代谢及代谢调控总论

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1、第十三章代谢和代谢调控总论新陈代谢的概念新陈代谢是指机体与外界环境不断进行物质交换的过程，包括消化、吸收、中间代谢和排泄四个阶段。外界营养物质和体内原有的物质在这样的一个过程中进行多样的化学变化，有形的物质的变化过程称为物质代谢，伴随着物质变化而产生的能量变化称为能量代谢。中间代谢：（吸收的物质和体内原有的）物质在体内化学变化的过程。物质代谢：物质在体内的化学转变过程。能量代谢：伴随物质代谢的能量转移过程。同化作用：外界营养物转变为自身物质的过程。异化作用：自身物质转化为废物排出体外。合成代谢：简单小分子合成为复杂大分子。分解代谢：复杂大分子分解为CO2,H

2、2O和NH3等。一、物质代谢的特点整体性糖类脂类蛋白质水无机盐维生素各种物质代谢之间互有联系，相互依存。消化吸收中间代谢废物排泄代谢受到严格的调节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、功能各异各组织、器官物质代谢各具特色各种组织消化吸收的糖肝糖原分解糖异生血糖各种代谢物均具有各自共同的代谢池营养物分解释放能量ADP+PiATP直接供能ATP是机体能量利用的共同形式乙酰CoANADPH+H+脂酸、胆固醇磷酸戊糖途径NADPH是合成代谢所需的还原当量二、物质

3、代谢的相互联系（一）在能量代谢上的相互联系：三大营养素可在体内氧化供能三大营养素共同中间产物共同最终代谢通路糖脂肪蛋白质乙酰CoATAC2H氧化磷酸化ATPCO2从能量供应的角度看，三大营养素可以互相代替，并互相制约。一般情况下，供能以糖、脂为主，并尽量节约蛋白质的消耗。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）饱食、短期饥饿、长期饥饿状态下主要供能物质不同肝糖原分解，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

4、降低饥饿：1~2天饥饿：3~4周糖代谢与脂代谢的相互联系1.摄入的糖量超过能量消耗时（二）糖、脂和蛋白质之间的相互联系葡萄糖乙酰CoA合成脂肪（脂肪组织）合成糖原储存（肝、肌肉）2.脂肪的甘油部分能在体内转变为糖脂肪酸乙酰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糖与氨基酸代谢的相互联系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

5、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核酸与糖、蛋白质代谢的相互联系1.氨基酸是体内合成核酸的重要原料甘氨酸天冬氨酸谷氨酰胺一碳单位合成嘌呤合成嘧啶2.磷酸核糖由磷酸戊糖途径提供葡萄糖、糖原丙酮酸乙酰CoA脂肪Leu、Lys草酰乙酸α-酮戊二酸琥珀酸延胡索酸TyrProVal,

6、Ile,Met,ThrAspGluArgHisPro胆固醇、酮体AlaTrpSerGlyThrCys甘油脂酸三、代谢调节代谢调节普遍存在于生物界，是生物的重要特征。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。单细胞生物高等生物——三级水平代谢调节细胞水平代谢调节：是整个代谢调节的基础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

7、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。整体水平激素水平细胞水平（一）细胞水平的代谢调节——整个代谢调节的基础•细胞水平的代谢调节主要是酶水平的调节。•细胞内酶呈区域化分布。•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。细胞内酶的区域化分布：由于每个代谢途径中相互有关联的酶构成一个多酶体系,在细胞内呈区域化分布。各种物质代谢往往定位在细胞内某一特定区域内进行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。主要代谢途径（多酶体系）在细胞内的分布多酶

8、体系分布多酶体系分布糖酵