《動(dòng)物生物化學(xué)》本科教學(xué)PPT課件,動(dòng)物生物化學(xué),動(dòng)物,生物化學(xué),本科,教學(xué),PPT,課件 第十四章第十四章代代 謝謝 調(diào)調(diào) 節(jié)節(jié)概述概述細(xì)胞水平調(diào)節(jié)細(xì)胞水平調(diào)節(jié)組織器官水平調(diào)節(jié)組織器官水平調(diào)節(jié)整體水平調(diào)節(jié)整體水平調(diào)節(jié)第一節(jié)第一節(jié) 概概 述述代謝的生理特點(diǎn)代謝的生理特點(diǎn)物質(zhì)代謝的相互關(guān)系物質(zhì)代謝的相互關(guān)系一、代謝的生理特點(diǎn)一、代謝的生理特點(diǎn)1、代謝網(wǎng)絡(luò)通路、代謝網(wǎng)絡(luò)通路-通過(guò)代謝途徑交叉點(diǎn)上的關(guān)通過(guò)代謝途徑交叉點(diǎn)上的關(guān)鍵中間產(chǎn)物實(shí)現(xiàn)各代謝途徑間的聯(lián)系與轉(zhuǎn)化。鍵中間產(chǎn)物實(shí)現(xiàn)各代謝途徑間的聯(lián)系與轉(zhuǎn)化。2、酶及反應(yīng)區(qū)域化、酶及反應(yīng)區(qū)域化-真核生物各種細(xì)胞器由細(xì)真核生物各種細(xì)胞器由細(xì)胞膜分割區(qū)域化使酶催化的各種反應(yīng)相對(duì)獨(dú)立。胞膜分割區(qū)域化使酶催化的各種反應(yīng)相對(duì)獨(dú)立。3、代謝反應(yīng)單向性、代謝反應(yīng)單向性-可逆反應(yīng)不同酶催化；代可逆反應(yīng)不同酶催化；代謝途徑中少數(shù)不可逆反應(yīng)決定整個(gè)途徑的方向。謝途徑中少數(shù)不可逆反應(yīng)決定整個(gè)途徑的方向。4、調(diào)節(jié)方式多層次全方位、調(diào)節(jié)方式多層次全方位-對(duì)代謝反應(yīng)的關(guān)鍵對(duì)代謝反應(yīng)的關(guān)鍵“酶酶”進(jìn)行多層次調(diào)節(jié)，以達(dá)到對(duì)代謝途徑的調(diào)節(jié)。進(jìn)行多層次調(diào)節(jié)，以達(dá)到對(duì)代謝途徑的調(diào)節(jié)。細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì):酵解酵解;磷戊糖途徑磷戊糖途徑;糖糖原合成原合成;脂肪酸脂肪酸合成合成細(xì)胞核細(xì)胞核:核酸合成核酸合成線(xiàn)粒體線(xiàn)粒體:丙酮酸氧丙酮酸氧化化;三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán);-氧化氧化;呼吸鏈呼吸鏈電子傳遞電子傳遞;氧化磷氧化磷酸化酸化內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng):蛋白質(zhì)合蛋白質(zhì)合成成;磷脂合成磷脂合成酶酶定定位位的的區(qū)區(qū)域域化化二、物質(zhì)代謝的相互關(guān)系二、物質(zhì)代謝的相互關(guān)系1、糖代謝與蛋白質(zhì)代謝的相互關(guān)系、糖代謝與蛋白質(zhì)代謝的相互關(guān)系2、糖代謝與脂代謝的相互關(guān)系、糖代謝與脂代謝的相互關(guān)系3、蛋白質(zhì)代謝與脂代謝的相互關(guān)系、蛋白質(zhì)代謝與脂代謝的相互關(guān)系4、核酸代謝與糖代謝、脂代謝及蛋白質(zhì)、核酸代謝與糖代謝、脂代謝及蛋白質(zhì)代謝的相互關(guān)系代謝的相互關(guān)系第二節(jié)第二節(jié) 細(xì)胞水平調(diào)節(jié)細(xì)胞水平調(diào)節(jié)酶含量調(diào)節(jié)酶含量調(diào)節(jié)酶活性調(diào)節(jié)酶活性調(diào)節(jié)一、酶含量的調(diào)節(jié)一、酶含量的調(diào)節(jié) 酶含量的調(diào)節(jié)即酶合成的調(diào)節(jié)，是基因轉(zhuǎn)酶含量的調(diào)節(jié)即酶合成的調(diào)節(jié)，是基因轉(zhuǎn)錄水平上的調(diào)節(jié)，在代謝調(diào)節(jié)中屬錄水平上的調(diào)節(jié)，在代謝調(diào)節(jié)中屬“粗調(diào)粗調(diào)”，分兩種調(diào)節(jié)方式：分兩種調(diào)節(jié)方式：1 1、酶的誘導(dǎo)合成、酶的誘導(dǎo)合成底物誘導(dǎo)，順序誘導(dǎo)底物誘導(dǎo)，順序誘導(dǎo)2 2、酶合成的阻遏、酶合成的阻遏產(chǎn)物阻遏，分解代謝物阻遏產(chǎn)物阻遏，分解代謝物阻遏二、酶活性的調(diào)節(jié)二、酶活性的調(diào)節(jié) 酶活性的調(diào)節(jié)是通過(guò)對(duì)酶分子空間構(gòu)象的酶活性的調(diào)節(jié)是通過(guò)對(duì)酶分子空間構(gòu)象的影響調(diào)節(jié)酶活性的大小、有無(wú)。在代謝調(diào)節(jié)中影響調(diào)節(jié)酶活性的大小、有無(wú)。在代謝調(diào)節(jié)中屬屬“細(xì)調(diào)細(xì)調(diào)”，有多種調(diào)節(jié)機(jī)制。，有多種調(diào)節(jié)機(jī)制。（1 1）酶原激活）酶原激活 將合成之初的無(wú)活性將合成之初的無(wú)活性酶原酶原通過(guò)切斷某些肽鍵或切掉通過(guò)切斷某些肽鍵或切掉某些肽段改變空間構(gòu)象成為有活性酶的過(guò)程。某些肽段改變空間構(gòu)象成為有活性酶的過(guò)程。屬不可屬不可逆共價(jià)修飾調(diào)節(jié)。逆共價(jià)修飾調(diào)節(jié)。1 1、酶活性調(diào)節(jié)機(jī)制、酶活性調(diào)節(jié)機(jī)制（2 2）可逆共價(jià)修飾）可逆共價(jià)修飾 在其它酶催化下，酶分子通過(guò)共價(jià)鍵結(jié)合或脫去某在其它酶催化下，酶分子通過(guò)共價(jià)鍵結(jié)合或脫去某些基團(tuán)，引起酶活性改變的過(guò)程稱(chēng)為些基團(tuán)，引起酶活性改變的過(guò)程稱(chēng)為酶的共價(jià)修飾酶的共價(jià)修飾。這類(lèi)酶稱(chēng)這類(lèi)酶稱(chēng)共價(jià)調(diào)節(jié)酶共價(jià)調(diào)節(jié)酶。目前已知有六種修飾方式：目前已知有六種修飾方式：磷酸化磷酸化/去磷酸化，去磷酸化，乙?；阴；?去乙?；?，去乙?；?，腺苷?；佘挣；?去腺苷?；?，去腺苷?；蜍挣；蜍挣；?去尿苷?；ツ蜍挣；?，甲基化甲基化/去甲基化，去甲基化，氧化（氧化（S-S）/還原還原(2SH)。磷酸化酶磷酸化酶（無(wú)活性）（無(wú)活性）激激酶酶ATPADP磷酸化酶磷酸化酶P（有活性）（有活性）磷酸酯磷酸酯酶酶-OHH2OP例：糖原磷酸化酶的共價(jià)修飾例：糖原磷酸化酶的共價(jià)修飾（3 3）變構(gòu)調(diào)節(jié)）變構(gòu)調(diào)節(jié)以以變構(gòu)（別構(gòu)）的方式進(jìn)行活性調(diào)節(jié)的酶是變構(gòu)酶。變構(gòu)（別構(gòu)）的方式進(jìn)行活性調(diào)節(jié)的酶是變構(gòu)酶。變構(gòu)酶除結(jié)合底物的活性部位外，還有結(jié)合調(diào)變構(gòu)酶除結(jié)合底物的活性部位外，還有結(jié)合調(diào)節(jié)物的變構(gòu)部位（調(diào)節(jié)部位）。通過(guò)正、負(fù)調(diào)節(jié)物節(jié)物的變構(gòu)部位（調(diào)節(jié)部位）。通過(guò)正、負(fù)調(diào)節(jié)物的結(jié)合改變酶的活性。的結(jié)合改變酶的活性。（4 4）聚合與解離）聚合與解離 一些酶的活性和專(zhuān)一性可以通過(guò)酶分子亞基一些酶的活性和專(zhuān)一性可以通過(guò)酶分子亞基間的聚合或解離進(jìn)行調(diào)節(jié)。如：谷氨酸脫氫酶。間的聚合或解離進(jìn)行調(diào)節(jié)。如：谷氨酸脫氫酶。2 2、前饋與反饋、前饋與反饋（1 1）前饋）前饋 底物濃度對(duì)關(guān)鍵酶的調(diào)節(jié)稱(chēng)為前饋。常見(jiàn)底物濃度對(duì)關(guān)鍵酶的調(diào)節(jié)稱(chēng)為前饋。常見(jiàn)正前饋?zhàn)饔谜梆佔(zhàn)饔玫孜餄舛却龠M(jìn)酶的活性；少見(jiàn)負(fù)底物濃度促進(jìn)酶的活性；少見(jiàn)負(fù)前饋前饋高濃度底物抑制酶活性作用。高濃度底物抑制酶活性作用。（2 2）反饋）反饋 終產(chǎn)物終產(chǎn)物濃度對(duì)關(guān)鍵酶的調(diào)節(jié)稱(chēng)為反饋。常見(jiàn)濃度對(duì)關(guān)鍵酶的調(diào)節(jié)稱(chēng)為反饋。常見(jiàn)負(fù)反饋?zhàn)饔秘?fù)反饋?zhàn)饔卯a(chǎn)物濃度抑制酶的活性；少見(jiàn)正產(chǎn)物濃度抑制酶的活性；少見(jiàn)正反饋反饋高濃度終產(chǎn)物激活酶活性作用。高濃度終產(chǎn)物激活酶活性作用。3 3、反饋抑制、反饋抑制（1 1）反饋抑制的類(lèi)型）反饋抑制的類(lèi)型線(xiàn)性反饋線(xiàn)性反饋 由代謝終產(chǎn)物作為變構(gòu)劑抑制合成此產(chǎn)物過(guò)程中由代謝終產(chǎn)物作為變構(gòu)劑抑制合成此產(chǎn)物過(guò)程中某一酶（通常為限速酶）活性的作用，稱(chēng)為某一酶（通常為限速酶）活性的作用，稱(chēng)為反饋抑制反饋抑制。這是一種負(fù)反饋機(jī)制，多數(shù)情況下控制合成代謝。這是一種負(fù)反饋機(jī)制，多數(shù)情況下控制合成代謝。E1BC P反饋抑制反饋抑制A分支反饋分支反饋分支型的反饋抑制主要有以下幾種類(lèi)型分支型的反饋抑制主要有以下幾種類(lèi)型：A.A.合作反饋抑制合作反饋抑制 B.B.協(xié)同反饋抑制協(xié)同反饋抑制 C.C.累積合作反饋抑制累積合作反饋抑制 D.D.增效合作反饋抑制增效合作反饋抑制 E.E.順序合作反饋抑制順序合作反饋抑制E4E5E1XYABCD合作反饋抑制合作反饋抑制存在于存在于Lys ThrLys Thr的合成中的合成中協(xié)同反饋抑制協(xié)同反饋抑制E4E5E1XYABCD累積反饋抑制累積反饋抑制E4E5E1XYABCD30%50%65%E4E5E1XYABCD30%50%80%增效反饋抑制增效反饋抑制存在芳香族氨基酸合成的過(guò)程中存在芳香族氨基酸合成的過(guò)程中E1E4E5XYABCD順序反饋抑制順序反饋抑制（2 2）反饋調(diào)節(jié)作用的酶）反饋調(diào)節(jié)作用的酶變構(gòu)酶變構(gòu)酶 同工酶同工酶多功能酶多功能酶激素的類(lèi)型與作用特點(diǎn)激素的類(lèi)型與作用特點(diǎn)激素調(diào)節(jié)的作用機(jī)制激素調(diào)節(jié)的作用機(jī)制第三節(jié)第三節(jié) 組織器官水平調(diào)節(jié)組織器官水平調(diào)節(jié)一、激素的類(lèi)型與作用特點(diǎn)一、激素的類(lèi)型與作用特點(diǎn)激素是生物體內(nèi)特定細(xì)胞產(chǎn)生的的對(duì)某些激素是生物體內(nèi)特定細(xì)胞產(chǎn)生的的對(duì)某些靶細(xì)胞具有特殊刺激作用的微量物質(zhì)。靶細(xì)胞具有特殊刺激作用的微量物質(zhì)。激激素素是是生生物物細(xì)細(xì)胞胞分分泌泌的的一一類(lèi)類(lèi)特特殊殊化化學(xué)學(xué)物物質(zhì)質(zhì)，它它對(duì)對(duì)各種生命活動(dòng)和代謝過(guò)程具有調(diào)控功能。各種生命活動(dòng)和代謝過(guò)程具有調(diào)控功能。激激素素調(diào)調(diào)控控往往往往是是局局部部性性的的，作作用用于于能能識(shí)識(shí)別別激激素素信信號(hào)被稱(chēng)為號(hào)被稱(chēng)為激素受體激素受體的特異物質(zhì)的特異物質(zhì)。通通常常一一種種激激素素只只作作用用于于一一定定的的細(xì)細(xì)胞胞組組織織，不不同同的的激素調(diào)節(jié)不同的物質(zhì)代謝或生理過(guò)程。激素調(diào)節(jié)不同的物質(zhì)代謝或生理過(guò)程。在在生生物物激激素素中中，動(dòng)動(dòng)物物激激素素最最為為重重要要。植植物物激激素素主要為植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑。主要為植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑。根根據(jù)據(jù)激激素素的的化化學(xué)學(xué)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)和和調(diào)調(diào)控控功功能能，一一般般可可以以分分為三類(lèi)為三類(lèi) （1 1）含含氮氮激激素素。包包括括蛋蛋白白質(zhì)質(zhì)激激素素、多多肽肽激激素素、氨基酸衍生物激素等。氨基酸衍生物激素等。（2 2）類(lèi)類(lèi)固固醇醇激激素素。性性腺腺和和腎腎上上腺腺皮皮質(zhì)質(zhì)分分泌泌的的激素大多數(shù)是類(lèi)固醇激素。激素大多數(shù)是類(lèi)固醇激素。（3 3）脂脂肪肪酸酸衍衍生生物物激激素素。主主要要由由生生殖殖系系統(tǒng)統(tǒng)及及其它組織分泌產(chǎn)生。其它組織分泌產(chǎn)生。1 1、激素的分類(lèi)、激素的分類(lèi)1 1、激素作用的特點(diǎn)、激素作用的特點(diǎn)1.1.含量少；含量少；2.2.特異性強(qiáng)；特異性強(qiáng)；3.3.親和力高；親和力高；4.4.與受體可逆結(jié)合；與受體可逆結(jié)合；5.5.受體與激素的結(jié)合具有飽和性；受體與激素的結(jié)合具有飽和性；6.6.激素類(lèi)似物可與受體結(jié)合激素類(lèi)似物可與受體結(jié)合.二、激素調(diào)節(jié)的作用機(jī)制二、激素調(diào)節(jié)的作用機(jī)制1、膜受體激素的作用機(jī)制2、胞內(nèi)受體激素的作用機(jī)制 ATP cATP+PPi內(nèi)在蛋白質(zhì)的磷酸化作用內(nèi)在蛋白質(zhì)的磷酸化作用改變細(xì)胞的生理過(guò)程改變細(xì)胞的生理過(guò)程細(xì)胞膜細(xì)胞膜細(xì)胞膜細(xì)胞膜cR蛋白激酶（無(wú)活性）蛋白激酶（無(wú)活性）c+RcATP蛋白激酶（有活性）蛋白激酶（有活性）受體受體環(huán)化酶環(huán)化酶激素激素G蛋白蛋白肽類(lèi)激素通過(guò)肽類(lèi)激素通過(guò)cAMP-蛋白激酶調(diào)節(jié)代謝示意圖蛋白激酶調(diào)節(jié)代謝示意圖6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖腎上腺素或腎上腺素或胰高血糖素胰高血糖素1、腺苷酸環(huán)化、腺苷酸環(huán)化酶（無(wú)活性）酶（無(wú)活性）腺苷酸環(huán)化酶（活性）腺苷酸環(huán)化酶（活性）2、ATPcAMPR、cAMP3、蛋白激酶、蛋白激酶（無(wú)活性）（無(wú)活性）蛋白激酶（活性）蛋白激酶（活性）4、磷酸化酶激、磷酸化酶激酶（無(wú)活性）酶（無(wú)活性）磷酸化酶激酶（活性）磷酸化酶激酶（活性）5、磷酸化酶、磷酸化酶 b（無(wú)活性）無(wú)活性）磷酸化酶磷酸化酶 a（活性）活性）6、糖、糖原原1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖葡萄糖葡萄糖血液血液1ATP ADPATP ADP腎上腺素或腎上腺素或胰高血糖素胰高血糖素32 102 104 106 108葡萄糖葡萄糖456酶酶級(jí)級(jí)聯(lián)聯(lián)系系統(tǒng)統(tǒng)調(diào)調(diào)控控示示意意圖圖意義意義：只要有少量信號(hào)分子（如激素）存在，只要有少量信號(hào)分子（如激素）存在，即可通過(guò)加速這種酶促共價(jià)修飾反應(yīng)，而使即可通過(guò)加速這種酶促共價(jià)修飾反應(yīng)，而使大量的另一種酶發(fā)生化學(xué)修飾，從而獲得放大量的另一種酶發(fā)生化學(xué)修飾，從而獲得放大效應(yīng)。這種調(diào)節(jié)方式快速、效率極高。大效應(yīng)。這種調(diào)節(jié)方式快速、效率極高。甾甾醇醇類(lèi)類(lèi)激激素素作作用用原原理理示示意意圖圖第四節(jié)第四節(jié) 整體水平調(diào)節(jié)整體水平調(diào)節(jié)神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)機(jī)制神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)機(jī)制饑餓與進(jìn)食時(shí)的代謝變化饑餓與進(jìn)食時(shí)的代謝變化運(yùn)動(dòng)時(shí)的代謝變化運(yùn)動(dòng)時(shí)的代謝變化應(yīng)激時(shí)的代謝變化應(yīng)激時(shí)的代謝變化