物質(zhì)代謝的調(diào)節(jié)控制
關(guān)于物質(zhì)代謝的調(diào)節(jié)控制
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第一節(jié) 代謝調(diào)控的類型
第二節(jié) 激素的調(diào)節(jié)作用
第三節(jié) 細(xì)胞水平的反饋調(diào)節(jié)機(jī)制
第四節(jié) 基因表達(dá)的調(diào)節(jié)控制
第五節(jié) 糖代謝與脂代謝調(diào)節(jié)
第六節(jié) 代謝調(diào)節(jié)與微生物發(fā)酵能夠促進(jìn)肝糖原和肌糖原的分解,增加血糖和血中的乳酸含量。
腎上腺素功能
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多肽及蛋白質(zhì)激素
由腦垂體、下丘腦、胰腺、甲狀旁腺、胃腸粘膜以及胸腺等分泌的激素屬于多肽或蛋白質(zhì)激素。這些激素具有各種各樣的功能。
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胰島素
胰島素是由胰腺中胰島的β-細(xì)胞分泌的一種含有51個氨基酸殘基的蛋白質(zhì)激素。
胰島素由兩條多肽鏈組成胰島素的生理功能主要是促進(jìn)細(xì)胞攝取葡萄糖;促進(jìn)肝糖原和肌糖原的合成;抑制肝糖原的分解。
胰島素具有抑制細(xì)胞內(nèi)腺苷酸環(huán)化酶活性作用,使cAMP產(chǎn)生顯著減少,導(dǎo)致糖原分解速度減慢。胰島素的生理功能與腎上腺素的作用相反。
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(2)胰高血糖素
胰高血糖素為胰島的α-細(xì)胞分泌的多肽激素,由29個氨基酸組成,人和豬的胰高血糖素的氨基酸序列完全一樣,其結(jié)構(gòu)如下:
His-Ser-Gln-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Tyr-Ser-Lys-Tyr-Leu-Asp-Ser-Arg-Arg-Ala-Gln-Asp-Phe-Val-Gln-Trp-Leu-Met-Asp-Thr
胰高血糖素主要是促進(jìn)肝糖原分解,使血糖升高,與腎上腺素作用相似。其作用原理是激活肝細(xì)胞中的腺苷酸環(huán)化酶,使cAMP濃度升高,從而提高磷酸化酶活性,促進(jìn)肝糖原分解。
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甲狀旁腺激素
甲狀旁腺主要分泌甲狀旁腺素(PTH)和降鈣素(CT),它們都是多肽激素。
二者的生理作用相反,PTH可以升高血鈣,而CT則可以降低血鈣,因此都是調(diào)節(jié)鈣磷代謝的激素。
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糖皮質(zhì)激素功能
調(diào)節(jié)糖代謝:抑制糖的氧化,使血糖升高;促進(jìn)蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為糖。這類激素還具有良好的抗炎,抗過敏作用,是常用的激素藥物。
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調(diào)節(jié)水鹽代謝:促使體內(nèi)保留鈉離子及排出過多的鉀離子,調(diào)節(jié)水鹽代謝。腎上腺皮質(zhì)激素分泌失常,將引起糖代謝及無機(jī)鹽代謝紊亂而出現(xiàn)病癥。
鹽皮質(zhì)激素
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性激素
性激素屬于類固醇類激素,可分為雄性激素和雌性激素兩類。它們與動物的性別及第二性征的發(fā)育有關(guān)。
性激素的分泌受垂體的促性腺激素(LHF 和 SH)調(diào)節(jié)。
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第三節(jié)細(xì)胞-酶水平調(diào)控作用
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細(xì)胞-酶水平調(diào)控是通過調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)的酶的種類、數(shù)量、分布或活性來控制各種代謝過程或生理過程。
這類調(diào)控主要包括:細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的調(diào)控作用和酶的活性調(diào)控作用。
某些人工合成或天然存在的化學(xué)物質(zhì)也具有調(diào)控功能,主要是表現(xiàn)在對酶的活性影響方面。
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細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行的錯綜復(fù)雜的代謝過程及生理變化,主要是通過酶的調(diào)節(jié)來實(shí)現(xiàn)的。
實(shí)際上,激素的調(diào)控作用也是通過對酶的影響(酶的產(chǎn)生和酶的活性)而實(shí)現(xiàn)的。
細(xì)胞-酶對生物體內(nèi)發(fā)生的生物化學(xué)過程的調(diào)控主要包括細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的調(diào)控作用和酶的活性調(diào)控作用兩個方面。
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一、細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的調(diào)控作用
細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的各種代謝反應(yīng)及生理變化之所以能夠有條不紊地進(jìn)行,首先是由于細(xì)胞本身具有的特殊膜結(jié)構(gòu)。如果細(xì)胞的完整性受到破壞,細(xì)胞水平的調(diào)控功能將喪失。
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二、酶活性的調(diào)控
酶除了具有催化功能外,還具有調(diào)節(jié)和控制各類生物化學(xué)反應(yīng)速度、方向和途徑的功能。
酶水平的調(diào)節(jié)作用主要有兩種方式:一是通過激活或抑制酶的活性;二是通過影響酶的合成或降解速度,即改變細(xì)胞內(nèi)酶的含量。這種酶水平的調(diào)節(jié)作用是生物調(diào)控最重要的形式。
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酶活性的前饋和反饋調(diào)節(jié)
前饋(feedforward )和反饋(feedback )是來自電子工程學(xué)的術(shù)語,前者的意思是“輸入對輸出的影響”,后者的意思是“輸出對輸入的影響”,這里分別借用來說明底物和代謝產(chǎn)物對代謝過程的調(diào)節(jié)作用。這種調(diào)節(jié)可能是正調(diào)控,也可能是負(fù)調(diào)控,其調(diào)節(jié)機(jī)理是通過酶的變構(gòu)效應(yīng)來實(shí)現(xiàn)的。
S0
Sn
S2
S1
E0
E1
En-1
或
+
—
或
+
—
反饋
前饋
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別構(gòu)中心
活性中心
代謝物
反饋調(diào)節(jié)中酶活性調(diào)節(jié)的機(jī)制
第30頁,講稿共65張,創(chuàng)作于星期
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第九章 物質(zhì)代謝調(diào)節(jié)(Regulation in Metabolism)
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