物质代谢调节与整合

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1、第十五章物质代谢调节与整合REGULATIONANDINTEGRATIONOFMETABOLISM代谢的稳态和整体性HomeostasisandIntegrationofMetabolism第一节一、代谢调节维持稳态生物体对抗外环境变化，维持内环境恒定，即稳态（homeostasis）。从生物化学角度认识稳态，就是生物体通过调节机制，补偿外环境变化而维持的代谢动力学稳定状态——代谢稳态（metabolichomeostasis）。（一）各种代谢途径的共同特性是代谢整合的基础二、各种物质代谢途径整合为统一的整体1．各种物质代谢途径“汇聚”共同的代谢池2．A

2、TP是能量“流通”的共同形式3．分解代谢途径产生的NADPH为合成代谢提供还原当量4．分解/合成代谢途径具有共同的中间代谢物5．线粒体是代谢途径和代谢调节信号的整合点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ATP+H2OCO2（二）各种代谢途径相互联系形成统一的整体1．各种物质代谢途径在能量代谢方面相互补充、相互制约乙酰辅酶A是三大营养物共同的中间代谢物，三羧酸循环是糖、脂、蛋白质最后分解的共同代谢途径，释出的能量均以ATP形式储存。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

3、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）例如：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周体内糖、脂、蛋白质和核酸等的代谢不是彼此独立，而是相互关联的。它们通过共同的中间代谢物，即两种代谢途径汇合时的中间产物，经三羧酸循环和生物氧化等联成整体。三者之间可以互相转变，当一种物质代谢障碍时可引起其他物质代谢的紊乱。2．各类物质代谢通过共同中

4、间产物相互联系、相互转化（1）糖在体内可转变为脂而脂酸不能转变为糖当摄入的糖量超过体内能量消耗时，糖可以转变为脂肪。葡萄糖乙酰CoA合成脂肪（脂肪组织）合成糖原储存（肝、肌肉）脂酸乙酰CoA葡萄糖脂肪甘油甘油激酶肝、肾、肠磷酸-甘油葡萄糖脂肪绝大部分不能在体内转变为糖。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脂肪分解代谢的强度及顺利进行，还有赖于糖代谢的正常进行。例如：丙氨酸丙酮酸脱氨基糖异生葡萄糖（2）绝大多数氨基酸的碳链骨架在体内可与糖相互转变20种氨基酸除亮氨酸及赖氨酸外均可转变为糖。糖丙酮酸草

5、酰乙酸乙酰CoA柠檬酸α-酮戊二酸丙氨酸天冬氨酸谷氨酸糖代谢中间代谢物仅能在体内转变成12种非必需氨基酸。例如：氨基酸乙酰CoA脂肪（3）蛋白质/氨基酸可转变为脂肪而脂类不能转变为氨基酸/蛋白质蛋白质可转变为脂肪。丝氨酸磷脂酰丝氨酸胆胺脑磷脂胆碱卵磷脂氨基酸也可作为合成磷脂的原料。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脂肪的甘油部分可转变为非必需氨基酸。甘氨酸天冬氨酸谷氨酰胺一碳单位合成嘌呤合成嘧啶（4）氨基酸是合成核酸的重要原料合成核苷酸所需的磷酸核糖由磷酸戊糖途径提供。琥珀酰CoA延胡索酸草酰乙酸α-酮戊二酸柠檬酸乙酰CoA丙

6、酮酸PEP磷酸丙糖葡萄糖或糖原糖α-磷酸甘油脂肪酸脂肪甘油三酯乙酰乙酰CoA丙氨酸半胱氨酸丝氨酸苏氨酸色氨酸异亮氨酸亮氨酸色氨酸天冬氨酸天冬酰胺苯丙氨酸酪氨酸异亮氨酸甲硫氨酸丝氨酸苏氨酸缬氨酸酮体亮氨酸赖氨酸酪氨酸色氨酸苯丙氨酸谷氨酸精氨酸谷氨酰胺组氨酸缬氨酸CO2CO2氨基酸、糖及脂肪代谢的联系TAC目录肝在代谢调节与整合中的作用RolesoftheLiverinMetabolicRegulationandIntegration第二节一、肝是物质代谢的核心器官（一）肝的组织结构和化学组成决定其在代谢中的核心作用（二）肝在物质代谢中承担加工、输送、分配的

7、角色肝是维持血糖正常水平的重要器官糖异生肝糖原的合成与分解糖酵解途径磷酸戊糖途径肝内进行那些糖代谢途径？作用：维持血糖浓度恒定，保障全身各组织，尤其是大脑和红细胞的能量供应二、肝是糖代谢转换和糖异生的主要器官不同营养状态下肝内如何进行糖代谢？饱食状态肝糖原合成↑过多糖则转化为脂肪，以VLDL形式输出空腹状态肝糖原分解↑饥饿状态以糖异生为主※脂肪动员↑→酮体合成↑→节省葡萄糖（一）肝是内源性甘油三酯合成的主要场所（二）饥饿时肝合成酮体供应肝外组织/器官（三）血浆胆固醇及磷脂主要来源于肝三、肝是内源性脂类和酮体合成的场所作用：在脂类的消化、吸收、合成、分解与

8、运输均具有重要作用。肝内进行的脂类代谢主要有哪些？脂肪酸的氧化、脂肪酸的合成及酯