药学第13章代谢和代谢调控总论.pptVIP

高等生物——三级水平代谢调节2008年5月药学本科教材第六版讲稿细胞水平代谢调节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。一、细胞水平的代谢调节2008年5月药学本科教材第六版讲稿?细胞水平的代谢调节主要是酶水平的调节。?细胞内酶呈隔离分布。?代谢途径的速度、方向由其中的关键酶(keyenzyme)的活性决定。?关键酶调节酶活性调节酶量调节共价修饰调节变构调节合成调节降解调节（快速调节）（缓慢调节）（一）细胞内酶的隔离分布2008年5月药学本科教材第六版讲稿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。多酶体系在细胞内的分布2008年5月药学本科教材第六版讲稿酶的隔离分布的意义——避免了各种代谢途径互相干扰。①速度最慢，它的速度决定整个代谢途径的总速度，故又称其为限速酶(limitingvelocityenzymes)。②催化单向反应不可逆或非平衡反应，它的活性决定整个代谢途径的方向。③这类酶活性除受底物控制外，还受多种代谢物或效应剂的调节。关键酶催化的反应具有以下特点：代谢途径是一系列酶促反应组成的，其速度及方向由其中的关键酶决定。例：糖代谢的关键酶2008年5月药学本科教材第六版讲稿快速代谢迟缓代谢数秒、数分钟通过改变酶的活性数小时、几天通过改变酶的含量变构调节(allostericregulation)化学修饰调节(chemicalmodification)?代谢调节主要是通过对关键酶活性的调节而实现的。关键酶的变构调节变构调节的概念小分子化合物与酶分子活性中心以外的某一部位特异结合，引起酶蛋白分子构象变化，从而改变酶的活性，这种调节称为酶的变构调节或别构调节。?变构激活剂?allostericeffector?——引起酶活性增加的变构效应剂。?变构抑制剂?allostericeffector?——引起酶活性降低的变构效应剂。被调节的酶称为变构酶或别构酶(allostericenzyme)使酶发生变构效应的物质，称为变构效应剂(allostericeffector)变构调节的机制01变构酶02催化亚基03调节亚基04变构效应剂：05底物、终产物其他小分子代谢物06变构效应剂+酶的调节亚基酶的构象改变酶的活性改变（激活或抑制）疏松亚基聚合紧密亚基解聚酶分子多聚化3.变构调节的生理意义①代谢终产物反馈抑制(feedbackinhibition)反应途径中的酶，使代谢物不致生成过多。乙酰CoA乙酰CoA羧化酶丙二酰CoA长链脂酰CoA肝胆固醇生物合成的反馈抑制2008年5月药学本科教材第六版讲稿乙酰CoA乙酰乙酰CoAHMGCoAMVA鲨烯胆固醇HMGCoA还原酶（－）天冬氨酸＋氨基甲酰磷酸氨甲酰天冬氨酸UMPUTPCTPATC酶（－）大肠杆菌CTP生物合成的反馈调控天冬氨酸天冬氨酸磷酸天冬氨酸半醛高丝氨酸苏氨酸α-酮丁酸异亮氨酸甲硫氨酸赖氨酸天冬氨酸激酶高丝氨酸脱氢酶天冬氨酸在大肠杆菌代谢中的协同反馈与顺序反馈②变构调节使能量得以有效利用，不致浪费。G-6-P–+糖原磷酸化酶抑制糖的氧化糖原合酶促进糖的储存③变构调节使不同的代谢途径相互协调。柠檬酸–+6-磷酸果糖激酶-1抑制糖的氧化乙酰辅酶A羧化酶促进脂酸的合成logo酶的化学修饰调节化学修饰的概念酶蛋白肽链上某些残基在酶的催化下发生可逆的共价修饰(covalentmodification)，从而引起酶活性改变，这种调节称为酶的化学修饰。磷酸化---去磷酸2008年5月药学本科教材第六版讲稿01020304乙酰化---脱乙酰甲基化---去甲基腺苷化---脱腺苷化学修饰的主要方式05SH与–S—S–互变酶的磷酸化与脱磷酸化2008年5月药学本科教材第六版讲稿-OHThrSerTyr酶蛋白H2OPi磷蛋白磷酸酶ATPADP