第13章物質(zhì)代謝和代謝調(diào)控總論

第12章物質(zhì)代謝和代謝調(diào)控總論物質(zhì)代謝的特點TheSpecialtyofMetabolism第一節(jié)一、整體性

糖類

脂類蛋白質(zhì)水

無機鹽維生素各種物質(zhì)代謝之間互有聯(lián)系，相互依存。

消化吸收中間代謝廢物排泄二、代謝調(diào)節(jié)機體有精細的調(diào)節(jié)機制，調(diào)節(jié)代謝的強度、方向和速度內(nèi)外環(huán)境不斷變化影響機體代謝適應(yīng)環(huán)境的變化三、各組織、器官物質(zhì)代謝各具特色結(jié)構(gòu)不同酶系的種類、含量不同不同的組織、器官代謝途徑不同、功能各異例如肝臟：糖原合成、分解，酮體生成。腦組織：以葡萄糖供能為主。對氨敏感。四、各種代謝物均具有各自共同的代謝池例如各種組織

消化吸收的糖

肝糖原分解糖異生血糖糖有氧氧化脂肪酸β氧化三羧酸循環(huán)呼吸鏈DNA、RNA合成糖合成脂肪合成蛋白質(zhì)合成核酸降解生物膜控制底物濃度動物細胞結(jié)構(gòu)和代謝途徑五、ATP是機體能量利用的共同形式營養(yǎng)物分解釋放能量ADP+PiATP直接供能底物水平磷酸化氧化磷酸化肌肉六、NADPH是合成代謝所需的還原當量例如：乙酰CoANADPH+H+脂酸、膽固醇磷酸戊糖途徑合成代謝的供氫體物質(zhì)代謝的相互聯(lián)系MetabolicInterrelationships第二節(jié)一、在能量代謝上的相互聯(lián)系三大營養(yǎng)素共同中間產(chǎn)物共同最終代謝通路糖脂肪蛋白質(zhì)乙酰CoATAC2H氧化磷酸化ATPCO21.三大營養(yǎng)素可在體內(nèi)氧化供能。2.從能量供應(yīng)的角度看，三大營養(yǎng)素可以互相代替，并互相制約。3.一般情況下，供能以糖、脂為主，并盡量節(jié)約蛋白質(zhì)的消耗。糖60-75%蛋白質(zhì)18%脂肪20-40%脂肪分解增強ATP增多ATP/ADP比值增高4.任一供能物質(zhì)的代謝占優(yōu)勢，常能抑制和節(jié)約其他物質(zhì)的降解。糖分解被抑制

6-磷酸果糖激酶-1被抑制（糖分解代謝限速酶之一）例如饑餓時肝糖原分解

，肌糖原分解

肝糖異生

，蛋白質(zhì)分解

以脂酸、酮體分解供能為主蛋白質(zhì)分解明顯降低1~2天3~4周二、物質(zhì)代謝的相互聯(lián)系

1.糖代謝與脂代謝的相互聯(lián)系(1)攝入的糖量超過能量消耗時

葡萄糖乙酰CoA合成脂肪（脂肪組織）合成糖原儲存（肝、肌肉）(2)脂肪的甘油部分能在體內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)樘侵嵋阴oA葡萄糖脂肪甘油甘油激酶肝、腎、腸磷酸-甘油葡萄糖奇數(shù)碳原子的脂酸丙二酸CoA琥珀酰CoA糖(3)脂肪的分解代謝受糖代謝的影響?zhàn)囸I、糖供應(yīng)不足或糖代謝障礙時高酮血癥草酰乙酸相對不足糖不足脂肪大量動員酮體生成增加氧化受阻脂肪代謝和糖代謝的關(guān)系延胡索酸琥珀酸蘋果酸草酰乙酸3-磷酸甘油三羧酸循環(huán)乙醛酸循環(huán)甘油乙酰CoA三酰甘油脂肪酸

氧化

糖原（或淀粉）1，6-二磷酸果糖磷酸二羥丙酮磷酸烯醇丙酮酸丙酮酸合成植物或微生物CoASH檸檬酸合成酶順烏頭酸酶乙醛酸循環(huán)

反應(yīng)歷程NAD+NADH蘋果酸脫氫酶草酰乙酸

OCH3-C~SCoACoASH

OCH3-C~SCoACOO-CH2CH2COO-琥珀酸異檸檬酸裂解酶蘋果酸合酶

O

OH-C-C~OH乙醛酸NAD+草酰乙酸

OCH3-C-SCoACoASH

乙

醛

酸

循

環(huán)

和

三

羧

酸

循

環(huán)

反

應(yīng)

歷

程

的

比

較檸檬酸異檸檬酸順烏頭酸－酮戊二酸琥珀酸琥珀酰CoA草酰乙酸蘋果酸延胡索酸

O

OH-C-C~OH乙醛酸

OCH3-C-SCoATCA循環(huán)乙醛酸循環(huán)2.糖與氨基酸代謝的相互聯(lián)系例如丙氨酸丙酮酸脫氨基糖異生葡萄糖(1)大部分氨基酸脫氨基后，生成相應(yīng)的α-酮酸，可轉(zhuǎn)變?yōu)樘恰Ｄ夸?2)糖代謝的中間產(chǎn)物可氨基化生成某些非必需氨基酸糖丙酮酸草酰乙酸乙酰CoA檸檬酸α-酮戊二酸丙氨酸天冬氨酸谷氨酸氨基酸乙酰CoA脂肪(1.)蛋白質(zhì)可以轉(zhuǎn)變?yōu)橹?2.)氨基酸可作為合成磷脂的原料絲氨酸磷脂酰絲氨酸膽胺腦磷脂膽堿卵磷脂3.脂類與氨基酸代謝的相互聯(lián)系——但不能說，脂類可轉(zhuǎn)變?yōu)榘被帷Ｖ靖视土姿岣视腿┨墙徒馔緩奖崞渌?酮酸某些非必需氨基酸(3.)脂肪的甘油部分可轉(zhuǎn)變?yōu)榉潜匦璋被?.核酸與糖、蛋白質(zhì)代謝的相互聯(lián)系(1.)氨基酸是體內(nèi)合成核酸的重要原料甘氨酸天冬氨酸谷氨酰胺一碳單位合成嘌呤合成嘧啶(2.)磷酸核糖由磷酸戊糖途徑提供糖類脂類氨基酸和核苷酸之間的代謝聯(lián)系PEP丙酮酸生酮氨基酸-酮戊二酸核糖-5-磷酸

甘氨酸天冬氨酸谷氨酰氨丙氨酸甘氨酸絲氨酰蘇氨酸半胱氨酸

氨基酸6-磷酸葡萄糖磷酸二羥丙酮乙酰CoA甘油脂肪酸膽固醇亮氨酸賴氨酸酪酰氨色氨酸笨丙氨酸異亮氨酸亮氨酸色氨酸乙酰乙酰CoA脂肪核苷酸天冬氨酸天冬酰氨天冬氨酸苯丙酰氨酪氨酸異亮氨酸甲硫酰氨蘇氨酸纈氨酸琥珀酰CoA蘋果酸草酰乙酸檸檬酸異檸檬酸乙醛酸蛋白質(zhì)糖原核酸生糖氨基酸谷氨酰氨組氨酸脯氨酸精氨酸谷氨酸延胡索酸琥珀酸丙二單酰CoA1-磷酸葡萄糖葡萄糖、糖原丙酮酸乙酰CoA脂肪亮氨酸、賴氨酸草酰乙酸α-酮戊二酸琥珀酸延胡索酸酪氨酸脯氨酸纈氨酸,異亮氨酸蛋氨酸,蘇氨酸天冬氨酸谷氨酸精氨酸組氨酸脯氨酸膽固醇、酮體丙氨酸色氨酸絲氨酸甘氨酸蘇氨酸半胱氨酸甘油脂酸目錄5.組織、器官的代謝特點及聯(lián)系是機體物質(zhì)代謝的樞紐，是“中心生化工廠”。在糖、脂、蛋白質(zhì)、水、鹽及維生素代謝中均具有獨特而重要的作用。肝合成、儲存糖原分解糖原生成葡萄糖，釋放入血是糖異生、生成酮體、尿素循環(huán)、膽固醇排泄的主要器官肝在代謝中的作用如——肝在維持血糖穩(wěn)定中起重要作用。酮體乳酸游離脂酸葡萄糖以葡萄糖有氧氧化供能為主。心臟耗能大，耗氧多。葡萄糖為主要能源。不能利用脂酸，葡萄糖供應(yīng)不足時，利用酮體。

腦合成、儲存糖原；通常以脂酸氧化為主要供能方式；劇烈運動時，以糖酵解為主。肌肉能量主要來自糖酵解。紅細胞合成及儲存脂肪的重要組織；將脂肪分解成脂酸、甘油，供機體其他組織利用。

脂肪組織也可進行糖異生和生成酮體；腎髓質(zhì)主要由糖酵解供能；腎皮質(zhì)主要由脂酸、酮體有氧氧化供能。腎臟第三節(jié)代謝調(diào)控總論一、代謝調(diào)節(jié)的實質(zhì)

1.恒態(tài)(stablestate)是機體代謝的基本狀態(tài)。恒態(tài)的破壞意味著疾病或機體的死亡。機體通過代謝調(diào)節(jié)維持恒態(tài)。

3.代謝調(diào)節(jié)的實質(zhì)——就是把體內(nèi)的酶組織起來，在統(tǒng)一的指揮下，互相協(xié)作。2.代謝的調(diào)節(jié)主要是對酶進行調(diào)節(jié)，包括酶的活性和酶量。尤其是途徑中的關(guān)鍵酶（限速酶、調(diào)節(jié)酶）二、代謝調(diào)節(jié)的方式代謝調(diào)節(jié)普遍存在于生物界，是生物的重要特征。單細胞生物主要通過細胞內(nèi)代謝物濃度的變化，對酶的活性及含量進行調(diào)節(jié)，這種調(diào)節(jié)稱為原始調(diào)節(jié)或細胞水平代謝調(diào)節(jié)。細胞水平代謝調(diào)節(jié)細胞內(nèi)某種物質(zhì)的變化而影響酶活性。激素水平代謝調(diào)節(jié)具調(diào)節(jié)功能的內(nèi)分泌細胞及內(nèi)分泌器官，其分泌的激素可對其他細胞發(fā)揮代謝調(diào)節(jié)作用。整體水平代謝調(diào)節(jié)在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的控制下，或通過神經(jīng)纖維及神經(jīng)遞質(zhì)對靶細胞直接發(fā)生影響，或通過某些激素的分泌來調(diào)節(jié)某些細胞的代謝及功能，并通過各種激素的互相協(xié)調(diào)而對機體代謝進行綜合調(diào)節(jié)。高等生物——三級水平代謝調(diào)節(jié)

（一）細胞水平的代謝調(diào)節(jié)

細胞水平的代謝調(diào)節(jié)主要是酶水平的調(diào)節(jié)。?細胞內(nèi)酶呈隔離分布?酶活性的調(diào)節(jié)酶含量的調(diào)節(jié)1.細胞內(nèi)酶的隔離分布代謝途徑有關(guān)酶類常常組成多酶體系，分布于細胞的某一區(qū)域。多酶體系在細胞內(nèi)的分布

酶的隔離分布的意義

——避免了各種代謝途徑互相干擾。2.酶活性的調(diào)節(jié)代謝途徑是一系列酶促反應(yīng)組成的，其速度及方向由其中的關(guān)鍵酶決定。①速度最慢，它的速度決定整個代謝途徑的總速度，故又稱其為限速酶(limitingvelocityenzymes)。②催化單向反應(yīng)不可逆或非平衡反應(yīng)，它的活性決定整個代謝途徑的方向。③這類酶活性除受底物控制外，還受多種代謝物或效應(yīng)劑的調(diào)節(jié)。（1）關(guān)鍵酶催化的反應(yīng)具有以下特點例：糖代謝的關(guān)鍵酶快速代謝

遲緩代謝數(shù)秒、數(shù)分鐘通過改變酶的活性數(shù)小時、幾天通過改變酶的含量變構(gòu)調(diào)節(jié)(allostericregulation)化學(xué)修飾調(diào)節(jié)(chemicalmodification)（2）代謝調(diào)節(jié)主要是通過對關(guān)鍵酶活性的調(diào)節(jié)而實現(xiàn)的。①變構(gòu)調(diào)節(jié)的概念小分子化合物與酶分子活性中心以外的某一部位特異結(jié)合，引起酶蛋白分子構(gòu)象變化，從而改變酶的活性，這種調(diào)節(jié)稱為酶的變構(gòu)調(diào)節(jié)或別構(gòu)調(diào)節(jié)。（3）關(guān)鍵酶的變構(gòu)調(diào)節(jié)被調(diào)節(jié)的酶稱為變構(gòu)酶或別構(gòu)酶(allostericenzyme)使酶發(fā)生變構(gòu)效應(yīng)的物質(zhì)，稱為變構(gòu)效應(yīng)劑(allosteric

effector)

?變構(gòu)激活劑

allostericeffector

——引起酶活性增加的變構(gòu)效應(yīng)劑。?變構(gòu)抑制劑

allostericeffector

——引起酶活性降低的變構(gòu)效應(yīng)劑。②變構(gòu)調(diào)節(jié)的機制變構(gòu)酶催化亞基調(diào)節(jié)亞基變構(gòu)效應(yīng)劑：底物、終產(chǎn)物其他小分子代謝物有活性變構(gòu)抑制劑（低活性）無活性變構(gòu)激活劑（高活性）C

R

C變構(gòu)效應(yīng)劑+酶的調(diào)節(jié)亞基酶的構(gòu)象改變酶的活性改變（激活或抑制）疏松亞基聚合緊密亞基解聚酶分子多聚化③變構(gòu)調(diào)節(jié)的生理意義¤代謝終產(chǎn)物反饋抑制(feedbackinhibition)反應(yīng)途徑中的酶，使代謝物不致生成過多。乙酰CoA乙酰CoA羧化酶丙二酰CoA長鏈脂酰CoA

¤變構(gòu)調(diào)節(jié)使能量得以有效利用，不致浪費。G-6-P–+糖原磷酸化酶抑制糖的氧化糖原合酶促進糖的儲存¤變構(gòu)調(diào)節(jié)使不同的代謝途徑相互協(xié)調(diào)。檸檬酸–+6-磷酸果糖激酶-1抑制糖的氧化乙酰輔酶A羧化酶促進脂酸的合成（4）酶的化學(xué)修飾調(diào)節(jié)①化學(xué)修飾的概念酶蛋白肽鏈上某些殘基在酶的催化下發(fā)生可逆的共價修飾(covalentmodification)，從而引起酶活性改變，這種調(diào)節(jié)稱為酶的化學(xué)修飾。②化學(xué)修飾的主要方式磷酸化---去磷酸乙?；?--脫乙酰甲基化---去甲基腺苷化---脫腺苷SH與–S—S–互變酶的磷酸化與脫磷酸化-OH蘇絲酪酶蛋白H2OPi磷蛋白磷酸酶ATPADP蛋白激酶-O-PO32-磷酸化的酶蛋白蘇絲酪③化學(xué)修飾的特點①酶蛋白的共價修飾是可逆的酶促反應(yīng)，在不同酶的作用下，酶蛋白的活性狀態(tài)可互相轉(zhuǎn)變。催化互變反應(yīng)的酶在體內(nèi)受調(diào)節(jié)——激素的調(diào)控。②具有放大效應(yīng)，效率較變構(gòu)調(diào)節(jié)高。③磷酸化與脫磷酸是最常見的方式。

同一個酶可以同時受變構(gòu)調(diào)節(jié)和化學(xué)修飾調(diào)節(jié)。3.酶量的調(diào)節(jié)（1）酶蛋白合成的誘導(dǎo)與阻遏加速酶合成的化合物稱為誘導(dǎo)劑(inducer)減少酶合成的化合物稱為阻遏劑(repressor)

常見的誘導(dǎo)或阻遏方式Ⅰ底物對酶合成的誘導(dǎo)和阻遏Ⅱ產(chǎn)物對酶合成的阻遏高等動物體內(nèi)，因由激素的調(diào)節(jié)底物誘導(dǎo)作用不如微生物重要。食入蛋白質(zhì)多，精氨酸酶活性增加。產(chǎn)物可以阻遏關(guān)鍵酶的合成Ⅲ激素對酶合成的誘導(dǎo)Ⅳ藥物對酶合成的誘導(dǎo)例如，糖皮質(zhì)激素能誘導(dǎo)一些氨基酸分解酶、糖異生關(guān)鍵酶的合成。很多藥物和毒素可促進肝細跑中單加氧酶的合成和其他一些藥物代謝酶的合成。（2）酶蛋白降解①溶酶體——釋放蛋白水解酶，降解蛋白質(zhì)。例如：饑餓時精氨酸酶的活性增加（加速尿素循環(huán)）——就是因為該酶的降解速度減慢所致。氯化銨——祛痰作用，是因為氯化銨對溶酶體蛋白酶釋放有抑制作用使（呼吸道上皮細胞的蛋白酶活性增加，水解蛋白使痰變稀?。?。通過改變酶蛋白分子的降解速度，也能調(diào)節(jié)酶的含量?！核兀?6個氨基酸組成的蛋白質(zhì)）識別、結(jié)合蛋白質(zhì)；蛋白水解酶降解蛋白質(zhì)②蛋白酶體內(nèi)、外環(huán)境改變機體相關(guān)組織分泌激素激素與靶細胞上的受體結(jié)合靶細胞產(chǎn)生生物學(xué)效應(yīng)，適應(yīng)內(nèi)外環(huán)境改變1.激素作用機制（二）激素水平的代謝調(diào)節(jié)

信號分子作用靶細胞后，靶細胞發(fā)生反應(yīng)的快慢程度具有差異。乙酰膽堿骨骼肌舒縮數(shù)ms胰島素分泌血糖升高10min性器官發(fā)育性腺激素數(shù)月、數(shù)年2.激素分類Ι膜受體激素Ⅱ胞內(nèi)受體激素按激素受體在細胞的部位不同，分為：①.膜受體激素的作用方式3.激素作用方式

②胞內(nèi)受體激素的作用方式4.激素作用的特點：1）與受體特異性結(jié)合。2）與受體具有高度親和力。3）激素的效應(yīng)與激素受體的結(jié)合率成正比。4）激素與受體的結(jié)合量可飽和。5）激素類似物可干擾激素作用。1.饑餓糖原消耗血糖趨于降低胰島素分泌減少胰高血糖素分泌增加引起一系列的代謝變化（1）短期饑餓（1～3天）（三）整體水平的代謝調(diào)節(jié)

①蛋白質(zhì)代謝變化分解加強，氨基酸異生成糖②糖代謝變化糖異生加強，組織對葡萄糖利用降低③脂代謝變化脂肪動員加強，酮體生成增多（2）長期饑餓（1）蛋白質(zhì)代謝變化蛋白質(zhì)分解減少（2）糖代謝變化肝腎糖異生增強肝糖異生的主要原料為乳酸、丙酮酸（3）脂代謝變化脂肪動員進一步加強腦組織利用酮體增加2.應(yīng)激①概念應(yīng)激(stress)指動物體受到一些異乎尋常的刺激，如創(chuàng)傷、劇痛、凍傷、缺氧、中毒、感染及劇烈情緒波動等所作出一系列反應(yīng)的“緊張狀態(tài)”。②機體整體反應(yīng)交感神經(jīng)興奮腎上腺髓質(zhì)及皮質(zhì)激素分泌增多胰高血糖素、生長激素增加，胰島素分泌減少引起一系列的代謝變化第四節(jié)細胞信號傳導(dǎo)細胞間或細胞內(nèi)傳遞細胞調(diào)控信號的化學(xué)物質(zhì)稱信號分子。一、信號分子細胞間信息分子細胞內(nèi)信息分子1.細胞間信息分子的分類：類固醇衍生物(脂溶性）氨基酸的衍生物多肽及蛋白質(zhì)（水溶性）脂肪酸的衍生物（前列腺素、白三烯血栓噁烷等）細胞因子神經(jīng)遞質(zhì)氣體分子激素生長因子——生長激素、上皮生長因子細胞因子——干擾素、白介素、腫瘤壞死因子等乙酰膽堿、5-羥色胺神經(jīng)遞質(zhì)NO、CO等環(huán)核苷酸類(CAMP、CGMP)脂類衍生物（二脂酰甘油）。糖類衍生物（三磷酸肌醇）。無機物（鈣離子）

2.細胞內(nèi)信息分子的分類：特點：傳遞激素變化的信息②信號蛋白：G蛋白、連接蛋白③信號酶：各種蛋白激酶，絲/蘇蛋白激酶、酪氨酸蛋白激酶①第二信使二、受體（receptor）

受體——是指細胞膜上或細胞內(nèi)能識別生物活性分子（激素、神經(jīng)遞質(zhì)、毒素、藥物等）并與之結(jié)合的生物大分子。受體多位于膜上少部分在胞內(nèi)。配體——能與受體成特異性結(jié)合的生物活性分子稱配體。（一）.受體的特點1.親和性——與配體（ligand）有極高的親和力2.專一性——存在于特定的細胞和組織中，這些細胞或組織稱為靶細胞、靶組織。3.效應(yīng)性——與配體結(jié)合后引起生理效應(yīng)膜受體：細胞膜上，一般是糖蛋白，脂蛋白，或糖脂蛋白（跨膜蛋白）。配體：多肽類、蛋白質(zhì)激素。兒茶酚胺類激素、前列腺素及細胞因子。（二）受體的類型

胞內(nèi)受體

配體（脂溶性）①類固醇激素（糖皮質(zhì)激素、孕激素、雌激素、雄激素、鹽皮質(zhì)激素。②1.25-（OH)2D3（維生素D3的羥化形式）③甲狀腺激素核內(nèi)受體胞漿內(nèi)受體門控離子通道型受體（膜上）如乙酰膽堿受體G蛋白偶聯(lián)型受體（膜上）如腎上腺素受體酪氨酸激酶型受體（膜上）如生長激素受體

膜受體類型1.膜受體（1）門控離子通道型受體（膜上）受體與離子通道相連，引起細胞膜對離子通透性改變。如乙酰膽堿受體。.........受體配體CellCell通道關(guān)閉狀態(tài)通道開啟,細胞應(yīng)答（2）G蛋白偶聯(lián)型受體（膜上）G蛋白的參與來控制第二信使如腎上腺素受體

G蛋白偶聯(lián)受體的結(jié)構(gòu)矩型代表-螺旋，N端被糖基化，C端的半胱氨酸被棕櫚?；蛋白受體結(jié)構(gòu)的特點：*受體的N端可有不同的糖基化。*受體內(nèi)有一些高度保守的半胱氨酸殘基，對維持受體的結(jié)構(gòu)起到關(guān)鍵作用。*胞內(nèi)的第二和第三個環(huán)能與G-蛋白相偶聯(lián)。（3）酪氨酸激酶型受體（膜上）與配體結(jié)合后具有酪氨酸蛋白激酶活性，如胰島素受體insulingrowthfactorreceptor,IGF-R

表皮生長因子受體(epidermalgrowthfactorreceptor,EGF-R)。膜上受體的三種類型門控通道型G蛋白偶聯(lián)型酪氨酸激酶型三、細胞信號的傳導(dǎo)系統(tǒng)（一）G蛋白偶聯(lián)型受體系統(tǒng)分布極廣，參與細胞物質(zhì)代謝的調(diào)節(jié)和基因轉(zhuǎn)錄的調(diào)控什么是G蛋白——是一類和GTP或GDP相結(jié)合、位于細胞膜胞漿面的外周蛋白，由、、三個亞基組成。有兩種構(gòu)象：非活化型；活化型H+RH-R（有活性）

G蛋白通路.movRＲHACγαβGDPαGTPβγ腺苷酸環(huán)化酶ACATPcAMP此類受體的信息傳遞可歸納為激素受體Ｇ蛋白酶第二信使蛋白激酶酶或其他功能蛋白生物學(xué)效應(yīng)與G蛋白偶聯(lián)的受體特點胞外——結(jié)合配體部分胞內(nèi)——與G蛋白作用部分過膜——七段螺旋由G蛋白介導(dǎo)可激活

一些信號傳導(dǎo)途徑蛋白激酶A（PKA）途徑蛋白激酶C途徑（PKC）IP3-鈣離子/鈣調(diào)蛋白激酶途徑cGMP-蛋白激酶G途徑1.cAMP-蛋白激酶A途徑

水溶性激素→膜受體→Gs蛋白→AC→cAMP→PKA→→關(guān)鍵酶或功能蛋白質(zhì)磷酸化→生物效應(yīng)組成：胞外信息分子，受體，G蛋白，腺苷酸環(huán)化酶(adenylatecyclase，AC)，cAMP，蛋白激酶該信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的級聯(lián)反應(yīng)為:CAMP-PKA（G蛋白的作用）.movCAMP-PKA（腺苷酸環(huán)化酶的作用）.mov激素-受體復(fù)合物無活性G蛋白有活性G蛋白cAMP

①

Gα–GTP腺苷酸環(huán)化酶（AC）（+）

ATPcAMP

（有活性）

②腺苷酸環(huán)化酶(AC)催化ATP環(huán)合生成3′,5′環(huán)化腺苷酸（cAMP）cAMP的合成與分解PPiATPACMg2+cAMP5′-AMP

磷酸二酯酶H2OMg2+cAMPATPACPPiAMPPDEH2O磷酸二酯酶(phosphodiesterase,PDE)腺苷酸環(huán)化酶(adenylatecyclase,AC)③．cAMP→激活蛋白激酶A

（PKA）

2個催化亞基（C）PKA2個調(diào)節(jié)亞基（R）

RR（cAMP-dependentproteinkinase，PKA）R：調(diào)節(jié)亞基C：催化亞基cAMP蛋白激酶AＣＣ④PKA的作用⑴對代謝的調(diào)節(jié)作用通過對效應(yīng)蛋白的磷酸化作用，實現(xiàn)其調(diào)節(jié)功能。埃德溫·克雷布斯（EdwinG.Krebs）美國生物化學(xué)、華盛頓大學(xué)教授1992年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎科里的學(xué)生、在科里實驗室工作美國生物化學(xué)家華盛頓大學(xué)教授費希爾1992年獲諾貝爾醫(yī)學(xué)獎

蛋白激酶A對某些酶及功能蛋白質(zhì)的磷酸化作用酶或功能蛋白磷酸化引起的功能變化組蛋白失去對轉(zhuǎn)錄的阻遏作用，加速轉(zhuǎn)錄核中酸性蛋白質(zhì)加速轉(zhuǎn)錄核蛋白體蛋白加速翻譯細胞膜蛋白改變膜對水及Na+的通透性微管蛋白影響細胞分泌磷酸化酶b激酶激活磷酸化酶，促進糖原分解糖原合成酶I活性受抑制，抑制糖原合成果糖1,6-二磷酸酶激活，促進糖異生三脂酰甘油脂肪酶激活，促進脂肪動員乙酰CoA羧化酶活性受抑制，抑制脂肪酸合成HMG-CoA還原酶活性受抑制，抑制膽固醇合成磷酸化酶激酶ｂ磷酸化酶激酶ａATP磷酸化酶ｂ磷酸化酶ａATP

PPi磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶H2OPPi

PKA磷蛋白磷酸酶抑制物Ｉa磷蛋白磷酸酶抑制物Ｉb

ATP磷蛋白磷酸酶PPi腎上腺素對糖原分解代謝的影響腎上腺素＋受體腎上腺素·受體復(fù)合物激活Ｇ蛋白激活A(yù)CATPcAMPPKA

由蛋白激酶A激活酶的級聯(lián)放大系統(tǒng)分解肌糖原

蛋白質(zhì)、多肽類和兒茶酚胺類激素呈水溶性，只能作用于靶細胞膜受體，引起胞內(nèi)產(chǎn)生一些小分子化學(xué)物。后者在胞內(nèi)可以進一步傳遞激素信息。

這里，將在細胞內(nèi)能夠進一步傳遞激素信息的小分子化學(xué)物，稱為激素的第二信使(Secondmessenger)。

常見的第二信使：cAMP、cGMP、二脂酰甘油（DAG）、三磷酸肌醇（IP3）、Ca2+等

受cAMP調(diào)控的基因中，在其轉(zhuǎn)錄調(diào)控區(qū)有一共同的DNA序列(TGACGTCA)，稱為cAMP應(yīng)答元件(cAMPresponseelement,CRE)?？膳ccAMP應(yīng)答元件結(jié)合蛋白

(cAMPresponseelementboundprotein,CREB)相互作用而調(diào)節(jié)此基因的轉(zhuǎn)錄。(2)對基因表達的調(diào)節(jié)作用GsACATPcAMPCCRRCC蛋白磷酸化RR2cAMP2cAMPCREBNPiPiPi轉(zhuǎn)錄活化域DNA結(jié)合域細胞膜核膜反式作用因子ＣＣ結(jié)構(gòu)基因ＣＲＥＢＣＲＥＢ細胞核PiPiＣＲＥＢPiＣＲＥＢPiＣＲＥDNA蛋白質(zhì)2.蛋白激酶C途徑-受體激素

Gp（G蛋白）PLC→PIP2（磷脂酰肌醇二磷酸）（磷脂酶C）DAGPKC→（二脂酰甘油）（蛋白激酶C）

蛋白磷酸化→效應(yīng)（1）組成胞外信息分子，G蛋白蛋白激酶C(proteinkinaseC,PKC)磷脂酶C(phospholipaseC,PLC)甘油二脂(diacylglycerol,DAG)三磷酸肌醇(inositol1,4,5triphosphate,IP3)（2）DAG，IP3的生物合成和功能PIP2PLCDAG+IP３第二信使IP3和DAG的產(chǎn)生磷脂酰肌醇二磷酸二酰甘油三磷酸肌醇DAG，IP3的功能DAG：在磷脂酰絲氨酸和Ca2+協(xié)同下激活PKCIP3：與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和肌漿網(wǎng)上的受體結(jié)合，促使細胞內(nèi)Ca2+釋放

（3）PKC的生理功能①調(diào)節(jié)代謝活化的PKC引起一系列靶蛋白的絲、蘇氨酸殘基磷酸化。靶蛋白包括：質(zhì)膜受體、膜蛋白和多種酶。②調(diào)節(jié)基因表達PKC對基因的活化分為早期反應(yīng)和晚期反應(yīng)。酶蛋白磷酸化離子通道蛋白磷酸化受體及信號轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白磷酸化PKC對基因的早期活化和晚期活化目錄細胞核使立早基因反式作用元件磷酸化加速立早基因的表達調(diào)節(jié)細胞增殖和分化TPA（佛波酯-誘癌）3.Ca2+－鈣調(diào)蛋白激酶途徑激素-受體

Gp（G蛋白）IP3→Ca2+→Ca2+-CaM→蛋白磷酸化→效應(yīng)PLC→PIP2（磷脂酰肌醇二磷