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09 代谢调节-09级五(曾)-10上.ppt

09 代谢调节-09级五(曾)-10上.ppt

上传者: jjkk 2011-07-14 评分 0 0 0 0 0 0 暂无简介 简介 举报

简介:本文档为《09 代谢调节-09级五(曾)-10上ppt》,可适用于自然科学领域,主题内容包含第九章物质代谢的联系与调节ChapterMetabolicInterrelationsandRegulations物质交换机体外界环境环境第一节物质符等。

第九章物质代谢的联系与调节ChapterMetabolicInterrelationsandRegulations物质交换机体外界环境环境第一节物质代谢的特点SectionCharacteristicsofMetabolism熟悉物质代谢的特点第二节物质代谢的相互联系SectionMetabolicInterrelations、物质代谢在能量代谢上的相互关系掌握糖、脂和蛋白质在不同能源储备状态下的代谢特点、糖、脂和蛋白质代谢之间的相互关系掌握糖、脂肪在体内互变的途径及条件掌握糖、氨基酸代谢途径之间的主要连接点及生酮、生糖兼生酮、必需氨基酸的种类掌握乙酰辅酶A在代谢途径中的重要性掌握丝氨酸与磷脂在代谢上的关系掌握某些氨基酸与一碳单位及核苷酸在代谢上的关系一、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、脂为主并尽量减少蛋白质的消耗。任一供能物质的代谢占优势常能抑制其他物质的降解。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~天~周二、糖、脂和蛋白质之间的相互联系琥珀酰CoA延胡索酸草酰乙酸α酮戊二酸柠檬酸乙酰CoA丙酮酸PEP磷酸丙糖葡萄糖或糖原糖α磷酸甘油脂肪酸脂肪甘油三酯乙酰乙酰CoA酮体COCO氨基酸、糖及脂肪代谢的联系TACcycle(一)糖代谢与脂代谢的相互联系糖原磷酸葡萄糖磷酸甘油醛丙酮酸葡萄糖磷酸葡萄糖磷酸果糖双磷酸果糖磷酸二羟丙酮甘油磷酸甘油酮体丙酮酸苹果酸脂肪(TG)脂肪酸脂酰CoA脂酰CoA乙酰CoA草酰乙酸柠檬酸磷酸甘油三羧酸循环脂肪酸丙二酰CoACO+HO+能乙酰CoA乙酰CoA线粒体柠檬酸细胞液β–氧化摄入的糖量超过能量消耗时多余的糖可转变为脂肪脂肪的甘油部分能在体内转变为糖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大部分氨基酸脱氨基后生成相应的α酮酸可转变为糖。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α酮戊二酸蛋白质可以转变为脂肪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蛋白质。脂肪的甘油部分可转变为非必需氨基酸(四)核酸与糖、蛋白质代谢的相互联系氨基酸是体内合成核酸的重要原料磷酸核糖由磷酸戊糖途径提供第三节组织、器官的代谢特点及联系SectionMetabolicCharacteristicsofTissuesandOrgansandtheMetabolicInterrelationsbetweenThem熟悉各组织、器官在代谢上的特点第四节代谢调节SectiontheRegulationofMetabolism、细胞水平的代谢调节掌握体内主要代谢途径在细胞内的分布掌握关键酶的定义及其催化反应的特点掌握某些重要代谢途径的关键酶掌握变构调节与化学修饰调节的定义、调节机制及生理意义熟悉酶量调节的几种方式、激素水平的代谢调节熟悉激素的分类及其在代谢调节上的特点、整体水平的代谢调节掌握短期饥饿与长期时饥饿体内的代谢变化熟悉应激时体内的代谢变化三级水平的代谢调节细胞水平代谢调节激素水平代谢调节整体水平代谢调节激素水平代谢调节高等生物在进化过程中出现了专司调节功能的内分泌细胞及内分泌器官其分泌的激素对其他细胞发挥的代谢调节。整体水平代谢调节在中枢神经系统的控制下通过神经纤维及神经递质对靶细胞直接发生影响或通过某些激素的分泌来调节某些细胞的代谢及功能并通过各种激素的互相协调而对机体代谢进行的综合调节。通过细胞内代谢物浓度的变化对酶的活性及含量进行的调节。细胞水平代谢调节•细胞内酶呈隔离分布。•代谢途径的速度、方向由其中的关键酶的活性决定。•细胞水平的代谢调节主要是对酶活性与酶量的调节。一、细胞水平的代谢调节(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。有助于各调节因素准确地调控特定的代谢过程。可通过调节膜对代谢物的选择性通透作用来调节代谢。关键酶keyenzyme限速酶pacemakerenzyme调节酶regulatoryenzymeenzymethatsetstherateoftheentirebiochemicalpathway,usuallycatalyzestheslowestandirreversiblestep,andcanberegulatedbyanumberofmetabolitesandeffectorsinadditiontoitssubstrates代谢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。速度最慢它的速度决定整个代谢途径的总速度故又称其为限速酶。催化单向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: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。变构调节的概念变构调节别构调节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。allostericregulationaregulatorymechanismthroughwhichaspecificlowmolecularweightmolecule,calledaneffectororamodulator,noncovalentlybindstoaregulatorysiteoutsidetheactivecenterofaregulatoryenzymeandalterstheconformationandactivityoftheenzyme(二)关键酶的变构调节被调节的酶称为变构酶或别构酶(allostericenzyme)使酶发生变构效应的物质称为变构效应剂(allostericeffector)•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。变构调节的机制变构酶催化亚基与底物结合起催化作用调节亚基与变构效应剂结合起调节作用变构效应剂:底物、终产物其他小分子代谢物变构效应剂酶的调节亚基构象的改变亚基的聚合与解聚变构调节的生理意义代谢终产物反馈抑制(feedbackinhibition)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。乙酰CoA(三)酶的化学修饰调节化学修饰的概念化学修饰调节酶蛋白肽链上某些氨基酸残基在酶的催化下发生可逆的共价修饰从而引起酶活性改变这种调节称为酶的化学修饰调节。chemicalmodificationaregulatorymechanismthroughwhichenzymeactivitiesareregulatedbymeansofreversibleinterconversionbetweentheiractiveandinactiveformsresultedfromenzymecatalyzedcovalentmodificationtoaspecificaminoacidresidue化学修饰的主要方式磷酸化脱磷酸乙酰化脱乙酰甲基化去甲基腺苷化脱腺苷SH与–SS–互变酶的磷酸化与脱磷酸化化学修饰的特点酶蛋白的共价修饰是可转换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。  胰高血糖素(+) AMP依赖性蛋白激酶  乙酰CoA羧化酶  乙酰CoA羧化酶(+)胰岛素P蛋白磷酸酶(有活性)(无活性)EE–(无低活性)(有高活性)调节因素调节因素调节因素n调节因素n调节因素调节因素酶酶具有放大效应效率较变构调节高。磷酸化与脱磷酸是最常见的调节酶活性经济而有效的方式。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蛋白质精氨酸酶尿素合成产物对酶合成的阻遏胆固醇肝中HMGCoA还原酶激素对酶合成的诱导药物对酶合成的诱导酶蛋白降解溶酶体蛋白酶体释放蛋白水解酶降解蛋白质泛素识别、结合蛋白质(如cyclin)蛋白水解酶降解蛋白质通过改变酶蛋白分子的降解速度也能调节酶的含量。内、外环境改变激素作用机制二、激素水平的代谢调节激素分类膜受体激素蛋白质、肽类激素、儿茶酚胺类激素等胞内受体激素类固醇激素、甲状腺素、(OH)D等按激素受体在细胞的部位不同分为:膜受体激素的作用方式激素作用方式肾上腺素对糖原代谢的影响肾上腺素+受体肾上腺素受体复合物激活G蛋白激活ACATPcAMP类固醇激素与甲状腺素通过胞内受体调节生理过程HRE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短期饥饿(~天)三、整体水平的代谢调节()蛋白质代谢变化蛋白质分解氨基酸(espAla、Gln)()糖代谢变化糖异生(乳酸、甘油、氨基酸葡萄糖)葡萄糖的利用降低(心肌、骨骼肌、肾皮质、脑)()脂代谢变化脂肪动员酮体生成长期饥饿(周以后)()蛋白质代谢变化蛋白质分解负氮平衡改善()糖代谢变化肾糖异生(乳酸、丙酮酸葡萄糖)()脂代谢变化脂肪动员酮体生成脑组织利用酮体肌肉以脂肪酸为主要能源(二)应激概念应激(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”。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代谢改变应激时分解代谢合成代谢血中分解代谢的中间产物选择题A型题、下列说法错误的是A、糖可以转变成脂肪B、脂肪绝大部分不能转变成糖C、除亮氨酸及赖氨酸外其余氨基酸均可转变成糖D、蛋白质可以转变成脂肪E、脂类都不能转变成氨基酸、变构调节的生理意义不包括A、是常见的快速调节的一种方式B、可使代谢物的生成不至于过多C、可使能量有效利用不至于浪费D、可使不同代谢途径相互协调E、可用于应激复习题、下列关于酶的化学修饰说法不正确的是A、是快速调节的一种方式B、最多见的是磷酸化与脱磷酸化C、是由酶催化引起的共价键的变化D、难以实现应激需要E、有些变构酶也可以受到酶的化学修饰调节X型题下列关于关键酶的变构调节说法正确的是A、属于快速调节B、是通过改变酶的结构从而改变酶的活性来实现的C、变构酶常是由两个以上亚基组成分别为催化亚基和调节亚基D、变构效应剂可以是酶的底物也可以是酶体系的终产物E、变构效应剂与酶是共价结合名词解释、allostericregulation、chemicalmodification、regulatoryenzymepacemakerenzymelimitingvelocityenzymekeyenzyme简答题关键酶所催化的反应具有什么特点?论述题在饥饿~天和饥饿周以上时体内的代谢变化各具有什么特点?

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