物质代谢的调节控制总结.doc

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1、物质代谢的调节控制总结一、物质代谢的相互调节1、在能量代谢上的相互联系2、物质代谢之间的相互联系1）糖代谢与脂代谢的相互联系Ø摄入的糖量超过能量消耗时Ø脂肪的甘油部分能在体内转变为糖Ø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2）糖与氨基酸代谢的相互联系Ø①大部分氨基酸脱氨基后，生成相应的α-酮酸，可转变为糖。Ø②糖代谢的中间产物可氨基化生成某些非必需氨基酸3）脂类与氨基酸代谢的相互联系Ø①蛋白质可以转变为脂肪氨基酸——α-酮戊二酸——乙酰CoA——脂肪Ø②氨基酸可作为合成磷脂的原料Ø③脂肪的甘油可转变为非必需氨基酸4）核酸与糖、蛋白质代谢的相互联系Ø①氨基酸

2、是体内合成核酸的重要原料Ø②磷酸戊糖途径提供核糖磷酸5）核酸代谢与糖、脂肪、蛋白质代谢的相互联系二、代谢调节的种类与机制1、基本概念1）代谢网络细胞中生物分子成千上万，它们最终都与几类基本代谢联系，进入一定的代谢途径，从而物质代谢有条不紊进行。不同的代谢途径又通过交叉点上关键的共同中间代谢产物得以通，形成经济有效、运转良好的代谢网络。2）代谢调节：生物体对自身各种代谢途径方向的控制和代谢反应速度的调节。普遍存在于生物界，是生物的重要特征。3）单细胞生物：主要通过细胞内代谢物浓度的变化、对酶的活性及含量进行调节，这种调节方式称为原始调节或分子水平代谢调节。4）高等生物：三级水平代

3、谢调节（分子水平、细胞水平、激素水平与神经系统的整体水平）。①内分泌细胞及器官分泌的激素可对其他细胞发挥代谢调节作用。②在中枢神经系统的控制下，或通过神经纤维及神经递质对靶细胞直接发生影响，或通过某些激素的分泌来调节某些细胞的代谢及功能，并通过各种激素的互相协调而对机体代谢进行综合调节。③分子水平调节是整个代谢调节的基础。2、分子水平的调节1）代谢途径的速度和方向由关键酶的活性决定Ø限速酶：速度最慢，它的速度决定整个代谢途径的总速度。Ø催化单向反应不可逆或非平衡反应，它的活性决定整个代谢途径的方向。Ø这类酶活性除受底物控制外，还受多种代谢物或效应剂的调节。Ø糖原合成：糖原合成酶

4、；糖原分解：糖原磷酸化酶。2）酶水平的调节：酶活性的调节，酶量的调节①酶活性的调节：通过改变酶的活性在数秒、数分钟内完成的快速代谢调节，包括变构调节和化学修饰调节。②酶量的调节：通过改变酶的含量在数小时、几天内完成的迟缓代谢调节，包括酶蛋白降解和酶蛋白合成的诱导与阻遏。3）变构调节①代谢终产物反馈调节：抑制或激活反应途径中的关键酶，使代谢物不致生成过多。②变构调节使能量得以有效利用，不致浪费。②变构调节使不同的代谢途径相互协调。③酶促化学修饰调节修饰形式：磷酸化/去磷酸化（主）、乙酰化/去乙酰化、腺苷酰化/去腺苷酰化、甲基化/去甲基化、尿苷酰化/去尿苷酰化、氧化(S-S)/还原

5、(2SH)4）酶量的调节酶降解的调节：通过改变酶蛋白分子的降解速度调节酶的含量酶合成的调节（基因表达调控）：底物对酶合成的诱导和阻遏、产物对酶合成的阻遏、激素对酶合成的诱导、药物对酶合成的诱导。酶水平的调节机制是最基础、最关键的代谢调节。3、细胞水平的代谢调节：Ø区域化：代谢途径有关酶类常组成多酶体系，分布于细胞的某一区域。Ø对酶的底物转运（浓度）起调节作用。Ø对酶的活性起调节作用（结合状态、可溶性、激活因子等）。酶隔离与区域化分布的意义：避免了各种代谢途径互相干扰。4、整体水平的代谢调节内、外环境改变——机体相关组织分泌激素——激素与靶细胞上的受体结合——靶细胞产生生物学效应

6、，适应内外环境改变三、主要代谢途径的调节控制1、糖酵解途径的调控1）限速酶：果糖磷酸激酶①ADP、AMP、β-D-果糖-2,6-二磷酸是别构激活剂；ATP、H+是别构抑制剂；②ATP／AMP比值对该酶括性的调节对细胞有重要的生理意义；③H+可抑制果糖磷酸激酶活性，它可防止肌肉中形成过量乳酸而使血液酸中毒；④柠檬酸可增加ATP对酶的抑制作用；β-D-果糖-2,6-二磷酸可消除ATP对酶的抑制效，使酶活化（控制酶构象转换）2）己糖激酶：G-6-P是该酶的别构抑制剂（反馈抑制）。3）丙酮酸激酶①果糖-1,6-二磷酸是该酶的激活剂（前馈激活），丙氨酸是该酶的别构抑制剂。②丙氨酸抑制丙酮

7、酸激酶的活性，可避免丙酮酸的过剩（反馈抑制）；③ATP、乙酰CoA等也可抑制该酶活性，减弱酵解作用（反馈抑制）2、脂代谢的调节1）神经调节：主要体现在季节变化，秋季脂肪合成增多，以利冬天保暖；春季脂肪分解增多，因要合成大量的性激素和繁育后代消耗能量。2）激素调节：促进脂肪分解的激素很多，如肾上腺素、生长激素、胰高血糖素、促肾上腺皮质激素、甲状腺素、促甲状腺素等；促进脂肪合成的激素有胰岛素、前列腺素。3）脂肪动员的调节4）β-氧化的调节Ø限速步骤：脂酰基进入线粒体，丙二酸单酰CoA的浓度增加，