1、會計學1物質代謝聯系與調節本頁物質代謝聯系與調節本頁一、整體性一、整體性 糖類糖類 脂類脂類蛋白質蛋白質水水 無機鹽無機鹽維生素維生素 各種物質代謝之間互有聯系，相互依存。各種物質代謝之間互有聯系，相互依存。 消化吸收消化吸收中間代謝中間代謝廢物排泄廢物排泄第1頁/共91頁 生命是靠代謝的正常運轉維持的。生命有生命是靠代謝的正常運轉維持的。生命有限的空間內同時有那麼多復雜的代謝途徑在運限的空間內同時有那麼多復雜的代謝途徑在運轉，必須有靈巧而嚴密的轉，必須有靈巧而嚴密的調節機制調節機制，才能使代，才能使代謝謝適應外界環境的變化適應外界環境的變化與與生物自身生長發育的生物自身生長發育的需要需要。調

2、節失靈便會導致代謝障礙，出現病態。調節失靈便會導致代謝障礙，出現病態甚至危及生命。在漫長的生物進化歷程中，機甚至危及生命。在漫長的生物進化歷程中，機體的結構、代謝和生理功能越來越復雜，代謝體的結構、代謝和生理功能越來越復雜，代謝調節機制也隨之更為復雜。調節機制也隨之更為復雜。二、代謝調節二、代謝調節第2頁/共91頁機體有精細的調節機體有精細的調節機制，調節代謝的機制，調節代謝的強度、方向和速度強度、方向和速度內外環境內外環境不斷變化不斷變化影響機體代謝影響機體代謝適應環境適應環境的變化的變化第3頁/共91頁三、各組織、器官物質代謝各具特色三、各組織、器官物質代謝各具特色結構不同結構不同酶系的種

3、類、酶系的種類、含量不同含量不同不同的組不同的組織、器官織、器官代謝途徑不同、代謝途徑不同、功能各異功能各異第4頁/共91頁四、各種代謝物均具有各自共同的代謝池四、各種代謝物均具有各自共同的代謝池例如例如各各種種組組織織 消化吸收的糖消化吸收的糖 肝糖原分解肝糖原分解糖異生糖異生血血糖糖第5頁/共91頁五、五、ATP是機體能量利用的共同形式是機體能量利用的共同形式營養物營養物分分 解解釋放釋放能量能量ADP+PiATP直直接接供供能能第6頁/共91頁六、六、NADPH是合成代謝所需的還原當量是合成代謝所需的還原當量例如例如乙酰乙酰CoANADPH + H+脂酸、膽固醇脂酸、膽固醇磷酸戊糖途徑磷

4、酸戊糖途徑第7頁/共91頁物質代謝的相互聯系物質代謝的相互聯系Metabolic Interrelationships第第 二二 節節第8頁/共91頁一、在能量代謝上的相互聯系一、在能量代謝上的相互聯系三大營養素三大營養素共同中共同中間產物間產物共同最終共同最終代謝通路代謝通路糖糖脂肪脂肪蛋白質蛋白質乙酰乙酰CoACoATAC2H2H氧化磷酸化氧化磷酸化ATPCOCO2 2三大營養素可在體內氧化供能。三大營養素可在體內氧化供能。第9頁/共91頁從能量供應的角度看，三大營養素可以從能量供應的角度看，三大營養素可以互相代替，并互相制約?；ハ啻妫⒒ハ嘀萍s。一般情況下，供能以一般情況下，供能以糖糖

5、、脂脂為主，并盡為主，并盡量節約蛋白質的消耗。量節約蛋白質的消耗。第10頁/共91頁脂肪分解脂肪分解增強增強ATP 增多增多ATP/ADP 比值增高比值增高任一供能物質的代謝占優勢，常能抑制和節約任一供能物質的代謝占優勢，常能抑制和節約其他物質的降解。其他物質的降解。糖分解被抑制糖分解被抑制 6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1被抑制被抑制（糖分解代謝限速酶之一）（糖分解代謝限速酶之一）例如例如第11頁/共91頁 饑餓時饑餓時 肝糖原分解肝糖原分解 ，肌糖原分解肌糖原分解 肝糖異生肝糖異生 ，蛋白質分解蛋白質分解 以脂酸、酮體分解供能以脂酸、酮體分解供能為主為主蛋白質分解明顯降低蛋白質分解明顯降低

6、1 2 天天3 4 周周第12頁/共91頁（一）糖代謝與脂代謝的相互聯系（一）糖代謝與脂代謝的相互聯系1. 攝入的糖量超過能量消耗時攝入的糖量超過能量消耗時 二、糖、脂和蛋白質二、糖、脂和蛋白質之間的相互聯系之間的相互聯系葡葡萄萄糖糖乙酰乙酰CoA合成脂肪合成脂肪（脂肪組織）（脂肪組織）合成糖原儲存（肝、肌肉）合成糖原儲存（肝、肌肉）第13頁/共91頁2. 脂肪的甘油部分能在體內轉變為糖脂肪的甘油部分能在體內轉變為糖脂酸脂酸乙酰乙酰CoA葡萄糖葡萄糖脂脂肪肪甘油甘油甘油激酶甘油激酶肝、腎、腸肝、腎、腸磷酸磷酸- -甘油甘油葡葡萄萄糖糖第14頁/共91頁3. 脂肪的分解代謝受糖代謝的影響脂肪的分

7、解代謝受糖代謝的影響 饑餓、糖供應不足或糖代謝障礙時饑餓、糖供應不足或糖代謝障礙時高酮血癥高酮血癥草酰乙酸草酰乙酸相對不足相對不足糖不足糖不足脂肪大量動員脂肪大量動員酮體生成增加酮體生成增加氧化氧化受阻受阻第15頁/共91頁琥珀酰琥珀酰CoA 延胡索酸延胡索酸草酰乙酸草酰乙酸-酮戊二酸酮戊二酸檸檬酸檸檬酸乙酰乙酰CoA丙酮酸丙酮酸PEP磷酸丙糖磷酸丙糖葡萄糖或糖原葡萄糖或糖原糖糖-磷酸甘油磷酸甘油脂肪酸脂肪酸脂肪脂肪甘油三酯甘油三酯乙酰乙酰乙酰乙酰CoA丙氨酸丙氨酸半胱氨酸半胱氨酸絲氨酸絲氨酸蘇氨酸蘇氨酸色氨酸色氨酸異亮氨酸異亮氨酸亮氨酸亮氨酸色氨酸色氨酸天冬氨酸天冬氨酸天冬酰胺天冬酰胺苯丙氨

8、酸苯丙氨酸酪氨酸酪氨酸異亮氨酸異亮氨酸 蛋氨酸蛋氨酸絲氨酸絲氨酸 蘇氨酸蘇氨酸 纈氨酸纈氨酸酮體酮體亮氨酸亮氨酸 賴氨酸賴氨酸酪氨酸酪氨酸 色氨酸色氨酸 苯丙氨酸苯丙氨酸 谷氨酸谷氨酸精氨酸精氨酸 谷氨酰胺谷氨酰胺組氨酸組氨酸 纈氨酸纈氨酸CO2CO2氨基酸、糖及脂肪代謝的聯系氨基酸、糖及脂肪代謝的聯系T A C第16頁/共91頁（二）糖與氨基酸代謝的相互聯系（二）糖與氨基酸代謝的相互聯系例如例如丙氨酸丙氨酸丙酮酸丙酮酸脫氨基脫氨基糖異生糖異生葡萄糖葡萄糖1. 大部分氨基酸脫氨基后，生成相應的大部分氨基酸脫氨基后，生成相應的-酮酸，可轉變為糖。酮酸，可轉變為糖。第17頁/共91頁2. 糖代謝的

9、中間產物可氨基化生成某些糖代謝的中間產物可氨基化生成某些 非必需氨基酸非必需氨基酸糖糖丙酮酸丙酮酸草酰乙酸草酰乙酸乙酰乙酰CoA檸檬酸檸檬酸- -酮戊二酸酮戊二酸丙氨酸丙氨酸天冬氨酸天冬氨酸谷氨酸谷氨酸第18頁/共91頁琥珀酰琥珀酰CoA 延胡索酸延胡索酸草酰乙酸草酰乙酸-酮戊二酸酮戊二酸檸檬酸檸檬酸乙酰乙酰CoA丙酮酸丙酮酸PEP磷酸丙糖磷酸丙糖葡萄糖或糖原葡萄糖或糖原糖糖-磷酸甘油磷酸甘油脂肪酸脂肪酸脂肪脂肪甘油三酯甘油三酯乙酰乙酰乙酰乙酰CoA丙氨酸丙氨酸半胱氨酸半胱氨酸絲氨酸絲氨酸蘇氨酸蘇氨酸色氨酸色氨酸異亮氨酸異亮氨酸亮氨酸亮氨酸色氨酸色氨酸天冬氨酸天冬氨酸天冬酰胺天冬酰胺苯丙氨酸苯

10、丙氨酸酪氨酸酪氨酸異亮氨酸異亮氨酸 蛋氨酸蛋氨酸絲氨酸絲氨酸 蘇氨酸蘇氨酸 纈氨酸纈氨酸酮體酮體亮氨酸亮氨酸 賴氨酸賴氨酸酪氨酸酪氨酸 色氨酸色氨酸 苯丙氨酸苯丙氨酸 谷氨酸谷氨酸精氨酸精氨酸 谷氨酰胺谷氨酰胺組氨酸組氨酸 纈氨酸纈氨酸CO2CO2氨基酸、糖及脂肪代謝的聯系氨基酸、糖及脂肪代謝的聯系T A C第19頁/共91頁氨基酸氨基酸乙酰乙酰CoA脂肪脂肪 1. 蛋白質可以轉變為脂肪蛋白質可以轉變為脂肪 2. 氨基酸可作為合成磷脂的原料氨基酸可作為合成磷脂的原料絲氨酸絲氨酸磷脂酰絲氨酸磷脂酰絲氨酸膽胺膽胺腦磷脂腦磷脂膽堿膽堿卵磷脂卵磷脂（三）脂類與氨基酸代謝的相互聯系（三）脂類與氨基酸代謝

11、的相互聯系第20頁/共91頁 但不能說，脂類可轉變為氨基酸。但不能說，脂類可轉變為氨基酸。脂肪脂肪甘油甘油磷酸甘油醛磷酸甘油醛糖酵解途徑糖酵解途徑丙酮酸丙酮酸 其他其他-酮酸酮酸某些非必需氨基酸某些非必需氨基酸3. 脂肪的甘油部分可轉變為非必需氨基脂肪的甘油部分可轉變為非必需氨基酸酸第21頁/共91頁（四）核酸與糖、蛋白質（四）核酸與糖、蛋白質代謝的相互聯系代謝的相互聯系 1. 氨基酸是體內合成核酸的重要原料氨基酸是體內合成核酸的重要原料甘氨酸甘氨酸天冬氨酸天冬氨酸谷氨酰谷氨酰胺胺一碳單一碳單位位合成嘌呤合成嘌呤合成嘧啶合成嘧啶2. 磷酸核糖由磷酸戊糖途徑提供磷酸核糖由磷酸戊糖途徑提供第22頁

12、/共91頁 核酸是細胞內重要的遺傳物質，控制著蛋白質的合成核酸是細胞內重要的遺傳物質，控制著蛋白質的合成，影響細胞的成分和代謝類型，影響細胞的成分和代謝類型 核苷酸的一些衍生物具重要生理功能（如核苷酸的一些衍生物具重要生理功能（如CoACoA、NAD+NAD+，NADP+NADP+，cAMPcAMP，cGMPcGMP）。）。 核酸生物合成需要糖和蛋白質的代謝中間產物參加，核酸生物合成需要糖和蛋白質的代謝中間產物參加，而且需要酶和多種蛋白質因子。而且需要酶和多種蛋白質因子。 各類物質代謝都離不開具備高能磷酸鍵的各種核苷酸，各類物質代謝都離不開具備高能磷酸鍵的各種核苷酸，如如ATPATP是能量的是

13、能量的“通貨通貨”，此外，此外UTPUTP參與多糖的合成，參與多糖的合成，CTPCTP參與磷脂合成，參與磷脂合成，GTPGTP參與蛋白質合成與糖異生作用。參與蛋白質合成與糖異生作用。第23頁/共91頁第24頁/共91頁思 考？第25頁/共91頁1.1.簡述糖代謝與脂肪代謝的聯系。簡述糖代謝與脂肪代謝的聯系。 在能量供應方面有互補性。從整體看，體內在能量供應方面有互補性。從整體看，體內約約70%70%的能量由糖分解提供，但當糖供應不足的能量由糖分解提供，但當糖供應不足或糖代謝障礙時，脂肪分解加強，可彌補能量或糖代謝障礙時，脂肪分解加強，可彌補能量的不足。的不足。 在物質互相轉化方面，糖供應較多時

14、，可轉在物質互相轉化方面，糖供應較多時，可轉化成脂肪，包括甘油、脂肪酸及所需化成脂肪，包括甘油、脂肪酸及所需ATPATP、NADPHNADPH均可由糖提供。而脂肪分子中只有甘油均可由糖提供。而脂肪分子中只有甘油可經糖異生轉化為糖，脂肪酸則不能?？山浱钱惿D化為糖，脂肪酸則不能。第26頁/共91頁2.乙酰乙酰CoA的來源、去路有哪些？的來源、去路有哪些？來源：糖分解，脂肪酸分解，氨基酸分解；酮體分解來源：糖分解，脂肪酸分解，氨基酸分解；酮體分解去路：合成脂肪酸、膽固醇，進入三羧酸循環，去路：合成脂肪酸、膽固醇，進入三羧酸循環，合成酮體。合成酮體。第27頁/共91頁3.試述葡萄糖轉化成天冬氨酸的過

15、程。試述葡萄糖轉化成天冬氨酸的過程。 葡萄糖經糖酵解途徑，在細胞漿內生葡萄糖經糖酵解途徑，在細胞漿內生成丙酮酸進入線粒體，在羧化酶的催化下成丙酮酸進入線粒體，在羧化酶的催化下生成草酰乙酸，后者再轉運到細胞漿，經生成草酰乙酸，后者再轉運到細胞漿，經轉氨酶催化生成天冬氨酸。轉氨酶催化生成天冬氨酸。第28頁/共91頁 谷氨酸脫氨基生成谷氨酸脫氨基生成-酮戊二酸，酮戊二酸，-酮戊二酮戊二酸經三羧酸循環轉化為草酰乙酸，后者經糖異酸經三羧酸循環轉化為草酰乙酸，后者經糖異生途徑生成磷酸二羥丙酮，再還原為生途徑生成磷酸二羥丙酮，再還原為3-磷酸甘磷酸甘油。油。-酮戊二酸還可以在轉化為草酰乙酸后進酮戊二酸還可以

16、在轉化為草酰乙酸后進一步脫羧轉化為丙酮酸，丙酮酸氧化脫羧生成一步脫羧轉化為丙酮酸，丙酮酸氧化脫羧生成乙酰乙酰CoA，再經脂肪酸合成酶系作用生成脂肪，再經脂肪酸合成酶系作用生成脂肪酸。酸。3-磷酸甘油和脂肪酸可以合成脂肪。磷酸甘油和脂肪酸可以合成脂肪。 4.4.試述谷氨酸轉化成脂肪的過程。試述谷氨酸轉化成脂肪的過程。第29頁/共91頁5.丙酮酸在動物體內可轉化成哪些物質？指出相關丙酮酸在動物體內可轉化成哪些物質？指出相關代謝途徑名稱。代謝途徑名稱。代謝途徑代謝途徑或反應或反應產物產物進一步代謝進一步代謝產物產物轉氨基轉氨基丙氨酸丙氨酸無氧酵解無氧酵解乳酸乳酸羧化羧化草酰乙酸草酰乙酸糖異生糖異生葡

17、萄糖葡萄糖酵解逆行酵解逆行磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮甘油甘油氧化脫羧氧化脫羧乙酰乙酰CoACoA三羧酸循環三羧酸循環COCO2 2+H+H2 2O O脂肪酸合成脂肪酸合成脂肪酸脂肪酸酮體合成酮體合成酮體酮體膽固醇合成膽固醇合成膽固醇膽固醇第30頁/共91頁組織、器官的代謝特點及聯系組織、器官的代謝特點及聯系Metabolic Specialty and Interrelationships of Tissues and Apparatus第第 三三 節節第31頁/共91頁 是機體物質代謝的樞紐。是機體物質代謝的樞紐。 在糖、脂、蛋白質、水、鹽及維生素代謝中均具在糖、脂、蛋白質、水、鹽及維生素代謝

18、中均具有獨特而重要的作用。有獨特而重要的作用。肝肝 合成、儲存糖原合成、儲存糖原 分解糖原生成葡萄糖，釋放入血分解糖原生成葡萄糖，釋放入血 是糖異生的主要器官是糖異生的主要器官肝在糖代謝中的作用肝在糖代謝中的作用如如肝在維持血糖穩定中起重要作用。肝在維持血糖穩定中起重要作用。第32頁/共91頁酮體酮體乳酸乳酸 游離脂酸游離脂酸葡萄糖葡萄糖 以葡萄糖有氧氧化供能為主。以葡萄糖有氧氧化供能為主。心心臟臟第33頁/共91頁 耗能大，耗氧多。耗能大，耗氧多。 葡萄糖葡萄糖為主要能源。為主要能源。 不能利用脂酸，葡萄糖供應不足時，利用不能利用脂酸，葡萄糖供應不足時，利用酮體酮體。 腦腦第34頁/共91頁

19、 合成、儲存糖原；合成、儲存糖原； 通常以通常以脂酸氧化脂酸氧化為主要供能方式；為主要供能方式； 劇烈運劇烈運動時，以糖酵解為主。動時，以糖酵解為主。肌肌 肉肉第35頁/共91頁 能量主要來自能量主要來自糖酵解糖酵解。紅紅細細胞胞第36頁/共91頁 合成及儲存脂肪的重要組織；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。將脂肪分解成脂酸、甘油，供機體其他組織利用。 脂肪組織脂肪組織第37頁/共91頁 也可進行也可進行糖異生糖異生和生成和生成酮體酮體； 腎髓質主要由糖酵解供能；腎皮質主要由脂酸腎髓質主要由糖酵解供能；腎皮質主要由脂酸、酮體有氧氧化供能。、酮體有氧氧化供能

20、。腎臟腎臟第38頁/共91頁代代 謝謝 調調 節節The Regulation of Metabolism第第 四四 節節第39頁/共91頁 代謝調節普遍存在于生物界，是生物的代謝調節普遍存在于生物界，是生物的重要特征。重要特征。主要通過細胞內主要通過細胞內代謝物代謝物濃度濃度的變化，對酶的的變化，對酶的活性及含活性及含量量進行調節，這種調節稱為進行調節，這種調節稱為原原始調節始調節或或細胞水平代謝調節細胞水平代謝調節。單細胞生物單細胞生物第40頁/共91頁高等生物高等生物 三級水平代謝調節三級水平代謝調節 細胞水平代謝調節細胞水平代謝調節 激素水平代謝調節激素水平代謝調節高等生物在進化過程中

21、，出現了專司調節功能的高等生物在進化過程中，出現了專司調節功能的內內分泌細胞及內分泌器官分泌細胞及內分泌器官，其分泌的激素可對其他細，其分泌的激素可對其他細胞發揮代謝調節作用。胞發揮代謝調節作用。 整體水平代謝調節整體水平代謝調節在中樞神經系統的控制下，或通過在中樞神經系統的控制下，或通過神經纖維及神神經纖維及神經遞質對靶細胞經遞質對靶細胞直接發生影響，或通過直接發生影響，或通過某些激素某些激素的分泌的分泌來調節某些細胞的代謝及功能，并通過各種激素的互相來調節某些細胞的代謝及功能，并通過各種激素的互相協調而對機體代謝進行綜合調節。協調而對機體代謝進行綜合調節。第41頁/共91頁 一、細胞水平的

22、代謝調節一、細胞水平的代謝調節第42頁/共91頁線粒體線粒體:丙酮酸氧化丙酮酸氧化;三羧酸循環三羧酸循環; -氧化氧化;呼吸鏈電子傳遞呼吸鏈電子傳遞;氧化磷酸化氧化磷酸化細胞質細胞質:糖酵解糖酵解;磷戊糖途徑磷戊糖途徑;糖原合成糖原合成;脂肪酸合成脂肪酸合成;氨基酸合成氨基酸合成；核苷酸合成核苷酸合成；蛋白質合成蛋白質合成細胞核細胞核:核酸合成核酸合成內質網內質網:蛋白質加工蛋白質加工;磷脂合成磷脂合成（一）細胞內酶的隔離分布（一）細胞內酶的隔離分布第43頁/共91頁第44頁/共91頁 控制跨膜離子濃度梯度和電位梯度控制跨膜離子濃度梯度和電位梯度 控制細胞和細胞器的物質運輸控制細胞和細胞器的物

23、質運輸 內膜系統對代謝途徑的分隔作用內膜系統對代謝途徑的分隔作用 膜與酶的可逆結合膜與酶的可逆結合 酶的隔離分布的意義酶的隔離分布的意義 避免了各種代謝途徑互相干擾。避免了各種代謝途徑互相干擾。第45頁/共91頁多酶體系在細胞內的分布多酶體系在細胞內的分布多酶體系多酶體系分分 布布糖酵解糖酵解胞液胞液磷酸戊糖途徑磷酸戊糖途徑糖異生糖異生糖原合成糖原合成三羧酸循環三羧酸循環線粒體線粒體氧化磷酸化氧化磷酸化線粒體線粒體胞液胞液胞液胞液胞液胞液第46頁/共91頁多酶體系多酶體系分布分布線粒體線粒體脂酸脂酸 氧化氧化脂酸脂酸合成合成胞液胞液內質網、胞液內質網、胞液膽固醇膽固醇合成合成磷脂磷脂合成合成內

24、質網內質網DNA、RNA合成合成細胞核細胞核第47頁/共91頁 酶的隔離分布的意義酶的隔離分布的意義 避免了各種代謝途徑互相干擾。避免了各種代謝途徑互相干擾。多酶體系多酶體系分分 布布蛋白質合成蛋白質合成多種水解酶多種水解酶溶酶體溶酶體線粒體、胞液線粒體、胞液尿素合成尿素合成血紅素血紅素合成合成內質網、胞液內質網、胞液線粒體、胞液線粒體、胞液第48頁/共91頁 速度速度最慢最慢，它的速度決定整個代謝途徑的它的速度決定整個代謝途徑的總速度，總速度，故又稱其故又稱其為為限速酶限速酶(limiting velocity enzymes)。 催化催化單向反應單向反應不可逆不可逆或非平衡反應，它的或非平

25、衡反應，它的活性決定整個代謝途徑的方向。活性決定整個代謝途徑的方向。 這類酶活性除受這類酶活性除受底物控制外底物控制外，還受多種，還受多種代代謝物或效應劑的調節謝物或效應劑的調節。關鍵酶催化的反應具有以下特點：關鍵酶催化的反應具有以下特點： 代謝途徑是一系列酶促反應組成的，其速度及代謝途徑是一系列酶促反應組成的，其速度及方向由其中的方向由其中的關鍵酶關鍵酶決定決定 。第49頁/共91頁例：糖代謝的關鍵酶例：糖代謝的關鍵酶第50頁/共91頁 快速代謝快速代謝 遲緩代謝遲緩代謝數秒、數分鐘數秒、數分鐘通過改變酶的通過改變酶的活性活性數小時、幾天數小時、幾天通過改變酶的通過改變酶的含含量量 變構調節

26、變構調節(allosteric regulation)化學修飾調節化學修飾調節(chemical modification) 代謝調節主要是通過對代謝調節主要是通過對關鍵酶活性關鍵酶活性的調節而實現的。的調節而實現的。第51頁/共91頁1. 變構調節的概念變構調節的概念小分子化合物小分子化合物與酶分子與酶分子活性中心以外活性中心以外的某一部位特異結合，引起酶蛋白分子的某一部位特異結合，引起酶蛋白分子構構象象變化，從而改變酶的活性，這種調節稱變化，從而改變酶的活性，這種調節稱為酶的為酶的變構調節變構調節或或別構調節別構調節。（二）關鍵酶的變構調節（二）關鍵酶的變構調節第52頁/共91頁 被調節的

27、酶稱為被調節的酶稱為變構酶變構酶或或別構酶別構酶( (allosteric enzyme) ) 使酶發生變構效應的物質，稱為使酶發生變構效應的物質，稱為變構效應劑變構效應劑( (allosteric effector) ) 變構激活劑變構激活劑 allosteric effector 引起酶活性引起酶活性增加增加的變構效應劑。的變構效應劑。 變構抑制劑變構抑制劑 allosteric effector 引起酶活性引起酶活性降低降低的變構效應劑。的變構效應劑。第53頁/共91頁2. 變構調節的機制變構調節的機制變構酶變構酶催化亞基催化亞基調節亞基調節亞基變構效應劑：變構效應劑： 底物、終產物底物

28、、終產物其他小分子代謝物其他小分子代謝物調節亞基調節亞基催化亞基催化亞基第54頁/共91頁變構效應劑變構效應劑 + + 酶的調節亞基酶的調節亞基酶的構象改變酶的構象改變酶的活性改變酶的活性改變（激活或抑制（激活或抑制 ）疏松疏松亞基聚合亞基聚合緊密緊密亞基解聚亞基解聚酶分子多聚化酶分子多聚化第55頁/共91頁3. 變構調節的生理意義變構調節的生理意義 代謝終產物反饋抑制代謝終產物反饋抑制 (feedback inhibition) 反應途徑中的酶，使代謝物不致生成過多反應途徑中的酶，使代謝物不致生成過多。乙酰乙酰CoA 乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶丙二酰丙二酰CoA長鏈脂酰長鏈脂酰CoA第56頁

29、/共91頁 變構調節使能量得以有效利用，不致浪費。變構調節使能量得以有效利用，不致浪費。G-6-P+ +糖原磷酸化酶糖原磷酸化酶抑制糖的氧化抑制糖的氧化糖原合酶糖原合酶促進糖的儲存促進糖的儲存第57頁/共91頁變構調節使不同的代謝途徑相互協調。變構調節使不同的代謝途徑相互協調。檸檬酸檸檬酸+ +6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1抑制糖的氧化抑制糖的氧化 乙酰輔酶乙酰輔酶A 羧化酶羧化酶 促進脂酸的合成促進脂酸的合成第58頁/共91頁（三）酶的化學修飾調節（三）酶的化學修飾調節1. 1. 化學修飾的概念化學修飾的概念酶蛋白肽鏈上某些殘基在酶蛋白肽鏈上某些殘基在酶酶的催化下的催化下發生發生可逆的共價

30、修飾可逆的共價修飾，從而引起酶活性改變，從而引起酶活性改變，這種調節稱為酶的化學修飾。，這種調節稱為酶的化學修飾。第59頁/共91頁2. 2. 化學修飾的主要方式化學修飾的主要方式磷酸化磷酸化 - - - - - - 去磷酸去磷酸乙?；阴；?- - - - - - 脫乙酰脫乙酰甲基化甲基化 - - - - - - 去甲基去甲基腺苷化腺苷化 - - - - - - 脫腺苷脫腺苷 SH SH 與與 S S S S 互變互變第60頁/共91頁酶的磷酸化與脫磷酸化酶的磷酸化與脫磷酸化-OHThrSerTyr酶蛋白酶蛋白H2OPi磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶 ATPADP蛋白激酶蛋白激酶ThrSerTyr

31、-O-PO32-磷酸化磷酸化的酶蛋的酶蛋白白第61頁/共91頁意義：由于意義：由于酶的酶的共價修飾反應是共價修飾反應是酶促反應，只要酶促反應，只要有少量信號分子有少量信號分子（如激素）存在（如激素）存在，即可通過加速，即可通過加速這種酶促反應，這種酶促反應，而使大量的另一而使大量的另一種酶發生化學修種酶發生化學修飾，從而獲得飾，從而獲得放放大效應大效應。這種調。這種調節方式快速、效節方式快速、效率極高。率極高。腎上腺素或腎上腺素或胰高血糖素胰高血糖素1、腺苷酸環化腺苷酸環化酶（無活性）酶（無活性）腺苷酸環化酶（活性）腺苷酸環化酶（活性）2、ATPcAMPR、cAMP3、蛋白激蛋白激酶（無活性酶

32、（無活性）蛋白激酶（活性）蛋白激酶（活性）4、磷酸化酶激、磷酸化酶激酶（無活性）酶（無活性）磷酸化酶激酶（活性）磷酸化酶激酶（活性）5、磷酸化酶、磷酸化酶 b（無活性（無活性）磷酸化酶磷酸化酶 a（活性）（活性）6、糖原、糖原6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖葡萄糖葡萄糖血液腎上腺素或腎上腺素或胰高血糖素胰高血糖素132 102 104 106 108葡萄糖葡萄糖ATP ADPATP ADP456第62頁/共91頁3. 3. 化學修飾的特點化學修飾的特點酶蛋白的共價修飾是酶蛋白的共價修飾是可逆可逆的酶促反應，在的酶促反應，在不同酶的作用下，酶蛋白的活性狀態可互不同酶的作用下，酶蛋

33、白的活性狀態可互相轉變。催化互變反應的酶在體內可受調相轉變。催化互變反應的酶在體內可受調節因素如激素的調控。節因素如激素的調控。具有具有放大放大效應，效應，效率效率較變構調節較變構調節高高。消耗。消耗能量少。能量少。磷酸化磷酸化與與脫磷酸脫磷酸是是最常見最常見的方式。的方式。 同一個酶可以同時受變構調節和化學修飾調節同一個酶可以同時受變構調節和化學修飾調節。第63頁/共91頁思 考？第64頁/共91頁試比較酶變構調節與化學修飾調節的異同試比較酶變構調節與化學修飾調節的異同 ？ 相同點：相同點：均為細胞水平的調節，屬于快速調節，均為細胞水平的調節，屬于快速調節，受調節的酶為關鍵酶。受調節的酶為關

34、鍵酶。不同點：不同點：調節物質不同：調節物質不同：變構劑是化合物；化學修飾調節的調節物是一個酶。變構劑是化合物；化學修飾調節的調節物是一個酶。酶結構變化不同：酶結構變化不同：變構調節是非共價結合變構劑而改變酶蛋白構象；化變構調節是非共價結合變構劑而改變酶蛋白構象；化學修飾調節是共價結合某一基團而改變酶蛋白結構。學修飾調節是共價結合某一基團而改變酶蛋白結構。作用特點及生理意義不同：作用特點及生理意義不同：變構調節無放大效應，僅使底物有效利用；化學修飾變構調節無放大效應，僅使底物有效利用；化學修飾調節有放大效應，可以應激。調節有放大效應，可以應激。 第65頁/共91頁（四）酶量的調節（四）酶量的調

35、節1. 1. 酶蛋白合成的誘導與阻遏酶蛋白合成的誘導與阻遏加速酶合成的化合物稱為加速酶合成的化合物稱為誘導劑誘導劑(inducer)(inducer)減少酶合成的化合物稱為減少酶合成的化合物稱為阻遏劑阻遏劑(repressor)(repressor)第66頁/共91頁 常見的誘導或阻遏方式常見的誘導或阻遏方式 底物底物對酶合成的誘導和阻遏對酶合成的誘導和阻遏 產物產物對酶合成的阻遏對酶合成的阻遏 激素激素對酶合成的誘導對酶合成的誘導 藥物藥物對酶合成的誘導對酶合成的誘導第67頁/共91頁 2. 2. 酶蛋白降解酶蛋白降解溶酶體溶酶體蛋白酶體蛋白酶體 釋放蛋白水解酶，降解蛋白質釋放蛋白水解酶，降

36、解蛋白質 泛素識別、結合蛋白質；泛素識別、結合蛋白質；蛋白水解酶降解蛋白質蛋白水解酶降解蛋白質 通過改變酶蛋白分子的降解速度，也能通過改變酶蛋白分子的降解速度，也能調節酶的含量。調節酶的含量。第68頁/共91頁1. 1. 物質代謝的調節可分為物質代謝的調節可分為_、_、_等等3 3個層次。個層次。2. 2. 酶活性的調節可通過酶活性的調節可通過_和和_2_2種方式。種方式。3. 3. 酶的結構調節有酶的結構調節有_和和_2_2種方式。種方式。4. 4. 代謝途徑中活性最低的酶稱為代謝途徑中活性最低的酶稱為_，它常，它常受變構劑調節，變構劑以受變構劑調節，變構劑以_鍵結合于酶的鍵結合于酶的_，改

37、變酶的構象和活性。，改變酶的構象和活性。5. 5. 酶蛋白的磷酸化修飾受酶蛋白的磷酸化修飾受_催化，磷酸基催化，磷酸基團由團由_提供，脫磷酸受提供，脫磷酸受_催化。催化。6. 6. 變構調節與化學修飾調節作用時間快，稱變構調節與化學修飾調節作用時間快，稱為為_，而酶合成的誘導或阻遏則稱為，而酶合成的誘導或阻遏則稱為_。7.7.化學修飾調節最常見的方式是化學修飾調節最常見的方式是_和和_。第69頁/共91頁內、外環境改變內、外環境改變機體相關組機體相關組織分泌織分泌激素激素激素與靶細激素與靶細胞上的受體胞上的受體結合結合靶細胞產生生物學靶細胞產生生物學效應，適應內外環效應，適應內外環境改變境改變

38、 激素作用機制激素作用機制二、激素水平的代謝調節二、激素水平的代謝調節第70頁/共91頁n作用特點作用特點v量小作用大量小作用大v有特異性有特異性v作用迅速作用迅速第71頁/共91頁第72頁/共91頁 激素分類激素分類 膜受體激素膜受體激素 胞內受體激素胞內受體激素按激素受體在細胞的部位不同，分為：按激素受體在細胞的部位不同，分為：第73頁/共91頁1. 膜受體激素的作用方式膜受體激素的作用方式 激素作用方式激素作用方式胰島素胰島素生長激素生長激素促性腺激素促性腺激素促甲狀腺激素促甲狀腺激素甲狀旁腺素甲狀旁腺素生長因子生長因子腎上腺素腎上腺素第74頁/共91頁 2. 胞胞內內受受體體激激素素的

39、的作作用用方方式式類固醇激素類固醇激素甲狀腺激素甲狀腺激素活性維生素活性維生素D3視黃酸視黃酸第75頁/共91頁（一）饑餓（一）饑餓糖原消耗糖原消耗血糖趨于降低血糖趨于降低胰島素分泌減少胰島素分泌減少胰高血糖素胰高血糖素分泌增加分泌增加 引起一系列的代謝變化引起一系列的代謝變化1. 短期饑餓（短期饑餓（13天）天）三、整體水平的代謝調節三、整體水平的代謝調節第76頁/共91頁 （1）蛋白質代謝變化）蛋白質代謝變化分解加強，氨基酸異生成糖分解加強，氨基酸異生成糖（2）糖代謝變化）糖代謝變化 糖異生加強，糖異生加強，組織對葡萄糖利用降低組織對葡萄糖利用降低（3）脂代謝變化）脂代謝變化 脂肪動員加強

40、，酮體生成增多脂肪動員加強，酮體生成增多第77頁/共91頁2. 長期饑餓長期饑餓（1）蛋白質代謝變化）蛋白質代謝變化 蛋白質分解減少蛋白質分解減少（2）糖代謝變化）糖代謝變化肝腎糖異生增強肝腎糖異生增強肝糖異生的主要原料為乳酸、丙酮肝糖異生的主要原料為乳酸、丙酮酸酸（3）脂代謝變化）脂代謝變化脂肪動員進一步加強脂肪動員進一步加強腦組織利用酮體增加腦組織利用酮體增加第78頁/共91頁（二）應（二）應 激激1. 1. 概念概念應激應激(stress)(stress)指人體受到一些異乎指人體受到一些異乎尋常的刺激，如創傷、劇痛、凍傷、缺氧尋常的刺激，如創傷、劇痛、凍傷、缺氧、中毒、感染及劇烈情緒波動

41、等所作出一、中毒、感染及劇烈情緒波動等所作出一系列反應的系列反應的“ “ 緊張狀態緊張狀態 ” ”。第79頁/共91頁2. 2. 機體整體反應機體整體反應 交感神經興奮交感神經興奮 腎上腺髓質及皮質激素分泌增多腎上腺髓質及皮質激素分泌增多 胰高血糖素胰高血糖素、生長激素增加。、生長激素增加。 引起一系列的代謝變引起一系列的代謝變化化第80頁/共91頁3. 3. 代謝改變代謝改變（1 1） 血糖升高血糖升高（2 2） 脂肪動員增強脂肪動員增強（3 3）蛋白質分解加強）蛋白質分解加強第81頁/共91頁第82頁/共91頁附附 錄錄第83頁/共91頁目目 錄錄第84頁/共91頁下列關于關鍵酶的描述中下列關于關鍵酶的描述中, ,錯誤的是錯誤的是( )(