蛋白質(zhì)代謝公開課課件

糖、脂類、蛋白質(zhì)代謝的相互聯(lián)系及調(diào)節(jié)第五節(jié)一、糖、脂和蛋白質(zhì)代謝之間的相互聯(lián)系

體內(nèi)糖、脂、蛋白質(zhì)、核苷酸、水、無機(jī)鹽等一切代謝均不是彼此孤立，而是相互連系、相互制約的。糖、脂、蛋白質(zhì)三者之間可以互相轉(zhuǎn)變，可以通過共同的中間代謝產(chǎn)物，經(jīng)三羧酸循環(huán)等途徑聯(lián)成整體(P156圖9-11)。當(dāng)其中任何一種物質(zhì)代謝障礙時(shí)必然導(dǎo)致其它物質(zhì)代謝紊亂。

二、代謝調(diào)節(jié)TheRegulationofMetabolism高等生物——三級水平代謝調(diào)節(jié)細(xì)胞水平代謝調(diào)節(jié)激素水平代謝調(diào)節(jié)高等生物在進(jìn)化過程中，出現(xiàn)了專司調(diào)節(jié)功能的內(nèi)分泌細(xì)胞及內(nèi)分泌器官，其分泌的激素可對其他細(xì)胞發(fā)揮代謝調(diào)節(jié)作用。整體水平代謝調(diào)節(jié)在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的控制下，或通過神經(jīng)纖維及神經(jīng)遞質(zhì)對靶細(xì)胞直接發(fā)生影響，或通過某些激素的分泌來調(diào)節(jié)某些細(xì)胞的代謝及功能，并通過各種激素的互相協(xié)調(diào)而對機(jī)體代謝進(jìn)行綜合調(diào)節(jié)。

（一）細(xì)胞水平的代謝調(diào)節(jié)?細(xì)胞水平的代謝調(diào)節(jié)主要是酶水平的調(diào)節(jié)。?細(xì)胞內(nèi)酶呈隔離分布。?代謝途徑的速度、方向由其中的關(guān)鍵酶(keyenzyme)的活性決定。?代謝調(diào)節(jié)主要是通過對關(guān)鍵酶活性的調(diào)節(jié)而實(shí)現(xiàn)的。1、細(xì)胞內(nèi)酶的隔離分布代謝途徑有關(guān)酶類常常組成多酶體系，分布于細(xì)胞的某一區(qū)域。

酶的隔離分布的意義

——避免了各種代謝途徑互相干擾。①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)。

②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。

③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?？焖俅x

遲緩代謝數(shù)秒、數(shù)分鐘通過改變酶的活性數(shù)小時(shí)、幾天通過改變酶的含量變構(gòu)調(diào)節(jié)(allostericregulation)化學(xué)修飾調(diào)節(jié)(chemicalmodification)?代謝調(diào)節(jié)主要是通過對關(guān)鍵酶活性的調(diào)節(jié)而實(shí)現(xiàn)的。1.變構(gòu)調(diào)節(jié)的概念小分子化合物與酶分子活性中心以外的某一部位特異結(jié)合，引起酶蛋白分子構(gòu)象變化，從而改變酶的活性，這種調(diào)節(jié)稱為酶的變構(gòu)調(diào)節(jié)或別構(gòu)調(diào)節(jié)。（二）關(guān)鍵酶的變構(gòu)調(diào)節(jié)被調(diào)節(jié)的酶稱為變構(gòu)酶或別構(gòu)酶(allostericenzyme)

使酶發(fā)生變構(gòu)效應(yīng)的物質(zhì)，稱為變構(gòu)效應(yīng)劑(allosteric

effector)

?變構(gòu)激活劑allostericeffector——引起酶活性增加的變構(gòu)效應(yīng)劑。?變構(gòu)抑制劑allostericeffector

——引起酶活性降低的變構(gòu)效應(yīng)劑。變構(gòu)效應(yīng)劑+酶的調(diào)節(jié)亞基酶的構(gòu)象改變酶的活性改變（激活或抑制）疏松亞基聚合緊密亞基解聚酶分子多聚化3.變構(gòu)調(diào)節(jié)的生理意義

①

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。乙酰CoA乙酰CoA羧化酶丙二酰CoA長鏈脂酰CoA（一般了解）

②變構(gòu)調(diào)節(jié)使能量得以有效利用，不致浪費(fèi)。G-6-P–+糖原磷酸化酶抑制糖的氧化糖原合酶促進(jìn)糖的儲存（一般了解）（三）酶的化學(xué)修飾(又稱共價(jià)修飾）調(diào)節(jié)1.化學(xué)修飾的概念酶蛋白肽鏈上某些殘基在酶的催化下發(fā)生可逆的共價(jià)修飾(covalentmodification)，從而引起酶活性改變，這種調(diào)節(jié)稱為酶的化學(xué)修飾。2.化學(xué)修飾的主要方式磷酸化---去磷酸乙?；?--脫乙酰甲基化---去甲基腺苷化---脫腺苷SH與–S—S–互變酶的磷酸化與脫磷酸化-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）酶量的調(diào)節(jié)1.酶蛋白合成的誘導(dǎo)與阻遏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)

常見的誘導(dǎo)或阻遏方式

Ⅰ底物對酶合成的誘導(dǎo)和阻遏Ⅱ產(chǎn)物對酶合成的阻遏Ⅲ激素對酶合成的誘導(dǎo)Ⅳ藥物對酶合成的誘導(dǎo)激素分類按激素的化學(xué)組成分為含氮激素：如腎上腺素、甲狀腺、促甲狀腺激素、胰高血糖素、胰島素、生長激素等。類固醇激素:如性激素、皮質(zhì)醇、醛固酮等

按激素受體的分布部位分為：胞內(nèi)受體激素:

甲狀腺素、類固醇激素胞膜受體激素:

除甲狀腺素外其他的含氮激素

（要求熟悉）受體的定義：(一般了解)是細(xì)胞膜上或細(xì)胞內(nèi)能特異識別生物活性分子并與之結(jié)合的成分，它能把識別和接受的信號正確無誤地放大并傳遞到細(xì)胞內(nèi)部，進(jìn)而引起生物學(xué)效應(yīng)的特殊蛋白質(zhì)，個(gè)別受體是糖脂。

能與受體呈特異性結(jié)合的生物活性分子則稱為配體(ligand)。受體作用的特點(diǎn)

高度專一性高度親和力可飽和性可逆性

特定的作用模式配體濃度受體飽和度（％）配體－受體結(jié)合曲線（一）受體的分類與功能根據(jù)細(xì)胞定位

1.膜受體(membranereceptor)存在于細(xì)胞質(zhì)膜上的受體，絕大部分是鑲嵌糖蛋白。根據(jù)其結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)換信號的方式又分為三大類：離子通道受體，G蛋白偶聯(lián)受體和單跨膜受體。此類受體的信息傳遞可歸納為激素受體Ｇ蛋白酶第二信使蛋白激酶酶或其它功能蛋白生物學(xué)效應(yīng)受體活性的調(diào)節(jié)磷酸化與脫磷酸化作用膜磷脂的代謝的影響酶促水解作用Ｇ蛋白的調(diào)節(jié)（一）膜受體激素的作用方式激素作用方式※第二信使(secondarymessenger)

在細(xì)胞內(nèi)傳遞信息的小分子物質(zhì)，如：Ca2+、甘油二酯（DG）、三磷酸肌醇（IP3）、絲氨酸（Cer）、cAMP、cGMP、等。cAMP-蛋白激酶Ａ途徑組成胞外信息分子，受體，G蛋白，腺苷酸環(huán)化酶(adenylatecyclase，AC)，cAMP，蛋白激酶A(proteinkinaseA，PKA)1.cAMP的合成與分解PPiATPACMg2+cAMP5′-AMP

磷酸二酯酶H2OMg2+

舉例：ATPACPPicAMPAMPPDEH2O磷酸二酯酶(phosphodiesterase,PDE)腺苷酸環(huán)化酶(adenylatecyclase,AC)2.蛋白激酶（PKA）的激活R調(diào)節(jié)亞基

C催化亞基3．PKA的作用通過對效應(yīng)蛋白的磷酸化作用，實(shí)現(xiàn)其調(diào)節(jié)功能。對代謝的調(diào)節(jié)作用二、胞內(nèi)受體介導(dǎo)的信息傳遞胞內(nèi)受體

核內(nèi)受體胞漿內(nèi)受體配體

類固醇激素甲狀腺激素

胞內(nèi)受體激素的作用方式（一）饑餓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（1～3天）三、整體水平的代謝調(diào)節(jié)（要求掌握）（1）蛋白質(zhì)代謝變化肌肉蛋白分解加強(qiáng)，釋放入血液氨基酸量↑

（2）糖代謝變化

肝糖異生加強(qiáng)，組織對葡萄糖利用降低（3）脂代謝變化脂肪動員加強(qiáng)，酮體生成增多2.長期饑餓蛋白質(zhì)分解減少(由于脂肪動員↑↑可抑制蛋白質(zhì)的進(jìn)一步分解（2）糖代謝變化

肝腎糖異生增強(qiáng)，因肌肉蛋白質(zhì)分解↓釋放入血的氨基酸↓肝糖異生的主要原料為乳酸、丙酮酸（3）脂代謝變化脂肪動員進(jìn)一步加強(qiáng)腦組織利用酮體增加

（1）蛋白質(zhì)代謝變化

（二）應(yīng)激1.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等所作出一系列反應(yīng)的“緊張狀態(tài)”。2.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、生長激素增加，胰島素分泌減少引起一系列的代謝變化3.代謝改變（1）血糖升高（2）脂肪動員增強(qiáng)（3）蛋白質(zhì)分解加強(qiáng)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2.脂肪的甘油部分能在體內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)樘侵嵋阴oA葡萄糖脂肪甘油甘油激酶肝、腎、腸磷酸-甘油葡萄糖3.脂肪的分解代謝受糖代謝的影響高酮血癥草酰乙酸相對不足糖不足脂肪大量動員酮體生成增加氧化受阻饑餓、糖供應(yīng)不足或糖代謝障礙時(shí)（二）糖與氨基酸代謝的相互聯(lián)系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α-酮酸可轉(zhuǎn)變?yōu)樘恰?.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.蛋白質(zhì)可以轉(zhuǎn)變?yōu)橹?/p>

2.氨基酸可作為合成磷脂的原料絲氨酸磷脂酰絲氨酸膽胺腦磷脂膽堿卵磷脂（三）脂類與氨基酸代謝的相互聯(lián)系但不能說，脂類可轉(zhuǎn)變?yōu)榘被?。脂肪甘油磷酸甘油醛糖酵解途徑丙酮酸其他?酮酸某些非必需氨基酸3.脂肪的甘油部分可轉(zhuǎn)變?yōu)榉潜匦璋被幔ㄋ模┖怂崤c糖、蛋白質(zhì)代謝的相互