物质代谢的整合和调节PPT课件
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生物化学物质代谢的联系与调节ppt课件
第十章
物质代谢的联系与调节
概述
（一）物质代谢调节的概念
正常情况下，为适应内外环境的不断变化，机体 能够及时调节物质代谢的强度、速率和方向，以 维持机体内环境的稳定及代谢的顺利进行，在整 体上保持动态平衡。机体 对物质代谢的精细调 节过程称做代谢调节。
（二）代谢途 径
代谢途径是指生物 体内物质在代谢过 程中，由许多酶促 反应组成的、有秩 序的、依次连接的、 连续的化学反应。
某些代谢途径的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
三羧酸循环
磷酸果糖激酶-1 丙酮酸激酶 柠檬酸合酶
FDP FDP AMP
柠檬酸 ATP、乙酰CoA ATP、长链脂酰CoA
糖异生
糖原分解 糖原合成 脂酸合成 胆固醇合成 氨基酸代谢
线粒体
胆固醇合成 细胞液和内质网
磷酸戊糖途径 细胞液
尿素合成 细胞液和线粒体
糖异生
细胞液
蛋白质合成 细胞液和内质网
糖原合成与分解 细胞液
DNA合成 细胞核
氧化磷酸化
线粒体
mRNA合成 细胞核
磷脂合成
内质网
tRNA合成 核质
脂肪酸合成
细胞液
rRNA合成 核仁
脂肪动员
细胞液
血红素合成 细胞液和线粒体
脂酸β氧化
草酰乙酸
丙酮酸
丙酮酸羧化酶
3. 级联调节
肾上腺素 肾上腺素受体
肾上腺素—肾上腺素受体
G蛋白（无活性） G蛋白（有活性）
腺苷酸环化酶 腺苷酸环化酶
（无活性）
（有活性）
ATP
物质代谢的联系与调节
概述
（一）物质代谢调节的概念
正常情况下，为适应内外环境的不断变化，机体 能够及时调节物质代谢的强度、速率和方向，以 维持机体内环境的稳定及代谢的顺利进行，在整 体上保持动态平衡。机体 对物质代谢的精细调 节过程称做代谢调节。
（二）代谢途 径
代谢途径是指生物 体内物质在代谢过 程中，由许多酶促 反应组成的、有秩 序的、依次连接的、 连续的化学反应。
某些代谢途径的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
三羧酸循环
磷酸果糖激酶-1 丙酮酸激酶 柠檬酸合酶
FDP FDP AMP
柠檬酸 ATP、乙酰CoA ATP、长链脂酰CoA
糖异生
糖原分解 糖原合成 脂酸合成 胆固醇合成 氨基酸代谢
线粒体
胆固醇合成 细胞液和内质网
磷酸戊糖途径 细胞液
尿素合成 细胞液和线粒体
糖异生
细胞液
蛋白质合成 细胞液和内质网
糖原合成与分解 细胞液
DNA合成 细胞核
氧化磷酸化
线粒体
mRNA合成 细胞核
磷脂合成
内质网
tRNA合成 核质
脂肪酸合成
细胞液
rRNA合成 核仁
脂肪动员
细胞液
血红素合成 细胞液和线粒体
脂酸β氧化
草酰乙酸
丙酮酸
丙酮酸羧化酶
3. 级联调节
肾上腺素 肾上腺素受体
肾上腺素—肾上腺素受体
G蛋白（无活性） G蛋白（有活性）
腺苷酸环化酶 腺苷酸环化酶
（无活性）
（有活性）
ATP
三大物质代谢及相互联系(小结)ppt课件
经代谢转变为具有生 理功能的物质和基团
脱氨基作用 -酮酸 氨 酮体 氧化供能 糖 尿素
胺类的生成 一碳单位 含硫氨基酸代谢
芳香族氨基酸代谢
氨基酸的脱氨基作用
定义：
指氨基酸脱去氨基生成相应α-酮酸的过程。 脱氨基方式*
转氨基作用
氧化脱氨基 联合脱氨基 转氨基和氧化脱氨基偶联* 非氧化脱氨基嘌呤核苷酸循环
6-磷酸葡萄糖脱氢酶
6-磷酸葡萄糖酸内酯(C6)×3 6-磷酸葡萄糖酸(C6)×3
第一阶段
3NADP+
6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶
3NADP+3H+
CO2
5-磷酸核酮糖(C5) ×3
5-磷酸木酮糖 C5
3-磷酸甘 油醛 C3
5-磷酸核糖
7-磷酸C5景天糖 C7
4-磷酸赤藓糖 C4
6-磷酸果糖 C6
5-磷酸木酮糖
丙酮酸
糖异生 葡萄糖
2. 糖代谢的中间产物可氨基化生成某些 非必需氨基酸
丙氨酸
天冬氨酸
糖
丙酮酸
草酰乙酸
乙酰CoA
α-酮戊二酸 谷氨酸
柠檬酸
（三）脂类与氨基酸代谢的相互联系
1. 蛋白质可以转变为脂肪(酮体)
氨基酸
乙酰CoA
脂肪(酮体)
2. 氨基酸可作为合成磷脂的原料
丝氨酸
磷脂酰丝氨酸
胆胺
脑磷脂
胆碱
卵磷脂
3. 脂肪的甘油部分可转变为非必需氨基酸
脂肪
甘油
某些非必需氨基酸
磷酸甘油醛
糖酵解途径
丙酮酸
其它α-酮酸
—— 但不能说，脂类可转变为氨基酸。
糖 葡萄糖或糖原
甘油三酯
脂肪
脱氨基作用 -酮酸 氨 酮体 氧化供能 糖 尿素
胺类的生成 一碳单位 含硫氨基酸代谢
芳香族氨基酸代谢
氨基酸的脱氨基作用
定义：
指氨基酸脱去氨基生成相应α-酮酸的过程。 脱氨基方式*
转氨基作用
氧化脱氨基 联合脱氨基 转氨基和氧化脱氨基偶联* 非氧化脱氨基嘌呤核苷酸循环
6-磷酸葡萄糖脱氢酶
6-磷酸葡萄糖酸内酯(C6)×3 6-磷酸葡萄糖酸(C6)×3
第一阶段
3NADP+
6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶
3NADP+3H+
CO2
5-磷酸核酮糖(C5) ×3
5-磷酸木酮糖 C5
3-磷酸甘 油醛 C3
5-磷酸核糖
7-磷酸C5景天糖 C7
4-磷酸赤藓糖 C4
6-磷酸果糖 C6
5-磷酸木酮糖
丙酮酸
糖异生 葡萄糖
2. 糖代谢的中间产物可氨基化生成某些 非必需氨基酸
丙氨酸
天冬氨酸
糖
丙酮酸
草酰乙酸
乙酰CoA
α-酮戊二酸 谷氨酸
柠檬酸
（三）脂类与氨基酸代谢的相互联系
1. 蛋白质可以转变为脂肪(酮体)
氨基酸
乙酰CoA
脂肪(酮体)
2. 氨基酸可作为合成磷脂的原料
丝氨酸
磷脂酰丝氨酸
胆胺
脑磷脂
胆碱
卵磷脂
3. 脂肪的甘油部分可转变为非必需氨基酸
脂肪
甘油
某些非必需氨基酸
磷酸甘油醛
糖酵解途径
丙酮酸
其它α-酮酸
—— 但不能说，脂类可转变为氨基酸。
糖 葡萄糖或糖原
甘油三酯
脂肪
代谢的调控PPT课件
营养与健康管理
通过调节个体的代谢过程， 可以实现更有效的营养补 充和健康管理，预防疾病 的发生。
代谢调控在农业领域的应用前景
作物改良
通过调节作物的代谢过程，可以培育出抗逆性强、产量高、品质 优良的新品种，提高农业生产效益。
精准农业
利用代谢调控技术，可以实现精准施肥、灌溉和病虫害防治，减 少资源浪费和环境污染。
THANKS
感谢观看
蛋白质组学是研究蛋白质表达、 修饰、功能和相互作用的学科。
蛋白质组学在生命科学、医学和 生物技术等领域具有广泛的应用
价值。
蛋白质组学的研究进展包括蛋白 质相互作用组学、蛋白质翻译后 修饰组学和蛋白质功能组学等方
面的研究。
基因组学的研究进展
基因组学是研究生物体基因组的 学科。
基因组学在遗传学、生物技术和 医学等领域具有广泛的应用前景。
葡萄糖代谢调控
01
癌细胞通常会优先利用葡萄糖作为能量来源，通过增加葡萄糖
转运子和酶的表达来促进葡萄糖的摄取和利用。
脂肪酸代谢调控
02
癌细胞会改变脂肪酸的合成和分解代谢，以满足自身对能量的
需求。
氨基酸代谢调控
03
癌细胞会利用氨基酸作为合成蛋白质和其他重要物质的原料，
同时也会通过增加酶的表达来促进氨基酸的摄取和利用。
方向。
酶的活性调节
酶的活性可以通过共价修饰、变构 效应、别构效应等方式进行调节， 从而改变酶对底物的作用。
酶的分布和定位
酶在细胞内的分布和定位对代谢调 控具有重要意义，不同细胞器中的 酶可以催化不同的代谢反应。
激素的调控
激素的合成与分泌
激素的合成与分泌受到多种因素的影响，如营养状况、神经信号 等，这些因素可以调节激素的合成与分泌。
物质代谢联系与调节
01
02
03
某些物质可以诱导细胞内产生诱导酶，这种作用叫做酶的诱导生成作用。
一些分解代谢的酶类只在有关底物or底物类似物存在时才能诱导合成；
一些合成代谢的酶类在产物或产物类似物足够存在时，其合成被阻遏。
1.酶的诱导和阻遏
1
诱导酶：是指当细胞中加入特定诱导物后诱导产生的酶，它的含量在诱导物存在下显著增高，这种诱导物往往是酶底物的类似物或底物本身。
脂肪转变为糖是有限的。脂类分子的甘油部分经糖异生可以生成糖，而FA部分分解产生的乙酰CoA进入TCA后全部氧化为CO2和H2O。因此，在动物中，脂肪转变为糖是有限的，而在植物和微生物中存在乙醛酸循环，乙酰-CoA可产生OA，可异生为糖，因此，在植物和微生物中，脂肪可以转变为糖。
糖代谢与脂代谢的相互联系
细胞代谢的调节，主要是通过控制酶的作用而实现的。这种酶水平的调节，是最基本的调节方式。激素和神经调节是随着生物进化、发展而完善起来的调节机制，但是它们仍然是通过“酶水平”的调节而发挥其作用。所有这些调节又受生物遗传因素的控制。
DNA的复制、转录在细胞核里进行。转录出的mRNA、tRNA、rRNA从核孔穿出进入细胞质，在粗面内质网上进行蛋白质的生物合成。
当诱导物存在时，诱导物和阻遏蛋白结合时，改变阻遏蛋白的构象，不能与操纵基因结合，于是RNA聚合酶起作用，使底物基因进行转录和翻译，生成酶蛋白。
酶生成的阻遏作用（repression） 在没有代谢产物时，阻遏蛋白不能与操纵基因结合，因而结构基因就转录翻译，生成酶蛋白。
当代谢产物存在时，代谢终产物和阻遏蛋白结合，使阻遏蛋白构象发生变化，可与操纵基因结合，从而使结构基因不能进行转录，酶的生成受到阻遏。
核酸代谢与糖、脂及蛋白质代
《人体的新陈代谢》课件
物质代谢过程中，细胞内的各种酶起着至关重要的作用，它们催化着各种化学反应的进行， 保证新陈代谢的正常进行。
能量代谢
能量代谢是指生物体内能量的转化和利用过程，是生命活动的基本过程 之一。
生物体内能量的来源主要是食物，通过消化吸收进入体内后，经过一系 列化学反应转化为ATP等高能化合物，再由这些高能化合物供给生物体
常见的自身调节方式
包括氧化还原反应、ATP形成和利用等。
自身调节的机制
细胞内部的代谢反应相互协调，通过自我调整来维持细胞代谢活动 的平衡，实现对新陈代谢的调节。
04
新陈代谢与健康
新陈代谢与疾病的关系
疾病影响新陈代谢
某些疾病如糖尿病、甲状腺疾病等会影响人体的新陈代谢，导致能量消耗、物 质合成和分解等过程出现异常。
常见的神经调节方式
神经调节的机制
神经递质通过与靶细胞表面的受体结 合，引发细胞膜电位的变化，进而影 响细胞代谢活动，实现对新陈代谢的 调节。
包括交感神经和副交感神经的调节， 以及各种神经递质的调节等。
自身调节
自身调节的特点
自身调节是一个内在的、自我调整的过程，它通过细胞内部代谢 反应的相互协调，实现对新陈代谢的自动调节。
胰腺
胰腺分泌的消化酶对食物的消化和吸收具有重要作用，同 时它还分泌胰岛素和胰高血糖素等激素，调节血糖水平。
心脏
心脏通过收缩和舒张的方式，推动血液循环，将氧气和营 养物质输送到全身各个组织器官，同时将废物和二氧化碳 运输到肺部和肾脏等排泄器官。
03
新陈代谢的调节
激素调节
激素调节的特点
激素调节是一个缓慢而持久的过 程，它通过血液中的激素浓度变 化来影响细胞代谢活动，进而调
新陈代谢的重要性
能量代谢
能量代谢是指生物体内能量的转化和利用过程，是生命活动的基本过程 之一。
生物体内能量的来源主要是食物，通过消化吸收进入体内后，经过一系 列化学反应转化为ATP等高能化合物，再由这些高能化合物供给生物体
常见的自身调节方式
包括氧化还原反应、ATP形成和利用等。
自身调节的机制
细胞内部的代谢反应相互协调，通过自我调整来维持细胞代谢活动 的平衡，实现对新陈代谢的调节。
04
新陈代谢与健康
新陈代谢与疾病的关系
疾病影响新陈代谢
某些疾病如糖尿病、甲状腺疾病等会影响人体的新陈代谢，导致能量消耗、物 质合成和分解等过程出现异常。
常见的神经调节方式
神经调节的机制
神经递质通过与靶细胞表面的受体结 合，引发细胞膜电位的变化，进而影 响细胞代谢活动，实现对新陈代谢的 调节。
包括交感神经和副交感神经的调节， 以及各种神经递质的调节等。
自身调节
自身调节的特点
自身调节是一个内在的、自我调整的过程，它通过细胞内部代谢 反应的相互协调，实现对新陈代谢的自动调节。
胰腺
胰腺分泌的消化酶对食物的消化和吸收具有重要作用，同 时它还分泌胰岛素和胰高血糖素等激素，调节血糖水平。
心脏
心脏通过收缩和舒张的方式，推动血液循环，将氧气和营 养物质输送到全身各个组织器官，同时将废物和二氧化碳 运输到肺部和肾脏等排泄器官。
03
新陈代谢的调节
激素调节
激素调节的特点
激素调节是一个缓慢而持久的过 程，它通过血液中的激素浓度变 化来影响细胞代谢活动，进而调
新陈代谢的重要性
大学生物化学课件物质代谢的联系和调节
肝内脂酸β-氧化极为活跃 肝是酮体生成的主要器官。 （3）肝是合成脂蛋白的主要场所 合成VLDL， 脂肪肝 （肝、小肠和脂肪组织是TG合成的主要场所） （4）肝是胆固醇代谢的主要器官， 胆固醇的生成，转变为胆汁酸 (p164, 166) （5）肝是血浆磷脂的主要来源
（3）肝在蛋白质代谢中的作用
1. 合成多种血浆蛋白质
（四）共同代谢池
体外摄入的营养物或体内各组织细胞的代谢物， 只要是同一化学结构的物质，在进行中间代谢 时，不分彼此，参加到共同的代谢池中参与代 谢，机会均等。 葡萄糖、 氨基酸
（五）ATP是机体能量利用的共同形式 （六） NADPH是合成代谢所需还原当量
第二节 物质代谢的相互联系
一、在能量代谢上的相互联系
全部清蛋白、凝血酶原、纤维蛋白原、Apo A、B、C、 E，部分a1, a2, β球蛋白。
2. AA合成与分解的主要器官。
3. 生成尿素的器官。 肝昏迷氨中毒
（4）肝参与多种维生素和辅酶的代谢 (略)
1. 肝在脂溶性维生素吸收和血液运输中的作用 胆汁酸参与维生素A，D，E，K的吸收。 血液中的运输：视黄醇结合蛋白 维生素D结合蛋白
（二）糖代谢与AA代谢的联系
1. 糖
NEAA (12种)
2. AA 糖 （18种，糖异生，除Leu, Lys）
必需AA 生糖AA 生酮AA 生糖兼生酮AA
（三）脂类代谢与AA代谢的相互联系
1. AA CH3CO-ScoA
FA、胆固醇
2. AA 是合成PL的原料 丝AA、乙醇胺、甲硫AA、胆碱(p160) 肉碱（β-氧化，p156）
饥饿：脂肪动员，脂肪组织分解TG为甘油和FA，释放入血。
6 . 肾：
糖异生、糖酵解、酮体生成 肾髓质，无线粒体，只能酵解供能 肾皮质，主要利用FA、酮体供能
（3）肝在蛋白质代谢中的作用
1. 合成多种血浆蛋白质
（四）共同代谢池
体外摄入的营养物或体内各组织细胞的代谢物， 只要是同一化学结构的物质，在进行中间代谢 时，不分彼此，参加到共同的代谢池中参与代 谢，机会均等。 葡萄糖、 氨基酸
（五）ATP是机体能量利用的共同形式 （六） NADPH是合成代谢所需还原当量
第二节 物质代谢的相互联系
一、在能量代谢上的相互联系
全部清蛋白、凝血酶原、纤维蛋白原、Apo A、B、C、 E，部分a1, a2, β球蛋白。
2. AA合成与分解的主要器官。
3. 生成尿素的器官。 肝昏迷氨中毒
（4）肝参与多种维生素和辅酶的代谢 (略)
1. 肝在脂溶性维生素吸收和血液运输中的作用 胆汁酸参与维生素A，D，E，K的吸收。 血液中的运输：视黄醇结合蛋白 维生素D结合蛋白
（二）糖代谢与AA代谢的联系
1. 糖
NEAA (12种)
2. AA 糖 （18种，糖异生，除Leu, Lys）
必需AA 生糖AA 生酮AA 生糖兼生酮AA
（三）脂类代谢与AA代谢的相互联系
1. AA CH3CO-ScoA
FA、胆固醇
2. AA 是合成PL的原料 丝AA、乙醇胺、甲硫AA、胆碱(p160) 肉碱（β-氧化，p156）
饥饿：脂肪动员，脂肪组织分解TG为甘油和FA，释放入血。
6 . 肾：
糖异生、糖酵解、酮体生成 肾髓质，无线粒体，只能酵解供能 肾皮质，主要利用FA、酮体供能
第11章物质代谢途径的关系与调控ppt课件
4、共价修饰与级联放大
共价修饰——有些酶分子肽链上的某些基团，通过共价联结或脱 去一个基团从而改变酶的活性，基团的联结或脱去是通过另外的 酶的催化而实现的，酶活性的这种调节方式称为共价修饰 。
常见的修饰方式有以下几种： 磷酸化/去磷酸化、乙酰化/去乙酰化、腺苷酰化/去腺苷酰化、 尿苷酰化／去尿苷酰化、甲基化/去甲基化。
第二篇 代谢篇
第11章 物质代谢途经 的相互关系与调控
11.1 物质代谢的相互关系
一、糖类代谢、脂类代谢、蛋白质代谢、核酸代谢的相互关系
糖代谢与蛋白质代谢的关系
糖代谢为蛋白质的合成提供碳源和能源：如糖分解过程中可 产生丙酮酸，丙酮酸经TCA循环产生—酮戊二酸和草酰乙酸， 它们均可经加氨基或氨基移换作用形成相应的氨基酸。另外，糖 分解过程中产生的能量可供氨基酸和蛋白质的合成之用。
TCA循环 乙酰辅酶A
草酰乙酸
—酮戊二酸
—酮戊二酸
苹果酸
氨基酸
乙醛酸循环 琥珀酸
蛋白质
生酮氨基酸 生糖氨基酸
乙酰乙酸 丙酮酸
脂肪酸
甘油 乙酰辅酶A
脂肪
丙二酸单酰辅酶A
糖代谢与脂类代谢的关系
糖与脂类物质也能相互转变：
糖
磷酸二羟丙酮
甘油
丙酮酸
乙酰辅酶A
脂肪酸
脂类
甘油 脂肪酸
—甘油磷酸
磷酸二羟丙酮
胰1
凝
乳
蛋
白 酶
1
原
的
激
活1
13 14 15 16
13 14 15 16
14 15 S S
13 14 15 16
A
B
146
149
245 Pro-CT
16-物质代谢的调节及代谢网络
内 源
酶化 蛋 性
体的 白 抗
降内 解源 成性 肽抗
酶 体 降 解
原 在 胞
段原 途 内
被径的 28 降
S
免解
酶原的激活
➢有些酶在生物体内合成出来的是它的无活性前 体--酶原。一定的条件下，这些酶原水解去除 一部分肽链，使酶的构象发生变化，形成有活 性的酶分子—酶原激活。酶原从无活性状态转 变成有活性状态的过程是不可逆的。属于这种 类型的酶有消化系统的酶（如胰蛋白酶、胰凝 乳蛋白酶和胃蛋白酶等）以及凝血酶等。
HPK
白喉酰胺
已经发现在人体内有多达2000个左右的蛋白质激 酶和1000个左右的蛋白质磷酸酶基因。蛋白质的 磷酸化是指由蛋白质激酶催化的把ATP或GTP上 γ位的磷酸基转移到底物蛋白质氨基酸残基上的 过程，其逆转过程是由蛋白质磷酸酶催化的，称 为蛋白质脱（去）磷酸化。
共价修饰作用
共价修饰作用有两个特点：
AMP
丙酮酸羧化酶 ATP，乙酰CoA
脂肪酸合成 乙酰CoA羧化酶 [异]柠檬酸 长链脂肪酸
Asp转氨甲酰磷酸酶调节酶的两个视图，变构调节酶有两个
叠起的催化亚基，每一个包含三个催化多肽链（有阴影的蓝色和 紫色）、三个调节亚基，每一个包含两个调节多肽链（红色和黄 色）。调节亚基围绕催化亚基形成三角形的点。变构效应物的结 合位点在调节亚基上，结合后引起酶构象和活性的巨大变化。
酶含量调节
生物体通过改变酶的合成或降解速度来控制
酶的绝对含量来调节代谢。除调节酶蛋白合成的
诱导和阻遏过程外，还必须同时控制酶降解的
速度。
酶蛋白合成的诱导和阻遏--酶的底物或产物、 激素以及药物等都可以影响酶的合成。一般将加 强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)。诱导 剂和阻遏剂可在转录水平或翻译水平影响蛋白质 的合成。
三大营养物质代谢-课件
血糖的调节
胰岛素和胰高血糖素等激素参 与调节血糖水平，确保血糖维
持在正常范围内。
脂肪代谢
脂肪的消化吸收
食物中的脂肪经消化系统分解为脂肪 酸和甘油，然后被小肠吸收进入血液 。
脂肪的分解与氧化
脂肪酸在细胞内经过分解和氧化，释 放出能量供细胞代谢和活动使用。
脂肪的合成与储存
多余的能量可以转化为脂肪储存于肝 脏、腹腔和皮下组织等部位。
PART 03
三大营养物质代谢过程
REPORTING
糖类代谢
糖的消化吸收
食物中的糖类经消化系统分解 为单糖，如葡萄糖、果糖和半 乳糖，然后被小肠吸收进入血
液。
糖的氧化分解
葡萄糖在细胞内经过一系列的 氧化分解过程，释放出能量供 细胞代谢和活动使用。
糖的合成与储存
多余的葡萄糖可以合成糖原储 存于肝脏和肌肉中，以备不时 之需。
血脂的调节
高密度脂蛋白、低密度脂蛋白和极低 密度脂蛋白等参与调节血脂水平，确 保血脂维持在正常范围内。
蛋白质代谢
蛋白质的消化吸收
食物中的蛋白质经消化系统分解为氨基酸，然后被小肠吸收进入 血液。
蛋白质的合成与分解
氨基酸可以用于合成蛋白质，同时蛋白质也会在细胞内被分解为氨 基酸或短肽。
氮平衡与氨基酸代谢
肥胖症
肥胖症是指体内脂肪堆积过多，可引起代谢紊乱和多种 疾病，如心血管疾病、糖尿病等。
治疗肥胖症的方法包括饮食控制、增加运动量、药物治 疗和心理治疗等。
肥胖症的发生与遗传、饮食、运动和生活方式等多种因 素有关。
控制体重对于预防和治疗肥胖症及其相关疾病具有重要 意义。
其他疾病
三大营养物质代谢异常还可导 致其他疾病，如脂肪肝、痛风
阐述这三大物质在人 体内的代谢过程及其 相互转化。
胰岛素和胰高血糖素等激素参 与调节血糖水平，确保血糖维
持在正常范围内。
脂肪代谢
脂肪的消化吸收
食物中的脂肪经消化系统分解为脂肪 酸和甘油，然后被小肠吸收进入血液 。
脂肪的分解与氧化
脂肪酸在细胞内经过分解和氧化，释 放出能量供细胞代谢和活动使用。
脂肪的合成与储存
多余的能量可以转化为脂肪储存于肝 脏、腹腔和皮下组织等部位。
PART 03
三大营养物质代谢过程
REPORTING
糖类代谢
糖的消化吸收
食物中的糖类经消化系统分解 为单糖，如葡萄糖、果糖和半 乳糖，然后被小肠吸收进入血
液。
糖的氧化分解
葡萄糖在细胞内经过一系列的 氧化分解过程，释放出能量供 细胞代谢和活动使用。
糖的合成与储存
多余的葡萄糖可以合成糖原储 存于肝脏和肌肉中，以备不时 之需。
血脂的调节
高密度脂蛋白、低密度脂蛋白和极低 密度脂蛋白等参与调节血脂水平，确 保血脂维持在正常范围内。
蛋白质代谢
蛋白质的消化吸收
食物中的蛋白质经消化系统分解为氨基酸，然后被小肠吸收进入 血液。
蛋白质的合成与分解
氨基酸可以用于合成蛋白质，同时蛋白质也会在细胞内被分解为氨 基酸或短肽。
氮平衡与氨基酸代谢
肥胖症
肥胖症是指体内脂肪堆积过多，可引起代谢紊乱和多种 疾病，如心血管疾病、糖尿病等。
治疗肥胖症的方法包括饮食控制、增加运动量、药物治 疗和心理治疗等。
肥胖症的发生与遗传、饮食、运动和生活方式等多种因 素有关。
控制体重对于预防和治疗肥胖症及其相关疾病具有重要 意义。
其他疾病
三大营养物质代谢异常还可导 致其他疾病，如脂肪肝、痛风
阐述这三大物质在人 体内的代谢过程及其 相互转化。
物质代谢的调节(1)幻灯片PPT
一是：通过改变酶的催化活性来改变细 胞内物质代谢的速度；
二是：通过影响细胞内酶的合成或降解， 改变酶的浓度，进而改变细胞内物质代 谢的速度。
反馈调节
酶活性的调节
别构调节
共价修饰调节
要调节代谢反应的速度不需 要改变参加反应的全部酶的 活性，而只改变某些关键酶 的活性就能改变整个反应途 径的速度。这种关键酶常常 是代谢途径中的限速酶。限 速酶的活性常受到代谢终产 物的抑制，这种抑制称为反 馈抑制。
物质代谢的调节(1)幻灯片 PPT
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6.2.1.1 酶对物质代谢的调节
酶对细胞代谢的调节主要有两种方式：
通过反馈抑制可以在最终产物 积累时使反应速度减慢或停止， 当终产物浓度降低时，抑制作 用解除，反应速度加快，这样 就能维持终产物的动态平衡。 有时终产物可以加快整个代谢 反应，这种情况称为反馈激活 或正反馈，反馈抑制也称负反 馈。
抑制剂或激活剂与酶的调节部 位结合后，酶分子的构象发生 改变，导致酶的活性中心的结 构改变，从而调节酶的活性。 这种酶称为别构酶，调节其活 性的抑制剂和激活剂分别称为 别构抑制剂和别构激活剂，统 称为别构效应剂。
激素
氨基酸及其衍生物类激素 肽及蛋白质激素 固醇类激素 脂肪酸衍生物类激素
激素首先与特异的蛋白质受体相结合， 然后这种激素蛋白质受体复合物再沿 着不同的途径传递信号，调节细胞内 的物质代谢。激素调节可维持机体内 环境处于一种相对稳定的状态。
如人的血糖保持在4.5mmol/L
二是：通过影响细胞内酶的合成或降解， 改变酶的浓度，进而改变细胞内物质代 谢的速度。
反馈调节
酶活性的调节
别构调节
共价修饰调节
要调节代谢反应的速度不需 要改变参加反应的全部酶的 活性，而只改变某些关键酶 的活性就能改变整个反应途 径的速度。这种关键酶常常 是代谢途径中的限速酶。限 速酶的活性常受到代谢终产 物的抑制，这种抑制称为反 馈抑制。
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6.2.1.1 酶对物质代谢的调节
酶对细胞代谢的调节主要有两种方式：
通过反馈抑制可以在最终产物 积累时使反应速度减慢或停止， 当终产物浓度降低时，抑制作 用解除，反应速度加快，这样 就能维持终产物的动态平衡。 有时终产物可以加快整个代谢 反应，这种情况称为反馈激活 或正反馈，反馈抑制也称负反 馈。
抑制剂或激活剂与酶的调节部 位结合后，酶分子的构象发生 改变，导致酶的活性中心的结 构改变，从而调节酶的活性。 这种酶称为别构酶，调节其活 性的抑制剂和激活剂分别称为 别构抑制剂和别构激活剂，统 称为别构效应剂。
激素
氨基酸及其衍生物类激素 肽及蛋白质激素 固醇类激素 脂肪酸衍生物类激素
激素首先与特异的蛋白质受体相结合， 然后这种激素蛋白质受体复合物再沿 着不同的途径传递信号，调节细胞内 的物质代谢。激素调节可维持机体内 环境处于一种相对稳定的状态。
如人的血糖保持在4.5mmol/L
学习_物质代谢的整合与调节
HSL↑ 脂肪动员↑
肝
酮体
脂肪酸
甘油
氧化供能
六、肾能进行糖异生和酮体生 成
肾髓质无线粒体，主要由 糖酵解供能；肾皮质主要由脂 酸、酮体有氧氧化供能。
一般情况下，肾糖异生只 有肝糖异生葡萄糖量的10%。 长期饥饿（5~6周），肾糖异生 可达每天40g，与肝糖异生的量
第五节
物质代谢调节的主要方 式
The main way for Regulation of Metabolism
糖分解增强
ATP↑
抑制异柠檬酸脱氢酶
（三羧酸循环关键酶）
柠檬酸堆积， 出现线粒体
脂酸合成增加 ，分解抑制
激活乙酰CoA羧化酶
（脂酸合成关键酶）
二、糖、脂和蛋白质代谢通过中 间代谢物而相互联系
糖、脂、蛋白质和核酸通过共同的 中间代谢物、柠檬酸循环、生物氧化等彼 此联系且相互转变。一种物质代谢障碍可 引起其他物质代谢的紊乱。
合成尿素：氨基甲酰磷酸合成酶Ⅰ及鸟氨酸 氨基甲酰转移酶只存在于肝细胞线粒体。
合成谷氨酰胺
四、肝参与多种维生素和辅酶的代 （一）肝在脂溶性谢维生素吸收和血液
运输中具有重要作用
胆汁酸——脂溶性维生素A、D、E和K吸 收
视黄醇结合蛋白——结合运输视黄醇 维生素D结合蛋白——结合运输维生素D
（二）肝储存多种维生素
各种物质代谢之间互有联系，相互依存 。
二、机体物质代谢不断受到精细
调节
内外环 境不断
影响机体代谢
变化
适应环境 的变化
机体有精细的调 节机制，调节代 谢的强度、方向 和速度
三、各组织、器官物质代谢各具特 色
不同的组 织、器官
结构不同
酶系的种类 、含量不同
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脂肪大量动员
酮体生成增加
糖不足
草酰乙酸 相对不足
高酮血症
氧化受阻
19
目录
（二）葡萄糖与大部分氨基酸可以相互转变
1. 大部分氨基酸脱氨基后，生成相应的α-酮酸， 可转变为糖
例如：
脱氨基
丙氨酸
丙酮酸
糖异生 葡萄糖
20
目录
2. 糖代谢的中间产物可氨基化生成某些非必需 氨基酸
丙氨酸
天冬氨酸
糖
丙酮酸
草酰乙酸
25
目录
一、肝是维持血糖水平相对稳定的 重要器官
作用： 维持血糖水平相对稳定，保障全身各
组织，尤其是大脑和红细胞的能量供应。
26
目录
（一）肝内生成的葡糖-6-磷酸是糖代谢的枢纽
G（补充血糖）
6-磷酸葡萄糖内酯 （进入磷酸戊糖途径）
G-6-P
F-6-P
脂肪
（进入酵解途径）
G-1-P
其他单糖 UDPG
葡糖醛酸 （进入葡糖醛酸途径）
Gn（合成糖原）
27
目录
（ 二 ） 肝 是 糖 异 生 的 主 要 场 所
28
目录
不同营养状态下肝内如何进行糖代谢？
➢ 饱食状态： • 肝糖原合成↑ • 过多糖则转化为脂肪，以VLDL形式输出
➢ 空腹状态： • 肝糖原分解↑
➢ 饥饿状态： • 以糖异生为主 • 脂肪动员↑→酮体合成↑ →节省葡萄糖
15
目录
16
目录
（一）葡萄糖可转变为脂肪酸
1. 摄入的糖量超过能量消耗时：
合成糖原储存（肝、肌肉）
葡
萄 糖
乙酰CoA
合成脂肪 （脂肪组织）
17
目录
2. 脂肪的甘油部分能在体内转变为糖
甘油激酶 甘油
磷酸-甘油
葡 萄
肝、肾、肠
脂
糖
肪
脂酸
乙酰CoA
葡萄糖
18
目录
3. 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：
33
目录
（四）肝是血浆磷脂的主要来源
体内大多数组织都能合成磷脂，但肝合成最 活跃。肝可利用糖及某些氨基酸合成磷脂，是血 液中磷脂的主要来源。
34
目录
三、肝的蛋白质合成及分解代谢均非常活跃
（一）肝合成多数血浆蛋白质 ➢ 肝细胞的一个重要功能是合成与分泌血浆蛋
白质； ➢ 肝还是清除血浆蛋白质（清蛋白除外）的重
Metabolic Interrelationships
9
目录
一、各种能量物质的代谢相互联系 相互制约
三大营养素可在体内氧化供能。
三大营养素各 自代谢途径
糖
共同中 间产物
脂肪
乙酰CoA
共同代谢 途径
2H
TAC
蛋白质
CO2
ATP10
目录
从能量供应的角度看，三大营养素可以 互相代替，并互相制约。
一般情况下，机体优先利用燃料的次序 是糖原（50-70%）、脂肪（10-40%）和蛋白 质。供能以糖及脂为主，并尽量节约蛋白质 的消耗。
消化吸收的糖 血
各
种
肝糖原分解
组
糖异生
糖
织
6
目录
五、ATP是机体储存能量和消耗能量 的共同形式
营养物 分解
释放 能量
ADP+Pi ATP
直 接 供 能
7
目录
六、NADPH提供合成代谢所需的还原当量
例如：
磷酸戊糖途径 氧化反应
NADPH + H +
乙酰CoA
脂酸、胆固醇
还原反应
8
目录
第二节
物质代谢的相互联系
3
目录
二、机体物质代谢不断受到精细调节
内外环境 不断变化
影响机体代谢
适应环境 的变化
机体有精细的调节 机制，调节代谢的 强度、方向和速度
4
目录
三、各组织、器官物质代谢各具特色
不同的组 织、器官
结构不同
酶系的种类、 含量不同
代谢途径不同、 功能各异
5
目录
四、体内各种代谢物均具有共同的 代谢池
例如：
第十二章
物质代谢的整合与调节
Metabolic Integration & Regulation
1
目录
第一节 物质代谢的特点
The Specialty of Metabolism
2
目录
一、体内各种物质代谢过程互相联系 形成一个整体
脂类 糖类
水 无机盐
消化吸收 中间代谢
蛋白质
维生素
废物排泄
各种物质代谢之间互有联系，相互依存。
29
目录
二、肝在脂质代谢中占据中心地位
作用： 在脂类的消化、吸收、合成、分解
与运输均具有重要作用。
30
目录
（一）肝在脂质消化吸收中具有重要作用
肝细胞合成和分泌的胆汁酸，是脂质消化 吸收必不可少的物质。
肝功能下降 胆道阻塞
厌油腻、脂肪泻等
31
目录
（二）肝是甘油三酯和脂肪酸代谢的中枢器官
• 饱食后合成甘油三酯、 胆固醇 、磷脂，并以 VLDL形式分泌入血，供其他组织器官摄取与 利用；
13
目录
糖分解增强
ATP↑
抑制异柠檬酸脱氢酶
（三羧酸循环关键酶）
柠檬酸堆积， 出现线粒体
脂酸合成增加， 分解抑制
激活乙酰CoA羧化酶
（脂酸合成关键酶）
14
目录
二、糖、脂和蛋白质代谢通过中间 代谢物而相互联系
糖、脂、蛋白质和核酸通过共同的中间代 谢物、柠檬酸循环、生物氧化等彼此联系且相 互转变。一种物质代谢障碍可引起其他物质代 谢的紊乱。
乙酰CoA
α-酮戊二酸 谷氨酸
柠檬酸
21
目录
（三）氨基酸可转变为多种脂质但脂质几乎不 能转变为氨基酸
1. 蛋白质可以转变为脂肪
氨基酸
乙酰CoA
脂肪
2. 氨基酸可作为合成磷脂的原料
丝氨酸
磷脂酰丝氨酸
胆胺
脑磷脂
胆碱
卵磷脂
22
目录
3. 脂肪的甘油部分可转变为非必需氨基酸
脂肪
甘油
某些非必需氨基酸
磷酸甘油醛
• 饥饿时，肝脂肪酸β-氧化产生的大量乙酰辅酶 A有两条去路，一是彻底氧化供能，二是生成 酮体。
• 合成分泌的apo CⅡ是毛细血管内皮细胞LPL 的激活剂。
32
目录
（三）肝是维持机体胆固醇平衡的主要器官
➢ 肝是合成胆固醇最活跃的器官，是血浆胆固醇 的主要来源；
➢ 胆汁酸的生成是肝降解胆固醇的最重要途径； ➢ 肝也是体内胆固醇的主要排泄器官； ➢ 肝对胆固醇的酯化也具有重要作用。
11
目录
饥饿时： 1~2天
肝糖原分解 ，肌糖原分解 肝糖异生，蛋白质分解
3~4周
以脂酸、酮体分解供能为主 蛋白质分解明显降低
12
目录
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。
例如： 脂肪分解增强
ATP 增多 ATP/ADP 比值增高
糖分解被抑制
磷酸果糖激酶-1被抑制 (糖分解代谢关键酶之一)
糖酵解途径
丙酮酸
其他α-酮酸
—— 但不能说，脂类可转变为氨基酸。
23
目录
（四）一些氨基酸、磷酸戊糖是合成核苷酸的 原料
1. 氨基酸是体内合成核酸的重要原料
天冬氨酸 甘氨酸谷氨酰胺一源自单位合成嘌呤合成嘧啶
2. 磷酸核糖由磷酸戊糖途径提供 24 目录
第三节 肝在物质代谢中的作用
Function of Liver in Material Metabolism