物质代谢的联系与调节im课件

第九章物质代谢的联系与调节InterrelationshipsandRegulationofMetabolism1第九章物质代谢的联系与调节1生命区别于非生命的基本特征---新陈代谢。摄取的食物（新）分解释放能量产生原料物质（单糖，氨基酸，乙酰CoA

）废物代谢（metabolism）排出体外供生命体进行正常的生命活动合成生命体结构成分（多糖，蛋白质，脂肪）。消耗能量2生命区别于非生命的基本特征---新陈代谢。摄取的食物（新）生命体的结构成分（陈）分解释放能量产生原料物质（单糖，氨基酸，乙酰CoA

）废物排出体外供生命体进行正常的生命活动合成生命体新的结构成分（多糖，蛋白质，脂肪）。消耗能量3生命体的结构成分（陈）分解释放能量产生原料物质（单糖，氨基新陈代谢：物质的合成与分解并与环境的相互联系。与环境的物质交换（人60年：60000Kg水，10000Kg糖类，

600Kg蛋白质，1000Kg脂类）。

4新陈代谢：物质的合成与分解并与环境的相互联系。与环境的物质交本章主要内容二、物质代谢调节1.细胞水平的调节（酶的调节）2.激素水平的调节（体液调节）3.整体水平的代谢调节（神经－体液调节）

一、物质代谢的特点与相互联系

5本章主要内容二、物质代谢调节一、物质代谢的特点与相互联系5物质代谢的特点CharacteristicsofMetabolism第一节6物质代谢的特点第一节61.整体性

2.调节性物质代谢的特点

3.特色性4.代谢池5.能量形式6.还原当量ATP

NADPH

各种代谢物均具有各自共同的代谢池各组织、器官结构不同，酶系的种类、含量不同,------代谢途径及功能各不相同。

体内各种物质代谢均受控于机体的精细调节，代谢的强度、速度、方向不断的适应内外环境的变化。171.整体性2.调节性物质代谢的特点3.特色性4.代谢池一、体内各种物质代谢彼此互相联系构成统一的整体体内各种物质包括糖、脂、蛋白质、水、无机盐、维生素等的代谢不是彼此孤立各自为政，而是同时进行的，而且彼此互相联系，或相互转变，或相互依存，构成统一的整体。8一、体内各种物质代谢彼此互相联系构成统一的整体体内各种物质包

糖类

脂类蛋白质水

无机盐维生素

消化吸收中间代谢废物排泄9糖类脂类蛋白质水无机盐维生素消化吸收中间代谢废物排泄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二、机体存在精细的物质代谢调节机制代谢调节普遍存在于生物界，是生物的重要特征。10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11三、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(一)、肝是机体物质代谢的枢纽肝几乎是体内合成尿素、酮体的唯一器官，也是合成内源性脂肪、胆固醇、蛋白质等最多、最活跃的器官。肝在糖、脂、蛋白质、水、盐及维生素代谢中均具有独特而重要的作用。12(一)、肝是机体物质代谢的枢纽肝几乎是体内合成尿素、酮体的唯合成、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：——肝在维持血糖稳定中起重要作用。13合成、储存糖原肝在糖代谢中的作用：例：——肝在维持血糖稳定中酮体乳酸

游离脂酸葡萄糖(二)、心可利用多种能源物质，并以有

氧氧化为主正常优先以脂酸为燃料产生ATP。可依次以消耗自由脂酸、葡萄糖、酮体等能源物质提供能量。14酮体乳酸游离脂酸葡萄糖(二)、心可利用多种能源

(三)、脑耗氧量大并以葡萄糖为供能物质脑是机体耗能大的主要器官，耗O2量占全身耗O2的20%25%。几乎以葡萄糖为唯一供能物质。每天耗用葡萄糖约100g。由于脑组织无糖原储存，其耗用的葡萄糖主要由血糖供应。血糖供应不足时，主要利用由肝生成的酮体作为能源。15(三)、脑耗氧量大并以葡萄糖为供能物质脑是机体耗能大的主要四、肌肉通常以氧化脂酸为主且在剧烈运动时产生乳酸肌肉组织通常以氧化脂酸为主，在剧烈运动时则以糖的无氧酵解产生乳酸为主。由于肌肉缺乏葡萄糖-6-磷酸酶，因此肌糖原不能直接分解成葡萄糖提供血糖。16四、肌肉通常以氧化脂酸为主且在剧烈运动时产生乳酸肌肉组织通常五、红细胞代谢以糖酵解为主红细胞能量主要来自葡萄糖的酵解途径。由于红细胞没有线粒体，因此不能进行糖的有氧氧化，也不能利用脂酸及其它非糖物质，17五、红细胞代谢以糖酵解为主红细胞能量主要来自葡萄糖的酵解途

六、脂肪组织是合成及储存脂肪的重要组织脂肪组织是合成及储存脂肪的重要组织。脂肪细胞还含有动员脂肪的激素敏感甘油三酯脂肪酶，能使储存的脂肪分解成脂酸和甘油释入血循环以供机体其它组织能源的需要。18六、脂肪组织是合成及储存脂肪的重要组织脂肪七、肾也可进行糖异生和生成酮体肾可进行糖异生、生成酮体，它是除肝外唯一可进行此两种代谢的器官。肾髓质因无线粒体，主要由糖酵解供能，而肾皮质则主要由脂酸及酮体的有氧氧化供能。19七、肾也可进行糖异生和生成酮体肾可进行糖异生、生成酮体，它是目录器官组织特有的酶功能主要代谢途径主要供能物质代谢和输出的产物肝葡萄糖激酶，葡萄糖-6-磷酸酶，甘油激酶，磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶代谢枢纽糖异生，脂酸β-氧化，糖有氧氧化，糖原代谢，酮体生成等葡萄糖，脂酸，乳酸，甘油，氨基酸葡萄糖，VLDL，HDL，酮体等脑神经中枢糖有氧氧化，糖酵解，氨基酸代谢葡萄糖，脂酸，酮体，氨基酸等乳酸，CO2,H2O心脂蛋白脂酶，呼吸链丰富泵出血液有氧氧化脂酸，葡萄糖，酮体，VLDLCO2，H2O脂肪组织脂蛋白脂酶，激素敏感脂肪酶储存及动员脂肪酯化脂酸，脂解VLDL，CM游离脂酸，甘油骨骼肌脂蛋白脂酶，呼吸链丰富收缩有氧氧化，糖酵解脂酸，葡萄糖，酮体乳酸，CO2，H2O肾甘油激酶，磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶排泄尿液糖异生，糖酵解，酮体生成脂酸，葡萄糖，乳酸，甘油葡萄糖红细胞无线粒体运输氧糖酵解葡萄糖乳酸重要器官及组织氧化供能的特点20目录器官组织特有的酶功能主要代谢途径主要供能物质代谢和输出四、各种物质代谢的代谢物均具有共同的代谢池例如：各种组织

消化吸收的糖

肝糖原分解糖异生血糖代谢池21四、各种物质代谢的代谢物均具有共同的代谢池例如：各种组织五、ATP是机体储存能量及消耗能量的共同形式营养物分解释放能量ADP+PiATP直接供能22五、ATP是机体储存能量及消耗能量的共同形式营养物分解释六、NADPH是合成代谢所需的还原当量例如：乙酰CoANADPH+H+脂酸、胆固醇磷酸戊糖途径23六、NADPH是合成代谢所需的还原当量例如：乙酰CoANAD物质代谢的相互联系InterrelationshipsamongMetabolicPathwaysofCarbohydrates,Lipids,andProteins第二节24物质代谢的相互联系第二节24一、在能量代谢上的相互联系共同中间代谢物：乙酰辅酶A共同最后分解途径：三羧酸循环

共同能量形式：ATP乙酰CoAATPTAC

糖脂肪蛋白呼吸链互相代替，互相制约。一种供能物质代谢占优势，抑制或节约其他。供能25一、在能量代谢上的相互联系共同中间代谢物：乙酰辅酶A乙酰A脂肪分解增强ATP增多ATP/ADP比值增高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。糖分解被抑制6-磷酸果糖激酶-1被抑制（糖分解代谢限速酶之一）例如：26脂肪分解增强ATP增多任一供能物质的代谢占优势，常能抑制和饥饿时

肝糖原分解

，肌糖原分解

肝糖异生，蛋白质分解

蛋白质分解明显降低以脂酸、酮体分解供能为主。1~2天3~4周正常情况下，供能以糖、脂为主，并尽量节约蛋白质的消耗。27饥饿时肝糖原分解，肌糖原分解肝糖异二、糖、脂和蛋白质代谢通过共同中间产物相互联系体内糖、脂、蛋白质和核酸等的代谢不是彼此独立，而是相互关联的。它们通过共同的中间代谢物，三羧酸循环和生物氧化等联成整体。三者之间可以互相转变，当一种物质代谢障碍时可引起其它物质代谢的紊乱。28二、糖、脂和蛋白质代谢通过共同中间产物相互联系体内糖、脂、蛋（一）糖在体内可转变为脂

而脂酸不能转变为糖当摄入的糖量超过体内能量消耗时，糖可以转变为脂肪。葡萄糖乙酰CoA合成脂肪（脂肪组织）合成糖原储存（肝、肌肉）磷酸二羟丙酮29（一）糖在体内可转变为脂

而脂酸不能转变为糖当摄入的糖量超过E1:己糖激酶E2:6-磷酸果糖激酶-1E3:丙酮酸激酶葡萄糖的氧化分解葡萄糖G-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATP磷酸烯醇式丙酮酸E2E1NAD+乳酸丙酮酸ADPATPE3NADH+H+乙酰CoANADH+H+NAD+三羧酸30E1:己糖激酶E2:6-磷酸果糖激酶-1E3:丙乙酰CoA甘油三酯(脂肪)3磷酸甘油+脂肪酸葡萄糖

磷酸二羟丙酮丙酮酸P16731乙酰CoA甘油三酯(脂肪)3磷酸甘油+脂肪酸葡萄脂酸乙酰CoA葡萄糖脂肪葡萄糖脂肪绝大部分不能在体内转变为糖。糖异生肝、肾、肠甘油32脂酸乙酰CoA葡萄糖脂葡萄糖脂肪绝大部分不能在体内转变为糖。葡萄糖丙酮酸乙酰CoA脂肪草酰乙酸α-酮戊二酸琥珀酸延胡索酸甘油脂酸6-磷酸葡萄糖磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛磷酸烯醇式丙酮酸3磷酸甘油33葡萄糖丙酮酸乙酰CoA脂肪草酰乙酸α-酮戊二酸琥珀酸延胡索饥饿、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脂肪分解代谢的强度及顺利进行，还有赖于糖代谢的正常进行。34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例如：丙氨酸丙酮酸脱氨基糖异生葡萄糖（二）绝大多数氨基酸的碳链骨架在体内可与糖相互转变20种氨基酸除亮氨酸及赖氨酸外均可转变为糖。35例如：丙氨酸丙酮酸脱氨基糖异生葡萄糖（二）绝大多数氨基酸的碳葡萄糖丙酮酸乙酰CoA草酰乙酸α-酮戊二酸琥珀酸延胡索酸6-磷酸葡萄糖3-磷酸甘油醛磷酸烯醇式丙酮酸异亮氨酸亮氨酸色氨酸乙酰乙酰CoA酮体甘氨酸丙氨酸半胱氨酸丝氨酸苏氨酸色氨酸天冬氨酸酪氨酸异亮氨酸蛋氨酸丝氨酸苏氨酸缬氨酸谷氨酸精氨酸谷氨酰胺组氨酸脯氨酸亮氨酸赖氨酸酪氨酸色氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸天冬酰胺36葡萄糖丙酮酸乙酰CoA草酰乙酸α-酮戊二酸琥珀酸延胡索酸6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糖代谢中间代谢物能在体内转变成非必需氨基酸。例如：37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葡萄糖丙酮酸乙酰CoA草酰乙酸α-酮戊二酸琥珀酸延胡索酸6-磷酸葡萄糖3-磷酸甘油醛磷酸烯醇式丙酮酸甘氨酸丙氨酸半胱氨酸丝氨酸苏氨酸色氨酸天冬氨酸谷氨酸精氨酸谷氨酰胺组氨酸脯氨酸天冬酰胺38葡萄糖丙酮酸乙酰CoA草酰乙酸α-酮戊二酸琥珀酸延胡索酸6氨基酸乙酰CoA脂肪（三）蛋白质/氨基酸可转变为脂肪而脂类不能转变为氨基酸/蛋白质蛋白质可转变为脂肪。39氨基酸乙酰CoA脂肪（三）蛋白质/氨基酸可转变为脂肪而脂类不葡萄糖丙酮酸乙酰CoA脂肪草酰乙酸α-酮戊二酸琥珀酸延胡索酸甘油脂酸6-磷酸葡萄糖磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛磷酸烯醇式丙酮酸3磷酸甘油异亮氨酸亮氨酸色氨酸乙酰乙酰CoA酮体甘氨酸丙氨酸半胱氨酸丝氨酸苏氨酸色氨酸天冬氨酸酪氨酸异亮氨酸蛋氨酸丝氨酸苏氨酸缬氨酸谷氨酸精氨酸谷氨酰胺组氨酸脯氨酸亮氨酸赖氨酸酪氨酸色氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸天冬酰胺40葡萄糖丙酮酸乙酰CoA脂肪草酰乙酸α-酮戊二酸琥珀酸延胡索丝氨酸磷脂酰丝氨酸胆胺脑磷脂胆碱卵磷脂氨基酸也可作为合成磷脂的原料。41丝氨酸磷脂酰丝氨酸胆胺脑磷脂胆碱卵磷脂氨基酸也可作为合成磷脂脂肪甘油磷酸二羟丙酮糖酵解途径丙酮酸

其他α-酮酸某些非必需氨基酸脂肪只有甘油部分可转变为非必需氨基酸。42脂肪甘油磷酸二羟丙酮糖酵解途径丙酮酸其他α-酮酸某些非甘氨酸天冬氨酸谷氨酰胺一碳单位合成嘌呤合成嘧啶（四）氨基酸是合成核酸的重要原料合成核苷酸所需的磷酸核糖由磷酸戊糖途径提供。43甘氨酸天冬氨酸谷氨酰胺一碳单位合成嘌呤合成嘧啶（四）氨基酸是

（二）绝大多数氨基酸可异生为糖

而糖只能转变为非必需氨基酸（一）糖在体内可转变为脂

而脂肪酸不能转变为糖

（三）蛋白质/氨基酸可转变为脂肪

而脂肪酸不能转变为氨基酸/蛋白质（四）磷酸核糖由磷酸戊糖途径提供

碱基合成原料主要来自氨基酸44（二）绝大多数氨基酸可异生为糖

葡萄糖丙酮酸乙酰CoA脂肪草酰乙酸α-酮戊二酸琥珀酸延胡索酸甘油脂酸6-磷酸葡萄糖磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛磷酸烯醇式丙酮酸3磷酸甘油异亮氨酸亮氨酸色氨酸乙酰乙酰CoA酮体甘氨酸丙氨酸半胱氨酸丝氨酸苏氨酸色氨酸天冬氨酸酪氨酸异亮氨酸蛋氨酸丝氨酸苏氨酸缬氨酸谷氨酸精氨酸谷氨酰胺组氨酸脯氨酸亮氨酸赖氨酸酪氨酸色氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸天冬酰胺45葡萄糖丙酮酸乙酰CoA脂肪草酰乙酸α-酮戊二酸琥珀酸延胡索葡萄糖丙酮酸乙酰CoA脂肪草酰乙酸α-酮戊二酸琥珀酸延胡索酸甘油脂酸6-磷酸葡萄糖磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛磷酸烯醇式丙酮酸3磷酸甘油异亮氨酸亮氨酸色氨酸乙酰乙酰CoA酮体甘氨酸丙氨酸半胱氨酸丝氨酸苏氨酸色氨酸异亮氨酸蛋氨酸丝氨酸苏氨酸缬氨酸谷氨酸精氨酸谷氨酰胺组氨酸脯氨酸亮氨酸赖氨酸

酪氨酸

色氨酸

苯丙氨酸

天冬氨酸酪氨酸苯丙氨酸天冬酰胺46葡萄糖丙酮酸乙酰CoA脂肪草酰乙酸α-酮戊二酸琥珀酸延胡索代谢调节方式RegulationsofMetabolism第二节47代谢调节方式第二节47主要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，这种调节称为原始调节或细胞水平代谢调节。单细胞生物代谢调节分为三级水平调节代谢调节普遍存在于生物界，是生物体的重要特征。进化程度愈高的生物其代谢调节方式亦愈复杂。48主要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，这高等生物——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它细胞发挥代谢调节作用。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。49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细胞水平代谢调节、激素水平代谢调节及整体水平代谢的调节统称为三级水平代谢调节。在代谢调节的三级水平中，细胞水平代谢调节是基础，激素及神经对代谢的调节都是通过细胞水平的代谢调节实现的。50细胞水平代谢调节、激素水平代谢调节及整体水平代谢的调节统称为1.什么是传统机械按键设计？传统的机械按键设计是需要手动按压按键触动PCBA上的开关按键来实现功能的一种设计方式。传统机械按键设计要点：1.合理的选择按键的类型，尽量选择平头类的按键，以防按键下陷。2.开关按键和塑胶按键设计间隙建议留0.05~0.1mm，以防按键死键。3.要考虑成型工艺，合理计算累积公差，以防按键手感不良。传统机械按键结构层图：按键开关键PCBA1.什么是传统机械按键设计？传统的机械按键设计是需要手动按压（一）细胞内酶的隔离分布代谢途径有关酶类常常组成多酶体系或多功能酶，分布于细胞的某一区域。线粒体:三羧酸循环;脂肪酸-氧化;氧化磷酸化细胞质:糖酵解;磷酸戊糖途径;糖原合成;脂肪酸合成;细胞核:DNA合成内质网:蛋白质合成;磷脂合成一、细胞水平的调节主要是对酶活性的调节52（一）细胞内酶的隔离分布代谢途径有关酶类常常组成多酶体系或多多酶体系分布多酶体系(多功能酶)分布DNA及RNA合成细胞核糖酵解胞液蛋白质合成内质网，胞液戊糖磷酸途径胞液糖原合成胞液糖异生胞液脂酸合成胞液脂酸β氧化线粒体胆固醇合成内质网，胞液多种水解酶溶酶体磷脂合成内质网三羧酸循环线粒体血红素合成胞液，线粒体氧化磷酸化线粒体尿素合成胞液，线粒体呼吸链线粒体主要代谢途径多酶体系在细胞内的分布53多酶体系分布多酶体系分布DNA及RNA合成细胞核糖酵解胞液蛋细胞内酶的隔离分布，可以避免各种代谢途径间的相互干扰。

乙酰CoA脂肪酸合成酶系

脂肪酸无意义循环例：ATP脂酰CoAβ-[O]乙酰CoA线粒体胞液有氧氧化糖不足糖充足G54细胞内酶的隔离分布，可以避免各种代谢途径间的相互干扰。代谢途径是一系列酶催化的化学反应，它的反应速度和方向由这条途径中其中一个或几个具有调节作用的酶的活性所决定的。这些酶称为关键酶(限速酶)调节某些关键酶活性是细胞代谢调节的一种重要方式。（二）关键酶的活性调节55代谢途径是一系列酶催化的化学反应，它的反应速度和方向由这条途①它催化的反应速度最慢，因此称为限速酶(limitingvelocityenzymes)，它的活性决定整个代谢途径的速度；②这类酶催化单向反应，或非平衡反应，因此它的活性决定整个代谢途径的方向；③这类酶活性除受底物控制外，还受多种代谢物或效应剂的调节。关键酶所催化的反应具有下述特点：56①它催化的反应速度最慢，因此称为限速酶(limiting代谢途径关键酶糖原降解磷酸化酶糖原合成糖原合酶糖酵解己糖激酶6-磷酸果糖激酶1丙酮酸激酶糖有氧氧化丙酮酸脱氢酶系柠檬酸合酶异柠檬酸脱氢酶糖异生丙酮酸羧化酶磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶1,6二磷酸果糖酶1葡萄糖-6-磷酸酶脂酸合成乙酰辅酶A羧化酶胆固醇合成HMG辅酶A还原酶某些重要代谢途径的关键酶57代谢途径关键酶糖原降解磷酸化酶糖原合成糖原合酶糖酵解己糖激酶

快速调节

迟缓调节数秒、数分钟通过改变酶的活性数小时、几天通过改变酶的含量

变构调节(allostericregulation)化学修饰调节(chemicalmodification)•代谢调节主要是通过对关键酶活性的调节而实现的。58快速调节迟缓调节数秒、数分钟通过改变酶的活性数小时、几天1.变构调节的概念

2.变构调节的机制

3.变构调节的生理意义

7(1)关键酶的变构调节591.变构调节的概念2.变构调节的机制3.变构调节的生理意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。酶的变构调节1.变构调节的概念60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，引起酶蛋被调节的酶称为变构酶或别构酶(allostericenzyme)。使酶发生变构效应的物质，称为变构效应剂

(allostericeffector)

。•变构激活剂allostericeffector——引起酶活性增加的变构效应剂。•变构抑制剂allostericeffector——引起酶活性降低的变构效应剂。61被调节的酶称为变构酶或别构酶(allostericenzy变构效应剂可以是酶的底物，也可是代谢的终产物，或其它小分子代谢物。它们在细胞内浓度的改变能灵敏地反映代谢途径的强度和能量供求情况，使关键酶构象改变影响酶活性，从而调节代谢的强度、方向以及细胞能量的供求平衡。62变构效应剂可以是酶的底物，也可是代谢的终产物，或其它小分子代代谢途径变构酶变构激活剂变构抑制剂糖酵解己糖激酶AMP、ADP、FDP、PiG-6-P磷酸果糖激酶-1FDP柠檬酸丙酮酸激酶ATP，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，G-1-P，PiATP，G-6-P脂酸合成乙酰辅酶A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，亮氨酸，蛋氨酸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，dATPdTTP一些代谢途径中的变构酶及其变构效应剂63代谢途径变构酶变构激活剂变构抑制剂糖酵解己糖激酶AMP、AD变构效应剂+酶的调节亚基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2.变构调节的机制64变构效应剂+酶的调节亚基酶的构象改变酶的活性改变疏松亚基3.变构调节的生理意义①

代谢终产物反馈抑制(feedbackinhibition)

反应途径中起始反应的酶，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CoA653.变构调节的生理意义①代谢终产物反馈抑制(feedbG-6-P–+糖原磷酸化酶抑制糖原分解糖原合酶促进糖的储存②变构调节还可使能量得以有效利用，不致浪费。66G-6-P–+糖原磷酸化酶抑制糖原分解糖原合酶促进糖的储存②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③变构调节还可使不同代谢途径相互协调。67柠檬酸–+6-磷酸果糖激酶-1抑制糖的氧化乙酰辅酶A变构调节的特点：⑴酶活性的改变通过酶分子构象的改变而实现；⑵酶的构象变化仅涉及非共价键的变化；⑶变构效应剂是酶的底物，产物或小分子中间代谢物；⑷不消耗能量；疏松亚基聚合紧密亚基解聚酶分子多聚化68变构调节的特点：⑴酶活性的改变通过酶分子构象的改变而实现；（2）关键酶的活性可由酶的化学修饰调节1．酶的化学修饰的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价修饰(covalentmodification)，从而引起酶活性改变，这种调节称为酶的化学修饰调节。69（2）关键酶的活性可由酶的化学修饰调节1．酶的化学修饰的概念磷酸化---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–互变酶的化学修饰主要有：70磷酸化---去磷酸乙酰化---脱乙酰甲基化酶的磷酸化与脱磷酸化-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71酶的磷酸化与脱磷酸化-OHThr酶蛋白H2OPi磷蛋白磷酸酶磷酸化修饰对一些酶活性的影响

酶磷酸化脱磷酸化糖原磷酸化酶激活抑制磷酸化酶b激酶激活抑制柠檬酸裂解酶激活抑制HMGCoA还原酶激酶激活抑制甘油三脂脂肪酶激活抑制乙酰CoA羧化酶抑制激活糖原合成酶a抑制激活丙酮酸脱氢酶抑制激活HMGCoA还原酶抑制激活磷酸果糖激酶抑制激活72磷酸化修饰对一些酶活性的影响酶①绝大多数属于这类调节方式的酶都具无活性（或低活性）和有活性（或高活性）两种形式。它们之间在两种不同酶的催化下发生共价修饰，可以互相转变。②与变构调节不同，化学修饰是由酶催化的反应，且参与修饰的酶又常常受其他酶或激素的影响，故化学修饰有级联放大效应。2.酶的化学修饰的特点73①绝大多数属于这类调节方式的酶都具无活性（或低活性）和有活级联放大效应74级联放大效应74③磷酸化与脱磷酸是最常见的酶的化学修饰调节。④化学修饰调节往往由一组级联反应组成，作用迅速，又有放大效应。另外，化学修饰调节消耗的能量比合成酶蛋白少得多。因此，化学修饰调节是经济快速高效的酶活性调节方式。75③磷酸化与脱磷酸是最常见的酶的化学修饰调节。753．变构调节与化学修饰调节协同别构调节与化学修饰调节是调节酶活性的两种不同方式，而对某一具体酶而言，它可同时受这两种方式的调节，两者相辅相成，对细胞水平代谢调节的顺利进行具有重要意义。763．变构调节与化学修饰调节协同别构调节与化学修饰调节是调节酶1．诱导或阻遏酶蛋白的合成可改变酶含量加速酶合成的化合物称为诱导剂(inducer)减少酶合成的化合物称为阻遏剂(repressor)（三）酶含量的调节酶的底物、产物、激素或药物均可影响酶的合成。771．诱导或阻遏酶蛋白的合成可改变酶含量加速酶合成的化合物称为

常见的诱导或阻遏方式：底物对酶合成的诱导和阻遏作用普遍存在于生物界；代谢反应的产物不仅可变构抑制关键酶，而且有时还可阻遏这些酶的合成；激素对酶表达的诱导很常见；很多药物和毒物对酶的诱导合成；蛋白质

尿素循环的酶胰岛素

糖酵解的关键酶苯巴比妥苯巴比妥代谢相关的酶78常见的诱导或阻遏方式：底物对酶合成的诱导和阻遏作用普遍存在2．改变酶蛋白分子降解速度也能调节细胞酶含量细胞内蛋白质的降解有两条主要途径：存在于溶酶体（lysosome）的ATP-非依赖途径；存在于蛋白酶体（proteosome）的依赖ATP的泛素途径凡能改变或影响这两种蛋白质降解机制的因素，都可间接影响酶蛋白的降解速度，进而影响代谢途径。792．改变酶蛋白分子降解速度也能调节细胞酶含量细胞内蛋白质的降

合成（主要）降解（次要）

诱导

阻遏溶酶体蛋白酶体

底物产物(多)激素药物

蛋白酶体蛋白水解酶酶量的调节酶

降解识别待降解蛋白降解Pr

(泛素化）

泛素-980合成（主要）

蛋白蛋白酶量的调节酶

识别待内、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，适应内外环境改变二、激素水平的调节代谢激素作用机制：81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激素受体在细胞的部位不同receptor（一）膜受体激素（二）胞内受体激素膜受体蛋白质类、肽类、儿茶酚胺类亲水难以越过脂质双层膜----与膜受体结合通过第二信使发挥作用类固醇类、甲状腺素、视黄酸等疏水可越过脂质双层的膜----与胞内受体结合激素-受体复合物-----DNA激素反应元件82激素受体在细胞的部位不同receptor（一）膜受体激素（二化学修饰调节

膜受体激素胞内受体激素第二信使E酶合成调节激素受体示意图细胞膜细胞核膜受体HRE胞内受体83化学修饰调节膜受体胞内受第二信使E酶合成激素受体示意图细胞（一）膜受体激素84（一）膜受体激素84（二）胞内受体激素85（二）胞内受体激素85调节的机制：三、机体通过神经系统及神经-体液途径对物质代谢进行整体调节内外环境变化神经体液适应环境维持内环境相对恒定神经系统物质代谢（激素）神经递质86调节的机制：三、机体通过神经系统及神经-体液途径对物质代谢进1．短期饥饿糖利用减少而脂动员加强（一）饥饿饥饿13天糖原消耗，血糖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整体调节的例子

871．短期饥饿糖利用减少而脂动员加强（一）饥饿饥饿13天糖原

（3）蛋白质代谢变化分解加强，氨基酸异生成糖（2）糖代谢变化(肝)糖异生加强(2天后)组织对葡萄糖利用降低（除脑外）（1）脂代谢变化脂肪动员加强，脂肪酸和酮体生成增多。（肌肉主要利用脂肪酸和酮体，脑可以利用一部分酮体）短期饥饿88（3）蛋白质代谢变化分解加强，氨基酸异生成糖（2）糖代谢变2长期饥饿各组织发生与短期饥饿不同的代谢改变：（1）蛋白质代谢变化蛋白质分解减少（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主要利用酮体肌肉主要利用脂肪酸892长期饥饿各组织发生与短期饥饿不同的（1）蛋白质代谢短期饥饿(1-3天)长期饥饿>(1周)↑↑↑肝↑↑肾↑肝↑↑肾↑↑↑↑↑肌主要能源↑↑↑脑主要能源代谢肌肉蛋白质分解糖异生脂肪动员酮体对G摄取、利用↓↓↓饥饿时在整体调节下机体物质代谢的变化90短期饥饿(1-3天)长期饥饿>(1周)↑↑↑肝↑↑肾↑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”。整体调节的例子

（二）应激91应激(stress)指人体受到一些异乎寻常的刺激，如创伤、剧强刺激----紧张状态----交感神经兴奋

肾上腺素，糖皮质激素，胰高血糖素，生长激素胰岛素1.血糖↑：肝糖原分解↑保证大脑，红细胞供能糖异生↑组织糖利用↓2.脂肪动员↑3.蛋白分解↑应激92强刺激----紧张状态----交感神经兴奋肾上腺素，糖皮质1．血糖升高肾上腺素及胰高血糖素分泌增加均可激活磷酸化酶促进肝糖原分解；肾上腺皮质激素及胰高血糖素使糖异生加强，不断补充血糖；肾上腺皮质激素及生长激素使周围组织对糖的利用降低。931．血糖升高肾上腺素及胰高血糖素分泌增加均可激活磷酸化酶促2．脂肪动员增强血浆游离脂酸升高，成为心肌，骨骼肌及肾脏等组织主要能量来源。3．蛋白质分解增强肌肉释出丙氨酸等氨基酸增加，同时尿素生成及尿氮排出增加，呈负氮平衡。942．脂肪动员增强血浆游离脂酸升高，成为心肌，骨骼肌及肾脏等内分泌腺或组织代谢改变血中含量胰腺α-细胞、β-细胞胰高血糖素分泌增加、胰岛素分泌抑制胰高血糖素↑胰岛素↓肾上腺髓质、皮质去甲肾上腺素及肾上腺素分泌增加、皮质醇分泌增加肾上腺素↑皮质醇↑肝糖原分解增加、糖原合成减少、糖异生增强、脂酸β氧化增加、酮体生成增加葡萄糖↑酮体↑肌糖原分解增加、葡萄糖的摄取利用减少、蛋白质分解增加、脂酸β-氧化增强乳酸↑葡萄糖↑氨基酸↑脂肪组织脂肪分解增强、葡萄糖摄取及利用减少、脂肪合成减少游离脂酸↑甘油↑应激时机体的代谢改变95内分泌腺或组织代谢改变血中含量胰腺α-细胞、β-细胞胰高血糖意义：在于为机体应付“应激状态”提供足够的能量支持。96意义：在于为机体应付“应激状态”提供足够的能量支持。96（四）代谢紊乱疾病：糖尿病糖尿病(diabetesmellitus)是由多种病因引起以慢性高血糖为特征的代谢紊乱。其确切病因尚不清楚，目前公认与遗传、自身免疫和环境因素等有关。临床医学将其分为I型糖尿病（胰岛素绝对不足）和II型糖尿病（胰岛素相对不足）。胰岛素绝对或相对不足可引起机体多种酶活性的变化或诱导、阻遏某些酶蛋白的生物合成，导致糖、脂质、蛋白质等代谢异常。97（四）代谢紊乱疾病：糖尿病糖尿病(diabetesmell（一）糖代谢紊乱

98（一）糖代谢紊乱98血糖升高形成糖尿渗透性利尿尿量增加机体缺水饮水量增加机体对葡萄糖利用减少能量供应障碍饥饿感食量增加糖尿病患者三多99血糖升高形成糖尿渗透性利尿尿量增加机体缺水饮水量增加机体对葡（二）脂肪代谢紊乱由于磷酸戊糖途径减弱，还原型辅酶II（NADPH）减少，脂肪合成常减少，患者多消瘦；但早期轻症II型糖尿病患者则由于多食而肥胖。由于肝糖原合成及储存减少，在垂体及肾上腺素等激素调节下，脂肪入肝沉积、肝细胞变性、肝肿大为脂肪肝。重症时，脂肪动员增加，大量脂肪酸入肝生成乙酰CoA，又因糖酵解减弱草酰乙酸减少，乙酰CoA不能完全被氧化而转化生成大量酮体。酮体不断积累最终发展为酮血症（ketonemia）和酮尿(ketonuria)。

100（二）脂肪代谢紊乱100（三）蛋白质代谢紊乱未控制的糖尿病患者，肌肉和肝中蛋白质合成减少而分解增多，呈负氮平衡。胰岛素不足时糖异生旺盛，血浆中生糖氨基酸被肝细胞摄取后经糖异生转化为葡萄糖，使血糖进一步升高；生酮氨基酸增多，在肝细胞中被转化为酮体，使血酮高形成酮血症。101（三）蛋白质代谢紊乱101由于蛋白质呈负氮平衡，脂肪消耗。患者消瘦、体重减轻、抵抗力差、易感染、伤口不宜愈合。糖尿病患者尿量增加三多一少饮水量增加食量增加102由于蛋白质呈负氮平衡，脂肪消耗。患者消瘦、体重减轻、抵抗力差第九章物质代谢的联系与调节InterrelationshipsandRegulationofMetabolism103第九章物质代谢的联系与调节1生命区别于非生命的基本特征---新陈代谢。摄取的食物（新）分解释放能量产生原料物质（单糖，氨基酸，乙酰CoA

）废物代谢（metabolism）排出体外供生命体进行正常的生命活动合成生命体结构成分（多糖，蛋白质，脂肪）。消耗能量104生命区别于非生命的基本特征---新陈代谢。摄取的食物（新）生命体的结构成分（陈）分解释放能量产生原料物质（单糖，氨基酸，乙酰CoA

）废物排出体外供生命体进行正常的生命活动合成生命体新的结构成分（多糖，蛋白质，脂肪）。消耗能量105生命体的结构成分（陈）分解释放能量产生原料物质（单糖，氨基新陈代谢：物质的合成与分解并与环境的相互联系。与环境的物质交换（人60年：60000Kg水，10000Kg糖类，

600Kg蛋白质，1000Kg脂类）。

106新陈代谢：物质的合成与分解并与环境的相互联系。与环境的物质交本章主要内容二、物质代谢调节1.细胞水平的调节（酶的调节）2.激素水平的调节（体液调节）3.整体水平的代谢调节（神经－体液调节）

一、物质代谢的特点与相互联系

107本章主要内容二、物质代谢调节一、物质代谢的特点与相互联系5物质代谢的特点CharacteristicsofMetabolism第一节108物质代谢的特点第一节61.整体性

2.调节性物质代谢的特点

3.特色性4.代谢池5.能量形式6.还原当量ATP

NADPH

各种代谢物均具有各自共同的代谢池各组织、器官结构不同，酶系的种类、含量不同,------代谢途径及功能各不相同。

体内各种物质代谢均受控于机体的精细调节，代谢的强度、速度、方向不断的适应内外环境的变化。11091.整体性2.调节性物质代谢的特点3.特色性4.代谢池一、体内各种物质代谢彼此互相联系构成统一的整体体内各种物质包括糖、脂、蛋白质、水、无机盐、维生素等的代谢不是彼此孤立各自为政，而是同时进行的，而且彼此互相联系，或相互转变，或相互依存，构成统一的整体。110一、体内各种物质代谢彼此互相联系构成统一的整体体内各种物质包

糖类

脂类蛋白质水

无机盐维生素

消化吸收中间代谢废物排泄111糖类脂类蛋白质水无机盐维生素消化吸收中间代谢废物排泄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二、机体存在精细的物质代谢调节机制代谢调节普遍存在于生物界，是生物的重要特征。112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113三、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(一)、肝是机体物质代谢的枢纽肝几乎是体内合成尿素、酮体的唯一器官，也是合成内源性脂肪、胆固醇、蛋白质等最多、最活跃的器官。肝在糖、脂、蛋白质、水、盐及维生素代谢中均具有独特而重要的作用。114(一)、肝是机体物质代谢的枢纽肝几乎是体内合成尿素、酮体的唯合成、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：——肝在维持血糖稳定中起重要作用。115合成、储存糖原肝在糖代谢中的作用：例：——肝在维持血糖稳定中酮体乳酸

游离脂酸葡萄糖(二)、心可利用多种能源物质，并以有

氧氧化为主正常优先以脂酸为燃料产生ATP。可依次以消耗自由脂酸、葡萄糖、酮体等能源物质提供能量。116酮体乳酸游离脂酸葡萄糖(二)、心可利用多种能源

(三)、脑耗氧量大并以葡萄糖为供能物质脑是机体耗能大的主要器官，耗O2量占全身耗O2的20%25%。几乎以葡萄糖为唯一供能物质。每天耗用葡萄糖约100g。由于脑组织无糖原储存，其耗用的葡萄糖主要由血糖供应。血糖供应不足时，主要利用由肝生成的酮体作为能源。117(三)、脑耗氧量大并以葡萄糖为供能物质脑是机体耗能大的主要四、肌肉通常以氧化脂酸为主且在剧烈运动时产生乳酸肌肉组织通常以氧化脂酸为主，在剧烈运动时则以糖的无氧酵解产生乳酸为主。由于肌肉缺乏葡萄糖-6-磷酸酶，因此肌糖原不能直接分解成葡萄糖提供血糖。118四、肌肉通常以氧化脂酸为主且在剧烈运动时产生乳酸肌肉组织通常五、红细胞代谢以糖酵解为主红细胞能量主要来自葡萄糖的酵解途径。由于红细胞没有线粒体，因此不能进行糖的有氧氧化，也不能利用脂酸及其它非糖物质，119五、红细胞代谢以糖酵解为主红细胞能量主要来自葡萄糖的酵解途

六、脂肪组织是合成及储存脂肪的重要组织脂肪组织是合成及储存脂肪的重要组织。脂肪细胞还含有动员脂肪的激素敏感甘油三酯脂肪酶，能使储存的脂肪分解成脂酸和甘油释入血循环以供机体其它组织能源的需要。120六、脂肪组织是合成及储存脂肪的重要组织脂肪七、肾也可进行糖异生和生成酮体肾可进行糖异生、生成酮体，它是除肝外唯一可进行此两种代谢的器官。肾髓质因无线粒体，主要由糖酵解供能，而肾皮质则主要由脂酸及酮体的有氧氧化供能。121七、肾也可进行糖异生和生成酮体肾可进行糖异生、生成酮体，它是目录器官组织特有的酶功能主要代谢途径主要供能物质代谢和输出的产物肝葡萄糖激酶，葡萄糖-6-磷酸酶，甘油激酶，磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶代谢枢纽糖异生，脂酸β-氧化，糖有氧氧化，糖原代谢，酮体生成等葡萄糖，脂酸，乳酸，甘油，氨基酸葡萄糖，VLDL，HDL，酮体等脑神经中枢糖有氧氧化，糖酵解，氨基酸代谢葡萄糖，脂酸，酮体，氨基酸等乳酸，CO2,H2O心脂蛋白脂酶，呼吸链丰富泵出血液有氧氧化脂酸，葡萄糖，酮体，VLDLCO2，H2O脂肪组织脂蛋白脂酶，激素敏感脂肪酶储存及动员脂肪酯化脂酸，脂解VLDL，CM游离脂酸，甘油骨骼肌脂蛋白脂酶，呼吸链丰富收缩有氧氧化，糖酵解脂酸，葡萄糖，酮体乳酸，CO2，H2O肾甘油激酶，磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶排泄尿液糖异生，糖酵解，酮体生成脂酸，葡萄糖，乳酸，甘油葡萄糖红细胞无线粒体运输氧糖酵解葡萄糖乳酸重要器官及组织氧化供能的特点122目录器官组织特有的酶功能主要代谢途径主要供能物质代谢和输出四、各种物质代谢的代谢物均具有共同的代谢池例如：各种组织

消化吸收的糖

肝糖原分解糖异生血糖代谢池123四、各种物质代谢的代谢物均具有共同的代谢池例如：各种组织五、ATP是机体储存能量及消耗能量的共同形式营养物分解释放能量ADP+PiATP直接供能124五、ATP是机体储存能量及消耗能量的共同形式营养物分解释六、NADPH是合成代谢所需的还原当量例如：乙酰CoANADPH+H+脂酸、胆固醇磷酸戊糖途径125六、NADPH是合成代谢所需的还原当量例如：乙酰CoANAD物质代谢的相互联系InterrelationshipsamongMetabolicPathwaysofCarbohydrates,Lipids,andProteins第二节126物质代谢的相互联系第二节24一、在能量代谢上的相互联系共同中间代谢物：乙酰辅酶A共同最后分解途径：三羧酸循环

共同能量形式：ATP乙酰CoAATPTAC

糖脂肪蛋白呼吸链互相代替，互相制约。一种供能物质代谢占优势，抑制或节约其他。供能127一、在能量代谢上的相互联系共同中间代谢物：乙酰辅酶A乙酰A脂肪分解增强ATP增多ATP/ADP比值增高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。糖分解被抑制6-磷酸果糖激酶-1被抑制（糖分解代谢限速酶之一）例如：128脂肪分解增强ATP增多任一供能物质的代谢占优势，常能抑制和饥饿时

肝糖原分解

，肌糖原分解

肝糖异生，蛋白质分解

蛋白质分解明显降低以脂酸、酮体分解供能为主。1~2天3~4周正常情况下，供能以糖、脂为主，并尽量节约蛋白质的消耗。129饥饿时肝糖原分解，肌糖原分解肝糖异二、糖、脂和蛋白质代谢通过共同中间产物相互联系体内糖、脂、蛋白质和核酸等的代谢不是彼此独立，而是相互关联的。它们通过共同的中间代谢物，三羧酸循环和生物氧化等联成整体。三者之间可以互相转变，当一种物质代谢障碍时可引起其它物质代谢的紊乱。130二、糖、脂和蛋白质代谢通过共同中间产物相互联系体内糖、脂、蛋（一）糖在体内可转变为脂

而脂酸不能转变为糖当摄入的糖量超过体内能量消耗时，糖可以转变为脂肪。葡萄糖乙酰CoA合成脂肪（脂肪组织）合成糖原储存（肝、肌肉）磷酸二羟丙酮131（一）糖在体内可转变为脂

而脂酸不能转变为糖当摄入的糖量超过E1:己糖激酶E2:6-磷酸果糖激酶-1E3:丙酮酸激酶葡萄糖的氧化分解葡萄糖G-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATP磷酸烯醇式丙酮酸E2E1NAD+乳酸丙酮酸ADPATPE3NADH+H+乙酰CoANADH+H+NAD+三羧酸132E1:己糖激酶E2:6-磷酸果糖激酶-1E3:丙乙酰CoA甘油三酯(脂肪)3磷酸甘油+脂肪酸葡萄糖

磷酸二羟丙酮丙酮酸P167133乙酰CoA甘油三酯(脂肪)3磷酸甘油+脂肪酸葡萄脂酸乙酰CoA葡萄糖脂肪葡萄糖脂肪绝大部分不能在体内转变为糖。糖异生肝、肾、肠甘油134脂酸乙酰CoA葡萄糖脂葡萄糖脂肪绝大部分不能在体内转变为糖。葡萄糖丙酮酸乙酰CoA脂肪草酰乙酸α-酮戊二酸琥珀酸延胡索酸甘油脂酸6-磷酸葡萄糖磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛磷酸烯醇式丙酮酸3磷酸甘油135葡萄糖丙酮酸乙酰CoA脂肪草酰乙酸α-酮戊二酸琥珀酸延胡索饥饿、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脂肪分解代谢的强度及顺利进行，还有赖于糖代谢的正常进行。136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例如：丙氨酸丙酮酸脱氨基糖异生葡萄糖（二）绝大多数氨基酸的碳链骨架在体内可与糖相互转变20种氨基酸除亮氨酸及赖氨酸外均可转变为糖。137例如：丙氨酸丙酮酸脱氨基糖异生葡萄糖（二）绝大多数氨基酸的碳葡萄糖丙酮酸乙酰CoA草酰乙酸α-酮戊二酸琥珀酸延胡索酸6-磷酸葡萄糖3-磷酸甘油醛磷酸烯醇式丙酮酸异亮氨酸亮氨酸色氨酸乙酰乙酰CoA酮体甘氨酸丙氨酸半胱氨酸丝氨酸苏氨酸色氨酸天冬氨酸酪氨酸异亮氨酸蛋氨酸丝氨酸苏氨酸缬氨酸谷氨酸精氨酸谷氨酰胺组氨酸脯氨酸亮氨酸赖氨酸酪氨酸色氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸天冬酰胺138葡萄糖丙酮酸乙酰CoA草酰乙酸α-酮戊二酸琥珀酸延胡索酸6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糖代谢中间代谢物能在体内转变成非必需氨基酸。例如：139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葡萄糖丙酮酸乙酰CoA草酰乙酸α-酮戊二酸琥珀酸延胡索酸6-磷酸葡萄糖3-磷酸甘油醛磷酸烯醇式丙酮酸甘氨酸丙氨酸半胱氨酸丝氨酸苏氨酸色氨酸天冬氨酸谷氨酸精氨酸谷氨酰胺组氨酸脯氨酸天冬酰胺140葡萄糖丙酮酸乙酰CoA草酰乙酸α-酮戊二酸琥珀酸延胡索酸6氨基酸乙酰CoA脂肪（三）蛋白质/氨基酸可转变为脂肪而脂类不能转变为氨基酸/蛋白质蛋白质可转变为脂肪。141氨基酸乙酰CoA脂肪（三）蛋白质/氨基酸可转变为脂肪而脂类不葡萄糖丙酮酸乙酰CoA脂肪草酰乙酸α-酮戊二酸琥珀酸延胡索酸甘油脂酸6-磷酸葡萄糖磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛磷酸烯醇式丙酮酸3磷酸甘油异亮氨酸亮氨酸色氨酸乙酰乙酰CoA酮体甘氨酸丙氨酸半胱氨酸丝氨酸苏氨酸色氨酸天冬氨酸酪氨酸异亮氨酸蛋氨酸丝氨酸苏氨酸缬氨酸谷氨酸精氨酸谷氨酰胺组氨酸脯氨酸亮氨酸赖氨酸酪氨酸色氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸天冬酰胺142葡萄糖丙酮酸乙酰CoA脂肪草酰乙酸α-酮戊二酸琥珀酸延胡索丝氨酸磷脂酰丝氨酸胆胺脑磷脂胆碱卵磷脂氨基酸也可作为合成磷脂的原料。143丝氨酸磷脂酰丝氨酸胆胺脑磷脂胆碱卵磷脂氨基酸也可作为合成磷脂脂肪甘油磷酸二羟丙酮糖酵解途径丙酮酸

其他α-酮酸某些非必需氨基酸脂肪只有甘油部分可转变为非必需氨基酸。144脂肪甘油磷酸二羟丙酮糖酵解途径丙酮酸其他α-酮酸某些非甘氨酸天冬氨酸谷氨酰胺一碳单位合成嘌呤合成嘧啶（四）氨基酸是合成核酸的重要原料合成核苷酸所需的磷酸核糖由磷酸戊糖途径提供。145甘氨酸天冬氨酸谷氨酰胺一碳单位合成嘌呤合成嘧啶（四）氨基酸是

（二）绝大多数氨基酸可异生为糖

而糖只能转变为非必需氨基酸（一）糖在体内可转变为脂

而脂肪酸不能转变为糖

（三）蛋白质/氨基酸可转变为脂肪

而脂肪酸不能转变为氨基酸/蛋白质（四）磷酸核糖由磷酸戊糖途径提供

碱基合成原料主要来自氨基酸146（二）绝大多数氨基酸可异生为糖

葡萄糖丙酮酸乙酰CoA脂肪草酰乙酸α-酮戊二酸琥珀酸延胡索酸甘油脂酸6-磷酸葡萄糖磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛磷酸烯醇式丙酮酸3磷酸甘油异亮氨酸亮氨酸色氨酸乙酰乙酰CoA酮体甘氨酸丙氨酸半胱氨酸丝氨酸苏氨酸色氨酸天冬氨酸酪氨酸异亮氨酸蛋氨酸丝氨酸苏氨酸缬氨酸谷氨酸精氨酸谷氨酰胺组氨酸脯氨酸亮氨酸赖氨酸酪氨酸色氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸天冬酰胺147葡萄糖丙酮酸乙酰CoA脂肪草酰乙酸α-酮戊二酸琥珀酸延胡索葡萄糖丙酮酸乙酰CoA脂肪草酰乙酸α-酮戊二酸琥珀酸延胡索酸甘油脂酸6-磷酸葡萄糖磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛磷酸烯醇式丙酮酸3磷酸甘油异亮氨酸亮氨酸色氨酸乙酰乙酰CoA酮体甘氨酸丙氨酸半胱氨酸丝氨酸苏氨酸色氨酸异亮氨酸蛋氨酸丝氨酸苏氨酸缬氨酸谷氨酸精氨酸谷氨酰胺组氨酸脯氨酸亮氨酸赖氨酸

酪氨酸

色氨酸

苯丙氨酸

天冬氨酸酪氨酸苯丙氨酸天冬酰胺148葡萄糖丙酮酸乙酰CoA脂肪草酰乙酸α-酮戊二酸琥珀酸延胡索代谢调节方式RegulationsofMetabolism第二节149代谢调节方式第二节47主要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，这种调节称为原始调节或细胞水平代谢调节。单细胞生物代谢调节分为三级水平调节代谢调节普遍存在于生物界，是生物体的重要特征。进化程度愈高的生物其代谢调节方式亦愈复杂。150主要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，这高等生物——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它细胞发挥代谢调节作用。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。151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细胞水平代谢调节、激素水平代谢调节及整体水平代谢的调节统称为三级水平代谢调节。在代谢调节的三级水平中，细胞水平代谢调节是基础，激素及神经对代谢的调节都是通过细胞水平的代谢调节实现的。152细胞水平代谢调节、激素水平代谢调节及整体水平代谢的调节统称为1.什么是传统机械按键设计？传统的机械按键设计是需要手动按压按键触动PCBA上的开关按键来实现功能的一种设计方式。传统机械按键设计要点：1.合理的选择按键的类型，尽量选择平头类的按键，以防按键下陷。2.开关按键和塑胶按键设计间隙建议留0.05~0.1mm，以防按键死键。3.要考虑成型工艺，合理计算累积公差，以防按键手感不良。传统机械按键结构层图：按键开关键PCBA1.什么是传统机械按键设计？传统的机械按键设计是需要手动按压（一）细胞内酶的隔离分布代谢途径有关酶类常常组成多酶体系或多功能酶，分布于细胞的某一区域。线粒体:三羧酸循环;脂肪酸-氧化;氧化磷酸化细胞质:糖酵解;磷酸戊糖途径;糖原合成;脂肪酸合成;细胞核:DNA合成内质网:蛋白质合成;磷脂合成一、细胞水平的调节主要是对酶活性的调节154（一）细胞内酶的隔离分布代谢途径有关酶类常常组成多酶体系或多多酶体系分布多酶体系(多功能酶)分布DNA及RNA合成细胞核糖酵解胞液蛋白质合成内质网，胞液戊糖磷酸途径胞液糖原合成胞液糖异生胞液脂酸合成胞液脂酸β氧化线粒体胆固醇合成内质网，胞液多种水解酶溶酶体磷脂合成内质网三羧酸循环线粒体血红素合成胞液，线粒体氧化磷酸化线粒体尿素合成胞液，线粒体呼吸链线粒体主要代谢途径多酶体系在细胞内的分布155多酶体系分布多酶体系分布DNA及RNA合成细胞核糖酵解胞液蛋细胞内酶的隔离分布，可以避免各种代谢途径间的相互干扰。

乙酰CoA脂肪酸合成酶系

脂肪酸无意义循环例：ATP脂酰CoAβ-[O]乙酰CoA线粒体胞液有氧氧化糖不足糖充足G156细胞内酶的隔离分布，可以避免各种代谢途径间的相互干扰。代谢途径是一系列酶催化的化学反应，它的反应速度和方向由这条途径中其中一个或几个具有调节作用的酶的活性所决定的。这些酶称为关键酶(限速酶)调节某些关键酶活性是细胞代谢调节的一种重要方式。（二）关键酶的活性调节157代谢途径是一系列酶催化的化学反应，它的反应速度和方向由这条途①它催化的反应速度最慢，因此称为限速酶(limitingvelocityenzymes)，它的活性决定整个代谢途径的速度；②这类酶催化单向反应，或非平衡反应，因此它的活性决定整个代谢途径的方向；③这类酶活性除受底物控制外，还受多种代谢物或效应剂的调节。关键酶所催化的反应具有下述特点：158①它催化的反应速度最慢，因此称为限速酶(limiting代谢途径关键酶糖原降解磷酸化酶糖原合成糖原合酶糖酵解己糖激酶6-磷酸果糖激酶1丙酮酸激酶糖有氧氧化丙酮酸脱氢酶系柠檬酸合酶异柠檬酸脱氢酶糖异生丙酮酸羧化酶磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶1,6二磷酸果糖酶1葡萄糖-6-磷酸酶脂酸合成乙酰辅酶A羧化酶胆固醇合成HMG辅酶A还原酶某些重要代谢途径的关键酶159代谢途径关键酶糖原降解磷酸化酶糖原合成糖原合酶糖酵解己糖激酶

快速调节

迟缓调节数秒、数分钟通过改变酶的活性数小时、几天通过改变酶的含量

变构调节(allostericregulation)化学修饰调节(chemicalmodification)•代谢调节主要是通过对关键酶活性的调节而实现的。160快速调节迟缓调节数秒、数分钟通过改变酶的活性数小时、几天1.变构调节的概念

2.变构调节的机制

3.变构调节的生理意义

7(1)关键酶的变构调节1611.变构调节的概念2.变构调节的机制3.变构调节的生理意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。酶的变构调节1.变构调节的概念162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，引起酶蛋被调节的酶称为变构酶或别构酶(allostericenzyme)。使酶发生变构效应的物质，称为变构效应剂

(allostericeffector)

。•变构激活剂allostericeffector——引起酶活性增加的变构效应剂。•变构抑制剂allostericeffector——引起酶活性降低的变构效应剂。163被调节的酶称为变构酶或别构酶(allostericenzy变构效应剂可以是酶的底物，也可是代谢的终产物，或其它小分子代谢物。它们在细胞内浓度的改变能灵敏地反映代谢途径的强度和能量供求情况，使关键酶构象改变影响酶活性，从而调节代谢的强度、方向以及细胞能量的供求平衡。164变构效应剂可以是酶的底物，也可是代谢的终产物，或其它小分子代代谢途径变构酶变构激活剂变构抑制剂糖酵解己糖激酶AMP、ADP、FDP、PiG-6-P磷酸果糖激酶-1FDP柠檬酸丙酮酸激酶ATP，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，G-1-P，PiATP，G-6-P脂酸合成乙酰辅酶A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，亮氨酸，蛋氨酸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，dATPdTTP一些代谢途径中的变构酶及其变构效应剂165代谢途径变构酶变构激活剂变构抑制剂糖酵解己糖激酶AMP、AD变构效应剂+酶的调节亚基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2.变构调节的机制166变构效应剂+酶的调节亚基酶的构象改变酶的活性改变疏松亚基3.变构调节的生理意义①

代谢终产物反馈抑制(feedbackinhibition)

反应途径中起始反应的酶，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CoA1673.变构调节的生理意义①代谢终产物反馈抑制(feedbG-6-P–+糖原磷酸化酶抑制糖原分解糖原合酶促进糖的储存②变构调节还可使能量得以有效利用，不致浪费。168G-6-P–+糖原磷酸化酶抑制糖原分解糖原合酶促进糖的储存②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③变构调节还可使不同代谢途径相互协调。169柠檬酸–+6-磷酸果糖激酶-1抑制糖的氧化乙酰辅酶A变构调节的特点：⑴酶活性的改变通过酶分子构象的改变而实现；⑵酶的构象变化仅涉及非共价键的变化；⑶变构效应剂是酶的底物，产物或小分子中间代谢物；⑷不消耗能量；疏松亚基聚合紧密亚基解聚酶分子多聚化170变构调节的特点：⑴酶活性的改变通过酶分子构象的改变而实现；（2）关键酶的活性可由酶的化学修饰调节1．酶的化学修饰的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价修饰(covalentmodification)，从而引起酶活性改变，这种调节称为酶的化学修饰调节。171（2）关键酶的活性可由酶的化学修饰调节1．酶的化学修饰的概念磷酸化---去磷酸乙酰化---脱乙酰甲基化-