物質(zhì)代謝的聯(lián)系與調(diào)節(jié)

1、物質(zhì)代謝的聯(lián)系與調(diào)節(jié)Metabolic Interrelationships and RegulationMetabolic Interrelationships and Regulation大綱要求【掌握】1酶的別構(gòu)調(diào)節(jié)、化學(xué)修飾調(diào)節(jié)的概念及其生理意義；2酶促化學(xué)修飾的特點(diǎn)；【熟悉】1物質(zhì)代謝的特點(diǎn)；2物質(zhì)代謝的相互聯(lián)系；3酶量的調(diào)節(jié)。【了解】1激素調(diào)節(jié)2整體調(diào)節(jié)；3組織、器官的代謝特點(diǎn)及聯(lián)系。物質(zhì)代謝錯(cuò)綜復(fù)雜：p參與代謝的器官多且每一器官因其結(jié)構(gòu)、酶分布、含量不同而有自己的代謝特點(diǎn)；p參與代謝的物質(zhì)多且每一物質(zhì)有其獨(dú)特的代謝途徑；p參與代謝調(diào)節(jié)的因素多且每一因素都有其調(diào)控的方式和靶點(diǎn)。然而

2、體內(nèi)物質(zhì)代謝有條不紊，進(jìn)出相當(dāng)，合成與分解代謝保持平衡，既不多又不少，恰到好處。學(xué)習(xí)物質(zhì)代謝的聯(lián)系與調(diào)節(jié)的意義學(xué)習(xí)物質(zhì)代謝的聯(lián)系與調(diào)節(jié)的意義 這是因?yàn)橛袡C(jī)體是一個(gè)整體，在這是因?yàn)橛袡C(jī)體是一個(gè)整體，在中樞神中樞神經(jīng)系統(tǒng)統(tǒng)一協(xié)調(diào)經(jīng)系統(tǒng)統(tǒng)一協(xié)調(diào)下對(duì)物質(zhì)代謝進(jìn)行了精確的調(diào)下對(duì)物質(zhì)代謝進(jìn)行了精確的調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)得當(dāng)，機(jī)體就能正常生長(zhǎng)、發(fā)育、維節(jié)。調(diào)節(jié)得當(dāng)，機(jī)體就能正常生長(zhǎng)、發(fā)育、維持生命；調(diào)節(jié)失控，代謝就紊亂，疾病不請(qǐng)自持生命；調(diào)節(jié)失控，代謝就紊亂，疾病不請(qǐng)自來(lái)。了解物質(zhì)代謝的聯(lián)系與調(diào)節(jié)對(duì)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)和來(lái)。了解物質(zhì)代謝的聯(lián)系與調(diào)節(jié)對(duì)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)均有一定的臨床醫(yī)學(xué)均有一定的研究?jī)r(jià)值研究?jī)r(jià)值和和實(shí)用意義。實(shí)用

3、意義。 物質(zhì)代謝是生命的本質(zhì)特征，是生命活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。多細(xì)胞生物體的物質(zhì)新陳代謝包括相互聯(lián)系的三個(gè)功能部分； 第一，食物中的糖、脂及蛋白質(zhì)經(jīng)消化吸收進(jìn)入體內(nèi)，通過(guò)細(xì)胞進(jìn)行的分解代謝氧化成H2O和CO2，釋出能量用于合成ATP以滿足生命活動(dòng)的需要，生成的代謝中間物可作為合成代謝的底物分子。 第二，多種細(xì)胞分子的生物合成組成合成代謝，以分解代謝產(chǎn)生的某些中間物作為底物，生成的ATP提供能量，通過(guò)復(fù)雜反應(yīng)過(guò)程合成核苷酸、氨基酸、單糖等生物分子。 第三，以合成代謝產(chǎn)生的有機(jī)分子作為構(gòu)件，消耗能量，生成體現(xiàn)生物功能和信息的蛋白質(zhì)、核酸、多糖等生物大分子。因此，機(jī)體需要和環(huán)境之間不斷進(jìn)行物質(zhì)交換。 物質(zhì)

4、代謝錯(cuò)綜復(fù)雜，而環(huán)境又在不斷的變化，為適應(yīng)環(huán)境的變化，機(jī)體需要對(duì)物質(zhì)代謝過(guò)程不斷進(jìn)行調(diào)節(jié)和整合。代謝調(diào)節(jié)包括：p產(chǎn)能的分解代謝與耗能的合成代謝之間的調(diào)節(jié)，p各種代謝途徑之間的調(diào)節(jié)，p生物體各組織器官間代謝的調(diào)節(jié)物質(zhì)代謝間的相互聯(lián)系是機(jī)體代謝調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)。物質(zhì)代謝的特點(diǎn)物質(zhì)代謝的特點(diǎn)The Specialty of MetabolismThe Specialty of Metabolism第第 一一 節(jié)節(jié)一、整體性一、整體性 糖類(lèi)糖類(lèi) 脂類(lèi)脂類(lèi)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)水水 無(wú)機(jī)鹽無(wú)機(jī)鹽維生素維生素 消化吸收消化吸收中間代謝中間代謝廢物排泄廢物排泄糖、脂類(lèi)氧化放能保證Pr、核酸合成的能量需要；合成的酶蛋白作為生

5、物催化劑又是三大營(yíng)養(yǎng)素代謝得以迅速進(jìn)行的必備條件。各種代謝同時(shí)進(jìn)行, 相互聯(lián)系, 相互轉(zhuǎn)變, 相互依存,構(gòu)成統(tǒng)一的整體。二、代謝調(diào)節(jié)二、代謝調(diào)節(jié)機(jī)體有精細(xì)的調(diào)節(jié)機(jī)體有精細(xì)的調(diào)節(jié)機(jī)制，調(diào)節(jié)代謝的機(jī)制，調(diào)節(jié)代謝的強(qiáng)度、方向和速度強(qiáng)度、方向和速度內(nèi)外環(huán)境內(nèi)外環(huán)境不斷變化不斷變化影響機(jī)體代謝影響機(jī)體代謝適應(yīng)環(huán)境適應(yīng)環(huán)境的變化的變化代謝調(diào)節(jié)普遍存在于生物界，是生物的重要特征代謝調(diào)節(jié)普遍存在于生物界，是生物的重要特征三、各組織、器官物質(zhì)代謝各具特色三、各組織、器官物質(zhì)代謝各具特色結(jié)構(gòu)不同結(jié)構(gòu)不同酶系的種類(lèi)、酶系的種類(lèi)、含量不同含量不同不同的組不同的組織、器官織、器官代謝途徑不同、代謝途徑不同、功能各異功能

6、各異四、各種代謝物均具有各自共同的代謝池四、各種代謝物均具有各自共同的代謝池各種組織 消化吸收的糖 肝糖原分解糖異生血糖 體外攝入和體內(nèi)物質(zhì)分解產(chǎn)生的同一營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，不分彼此，混為一體共同參與中間代謝。各物質(zhì)各有各的代謝池。五、五、ATPATP是機(jī)體能量利用的共同形式是機(jī)體能量利用的共同形式六、六、NADPHNADPH是合成代謝所需的還原當(dāng)量是合成代謝所需的還原當(dāng)量乙酰乙酰CoACoANADPH + HNADPH + H+ +脂酸、膽固醇脂酸、膽固醇G-6G-6- -P P脫氫酶脫氫酶蘋(píng)果酸酶蘋(píng)果酸酶異檸檬酸脫氫酶異檸檬酸脫氫酶胞胞 漿漿物質(zhì)代謝的相互聯(lián)系物質(zhì)代謝的相互聯(lián)系Metabolic I

7、nterrelationshipsMetabolic Interrelationships第第 二二 節(jié)節(jié)一、在能量代謝上的相互聯(lián)系一、在能量代謝上的相互聯(lián)系三大營(yíng)養(yǎng)素三大營(yíng)養(yǎng)素共同中共同中間產(chǎn)物間產(chǎn)物共同最終共同最終代謝通路代謝通路糖糖脂肪脂肪蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)乙酰乙酰CoACoATACTAC2H2H氧氧化化磷磷酸酸化化ATPATPCOCO2 2三大營(yíng)養(yǎng)素可在體內(nèi)氧化供能。三大營(yíng)養(yǎng)素可在體內(nèi)氧化供能。從能量供應(yīng)的角度看，三大營(yíng)養(yǎng)素可以互相代從能量供應(yīng)的角度看，三大營(yíng)養(yǎng)素可以互相代替，并互相制約。替，并互相制約。一般情況下，供能以糖、脂為主，并盡量節(jié)約一般情況下，供能以糖、脂為主，并盡量節(jié)約蛋白質(zhì)的

8、消耗。蛋白質(zhì)的消耗。脂肪分解脂肪分解增強(qiáng)增強(qiáng)ATP ATP 增多增多ATP/ADP ATP/ADP 比值增高比值增高糖、脂、蛋白質(zhì)分解代謝有共同的通路，所以糖、脂、蛋白質(zhì)分解代謝有共同的通路，所以任一供能物質(zhì)的代謝占優(yōu)勢(shì)，常能抑制和節(jié)約任一供能物質(zhì)的代謝占優(yōu)勢(shì)，常能抑制和節(jié)約其他物質(zhì)的降解。其他物質(zhì)的降解。糖分解被抑制糖分解被抑制 6-6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1-1被抑制被抑制（糖分解代謝限速酶之一）（糖分解代謝限速酶之一）例如例如小小 結(jié)結(jié)q三大營(yíng)養(yǎng)素可在體內(nèi)氧化供能。q通常供能以糖、脂為主，并盡量節(jié)約蛋白質(zhì)的消耗。q任一供能物質(zhì)的代謝占優(yōu)勢(shì)，常能抑制和節(jié)約其他物質(zhì)的降解。n同時(shí)進(jìn)行n

9、相互聯(lián)系n相互轉(zhuǎn)變n相互依存二、在物質(zhì)代謝上的相互聯(lián)系二、在物質(zhì)代謝上的相互聯(lián)系（一）糖代謝與脂代謝的相互聯(lián)系（一）糖代謝與脂代謝的相互聯(lián)系1. 1. 攝入的糖量超過(guò)能量消耗時(shí)攝入的糖量超過(guò)能量消耗時(shí) 葡葡萄萄糖糖乙酰乙酰CoACoA合成脂肪合成脂肪（脂肪組織）（脂肪組織）合成糖原儲(chǔ)存（肝、肌肉）合成糖原儲(chǔ)存（肝、肌肉）2. 2. 脂肪的甘油部分能在體內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)樘侵镜母视筒糠帜茉隗w內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)樘侵嶂嵋阴Ｒ阴oACoA葡萄糖葡萄糖脂脂肪肪甘油甘油甘油激酶甘油激酶肝、腎、腸肝、腎、腸磷酸磷酸- -甘油甘油葡葡萄萄糖糖ATPATPADP3. 3. 脂肪的分解代謝受糖代謝的影響脂肪的分解代謝受糖代謝

10、的影響?zhàn)囸I、糖供應(yīng)不足或糖代謝障礙（糖尿?。r(shí)饑餓、糖供應(yīng)不足或糖代謝障礙（糖尿病）時(shí)高酮血癥高酮血癥草酰乙酸草酰乙酸相對(duì)不足相對(duì)不足糖不足糖不足脂肪大量動(dòng)員脂肪大量動(dòng)員酮體生成增加酮體生成增加氧化受阻氧化受阻TAC 酮體的利用 n糖可以轉(zhuǎn)變?yōu)橹緉脂肪可以很小部分轉(zhuǎn)變?yōu)樘莕脂類(lèi)的分解代謝受糖代謝的影響小小 結(jié)結(jié)（二）糖與氨基酸代謝的相互聯(lián)系（二）糖與氨基酸代謝的相互聯(lián)系例如例如丙氨酸丙氨酸丙酮酸丙酮酸脫氨基脫氨基糖異生糖異生葡萄糖葡萄糖1. 1. 大部分氨基酸脫氨基后，生成相應(yīng)的大部分氨基酸脫氨基后，生成相應(yīng)的-酮酸，可轉(zhuǎn)變?yōu)樘巧前被嵬幔赊D(zhuǎn)變?yōu)樘巧前被?. 2. 糖代謝的中間產(chǎn)物

11、可氨基化生成某些糖代謝的中間產(chǎn)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乙酰CoACoA檸檬酸檸檬酸-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丙氨酸丙氨酸 +-+-酮戊二酸酮戊二酸 丙酮酸丙酮酸 + + 谷氨酸谷氨酸 谷丙轉(zhuǎn)氨酶谷丙轉(zhuǎn)氨酶天冬氨酸天冬氨酸 + -+ -酮戊二酸酮戊二酸 草酰乙酸草酰乙酸 + + 谷氨酸谷氨酸 谷草轉(zhuǎn)氨酶谷草轉(zhuǎn)氨酶蛋白質(zhì)可在一定程度上代替糖糖不能完全替代食物中蛋白質(zhì)的供給小 結(jié)生酮生酮/ /糖氨基酸糖氨基酸乙酰乙酰CoACoA脂肪脂肪 1. 1. 蛋白質(zhì)可以轉(zhuǎn)變?yōu)橹镜鞍踪|(zhì)可以轉(zhuǎn)變?yōu)橹?2. 2. 氨基酸可作

12、為合成磷脂的原料氨基酸可作為合成磷脂的原料（三）脂類(lèi)與氨基酸代謝的相互聯(lián)系（三）脂類(lèi)與氨基酸代謝的相互聯(lián)系絲氨酸絲氨酸磷脂酰絲氨酸磷脂酰絲氨酸膽胺膽胺腦磷脂腦磷脂膽堿膽堿卵磷脂卵磷脂O O2 2H H3 3 但不能說(shuō)，脂類(lèi)可轉(zhuǎn)變?yōu)榘被?。但不能說(shuō)，脂類(lèi)可轉(zhuǎn)變?yōu)榘被?。脂肪脂肪甘油甘油磷酸甘油醛磷酸甘油醛糖酵解途徑糖酵解途徑丙酮酸丙酮?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. 脂肪的甘油部分可轉(zhuǎn)變?yōu)榉潜匦璋被嶂镜母视筒糠挚赊D(zhuǎn)變?yōu)榉潜匦璋被醤蛋白質(zhì)可以轉(zhuǎn)變?yōu)橹?lèi)（脂肪、膽固醇、磷脂）n脂肪的甘油部分可轉(zhuǎn)變?yōu)榉潜匦璋被?，但機(jī)體幾乎不利用脂肪來(lái)合成蛋白質(zhì)。小小 結(jié)結(jié)1.

13、一些游離核苷酸在代謝中起著重要作用（1）ATP是能量和磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移的重要物質(zhì)（四）核酸與糖、蛋白質(zhì)、脂類(lèi)代謝的相互聯(lián)系（四）核酸與糖、蛋白質(zhì)、脂類(lèi)代謝的相互聯(lián)系原核細(xì)胞翻譯起始復(fù)合物的生成（2） GTP參與蛋白質(zhì)的生物合成原核細(xì)胞翻譯的延長(zhǎng)過(guò)程原核細(xì)胞翻譯的終止過(guò)程（3） CTP參與磷脂的生物合成 n磷脂酸和取代基團(tuán)在合成之前，兩者之一必須首先被CTP活化而被CDP攜帶 （4） UTP參與糖原的生物合成6-磷酸葡萄糖葡萄糖1-磷酸葡萄糖+ 糖原(Gn)UDP + 糖原(Gn + 1)UDPG葡萄糖激酶ADPATPUTP PPi尿苷二磷酸葡萄糖甘氨酸天冬氨酸谷氨酰胺一碳單位合成嘌呤合成嘧啶嘌呤核

14、苷酸的從頭合成嘌呤核苷酸的從頭合成合合成成原原料料嘧啶核苷酸的從頭合成嘧啶核苷酸的從頭合成3. 磷酸核糖由磷酸戊糖途徑提供PEP丙酮酸丙酮酸生酮氨基酸生酮氨基酸 -酮戊二酸酮戊二酸核糖核糖-5-磷酸磷酸 甘氨酸甘氨酸天冬氨酸天冬氨酸谷氨酰氨谷氨酰氨丙氨酸丙氨酸 甘氨酸甘氨酸絲氨酰絲氨酰蘇氨酸蘇氨酸半胱氨酸半胱氨酸 氨基酸氨基酸6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮乙酰乙酰CoA甘油甘油脂肪酸脂肪酸膽固醇膽固醇亮氨酸亮氨酸賴(lài)氨酸賴(lài)氨酸酪酰氨酪酰氨色氨酸色氨酸笨丙氨酸笨丙氨酸異亮氨酸異亮氨酸亮氨酸亮氨酸色氨酸色氨酸乙酰乙酰乙酰乙酰CoA脂肪脂肪核苷酸核苷酸天冬氨酸天冬氨酸天冬酰氨天冬酰氨

15、天冬氨酸天冬氨酸苯丙酰氨苯丙酰氨酪氨酸酪氨酸異亮氨酸異亮氨酸甲硫酰氨甲硫酰氨蘇氨酸蘇氨酸纈氨酸纈氨酸琥珀酰琥珀酰CoA蘋(píng)果酸蘋(píng)果酸草酰乙酸草酰乙酸檸檬酸檸檬酸異檸檬酸異檸檬酸乙醛酸乙醛酸蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)淀粉、糖原淀粉、糖原核酸核酸生糖氨基酸生糖氨基酸谷氨酰氨谷氨酰氨組氨酸組氨酸脯氨酸脯氨酸精氨酸精氨酸谷氨酸谷氨酸延胡索酸延胡索酸琥珀酸琥珀酸丙二單酰丙二單酰CoA1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖組織、器官的代謝特點(diǎn)及聯(lián)系組織、器官的代謝特點(diǎn)及聯(lián)系Metabolic Specialty and Metabolic Specialty and Interrelationships of Tissues and

16、Interrelationships of Tissues and ApparatusApparatus第第 三三 節(jié)節(jié)是機(jī)體物質(zhì)代謝的樞紐。是機(jī)體物質(zhì)代謝的樞紐。在糖、脂、蛋白質(zhì)、水、鹽及維生素代謝中均具在糖、脂、蛋白質(zhì)、水、鹽及維生素代謝中均具有獨(dú)特而重要的作用。有獨(dú)特而重要的作用。肝肝合成、儲(chǔ)存糖原合成、儲(chǔ)存糖原分解糖原生成葡萄糖，釋放入血分解糖原生成葡萄糖，釋放入血是糖異生的主要器官是糖異生的主要器官肝在糖代謝中的作用肝在糖代謝中的作用如如肝在維持血糖穩(wěn)定中起重要作用。肝在維持血糖穩(wěn)定中起重要作用。n肝幾乎是體內(nèi)合成酮體的唯一器官肝幾乎是體內(nèi)合成酮體的唯一器官n肝幾乎是體內(nèi)合成尿素的唯

17、一器官肝幾乎是體內(nèi)合成尿素的唯一器官n肝通常氧化脂酸供應(yīng)能量肝通常氧化脂酸供應(yīng)能量酮體酮體乳酸乳酸 游離脂酸游離脂酸葡萄糖葡萄糖心臟心臟以有氧氧化途徑供能為主，優(yōu)先利用脂酸為能源產(chǎn)生ATP，其次為G和酮體。心臟可利用多種能源物質(zhì)，即使在能源供給十分缺乏時(shí)，仍能保證心跳所需的ATP需要。能能源源物物質(zhì)質(zhì)腦腦耗能大，耗氧多。耗能大，耗氧多。沒(méi)有糖原及有意義的脂肪、沒(méi)有糖原及有意義的脂肪、PrPr儲(chǔ)備儲(chǔ)備幾乎以葡萄糖為唯一供能物質(zhì)幾乎以葡萄糖為唯一供能物質(zhì), , 。不能利用脂酸，不能利用脂酸，葡萄糖供應(yīng)不足時(shí)，利用酮體葡萄糖供應(yīng)不足時(shí)，利用酮體。饑。饑餓餓3 34 4天，消耗酮體天，消耗酮體50g5

18、0g，饑餓，饑餓2 2周后，消耗酮體可周后，消耗酮體可達(dá)達(dá)100g100g。 肌肌 肉肉合成、儲(chǔ)存糖原合成、儲(chǔ)存糖原；通常以通常以脂酸氧化為主要供能方式脂酸氧化為主要供能方式； 劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，糖酵解活性可爆發(fā)性增加，糖酵解活性可爆發(fā)性增加，ATPATP產(chǎn)生増加。缺乏產(chǎn)生増加。缺乏G-G-6-P6-P酶，不能將肌糖原分解成葡萄糖補(bǔ)充血糖酶，不能將肌糖原分解成葡萄糖補(bǔ)充血糖紅紅細(xì)細(xì)胞胞 脂肪組織脂肪組織合成及儲(chǔ)存脂肪合成及儲(chǔ)存脂肪的重要組織；的重要組織；脂肪細(xì)胞含激素敏感脂肪酶能將脂肪分解成脂酸、脂肪細(xì)胞含激素敏感脂肪酶能將脂肪分解成脂酸、甘油，供機(jī)體其他組織利用。甘油，供機(jī)體其他組織利

19、用。肝合成大部分脂肪，但不儲(chǔ)存脂肪，肝合成的脂肪肝合成大部分脂肪，但不儲(chǔ)存脂肪，肝合成的脂肪以以VLDLVLDL形式運(yùn)到脂肪組織儲(chǔ)存。形式運(yùn)到脂肪組織儲(chǔ)存。腎臟腎臟也可進(jìn)行也可進(jìn)行糖異生糖異生（正常情況下其糖異生的量為肝糖（正常情況下其糖異生的量為肝糖異生量的異生量的10%10%，饑餓，饑餓6 6周后日產(chǎn)周后日產(chǎn)G G達(dá)達(dá)40g)40g)和和生成酮體生成酮體；腎髓質(zhì)腎髓質(zhì)無(wú)線粒體，主要由糖酵解供能；無(wú)線粒體，主要由糖酵解供能；腎皮質(zhì)腎皮質(zhì)主要主要由脂酸、酮體有氧氧化供能。由脂酸、酮體有氧氧化供能。第三節(jié)組織、器官的代謝特點(diǎn)及聯(lián)系第三節(jié)組織、器官的代謝特點(diǎn)及聯(lián)系器官組織特有酶功能代謝途徑代謝物代

20、謝產(chǎn)物肝葡萄糖激酶葡萄糖-6-P-酶甘油激酶代謝樞紐糖異生、脂酸B氧化、糖有氧氧化葡萄糖、脂酸、甘油、aa葡萄糖、VLDL、HDL、酮體腦神經(jīng)中樞 糖有氧氧化、糖酵解、aa代謝葡萄糖、aa、酮體、脂酸乳酸、 CO2、H2O心脂蛋白酯酶、呼吸鏈豐富泵出血液有氧氧化乳酸、葡萄糖、VLDLCO2、H2O器官組織特有酶功能代謝途徑代謝物代謝產(chǎn)物脂肪組織脂蛋白酯酶，激素敏感性脂肪酶儲(chǔ)存及動(dòng)員脂肪酯化脂酸、脂解VLDL、CM游離脂酸、甘油肌肉脂蛋白酯酶、呼吸鏈豐富收縮糖酵解、糖有氧氧化葡萄糖、 乳酸、 CO2、H2O 腎甘油激酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶排泄尿液、糖異生糖異生、糖酵解、酮體生成葡萄糖、甘油葡

21、萄糖紅細(xì)胞無(wú)線粒體運(yùn)輸氧糖酵解葡萄糖乳酸第三節(jié)組織、器官的代謝特點(diǎn)及聯(lián)系第三節(jié)組織、器官的代謝特點(diǎn)及聯(lián)系代代 謝謝 調(diào)調(diào) 節(jié)節(jié)The Regulation of MetabolismThe Regulation of Metabolism第第 四四 節(jié)節(jié) 代謝調(diào)節(jié)普遍存在于生物界，是生物的代謝調(diào)節(jié)普遍存在于生物界，是生物的重要特征。重要特征。主要通過(guò)細(xì)胞內(nèi)代謝物濃度的變主要通過(guò)細(xì)胞內(nèi)代謝物濃度的變化，對(duì)酶的活性及含量進(jìn)行調(diào)節(jié)，這化，對(duì)酶的活性及含量進(jìn)行調(diào)節(jié)，這種調(diào)節(jié)稱(chēng)為種調(diào)節(jié)稱(chēng)為原始調(diào)節(jié)原始調(diào)節(jié)或或細(xì)胞水平代謝細(xì)胞水平代謝調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)。單細(xì)胞生物單細(xì)胞生物高等生物高等生物 三級(jí)水平代謝調(diào)節(jié)三級(jí)水平

22、代謝調(diào)節(jié)細(xì)胞水平代謝調(diào)節(jié)細(xì)胞水平代謝調(diào)節(jié)激素水平代謝調(diào)節(jié)激素水平代謝調(diào)節(jié)高等生物在進(jìn)化過(guò)程中，出現(xiàn)了專(zhuān)司調(diào)節(jié)功能的高等生物在進(jìn)化過(guò)程中，出現(xiàn)了專(zhuān)司調(diào)節(jié)功能的內(nèi)內(nèi)分泌細(xì)胞分泌細(xì)胞及及內(nèi)分泌器官內(nèi)分泌器官，其分泌的激素可對(duì)其他細(xì)胞發(fā)，其分泌的激素可對(duì)其他細(xì)胞發(fā)揮代謝調(diào)節(jié)作用。揮代謝調(diào)節(jié)作用。整體水平代謝調(diào)節(jié)整體水平代謝調(diào)節(jié)在在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的控制下，或通過(guò)神經(jīng)纖維及神經(jīng)的控制下，或通過(guò)神經(jīng)纖維及神經(jīng)遞質(zhì)對(duì)靶細(xì)胞直接發(fā)生影響，或通過(guò)某些激素的分泌來(lái)遞質(zhì)對(duì)靶細(xì)胞直接發(fā)生影響，或通過(guò)某些激素的分泌來(lái)調(diào)節(jié)某些細(xì)胞的代謝及功能，并通過(guò)各種激素的互相協(xié)調(diào)節(jié)某些細(xì)胞的代謝及功能，并通過(guò)各種激素的互相協(xié)

23、調(diào)而對(duì)機(jī)體代謝進(jìn)行綜合調(diào)節(jié)。調(diào)而對(duì)機(jī)體代謝進(jìn)行綜合調(diào)節(jié)。細(xì)胞水平調(diào)節(jié)細(xì)胞水平調(diào)節(jié)激素水平調(diào)節(jié)激素水平調(diào)節(jié)整體水平調(diào)節(jié)整體水平調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)代謝速度調(diào)節(jié)代謝速度改變細(xì)胞膜改變細(xì)胞膜 通透性通透性影響酶活性影響酶活性相應(yīng)生理效應(yīng)相應(yīng)生理效應(yīng)EE酶結(jié)構(gòu)改變酶結(jié)構(gòu)改變酶合成酶合成酶分解酶分解誘導(dǎo)劑誘導(dǎo)劑EE酶結(jié)構(gòu)改變酶結(jié)構(gòu)改變酶合成酶合成酶分解酶分解阻遏劑阻遏劑化學(xué)修飾化學(xué)修飾抑制變構(gòu)抑制變構(gòu)( (劑劑) )化學(xué)修飾化學(xué)修飾激活變構(gòu)激活變構(gòu)( (劑劑) )快速調(diào)節(jié)快速調(diào)節(jié)：影響酶的結(jié)構(gòu)，快，：影響酶的結(jié)構(gòu)，快，但但 短暫，（幾秒幾分）短暫，（幾秒幾分）遲緩調(diào)節(jié)遲緩調(diào)節(jié)：影響酶含量，：影響酶含量，慢而持久（幾

24、小時(shí)）慢而持久（幾小時(shí)） 一、細(xì)胞水平的代謝調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)酶的調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)酶的分布、活性、含量分布、活性、含量p細(xì)胞水平的代謝調(diào)節(jié)主要是酶水平的調(diào)節(jié)。p細(xì)胞內(nèi)酶呈隔離分布。p 代謝途徑的速度、方向由其中的關(guān)鍵酶(key enzyme)的活性決定。p代謝調(diào)節(jié)主要是通過(guò)對(duì)關(guān)鍵酶活性的調(diào)節(jié)而實(shí)現(xiàn)的。（一）細(xì)胞內(nèi)酶的隔離分布（一）細(xì)胞內(nèi)酶的隔離分布代謝途徑有關(guān)酶類(lèi)常常組成多酶體系，分布于代謝途徑有關(guān)酶類(lèi)常常組成多酶體系，分布于細(xì)胞的某一區(qū)域細(xì)胞的某一區(qū)域 。酶定位的區(qū)域化線粒體:丙酮酸氧化;三羧酸循環(huán);-氧化;呼吸鏈電子傳遞;氧化磷酸化細(xì)胞質(zhì):酵解;磷戊糖途徑;糖原合成;脂肪酸合成;細(xì)胞核:核酸合成內(nèi)質(zhì)

25、網(wǎng):蛋白質(zhì)合成;磷脂合成多酶體系在細(xì)胞內(nèi)的分布多酶體系在細(xì)胞內(nèi)的分布多酶體系多酶體系分分 布布糖酵解糖酵解胞液胞液磷酸戊糖途徑磷酸戊糖途徑糖異生糖異生糖原合成糖原合成三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán)線粒體線粒體氧化磷酸化氧化磷酸化線粒體線粒體胞液胞液胞液胞液胞液胞液 與某一代謝有關(guān)的多個(gè)酶往往分布在細(xì)胞內(nèi)特定的與某一代謝有關(guān)的多個(gè)酶往往分布在細(xì)胞內(nèi)特定的部位，組成了一個(gè)多酶體系，共同參與同一個(gè)代謝途徑。部位，組成了一個(gè)多酶體系，共同參與同一個(gè)代謝途徑。胞液胞液+線粒體線粒體多酶體系多酶體系分布分布線粒體線粒體脂酸脂酸 氧化氧化脂酸脂酸合成合成胞液胞液內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、胞液內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、胞液膽固醇膽固醇合成合成磷脂磷脂合成

26、合成內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)DNA、RNA合成合成細(xì)胞核細(xì)胞核 酶的隔離分布的酶的隔離分布的意義意義 避免了各種代謝途徑互相干擾。避免了各種代謝途徑互相干擾。多酶體系多酶體系分分 布布蛋白質(zhì)合成蛋白質(zhì)合成多種水解酶多種水解酶溶酶體溶酶體線粒體、胞液線粒體、胞液尿素合成尿素合成血紅素血紅素合成合成內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、胞液內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、胞液線粒體、胞液線粒體、胞液 速度最慢，速度最慢，它的速度決定整個(gè)代謝途徑的總速度，它的速度決定整個(gè)代謝途徑的總速度，故又稱(chēng)其故又稱(chēng)其為限速酶為限速酶(limiting velocity enzymes)(limiting velocity enzymes)。 催化單向不可逆反應(yīng)或非平衡反應(yīng)，它

27、的活性決催化單向不可逆反應(yīng)或非平衡反應(yīng)，它的活性決定整個(gè)代謝途徑的方向。定整個(gè)代謝途徑的方向。 這類(lèi)酶活性除受底物控制外，還受多種代謝物或這類(lèi)酶活性除受底物控制外，還受多種代謝物或效應(yīng)劑的調(diào)節(jié)。效應(yīng)劑的調(diào)節(jié)。關(guān)鍵酶催化的反應(yīng)具有以下特點(diǎn)：關(guān)鍵酶催化的反應(yīng)具有以下特點(diǎn)：（二）代謝途徑是一系列酶促反應(yīng)組成的（二）代謝途徑是一系列酶促反應(yīng)組成的，其速度及方向由其中的關(guān)鍵酶決定，其速度及方向由其中的關(guān)鍵酶決定 。例：糖代謝的關(guān)鍵酶例：糖代謝的關(guān)鍵酶 快速調(diào)節(jié)快速調(diào)節(jié) 遲緩調(diào)節(jié)遲緩調(diào)節(jié)數(shù)秒、數(shù)分鐘數(shù)秒、數(shù)分鐘通過(guò)改變酶的活性通過(guò)改變酶的活性數(shù)小時(shí)、幾天數(shù)小時(shí)、幾天通過(guò)改變酶的含量通過(guò)改變酶的含量 別構(gòu)別

28、構(gòu)/ /變構(gòu)調(diào)節(jié)變構(gòu)調(diào)節(jié)(allosteric regulation)(allosteric regulation)共價(jià)共價(jià)/ /化學(xué)修飾調(diào)節(jié)化學(xué)修飾調(diào)節(jié)(chemical (chemical modification)modification) （三）（三）代謝調(diào)節(jié)主要是通過(guò)對(duì)關(guān)鍵酶活性的代謝調(diào)節(jié)主要是通過(guò)對(duì)關(guān)鍵酶活性的調(diào)節(jié)而實(shí)現(xiàn)的。調(diào)節(jié)而實(shí)現(xiàn)的。1. 1. 別構(gòu)調(diào)節(jié)的概念別構(gòu)調(diào)節(jié)的概念小分子化合物與酶分子活性中心以外的小分子化合物與酶分子活性中心以外的某一部位特異結(jié)合某一部位特異結(jié)合( (非共價(jià)鍵，可逆非共價(jià)鍵，可逆) ) ，引起，引起酶蛋白分子構(gòu)象變化，從而改變酶的活性，酶蛋白分子構(gòu)象變

29、化，從而改變酶的活性，這種調(diào)節(jié)稱(chēng)為酶的這種調(diào)節(jié)稱(chēng)為酶的別構(gòu)調(diào)節(jié)別構(gòu)調(diào)節(jié)或或變構(gòu)調(diào)節(jié)變構(gòu)調(diào)節(jié)。關(guān)鍵酶的變構(gòu)調(diào)節(jié)關(guān)鍵酶的變構(gòu)調(diào)節(jié)被調(diào)節(jié)的酶稱(chēng)為被調(diào)節(jié)的酶稱(chēng)為別構(gòu)酶別構(gòu)酶或或變構(gòu)酶變構(gòu)酶(allosteric enzyme)(allosteric enzyme)使酶發(fā)生別構(gòu)效應(yīng)的物質(zhì)，稱(chēng)為使酶發(fā)生別構(gòu)效應(yīng)的物質(zhì)，稱(chēng)為別構(gòu)效應(yīng)劑別構(gòu)效應(yīng)劑( (allosteric effectorallosteric effector) ) 別構(gòu)激活劑別構(gòu)激活劑 allosteric effectorallosteric effector 引起酶活性引起酶活性增加增加的別構(gòu)效應(yīng)劑。的別構(gòu)效應(yīng)劑。 別構(gòu)抑制劑別構(gòu)抑制劑

30、 allosteric effectorallosteric effector 引起酶活性引起酶活性降低降低的別構(gòu)效應(yīng)劑。的別構(gòu)效應(yīng)劑。2. 2. 別構(gòu)調(diào)節(jié)的機(jī)制別構(gòu)調(diào)節(jié)的機(jī)制別構(gòu)酶別構(gòu)酶催化亞基催化亞基調(diào)節(jié)亞基調(diào)節(jié)亞基別構(gòu)效應(yīng)劑：別構(gòu)效應(yīng)劑： 底物、終產(chǎn)物底物、終產(chǎn)物其他小分子代謝物其他小分子代謝物 變構(gòu)效應(yīng)劑：變構(gòu)效應(yīng)劑：可以是代謝終產(chǎn)物、酶底物或其它小分可以是代謝終產(chǎn)物、酶底物或其它小分 子代謝物。子代謝物。 催化亞基：催化亞基：變構(gòu)酶分子中有的亞基能變構(gòu)酶分子中有的亞基能與底物結(jié)合起與底物結(jié)合起催催 化作用化作用稱(chēng)之為催化亞基。稱(chēng)之為催化亞基。 調(diào)節(jié)亞基：調(diào)節(jié)亞基：變構(gòu)酶分子中有的亞基

31、能變構(gòu)酶分子中有的亞基能與變構(gòu)效應(yīng)劑結(jié)與變構(gòu)效應(yīng)劑結(jié) 合起合起調(diào)節(jié)作用調(diào)節(jié)作用稱(chēng)之為調(diào)節(jié)亞基。稱(chēng)之為調(diào)節(jié)亞基。 酶的別構(gòu)調(diào)節(jié)機(jī)制：酶的別構(gòu)調(diào)節(jié)機(jī)制： 變構(gòu)效應(yīng)劑通過(guò)非共價(jià)鍵與調(diào)節(jié)亞基結(jié)合，變構(gòu)效應(yīng)劑通過(guò)非共價(jià)鍵與調(diào)節(jié)亞基結(jié)合， 引起酶引起酶構(gòu)象改變構(gòu)象改變（疏松或緊密）從而影響（疏松或緊密）從而影響 酶與底物的結(jié)合，使酶活性受到抑制或激活。酶與底物的結(jié)合，使酶活性受到抑制或激活。 別構(gòu)效應(yīng)劑別構(gòu)效應(yīng)劑 + + 酶的調(diào)節(jié)亞基酶的調(diào)節(jié)亞基酶的構(gòu)象改變酶的構(gòu)象改變酶的活性改變酶的活性改變（激活或抑制（激活或抑制 ）疏松疏松亞基聚合亞基聚合緊密緊密亞基解聚亞基解聚酶分子多聚化酶分子多聚化非共價(jià)鍵可逆結(jié)

32、合非共價(jià)鍵可逆結(jié)合蛋白激酶蛋白激酶A A的變構(gòu)調(diào)節(jié)的變構(gòu)調(diào)節(jié)3. 3. 變構(gòu)調(diào)節(jié)的特點(diǎn)：變構(gòu)調(diào)節(jié)的特點(diǎn)：酶活性的改變通過(guò)酶酶活性的改變通過(guò)酶分子構(gòu)象分子構(gòu)象的改變而實(shí)的改變而實(shí)現(xiàn)；現(xiàn)；酶的變構(gòu)僅涉及酶的變構(gòu)僅涉及非共價(jià)鍵非共價(jià)鍵的變化；的變化；調(diào)節(jié)酶活性的因素為調(diào)節(jié)酶活性的因素為代謝物代謝物；為一為一非耗能非耗能過(guò)程；過(guò)程；無(wú)放大無(wú)放大效應(yīng)。效應(yīng)。 代謝途徑變構(gòu)酶變構(gòu)激活劑變構(gòu)抑制劑三羧酸循環(huán) 檸檬酸合酶異檸檬酸脫氫酶AMPAMP,ADPATP,長(zhǎng)鏈脂酰CoAATP糖異生丙酮酸羧化酶乙酰CoA,ATPAMP糖原分解磷酸化酶bAMP,G-1-P,Pi ATP,G-6-P脂酸合成乙酰輔酶A羧化酶檸

33、檬酸，異檸檬酸長(zhǎng)鏈脂酰CoA氨基酸代謝 谷氨酸脫氫酶ADP,亮氨酸，蛋氨酸GTP,ATP,NADH嘌呤合成谷胺酰胺PRPP酰胺轉(zhuǎn)移酶AMP,GMP嘧啶合成天冬氨酸轉(zhuǎn)甲酰酶CTP,UTP核酸合成脫氧胸苷激酶dCTP,dATPdTTP4. 4. 別構(gòu)調(diào)節(jié)的生理意義別構(gòu)調(diào)節(jié)的生理意義 代謝終產(chǎn)物反饋抑制代謝終產(chǎn)物反饋抑制 (feedback (feedback inhibition) inhibition) 反應(yīng)途徑中的酶，使代謝物不反應(yīng)途徑中的酶，使代謝物不致生成過(guò)多。致生成過(guò)多。乙酰乙酰CoACoA 乙酰乙酰CoACoA羧化酶羧化酶丙二酰丙二酰CoACoA長(zhǎng)鏈脂酰長(zhǎng)鏈脂酰CoACoA 別構(gòu)調(diào)節(jié)使

34、能量得以有效利用，不致浪費(fèi)。別構(gòu)調(diào)節(jié)使能量得以有效利用，不致浪費(fèi)。G-6-PG-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進(jìn)糖的儲(chǔ)存促進(jìn)糖的儲(chǔ)存能量有效儲(chǔ)存能量有效儲(chǔ)存ATPATP生成不過(guò)多生成不過(guò)多別構(gòu)調(diào)節(jié)使不同的代謝途徑相互協(xié)調(diào)。別構(gòu)調(diào)節(jié)使不同的代謝途徑相互協(xié)調(diào)。檸檬酸檸檬酸+ +6-6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1-1抑制糖的氧化抑制糖的氧化 乙酰輔酶乙酰輔酶A A 羧化酶羧化酶 促進(jìn)脂酸的合成促進(jìn)脂酸的合成酶的化學(xué)修飾調(diào)節(jié)酶的化學(xué)修飾調(diào)節(jié)1. 1. 化學(xué)修飾的概念化學(xué)修飾的概念酶蛋白肽鏈上某些殘基在酶的催化下發(fā)酶蛋白肽鏈上某些殘基在酶的催化下發(fā)生生

35、可 逆 的 共 價(jià) 修 飾可 逆 的 共 價(jià) 修 飾 ( c o v a l e n t ( c o v a l e n t modification)modification)，從而引起酶活性改變，這從而引起酶活性改變，這種調(diào)節(jié)稱(chēng)為酶的化學(xué)修飾。種調(diào)節(jié)稱(chēng)為酶的化學(xué)修飾。2. 2. 化學(xué)修飾的主要方式化學(xué)修飾的主要方式磷酸化磷酸化 - - - - - - 去磷酸去磷酸乙?；阴；?- - - - - - 脫乙酰脫乙酰甲基化甲基化 - - - - - - 去甲基去甲基腺苷化腺苷化 - - - - - - 脫腺苷脫腺苷 SH SH 與與 S S S S 互變互變酶的磷酸化與脫磷酸化酶的磷酸化與脫磷

36、酸化-OH-OHThrThrSerSerTyrTyr酶蛋白酶蛋白H2OPi磷蛋白磷蛋白磷酸酶磷酸酶 ATP ATPADPADP蛋白激酶蛋白激酶ThrThrSerSerTyrTyr-O-PO-O-PO3 32-2-磷酸化的磷酸化的酶蛋白酶蛋白3. 3. 化學(xué)修飾的特點(diǎn)化學(xué)修飾的特點(diǎn) 酶有酶有高（有）高（有）或或低（無(wú)）低（無(wú)）活性?xún)煞N形式活性?xún)煞N形式 酶蛋白的共價(jià)修飾是酶蛋白的共價(jià)修飾是可逆可逆的酶促反應(yīng)的酶促反應(yīng) 酶分子出現(xiàn)酶分子出現(xiàn)共價(jià)鍵共價(jià)鍵的變化的變化 有些酶具有別構(gòu)與化學(xué)修飾有些酶具有別構(gòu)與化學(xué)修飾雙重調(diào)節(jié)雙重調(diào)節(jié) 多受多受激素激素調(diào)節(jié)調(diào)節(jié) 具有具有放大放大效應(yīng)效應(yīng)，效率較變構(gòu)調(diào)節(jié)高。

37、，效率較變構(gòu)調(diào)節(jié)高。 磷酸化與脫磷酸磷酸化與脫磷酸是最常見(jiàn)的方式。是最常見(jiàn)的方式。意義：由于意義：由于酶的共價(jià)修飾反應(yīng)是酶促反應(yīng)，只要酶的共價(jià)修飾反應(yīng)是酶促反應(yīng)，只要有少量信號(hào)分子（如激素）存在，即可通過(guò)加速有少量信號(hào)分子（如激素）存在，即可通過(guò)加速這種酶促反應(yīng)，而使大量的另一種酶發(fā)生化學(xué)修這種酶促反應(yīng)，而使大量的另一種酶發(fā)生化學(xué)修飾，從而獲得放大效應(yīng)。飾，從而獲得放大效應(yīng)。這種調(diào)節(jié)方式快速、效率極高。這種調(diào)節(jié)方式快速、效率極高。級(jí)聯(lián)系統(tǒng)級(jí)聯(lián)系統(tǒng)(cascade system)定義：在一個(gè)連鎖反映中，當(dāng)起始的激酶受到定義：在一個(gè)連鎖反映中，當(dāng)起始的激酶受到激活后，其他的酶被依次激活，能引起原始

38、信激活后，其他的酶被依次激活，能引起原始信號(hào)放大的酶鏈反應(yīng)體系。號(hào)放大的酶鏈反應(yīng)體系。酶級(jí)聯(lián)系統(tǒng)調(diào)控示意圖腎上腺素或腎上腺素或胰高血糖素胰高血糖素1、腺苷酸環(huán)化酶、腺苷酸環(huán)化酶（無(wú)活性）（無(wú)活性）腺苷酸環(huán)化酶（活性）腺苷酸環(huán)化酶（活性）2、ATPcAMPR、cAMP3、蛋白激酶、蛋白激酶（無(wú)活性）（無(wú)活性）蛋白激酶（活性）蛋白激酶（活性）4、磷酸化酶激酶、磷酸化酶激酶（無(wú)活性）（無(wú)活性）磷酸化酶激酶（活性）磷酸化酶激酶（活性）5、磷酸化酶、磷酸化酶 b（無(wú)活性）（無(wú)活性）磷酸化酶磷酸化酶 a（活性）（活性）6、糖原、糖原6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖葡萄糖葡萄糖血液血液腎上腺

39、素或腎上腺素或胰高血糖素胰高血糖素132 102 104 106 108葡萄糖葡萄糖ATP ADPATP ADP456某些酶的化學(xué)修飾調(diào)節(jié)酶 反應(yīng)類(lèi)型效 應(yīng)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(xì)胞）磷酸化脫磷酸激活/抑制HMG-CoA還原酶磷酸化脫磷酸抑制/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

40、脫腺苷抑制/激活黃嘌呤氧化(脫氫)酶SH/-S-S-脫氫/氧化酶別構(gòu)調(diào)節(jié)與化學(xué)修飾調(diào)節(jié)的比較n某些酶同時(shí)存在兩種調(diào)節(jié)方式v別構(gòu)調(diào)節(jié)是細(xì)胞的基本調(diào)節(jié)方式基本調(diào)節(jié)方式v化學(xué)修飾調(diào)節(jié)是高效的調(diào)節(jié)方式高效的調(diào)節(jié)方式酶的變構(gòu)調(diào)節(jié)與化學(xué)修飾調(diào)節(jié)的異同酶的變構(gòu)調(diào)節(jié)與化學(xué)修飾調(diào)節(jié)的異同酶的變構(gòu)調(diào)節(jié)酶的化學(xué)修飾調(diào)節(jié)共同點(diǎn)細(xì)胞水平調(diào)節(jié)；對(duì)現(xiàn)有酶主要是關(guān)鍵酶進(jìn)行快速調(diào)節(jié)；調(diào)節(jié)的結(jié)果都是使酶構(gòu)象改變調(diào)節(jié)因子變構(gòu)劑小分子化合物結(jié)合方式非共價(jià)鍵可逆結(jié)合共價(jià)可逆結(jié)合或去除能量消耗不消耗ATP消耗ATP放大效應(yīng)無(wú)有酶量的調(diào)節(jié)酶量的調(diào)節(jié)1. 1. 酶蛋白合成的誘導(dǎo)與阻遏酶蛋白合成的誘導(dǎo)與阻遏加速酶合成的化合物稱(chēng)為加速酶合成的化

41、合物稱(chēng)為誘導(dǎo)劑誘導(dǎo)劑(inducer)(inducer)減少酶合成的化合物稱(chēng)為減少酶合成的化合物稱(chēng)為阻遏劑阻遏劑(repressor)(repressor) 常見(jiàn)的誘導(dǎo)或阻遏方式常見(jiàn)的誘導(dǎo)或阻遏方式 底物對(duì)酶合成的誘導(dǎo)和阻遏底物對(duì)酶合成的誘導(dǎo)和阻遏 產(chǎn)物對(duì)酶合成的阻遏產(chǎn)物對(duì)酶合成的阻遏 激素對(duì)酶合成的誘導(dǎo)激素對(duì)酶合成的誘導(dǎo) 藥物對(duì)酶合成的誘導(dǎo)藥物對(duì)酶合成的誘導(dǎo) 2. 2. 酶蛋白降解酶蛋白降解溶酶體溶酶體蛋白酶體蛋白酶體 釋放蛋白水解酶，降解蛋白質(zhì)釋放蛋白水解酶，降解蛋白質(zhì) 泛素識(shí)別、結(jié)合蛋白質(zhì)；泛素識(shí)別、結(jié)合蛋白質(zhì)；蛋白水解酶降解蛋白質(zhì)蛋白水解酶降解蛋白質(zhì)通過(guò)改變酶蛋白分子的降解速度，也能調(diào)

42、通過(guò)改變酶蛋白分子的降解速度，也能調(diào)節(jié)酶的含量。節(jié)酶的含量。二、激素水平的代謝調(diào)節(jié)二、激素水平的代謝調(diào)節(jié)激素激素：是由內(nèi)分泌細(xì)胞及內(nèi)分泌腺合成與分泌的：是由內(nèi)分泌細(xì)胞及內(nèi)分泌腺合成與分泌的化學(xué)物質(zhì)?；瘜W(xué)物質(zhì)。激素通過(guò)與其激素通過(guò)與其受體受體的特異識(shí)別與結(jié)合調(diào)節(jié)物質(zhì)代的特異識(shí)別與結(jié)合調(diào)節(jié)物質(zhì)代謝或基因表達(dá)。謝或基因表達(dá)。激素水平的調(diào)節(jié)是指多細(xì)胞生物通過(guò)產(chǎn)生的各種激素水平的調(diào)節(jié)是指多細(xì)胞生物通過(guò)產(chǎn)生的各種激素來(lái)影響細(xì)胞中激素來(lái)影響細(xì)胞中酶活性和酶含量酶活性和酶含量的調(diào)節(jié)方式。的調(diào)節(jié)方式。 部分內(nèi)分泌細(xì)胞或內(nèi)分泌腺合成與分泌的激素部分內(nèi)分泌細(xì)胞或內(nèi)分泌腺合成與分泌的激素分泌細(xì)胞或內(nèi)分泌腺分泌細(xì)胞或內(nèi)

43、分泌腺激素激素甲狀腺腺泡上皮細(xì)胞甲狀腺腺泡上皮細(xì)胞甲狀腺素甲狀腺素甲狀腺甲狀腺C C細(xì)胞細(xì)胞降鈣素降鈣素甲狀旁腺主細(xì)胞甲狀旁腺主細(xì)胞甲狀旁腺素甲狀旁腺素腎上腺皮質(zhì)腎上腺皮質(zhì)醛固酮、皮質(zhì)醇、雌二醇醛固酮、皮質(zhì)醇、雌二醇腎上腺髓質(zhì)腎上腺髓質(zhì)腎上腺素、去甲腎上腺素腎上腺素、去甲腎上腺素胰島胰島A A細(xì)胞細(xì)胞胰高血糖素胰高血糖素胰島胰島B B細(xì)胞細(xì)胞胰島素胰島素前列腺前列腺松果體細(xì)胞松果體細(xì)胞褪黑素褪黑素 神經(jīng)垂體神經(jīng)垂體催產(chǎn)素、抗利尿激素催產(chǎn)素、抗利尿激素腺垂體腺垂體促甲狀腺激素、促腎上腺皮質(zhì)激素、促卵泡激促甲狀腺激素、促腎上腺皮質(zhì)激素、促卵泡激素、黃體生成素、生長(zhǎng)素、催乳素、促黑激素素、黃體生成素、生長(zhǎng)素、催乳素、促黑激素腎上腺素3. 級(jí)聯(lián)調(diào)節(jié)腎上腺素腎上腺素受體腎上腺素受體G蛋白（無(wú)活性）G蛋白（有活性）腺苷酸環(huán)化酶（無(wú)活性）腺苷酸環(huán)化酶（有活性）ATPcAMP蛋白激酶A（無(wú)活性）蛋白激酶A（有活性）磷酸化酶b激酶（無(wú)活性）磷酸化酶b激