「物質(zhì)代謝的聯(lián)系與調(diào)節(jié)【上課課件】」.ppt

第9章 物質(zhì)代謝的聯(lián)系與調(diào)節(jié)MetabolicInterrelationships Regulation 1 學(xué)校類 物質(zhì)代謝的特點(diǎn)TheSpecialityofMetabolism 第一節(jié) 2 學(xué)校類 一 物質(zhì)代謝互相聯(lián)系 二 物質(zhì)代謝受到精細(xì)調(diào)節(jié) 三 各器官物質(zhì)代謝各具特色 四 各種代謝物均具有各自共同的代謝池 例如 消化吸收的糖 肝糖原分解 糖異生 血糖 3 學(xué)校類 五 ATP是能量的直接提供者 六 NADPH為合成代謝提供還原力 4 學(xué)校類 物質(zhì)代謝的相互聯(lián)系MetabolicInterrelationships 第二節(jié) 5 學(xué)校類 一 物質(zhì)代謝相互制約 三大營(yíng)養(yǎng)素 共同中間產(chǎn)物 共同最終代謝通路 三大營(yíng)養(yǎng)素可在體內(nèi)氧化供能 6 學(xué)校類 從能量供應(yīng)的角度看 三大營(yíng)養(yǎng)素可以互相代替 并互相制約 一般情況下 機(jī)體優(yōu)先利用燃料的次序是糖原 脂肪和蛋白質(zhì) 供能以糖及脂為主 并盡量節(jié)約蛋白質(zhì)的消耗 7 學(xué)校類 任一供能物質(zhì)的代謝占優(yōu)勢(shì) 常能抑制和節(jié)約其他物質(zhì)的降解 例如 8 學(xué)校類 饑餓時(shí) 肝糖原分解 肌糖原分解 肝糖異生 蛋白質(zhì)分解 以脂酸 酮體分解供能為主蛋白質(zhì)分解明顯降低 1 2天 3 4周 9 學(xué)校類 一 體內(nèi)糖可轉(zhuǎn)變脂肪 但 偶數(shù) 脂肪酸不能轉(zhuǎn)變成糖 二 物質(zhì)代謝相互聯(lián)系 10 學(xué)校類 二 體內(nèi)糖與大部分氨基酸碳架部分可以相互轉(zhuǎn)變 例如 丙氨酸 丙酮酸 脫氨基 糖異生 葡萄糖 1 大部分氨基酸脫氨基后 生成相應(yīng)的 酮酸 可轉(zhuǎn)變?yōu)樘?11 學(xué)校類 2 糖代謝的中間產(chǎn)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 檸檬酸 酮戊二酸 12 學(xué)校類 三 脂類不能轉(zhuǎn)變成氨基酸 但氨基酸能轉(zhuǎn)變成脂肪 四 某些氨基酸是核苷酸 核酸合成的前體 1 氨基酸是體內(nèi)合成核酸的重要原料 2 磷酸核糖由磷酸戊糖途徑提供 13 學(xué)校類 體內(nèi)重要組織 器官的代謝特點(diǎn)及聯(lián)系 MetabolicSpeciality InterrelationshipsofImportantTissues ApparatusintheBody 第三節(jié) 14 學(xué)校類 合成 儲(chǔ)存糖原 分解糖原生成葡萄糖 釋放入血 是糖異生的主要器官 肝在糖代謝中的作用 一 肝是人體最重要的物質(zhì)代謝中心和樞紐 肝在脂代謝中的作用 生成酮體 脂肪和膽固醇 肝在氨基酸代謝中的作用 合成和分解蛋白質(zhì) 合成尿素 肝是生物轉(zhuǎn)化的主要場(chǎng)所 15 學(xué)校類 正常優(yōu)先以脂酸為燃料產(chǎn)生ATP 能量可依次以消耗自由脂酸 葡萄糖 酮體等能源物質(zhì)提供 二 心可利用多種能源物質(zhì) 以有氧氧化為主 16 學(xué)校類 耗能大 耗氧多 葡萄糖為主要能源 每天消耗約100g 不能利用脂酸 葡萄糖供應(yīng)不足時(shí) 利用酮體 三 腦主要利用葡萄糖供能且耗氧量大 17 學(xué)校類 合成 儲(chǔ)存肌糖原 通常以脂酸氧化為主要供能方式 劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí) 以糖酵解為主 四 肌肉主要氧化脂肪酸 強(qiáng)烈運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生大量乳酸 18 學(xué)校類 五 糖酵解是為成熟紅細(xì)胞提供能量的主要途徑 紅細(xì)胞沒有線粒體 六 脂肪組織是合成 儲(chǔ)存脂肪的重要組織 七 腎是可進(jìn)行糖異生和生成酮體兩種代謝的器官 19 學(xué)校類 物質(zhì)代謝的調(diào)節(jié)方式TheWayforRegulationofMetabolism 第四節(jié) 20 學(xué)校類 代謝調(diào)節(jié)普遍存在于生物界 是生物的重要特征 主要通過細(xì)胞內(nèi)代謝物濃度的變化 對(duì)酶的活性及含量進(jìn)行調(diào)節(jié) 這種調(diào)節(jié)稱為原始調(diào)節(jié)或細(xì)胞水平代謝調(diào)節(jié) 單細(xì)胞生物 21 學(xué)校類 高等生物 三級(jí)水平代謝調(diào)節(jié) 細(xì)胞水平代謝調(diào)節(jié) 22 學(xué)校類 一 細(xì)胞水平的代謝調(diào)節(jié)主要調(diào)節(jié)關(guān)鍵酶活性 一 細(xì)胞酶系有特定細(xì)胞和亞細(xì)胞區(qū)域的隔離分布 提高速率 23 學(xué)校類 速度最慢 它的速度決定整個(gè)代謝途徑的總速度 故又稱其為限速酶 limitingvelocityenzymes 催化單向反應(yīng)不可逆或非平衡反應(yīng) 它的活性決定整個(gè)代謝途徑的方向 這類酶活性除受底物控制外 還受多種代謝物或效應(yīng)劑的調(diào)節(jié) 關(guān)鍵酶催化的反應(yīng)具有以下特點(diǎn) 代謝途徑是一系列酶促反應(yīng)組成的 其速度及方向由其中的關(guān)鍵酶決定 24 學(xué)校類 某些重要代謝途徑的關(guān)鍵酶 25 學(xué)校類 二 小分子代謝物通過變構(gòu)調(diào)節(jié)改變關(guān)鍵酶活性 26 學(xué)校類 代謝途徑的起始物或產(chǎn)物通過變構(gòu)調(diào)節(jié)影響代謝途徑 變構(gòu)酶 催化亞基 調(diào)節(jié)亞基 變構(gòu)效應(yīng)劑 底物 終產(chǎn)物其他小分子代謝物 27 學(xué)校類 變構(gòu)調(diào)節(jié)的生理意義 代謝終產(chǎn)物反饋抑制 feedbackinhibition 反應(yīng)途徑中的酶 使代謝物不致生成過多 28 學(xué)校類 變構(gòu)調(diào)節(jié)使能量得以有效利用 不致浪費(fèi) 29 學(xué)校類 變構(gòu)調(diào)節(jié)使不同的代謝途徑相互協(xié)調(diào) 30 學(xué)校類 三 關(guān)鍵酶活性可由酶的化學(xué)修飾調(diào)節(jié) 31 學(xué)校類 酶促化學(xué)修飾的特點(diǎn) 酶蛋白的共價(jià)修飾是可逆的酶促反應(yīng) 在不同酶的作用下 酶蛋白的活性狀態(tài)可互相轉(zhuǎn)變 催化互變反應(yīng)的酶在體內(nèi)可受調(diào)節(jié)因素如激素的調(diào)控 具有放大效應(yīng) 效率較變構(gòu)調(diào)節(jié)高 磷酸化與脫磷酸是最常見的方式 同一個(gè)酶可以同時(shí)受變構(gòu)調(diào)節(jié)和化學(xué)修飾調(diào)節(jié) 32 學(xué)校類 四 改變細(xì)胞內(nèi)酶的含量可調(diào)節(jié)酶的活性 1 調(diào)節(jié)酶蛋白含量可通過誘導(dǎo)或阻遏酶蛋白基因的表達(dá) 加速酶合成的化合物稱為誘導(dǎo)劑 inducer 減少酶合成的化合物稱為阻遏劑 repressor 33 學(xué)校類 常見的誘導(dǎo)或阻遏方式 底物對(duì)酶合成的誘導(dǎo)和阻遏 產(chǎn)物對(duì)酶合成的阻遏 激素對(duì)酶合成的誘導(dǎo) 藥物對(duì)酶合成的誘導(dǎo) 34 學(xué)校類 2 調(diào)節(jié)細(xì)胞酶含量也可通過改變酶蛋白降解速度 通過改變酶蛋白分子的降解速度 也能調(diào)節(jié)酶的含量 35 學(xué)校類 內(nèi) 外環(huán)境改變 激素作用機(jī)制 二 激素通過作用特異受體調(diào)節(jié)代謝過程 36 學(xué)校類 一 糖 脂和蛋白質(zhì)代謝在不同饑餓狀態(tài)有不同改變 糖原消耗 血糖趨于降低 胰島素分泌減少胰高血糖素分泌增加 引起一系列的代謝變化 1 短期饑餓時(shí)脂肪動(dòng)員增加而減少糖的利用 三 機(jī)體通過神經(jīng)系統(tǒng)及神經(jīng) 體液途徑整體調(diào)節(jié)體內(nèi)物質(zhì)代謝 37 學(xué)校類 1 脂代謝變化 脂肪動(dòng)員加強(qiáng) 酮體生成增多 2 糖代謝變化 糖異生加強(qiáng) 組織對(duì)葡萄糖利用降低 3 蛋白質(zhì)代謝變化 肌蛋白質(zhì)分解加強(qiáng) 氨基酸異生成糖 38 學(xué)校類 2 長(zhǎng)期饑餓時(shí)各組織發(fā)生與短期饑餓不同的代謝改變 1 蛋白質(zhì)代謝變化 蛋白質(zhì)分解減少 2 糖代謝變化 肝腎糖異生增強(qiáng)肝糖異生的主要原料為乳酸 丙酮酸 3 脂代謝變化 脂肪動(dòng)員進(jìn)一步加強(qiáng)腦組織利用酮體增加 39 學(xué)校類 二 應(yīng)激增加糖 脂和蛋白質(zhì)分解的能源供應(yīng) 限制能源存積 概念 應(yīng)激 stress 指人體受到一些異乎尋常的刺激 如創(chuàng)傷 劇痛 凍傷 缺氧 中毒 感染及劇烈情緒波動(dòng)等所作出一系列反應(yīng)的 緊張狀態(tài) 40 學(xué)校類 機(jī)體整體反應(yīng) 交感神經(jīng)興奮腎上腺髓質(zhì)及皮質(zhì)激素分泌增多胰高血糖素 生長(zhǎng)激素增加 胰島素分泌減少 41 學(xué)校類 代謝改變 1 血糖升高 2 脂肪動(dòng)員增強(qiáng) 3 蛋白質(zhì)分解加強(qiáng) 這對(duì)保證大腦 紅細(xì)胞的供能有重要意義 為心肌 骨骼肌及腎等組織供能 肌釋出丙氨酸等氨基酸增加 42 學(xué)校類 應(yīng)激時(shí)機(jī)體的代謝改變 43 學(xué)校類 代謝綜合征 MetabolicSyndrome MS 以肥胖 高血壓 糖代謝及血脂異常等為主要臨床表現(xiàn)的癥候群 表現(xiàn)為心腦血管病的多種代謝危險(xiǎn)因素在同一個(gè)體內(nèi)集結(jié)的狀態(tài) 而超重和肥胖在MS發(fā)生 發(fā)展中起著決定性的作用 三 肥胖是多種因素引起的進(jìn)食行為和能量代謝調(diào)節(jié)的紊亂 44 學(xué)校類 體質(zhì)性肥胖 青少年期多見的肥胖 主要由于脂肪細(xì)胞數(shù)量增加所致 獲得性肥胖 成人因營(yíng)養(yǎng)過剩引起的肥胖 主要由于脂肪細(xì)胞體積增加 也有數(shù)量增加 1 肥胖者增加脂肪儲(chǔ)存有不同類型 單純性肥胖 繼發(fā)性肥胖癥 某些神經(jīng) 內(nèi)分泌疾病引起 45 學(xué)校類 肥胖診斷常用標(biāo)準(zhǔn)是體重指數(shù) bodymassindex BMI BMI 體重 kg 身高2 m2 如體重超過標(biāo)準(zhǔn)體重的20 或體重指數(shù) 30即為肥胖 46 學(xué)校類 2 正常食欲 進(jìn)食和能量消耗的平衡受到神經(jīng) 內(nèi)分泌系統(tǒng)復(fù)雜調(diào)節(jié) 短期進(jìn)食調(diào)節(jié)激素主要包括生長(zhǎng)激素釋放肽 ghrel