05 蛋白质分解代谢.pptx

第1页：蛋白质分解代谢概述

蛋白质

是表达生物遗传信息、体现生命特征最重要的物质基础。蛋白质分解代谢(Metabolism of Protein)蛋白质的功能是维持组织细胞的生长、更新、修补，参与催化、运输、代谢调节，氧化供能，每克蛋白质氧化可释放17kJ能量。

第2页：氮平衡与蛋白质需要量

• 氮平衡(nitrogen balance)
• 总氮平衡摄入氮=排出氮(正常成人)。
• 正氮平衡摄入氮>排出氮(儿童、孕妇等)。
• 负氮平衡摄入氮<排出氮(饥饿、消耗性疾病患者)。
• 氮平衡意义可反映体内蛋白质代谢的慨况。
• 需要量成人每日最低蛋白质需要量为30～50g，我国营养学会推荐成人每日蛋白质需要量为80g。第一节蛋白质的营养作用(Nutritional Function of Protein)一、蛋白质需要量

第3页：必需氨基酸与营养价值

二、蛋白质的营养价值

• 必需氨基酸(essential amino acid)指体内需要而又不能自身合成，必须由食物供给的氨基酸，共有8种：Val、Ile、Leu、Thr、Met、Lys、Phe、Trp。其余12种氨基酸体内可以合成，称非必需氨基酸。
• 蛋白质的营养价值(nutrition value)蛋白质的营养价值取决于必需氨基酸的数量、种类的比例。
• 蛋白质的互补作用指营养价值较低的蛋白质混合食用，其必需氨基酸可以互相补充而提高营养价值的作用。

第4页：蛋白质在肠中的腐败作用

三、蛋白质的肠中腐败作用

• 是指肠道细菌对未被消化和吸收的蛋白质及其消化产物所起的作用。
• 腐败作用的产物大多有害，如胺、氨、苯酚、吲哚、硫化氢等；也可产生少量的脂肪酸及维生素等可被机体利用的物质。
• 蛋白质的摄入不宜过量，否则将加重消化器官负担，导致肠中腐败作用增加。
• 蛋白质的腐败作用(putrefaction)

第5页：氨基酸代谢概况

(GeneralMetabolismof Amino Acids)第二节氨基酸的一般代谢一、氨基酸代谢概况氧化供能氨基酸代谢库食物蛋白质消化吸收组织蛋白质分解体内合成氨基酸(非必需氨基酸)α-酮酸脱氨基作用酮体糖胺类脱羧基作用氨尿素代谢转变其他含氮化合物(嘌呤、嘧啶等)合成

第6页：氨基酸的脱氨基作用

二、氨基酸的脱氨基作用氧化脱氨基转氨基作用联合脱氨基嘌呤核苷酸循环方式脱氨基作用是指氨基酸脱去氨基生成相应α-酮酸的过程。

第7页：氧化脱氨基作用

• 氧化脱氨基作用
• 其辅酶为NAD+或NADP+。
• GTP、ATP为其抑制剂；GDP、ADP为其激活剂。
• L-谷氨酸脱氢酶广泛存在于肝、脑、肾等组织中。L-谷氨酸α-酮戊二酸亚谷氨酸NH3H2O2CHCOOHNHCHNHCCOOHCCOOHOCCOOHCCOOH+NAD(P)+NAD(P)H+H+CH2COOHCH2CH2COOHCH2CH2COOHCH2

第8页：转氨基作用

• 转氨基作用(transamination)
• 定义在转氨酶(transaminase)的作用下，某一氨基酸脱掉α-氨基生成相应的α-酮酸，而另一种α-酮酸得到此氨基生成相应的氨基酸的过程。
• 反应式
• 除甘氨酸、赖氨酸、苏氨酸、脯氨酸外，绝大多数氨基酸均可参与转氨基作用。转氨基作用并未产生游离的氨。COOHCOOHNH2CCOOHR1HNH2+CCOOHR2OCR1O+CHR2转氨酶

第9页：转氨基作用的机制

• 转氨基作用的机制氨基酸磷酸吡哆醛α-酮酸磷酸吡哆胺谷氨酸α-酮戊二酸转氨酶
• 转氨基作用的过程是转氨酶的辅酶磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺的互变传递氨基。
• 转氨酶的种类多，专一性强，分布广。如肝细胞含量最高的丙氨酸氨基转移酶(ALT)，以及心肌细胞含量较高的天冬氨酸氨基转移酶(AST)。

第10页：各组织转氨酶活性

正常人各组织ALT及AST活性：下表列出各组织中转氨酶活性的测定值，测定血清转氨酶活性可作为疾病诊断和判断预后的指标之一。

第11页：联合脱氨基作用

• 联合脱氨基作用
• 联合脱氨基作用
• 定义两种脱氨基方式的联合作用，使氨基酸脱下α-氨基生成α-酮酸的过程。氨基酸谷氨酸α-酮酸α-酮戊二酸H2O+NAD+转氨酶NH3+NADH+H+L-谷氨酸脱氢酶
• 此种方式既是氨基酸脱氨基的主要方式，也是体内合成非必需氨基酸的主要方式。主要在肝、肾组织进行。

第12页：嘌呤核苷酸循环

苹果酸腺苷酸代琥珀酸合成酶α-酮戊二酸氨基酸谷氨酸α-酮酸转氨酶1草酰乙酸天冬氨酸转氨酶2腺苷酸脱氨酶H2ONH3延胡索酸(四)嘌呤核苷酸循环此种方式主要在肌肉组织进行。R-5’-P次黄嘌呤核苷酸(IMP)NNNHNONNNNR-5’-PHNHCCH2COOHHOOC腺苷酸代琥珀酸NNNNR-5’-PHN2腺嘌呤核苷酸(AMP)腺苷酸代琥珀酸裂解酶

第13页：α-酮酸代谢

三、α-酮酸代谢

• α-酮酸经氨基化生成非必需氨基酸。
• α-酮酸转变成糖及脂类。
• α-酮酸可通过TCA循环和氧化磷酸化彻底氧化为H2O和CO2，生成ATP。甘氨酸、丝氨酸、缬氨酸、组氨酸、精氨酸、天冬氨酸、天冬酰胺、脯氨酸、半胱氨酸生糖氨基酸生酮氨基酸亮氨酸、赖氨酸生糖兼生酮氨基酸异亮氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、苏氨酸、色氨酸甘氨酸、丝氨酸、缬氨酸、组氨酸、精氨酸、天冬氨酸、天冬酰胺、脯氨酸、半胱氨酸生糖氨基酸生酮氨基酸亮氨酸、赖氨酸生糖兼生酮氨基酸异亮氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、苏氨酸、色氨酸甘氨酸、丝氨酸、缬氨酸、组氨酸、精氨酸、丙氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、蛋氨酸、天冬氨酸、天冬酰胺、脯氨酸、半胱氨酸类别生糖氨基酸生酮氨基酸亮氨酸、赖氨酸生糖兼生酮氨基酸异亮氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、苏氨酸、色氨酸氨基酸生糖氨基酸生酮氨基酸亮氨酸、赖氨酸生糖兼生酮氨基酸异亮氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、苏氨酸、色氨酸生糖及生酮氨基酸

第14页：生糖与生酮氨基酸

琥珀酰CoA延胡索酸草酰乙酸α-酮戊二酸柠檬酸乙酰CoA丙酮酸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蛋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T C A循环

第15页：血氨的来源

一、血氨的来源

• 血氨的来源
• 氨基酸脱氨基作用产生的氨是血氨主要来源,胺类的分解也可以产生氨。
• 肠道吸收的氨氨基酸在肠道细菌作用下产生的氨。尿素经肠道细菌尿素酶水解产生的氨。
• 肾小管上皮细胞分泌的氨主要来自谷氨酰胺。谷氨酰胺谷氨酸+ NH3谷氨酰胺酶
• 正常人血氨浓度一般不超过60μmol/L。第三节氨的代谢(Metabolism of Ammonia)

第16页：氨的转运

二、氨的转运

• 丙氨酸-葡萄糖循环(alanine-glucose cycle)肌肉中氨以无毒的丙氨酸形式运输到肝，脱氨后生成丙酮酸异生为糖，为肌肉提供葡萄糖。
• 谷氨酰胺的运氨作用谷氨酸+ NH3谷氨酰胺谷氨酰胺合成酶ATPADP+Pi谷氨酰胺酶
• 氨和谷氨酸在脑、肌肉合成谷氨酰胺，运输到肝和肾后再分解，从而进行解毒。
• 谷氨酰胺是氨的解毒产物，也是氨的储存及运输形式。

第17页：丙氨酸-葡萄糖循环

丙氨酸葡萄糖肌肉蛋白质氨基酸NH3谷氨酸α-酮戊二酸丙酮酸糖酵解途径肌肉丙氨酸血液丙氨酸葡萄糖α-酮戊二酸谷氨酸丙酮酸NH3尿素尿素循环糖异生肝丙氨酸-葡萄糖循环葡萄糖

第18页：鸟氨酸循环与尿素生成

三、血氨的去路在肝内合成尿素，这是最主要的去路。合成非必需氨基酸及其他含氮化合物。合成谷氨酰胺。去路

• 鸟氨酸循环--尿素的生成
• 生成部位
• 主要是在肝细胞的线粒体及胞液中进行，肾和脑中也可合成极少量的尿素。切除动物肝，动物的血、尿中几乎检测不到尿素。
• 尿素生成的过程由Krebs和Henseleit于1932年提出，称为鸟氨酸循环(orinithine cycle)，又称尿素循环(urea cycle)或Krebs-Henseleit循环。

第19页：氨基甲酰磷酸的合成

• 氨基甲酰磷酸的合成CO2+ NH3+ H2O + 2ATP氨基甲酰磷酸合成酶Ⅰ（N-乙酰谷氨酸，Mg2+）COH2NO~PO32-+2ADP + Pi氨基甲酰磷酸
• 反应在线粒体中进行。
• 氨基甲酰磷酸合成酶Ⅰ(carbamoyl phosphatesynthetaseⅠ, CPS-Ⅰ)催化的反应为不可逆反应。
• 生成过程
• N-乙酰谷氨酸(AGA)为其激活剂，反应消耗2分子ATP。

第20页：瓜氨酸的合成

• 瓜氨酸的合成鸟氨酸氨基甲酰转移酶H3PO4+氨基甲酰磷酸
• 由鸟氨酸氨基甲酰转移酶(ornithine carbamoyltransferase,OCT)催化，OCT常与CPS-Ⅰ构成复合体，为不可逆反应。
• 反应在线粒体中进行，瓜氨酸生成后进入胞液。NHCHCOOHNH2NH2CO瓜氨酸(CH2)3NH2(CH2)3CHCOOHNH2NH2(CH2)3CHCOOHNH2鸟氨酸NH2COO~PO32-NH2COO~PO32-

第21页：精氨酸代琥珀酸的合成

• 精氨酸的合成
• 反应在胞液中进行。
• 精氨酸代琥珀酸合成酶是限速酶。
• 此反应消耗1分子ATP，2个高能键能量。精氨酸代琥珀酸合成酶ATPAMP+PPiMg2++天冬氨酸精氨酸代琥珀酸NH(CH2)3CHCOOHNH2NH2CNCOOHCHCH2COOHCOOHCHH2NCH2COOHNHCHCOOHNH2NH2CO瓜氨酸(CH2)3

第22页：精氨酸代琥珀酸的裂解

④此反应在胞液中进行，由精氨酸代琥珀酸裂解酶催化。精氨酸延胡索酸精氨酸代琥珀酸裂解酶精氨酸代琥珀酸COOHCHCHHOOC+NH(CH2)3CHCOOHNH2NH2CNHNH(CH2)3CHCOOHNH2NH2CNCOOHCHCH2COOHNH(CH2)3CHCOOHNH2NH2CNCOOHCHCH2COOH

第23页：精氨酸水解生成尿素

• 精氨酸水解生成尿素
• 反应在胞液中进行。
• 精氨酸酶为肝中特有的酶。尿素鸟氨酸精氨酸C(CH2)3COOHNH2CHNHNH2NH精氨酸酶CNH2NH2O+(CH2)3COOHNH2CHNH2H2O

第24页：鸟氨酸循环全图

鸟氨酸循环2ADP+PiCO2+NH3+ H2O氨基甲酰磷酸2ATPCPS-I(N-乙酰谷氨酸)Pi鸟氨酸瓜氨酸精氨酸延胡索酸氨基酸草酰乙酸苹果酸α-酮戊二酸谷氨酸α-酮酸精氨酸代琥珀酸瓜氨酸天冬氨酸ATPAMP + PPi鸟氨酸尿素线粒体胞液精氨酸代琥珀酸合成酶H2O

第25页：一氧化氮的生成

• 一氧化氮的生成
• NO是细胞信号转导的重要气体信号分子。
• 精氨酸可通过一氧化氮合酶(NOS)作用，直接氧化为瓜氨酸并产生NO，称一氧化氮合酶支路。NOO2一氧化氮合酶(NOS)精氨酸瓜氨酸鸟氨酸精氨酸代琥珀酸氨基甲酰磷酸尿素延胡索酸天冬氨酸

第26页：高氨血症与氨中毒

• 高氨血症和氨中毒
• 血氨浓度升高称高氨血症，此时可引起脑功能障碍，称氨中毒。常见于肝功能严重损伤、尿素合成酶系的遗传缺陷。
• 氨中毒的可能机制TCA循环↓脑供能不足α-酮戊二酸谷氨酸谷氨酰胺NH3脑内α-酮戊二酸↓NH3NADH+H+ATPNAD+NADH+H+NAD+ATPADPADP

第27页：氨基酸脱羧基作用

第四节氨基酸的特殊代谢一、氨基酸脱羧基作用(decarboxylation)(IndividualMetabolismof Amino Acids)氨基酸脱羧酶氨基酸胺类RCH2NH2+CO2磷酸吡哆醛CCOOHNH2HR

第28页：组胺与5-羟色胺

• 组胺(histamine)L-组氨酸组胺组氨酸脱羧酶CO2组胺是强烈的血管舒张剂，可增加毛细血管的通透性，还可刺激胃蛋白酶及胃酸的分泌。
• 5-羟色胺(5-hydroxytryptamine, 5-HT)色氨酸5-羟色氨酸5-HT色氨酸羟化酶5-羟色氨酸脱羧酶CO25-HT在脑内作为神经递质，起抑制作用；在外周组织有收缩血管的作用。L-组氨酸组胺组氨酸脱羧酶CO2

第29页：γ-氨基丁酸与牛磺酸

• γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid, GABA)L-谷氨酸GABACO2L-谷氨酸脱羧酶GABA是抑制性神经递质，对中枢神经有抑制作用。
• 牛磺酸(taurine)牛磺酸是结合胆汁酸的组成成分。L-半胱氨酸磺酸丙氨酸牛磺酸磺酸丙氨酸脱羧酶CO2

第30页：多胺的生成

(五)多胺(polyamines)鸟氨酸腐胺S-腺苷蛋氨酸(SAM )脱羧基SAM鸟氨酸脱羧酶CO2SAM脱羧酶CO2精脒(spermidine)5'-甲基-硫-腺苷丙胺转移酶精胺(spermine)多胺是调节细胞生长的重要物质。在生长旺盛的组织（如胚胎、再生肝、肿瘤组织）含量较高，其限速酶鸟氨酸脱羧酶活性较强。丙胺转移酶

第31页：一碳单位的定义与种类

二、一碳单位代谢

• 定义某些氨基酸代谢过程中产生的只含有一个碳原子的基团，称为一碳单位(one carbon unit)。
• 种类甲基(methyl)-CH3甲烯基(methylene)-CH2-甲炔基(methenyl)-CH=甲酰基(formyl)-CHO亚胺甲基(formimino)-CH=NH

第32页：四氢叶酸是一碳单位的载体

(三)四氢叶酸

是一碳单位的载体5,6,7,8-四氢叶酸(FH4)CNCNCOHH2N-CCH2NCH-CH2-NH-HNH-C-NH-CH-CH2-CH2-COOHOCOOH10987635一碳单位通常是结合在FH4分子的N5、N10位上。N5—CH=NH—FH4N5—CH3—FH4N5、N10—CH2—FH4N5、N10=CH—FH4N10—CHO—FH4

第33页：一碳单位与氨基酸代谢

一碳单位与氨基酸代谢：一碳单位主要来源于氨基酸代谢，下表列出各氨基酸所提供的形式。

第34页：一碳单位的互相转变

• 一碳单位的互相转变N10—CHO—FH4N5, N10=CH—FH4N5, N10—CH2—FH4N5—CH3—FH4N5—CH=NH—FH4H+H2ONADPH+H+NADP+NADH+H+NAD+NH3(六)一碳单位的功能
• 作为合成嘌呤和嘧啶的原料。
• 把氨基酸代谢和核酸代谢联系起来。

第35页：含硫氨基酸的代谢

三、含硫氨基酸的代谢含硫氨基酸胱氨酸蛋氨酸半胱氨酸CH2SHCHNH2COOHCHCHNHCOOHCH2CHNH2COOH2CHNH2COOHSSCHCHNHCOOHCHCHNHCOOHSSSCH3CH2CHNH2COOHCH2SCHCHCHNHCOOHCH

第36页：蛋氨酸与转甲基作用

• 蛋氨酸的代谢
• 蛋氨酸与转甲基作用腺苷转移酶PPi+Pi蛋氨酸ATPS—腺苷蛋氨酸(SAM)+S-CH3CH2CH2COOHCHNH2CH2OH~PP~POOH腺嘌呤CH3+CH2CHNH2OHOOH腺嘌呤COOHCH2SCH2

第37页：SAM为甲基的直接供体

2. SAM为体内甲基的直接供体甲基转移酶R—CH3腺苷SAMS—腺苷同型半胱氨酸同型半胱氨酸RHH+CH2CHNH2OHOOH腺嘌呤COOHCH2SCH2CH3+CH2CHNH2OHOOH腺嘌呤COOHCH2SCH2SHCH2CH2COOHCHNH2

第38页：蛋氨酸循环

3.蛋氨酸循环(methionine cycle)蛋氨酸S-腺苷同型半胱氨酸S-腺苷蛋氨酸同型半胱氨酸FH4N5—CH3—FH4N5—CH3—FH4转甲基酶(VitB12)H2O腺苷RHATPPPi+PiRH-CH3

第39页：半胱氨酸与硫酸根代谢

• 半胱氨酸与胱氨酸的代谢
• 半胱氨酸与胱氨酸的互变-2H+2HCH2SHCHNH2COOHCH2CHNH2COOHCH2CHNH2COOHSS2×半胱氨酸胱氨酸
• 硫酸根的代谢CH2HOOOPO3H2腺嘌呤OPOSO3-OOH含硫氨基酸分解可产生硫酸根，半胱氨酸是主要来源。PAPS为活性硫酸，是体内硫酸基的供体。PAPSSO42-+ATPAMP-SO3-(腺苷-5´-磷酸硫酸)3´-PO3H2-AMP-SO3-(3´-磷酸腺苷-5´-磷酸硫酸，PAPS)

第40页：色氨酸的代谢

四、芳香族氨基酸的代谢芳香族氨基酸苯丙氨酸酪氨酸色氨酸(一)色氨酸代谢5-羟色胺一碳单位丙酮酸+乙酰乙酰CoA维生素PP色氨酸CHNH2COOHCH2OHCHNH2COOHCH2HCHNH2COOHCH2N

第41页：苯丙氨酸与苯丙酮酸尿症

• 苯丙氨酸和酪氨酸的代谢
• 苯丙酮酸尿症(PKU)苯丙氨酸羟化酶缺陷时，苯丙氨酸不能转变为酪氨酸，生成苯丙酮酸、苯乙酸等从尿排出的一种遗传代谢病。
• 苯丙氨酸的代谢苯丙氨酸+ O2酪氨酸+ H2O苯丙氨酸羟化酶2 H+CHNH2COOHCH2苯丙氨酸转氨酶(正常时很少)CCOOHCH2OCOOHCH2苯丙氨酸苯丙酮酸苯乙酸

第42页：儿茶酚胺的合成

2.儿茶酚胺(catecholamine)的合成多巴胺生成减少可导致帕金森病(Parkinson disease)。OHCHNH2COOHCH2酪氨酸酪氨酸羟化酶OHCHNH2COOHCH2HOCO2OHCH2HOCH2NH2OHCHHOCH2NH2OHOHCH-OHHOCH2NHCH3多巴(dopa)多巴胺(dopamine)去甲肾上腺素(norepinephrine)肾上腺素(epinephrine)

第43页：黑色素的合成与白化病

• 黑色素(melanin)的合成黑色素OHCOOHCHNH2CH2酪氨酸酪氨酸酶COOHCHNH2CH2多巴OHOHOOCOOHCHNH2CH2多巴醌O吲哚-5,6-醌ONH聚合
• 在黑色素细胞中，酪氨酸可经酪氨酸酶等催化合成黑色素。
• 人体缺乏酪氨酸酶，黑色素合成障碍，皮肤、毛发等发白，称为白化病(albinism)。

第44页：酪氨酸的分解代谢

4.酪氨酸的分解代谢体内尿黑酸氧化酶先天缺陷时，尿黑酸分解受阻，可出现尿黑酸症，表现为骨及组织有广泛的黑色物沉积。尿黑酸氧化酶OHCOOHCHNH2CH2酪氨酸酪氨酸转氨酶OHCOOHC＝OCH2羟苯丙酮酸OHOHCH2COOH尿黑酸COOHCHCHCOOHCH2C＝OCH2COOH+延胡索酸草酰乙酸

第45页：假神经递质

• 假神经递质(false neurotransmitter)
• β-羟酪胺和苯乙醇胺结构类似儿茶酚胺，它们可取代儿茶酚胺与脑细胞结合，但不能传递神经冲动，使大脑发生异常抑制。
• 某些物质结构与神经递质结构相似，可取代正常神经递质从而影响脑功能，称假神经递质。苯乙胺苯乙醇胺酪胺β-羟酪胺CH2CH2NH2CH-OHCH2NH2CH2CH2NH2OHOHCH-OHCH2NH2

第46页：支链氨基酸的代谢

五、支链氨基酸的代谢支链氨基酸亮氨酸异亮氨酸缬氨酸

• 缬氨酸为生糖氨基酸；亮氨酸为生酮氨基酸；异亮氨酸为生糖兼生酮氨基酸。
• 支链氨基酸的代谢主要在骨骼肌中进行。CH3CHCH2CHNH2COOHCH3CH3CHCH2CHNH2COOHCH3CH3CHCHNH2COOHCH3CH3CHCHNH2COOHCH3CH3CHCH2CHNH2COOHCH3CH3CHCH2CHNH2COOHCH3

第47页：物质代谢的特点

(一)物质代谢的特点代谢的整体性代谢的可调节性各器官代谢的特殊性能量形式的共同性各类物质的代谢池特点一、物质代谢的特点及相互联系物质代谢联系及调节第五节(Relation and Adjustment Of Metabolism)

第48页：能量代谢上的相互联系

• 在能量代谢上的相互联系蛋白质TCA循环饥饿肝糖原分解，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
• 物质代谢的相互联系营养素共同中间产物共同最终代谢通路糖脂肪乙酰CoA2H氧化磷酸化ATPCO2

第49页：糖脂蛋白质代谢的相互联系

2.糖、脂和蛋白质代谢的相互联系糖摄入超量时葡萄糖乙酰CoA合成脂肪胆固醇合成糖原、氨基酸脂酸乙酰CoA葡萄糖脂肪甘油甘油激酶肝、肾、肠磷酸-甘油葡萄糖氨基酸丝氨酸磷脂酰丝氨酸胆胺脑磷脂胆碱卵磷脂蛋白质氨基酸葡萄糖酮体

第50页：

第51页：代谢调节的重要特征

二、代谢调节

• 代谢调节的重要特征
• 单细胞生物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。
• 高等生物的代谢调节细胞水平代谢调节激素水平代谢调节整体水平代谢调节三级水平调节

第52页：细胞水平的代谢调节

• 细胞水平的代谢调节
• 细胞内酶呈隔离分布状态。
• 细胞水平的代谢调节主要是酶水平的调节。
• 代谢途径的速度、方向由关键酶的活性决定。
• 代谢调节主要是通过对关键酶活性的调节而实现。
• 调节特点

第53页：细胞内酶的隔离分布

细胞内酶的隔离分布：代谢途径有关酶类常组成多酶体系分布于细胞的某一区域，避免各代谢途径互相干扰。

第54页：变构调节

• 变构调节
• 概念：小分子化合物与酶活性中心外的部位结合，引起酶分子构象变化，从而导致酶活性的改变，称为变构调节或别位调节。
• 使酶发生变构效应的物质，称为变构效应剂。可以是底物、终产物、其他小分子代谢物。
• 引起酶活性增加的变构效应剂称变构激活剂。
• 引起酶活性降低的变构效应剂称变构抑制剂。
• 变构酶是由两个以上亚基组成的具有四级结构的聚合体。酶分子中的功能基团分为催化亚基和调节亚基。

第55页：变构调节的机制与意义

• 变构调节的机制变构效应剂+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
• 变构调节的意义
• 代谢终产物反馈抑制反应途径中的酶，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

第56页：变构调节的协调作用

• 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
• 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CoA羧化酶促进脂酸的合成

第57页：酶的化学修饰调节

• 酶的化学修饰调节
• 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，从而引起酶活性改变，这种调节称为酶的化学修饰。SH与–S—S–互变
• 方式磷酸化---去磷酸乙酰化---脱乙酰甲基化---去甲基腺苷化---脱腺苷

第58页：酶的磷酸化与脱磷酸化

酶的磷酸化与脱磷酸化-OHThrSerTyr酶蛋白H2OPi磷蛋白磷酸酶ATPADP蛋白激酶ThrSerTyr-O-PO32-磷酸化的酶蛋白

第59页：化学修饰的特点

• 化学修饰的特点
• 酶的共价修饰是可逆的酶促反应，在不同酶的作用下，酶的活性状态可互相转变。
• 催化互变反应的酶在体内可受调节因素（如激素）的调控。
• 具有放大效应，效率较变构调节高。
• 磷酸化与脱磷酸是最常见的方式。

第60页：酶量的调节

• 酶量的调节
• 酶蛋白合成的诱导与阻遏
• 加速酶合成的化合物称为诱导剂(inducer)。
• 减少酶合成的化合物称为阻遏剂(repressor)。
• 常见的诱导或阻遏方式
• 底物对酶合成的诱导和阻遏
• 产物对酶合成的阻遏
• 激素对酶合成的诱导
• 药物对酶合成的诱导
• 酶蛋白降解
• 溶酶体和蛋白酶体可释放水解酶降解酶蛋白，通过改变降解速度，调节酶的含量。

第61页：激素水平的代谢调节

内、外环境改变机体分泌激素激素与受体结合产生生物学效应

• 激素作用机制
• 激素水平的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器官，其分泌的激素可对其他细胞发挥代谢调节作用。适应

第62页：短期饥饿的代谢变化

• 饥饿
• 短期饥饿（1～3天）
• 整体水平的代谢调节
• 蛋白质代谢变化：分解加强，氨基酸异生成糖。
• 糖代谢变化：糖异生加强，组织对葡萄糖利用降低。
• 脂代谢变化：脂肪动员加强，酮体生成增多。糖原消耗血糖降低引起代谢变化饥饿胰岛素分泌胰高血糖素分泌

第63页：长期饥饿的代谢变化

• 长期饥饿
• 蛋白质代谢变化蛋白质分解减少。
• 糖代谢变化肝、肾糖异生增强。肝糖异生的主要原料为乳酸、丙酮酸。
• 脂代谢变化脂肪动员进一步加强。脑组织利用酮体增加。

第64页：应激时的代谢改变

• 应激(stress)
• 应激指人体受到一些异乎寻常的刺激，如创伤、剧痛、冻伤、缺氧、中毒、感染及剧烈情绪波动等所作出一系列反应的“紧张状态”。
• 机体整体反应
• 应激导致交感神经兴奋，肾上腺髓质及皮质激素、胰高血糖素、生长激素分泌增加，胰岛素分泌减少，引起代谢变化。
• 代谢改变血糖升高脂肪动员增强蛋白质分解加强