《《生化代谢调节》PPT课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《《生化代谢调节》PPT课件.ppt(56页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、第 九 章,物质代谢的联系与调节,Metabolic Relationships and Regulation,物质代谢的相互联系Metabolic Crosstalk,第 一 节,一、在能量代谢上的相互联系,三大营养素,共同中间产物,共同最终代谢通路,三大营养素可在体内氧化供能。,从能量供应的角度看,三大营养素可以互相代替,并互相制约。,一般情况下,供能以糖、脂为主,并尽量节约蛋白质的消耗。,任一供能物质的代谢占优势,常能抑制和节约其他物质的降解。,例如,饥饿时,肝糖原分解,肌糖原分解,肝糖异生,蛋白质分解,以脂酸、酮体分解供能为主蛋白质分解明显降低,1 2 天,3 4 周,(一)糖代谢与脂
2、代谢的相互联系,1.摄入的糖量超过能量消耗时,二、糖、脂和蛋白质之间的相互联系,2.脂肪的甘油部分能在体内转变为糖,3.脂肪的分解代谢受糖代谢的影响,饥饿、糖供应不足或糖代谢障碍时:,(二)糖与氨基酸代谢的相互联系,例如,丙氨酸,丙酮酸,脱氨基,糖异生,葡萄糖,1.大部分氨基酸脱氨基后,生成相应的-酮酸,可转变为糖。,2.糖代谢的中间产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,柠檬酸,-酮戊二酸,1.蛋白质可以转变为脂肪,2.氨基酸可作为合成磷脂的原料,(三)脂类与氨基酸代谢的 相互联系,但不能说,脂类可转变为氨基酸。,3.脂肪的甘油部分可转变为非必需氨基酸,(四)核
3、酸与糖、蛋白质代谢的相互联系,1.氨基酸是体内合成核酸的重要原料,2.磷酸核糖由磷酸戊糖途径提供,葡萄糖、糖原,丙酮酸,乙酰CoA,脂肪,草酰乙酸,-酮戊二酸,琥珀酸,延胡索酸,组织、器官的代谢特点及联系Metabolic Characteristic and Relationships of Organs and Tissues,第 三 节,是机体物质代谢的枢纽。在糖、脂、蛋白质、核酸、水、盐及维生素代谢中均具有独特而重要的作用。,肝,肝在维持血糖稳定中起重要作用。,耗能大,耗氧多。葡萄糖为主要能源。不能利用脂酸,葡萄糖供应不足时,利用酮体。,脑,合成、储存糖原;通常以脂酸氧化为主要供能方式
4、;剧烈运动时,辅以糖酵解。,肌 肉,能量主要来自糖酵解。,红细胞,合成及储存脂肪的重要组织;将脂肪分解成脂酸、甘油,供机体其他组织利用。,脂肪组织,也可进行糖异生和生成酮体;肾髓质主要由糖酵解供能;肾皮质主要由脂酸、酮体有氧氧化供能。,肾脏,代 谢 调 节The Regulation of Metabolism,第 四 节,代谢调节普遍存在于生物界,是生物的重要特征。,主要通过细胞内代谢物浓度的变化,对酶的活性及含量进行调节,这种调节称为原始调节或细胞水平代谢调节。,单细胞生物,高等生物 三级水平代谢调节,细胞水平代谢调节,一、细胞水平的代谢调节,细胞水平的代谢调节主要是酶水平的调节。细胞内酶
5、呈隔离分布。代谢途径的速度、方向由其中的关键酶(key enzyme)的活性决定。代谢调节主要是通过对关键酶活性的调节而实现的。,(一)细胞内酶的隔离分布,代谢途径有关酶类常常组成多酶体系,分布于细胞的某一区域。,多酶体系在细胞内的分布,酶的隔离分布的意义 避免了各种代谢途径互相干扰。,速度慢,它的速度决定整个代谢途径的总速度,速度最慢的称为限速酶(limiting velocity enzymes)。,催化单向反应(不可逆反应)或非平衡反应,它的活性决定整个代谢途径的方向。,这类酶活性除受底物控制外,还受多种代谢物或效应剂的调节。,关键酶催化的反应具有以下特点:,(二)关键酶活性的调节 代谢
6、途径是一系列酶促反应组成的,其速度及方向由其中的关键酶决定。,例:糖代谢的关键酶,快速代谢,迟缓代谢,代谢调节主要是通过对关键酶活性的调节而实现的。,1.变构调节的概念,小分子化合物与酶分子活性中心以外的某一部位特异结合,引起酶蛋白分子构象变化,从而改变酶的活性,这种调节称为酶的变构调节或别构调节(Allosteric regulation)。,(二)关键酶的变构调节,被调节的酶称为变构酶或别构酶(allosteric enzyme)使酶发生变构效应的物质,称为变构效应剂(allosteric effector),变构激活剂引起酶活性增加的变构效应剂。变构抑制剂引起酶活性降低的变构效应剂。,2
7、.变构调节的机制,变构酶,催化亚基,调节亚基,变构效应剂:,底物、终产物其他小分子代谢物,变构效应剂+酶的调节亚基,3.变构调节的生理意义,代谢终产物反馈抑制(feedback inhibition)反应途径中的酶,使代谢物不致生成过多。,变构调节使能量得以有效利用,不致浪费。,变构调节使不同的代谢途径相互协调。,(三)酶的化学修饰调节,1.化学修饰的概念,酶蛋白肽链上某些残基在酶的催化下发生可逆的共价修饰(covalent modification),从而引起酶活性改变,这种调节称为酶的化学修饰。,2.化学修饰的主要方式,磷酸化-去磷酸化乙酰化-去乙酰化甲基化-去甲基化腺苷化-去腺苷化 SH
8、 与 S S 互变,酶的磷酸化与脱磷酸化,3.化学修饰的特点,酶蛋白的共价修饰是可逆的酶促反应,在不同酶的作用下,酶蛋白的活性状态可互相转变。催化互变反应的酶在体内可受调节因素如激素的调控。具有放大效应,效率较变构调节高。磷酸化与去磷酸化是最常见的方式。,同一个酶可以同时受变构调节和化学修饰调节。,(四)酶量的调节,1.酶蛋白合成的诱导与阻遏,加速酶合成的化合物称为诱导剂(inducer),减少酶合成的化合物称为阻遏剂(repressor),常见的诱导或阻遏方式,底物对酶合成的诱导和阻遏,产物对酶合成的阻遏,激素对酶合成的诱导,药物对酶合成的诱导,2.酶蛋白降解,通过改变酶蛋白分子的降解速度,
9、也能调节酶的含量。,内、外环境改变,激素(hormone)作用机制,二、激素水平的代谢调节,激素分类,膜受体激素 胞内受体激素,按激素受体在细胞的部位不同,分为:,1.膜受体激素的作用方式,激素作用方式,2.胞内受体激素的作用方式,(一)饥饿,糖原消耗,血糖趋于降低,胰岛素分泌减少胰高血糖素分泌增加,引起一系列的代谢变化,1.短期饥饿(13天),三、整体水平的代谢调节,(1)蛋白质代谢变化,分解加强,氨基酸异生成糖,(2)糖代谢变化,糖异生加强,组织对葡萄糖利用降低,(3)脂代谢变化,脂肪动员加强,酮体生成增多,2.长期饥饿,(1)蛋白质代谢变化,蛋白质分解减少,(2)糖代谢变化,肝、肾糖异生作用增强肝糖异生的主要原料为乳酸、丙酮酸,(3)脂代谢变化,脂肪动员进一步加强脑组织利用酮体增加,(二)应 激,1.概念,应激(stress)指人体受到一些异乎寻常的刺激,如创伤、剧痛、冻伤、缺氧、中毒、感染及剧烈情绪波动等所作出一系列反应的“紧张状态”。,2.机体整体反应,交感神经兴奋肾上腺髓质及皮质激素分泌增多胰高血糖素、生长激素增加,胰岛素分泌减少,3.代谢改变(1)血糖升高(2)脂肪动员增强(3)蛋白质分解加强,
链接地址:https://www.31ppt.com/p-4846640.html