1、第十章 物質代謝的聯系與調節概 述（一）物質代謝調節的概念正常情況下，為適應內外環境的不斷變化，機體能夠及時調節物質代謝的強度、速率和方向，以維持機體內環境的穩定及代謝的順利進行，在整體上保持動態平衡。機體 對物質代謝的精細調節過程稱做代謝調節。（二）代謝途徑代謝途徑是指生物體內物質在代謝過程中，由許多酶促反應組成的、有秩序的、依次連接的、連續的化學反應。第一節 物質代謝的整體性和通用性（一）物質代謝的整體性代謝途徑相互聯系、相互依存、相互支持、相互制約、相互協調3-磷酸甘油（二）代謝調節精細性代謝調節的三個層次細胞水平調節（分子水平調節）整體水平調節（神經調節）激素水平調節二、一些組織器官的

2、物質代謝特點肝腦骨骼肌紅細胞腎糖代謝合成與儲存糖原、肝糖原分解直接補充血糖、糖異生的主要器官主要利用葡萄糖氧化供能合成與儲存糖原、肌糖原分解不能直接補充血糖、成熟紅細胞只進行糖酵解糖異生脂代謝合成脂肪但不能儲存脂肪合成酮體但不能利用酮體合成膽固醇的主要器官成人腦不能合成膽固醇可利用酮體可利用酮體進行脂交換合成和利用酮體蛋白質代謝合成尿素的主要器官合成少量尿素不能合成合成少量尿素第二節 物質代謝的相互聯系一、在能量上的相互聯系二、糖、脂、蛋白質和核酸代謝之間的相互聯系（一）酶的區域化分布與定位有利于各代謝途徑有條不紊進行和有效調節第一節 物質代謝的調節一、細胞水平調節細胞水平的調節指通過其細胞內

3、代謝物濃度的變化來影響酶活性和酶含量的調節方式。 細胞水平的調節是最原始、最基本的調節方式。真核細胞主要代謝途徑與酶在細胞內的隔離分布 代謝途徑細胞內分布代謝途徑細胞內分布糖酵解細胞液脂肪合成細胞液三羧酸循環線粒體膽固醇合成細胞液和內質網磷酸戊糖途徑細胞液尿素合成細胞液和線粒體糖異生細胞液蛋白質合成細胞液和內質網糖原合成與分解細胞液DNA合成細胞核氧化磷酸化線粒體mRNA合成細胞核磷脂合成內質網tRNA合成核質脂肪酸合成細胞液rRNA合成核仁脂肪動員細胞液血紅素合成細胞液和線粒體脂酸氧化線粒體膽紅素生成細胞液和微粒體（二）物質代謝調節的基本方式關鍵酶（key enzyme）定義：關鍵酶是指代謝

4、途徑中某一個或幾個酶的活性改變，可以改變整個途徑的反應速度和方向，這樣的酶稱為關鍵酶或限速酶。代謝調節主要是通過對關鍵酶活性的調節而實現的。一些重要代謝途徑的限速酶代謝途徑限速酶糖酵解己糖激酶、磷酸果糖激酶-1、丙酮酸激酶磷酸戊糖途徑葡萄糖-6-磷酸脫氫酶糖異生丙酮酸羧化酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶、 果糖-1，6-二磷酸酶、葡萄糖-6-磷酸酶三羧酸循環檸檬酸合成酶、異檸檬酸脫氫酶、-酮戊二酸脫氫酶復合體糖原合成糖原合酶糖原分解糖原磷酸化酶脂肪分解三酰甘油脂肪酶（激素敏感脂肪酶）脂酸合成乙酰輔酶A羧化酶酮體合成HMG輔酶A合酶膽固醇合成HMG輔酶A還原酶尿素合成精氨酸代琥珀酸合成酶血紅素合成-氨

5、基-酮戊酸合酶（ALA合酶）關鍵酶的特點它催化的反應速度最慢，它的活性決定整個代謝途徑的反應速度，故又稱限速酶。它催化單向反應或非平衡反應。它受多種代謝物的變構調節調節,屬于調節酶(三)細胞內酶活性的調節1.變構調節細胞內一些代謝物能與某些酶分子活性中心以外的某一部位以非共價鍵可逆結合，使酶構象發生改變并影響其催化活性，這種現象叫做變構調節RRcAMP2.什麼是變構酶？3.什麼是變構效應劑？4.什麼是變構部位？5.什麼是調節亞基？6.什麼是催化亞基？7.變構效應有協同效應嗎？AMP變構效應劑常引起酶分子緊密構象與松弛構象之間的互變，亞基的聚合或解聚。無活性磷酸果糖激酶-1有活性磷酸果糖激酶-1

6、無活性磷酸果糖激酶-1ATP變構效應劑常引起酶分子緊密構象與松弛構象之間的互變，亞基的聚合或解聚。果糖1，6二磷酸酶的變構效應變構酶的特點：變構酶是多亞基酶（多為偶數亞基）變構酶的變構效應劑可為其底物、產物或其他化合物變構酶的酶促動力學不符合米曼氏方程變構酶一般受多種物質的激活或抑制變構調節不需能量某些代謝途徑的變構酶及其變構效應劑代謝途徑變構酶變構激活劑變構抑制劑糖酵解己糖激酶AMP、ADP、FDP、PiG-6-P磷酸果糖激酶-1FDP檸檬酸丙酮酸激酶FDPATP、乙酰CoA三羧酸循環檸檬酸合酶AMPATP、長鏈脂酰CoA異檸檬酸脫氫酶AMP、 ADPATP糖異生丙酮酸羧化酶乙酰CoA、AT

7、PAMP果糖-1,6-二磷酸酶 ATPAMP糖原分解磷酸化酶bAMP、G-1-P、PiATP、G-6-P糖原合成糖原合酶G-6-P脂酸合成乙酰CoA羧化酶檸檬酸、異檸檬酸長鏈脂酰CoA膽固醇合成HMG-CoA還原酶膽固醇氨基酸代謝谷氨酸脫氫酶ADP、亮氨酸、蛋氨酸ATP、GTP、NADH嘌呤核苷酸合成PRPP酰胺轉移酶PRPPAMP、ADP、GMP、GDP嘧啶核苷酸合成天冬氨酸氨基甲酰轉移酶CTP2.化學修飾調節1.化學修飾概念：酶蛋白肽鏈上的某些基團可在另一種酶的催化下，與某些化學基團發生可逆的共價結合，引起酶分子結構改變而影響酶的活性稱為共價修飾圖113肌肉磷酸化酶的酶促化學修飾作用 化學

8、修飾形式：磷酸化和去磷酸化（最常見）甲基化和去甲基化腺苷化和去腺苷化)；尿苷化和去尿苷化ADP-核糖化和去ADP-核糖化化學修飾特點：酶有高（有）或低（無）活性兩種形式酶分子出現共價鍵的變化共價修飾是酶促反應有些酶具有別構與化學修飾雙重調節多受激素調節 某些酶的化學修飾調節酶 反應類型效 應磷酸果糖激酶磷酸化脫磷酸抑制/激活丙酮酸脫氫酶磷酸化脫磷酸抑制/激活丙酮酸脫羧酶磷酸化脫磷酸抑制/激活糖原磷酸化酶磷酸化脫磷酸激活/抑制磷酸化酶b激酶磷酸化脫磷酸激活/抑制磷酸化酶磷酸酶磷酸化脫磷酸抑制/激活糖原合酶磷酸化脫磷酸抑制/激活三酰甘油脂肪酶（脂肪細胞）磷酸化脫磷酸激活/抑制HMG-CoA還原酶磷

9、酸化脫磷酸抑制/激活HMG-CoA還原酶激酶磷酸化脫磷酸激活/抑制乙酰CoA羧化酶磷酸化脫磷酸抑制/激活谷氨酰胺合成酶（大腸桿菌）腺苷化脫腺苷抑制/激活黃嘌呤氧化(脫氫)酶SH/-S-S-脫氫/氧化（三）細胞內酶含量的調節細胞內酶含量的調節是指通過影響酶蛋白的合成或降解來改變酶的含量，從而改變酶促反應速度。1.酶蛋白合成的誘導與阻遏(1)底物對酶合成的誘導食物酪蛋白(2)產物對酶合成的阻遏抑制合成(3)激素對酶合成的誘導抑制合成胰島素誘導合成(4)藥物對酶合成的誘導2。酶蛋白降解的調節（1）主要是細胞溶酶體中的蛋白水解酶的作用。（2）細胞中的由多種蛋白水解酶組成的蛋白酶體的作用。二、激素水平的

10、代謝調節激素：是由內分泌細胞及內分泌腺合成與分泌的化學物質。激素通過與其受體的特異識別與結合調節物質代謝或基因表達。激素水平的調節是指多細胞生物通過產生的各種激素來影響細胞中酶活性和酶含量的調節方式。 部分內分泌細胞或內分泌腺合成與分泌的激素分泌細胞或內分泌腺激素甲狀腺腺泡上皮細胞甲狀腺素甲狀腺C細胞降鈣素甲狀旁腺主細胞甲狀旁腺素腎上腺皮質醛固酮、皮質醇、雌二醇腎上腺髓質腎上腺素、去甲腎上腺素胰島A細胞胰高血糖素胰島B細胞胰島素前列腺松果體細胞褪黑素 神經垂體催產素、抗利尿激素腺垂體促甲狀腺激素、促腎上腺皮質激素、促卵泡激素、黃體生成素、生長素、催乳素、促黑激素脂解激素：腎上腺素去甲腎上腺素胰高血糖素促腎上腺皮質激素促甲狀腺素抗脂解激素：胰島素前列腺素E2三、整體水平的代謝調節整體水平的調節指通過神經系統或其分泌的神經遞質，或通過影響激