第16章代谢调控第16章代调控谢调控.ppt

 第16章物质代谢的调节　（ Metabolic Regulation ） 物质代谢是生物体实现与外界环境的物质交换、自我更新以及机体内环境相对稳定，保证各种生命现象和生理功能的化学基础，是生命的基本特征。 物质代谢包括合成代谢与分解代谢两方面，并处于动态平衡。 物质代谢的正常进行，是生命活动的保证； 而物质代谢的紊乱则往往是一些疾病的重要原因； 物质代谢的停止，生命也随之终结。 第二节  细胞水平的代谢调节 真核细胞中酶分布与 原核细胞不同，因具有多 种内膜系统，可形成不同 胞内区域，从而导致真核 细胞中酶的分布的区域化 (compartmentation)， 即酶有一定的布局和定位。 1、反馈调节：代谢途径的底物或终产物影响催化该途径起始反应的酶的活性，即反馈调节。 负反馈（反馈抑制）：终产物的积累抑制初始步骤的酶活性，使得反应减慢或停止。 使代谢产物生成不至过多，能量有效利用不浪费 正反馈：代谢过程中某中间产物可使本途径前行酶活化，加速反应进行 （一）变构调节 一、应激状态下的代谢调节 应激（stress）是人体受到诸如创伤、剧痛、冻伤、缺氧、中毒、感染、以及剧烈激动等刺激所作出一系列反应的“紧张状态”。 应激伴有神经－体液的改变： 交感神经兴奋 肾上腺髓质和皮质激素分泌增加 胰高血糖素和生长激素升高、胰岛素降低。 二、饥饿时的代谢调节 在某些生理和病理情况下，未进食或不能进食时若不能得到及时补充葡萄糖或治疗，则体内在神经—体液系统的影响下发生一系列的代谢变化。 (一）??? 短期饥饿 不进食1～3天后，肝糖原减少---血糖降低 ---胰岛素减少/胰高血糖素增加，----引起一系列的代谢变化。 1. 肌肉释放氨基酸加速 2. 糖异生作用增强 3. 脂肪动员加强，酮体生成增多 4. 组织对葡萄糖的利用降低 （二） 长期饥饿 脂肪动员加速，酮体生成增多 2. 用脂肪酸为能源，以保证酮体优先供应 脑组织 3. 酮体增高作用于肌肉，减少肌蛋白分解 4. 肾糖异生作用增强 5. 肌肉蛋白质分解减少，负氮平衡改善， 此时尿中排出减少而尿氨增加。 三、糖尿病患者体内代谢调节 糖尿病由多种病因引起以慢性高血糖为特征的代谢紊乱。其确切病因目前公认与遗传、自身免疫和环境因素等有关。 I型糖尿病（胰岛素绝对不足） II型糖尿病（胰岛素相对不足） 胰岛素绝对或相对不足可引起机体多种酶活性的变化或诱导、阻遏某些酶蛋白的生物合成，导致糖、脂质、蛋白质等代谢异常。 （一）糖代谢紊乱 （二）脂肪代谢紊乱 (1)磷酸戊糖途径减弱---（NADPH）减少---脂肪合成减少---消瘦； (2)由于肝糖原合成储存减少----脂肪入肝沉积、肝细胞变性、肝肿大为脂肪肝。 (3)重症---脂肪动员增加---脂肪酸----线粒体-----氧化生成乙酰CoA，-----不能完全被氧化------生成大量酮体。 酮体生成过多/胰岛素不足----氧化利用减慢，----为酮血症（ketonemia）和酮尿(ketonuria)。 某些小分子化合物能与酶活性中心之外的部位特异地非共价可逆结合，引起酶蛋白的分子构象发生改变，而改变酶的活性，这种现象称为酶的变构调节（快速调节重要方式） 糖和脂肪代谢酶系中某些变构酶及其变构效应剂 代谢途径 变构酶 变构激活剂 变构抑制剂 糖酵解 己糖激酶 AMP、ADP、FDP、Pi G-6-P 磷酸果糖激酶-1 FDP 柠檬酸 丙酮酸激酶 FDP ATP、乙酸CoA 三羧酸循环 柠檬酸合成酶 AMP ATP、长链脂酰CoA 异柠檬酸脱氢酶 AMP、 ADP