代谢调节的主要方式.pdf

第 二 节 代谢调节的主要方式 (The Main Ways of Metabolic Regulation) 高等生物 —— 三级水平代谢调节 •细胞水平代谢调节 •激素水平代谢调节 高等生物在进化过程中 ，出现了专司调节功能的内分泌细胞及 内分泌器官，其分泌的激素可对其他细胞发挥代谢调节作用。 •整体水平代谢调节 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。 一、细胞内物质代谢主要通过对关键酶活性的调节来实现的 • 细胞水平的代谢调节主要是酶水平的调节。 • 细胞内酶呈隔离分布。 • 代谢途径的速度、方向由其中的关键酶的活性决定。 • 代谢调节主要是通过对关键酶活性的调节而实现的。 （一）各种代谢在细胞内区隔分布是物质代谢及其调节的 亚细胞结构基础 多酶体系 分布 多酶体系 分布 DNA、RNA合成 细胞核 糖酵解 细胞质 蛋白质合成 内质网、细胞质 戊糖磷酸途径 细胞质 糖原合成 细胞质 糖异生 细胞质、线粒体 脂肪酸合成 细胞质 脂肪酸氧化 细胞质、线粒体 胆固醇合成 内质网、细胞质 多种水解酶 溶酶体 磷脂合成 内质网 柠檬酸循环 线粒体 血红素合成 细胞质、线粒体 氧化磷酸化 线粒体 尿素合成 细胞质、线粒体 酶的这种区隔分布，能避免不同代谢途径之间彼 此干扰，使同一代谢途径中的系列酶促反应能够更顺 利地连续进行，既提高了代谢途径的进行速度，也有 利于调控。 （二）关键酶活性决定整个代谢途径的速度和方向 ※ 关键酶（key enzymes） 代谢过程中具有调节作用的酶。 ※ 关键酶催化的反应特点 ① 常常催化一条代谢途径的第一步反应或分支点上的反应，速度最慢，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。 某些重要的代谢途径的关键酶 代谢途径 关键酶 己糖激酶 糖酵解 磷酸果糖激酶-1 丙酮酸激酶 丙酮酸氧化脱羧 丙酮酸脱氢酶系 异柠檬酸脱氢酶 柠檬酸循环 α-酮戊二酸脱氢酶系 柠檬酸合酶 糖原分解 磷酸化酶 糖原合成