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1、,1,第 九 章,Metabolic Interrelationships and Regulation,物质代谢的联系与调节,2,物质代谢的特点 The Specialty of Metabolism,第 一 节,3,一、整体性,4,二、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,5,三、各组织、器官物质代谢各具特色,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,6,四、各种代谢物均具有各自共同的代谢池,例如,7,五、ATP是机体能量利用的共同形式,营养物分解,8,六、NADPH是合成代谢所需的还原当
2、量,乙酰CoA,NADPH + H+,脂酸、胆固醇,磷酸戊糖途径,9,物质代谢的相互联系 Metabolic Interrelationships,第 二 节,10,一、在能量代谢上的相互联系,通常供能以糖、脂为主,尽量节约蛋白质的消耗,11,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,12,13,饥饿时,肝糖原分解 肌糖原分解,肝糖异生 蛋白质分解 ,脂酸、酮体供能为主 蛋白质分解 ,1 2 天,3 4 周,14,1. 摄入的糖量过多时可以脂肪形式储存,二、糖、脂和蛋白质之间的相互联系,合成脂肪,15,2. 脂肪的甘油部分能在体内转变为糖,16,3. 脂肪的分解代谢受糖代谢的影
3、响,17,4. 糖与氨基酸代谢的相互联系,丙氨酸,丙酮酸,脱氨基,糖异生,葡萄糖,1. 氨基酸脱氨基后生成的相应-酮酸,可转变为糖,18,5. 糖可转变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,19, 蛋白质可以转变为脂,6. 脂与氨基酸代谢的联系,20, 脂肪的甘油部分可转变为非必需氨基酸,21,7. 核酸与糖、蛋白质代谢的联系,磷酸戊糖途径 磷酸核糖,22,23,组织器官的代谢特点及联系,Metabolic Specialty and Interrelationships of Tissues and Apparatus,第 三 节,24,是机体物质代谢的
4、枢纽,肝,如:合成、储存糖原; 分解糖原成葡萄糖, 释放入血; 糖异生主要器官等。,25,26,在维持血糖稳定中 起重要作用,27,心脏,28,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,29,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。,肌 肉,30,能量来源: 糖酵解,红细胞,产能方式?,31,合成储存脂肪的重要组织 脂肪动员的重要场所,脂肪组织,32,可进行糖异生和生成酮体,肾脏,33,代 谢 调 节 The Regulation of Metabolism,第 四 节,34,单细胞生物,细胞水平代谢调节 (原始调
5、节),高等生物 三级水平代谢调节,细胞水平代谢调节 激素水平代谢调节 整体水平代谢调节,35,一、细胞水平的代谢调节,主要是对 关键酶 活性调节,酶的隔离分布避免了各种代谢途径互相干扰,36,快速代谢,迟缓代谢,改变酶的活性,改变酶的含量,调节 方式,37,1. 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。,38,变构效应剂 + 酶的调节亚基,39, 变构调节的生理意义, 代谢终产物的反馈抑制 (feedback inhibition) 使代谢物不致生成过多。,40,变构调节使能量得以有效利用
6、,不致浪费,41, 变构调节使不同的代谢途径相互协调,42,2. 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。,43, 化学修饰的主要方式,磷酸化 - - - 去磷酸,乙酰化 - - - 脱乙酰,甲基化 - - - 去甲基,腺苷化 - - - 脱腺苷,SH 与 S S 互变,44,酶的磷酸化与脱磷酸化,45,3. 化学修饰的特点,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 磷酸化与脱磷酸是最常见的方式,同一个酶可同
7、时受变构调节和化学修饰调节,46,内、外环境改变,二、激素水平的代谢调节,47,48,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,49,(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,50,2. 长期饥饿,(1)蛋白质代谢变化,分解减少,(2)糖代谢变化,肝肾糖异生增强 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,51,3. 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 ”。,52, 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,53, 代谢改变,(1) 血糖升高,(2) 脂肪动员增强,(3)蛋白质分解加强,
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