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1、内蒙古医学院生物化学与分子生物学教研室 王文礼医学本科生物化学与分子生物学医学本科生物化学与分子生物学第 九 章物质代谢的联系与调节物质代谢的联系与调节Metabolic Interrelationships and Regulation内蒙古医学院生物化学与分子生物学教研室 王文礼医学本科生物化学与分子生物学医学本科生物化学与分子生物学物质代谢的特点物质代谢的特点The Specialty of Metabolism第第 一一 节节一、整体性一、整体性 糖类糖类 脂类脂类蛋白质蛋白质水水 无机盐无机盐维生素维生素各种物质代谢之间互有联系，相互依存。各种物质代谢之间互有联系，相互依存。 消化吸
2、收消化吸收中间代谢中间代谢废物排泄废物排泄二、代谢调节二、代谢调节机体有精细的调节机体有精细的调节机制，调节代谢的机制，调节代谢的强度、方向和速度强度、方向和速度内外环境内外环境不断变化不断变化影响机体代谢影响机体代谢适应环境适应环境的变化的变化三、各组织、器官物质代谢各具特色三、各组织、器官物质代谢各具特色结构不同结构不同酶系的种类酶系的种类、含量不同、含量不同不同的组不同的组织、器官织、器官代谢途径不同代谢途径不同、功能各异、功能各异四、各种代谢物均具有各自共同的代谢池四、各种代谢物均具有各自共同的代谢池例如例如各各种种组组织织 消化吸收的糖消化吸收的糖 肝糖原分解肝糖原分解糖异生糖异生血
3、血糖糖五、五、ATP是机体能量利用的共同形式是机体能量利用的共同形式营养物营养物分解分解释放释放能量能量ADP+PiATP直直接接供供能能六、六、NADPH是合成代谢所需的还原当量是合成代谢所需的还原当量例如例如乙酰乙酰CoANADPH + H+脂酸、胆固醇脂酸、胆固醇磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径内蒙古医学院生物化学与分子生物学教研室 王文礼医学本科生物化学与分子生物学医学本科生物化学与分子生物学物质代谢的相互联系物质代谢的相互联系Metabolic Interrelationships第第 二二 节节一、在能量代谢上的相互联系一、在能量代谢上的相互联系三大营养素三大营养素共同中共同中间产物间产物
4、共同最终共同最终代谢通路代谢通路糖糖脂肪脂肪蛋白质蛋白质乙酰乙酰CoACoATAC2H2H氧氧化化磷磷酸酸化化ATPCOCO2 2三大营养素可在体内氧化供能。三大营养素可在体内氧化供能。NAD+ 乳乳 酸酸 GluG-6-PF-6-PF-1, 6-2PATP ADP ATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 丙丙 酮酮 酸酸 磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 NAD+ NADH+H+ ADP ATP ADP ATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 E2E1E3NADH+H+ FADH2 乙酰乙酰CoA 柠檬酸柠檬酸 草酰
5、乙酸草酰乙酸 琥珀酰琥珀酰CoA - -酮戊二酸酮戊二酸 异柠檬酸异柠檬酸 苹果酸苹果酸 NADH GTP ATP 丙酮酸丙酮酸 O2 Cyt-aa3 Cyt-C Cyt-C1 Cyt-b Fe-S Q Fe-S FMNATPG-6-P的代谢去路的代谢去路G（补充血糖）（补充血糖）G-6-P F-6-P（进入糖酵解途径）（进入糖酵解途径）G-1-P合成糖原合成糖原UDPG 6-磷酸葡萄糖内酯磷酸葡萄糖内酯（进入磷酸戊糖途径）（进入磷酸戊糖途径） 葡萄糖醛酸葡萄糖醛酸（进入葡萄糖醛酸途径）（进入葡萄糖醛酸途径）脂肪脂肪HSL甘甘 油油 RCOOH 磷酸甘油磷酸甘油磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮葡萄糖葡
6、萄糖合成合成脂肪脂肪脂酰脂酰CoACoA乙酰乙酰CoACoATAC肝肝外酮体酮体糖酵解途径糖酵解途径氨基酸氨基酸 -酮酸酮酸 酮酮体体糖糖 酮戊二酸酮戊二酸 谷氨酸谷氨酸糖酵解中间产物糖酵解中间产物或或TACTAC中间产物中间产物乙酰乙酰CoA乙酰乙酰乙酰乙酰CoA氧化供能氧化供能+ CO2氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸PiPi鸟氨酸鸟氨酸瓜氨酸瓜氨酸精氨酸精氨酸延胡索酸延胡索酸精氨酸代精氨酸代 琥珀酸琥珀酸瓜氨酸瓜氨酸天冬氨酸天冬氨酸鸟氨酸鸟氨酸尿素尿素NH3三大营养素在能量供应可以互相代替，三大营养素在能量供应可以互相代替，并互相制约。并互相制约。供能次序：糖、脂肪、蛋白质供能次序：糖、脂肪、蛋
7、白质以糖（以糖（5070%5070%）、脂（）、脂（10 10 40%40%）为）为主，并尽量节约蛋白质的消耗。主，并尽量节约蛋白质的消耗。脂肪分解脂肪分解增强增强ATP 增多增多ATP/ADP 比值增高比值增高任一供能物质的代谢占优势，常能抑制和节约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。其他物质的降解。糖分解被抑制糖分解被抑制 6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1被抑制被抑制（糖分解代谢限速酶之一）（糖分解代谢限速酶之一）例如例如饥饿时饥饿时 肝糖原分解肝糖原分解 ，肌糖原分解肌糖原分解 肝糖异生肝糖异生 ，蛋白质分解蛋白质分解 以脂酸、酮体分解供能以脂酸、酮体分解供能为主为主
8、蛋白质分解明显降低蛋白质分解明显降低1 2 天天3 4 周周（一）（一）糖可以转变为脂肪糖可以转变为脂肪, ,脂肪酸不能脂肪酸不能转变为糖转变为糖摄入的糖量超过能量消耗时摄入的糖量超过能量消耗时二、糖、脂和蛋白质二、糖、脂和蛋白质之间的相互联系之间的相互联系葡葡萄萄糖糖乙酰乙酰CoA合成脂肪合成脂肪（脂肪组织）（脂肪组织）合成糖原储存（肝、肌肉）合成糖原储存（肝、肌肉）脂肪的甘油部分和奇数碳脂酸能在体内脂肪的甘油部分和奇数碳脂酸能在体内转变为糖转变为糖脂酸脂酸乙酰乙酰CoA葡萄糖葡萄糖脂脂肪肪甘油甘油甘油激酶甘油激酶肝、肾、肠肝、肾、肠磷酸磷酸- -甘油甘油葡葡萄萄糖糖脂肪的分解代谢受糖代谢的
9、影响脂肪的分解代谢受糖代谢的影响饥饿、糖供应不足或糖代谢障碍时饥饿、糖供应不足或糖代谢障碍时高酮血症高酮血症草酰乙酸草酰乙酸相对不足相对不足糖不足糖不足脂肪大量动员脂肪大量动员酮体生成增加酮体生成增加氧化氧化受阻受阻（二）糖与大部分氨基酸的碳链可相互转变（二）糖与大部分氨基酸的碳链可相互转变例如例如丙氨酸丙氨酸丙酮酸丙酮酸脱氨基脱氨基糖异生糖异生葡萄糖葡萄糖1. 大部分氨基酸脱氨基后，生成相应的大部分氨基酸脱氨基后，生成相应的-酮酸，可转变为糖。酮酸，可转变为糖。2. 糖代谢的中间产物可氨基化生成某些糖代谢的中间产物可氨基化生成某些 非必需氨基酸非必需氨基酸糖糖丙酮酸丙酮酸草酰乙酸草酰乙酸乙酰
10、乙酰CoA柠檬酸柠檬酸- -酮戊二酸酮戊二酸丙氨酸丙氨酸天冬氨酸天冬氨酸谷氨酸谷氨酸氨基酸氨基酸乙酰乙酰CoA脂肪脂肪 1. 蛋白质可以转变为脂肪蛋白质可以转变为脂肪 2. 氨基酸可作为合成磷脂的原料氨基酸可作为合成磷脂的原料丝氨酸丝氨酸磷脂酰丝氨酸磷脂酰丝氨酸胆胺胆胺脑磷脂脑磷脂胆碱胆碱卵磷脂卵磷脂（三）脂类与氨基酸代谢的相互联系（三）脂类与氨基酸代谢的相互联系脂肪脂肪甘油甘油磷酸甘油醛磷酸甘油醛糖酵解途径糖酵解途径丙酮酸丙酮酸 其他其他-酮酸酮酸某些非必需氨基酸某些非必需氨基酸3.3.脂类不能转变为氨基酸。脂类不能转变为氨基酸。甘油可转变为甘油可转变为非必需氨基酸非必需氨基酸（四）核酸与糖
11、、蛋白质（四）核酸与糖、蛋白质代谢的相互联系代谢的相互联系 1. 氨基酸是体内合成核酸的重要原料氨基酸是体内合成核酸的重要原料甘氨酸甘氨酸天冬氨酸天冬氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺一碳单位一碳单位合成嘌呤合成嘌呤合成嘧啶合成嘧啶2. 磷酸核糖由磷酸戊糖途径提供磷酸核糖由磷酸戊糖途径提供葡萄糖、糖原葡萄糖、糖原丙酮酸丙酮酸乙酰乙酰CoA脂肪脂肪Leu、Lys草酰乙酸草酰乙酸- 酮戊二酸酮戊二酸琥珀酸琥珀酸延胡索酸延胡索酸TyrProVal, Ile,Met, ThrAspGluArgHisPro胆固醇、酮体胆固醇、酮体AlaTrpSerGlyThrCys甘油甘油脂酸脂酸内蒙古医学院生物化学与分子生物学教研
12、室 王文礼医学本科生物化学与分子生物学医学本科生物化学与分子生物学组织、器官的代谢特点及联系组织、器官的代谢特点及联系Metabolic Specialty and Interrelationships of Tissues and Apparatus第第 三三 节节是机体物质代谢的枢纽。是机体物质代谢的枢纽。在糖、脂、蛋白质、水、盐及维生素代谢在糖、脂、蛋白质、水、盐及维生素代谢中均具有独特而重要的作用。中均具有独特而重要的作用。肝肝合成、储存糖原合成、储存糖原分解糖原生成葡萄糖，释放入血分解糖原生成葡萄糖，释放入血是糖异生的主要器官是糖异生的主要器官肝在糖代谢中的作用肝在糖代谢中的作用如如
13、肝在维持血糖稳定中起重要作用。肝在维持血糖稳定中起重要作用。心脏：心脏：以葡萄糖有氧氧化供能为主可以葡萄糖有氧氧化供能为主可利用脂酸、酮体。利用脂酸、酮体。脑：脑：耗能大，耗氧多。耗能大，耗氧多。葡萄糖为主要能源。葡萄糖为主要能源。不能利用脂酸，葡萄糖供应不足不能利用脂酸，葡萄糖供应不足时，利用酮体。时，利用酮体。肌肌 肉：肉：合成、储存糖原；合成、储存糖原；通常以脂酸氧化为主要供能方式；通常以脂酸氧化为主要供能方式； 剧烈运动时，以糖酵解为主。剧烈运动时，以糖酵解为主。脂肪组织：脂肪组织：合成及储存脂肪的重要组织；合成及储存脂肪的重要组织；将脂肪分解成脂酸、甘油，供机体其他将脂肪分解成脂酸、
14、甘油，供机体其他组织利用。组织利用。红细胞红细胞:能量主要来自糖酵解。能量主要来自糖酵解。肾脏：肾脏：也可进行糖异生和生成酮体；也可进行糖异生和生成酮体；肾髓质主要由糖酵解供能；肾皮质肾髓质主要由糖酵解供能；肾皮质主要由脂酸、酮体有氧氧化供能。主要由脂酸、酮体有氧氧化供能。内蒙古医学院生物化学与分子生物学教研室 王文礼医学本科生物化学与分子生物学医学本科生物化学与分子生物学代代 谢谢 调调 节节The Regulation of Metabolism第第 四四 节节主要通过细胞内代谢物浓度的变化主要通过细胞内代谢物浓度的变化，对，对酶的活性及含量酶的活性及含量进行调节，这种调进行调节，这种调节
15、称为节称为原始调节原始调节或或细胞水平代谢调节细胞水平代谢调节。单细胞生物单细胞生物高等生物高等生物 三级水平代谢调节三级水平代谢调节细胞水平代谢调节细胞水平代谢调节激素水平代谢调节激素水平代谢调节整体水平代谢调节整体水平代谢调节神经调节神经调节; ;神经神经- -激素调节。激素调节。 一、细胞水平的代谢调节一、细胞水平的代谢调节细胞水平的代谢调节：酶水平的调节细胞水平的代谢调节：酶水平的调节 细胞内酶呈隔离分布：与组织器官、亚细胞细胞内酶呈隔离分布：与组织器官、亚细胞结构的代谢特点、功能有关结构的代谢特点、功能有关关键酶的活性：调控关键酶的活性：调控代谢途径的速度、方向。代谢途径的速度、方向
16、。（一）细胞酶系有特定细胞（一）细胞酶系有特定细胞 和亚细胞区域的隔离分布和亚细胞区域的隔离分布不同组织细胞有不同代谢酶谱、同工酶不同组织细胞有不同代谢酶谱、同工酶谱谱代谢途径有关酶类常常组成多酶体系，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分布于细胞的某一区域 。多酶体系在细胞内的分布多酶体系在细胞内的分布多酶体系多酶体系分分 布布糖酵解糖酵解胞液胞液磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径糖异生糖异生糖原合成糖原合成三羧酸循环三羧酸循环线粒体线粒体氧化磷酸化氧化磷酸化线粒体线粒体胞液胞液胞液胞液胞液胞液多酶体系多酶体系分布分布线粒体线粒体脂酸脂酸 氧化氧化脂酸脂酸合成合成胞液胞液内质网、胞液
17、内质网、胞液胆固醇胆固醇合成合成磷脂磷脂合成合成内质网内质网DNA、RNA合成合成细胞核细胞核 酶的隔离分布的意义酶的隔离分布的意义 避免了各种代谢途径互相干扰。避免了各种代谢途径互相干扰。多酶体系多酶体系分分 布布蛋白质合成蛋白质合成多种水解酶多种水解酶溶酶体溶酶体线粒体、胞液线粒体、胞液尿素合成尿素合成血红素血红素合成合成内质网、胞液内质网、胞液线粒体、胞液线粒体、胞液 速度最慢，速度最慢，它的速度决定整个代谢途它的速度决定整个代谢途径的总速度，径的总速度， 催化单向反应不可逆或非平衡反应，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。它的活性决定整个代谢途径的方向。 这
18、类酶活性除受底物控制外，还受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。多种代谢物或效应剂的调节。关键酶（限速酶、调节酶）关键酶（限速酶、调节酶）催化催化反应的特点反应的特点 代谢途径的关键酶代谢途径 关键酶糖原分解 磷酸化酶脂肪酸分解 肉毒碱酰基转移酶糖原合成 糖原合酶脂肪酸合成 乙酰CoA羧化酶糖酵解 磷酸果糖激酶-1、己糖激酶、丙酮酸激酶 酮体生成 HMGCoA 裂解酶胆固醇合成 HMGCoA 还原酶 糖有氧氧化 丙酮酸脱氢酶系、柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶丙酮酸脱氢酶系、柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶糖异生 丙酮酸羧化酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶，丙酮酸羧化酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧激
19、酶， 果糖二磷酸酶果糖二磷酸酶-1嘌呤核苷酸合成 PRPP合成酶、酰胺转移酶 嘧啶核苷酸合成 天门冬氨酸转氨基甲酰酶、天门冬氨酸转氨基甲酰酶、 氨基甲酰磷酸合成酶氨基甲酰磷酸合成酶II、PRPP合成酶合成酶 快速代谢快速代谢 迟缓代谢迟缓代谢数秒、数分钟数秒、数分钟通过改变酶的活性通过改变酶的活性数小时、几天数小时、几天通过改变酶的含量通过改变酶的含量 变构调节变构调节(allosteric regulation)化学修饰调节化学修饰调节(chemical modification) 代谢调节主要是通过对关键酶活性的调节而实现的。代谢调节主要是通过对关键酶活性的调节而实现的。1. 变构调节的概
20、念变构调节的概念小分子化合物与酶分子活性中心以外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。为酶的变构调节或别构调节。（二）关键酶的变构调节（二）关键酶的变构调节被调节的酶称为变构酶或别构酶被调节的酶称为变构酶或别构酶使酶发生变构效应的物质，称为变构效应使酶发生变构效应的物质，称为变构效应剂剂效应剂是：底物、产物、其他小分子效应剂是：底物、产物、其他小分子效应剂包括：效应剂包括：变构激活剂：引起酶活性增加的变构效应剂变构激活剂：引起酶活性
21、增加的变构效应剂变构抑制剂变构抑制剂：引起酶活性降低的变构效应剂引起酶活性降低的变构效应剂 一些代谢途径中的变构酶及其效应剂 酶 系 激 活 剂 抑 制 剂 糖分解与氧化：糖原磷酸化酶 AMP、Pi ATP、葡萄糖、6-磷酸葡萄糖己糖激酶 6-磷酸葡萄糖磷酸果糖激酶-1 AMP、ADP、 ATP、柠檬酸、异柠檬酸 Pi、FDP丙酮酸激酶 AMP、FDP ATP、乙酰CoA柠檬酸合酶 AMP、ADP ATP、NADH、长链脂酰CoA异柠檬酸脱氢酶 AMP、ADP ATP一些代谢途径中的变构酶及其效应剂（续） 酶 系 激 活 剂 抑 制 剂 糖异生与糖原合成：丙酮酸羧化酶 ATP、乙酰CoA 果糖
22、1,6二磷酸酶 ATP AMP、6-磷酸果糖糖原合酶 6-磷酸葡萄糖 脂肪酸合成：乙酰CoA羧化酶 乙酰CoA、柠檬酸、异柠檬酸 长链脂酰CoA2. 2. 变构调节的机制变构调节的机制变构酶是寡聚酶变构酶是寡聚酶 催化亚基催化亚基 调节亚基调节亚基效应剂结合调节亚基，寡聚酶效应剂结合调节亚基，寡聚酶 构象改变，活性改变构象改变，活性改变变构效应剂变构效应剂 + + 酶的调节亚基酶的调节亚基酶的构象改变酶的构象改变酶的活性改变酶的活性改变（激活或抑制（激活或抑制 ）疏松疏松亚基聚合亚基聚合紧密紧密亚基解聚亚基解聚酶分子多聚化酶分子多聚化3. 3. 变构调节的生理意义变构调节的生理意义 代谢终产物
23、反馈抑制反应途径关键酶，使代谢终产物反馈抑制反应途径关键酶，使代谢物不致生成过多。代谢物不致生成过多。乙酰乙酰CoA 乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶丙二酰丙二酰CoA长链脂酰长链脂酰CoA 变构调节使能量得以有效利用，不致浪费。变构调节使能量得以有效利用，不致浪费。G-6-P+ +糖原磷酸化酶糖原磷酸化酶抑制糖的氧化抑制糖的氧化糖原合酶糖原合酶促进糖的储存促进糖的储存变构调节使不同的代谢途径相互协调。变构调节使不同的代谢途径相互协调。柠檬酸柠檬酸+ +6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1抑制糖的氧化抑制糖的氧化 乙酰辅酶乙酰辅酶A 羧化酶羧化酶 促进脂酸的合成促进脂酸的合成（三）酶的化学修饰调节（三）
24、酶的化学修饰调节1. 1. 化学修饰的概念化学修饰的概念酶蛋白肽链上某些残基在酶的催化下发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生可逆的共价修饰(covalent modification)，从而引起酶活性改变，这种调节称为酶的化从而引起酶活性改变，这种调节称为酶的化学修饰学修饰。2. 2. 化学修饰的主要方式化学修饰的主要方式磷酸化磷酸化 - - - - - - 去磷酸去磷酸乙酰化乙酰化 - - - - - - 脱乙酰脱乙酰甲基化甲基化 - - - - - - 去甲基去甲基腺苷化腺苷化 - - - - - - 脱腺苷脱腺苷 SH 与与 S S 互变互变酶的磷酸化与脱磷酸化酶的磷酸
25、化与脱磷酸化-OHThrSerTyr酶蛋白酶蛋白H2OPi磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶 ATPADP蛋白激酶蛋白激酶ThrSerTyr-O-PO32-磷酸化的磷酸化的酶蛋白酶蛋白 酶促化学修饰对酶活性的调节酶 化学修饰类型 酶活性改变糖原磷酸化酶 磷酸化脱磷酸 激活/抑制磷酸化酶b激酶 磷酸化脱磷酸 激活/抑制糖原合酶 磷酸化脱磷酸 抑制/激活丙酮酸脱羧酶 磷酸化脱磷酸 抑制/激活磷酸果糖激酶-1 磷酸化脱磷酸 抑制/激活丙酮酸脱氢酶 磷酸化脱磷酸 抑制/激活HMGCoA还原酶 磷酸化脱磷酸 抑制/激活HMGCoA还原酶激酶 磷酸化脱磷酸 激活/抑制乙酰CoA羧化酶 磷酸化脱磷酸 抑制/激活脂肪细
26、胞脂肪酶 磷酸化脱磷酸 激话/抑制黄嘌呤氧化酶 SH/-S-S- 脱氢酶/氧化酶3. 3. 化学修饰的特点化学修饰的特点酶的酶的有（高）活性状态与有（高）活性状态与无（低）活性无（低）活性状态状态可互相转变。催化互变反应的酶在可互相转变。催化互变反应的酶在体内可受调节因素如激素的调控。体内可受调节因素如激素的调控。酶促反应，具有放大效应，效率较变构酶促反应，具有放大效应，效率较变构调节高。调节高。磷酸化与脱磷酸是最常见的方式。磷酸化与脱磷酸是最常见的方式。 同一个酶可以同时受变构调节和化学修饰调节。同一个酶可以同时受变构调节和化学修饰调节。（四）酶量的调节（四）酶量的调节1. 酶蛋白合成的诱导
27、与阻遏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常见的诱导或阻遏方式 底物对酶合成的诱导和阻遏底物对酶合成的诱导和阻遏 产物对酶合成的阻遏产物对酶合成的阻遏 激素对酶合成的诱导激素对酶合成的诱导 药物对酶合成的诱导药物对酶合成的诱导 2. 酶蛋白降解酶蛋白降解溶酶体溶酶体蛋白酶体蛋白酶体 释放蛋白水解酶，降解蛋白质释放蛋白水解酶，降解蛋白质 泛素识别、结合蛋白质；泛素识别、结合蛋白质；蛋白水解酶降解蛋白质蛋白水解酶降解蛋白质通过改变酶
28、蛋白分子的降解速度，也能调通过改变酶蛋白分子的降解速度，也能调节酶的含量。节酶的含量。内、外环境改变内、外环境改变机体相关组机体相关组织分泌织分泌激素激素激素与靶细胞激素与靶细胞上的受体结合上的受体结合靶细胞产生生物学靶细胞产生生物学效应，适应内外环效应，适应内外环境改变境改变激素作用机制激素作用机制二、激素水平的代谢调节二、激素水平的代谢调节激素分类激素分类 膜受体激素膜受体激素 胞内受体激素胞内受体激素按激素受体在细胞的部位不同，分为：按激素受体在细胞的部位不同，分为：1. 1. 膜受体激素的作用方式膜受体激素的作用方式激素作用方式激素作用方式 2. 2. 胞胞内内受受体体激激素素的的作作
29、用用方方式式类固醇激素甲状腺素（一）饥饿（一）饥饿糖原消耗糖原消耗血糖趋于降低血糖趋于降低胰岛素分泌减少胰岛素分泌减少胰高血糖素胰高血糖素分泌增加分泌增加 引起一系列的代谢变化引起一系列的代谢变化1. 1. 短期饥饿（短期饥饿（1 13 3天）天）三、整体水平的代谢调节三、整体水平的代谢调节 （1）蛋白质代谢变化）蛋白质代谢变化分解加强，氨基酸异生成糖分解加强，氨基酸异生成糖（2）糖代谢变化）糖代谢变化 糖异生加强，糖异生加强，组织对葡萄糖利用降低组织对葡萄糖利用降低（3）脂代谢变化）脂代谢变化 脂肪动员加强，酮体生成增多脂肪动员加强，酮体生成增多2. 长期饥饿长期饥饿（1）蛋白质代谢变化）蛋
30、白质代谢变化 蛋白质分解减少蛋白质分解减少（2）糖代谢变化）糖代谢变化肝肾糖异生增强肝肾糖异生增强肝糖异生的主要原料为乳酸、丙酮酸肝糖异生的主要原料为乳酸、丙酮酸（3）脂代谢变化）脂代谢变化脂肪动员进一步加强脂肪动员进一步加强脑组织利用酮体增加脑组织利用酮体增加（二）应（二）应 激激1. 1. 概念概念应激应激(stress)指人体受到一些异乎寻指人体受到一些异乎寻常的刺激，如创伤、剧痛、冻伤、缺氧常的刺激，如创伤、剧痛、冻伤、缺氧、中毒、感染及剧烈情绪波动等所作出、中毒、感染及剧烈情绪波动等所作出一系列反应的一系列反应的“ “ 紧张状态紧张状态 ” ”。2. 机体整体反应机体整体反应交感神经
31、兴奋交感神经兴奋肾上腺髓质及皮质激素分泌增多肾上腺髓质及皮质激素分泌增多胰高血糖素胰高血糖素、生长激素增加，、生长激素增加，胰岛素分泌减少胰岛素分泌减少 引起一系列的代谢变化引起一系列的代谢变化3. 3. 代谢改变代谢改变（1 1） 血糖升高血糖升高（2 2） 脂肪动员增强脂肪动员增强（3 3）蛋白质分解加强）蛋白质分解加强（三）肥胖是多种因素引起的食欲和能量调节引起的疾病1 1、多种因素引起脂肪储存增加、多种因素引起脂肪储存增加遗传遗传环境环境膳食结构膳食结构体力活动体力活动继发病继发病2 2、正常食欲、进食和能量消耗的平衡的调节、正常食欲、进食和能量消耗的平衡的调节短期进食调节激素：短期进
32、食调节激素： 生长激素释放肽：刺激食欲生长激素释放肽：刺激食欲 胆囊收缩素：引起厌腻、饱胀感胆囊收缩素：引起厌腻、饱胀感长期进食调节激素：长期进食调节激素： 胰岛素、瘦蛋白（胰岛素、瘦蛋白（LeptinLeptin） 抑制进食、促进能量消耗、维持体抑制进食、促进能量消耗、维持体重及热量平衡重及热量平衡3 3、肥胖者胰岛素的分泌与功能异常，糖、脂、肥胖者胰岛素的分泌与功能异常，糖、脂代谢紊乱代谢紊乱高热量、高糖、体力活动减少，胰岛素分高热量、高糖、体力活动减少，胰岛素分泌增加泌增加高胰岛素血症高胰岛素血症组织对胰岛素不敏感组织对胰岛素不敏感胰岛素抵抗胰岛素抵抗糖耐量异常，高脂血症糖耐量异常，高脂
33、血症代谢综合症代谢综合症四、代谢组学：四、代谢组学：代谢组代谢组：一个生物或细胞中：一个生物或细胞中所有低分子质所有低分子质量代谢物量代谢物的总称。的总称。代谢组学：代谢组学：对某一生物或细胞中对某一生物或细胞中所有低分所有低分子质量代谢物子质量代谢物进行进行定性、定量定性、定量测定，分析测定，分析活细胞中代谢物谱变化活细胞中代谢物谱变化的研究领域。的研究领域。代谢组学的研究需要高通量检测技术和大代谢组学的研究需要高通量检测技术和大规模计算。规模计算。代谢组学的研究可发现代谢组学的研究可发现疾病相关疾病相关的的代谢组代谢组模式模式和和生物标志物生物标志物，在疾病预防、诊断和，在疾病预防、诊断和新药开发、毒理学等方面有应用潜力。新药开发、毒理学等方面有应用潜力。