生物化学：第10章 物质代谢的联系与调节

1、Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics1第第10章章 物质代谢的联系与调节物质代谢的联系与调节Metabolic Interrelationships and Regulation物质代谢的相互联系代谢调节组织、器官的代谢特点及相互联系物质代谢的特点Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics2Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics3物质代谢的相互联系代谢调节组织、器官的代谢特点及相互联系物质代谢的特点Zhejiang Provinc

2、ial Key Lab of Medical Genetics4开放性开放性 人体内的物质代谢和能量代谢均可与环境进行交换，人体内的物质代谢和能量代谢均可与环境进行交换，处于一个开放的大循环中处于一个开放的大循环中。各繁杂的物质代谢均按各自的代谢路径有条不紊各繁杂的物质代谢均按各自的代谢路径有条不紊的进行。的进行。有序性有序性Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics5 整体性整体性 糖类糖类 脂类脂类蛋白质蛋白质水水 无机盐无机盐维生素维生素各种物质代谢之间互有联系，相互依存。各种物质代谢之间互有联系，相互依存。 消化吸收消化吸收中间代谢中

3、间代谢废物排泄废物排泄Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics6代谢可调性代谢可调性机体有精细的调节机体有精细的调节机制，调节代谢的机制，调节代谢的强度、方向和速度强度、方向和速度内外环境内外环境不断变化不断变化影响机体代谢影响机体代谢适应环境适应环境的变化的变化Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics7 各组织、器官物质代谢各具特色各组织、器官物质代谢各具特色结构不同结构不同酶系的种类、酶系的种类、含量不同含量不同不同的组不同的组织、器官织、器官代谢途径不同、代谢途径不同、功能各异功能

4、各异Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics8各种代谢物均具有各自共同的代谢池各种代谢物均具有各自共同的代谢池例如例如各各种种组组织织 消化吸收的糖消化吸收的糖 肝糖原分解肝糖原分解糖异生糖异生血血糖糖Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics9 ATP是能量载体是能量载体营养物营养物分分 解解释放释放能量能量ADP+PiATP直直接接供供能能Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics10纯净的ATP是白色粉未状，能够溶于水，可作为一种药

5、品， ATP片剂可以口服，而ATP注射液可以肌肉注射或静脉滴注。主要是用于辅助治疗肌肉萎缩、脑溢血后遗症、心肌炎等疾病，起到改善患者新陈代谢状况的作用。Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics11NADPH是还原当量的主要载体是还原当量的主要载体例如例如乙酰乙酰CoANADPH + H+脂酸、胆固醇脂酸、胆固醇磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics12物质代谢的相互联系代谢调节组织、器官的代谢特点及相互联系物质代谢的特点Zhejiang Provincial K

6、ey Lab of Medical Genetics13Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics14是机体物质代谢的是机体物质代谢的枢纽枢纽。在糖、脂、蛋白质、水、盐及维生素代谢中均具在糖、脂、蛋白质、水、盐及维生素代谢中均具有独特而重要的作用。有独特而重要的作用。肝肝合成、储存糖原合成、储存糖原分解糖原生成葡萄糖，释放入血分解糖原生成葡萄糖，释放入血是糖异生的主要器官是糖异生的主要器官肝在糖代谢中的作用肝在糖代谢中的作用如如肝在维持血糖稳定中起重要作用。肝在维持血糖稳定中起重要作用。一、几个重要组织、器官的代谢特点一、几个重要组织、器官的

7、代谢特点Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics15耗能大，耗氧多。耗能大，耗氧多。正常状态下以葡萄糖为唯一能源，由血糖供应。正常状态下以葡萄糖为唯一能源，由血糖供应。不能利用脂酸，葡萄糖供应不足时，利用酮体。不能利用脂酸，葡萄糖供应不足时，利用酮体。 脑脑Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics16也可进行糖异生和生成酮体；也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、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。酮体有氧氧化供能。以生成谷氨酰胺的方

8、式进行解氨毒，也是储氨和以生成谷氨酰胺的方式进行解氨毒，也是储氨和运氨的重要方式。运氨的重要方式。 肾脏肾脏Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics17酮体酮体乳酸乳酸 游离脂酸游离脂酸葡萄糖葡萄糖以葡萄糖有氧氧化供能为主。以葡萄糖有氧氧化供能为主。心脏心脏Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics18肌肌 肉肉合成、储存糖原；合成、储存糖原；通常以脂酸氧化为主要供能方式；通常以脂酸氧化为主要供能方式； 剧烈运动时，剧烈运动时，以糖酵解为主。以糖酵解为主。长期饥饿时部分骨骼肌蛋白被降解，通

9、过丙氨酸长期饥饿时部分骨骼肌蛋白被降解，通过丙氨酸-葡萄糖循环为肝的糖异生过程提供原料。葡萄糖循环为肝的糖异生过程提供原料。Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics19合成及储存脂肪的重要组织；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。将脂肪分解成脂酸、甘油，供机体其他组织利用。脂肪组织脂肪组织Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics20能量主要来自糖酵解。能量主要来自糖酵解。红红细细胞胞Zhejiang Provincial Key Lab of Medic

10、al Genetics21二、主要器官间的代谢联系二、主要器官间的代谢联系乳酸循环（乳酸循环（CoriCori循环）循环）Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics22糖糖异异生生丙丙氨氨酸酸葡葡萄萄糖糖 肌肉肌肉蛋白质蛋白质氨基酸氨基酸NH3谷氨酸谷氨酸-酮戊酮戊 二酸二酸丙酮酸丙酮酸糖酵解途径糖酵解途径肌肉肌肉丙丙氨氨酸酸血液血液丙氨酸丙氨酸葡萄糖葡萄糖-酮戊二酸酮戊二酸谷氨酸谷氨酸丙酮酸丙酮酸NH3尿素尿素尿素循环尿素循环 肝肝 丙氨酸丙氨酸-葡萄糖循环葡萄糖循环葡葡萄萄糖糖Zhejiang Provincial Key Lab of

11、Medical Genetics23Mechanisms of communication between four major tissues Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics24物质代谢的相互联系代谢调节组织、器官的代谢特点及相互联系物质代谢的特点Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics25一、在能量代谢上的相互联系一、在能量代谢上的相互联系三大营养素三大营养素共同中共同中间产物间产物共同最终共同最终代谢通路代谢通路糖糖脂肪脂肪蛋白质蛋白质乙酰乙酰CoATAC2H氧氧化化磷磷

12、酸酸化化ATPCO2三大营养素可在体内氧化供能。三大营养素可在体内氧化供能。Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics26脂肪分解脂肪分解增强增强ATP 增多增多ATP/ADP 比值增高比值增高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，并尽量节约蛋白质的消耗一般情况下，供能以糖、脂为主，并尽量节约蛋白质的消耗某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某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糖分解被抑制糖分解被抑制 6-磷酸

13、果糖激酶磷酸果糖激酶-1被抑制被抑制（糖分解代谢限速酶之一）（糖分解代谢限速酶之一）Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics27（一）糖代谢与脂代谢的相互联系（一）糖代谢与脂代谢的相互联系1. 摄入的糖量超过能量消耗时摄入的糖量超过能量消耗时 二、糖、脂和蛋白质之间的相互联系二、糖、脂和蛋白质之间的相互联系葡葡萄萄糖糖合成糖原储存（肝、肌肉）合成糖原储存（肝、肌肉）磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油磷酸甘油乙酰乙酰CoA丙酮酸丙酮酸脂肪酸脂肪酸合成脂肪合成脂肪 （脂肪组织）（脂肪组织）Zhejiang Provincial Key Lab

14、 of Medical Genetics28体内糖代谢增强促进脂肪合成体内糖代谢增强促进脂肪合成为脂肪合成为脂肪合成提供大量的提供大量的原料原料ATP、柠檬酸、柠檬酸、异柠檬酸异柠檬酸体内体内糖代糖代谢增谢增强强乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶脂肪脂肪合成合成Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics292. 脂肪的甘油部分能在体内转变为糖脂肪的甘油部分能在体内转变为糖乙酰乙酰CoA葡萄糖葡萄糖脂脂肪肪脂酸脂酸甘油甘油甘油激酶甘油激酶肝、肾、肠肝、肾、肠3-磷酸磷酸甘油甘油磷酸二磷酸二羟丙酮羟丙酮葡葡萄萄糖糖Zhejiang Provincial

15、Key Lab of Medical Genetics303. 脂肪的分解代谢受糖代谢的影响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饥饿、糖供应不足或糖代谢障碍时酮症酸中酮症酸中毒血症毒血症草酰乙酸草酰乙酸相对不足相对不足糖不足糖不足脂肪大量动员脂肪大量动员酮体生成增加酮体生成增加氧化受阻氧化受阻Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics311. 糖代谢的一些中间产物可氨基化生成某些糖代谢的一些中间产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柠檬酸柠檬酸-酮戊二酸酮戊二酸丙氨酸

16、丙氨酸天冬氨酸天冬氨酸谷氨酸谷氨酸（二）糖与氨基酸代谢的相互联系（二）糖与氨基酸代谢的相互联系Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics32例如例如丙氨酸丙氨酸丙酮酸丙酮酸脱氨基脱氨基糖异生糖异生葡萄糖葡萄糖2. 大部分氨基酸脱氨基后，生成相应的大部分氨基酸脱氨基后，生成相应的-酮酸，可转变为糖。酮酸，可转变为糖。Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics33 1. 蛋白质可以转变为脂肪蛋白质可以转变为脂肪（三）脂类与氨基酸代谢的相互联系（三）脂类与氨基酸代谢的相互联系氨基酸氨基酸乙酰乙酰C

17、oA脂酸脂酸脂肪脂肪生糖氨基酸生糖氨基酸3-磷酸甘油磷酸甘油丙酮酸丙酮酸Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics34 2. 氨基酸可作为合成磷脂的原料氨基酸可作为合成磷脂的原料磷脂酰磷脂酰丝氨酸丝氨酸脑磷脂脑磷脂 卵磷脂卵磷脂HOCH2CH2NH2 HOCH2CH2 +N（CH3） HOCH2CHCOOH NH2 -CO23SAM丝氨酸丝氨酸 乙醇胺乙醇胺 胆碱胆碱 Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics35 但不能说，脂类可转变为氨基酸。但不能说，脂类可转变为氨基酸。脂肪脂肪甘油甘油

18、 磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮糖酵解途径糖酵解途径丙酮酸丙酮酸 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. 脂肪的甘油部分可转变为非必需氨基酸脂肪的甘油部分可转变为非必需氨基酸Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics364. 核酸与糖、蛋白质代谢的相互联系核酸与糖、蛋白质代谢的相互联系 1. 氨基酸是体内合成核酸的重要原料氨基酸是体内合成核酸的重要原料一碳单位一碳单位合成嘌呤合成嘌呤甘氨酸甘氨酸合成嘧啶合成嘧啶天冬氨酸天冬氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺2. 磷酸核糖由磷酸戊糖途径提供磷酸核糖由磷酸戊糖途径提供Zhejiang Provinci

19、al Key Lab of Medical Genetics37胞嘧啶胞嘧啶NH3尿嘧啶尿嘧啶二氢尿嘧啶二氢尿嘧啶 H2OCO2 + NH3-丙氨酸丙氨酸胸腺嘧啶胸腺嘧啶-脲基异丁酸脲基异丁酸-氨基异丁酸氨基异丁酸H2O丙二酸单酰丙二酸单酰CoA乙酰乙酰CoATAC肝肝尿素尿素甲基丙二酸单酰甲基丙二酸单酰CoA琥珀酰琥珀酰CoATAC糖异生糖异生3. 核酸的分解代谢与氨基酸及糖代谢密切相关核酸的分解代谢与氨基酸及糖代谢密切相关Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics384. 许多核苷酸在物质代谢中起重要作用许多核苷酸在物质代谢中起重要作用

20、ATP是能量生成、利用合贮存的中心物质；是能量生成、利用合贮存的中心物质； UTP参与糖原合成；参与糖原合成； CTP参与磷脂合成；参与磷脂合成； GTP参与蛋白质的合成参与蛋白质的合成 许多酶的辅酶是核苷酸的衍生物，如许多酶的辅酶是核苷酸的衍生物，如NAD+、NADP+、辅酶、辅酶A等等Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics39Leu、LysVal, Ile,Met, Thr胆固醇、酮体胆固醇、酮体葡萄糖、糖原葡萄糖、糖原丙酮酸丙酮酸乙酰乙酰CoA草酰乙酸草酰乙酸- 酮戊二酸酮戊二酸琥珀酸琥珀酸延胡索酸延胡索酸磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮脂

21、肪脂肪甘油甘油脂酸脂酸GluArgHisProAlaTrpSerGlyThrCysAspTyr、PheGlnZhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics40物质代谢的相互联系代谢调节组织、器官的代谢特点及相互联系物质代谢的特点Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics41 代谢调节普遍存在于生物界，是生物的代谢调节普遍存在于生物界，是生物的重要特征。重要特征。主要通过细胞内代谢物浓主要通过细胞内代谢物浓度的变化，对酶的活性及含量度的变化，对酶的活性及含量进行调节，这种调节称为进行调节，这种调节

22、称为原始原始调节或细胞水平代谢调节调节或细胞水平代谢调节。单细胞生物单细胞生物Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics42高等生物高等生物 三级水平代谢调节三级水平代谢调节细胞水平代谢调节细胞水平代谢调节激素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，其分泌的激素可对其他细胞发分泌细胞及内分泌器官，其分泌的激素可对其他细胞发挥代谢调节作用。挥代谢调节作用。整体水平代谢调节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在中枢神经系统的控

23、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节某些细胞的代谢及功能，并通过各种激素的互相协调对机体代谢进行综合调节。调对机体代谢进行综合调节。Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics43 一、细胞水平的代谢调节一、细胞水平的代谢调节 细胞水平的代谢调节主要是酶水平的调节。细胞水平的代谢调节主要是酶水平的调节。(一一) 细胞内酶呈隔离分布。细胞内酶呈隔离分布。(二二) 关键酶活性的调节关键酶活性的调节 (1) 酶原激

24、活酶原激活 (2) 关键酶的变构调节。关键酶的变构调节。 (3) 酶的化学修饰调节。酶的化学修饰调节。 (4) 酶量的调节酶量的调节Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics44（一）亚细胞结构对酶系统的分隔作用（一）亚细胞结构对酶系统的分隔作用 酶在细胞内的隔离分布使有关代谢途径分别在细胞不酶在细胞内的隔离分布使有关代谢途径分别在细胞不同区域进行，同区域进行，各种代谢途径不致互相干扰。各种代谢途径不致互相干扰。Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics45 多酶体系多酶体系 分布分布 脂酸

25、脂酸b b氧化氧化 脂酸合成脂酸合成 胆固醇合成胆固醇合成 磷脂合成磷脂合成 DNA、RNA合成合成 蛋白合成蛋白合成 多种水解酶多种水解酶 尿素合成尿素合成线粒体线粒体细胞核细胞核 胞液胞液 胞液、内质网胞液、内质网内质网内质网多酶体系在细胞内的分布多酶体系在细胞内的分布 胞液、内质网胞液、内质网 溶酶体溶酶体 胞液、线粒体胞液、线粒体Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics46 速度最慢，速度最慢，酶活性决定整个代谢途径的总速度；酶活性决定整个代谢途径的总速度； 催化的反应为单向反应或非平衡反应，催化的反应为单向反应或非平衡反应，酶活性

26、决定酶活性决定整个代谢途径的方向。整个代谢途径的方向。 酶活性除受底物控制外，还受多种代谢物或效应酶活性除受底物控制外，还受多种代谢物或效应剂的调节。剂的调节。关键酶催化的反应具有以下特点关键酶催化的反应具有以下特点：（二）关键酶活性的调节（二）关键酶活性的调节关键酶（限速酶、调节酶）关键酶（限速酶、调节酶） 决定某一代谢途径的速度和方向的某一个或少数决定某一代谢途径的速度和方向的某一个或少数几个具调节作用的酶。几个具调节作用的酶。Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics47 代谢途径代谢途径 关键酶关键酶 糖原降解糖原降解 糖原磷酸化酶糖

27、原磷酸化酶 糖原合成糖原合成 糖原合酶糖原合酶 脂肪动员脂肪动员 甘油三酯脂肪酶甘油三酯脂肪酶 酮体合成酮体合成 HMGCoA合酶合酶 脂酸合成脂酸合成 乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶 胆固醇合成胆固醇合成 HMGCoA还原酶还原酶 嘌呤合成嘌呤合成 PRPP酰胺转移酶酰胺转移酶某些重要代谢途径的关键酶某些重要代谢途径的关键酶Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics48 快速调节快速调节 慢速调节慢速调节数秒、数分钟数秒、数分钟通过改变酶的活性通过改变酶的活性数小时、几天数小时、几天通过改变酶的含量通过改变酶的含量 代谢调节主要是通过对关键酶活

28、性的调节而实现的。代谢调节主要是通过对关键酶活性的调节而实现的。变构调节变构调节(allosteric regulation)共价修饰调节共价修饰调节(chemical modification)酶原激活酶原激活(zymogen activation)Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics49变构调节的概念变构调节的概念一些代谢物或小分子化合物与酶分子一些代谢物或小分子化合物与酶分子活性中心以外的某些部位特异结合，引起活性中心以外的某些部位特异结合，引起酶蛋白分子构象变化，从而改变酶的活性酶蛋白分子构象变化，从而改变酶的活性关键酶的变构调

29、节关键酶的变构调节Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics50 一些代谢途径中的变构酶及其效应剂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 变构抑制剂脂酸合成 乙酰CoA羧化酶 柠檬酸， 长链脂酰CoA 异柠檬酸氨基酸代谢 谷氨酸脱氢酶 ADP,亮，蛋 GTP,ATP,NADH嘌呤合成 谷氨酰胺PRPP酰胺转移酶 AMP,GMP嘧啶合成 天冬氨酸转甲酰酶 CTP,UTP核酸合成 脱氧胸苷激酶 dCTP,dATP dTTPZhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics51变构调

30、节的生理意义变构调节的生理意义 代谢终产物反馈抑制代谢终产物反馈抑制 (feedback inhibition) 反应途径中的酶，使代谢物不致生成过多。反应途径中的酶，使代谢物不致生成过多。乙酰乙酰CoA 乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶丙二酰丙二酰CoA长链脂酰长链脂酰CoAZhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics52 变构调节使能量得以有效利用，不致浪费。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进糖的储存促进糖的储存Zhejiang Provincial Key La

31、b of Medical Genetics53变构调节使不同的代谢途径相互协调。变构调节使不同的代谢途径相互协调。柠檬酸柠檬酸+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 乙酰辅酶乙酰辅酶A 羧化酶羧化酶 促进脂酸的合成促进脂酸的合成Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics54酶的化学修饰调节酶的化学修饰调节1.1.概念概念 酶蛋白肽链上某些残基在其它酶的催化下发生可逆的共酶蛋白肽链上某些残基在其它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。

32、饰调节。 酶的化学修饰主要有酶的化学修饰主要有磷酸化与脱磷酸磷酸化与脱磷酸，乙酰化与脱乙酰，乙酰化与脱乙酰，甲基化与脱甲基，腺苷化与脱腺苷，甲基化与脱甲基，腺苷化与脱腺苷，SHSH与与-S-S-S-S-互变等。互变等。磷酸化和去磷酸化修饰是最常见的共价修饰磷酸化和去磷酸化修饰是最常见的共价修饰Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics55 酶促化学修饰对酶活性的调节酶促化学修饰对酶活性的调节 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

33、制/激活丙酮酸脱羧酶 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HMGCoA还原酶激酶 磷酸化/脱磷酸化 激活/抑制 乙酰CoA羧化酶 磷酸化/脱磷酸化 抑制/激活脂肪细胞甘油三酯脂肪酶 磷酸化/脱磷酸化 激活/抑制 黄嘌呤氧化脱氢酶 SH/-S-S- 脱氢酶/氧化酶Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics56内、外环境改变内、外环境改变内分泌器官内分泌器官分泌激素分泌激素激素与靶细胞激素与靶细胞上的受体结合上的受体结合靶细

34、胞产生生物学靶细胞产生生物学效应，适应内外环效应，适应内外环境改变境改变激素作用机制激素作用机制二、激素水平的代谢调节二、激素水平的代谢调节Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics57激素分类激素分类 胞内受体激素胞内受体激素: :甲状腺素、类固醇激素甲状腺素、类固醇激素 膜受体激素膜受体激素: :大部分肽类激素，如胰高血糖素、大部分肽类激素，如胰高血糖素、儿茶酚胺类激素等儿茶酚胺类激素等按激素受体在细胞的部位不同，分为：按激素受体在细胞的部位不同，分为：Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Gene

35、tics58能与受体呈特异性结合的生物活性分子能与受体呈特异性结合的生物活性分子则称则称 配体配体(ligand)(ligand)。受体的定义受体的定义是细胞膜上或细胞内能是细胞膜上或细胞内能特别识别生物活性分特别识别生物活性分子并与之结合的成分，它能把识别和接受的信号子并与之结合的成分，它能把识别和接受的信号正确无误地放大并传递到细胞内部，进而引起生正确无误地放大并传递到细胞内部，进而引起生物学效应的特殊蛋白质物学效应的特殊蛋白质，个别是糖脂。，个别是糖脂。 Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics59根据细胞定位根据细胞定位受体的分类受

36、体的分类:存在于存在于细胞质膜细胞质膜上的受体，绝大部分是镶嵌糖蛋上的受体，绝大部分是镶嵌糖蛋白。根据其结构和转换信号的方式又分为三大类：白。根据其结构和转换信号的方式又分为三大类：离离子通道受体子通道受体，G蛋白偶联受体蛋白偶联受体和和单跨膜受体单跨膜受体。（一）膜受体（一）膜受体(membrane receptor)Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics60在细胞内传递信息的小分子物质，如：在细胞内传递信息的小分子物质，如：Ca2+、DAG、IP3、cAMP、cGMP、CO、花生、花生四烯酸及其代谢产物等。四烯酸及其代谢产物等。第二信

37、使第二信使(secondary messenger)通过第二信使进行调节是通过第二信使进行调节是水溶性（膜受体）激素水溶性（膜受体）激素进行调节的主要方式进行调节的主要方式 Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics61脂肪动员过程脂肪动员过程：PKA +脂解激素脂解激素-受体受体G蛋白蛋白 AC ATPcAMP + 甘油二酯甘油二酯 （DG） FFA FFA 甘油二酯脂肪酶甘油二酯脂肪酶 甘油一酯甘油一酯 甘甘 油油 FFA 甘油一酯脂肪酶甘油一酯脂肪酶 u HSL-激素敏感性甘油三酯脂肪酶激素敏感性甘油三酯脂肪酶 HSLa(无活性无活性)

38、 HSLb(有活性有活性)TG TG +Pi脂周蛋白脂周蛋白 Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics62（二）胞内受体（二）胞内受体(intracellular receptor)位于位于细胞浆和细胞核细胞浆和细胞核中的受体，全部为中的受体，全部为DNA结合蛋白结合蛋白。核受体结构示意图核受体结构示意图Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics63 胞胞内内受受体体激激素素的的作作用用方方式式Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics6

39、4Opposing actions of insulin and glucogon plus epinephrine激素影响激素影响Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics65胰岛素与胰高血糖素对血糖的调节胰岛素与胰高血糖素对血糖的调节Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics66 信使作用信使作用 特异性特异性 高效性高效性 激素间存在相互作用激素间存在相互作用 激素调节比神经调节慢，但作用持久激素调节比神经调节慢，但作用持久 激素的分泌有节律性激素的分泌有节律性激素调节的一般特征：激素

40、调节的一般特征：Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics67（一）饥饿（一）饥饿糖原消耗糖原消耗血糖趋于降低血糖趋于降低胰岛素分泌减少胰岛素分泌减少胰高血糖素胰高血糖素分泌增加分泌增加 引起一系列的代谢变化引起一系列的代谢变化1. 短期饥饿（短期饥饿（13天）天）三、整体水平的代谢调节三、整体水平的代谢调节Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics68 （2）蛋白质代谢变化）蛋白质代谢变化分解加强，氨基酸异生成糖分解加强，氨基酸异生成糖（1）糖代谢变化）糖代谢变化 糖异生加强，糖异生加强，

41、组织对葡萄糖利用降低组织对葡萄糖利用降低（3）脂代谢变化）脂代谢变化 脂肪动员加强，酮体生成增多脂肪动员加强，酮体生成增多Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics692. 长期饥饿长期饥饿（2）蛋白质代谢变化）蛋白质代谢变化 蛋白质分解减少蛋白质分解减少（1）糖代谢变化）糖代谢变化肝肾糖异生增强肝肾糖异生增强肝糖异生的主要原料为乳酸、丙酮酸肝糖异生的主要原料为乳酸、丙酮酸（3）脂代谢变化）脂代谢变化脂肪动员进一步加强脂肪动员进一步加强脑组织利用酮体增加脑组织利用酮体增加肌肉以脂肪酸为主要能源肌肉以脂肪酸为主要能源Zhejiang Provi

42、ncial Key Lab of Medical Genetics70摄食摄食/ /禁食禁食Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics71摄食摄食/ /禁食禁食Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics72摄食摄食/ /禁食禁食Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics73摄食摄食/ /禁食禁食Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics74摄食摄食/ /禁食禁食Zhejiang Provi

43、ncial Key Lab of Medical Genetics75摄摄食食Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics76禁食禁食Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics77（二）应（二）应 激激1. 概念概念应激应激(stress)指人体受到一些异乎寻常的刺激，如创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所作出一系列反应的“ 紧张状态紧张状态 ”。 应激状态时，交感神经兴奋。肾上

44、腺髓质及皮质激应激状态时，交感神经兴奋。肾上腺髓质及皮质激素分泌增多，血浆胰高血糖素及生长激素水平增加，而素分泌增多，血浆胰高血糖素及生长激素水平增加，而胰岛素分泌减少，引起一系列代谢改变。胰岛素分泌减少，引起一系列代谢改变。Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics78 应激时机体的代谢改变应激时机体的代谢改变内分泌腺或组织内分泌腺或组织 代谢改变代谢改变 血中含量血中含量 垂体前叶垂体前叶 ACTHACTH分泌分泌 ACTHACTH 生长素分泌生长素分泌 生长素生长素 胰腺胰腺细胞细胞 胰高血糖素分泌胰高血糖素分泌 胰高血糖素胰高血糖素 细胞细胞 胰岛素分泌胰岛素分泌