蛋白质代谢公开课课件

糖、脂类、蛋白质代谢的相互联系及调节第五节一、糖、脂和蛋白质代谢之间的相互联系

体内糖、脂、蛋白质、核苷酸、水、无机盐等一切代谢均不是彼此孤立，而是相互连系、相互制约的。糖、脂、蛋白质三者之间可以互相转变，可以通过共同的中间代谢产物，经三羧酸循环等途径联成整体(P156图9-11)。当其中任何一种物质代谢障碍时必然导致其它物质代谢紊乱。

二、代谢调节TheRegulationofMetabolism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他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。

（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。•细胞内酶呈隔离分布。•代谢途径的速度、方向由其中的关键酶(keyenzyme)的活性决定。•代谢调节主要是通过对关键酶活性的调节而实现的。1、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，分布于细胞的某一区域。

酶的隔离分布的意义

——避免了各种代谢途径互相干扰。①速度最慢，它的速度决定整个代谢途径的总速度，

故又称其为限速酶(limitingvelocityenzymes)。

②催化单向反应不可逆或非平衡反应，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。关键酶催化的反应具有以下特点：代谢途径是一系列酶促反应组成的，其速度及方向由其中的关键酶决定。快速代谢

迟缓代谢数秒、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。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。（二）关键酶的变构调节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(allosteric

effector)

•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。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CoA（一般了解）

②变构调节使能量得以有效利用，不致浪费。G-6-P–+糖原磷酸化酶抑制糖的氧化糖原合酶促进糖的储存（一般了解）（三）酶的化学修饰(又称共价修饰）调节1.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(covalentmodification)，从而引起酶活性改变，这种调节称为酶的化学修饰。2.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（四）酶量的调节1.酶蛋白合成的诱导与阻遏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)

常见的诱导或阻遏方式

Ⅰ底物对酶合成的诱导和阻遏Ⅱ产物对酶合成的阻遏Ⅲ激素对酶合成的诱导Ⅳ药物对酶合成的诱导激素分类按激素的化学组成分为含氮激素：如肾上腺素、甲状腺、促甲状腺激素、胰高血糖素、胰岛素、生长激素等。类固醇激素:如性激素、皮质醇、醛固酮等

按激素受体的分布部位分为：胞内受体激素:

甲状腺素、类固醇激素胞膜受体激素:

除甲状腺素外其他的含氮激素

（要求熟悉）受体的定义：(一般了解)是细胞膜上或细胞内能特异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，个别受体是糖脂。

能与受体呈特异性结合的生物活性分子则称为配体(ligand)。受体作用的特点

高度专一性高度亲和力可饱和性可逆性

特定的作用模式配体浓度受体饱和度（％）配体－受体结合曲线（一）受体的分类与功能根据细胞定位

1.膜受体(membranereceptor)存在于细胞质膜上的受体，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：离子通道受体，G蛋白偶联受体和单跨膜受体。此类受体的信息传递可归纳为激素受体Ｇ蛋白酶第二信使蛋白激酶酶或其它功能蛋白生物学效应受体活性的调节磷酸化与脱磷酸化作用膜磷脂的代谢的影响酶促水解作用Ｇ蛋白的调节（一）膜受体激素的作用方式激素作用方式※第二信使(secondarymessenger)

在细胞内传递信息的小分子物质，如：Ca2+、甘油二酯（DG）、三磷酸肌醇（IP3）、丝氨酸（Cer）、cAMP、cGMP、等。cAMP-蛋白激酶Ａ途径组成胞外信息分子，受体，G蛋白，腺苷酸环化酶(adenylatecyclase，AC)，cAMP，蛋白激酶A(proteinkinaseA，PKA)1.cAMP的合成与分解PPiATPACMg2+cAMP5´-AMP

磷酸二酯酶H2OMg2+

举例：ATPACPPicAMPAMPPDEH2O磷酸二酯酶(phosphodiesterase,PDE)腺苷酸环化酶(adenylatecyclase,AC)2.蛋白激酶（PKA）的激活R调节亚基

C催化亚基3．PKA的作用通过对效应蛋白的磷酸化作用，实现其调节功能。对代谢的调节作用二、胞内受体介导的信息传递胞内受体

核内受体胞浆内受体配体

类固醇激素甲状腺激素

胞内受体激素的作用方式（一）饥饿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（1～3天）三、整体水平的代谢调节（要求掌握）（1）蛋白质代谢变化肌肉蛋白分解加强，释放入血液氨基酸量↑

（2）糖代谢变化

肝糖异生加强，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2.长期饥饿蛋白质分解减少(由于脂肪动员↑↑可抑制蛋白质的进一步分解（2）糖代谢变化

肝肾糖异生增强，因肌肉蛋白质分解↓释放入血的氨基酸↓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

（1）蛋白质代谢变化

（二）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”。2.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，胰岛素分泌减少引起一系列的代谢变化3.代谢改变（1）血糖升高（2）脂肪动员增强（3）蛋白质分解加强饥饿时肝糖原分解

，肌糖原分解

肝糖异生，蛋白质分解以脂酸、酮体分解供能为主蛋白质分解明显降低1~2天3~4周2.脂肪的甘油部分能在体内转变为糖脂酸乙酰CoA葡萄糖脂肪甘油甘油激酶肝、肾、肠磷酸-甘油葡萄糖3.脂肪的分解代谢受糖代谢的影响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饥饿、糖供应不足或糖代谢障碍时（二）糖与氨基酸代谢的相互联系例如丙氨酸丙酮酸脱氨基糖异生葡萄糖1.大部分氨基酸脱氨基后，生成相应的α-酮酸可转变为糖。2.糖代谢的中间产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柠檬酸α-酮戊二酸丙氨酸天冬氨酸谷氨酸氨基酸乙酰CoA脂肪

1.蛋白质可以转变为脂肪

2.氨基酸可作为合成磷脂的原料丝氨酸磷脂酰丝氨酸胆胺脑磷脂胆碱卵磷脂（三）脂类与氨基酸代谢的相互联系但不能说，脂类可转变为氨基酸。脂肪甘油磷酸甘油醛糖酵解途径丙酮酸其他α-酮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（四）核酸与糖、蛋白质代谢的相互