08物质代谢的联系和调节.ppt

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level,Fourth level,Fifth level,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,刘新文,物质代谢的联系与调节,刘新文，代谢调节,物质代谢的联系与调节,脂肪,葡萄糖、其它单糖,三羧酸循环,电子传递（氧化）,蛋白质,脂肪酸、甘油,多糖,氨基酸,乙酰,CoA,e,-,磷酸化,+Pi,小分子化合物分解成共同的中间产物（如,丙酮酸、乙酰,CoA,等）,共同中间物进入三羧酸循环,氧化脱下的氢由电子传递链传递生成,H,2,O,，释放出大量能量，其中一部分通过磷酸化储存在,ATP,中。,大分子降解成基本结构单位,生物氧化的三个阶段,NADPH,二,.,糖分解和糖异生途径中相对独立的单向反应,糖原（或淀粉）,1-,磷酸葡萄糖,6-,磷酸果糖,1,，,6-,二磷酸果糖,3,-,磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮,2,磷酸烯醇丙酮酸,2,丙酮酸,葡萄糖,己糖激酶,果糖激酶,二磷酸果糖磷酸酯酶,丙酮酸激酶,丙酮酸羧化酶,6-,磷酸葡萄糖磷酸酯酶,6-,磷酸葡萄糖,2,草酰乙酸,PEP,羧激酶,脂肪代谢和糖代谢的关系,延胡索酸,琥珀酸,苹果酸,草酰乙酸,3-,磷酸甘油,三羧酸循环,乙醛酸循环,甘油,乙酰,CoA,三酰,甘油,脂肪酸,氧化,糖原（或淀粉）,1,，,6-,二磷酸果糖,磷酸二羟丙酮,磷酸烯醇丙酮酸,丙酮酸,合成,植物或微生物,糖类脂类氨基酸和核苷酸之间的代谢联系,PEP,丙酮酸,生酮氨基酸,-,酮戊二酸,核糖,-5-,磷酸,甘氨酸天冬氨酸谷氨酰氨,丙氨酸 甘氨酸丝氨酰苏氨酸,半胱氨酸,氨基酸,6-,磷酸葡萄糖,磷酸二羟丙酮,乙酰,CoA,甘油,脂肪酸,胆固醇,亮氨酸赖氨酸酪酰氨色氨酸,笨丙氨酸,异亮氨酸,亮氨酸色氨酸,乙酰乙酰,CoA,脂肪,核苷酸,天冬氨酸天冬酰氨,天冬氨酸苯丙酰氨,酪氨酸,异亮氨酸甲硫酰氨,苏氨酸缬氨酸,琥珀酰,CoA,苹果酸,草酰乙酸,柠檬酸,异柠檬酸,乙醛酸,蛋白质,淀粉、糖原,核酸,生糖氨基酸,谷氨酰氨,组氨酸脯氨酸精氨酸,谷氨酸,延胡索酸,琥珀酸,丙二单酰,CoA,1-,磷酸葡萄糖,1.,糖代谢与脂类代谢的相互联系,糖,乙酰,CoA,，,NADPH,脂肪酸,磷酸二羟丙酮,-,磷酸甘油,脂肪,有,氧氧化,酵解,从头合成,脂肪,甘油,磷酸二羟丙酮,糖代谢,脂肪酸,乙酰,CoA,琥珀酸,糖,(,植物,),乙醛酸循环,-,氧化,糖异生,TCA,2.,糖代谢与蛋白质代谢的相互联系,糖,-,酮酸 氨基酸 蛋白质,NH,3,蛋白质 氨基酸,-,酮酸 糖,（生糖氨基酸）,3.,脂类代谢与蛋白质代谢的相互联系,脂肪,甘油,磷酸二羟丙酮,脂肪酸,乙酰,CoA,氨基酸碳架,氨基酸,蛋白质,蛋白质,氨基酸,酮酸或乙酰,CoA,脂肪酸,脂肪,（生酮氨基酸）,？,2.,代谢途径不同,反应链：,反应环：,注意,:,每条途径的,底物、条件,酶,能量,辅助因子,地点,产物和意义,等均不同,包括,TCAC,鸟氨酸循环,嘌呤核苷酸循环,磷酸戊糖通路,Cori,循环,葡萄糖氧化分解途径小结,途径,地点,条件,限速酶,产物,意义,糖酵解,有氧氧化,磷酸戊糖途径,胞浆,无氧、,NAD,己糖激酶,PFK,1,丙酮酸激酶,丙酮酸,2ATP,应急供能,红细胞等组织能量来源,胞浆、线粒体,O2,、,NAD,、,FAD,以上三个：,丙酮酸脱氢酶系；柠檬酸合酶；,KG,脱氢酶系；异柠檬酸脱氢酶。,30,或,32ATP,；,CO,2,；,H,2,O,主要产能机构；,三大代谢联系枢纽。,胞浆,NADP,G,-,6,-,P,脱氢酶,磷酸戊糖,NADPH,核苷酸合成的原料；为合成代谢提供,NADPH,3.,酶促反应下使代谢处于,动态平衡,代谢池：来源,重要代谢途径的限速酶,（见下表）,去路,重要代谢途径的限速酶,代 谢 途 径,限 速 酶,糖原合成,糖原分解,糖酵解,三羧酸循环,糖异生,脂肪酸合成,脂肪分解,酮体合成,胆固醇合成,尿素合成,糖原合酶,糖原磷酸化酶,己糖激酶、磷酸果糖激酶,-1,、丙酮酸激酶,柠檬酸合酶 异柠酸脱氢酶,-KG,脱氢酶系,丙酮酸羧化酶,PEP,羧激酶 二磷酸果糖酯酶,G-6-P,酯酶,乙酰,CoA,羧化酶,脂肪酶,HMG-CoA,合成酶（,-,羟,-,甲基戊二酸单酰辅酶,A,合成酶）,HMG-CoA,还原酶,氨基甲酰磷酸合成酶,-,，精氨酸代琥珀酸合成酶,4,、组织、器官代谢各具特色,1.,肝脏物质代谢的中枢（综合性化工厂 ）,2.,心脏以酮体、乳酸、,FFA,和,Glu,为能源，有氧氧化供能为主,.,3.,大脑,G,为唯一能源，日耗,100g,。长期饥饿者以酮体为主要能源（日耗,50,100g),。,4.,肌肉缺乏,G6P,酶，不能将肌糖原分解成葡萄糖补充血糖。,5.RBC,无线粒体，能量全部来自糖酵解（,30g/,日）。,6.,脂肪组织合成和储存,TG,。肝脏也能合成,TG,，但不能储存,TG,，需,VLDL,运至肝外。,5.ATP,是生物体能量的载体,ATP,的产生、利用和储存,6.NADPH,是合成代谢所需的还原当量,来源,G-6,-,P,脱氢酶,G,-,6,-,P,酸脱氢酶,苹果酸酶,异柠檬酸脱氢酶,胞浆,磷酸戊糖途径,思考,1.,总结下列代谢中间物质的来源和可能的代谢去路,.G-6-P .,丙酮酸 ,.,乙酰,CoA,.,草酰乙酸 ,.,谷氨酸 ,.,血糖,.,血,NH,3,G-6-P,的来源和去路,G,-,6,-,P,G,-,1,-,P,糖原,糖异生,Glucose,糖酵解,糖有氧氧化,磷酸戊糖途径,糖原合成,葡萄糖（肝）,丙酮酸的来源和去路,丙 酮 酸,乳酸,丙氨酸,草酰乙酸,苹果酸,胆固醇,脂肪酸,乙酸,酮体,柠檬酸,乙酰,CoA,PEP,乙醛,乙酰,CoA,的来源和去路,乙酰,CoA,丙酮酸,胆固醇,TCAC,酮体,脂酰,CoA,乙酸,植物：乙醛酸循环,厌氧微生物：乙酸甲烷,草酰乙酸的来源与去路,草 酰 乙 酸,丙酮酸,CO,2,羧化酶,GDP,CO,2,GTP,PEP,苹果酸,脱氢酶,2H,乙酰,CoA,柠檬酸,Asp,-KG,GOT,Glu,NADH,NAD,苹果酸,胆 固 醇,食物吸收,体内合成,维生素,D,胆汁酸盐,激素,（糖、盐、性）,生物膜,胆道排出,（粪固醇）,胆固醇的来源与去路,血糖的来源与去路,血糖,（,3.89-6.11mmol/L),消化吸收,肝糖异生,肝糖原分解,氧化供能,合成糖原,转变为脂肪或氨基酸,转变为其他糖类物质,裂解酶（线粒体）,还原酶（胞液）,酮体,胆固醇,HMG-CoA,-,羟,-,甲基戊二酸单酰辅酶,A,物质代谢调节,生物体内的代谢不是孤立，各行其是进行的，即相互联系转化，协调一致，又互相限制制约。体内代谢能保持这种动态的平衡，应归功与它的精确的调节机构。,例：饱餐一顿血糖不会居高不下。,体内调节可发生在不同的层次上，一般分为四种水平：,酶水平调节,-,通过对酶的活性和酶的量调节来实现。,细胞水平的调节,-,通过对细胞内代谢物和酶结构、酶量、酶的细胞定位来实现。,激素水平的调节,-,协调不同细胞、组织与器官之间的代谢。,神经水平的调节,-,在神经系统参与下由酶和激素共同构成的调节网络。,神经水平调节,激素水平调控,细胞水平调控,分子水平调控,酶水平调控,单细胞生物,植物,动物,代谢的正常运转是生物是生物体生存的基本条件，一方面生物存在基本的代谢调节过程，另一方面生物根据生长发育的不同阶段，及外界环境的变化作出适当的代谢调节。代谢调节的方式也在不断变化。,进化的方向,细胞水平调节,细胞有精细的结构。,细胞内不同区域代谢物的浓度不一致。,器官层次,器官功能分化，如,肝脏是主要的氧化、合成部位,细胞层次,细胞器功能分化,代谢的调控,糖,降解,脂肪酸,降解,硬脂酸等的,合成,呼吸链,DNA,、,RNA,合成,糖,合成,脂肪,合成,蛋白质,合成,核酸,降解,生物膜控制,底物浓度,概述：,细胞水平调节,激素水平调节,整体水平调节,调节代谢速度,改变细胞膜通透性,影响酶活性,相应生理效应,E,酶结构改变,酶合成,酶分解,诱导剂,E,酶结构改变,酶合成,酶分解,阻遏剂,化学修饰,抑制变构（剂）,化学修饰,激活变构（剂）,快速调节,：影响酶的结构，快，但 短暂，（几秒几分）,迟缓调节,：影响酶量，慢而持久（几小时）,短期饥饿,24,小时内：糖原分解供能,24,36,小时：糖原分解下降，氨基酸糖异生增加（肝）,36,小时,1,周：蛋白质、脂肪分解增加，酮体生成增加，氨基酸和甘油异生成葡萄糖（肝、肾）,长期饥饿,1,周以上：蛋白分解下降，脂肪分解及酮体生成增加，主要由脂肪供能，以甘油进行糖异生（肾）,整体调节,【,举例,】,饥饿引起的代谢调节,Phe,和,Tyr,的代谢主要与哪些疾病有关？,苯丙,AA,羥化酶,缺乏：苯丙酮酸尿症,酪氨酸酶,缺乏：白化病,