物质代谢的联系与调节汇编

第十一章物质代谢的联系与调节第一节物质代谢的特点第二节物质代谢的相互联系第三节某些组织器官的代谢特点第四节代谢调节新者陈，陈乃谢，新陈恒代谢生则化，化者生，生化即化生动态平衡新陈代谢：生物活体与外界不断进行的物质交换和能量交换过程。合成代谢的一般过程：原料准备阶段；单分子合成阶段；生物大分子合成阶段。分解代谢的一般过程：生物大分子的降解阶段；单体分子初步分解阶段；乙酰基完全分解阶段；氢的燃烧阶段。第一节物质代谢的特点一、整体性糖类、脂类、蛋白质、核酸、水、无机盐、维生素，各种物质代谢之间互相联系，相互依存。二、代谢调节机体有精细的调节机制，调节代谢的强度、方向和速度内外环境不断变化影响机体代谢适应环境的变化三、各组织器官物质代谢各具特色四、各种代谢物均具有各自共同的代谢池，例如：结构不同酶系的种类、含量不同不同的组织、器官代谢途径不同、功能各异各种组织消化吸收的糖肝糖原分解糖异生血糖五、ATP是机体能量利用的共同形式六、NADPH是合成代谢所需的还原当量，例如：营养物分解释放能量ADP+PiATP直接供能乙酰CoANADPH+H+脂酸、胆固醇磷酸戊糖途径第二节物质代谢的相互联系一、在能量代谢上的相互联系糖、脂、蛋白质均可氧化供能，在供能方面，糖、脂、蛋白质可以互相替代，互相制约。一般情况，机体供能以糖、脂为主，尽量节约蛋白质的消耗。短期饥饿，蛋白质分解加强，长期饥饿，蛋白质分解明显降低二、糖、脂类、蛋白质和核苷酸代谢的联系1、糖代谢与脂代谢的相互联系摄入的糖量超过能量消耗时，可转变成脂类脂肪的甘油部分能在体内转变为糖葡萄糖乙酰CoA合成脂肪（脂肪组织）合成糖原储存（肝、肌肉）脂酸乙酰CoA葡萄糖脂肪甘油甘油激酶肝、肾、肠3-磷酸-甘油葡萄糖脂肪的分解代谢受糖代谢的影响例如：饥饿、糖供应不足或糖代谢障碍时高酮血症草酰乙酸相对不足糖不足脂肪大量动员酮体生成增加氧化受阻2、糖与氨基酸代谢的相互联系大部分氨基酸脱氨基后，生成相应的α-酮酸，可转变为糖。例如：糖代谢的中间产物可氨基化生成某些非必需氨基酸丙氨酸丙酮酸脱氨基糖异生葡萄糖糖丙酮酸草酰乙酸乙酰CoA柠檬酸α-酮戊二酸丙氨酸天冬氨酸谷氨酸3、脂类与氨基酸代谢的相互联系蛋白质可以转变为脂肪氨基酸可作为合成磷脂的原料氨基酸乙酰CoA脂肪丝氨酸磷脂酰丝氨酸胆胺脑磷脂胆碱卵磷脂脂肪的甘油部分可转变为非必需氨基酸，但不能说脂类可转变为氨基酸。脂肪甘油磷酸甘油醛糖酵解途径丙酮酸其他α-酮酸某些非必需氨基酸4、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甘氨酸天冬氨酸谷氨酰胺一碳单位合成嘌呤合成嘧啶第三节某些组织器官的代谢特点一、肝是机体物质代谢的枢纽。在糖、脂、蛋白质、核酸、水、无机盐及维生素代谢中均具有独特而重要的作用。合成、储存糖原分解糖原生成葡萄糖，释放入血是糖异生的主要器官肝在糖代谢中的作用例如二、心脏：以有氧氧化供能为主。酮体乳酸游离脂酸葡萄糖三、脑耗能大，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。四、肌肉合成、储存糖原；通常以脂酸氧化为主要供能方式；剧烈运动时，以糖酵解为主。五、红细胞能量主要来自糖酵解。六、脂肪组织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。七、肾脏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。第四节代谢调节一、细胞水平的代谢调节：通过细胞内代谢物浓度的变化，对酶的活性及含量进行调节1、细胞内酶的隔离分布：使有关代谢途径分别在细胞不同区域进行，各种代谢途径不致互相干扰。多酶体系分布多酶体系分布糖酵解胞液磷酸戊糖途径胞液糖异生胞液糖原合成胞液三羧酸循环线粒体氧化磷酸化线粒体脂酸合成胞液脂酸β-氧化线粒体胆固醇合成内质网，胞液磷脂合成内质网尿素合成胞液，线粒体多种水解酶溶酶体DNA及RNA合成细胞核蛋白质合成内质网，胞液2、对关键酶的调节关键酶（限速酶、调节酶）：决定某一代谢途径的速度和方向的一个或少数几个具调节作用的酶。具以下几个特点：催化的反应速度最慢酶活性决定整个代谢途径总速度催化的反应为单向反应或非平衡反应酶活性决定整个代谢途径方向酶活性除受底物浓度调节外，还受多种代谢物或效应物调节某些重要代谢途径的关键酶代谢途径关键酶代谢途径关键酶糖原合成磷酸化酶糖原分解糖原合成酶脂酸合成乙酰CoA羧化酶脂肪酸分解肉毒碱酰基转移酶Ⅰ酮体生成HMG-CoA合成酶胆固醇合成HMGCoA还原酶丙酮酸氧化丙酮酸脱氢酶系脂肪动员甘油三酯脂肪酶糖酵解已糖激酶、磷酸果糖激酶-1、丙酮酸激酶TAC柠檬酸合成酶、异柠檬酸脱氢酶、α-酮戊二酸脱氢酶系糖异生丙酮酸羧化酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶、果糖二磷酸酶-1、葡萄糖-6-磷酸酶磷酸戊糖途径葡萄糖6磷酸脱氢酶嘌呤合成谷氨酰胺PRPP酰胺转移酶关键酶活性的调节：快速调节：数秒、数分钟；变构调节，化学修饰调节迟缓调节：数小时、几天；酶量的调节变构调节：1）概念：小分子化合物与酶蛋白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。变构效应剂（变构激活剂、变构抑制剂）：终产物或其它小分子代谢物2）变构调节的机制：变构酶：催化亚基，调节亚基变构效应剂+酶的调节亚基（非共价键）酶的构象改变酶的活性改变（激活或抑制）疏松亚基聚合紧密亚基解聚酶分子多聚化3）变构调节的生理意义：反馈抑制：代谢终产物常抑制反应途径中的酶，使代谢物不致生成过多。乙酰CoA乙酰CoA羧化酶丙二酰CoA长链脂酰CoA变构调节使能量得以有效利用，不致浪费。G-6-P–+糖原磷酸化酶抑制糖的氧化糖原合酶促进糖的储存变构调节使不同的代谢途径相互协调。柠檬酸–+6-磷酸果糖激酶-1抑制糖的氧化乙酰辅酶A羧化酶促进脂酸的合成一些代谢途径中的变构酶及其效应剂代谢途径变构酶变构激活剂变构抑制剂糖酵解已糖激酶AMP,ADP,PiG-6-P磷酸果糖激酶-1ADP柠檬酸丙酮酸激酶FDPATP,乙酰CoA三羧酸循环柠檬酸合酶AMPATP,长链脂酰CoA异柠檬酸脱氢酶AMP,ADPATP糖异生丙酮酸羧化酶乙酰CoA,ATPAMP糖原分解磷酸化酶bAMP,G1P,PiATP,G6P脂酸合成乙酰CoA羧化酶柠檬酸，异柠檬酸长链脂酰CoA氨基酸代谢谷氨酸脱氢酶ADP,亮，蛋GTP,ATP,NADH化学修饰调节概念：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，从而引起酶活性改变。化学修饰的主要方式：磷酸化与脱磷酸，乙酰化与脱乙酰，甲基化与脱甲基，腺苷化与脱腺苷，SH与-S-S-互变等。-OHThrSerTyr酶蛋白H2OPi磷蛋白磷酸酶ATPADP蛋白激酶ThrSerTyr-O-PO32-磷酸化的酶蛋白化学修饰的特点酶蛋白的共价修饰是不可逆的酶促反应，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，效率比变构调节高。磷酸化与脱磷酸是最常见的方式。同一个酶可以同时受变构调节和化学修饰调节。酶化学修饰类型酶活性改变糖原磷酸化酶磷酸化/脱磷酸化激活/抑制磷酸化酶b激酶磷酸化/脱磷酸化激活/抑制糖原合成酶磷酸化/脱磷酸化抑制/激活磷酸果糖激酶磷酸化/脱磷酸化抑制/激活丙酮酸脱氢酶磷酸化/脱磷酸化抑制/激活HMGCoA还原酶磷酸化/脱磷酸化抑制/激活乙酰CoA羧化酶磷酸化/脱磷酸化抑制/激活甘油三酯脂肪酶磷酸化/脱磷酸化激活/抑制酶量的调节酶蛋白合成的诱导与阻遏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酶蛋白的降解溶酶体：释放蛋白水解酶，降解蛋白质胞液中的蛋白酶体：泛素识别、结合蛋白质，蛋白水解酶降解蛋白质二、激素水平代谢调节：激素与靶细胞受体特异结合，将激素信号转化为细胞内一系列化学反应，最终 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 现出激素的生物学效应。内、外环境改变机体相关组织分泌激素激素与靶细胞上的受体结合靶细胞产生生物学效应，适应内外环境改变激素分类：按激素受体在细胞的部位不同，分为膜受体激素，胞内受体激素三、整体水平代谢调节：在中枢神经系统的控制下，或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综合调节。1、短期饥饿（1～3天）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蛋白质代谢变化分解加强，氨基酸异生成糖糖代谢变化糖异生加强，肝、肾皮质原料为：氨基酸、乳酸、甘油脂代谢变化脂肪动员加强，酮体生成增多组织对葡萄糖的利用降低心肌、骨骼肌、肾皮质：脂酸、酮体脑：以葡萄糖为主，部分利用酮体2、长期饥饿脂代谢变化脂肪动员进一步加强脑组织利用酮体超过葡萄糖肌以脂酸为主要能源糖代谢变化肝、肾糖异生增强主要原料为乳酸、丙酮酸蛋白质代谢变化肌蛋白质分解减少3、应激概念：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，引起一系列的代谢变化血糖升高脂肪动员增强蛋白质分解加强促进肝糖原分解糖异生加强外周组织对糖利用减少心肌、骨骼肌、肾等组织主要能量来源小结掌握：糖、脂和蛋白质代谢之间的相互联系；关键酶的概念和特点。熟悉：变构调节的概念、机制和生理意义以及酶的化学修饰调节概念、常见修饰方式及其特点。了解：物质代谢的特点；组织、器官的代谢特点及联系；激素水平的代谢调节和整体调节。