《生物化学》课件-项目四:物质代谢与能量代谢(动态生化)_第1页
《生物化学》课件-项目四:物质代谢与能量代谢(动态生化)_第2页
《生物化学》课件-项目四:物质代谢与能量代谢(动态生化)_第3页
《生物化学》课件-项目四:物质代谢与能量代谢(动态生化)_第4页
《生物化学》课件-项目四:物质代谢与能量代谢(动态生化)_第5页
已阅读5页,还剩212页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

非线粒体氧化体系学习导入生物氧化主要在线粒体内进行,但线粒体外特别是微粒体和过氧化物酶体含有其他氧化体系。今天我们将从微粒体氧化体系、过氧化物酶体氧化体系、超氧化物歧化酶这三个方面来一起学习非线粒体氧化体系。非线粒体氧化体系非线粒体氧化体系非线粒体氧化体系非线粒体氧化体系非线粒体氧化体系3.

超氧化物歧化酶非线粒体氧化体系微粒体氧化体系过氧化物酶体氧化体系超氧化物歧化酶微粒体氧化体系微粒体氧化体系过氧化氢酶过氧化物酶SOD名为超氧化物歧化酶,是生物体内重要的抗氧化酶,也被成是破解衰老与疾病的密码。人们在破解生命密码的过程中视SOD为生命科技中最具魔力的酶。为什么SOD能在抗炎、抗肿瘤、辐射防护和抗衰老中广泛应用?线粒体生物氧化体系线粒体生物氧化体系(一)呼吸链概念

(二)呼吸链的组成与作用(三)呼吸链成分的排列顺序(四)线粒体内重要的氧化呼吸链(五)线粒体外NADH氧化(六)能量生成、利用、转移和储存线粒体生物氧化体系1.

呼吸链概念一些线粒体内膜上的酶和辅酶按一定的顺序排列组成的递氢体或递电子体系,成为电子传递链(electrontransferchain)。电子传递链过程与细胞摄取氧的呼吸过程有关,故又称为呼吸链(respiratorychain)此过程还伴随ATP的产生。线粒体生物氧化体系2.

呼吸链的组成与作用(一)辅基或辅酶1.尼克酰胺核苷酸:NDA+和NADP+。NAD+和NADP+的结构及加氢和脱氢反应线粒体生物氧化体系2.

呼吸链的组成与作用

2.黄素蛋白:FAD和FMN

FMN结构中含核黄素,发挥功能的部位是异咯嗪环,氧化还原反应时不稳定中间产物是FMN•。

FMN的加氢和FMNH的脱氢反应线粒体生物氧化体系2.

呼吸链的组成与作用3.铁硫蛋白:Fe-S铁硫蛋白中辅基铁硫簇(Fe-S)含有等量铁原子和硫原子,其中铁原子可进行Fe2+

Fe3++e反应传递电子。铁硫蛋白结构示意图左为2Fe-2S,右为4Fe-4S线粒体生物氧化体系2.

呼吸链的组成与作用4.泛醌:CoQ泛醌(辅酶Q,CoQ,Q)由多个异戊二烯连接形成较长的疏水侧链(人CoQ10),氧化还原反应时可生成中间产物半醌型泛醌。泛醌的加氢与脱氢反应线粒体生物氧化体系2.

呼吸链的组成与作用5.细胞色素体系:2Cyt·Fe3++2e→2Cyt·Fe2+细胞色素细胞色素是一类以铁铁卟啉为辅基的催化电子传递的酶类,根据它们吸收光谱不同而分类。线粒体生物氧化体系2.

呼吸链的组成与作用(二)酶复合体四种具有传递电子功能的酶复合体(complex)人线粒体呼吸链复合体。人线粒体呼吸链复合体复合体酶的名称多肽链数辅基或辅酶分布复合体INADH-泛醌还原酶45FMN、Fe-S线粒体内膜复合体Ⅱ琥珀酸-泛醌还原酶4FAD、Fe-S线粒体内膜复合体Ⅲ泛醌-细胞色素c还原酶10CytbL、、CytbH、Cytc1、Fe-S内膜的内侧复合体Ⅳ细胞色素c氧化酶13Cytaa3、线粒体内膜*泛醌和Cytc均不包含在上述四种复合体中。线粒体生物氧化体系2.

呼吸链的组成与作用1.复合体Ⅰ:NADH-泛醌还原酶功能:将电子从NADH传递给泛醌(ubiquinone)线粒体生物氧化体系2.

呼吸链的组成与作用2.复合体Ⅱ:琥珀酸-泛醌还原酶功能:将电子从琥珀酸传递给泛醌线粒体生物氧化体系2.

呼吸链的组成与作用3.复合体Ⅲ:泛醌-细胞色素c还原酶功能:将电子从泛醌传递给细胞色素c线粒体生物氧化体系2.

呼吸链的组成与作用4.复合体Ⅳ:细胞色素c氧化酶功能:将电子从细胞色素c传递给氧线粒体生物氧化体系3.呼吸链成分的排序NADH+H+NAD+e-e-e-e-e-延胡索酸琥珀酸

线粒体生物氧化体系

4.线粒体内重要的氧化呼吸链线粒体生物氧化体系

4.线粒体内重要的氧化呼吸链线粒体生物氧化体系

5.线粒体外NADH氧化胞浆中NADH必须经一定转运机制进入线粒体,再经呼吸链进行氧化磷酸化。转运机制主要有(一)苹果酸-天冬氨酸穿梭(malate-asparateshuttle)(二)α-磷酸甘油穿梭(α-glycerophosphateshuttle)线粒体生物氧化体系

5.线粒体外NADH氧化线粒体生物氧化体系

5.线粒体外NADH氧化线粒体生物氧化体系

6.能量生成、利用、转移和储存高能磷酸键水解时释放的能量大于21KJ/mol的磷酸酯键,常表示为

P。高能磷酸化合物含有高能磷酸键的化合物线粒体生物氧化体系

6.能量生成、利用、转移和储存1.氧化磷酸化偶联部位线粒体生物氧化体系

6.能量生成、利用、转移和储存线粒体生物氧化体系

6.能量生成、利用、转移和储存2.影响氧化磷酸化的因素(1)抑制剂1)电子传递抑制剂阻断呼吸链中某些部位电子传递。2)氧化磷酸化抑制剂对电子传递及ADP磷酸化均有抑制作用。如:寡霉素3)解偶联剂抑制剂使氧化与磷酸化偶联过程脱离。如:解偶联蛋白线粒体生物氧化体系

6.能量生成、利用、转移和储存各种呼吸链抑制剂的阻断位点线粒体生物氧化体系

6.能量生成、利用、转移和储存(2)ADP和ATP浓度的调节作用是决定氧化磷酸化速率的主要因素。(3)甲状腺激素Na+–K+–ATP酶和解偶联蛋白基因表达均增加。线粒体生物氧化体系

6.能量生成、利用、转移和储存(三)ATP的储存与利用

生物体内能量的储存和利用都以ATP为中心。试述生物体内典型呼吸链的种类、组成、电子传递顺序。在奉献中开出绚丽生命之花生物氧化的课程思政在奉献中开出绚丽生命之花在日常生活或生产中,含碳物质不完全燃烧产生CO,经人体吸入后血液碳氧血红蛋白浓度升高,引起机体不同程度缺氧表现,即为CO中毒,俗称煤气中毒。在奉献中开出绚丽生命之花生命是一种宝贵的礼物,每个人都应该珍惜和尊重CO中毒浪漫里的危险在奉献中开出绚丽生命之花CO中毒的机制是指一氧化碳(CO)与呼吸链发生相互作用,导致细胞功能受损和人体健康问题的过程。具体来说,以下是CO中毒的机制:鱼藤酮异戊巴比妥粉蝶霉素A×××各种呼吸链抑制剂的阻断位点抗霉素A二巯基丙醇CO、CN-、N3-及H2S在奉献中开出绚丽生命之花CO与呼吸链的相互作用影响能量产生和细胞功能生理效应机体对抗反应在奉献中开出绚丽生命之花了解并研究一氧化碳作为呼吸链抑制剂引起中毒机制对预防和治疗相关疾病具有重要意义。在奉献中开出绚丽生命之花生命是物质世界的一个奇迹,是大自然的珍贵馈赠。人的生命只有一次,不能重来,人的生命是脆弱的,少许的CO就可以让生命之花戛然而止。同学们要珍爱自己生命,远离威胁我们生命的各种环境,防范各种外在的潜在风险因素,牢记人生之路千万条、生命安全第一条。同时,勇于奉献自己,关注家人朋友安全健康,认真学习关于生命医学的理论知识,践行职业精神、专业精神,做患者生命的守护神,让自我生命在关心关爱家人、朋友、患者生命健康中开出绚丽花朵。三酰甘油的代谢三酰甘油的代谢三酰甘油的分解代谢过程分为三个阶段1.三酰甘油的分解代谢(1)脂肪动员:脂肪水解成甘油和脂肪酸;(2)甘油的分解代谢:甘油被肝脏和肾脏等摄取利用;(3)脂肪酸的分解代谢:脂肪酸被其他组织摄取、活化、转入线粒体,分解成乙酰辅酶A,通过三羧酸循环氧化供能。三酰甘油的代谢1.脂肪动员脂肪动员是指脂肪细胞中的脂肪被脂肪酶水解为甘油和脂肪酸,并释放入血液,供给其他组织氧化利用的过程。脂肪动员三酰甘油的代谢三酰甘油脂肪酶是脂肪动员中的关键酶。因其受到激素的调控,故称为激素敏感性脂肪酶。能调控三酰甘油脂肪酶的激素分为两大类:(1)脂解激素:包括肾上腺素、去甲肾上腺素、胰高血糖素、促甲状腺激素、生长激素、糖皮质激素和心钠素等,他们通过信号转导激活蛋白激酶A,促进脂肪动员;(2)抗脂解激素:包括胰岛素、前列腺素E2,他们通过信号转导拮抗蛋白激酶A,抑制脂肪动员。(一)脂肪动员三酰甘油的代谢甘油在甘油激酶的作用下,转变成3-磷酸甘油,然后脱氢生成磷酸二羟丙酮,磷酸二羟丙酮沿着糖代谢途径进行氧化分解,或者在肝进行糖异生作用,转变成葡萄糖或糖原。(二)甘油的分解代谢甘油的分解代谢1234三酰甘油的代谢在供氧充足的条件下,脂肪酸可彻底氧化成H2O和CO2,释放出大量的能量。(三)脂肪酸的分解代谢脂肪酸的氧化分解途径为脂肪酸活化;脂酰CoA进入线粒体;脂肪酸的β氧化;乙酰CoA的彻底氧化等四个阶段。三酰甘油的代谢(1)脂肪酸活化:脂肪酸转变成脂酰COA的过程称为脂肪酸活化。(三)脂肪酸的分解代谢脂肪酸的活化三酰甘油的代谢(2)脂酰CoA进入线粒体(三)脂肪酸的分解代谢脂酰CoA进入线粒体三酰甘油的代谢(3)脂肪酸的β-氧化脂酰CoA生成乙酰CoA的连续反应过程。整个过程分为脱氢、加水、再脱氢、硫解等四步连续反应。(三)脂肪酸的分解代谢脂肪酸的β-氧化三酰甘油的代谢(4)乙酰CoA彻底氧化乙酰CoA进入三羧酸循环彻底氧化成CO2和H2O,并释放出能量。(三)脂肪酸的分解代谢乙酰CoA彻底氧化三酰甘油的代谢以1分子16碳软脂酸为例,计算ATP生成量。通过7次β-氧化生成7分子FADH2、7分子NADH+H+、8分子乙酰CoA。7分子FADH2及7分子NADH+H+进入呼吸链氧化成CO2和H2O产生能量,三者共产生ATP数为:1.5×7+2.5×7+10×8=108。除去脂肪酸活化消耗的2分子ATP,净产生106分子ATP。(四)脂肪酸氧化的ATP计算三酰甘油的代谢2.三酰甘油的合成代谢人体许多组织都能合成三酰甘油,但以肝脏及脂肪组织的合成能力最强。三酰甘油合成的原材料为α-磷酸甘油及脂酰CoA,合成的场所是在细胞质内。三酰甘油的代谢2.三酰甘油的合成在α-磷酸甘油脂酰转移酶催化下,α-磷酸甘油与2分子脂酰CoA反应,生成磷脂酸,在磷脂酸磷酸酶作用下,磷脂酸脱下磷酸生成二酰甘油,二酰甘油再与1分子脂酰CoA作用,生成三酰甘油。反应过程中,α-磷酸甘油脂酰转移酶是关键酶。三酰甘油的合成三酰甘油的代谢2.α-磷酸甘油的合成α-磷酸甘油来自两个方面:一是食物中的三酰甘油经消化吸收产生甘油,甘油经磷酸化生成α-磷酸甘油;二是糖分解产生的磷酸二羟丙酮,加氢还原成α-磷酸甘油,这是α-磷酸甘油的主要来源。α-磷酸甘油的合成三酰甘油的代谢2.脂酰CoA的合成(一)来自食物,经消化吸收的脂肪酸通过活化产生;(二)是人体自身合成,由糖和氨基酸氧化分解产生的乙酰CoA提供碳源,磷酸戊糖途径生成的NADPH供氢,ATP供能,经脂酰CoA合成酶系催化,乙酰CoA中的乙酰基逐步所合成长链脂酰CoA。脂酰CoA来自两个方面试分析1mol硬脂酸(含18个碳原子的饱和脂肪酸)彻底氧化可净生成多少ATP。甘油磷脂的代谢甘油磷脂的代谢磷脂分为甘油磷脂和鞘磷脂,体内最多的是甘油磷脂。甘油磷脂主要有六大类磷脂酰胆碱(卵磷脂)磷脂酰乙醇胺(脑磷脂)磷脂酰丝氨酸磷脂酰甘油二磷脂酰甘油(心磷脂)磷脂酰肌醇甘油磷脂的代谢1.甘油磷脂的合成以磷脂酰胆碱(卵磷脂)和磷脂酰乙醇胺(脑磷脂)为例说明合成过程。1.合成部位:全身各组织均能合成甘油磷脂,但以肝、肾及肠组织最为活跃。2.合成原料:二酰甘油、磷酸、胆碱、乙醇胺(胆胺)、丝氨酸、ATP、GTP、叶酸和维生素B12。3.合成途径合成途径分为3个步骤:(1)CDP-胆碱和CDP-胆胺的合成;(2)二酰甘油的合成;(3)脑磷脂与卵磷脂的合成。甘油磷脂的代谢1.甘油磷脂的合成CDP-胆碱和CDP-胆胺的合成甘油磷脂的代谢1.甘油磷脂的合成二酰甘油的合成甘油磷脂的代谢1.甘油磷脂的合成脑磷脂与卵磷脂的合成甘油磷脂的代谢2.甘油磷脂的分解在体内甘油磷脂的分解由磷脂酶催化完成,磷脂酶可分为A1、A2、B、C、D五种,它们能特异地作用于磷脂的酯键,使其水解成甘油、脂肪酸、胆碱(或胆胺)和磷酸,这些水解产物可被再利用或被氧化分解。甘油磷脂在磷脂酶A2的作用下生成溶血磷脂,溶血磷脂能使红细胞膜或其他细胞膜破坏而致溶血或细胞坏死。某些蛇毒中含有磷脂酶A2,人被毒蛇咬伤后产生大量溶血磷脂,而发生溶血。临床上可以利用蛇毒的溶血作用治疗血栓。磷脂属于脂类物质,对身体健康有利还是有害?血脂检测项目中的启示脂质代谢的课程思政学习导入脂质代谢,作为生物体内重要的生化过程之一,对于维持机体的正常生理功能至关重要。而血脂检测,作为评估脂质代谢状态的重要手段,更是我们了解自身健康状况、预防疾病的重要途径。那么,血脂检测项目中的各项指标究竟意味着什么?它们又如何在我们的生活中扮演着怎样的角色呢?血脂检测项目中的启示患者,男,53岁,因头晕半月,加重2天入院。查血脂结果如图所示:案例分析讨论:结合所学知识,分析“血脂检测”指标升高是否都是”坏”现象?血脂检测项目中的启示高脂血症/高脂蛋白血症,通常指血浆中甘油三酯和(或)总胆固醇升高,低密度脂蛋白升高和高密度脂蛋白降低。该病的发病原因有基因突变、不良饮食习惯、体力活动不足、肥胖等因素。高脂血症/高脂蛋白血症高脂蛋白血症是心脑血管疾病最常见的诱发因素,该疾病可使血浆内脂质失调,血液粘稠度增大,损害血管内皮细胞,促进斑块的形成而诱发冠心病、高血压、脑动脉硬化、脑出血、脑梗死等。血脂检测项目中的启示在中国成年人中,平均每4个人中就有1人血脂异常(1/4),根据中国疾病预防控制中心的统计,几乎每分钟就有1人死于心脑血管疾病,约占死亡人数的40%。因此,中国的老年人群多存在“谈脂色变”的情况,当提及血脂检测项目,普遍认为血脂检查中任何项目的指标升高均是对身体健康有害的。实际上,血脂检查项目中的高密度脂蛋白增高是好的现象。高脂血症与心脑血管疾病血脂检测项目中的启示高密度脂蛋白(HDL):又称抗动脉粥样硬化的脂蛋白。是心脑血管疾病的保护因子,俗称“血管清道夫”。高密度脂蛋白可运载周围组织中的胆固醇,再转化为胆汁酸或直接通过胆汁从肠道排出,它还能保护血管内膜不受LDL损害,抑制泡沫细胞脂肪斑块形成。动脉造影证明高密度脂蛋白胆固醇含量与动脉管腔狭窄程度呈显著的负相关。因此,并不是所有的血脂检测项目增高都不利于身体健康,高密度脂蛋白就是个例外。了解血脂检测项目的生理功能及其在我们身体健康中扮演的角色,有助于加深我们对疾病的客观认知,能预防和减少疾病发生率。高密度脂蛋白血脂检测项目中的启示动脉粥样硬化病变进程人生是一趟旅程,始发站是出生,终点站是死亡。人生的意义在于从出生到死亡的过程中,我们能够赋予其别样的具有个体化的意义。整个过程的主题是幸福,决定幸福的基础是健康,我们将对健康知识的学习进行有效的积累,可起到提高对健康的认知作用,青年学生要不断提升自身意志力,当为则为、当止则止,远离不良生活习惯,坚持合理膳食、科学锻炼,健康幸福必将与我们时时相伴。请结合今天所学的内容,谈谈你对血脂检测项目的认识以及它在你生活中的启示。你应该如何调整自己的生活习惯以预防心脑血管疾病?核苷酸合成代谢(一)嘌呤核苷酸从头合成途径(二)嘧啶核苷酸从头合成途径(三)核苷酸的补救途径(四)脱氧核苷酸的合成(五)核苷酸合成的调节核苷酸合成代谢利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及CO2等简单物质为原料,经过一系列酶促反应,合成嘌呤核苷酸。核苷酸合成代谢利用体内游离的嘌呤或嘌呤核苷,经过简单的反应过程,合成嘌呤核苷酸。从头合成途径(denovosynthesispathway)补救合成途径(salvagesynthesispathway)核苷酸合成代谢嘌呤核苷酸的结构1.嘌呤核苷酸从头合成途径GMPAMP核苷酸合成代谢(一)概念1.嘌呤核苷酸从头合成途径嘌呤核苷酸的从头合成途径是指利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及二氧化碳等简单物质为原料,经过一系列酶促反应,合成嘌呤核苷酸的途径。(二)合成部位肝是体内从头合成嘌呤核苷酸的主要器官,其次是小肠和胸腺,而脑、骨髓则无法进行此合成途径。核苷酸合成代谢1.嘌呤核苷酸从头合成途径嘌呤碱合成的元素来源核苷酸合成代谢核苷酸合成代谢合成AMP和GMP①磷酸核糖酰胺转移酶②GAR合成酶③转甲酰基酶④FGAM合成酶⑤AIR合成酶核苷酸合成代谢嘌呤核苷酸从头合成特点酰胺转移酶:关键酶PRPP合成酶:重要反应耗能:6-8个ATP原料:5-磷酸核糖、甘氨酸、天冬氨酸、Gln、一碳单位、CO2在PRPP上成环调节:精确。反馈调节IMP重要中间产物核苷酸合成代谢2.嘧啶核苷酸从头合成途径嘧啶核苷酸的结构核苷酸合成代谢2.嘧啶核苷酸从头合成途径(一)概念嘧啶核苷酸的从头合成是指利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及二氧化碳等简单物质为原料,经过一系列酶促反应,合成嘧啶核苷酸的途径(二)合成部位主要是肝细胞的胞质。(三)合成过程1.合成UMP2.合成CTP核苷酸合成代谢2.嘧啶核苷酸从头合成途径嘧啶合成的元素来源核苷酸合成代谢合成UMP核苷酸合成代谢合成CTP核苷酸合成代谢嘧啶核苷酸从头合成特点先合成嘧啶环,再加PRPP关键酶:氨基甲酰磷酸合成酶II先合成UMP→CTPTMP的合成需要一碳单位调节:控制关键酶原料:谷氨酰胺、CO2和天冬氨酸核苷酸合成代谢3.核苷酸的补救途径(一)概念利用体内游离的碱基、核苷,经过简单的反应,合成核苷酸的过程,称为补救合成(或重新利用)途径。核苷酸合成代谢核苷酸合成代谢3.核苷酸的补救途径(三)补救合成的生理意义补救合成节省从头合成时的能量和一些氨基酸的消耗体内某些组织器官,如脑、骨髓等只能进行补救合成核苷酸合成代谢4.脱氧核苷酸的合成脱氧核苷酸的生成在二磷酸核苷水平进行N代表A、G、U、C等碱基,dNTP是DNA合成的原料核苷酸合成代谢4.脱氧核苷酸的合成脱氧核苷酸的生成过程核苷酸合成代谢

5.核苷酸合成的调节嘌呤核苷酸从头合成调节嘧啶核苷酸从头合成调节请比较核苷酸从头合成途径和补救途径?核苷酸分解代谢核苷酸分解代谢核苷酸分解代谢嘌呤核苷酸的分解代谢核苷酸分解代谢核苷酸分解代谢痛风症的治疗机制核苷酸分解代谢临床上常采用别嘌呤醇来治疗痛风症。因为别嘌呤醇与次黄嘌呤结构相似,可抑制黄嘌呤氧化酶,从而抑制尿酸的生成。核苷酸分解代谢核苷酸分解代谢男性患者,42岁。常出差和旅游,好饮酒。某次出差感受风寒,感觉旅途劳顿,时感指、趾肿痛,因工繁忙紧张,未作检查。从此之后,每吃海鲜、动物内脏、饮酒或劳累或受寒时疼痛加剧。数月来,手指、脚趾关节反复现红、肿、痛等,某日饮酒后,午夜突觉脚趾关节剧痛而惊醒,以左侧第一跖趾关节肿痛为甚,并伴有局部发热来诊。查体:神志清楚,右侧踝、跟、指及第一跖关节红肿。实验室检查:血清尿酸780umol/L。X

线:关节非对称性肿胀。分析思考:(1)该患者最有可能诊断为什么疾病?(2)患者血清尿酸含量升高的可能因素有哪些?(3)该病发病的生物化学机制是什么?核苷酸抗代谢物一、概念抗代谢物是正常代谢物的结构类似物,能竞争性拮抗正常代谢物的代谢,从而抑制或减少其正常利用。核苷酸抗代谢物是氨基酸、叶酸、碱基和核苷的类似物,能竞争性抑制核苷酸合成,从而抑制核酸和蛋白质的生物合成,具有抗肿瘤作用。二、分类核苷酸抗代谢物包括以下四大类1.谷氨酰胺类似物2.叶酸类似物3.嘌呤(核苷)类似物4.嘧啶(核苷)类似物二、分类其结构与谷氨酰胺相似,可干扰谷氨酰胺在核苷酸合成中的作用,从而抑制核苷酸的合成。1.谷氨酰胺类似物二、分类甲氨喋呤是叶酸类似物,能竞争性抑制二氢叶酸还原酶,从而抑制四氢叶酸再生,导致核苷酸合成受阻2.叶酸类似物二、分类嘌呤类似物通过竞争性抑制和反馈抑制作用,抑制嘌呤核苷酸从头合成的酶,从而阻断嘌呤核苷酸的从头合成。3.嘌呤(核苷)类似物二、分类嘧啶类似物主要通过竞争性抑制或以假乱真等形式,抑制DNA或RNA的合成。4.嘧啶(核苷)类似物三、抗代谢物的作用简述核苷酸抗代谢物的抗肿瘤机制是什么?用高度自律护佑身体健康核苷酸代谢的课程思政学习导入随着现代社会的发展,不良的饮食习惯和不规律的生活方式已经成为威胁身体健康的重要因素。近年来,人们对于合理饮食和健康生活的重要性越来越关注。而痛风症就是一种因不良的饮食习惯和不健康的生活方式而导致的一种疾病。一、什么是痛风由于嘌呤生物合成代谢增加,尿酸产生过多或因尿酸排泄不良而致血中尿酸升高,尿酸盐结晶沉积在关节滑膜、滑囊、软骨及血中其他组织中引起的反复发作性炎性疾病。以关节液和痛风石中可找到有双折光性的单水尿酸钠结晶为其特点。其临床特征为:高尿酸血症及尿酸盐结晶、沉积所致的特征性急性关节炎、痛风石、间质性肾炎,严重者见关节畸形及功能障碍,常伴尿酸性尿路结石。二、痛风发生的生化机制二、痛风发生的生化机制三、痛风症的治疗鸟嘌呤次黄嘌呤黄嘌呤尿酸黄嘌呤氧化酶黄嘌呤氧化酶别嘌呤醇经典药物:别嘌呤醇(一)药物治疗方法促进尿酸从尿液中排除减少体内尿酸生成增加肾小管对于血液中过多尿酸的排泄利尿剂抑制合成抑制剂/降解抑制剂尿酸转运抑制剂

三、痛风症的治疗(二)非药物治疗方法改变生活方式可以有效的控制和预防痛风发作。饮食控制限制高嘌呤食物摄入(如肉类、海鲜);增加低脂肪乳制品、水果和蔬菜摄入。多饮水、少喝酒喝水可增加排尿量,增加尿酸的排泄,而酒精会使血乳酸水平增高,血尿酸增高。增加碱性食物的摄入可以增加尿酸在尿中的溶解度,促进尿酸的排出。控制体重减少超重或肥胖对尿酸生成和排泄产生负面影响。避免过度运动或剧烈运动,以避免关节损伤以避免关节损伤三、痛风症的治疗常见的高嘌呤食物不良的饮食习惯和不规律的生活方式已经成为威胁身体健康的重要因素,多数痛风症的致病因素就是由此引发,并且发病群体有年轻化趋势。作为青年学生一定要加强自我管理、自我约束,增强意志力,用高度的自律意识为自身健康护航,为将来服务患者、奉献社会打牢身体基础。请结合痛风症的分子基础,谈谈如何指导家人健康饮食?物质代谢调节(上)学习导入1.掌握细胞水平的代谢调节。2.熟悉物质代谢的特点。3.了解激素水平的代谢调节;饱食、空腹、饥饿与应激状态的物质代谢调节。能够运用所学的物质代谢调节知识分析不同营养或疾病状态下物质代谢的特点及调节,解释某些与代异常相关疾病发生的原因,以及某些药物的作用机制。通过理解和总结物质代谢调节的多层次密切相关性,培养认识复杂事物的逻辑思维和科学方法,并从代谢的整体性、独特性和联系性理解疾病发生和治疗的复杂性和特殊性。知识目标能力目标素质目标一、物质代谢调节的特点(一)整体性在体内进行代谢的物质各种各样,不仅有糖、脂、蛋白质这样的大分子营养物质,也有维生素这样的小分子物质,还有无机盐、甚至水。它们的代谢不是孤立进行的,同一时间机体有多种物质代谢在进行,需要彼此间相互协调,以确保细胞乃至机体的正常功能。一、物质代谢调节的特点糖、脂质、氨基酸代谢途径的相互关系一、物质代谢调节的特点要保证机体的正常功能,就必须确保糖、脂、蛋白质、水、无机盐、维生素这些营养物质在体内的代谢,能够根据机体的代谢状态和执行功能的需要有条不紊地进行。(二)可调节性这就需要对这些物质的代谢方向、速度和强度进行精细调节。正是有了这种精细的调节机制,机体能够适应各种内外环境的变化,顺利完成各种生命活动。一、物质代谢调节的特点(三)组织器官特异性机体各组织、器官具有各自不同的特定功能,对这些组织、器官的代谢具有特殊的需求。因而在这些组织、器官的细胞中形成了特定的酶谱,即不同的酶系种类和含量,使这些组织、器官除了具有一般的基本代谢外,还具有特点鲜明的代谢途径,以适应相应的功能需要。一、物质代谢调节的特点(四)共同代谢池人体主要营养物质如糖、脂、蛋白质,既可以从食物中摄取,也可在体内自身合成;一旦进入体内则形成共同的代谢池,根据机体的营养状态和需要,进入各种代谢途径进行代谢。(五)ATP是能量储存和利用的直接形式ATP作为机体可直接利用的能量载体,将产能的营养物质分解代谢与耗能的物质合成代谢联系在一起、将物质代谢与其他生命活动联系在一起。(六)NADPH是合成代谢所需还原当量的主要提供者体内许多生物合成反应是还原性合成,需要还原当量。体内这种还原当量的主要提供者是NADPH,它主要来源于葡萄糖的磷酸戊糖途径。二、细胞水平代谢调节二、细胞水平代谢调节(二)关键酶活性决定整个代谢途径的速度和方向关键酶也被称为限速酶(rate-limitingenzymes)1.关键酶的概念(1)常催化代谢途径的第一步反应或分支点上的反应,速度慢,其活性能决定整个代谢途径的总速度。(2)常催化单向反应或非平衡反应,其活性能决定整个代谢途径的方向。(3)酶活性除受底物控制外,还受多种代谢物或效应剂调节。2.关键酶的特点二、细胞水平代谢调节二、细胞水平代谢调节一些小分子化合物能与酶蛋白分子活性中心外的特定部位特异结合,改变酶蛋白分子构象,从而改变酶活性。这些小分子化合物叫別构效应剂,包括别构激活剂和别构抑制剂,受别构调节的酶叫别构酶。(三)别构调节通过别构效应剂改变关键酶的活性1.别构调节的概念二、细胞水平代谢调节二、细胞水平代谢调节别构效应剂与别构酶的调节位点或调节亚基以非共价键结合,引起酶活性中心构象变化,改变酶活性,从而调节代谢。别构效应的机制有两种。2.別构调节的机制别构效应剂可能是酶的底物,也可能是酶体系的终产物,或其它小分子代谢物。它们在细胞内浓度的改变能灵敏地反映相关代谢途径的强度和相应的代谢需求,并使关键酶构象改变影响酶活性,从而调节相应代谢的强度、方向,以协调相关代谢、满足相应代谢需求。3.别构调节的生理意义二、细胞水平代谢调节(四)化学修饰调节通过酶促共价修饰调节酶活性1.化学修饰调节的概念酶蛋白肽链上某些氨基酸残基侧链可在另一酶的催化下发生可逆的共价修饰(covalentmodification),从而改变酶活性。酶的化学修饰(chemicalmodification)主要有磷酸化与去磷酸化、乙酰化与去乙酰化、甲基化与去甲基化、腺苷化与去腺苷化及-SH与-S-S-互变等,其中磷酸化与去磷酸化最多见。化学修饰调节和别构调节是调节酶活性的两种不同方式,某一种酶可以同时受这两种方式的调节。二、细胞水平代谢调节二、细胞水平代谢调节酶的磷酸化与去磷酸化的关系二、细胞水平代谢调节2.化学修饰调节的特点

(1)受化学修饰调节的关键酶都具有无/低活性和有/高活性两种形式,可分别在两种不同酶的催化下发生共价修饰、互相转变。催化互变的酶在体内受上游调节因素如激素控制。(2)酶的化学修饰是另一酶催化的酶促反应,一分子催化酶可催化多个底物酶分子发生共价修饰,特异性强,有放大效应。二、细胞水平代谢调节(3)磷酸化与去磷酸化是最常见的酶促化学修饰反应。(4)催化共价修饰的酶自身也常受别构调节、化学修饰调节,并与激素调节偶联,形成由信号分子(激素等)、信号转导分子和效应分子(受化学修饰调节的关键酶)组成的级联反应,使细胞内酶活性调节更精细协调。二、细胞水平代谢调节(五)酶含量调节通过改变细胞内酶含量调节酶活性1.诱导或阻遏酶蛋白基因的表达调节酶含量酶的底物、产物、激素或药物可诱导或阻遏酶蛋白基因表达。诱导剂或阻遏剂在酶蛋白生物合成的转录或翻译过程中发挥作用,影响转录较常见。体内也有一些酶,其浓度在任何时间、任何条件下基本不变,几乎恒定。这类酶称为组成(型)酶(constitutiveenzyme),如3-磷酸甘油醛脱氢酶(glyceraldehyde3-phosphatedehydrogenase,GAPDH),常作为基因表达变化研究的内参照(internalcontrol)。二、细胞水平代谢调节2.改变酶蛋白降解速度调节酶含量

改变酶蛋白分子的降解速度是调节酶含量的重要途径。细胞内酶蛋白的降解与许多非酶蛋白质的降解一样,有两条途径。溶酶体(lysosome)蛋白水解酶可非特异降解酶蛋白,酶蛋白的特异性降解通过ATP依赖的泛素-蛋白酶体(proteasomes)途径完成。凡能改变或影响这两种蛋白质降解机制的因素均可调节酶蛋白的降解速度,进而调节酶含量。在人体内,糖、脂质、氨基酸等物质的代谢程度受到多种因素的调节,物质代谢调节的特点有:调节的形式包括细胞水平代谢调节、激素水平代谢调节、整体代谢调节。1.整体性2可调节性3组织器官特异性4具有共同的代谢池5ATP是能量储存和利用的直接形式6NADPH是合成代谢所需还原当量的主要提供者肝为什么被称为物质代谢的“中枢器官”?物质代谢调节(下)学习导入1.掌握细胞水平的代谢调节。2.熟悉物质代谢的特点。3.了解激素水平的代谢调节;饱食、空腹、饥饿与应激状态的物质代谢调节。能够运用所学的物质代谢调节知识分析不同营养或疾病状态下物质代谢的特点及调节,解释某些与代异常相关疾病发生的原因,以及某些药物的作用机制。通过理解和总结物质代谢调节的多层次密切相关性,培养认识复杂事物的逻辑思维和科学方法,并从代谢的整体性、独特性和联系性理解疾病发生和治疗的复杂性和特殊性。知识目标能力目标素质目标三、激素水平代谢调节(一)膜受体激素的代谢调节作用膜受体是存在于细胞膜上的跨膜蛋白,与膜受体特异结合发挥作用的激素亲水,不能透过脂双层构成的细胞膜,而是作为第一信使分子与相应的靶细胞膜受体结合后,通过跨膜传递将所携带的信息传递到细胞内,由第二信使将信号逐级放大,产生代谢调节效应。三、激素水平代谢调节(二)胞内受体激素的代谢调节作用胞内受体激素包括类固醇激素、甲状腺素、1,25-(OH)2-维生素D3及视黄酸等,为疏水激素,可透过脂双层的细胞膜进入细胞,与相应的胞内受体特异结合形成激素-受体复合物后,作用于DNA的特定序列即激素反应元件(HRE),改变相应基因的转录,促进(或阻遏)蛋白质或酶的合成,调节细胞内酶含量,从而调节细胞代谢。四、整体代谢调节(一)饱食状态下的代谢调节饱食状态下,体内胰岛素水平中度升高,机体主要分解葡萄糖供能。未被分解的葡萄糖,部分在胰岛素作用下,在肝合成肝糖原、在骨骼肌合成肌糖原贮存。吸收的葡萄糖超过机体糖原贮存能力时,主要在肝转化成甘油三酯,由VLDL运输至脂肪组织贮存。吸收的甘油三酯部分经肝转换成内源性甘油三酯,大部分输送到脂肪组织、骨骼肌等转换、储存或利用。四、整体代谢调节(二)空腹状态下的代谢调节空腹通常指餐后12小时以后。此时体内胰岛素水平降低,胰高血糖素升高。(1)在胰高血糖素作用下,餐后6~8小时肝糖原即开始分解补充血糖,主要供给脑,兼顾其他组织需要。(2)餐后16~24小时,尽管肝糖原分解仍可持续进行,但由于肝糖原即将耗尽,能用于分解的糖原已经很少,所以肝糖原分解水平较低,主要靠糖异生补充血糖。同时,脂肪动员中度增加,释放脂肪酸供应肝、肌等组织利用。肝氧化脂肪酸,产生酮体,主要供应肌组织。骨骼肌在接受脂肪组织输出的脂肪酸,同时部分氨基酸分解,补充肝糖异生的原料。四、整体代谢调节(三)饥饿状态下的代谢调节由于进食24小时后肝糖原基本耗尽,短期饥饿使血糖趋于降低,血中甘油和游离脂酸明显增加,氨基酸增加;胰岛素分泌极少,胰高血糖素分泌增加,机体的代谢呈现如下特点。1.短期饥饿的代谢调节(1)机体从葡萄糖氧化供能为主转变为脂肪氧化供能为主;(2)脂肪动员加强且肝酮体生成增多;(3)肝糖异生作用明显增强;(4)骨骼肌蛋白质分解加强。短期饥饿通常指1~3天未进食四、整体代谢调节长期饥饿指未进食3天以上,通常在饥饿4~7天后,机体就发生与短期饥饿不同的改变。2.长期饥饿的代谢调节(1)脂肪动员进一步加强(2)蛋白质分解减少(2)蛋白质分解减少四、整体代谢调节(四)应激状态下的代谢调节应激状态下,交感神经兴奋,肾上腺髓质、皮质激素分泌增多,血浆胰高血糖素、生长激素水平增加,而胰岛素分泌减少,引起一系列代谢改变。应激时糖、脂质、蛋白质/氨基酸分解代谢增强,合成代谢受到抑制,血中分解代谢中间产物,如葡萄糖、氨基酸、脂肪酸、甘油、乳酸、尿素等含量增加。(1)应激使血糖升高(2)应激使脂肪动员增强(3)应激使蛋白质分解加强四、整体代谢调节内分泌腺/组织内分泌腺/组织血中含量变化腺垂体ACTH分泌增加生长素分泌增加ACTH↑生长素↑胰腺α-细胞胰高血糖素分泌增加胰高血糖素↑胰腺β-细胞胰岛素分泌抑制胰岛素↓肾上腺髓质去甲肾上腺素/肾上腺素分泌增加肾上腺素↑肾上腺皮质皮质醇分泌增加皮质醇↑肝糖原分解增加糖原合成减少糖异生增强脂肪酸β-氧化增加葡萄糖↑骨骼肌脂肪分解增强葡萄糖摄取及利用减少脂肪合成减少乳酸↑葡萄糖↑氨基酸↑脂肪组织脂肪分解增强葡萄糖摄取及利用减少脂肪合成减少游离脂肪酸↑甘油↑应激时机体的代谢改变情况在人体内,糖、脂质、氨基酸等物质的代谢程度受到多种因素的调节,物质代谢调节的特点有:调节的形式包括细胞水平代谢调节、激素水平代谢调节、整体代谢调节。1.整体性2可调节性3组织器官特异性4具有共同的代谢池5ATP是能量储存和利用的直接形式6NADPH是合成代谢所需还原当量的主要提供者在饱食、空腹、饥饿、应激等不同状态下,机体是如何维持代谢平衡的?细胞信号转导学习导入掌握受体的概念、分类、受体作用的特点熟悉细胞外化学信号的分类。能够运用所学细胞信号转导知识分析不同营养或疾病状态下细胞信号转导的特点,解释某些与信号转导异常相关疾病发生的原因,以及某些药物的作用机制。通过理解和总结细胞信号转导的密切相关性,培养认识复杂事物的逻辑思维和科学方法,并从细胞信号通路的独特性和联系性理解疾病发生和治疗的复杂性和特殊性。知识目标能力目标素质目标一、细胞外化学信号细胞通讯(cellcommunication):高等动物包括人的各组织器官高度分化、具有各自的功能和代谢特点,需要协调统一。当一些组织细胞受到内外环境刺激后,会发出信号;而另一些组织细胞会接收信号并将其转变为代谢或其他功能变化。这一过程称为细胞通讯。信号转导(signaltransduction):细胞在接收信号后,会在细胞内触发系列生物化学变化,并产生相应的生物效应。该过程称为信号转导。信号转导通路(signalpathway):由不同的细胞外信号分子、受体、细胞内信号分子等构成的多种信号转导通路完成。一、细胞外信号分子:机体内细胞感受的细胞外信号主要是化学信号一、细胞外信号分子:机体内细胞感受的细胞外信号主要是化学信号一、细胞外信号分子:机体内细胞感受的细胞外信号主要是化学信号细胞的质膜外表面的一些蛋白质、糖蛋白、蛋白聚糖分子,常常携带特定的信息,相邻细胞可通过这些分子的特异性识别和相互作用传递信号。(二)膜结合性信号分子发出信号的细胞膜表面分子即为膜结合性信号分子,能特异识别和结合靶细胞膜表面分子(受体),并通过它们之间的相互作用接收信号,将信号传入靶细胞内,实现膜表面分子接触通讯。相邻细胞间黏附因子的相互作用、T淋巴细胞与B淋巴细胞表面分子的相互作用等就属于膜表面分子接触通讯。二、信号转导受体:受体特异性识别、转换细胞外信号并向胞内传递(二)膜结合性信号分子受体(receptor)是细胞膜上或细胞内能特异性识别化学信号并与之结合的蛋白质分子(个别为糖脂),它能识别、并能把接受的外源化学信号传递到细胞内部,进而引起生物学效应。配体(ligand)是能够与受体特异性结合的化学信号分子。可溶性和膜结合性信号分子是常见的配体。二、信号转导受体:受体特异性识别、转换细胞外信号并向胞内传递(一)受体的分类二、信号转导受体:受体特异性识别、转换细胞外信号并向胞内传递01细胞内受体能够直接传递信号或通过特定的途径传递信号02膜受体识别细胞外信号分子并转换信号(二)受体结合配体并转换信号二、信号转导受体:受体特异性识别、转换细胞外信号并向胞内传递(三)受体作用的特点(1)高专一性(2)高亲和力(3)可饱和性(4)可逆性(5)特定作用模式二、信号转导受体:受体特异性识别、转换细胞外信号并向胞内传递二、信号转导受体:受体特异性识别、转换细胞外信号并向胞内传递(五)胞内受体胞内受体分布于胞质或胞核,多为反式作用因子,当与相应配体结合后,能与DNA的顺式作用元件结合,调节基因转录。该型受体的配体包括类固醇激素、甲状腺激素和维生素D等。胞内受体通常为400~1000个氨基酸残基组成的单体蛋白质,从N端到C端包括四个区域:高度可变区、DNA结合区、铰链区和激素结合区。掌握细胞信号转导的细胞外信号分子的概念,分类及转导机制;受体的分类、受体结合配体并转换信号的机制等。“第二信使”在细胞信号转导中是如何发挥其重要作用的?信号转导分子(signaltransducer):细胞外的信号经过受体转换进入细胞内,通过一些蛋白质分子和小分子活性物质继续传递,最终至效应分子产生生物效应。这些在细胞内传递信号的分子称为信号转导分子。信号转导分子主要有小分子第二信使、酶、信号转导蛋白三大类,它们依次相互作用,形成上游和下游关系。三、细胞内信号分子:信号转导分子在细胞内传递信号三、细胞内信号分子:信号转导分子在细胞内传递信号(一)第二信使将细胞外信号在细胞内转导的细胞内小分子物质称为第二信使(secondmessenger),主要有cAMP、cGMP、DAG、IP3、PIP3、Ca2+等。近年发现一些气体如NO、CO、H2S也具有第二信使的作用。(1)在完整细胞中的浓度或分布可在细胞外信号的作用下发生迅速改变;第二信使相似的特点:(2)类似物可模拟细胞外信号的作用;(3)阻断其变化可阻断细胞对相应外源信号的反应;(4)作为别构效应剂在细胞内有特定的靶蛋白分子。三、细胞内信号分子:信号转导分子在细胞内传递信号无论蛋白激酶对其下游分子的作用是正调节还是负调节,蛋白磷酸酶都将对蛋白激酶所引起的变化产生衰减或终止效应。(二)酶作为信号转导分子的酶主要有两类,一是催化小分子信使生成和转化的酶,如腺苷酸环化酶、鸟苷酸环化酶、磷脂酶C等;二是蛋白激酶与蛋白磷酸酶。蛋白激酶是催化ATP的γ-磷酸基转移至靶蛋白特定氨基酸残基上的一类酶,主要有酪氨酸蛋白激酶和丝/苏氨酸蛋白激酶;蛋白磷酸酶使磷酸化的蛋白质发生去磷酸化,与蛋白激酶相对应而存在,与蛋白激酶共同构成了蛋白质活性的调控系统。三、细胞内信号分子:信号转导分子在细胞内传递信号(三)信号转导蛋白信号转导蛋白(signaltransductionprotein):除了第二信使和作为信号转导分子的酶,信号转导途径中还有许多没有酶活性的蛋白质,它们通过分子间相互作用被激活、或激活下游分子而传导信号,这些信号转导分子被称为信号转导蛋白,主要包括G蛋白、衔接蛋白和支架蛋白。G蛋白:三聚体G蛋白:以αβγ三聚体的形式存在于细胞膜内侧的G蛋白;低分子量G蛋白(21kD),Ras是第一个被发现的低分子量G蛋白。2.衔接蛋白(adaptorprotein)3.支架蛋白(scaffoldingproteins)三、细胞内信号分子:信号转导分子在细胞内传递信号细胞信号转导中常见的G蛋白G蛋白类型α亚基功能Gsαs激活腺苷酸化酶Giαi抑制腺苷酸化酶Gqαq激活磷脂酶CGoαo大脑中主要的G蛋白,可调节离子通道GTαT激活视觉三、细胞内信号分子:信号转导分子在细胞内传递信号cAMP-PKA信号对转录因子CREB活性的调节机制三、细胞内信号分子:信号转导分子在细胞内传递信号磷脂酶和磷脂酰肌醇激酶催化第二信使的生成三、细胞内信号分子:信号转导分子在细胞内传递信号信号转导分子中蛋白质相互作用结构域的分布及作用三、细胞内信号分子:信号转导分子在细胞内传递信号蛋白质相互作用结构域及其识别模体举例蛋白质相互作用结构域缩写存在分子种类识别模体Srchomology2SH2蛋白激酶、磷酸酶、衔接蛋白等含磷酸化酪氨酸模体Srehomology3SH3衔接蛋白、磷脂酶、蛋白激酶等富含脯氨酸模体PleckstrinhomologyPH蛋白激酶、细胞骨架调节分子等磷脂衍生物ProteintyrosinebindingPTB衔接蛋白、磷酸酶含磷酸化酪氨酸模体四、信号转导与疾病(一)信号转导异常与疾病发生物理、化学、病源微生物以及遗传等多种因素都可导致机体内细胞信号转导异常与疾病发生。细胞信号转导异常的环节主要有:胞外信号分子、受体、G蛋白及细胞内信号分子异常,或多个信号转导环节异常。(二)信号转导与疾病的诊断治疗依据信号转导的理论,临床上通过对信号转导途径中的信号分子的结构、活性及含量的检查来诊断疾病。开发针对性药物,对导致疾病发生的异常信号转导分子的活性进行调节,达到治疗疾病的目的。

例如:一氧化氮-cGMP信号通路是临床上作为治疗心血管疾病的靶点。掌握细胞内信号分子的概念,分类,第二信使、酶、信号转导蛋白等信号转导分子的转导机制。细胞信号转导异常的环节主要有:胞外信号分子、受体、G蛋白及细胞内信号分子异常,或多个信号转导环节异常。细胞信号转导途径的多样性有何意义?从动物体内血糖恒定的调节看团队合作精神物质代谢调节与细胞信号转导的课程思政学习导入

1.掌握受体的概念、分类、受体作用的特点;主要信号转导分子类型。2.熟悉细胞信息传递主要途径。3.了解细胞信号类型。能够运用所学细胞信号转导知识分析不同营养或疾病状态下细胞信号转导的特点,解释某些与信号转导异常相关疾病发生的原因,以及某些药物的作用机制。通过理解和总结细胞信号转导的密切相关性,培养认识复杂事物的逻辑思维和科学方法,并从细胞信号通路的独特性和联系性理解疾病发生和治疗的复杂性和特殊性。知识目标能力目标素质目标细胞通讯(cellcommunication)高等动物包括人的各组织器官高度分化、具有各自的功能和代谢特点,需要协调统一。当一些组织细胞受到内外环境刺激后,会发出信号;而另一些组织细胞会接收信号并将其转变为代谢或其他功能变化。这一过程称为细胞通讯。信号转导(signaltransduction)细胞在接收信号后,会在细胞内触发系列生物化学变化,并产生相应的生物效应。该过程称为信号转导。信号转导通路(signalpathway)由不同的细胞外信号分子、受体、细胞内信号分子等构成的多种信号转导通路完成。一、细胞外信号分子:机体内细胞感受的细胞外信号主要是化学信号(一)可溶性信号分子虽然有的细胞可以感受物理信号(电、磁、光、声、辐射等),但体内细胞所感受的细胞外信号主要是化学信号。根据细胞外信号溶解性、分布等特点,将其可分为可溶性信号分子和膜结合性信号分子。根据溶解性能,可溶性信号分子包括脂溶性和水溶性两大类;根据其在体内的作用距离,又可分为内分泌信号、旁分泌信号和神经递质三大类。一、细胞外信号分子:机体内细胞感受的细胞外信号主要是化学信号类别神经分泌内分泌旁分泌及自分泌化学本质神经递质激素细胞因子作用距离nmmmm受体位置膜受体膜或胞内受体膜受体举例乙酰胆碱、谷氨酸胰岛素、甲状腺激素、生长激素表皮生长因子、白细胞介素、神经生长因子不同作用距离的可溶性信号分子的基本特点一、细胞外信号分子:机体内细胞感受的细胞外信号主要是化学信号(二)膜结合性信号分子细胞的质膜外表面的一些蛋白质、糖蛋白、蛋白聚糖分子,常常携带特定的信息,相邻细胞可通过这些分子的特异性识别和相互作用传递信号。发出信号的细胞膜表面分子即为膜结合性信号分子,能特异识别和结合靶细胞膜表面分子(受体),并通过它们之间的相互作用接收信号,将信号传入靶细胞内,实现膜表面分子接触通讯。相邻细胞间黏附因子的相互作用、T淋巴细胞与B淋巴细胞表面分子的相互作用等就属于膜表面分子接触通讯。二、信号转导受体:受体特异性识别、转换细胞外信号并向胞内传递细胞膜上或细胞内能特异性识别化学信号并与之结合的蛋白质分子(个别为糖脂),它能识别、并能把接受的外源化学信号传递到细胞内部,进而引起生物学效应。能够与受体特异性结合的化学信号分子。可溶性和膜结合性信号分子是常见的配体。受体(receptor)配体(ligand)二、信号转导受体:受体特异性识别、转换细胞外信号并向胞内传递(一)受体的分类二、信号转导受体:受体特异性识别、转换细胞外信号并向胞内传递(二)受体结合配体并转换信号1.细胞内受体能够直接传递信号或通过特定的途径传递信号。2.膜受体识别细胞外信号分子并转换信号。二、信号转导受体:受体特异性识别、转换细胞外信号并向胞内传递(三)受体作用的特点高专一性特定作用模式可逆性高亲和力可饱和性二、信号转导受体:受体特异性识别、转换细胞外信号并向胞内传递(四)膜受体特性离子通道受体G蛋白偶联受体酶偶联受体配体神经递质神经递质,激素,趋化因子,外源刺激(味、光)生长因子,细胞因子

结构寡聚体形成的孔道单体具有或不具有催化活性的单体跨膜区段数目4个7个1个功能离子通道激活G蛋白激活蛋白激酶细胞应答去极化与超极化去极化与超极化,调节蛋白质功能和表达水平调节蛋白质的功能和表达水平,调节细胞分化和增殖三类膜受体的结构和功能特点二、信号转导受体:受体特异性识别、转换细胞外信号并向胞内传递(五)胞内受体胞内受体分布于胞质或胞核,多为反式作用因子,当与相应配体结合后,能与DNA的顺式作用元件结合,调节基因转录。该型受体的配体包括类固醇激素、甲状腺激素和维生素D等。胞内受体通常为400~

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论