《酶與能量代謝復(fù)習(xí)之》課件

《酶與能量代謝復(fù)習(xí)之》課程目標(biāo)深入理解酶的結(jié)構(gòu)、功能和催化作用機制。掌握糖代謝、脂肪酸代謝、蛋白質(zhì)代謝等主要能量代謝途徑。了解能量代謝的整合與調(diào)節(jié)機制，并能分析代謝性疾病的原因和治療方法。什么是酶？生物催化劑酶是生物體內(nèi)催化化學(xué)反應(yīng)的蛋白質(zhì)，能加速反應(yīng)速度，但不改變反應(yīng)平衡。高度專一性每種酶只能催化一種或一類特定的反應(yīng)，具有高度的專一性?；钚灾行拿阜肿又芯哂写呋钚缘牟课环Q為活性中心，通常由特定氨基酸殘基組成。酶的結(jié)構(gòu)和功能一級結(jié)構(gòu)氨基酸序列決定酶的初級結(jié)構(gòu)，是酶活性的基礎(chǔ)。二級結(jié)構(gòu)多肽鏈的局部空間結(jié)構(gòu)，例如α-螺旋和β-折疊。三級結(jié)構(gòu)整個蛋白質(zhì)分子的三維空間結(jié)構(gòu)，決定酶的活性中心和結(jié)合位點。四級結(jié)構(gòu)由多個亞基組成的蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，亞基之間通過非共價鍵連接。酶的催化作用機理1降低活化能酶通過降低反應(yīng)的活化能來加速反應(yīng)速度。2提供反應(yīng)中間體酶與底物結(jié)合形成酶-底物復(fù)合物，提供反應(yīng)中間體。3改變反應(yīng)途徑酶通過改變反應(yīng)途徑，使反應(yīng)更容易進(jìn)行。影響酶活性的因素溫度溫度過低或過高都會影響酶活性，最佳溫度下酶活性最高。pH值不同的酶對pH值的要求不同，最佳pH值下酶活性最高。底物濃度底物濃度增加會使酶活性提高，但當(dāng)?shù)孜餄舛冗^高時，酶活性不再增加。同酶和異酶同酶催化相同反應(yīng)，但結(jié)構(gòu)和性質(zhì)不同的酶，通常由不同基因編碼。異酶催化不同反應(yīng)，但結(jié)構(gòu)和性質(zhì)相似的酶，通常由同一基因編碼。酶的命名和分類命名法根據(jù)酶催化的反應(yīng)類型或底物命名，例如乳酸脫氫酶。分類法根據(jù)酶催化的反應(yīng)類型分為六大類，每類又分為若干亞類。常見的代謝酶糖代謝酶參與糖類代謝的酶，例如己糖激酶、葡萄糖-6-磷酸脫氫酶。脂肪代謝酶參與脂肪酸代謝的酶，例如脂肪酶、?；o酶A合成酶。蛋白質(zhì)代謝酶參與蛋白質(zhì)代謝的酶，例如蛋白酶、肽酶。糖代謝的主要途徑1糖酵解葡萄糖在無氧條件下分解成丙酮酸，產(chǎn)生少量ATP。2三羧酸循環(huán)丙酮酸在有氧條件下被氧化分解成二氧化碳和水，產(chǎn)生大量ATP。3磷酸戊糖途徑產(chǎn)生NADPH和核糖-5-磷酸，用于核酸合成。糖異生作用非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)化為葡萄糖在饑餓或低血糖狀態(tài)下，非糖物質(zhì)如乳酸、丙氨酸和甘油可以轉(zhuǎn)化為葡萄糖。維持血糖濃度糖異生作用是維持血糖濃度的重要途徑。糖代謝的調(diào)節(jié)機制1激素調(diào)節(jié)胰島素促進(jìn)糖的利用，胰高血糖素促進(jìn)糖的生成。2酶活性調(diào)節(jié)酶活性受底物濃度、產(chǎn)物濃度、溫度、pH值等因素影響。3基因表達(dá)調(diào)節(jié)基因表達(dá)水平的變化可以影響酶的合成速率，進(jìn)而調(diào)節(jié)代謝途徑。脂肪酸代謝1脂肪分解脂肪在脂肪酶的作用下分解成甘油和脂肪酸。2脂肪合成由糖類、氨基酸等物質(zhì)合成脂肪酸，儲存在脂肪組織中。β-氧化過程1脂肪酸活化脂肪酸被活化為?；o酶A。2重復(fù)氧化?；o酶A在β位發(fā)生氧化，產(chǎn)生乙酰輔酶A和NADH。3能量生成乙酰輔酶A進(jìn)入三羧酸循環(huán)，產(chǎn)生大量ATP。三羧酸循環(huán)乙酰輔酶A的氧化乙酰輔酶A與草酰乙酸結(jié)合，進(jìn)入三羧酸循環(huán)。能量生成循環(huán)中產(chǎn)生NADH、FADH2，進(jìn)入電子傳遞鏈，生成ATP。電子傳遞鏈和氧化磷酸化1電子傳遞電子傳遞鏈中電子傳遞，釋放能量。2質(zhì)子梯度質(zhì)子通過膜，形成質(zhì)子梯度。3ATP合成質(zhì)子梯度推動ATP合成酶，合成ATP。ATP的合成氧化磷酸化電子傳遞鏈產(chǎn)生的能量驅(qū)動ATP合成酶，合成ATP。底物水平磷酸化在某些代謝反應(yīng)中，直接利用底物能量合成ATP。糖代謝與能量供給腦組織腦組織主要依靠葡萄糖供能，需要持續(xù)的糖供應(yīng)。肌肉組織肌肉組織在劇烈運動時，主要依靠糖酵解供能。脂肪代謝與能量供給長期供能脂肪是機體主要的儲能物質(zhì)，可以提供長時間的能量供應(yīng)。酮體生成在饑餓或低血糖狀態(tài)下，脂肪酸可以分解成酮體，為腦組織提供能量。蛋白質(zhì)代謝與能量供給氨基酸分解蛋白質(zhì)被分解成氨基酸，氨基酸可以轉(zhuǎn)化成糖或脂肪酸。能量生成氨基酸分解產(chǎn)生的中間產(chǎn)物進(jìn)入三羧酸循環(huán)，產(chǎn)生能量。能量代謝的整合與調(diào)節(jié)激素調(diào)節(jié)胰島素、胰高血糖素、腎上腺素等激素調(diào)節(jié)能量代謝。酶活性調(diào)節(jié)代謝酶活性受底物濃度、產(chǎn)物濃度、溫度、pH值等因素影響?；虮磉_(dá)調(diào)節(jié)基因表達(dá)水平的變化可以影響酶的合成速率，進(jìn)而調(diào)節(jié)能量代謝。代謝性疾病1糖尿病血糖代謝紊亂，導(dǎo)致血糖升高。2肥胖癥能量攝入超過能量消耗，導(dǎo)致體內(nèi)脂肪過度堆積。3高脂血癥血脂代謝異常，導(dǎo)致血脂水平升高。能量代謝失衡的臨床表現(xiàn)體重變化能量代謝失衡會導(dǎo)致體重增加或減輕。疲勞乏力能量供應(yīng)不足會導(dǎo)致疲勞乏力。心血管疾病能量代謝失衡與心血管疾病密切相關(guān)。亞健康狀態(tài)與能量代謝免疫力下降能量代謝失衡會導(dǎo)致免疫力下降，更容易患病。睡眠障礙能量代謝失衡會導(dǎo)致睡眠障礙，影響身體恢復(fù)。保健建議均衡飲食攝入充足的蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂肪、維生素和礦物質(zhì)。適量運動堅持適量運動，提高能量代謝率，增強體質(zhì)。規(guī)律作息保持規(guī)律的作息時間，保證充足的睡眠。注意事項