第16章代谢调控-PPT精品文档97页
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《代谢调控上传》课件
代谢调控的机制
1
代谢调节的原理ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
代谢调控通过调整酶活性、基因表达和
代谢调节的途径
2
信号转导等机制，实现对代谢途径的调 节。
• 转录调控途径
• 翻译调节途径
• 后翻译调节途径
代谢调控与代谢疾病
代谢调控与糖尿病
糖尿病是一种代谢性疾病，由于 胰岛素分泌不足或胰岛素抵抗导 致代谢调控失衡。
代谢调控与肥胖症
肥胖症是一种代谢紊乱的疾病， 与能量摄入和能量消耗之间的失 衡有关。
代谢调控与高血压
高血压是一种常见的心血管疾病， 与肾素-血管紧张素-醛固酮系统 等代谢调控机制有关。
代谢调控的应用
代谢调节在医学上的应用
• 药物研究 • 疾病治疗
代谢调节在食品工业中的应用
• 保鲜剂 • 添加剂
总结
• 代谢调控的意义 • 代谢调控的现状 • 代谢调控的前景
《代谢调控上传》PPT课件
代谢调控：引言
代谢调控是生物体在不同环境和条件下调整代谢活动的过程，通过调控内源 性和外源性代谢物以及节律性代谢物来维持代谢平衡。
什么是代谢调控
定义
代谢调控是生物体对代谢活动进行调整和维持的 过程，以适应不同的生理和环境需求。
代谢调节的分类
• 内源性代谢物 • 外源性代谢物 • 节律性代谢物
代谢调节
代谢调节
内容
物质代谢的相互联系 细胞水平的代谢调节 激素水平的代谢调节 整体调节
第一节 物质代谢的相互联系
一、糖、脂类、蛋白质代谢间的联系
1. 能量代谢的相互协作关系 2. 物质代谢的相互转变关系
1) 糖与脂类之间的转变 2) 糖与氨基酸之间的转变 3) 氨基酸与脂类之间的转变
（一）能量代谢的相互协作关系
（生长因子、细胞因子、神经递质、激素）
信
息
与靶细胞上特异受体结合
传
递
细胞内信号转换
表现效应
根据激素受体的定位：
激素
作用于膜受体的激素
（蛋白质、多肽、儿茶酚胺）
作用于细胞内受体的激素
（类固醇激素、甲状腺素）
亲水 疏水
一、细胞膜受体激素的调节作用
cAMP-蛋白激酶途径 Ca2+-依赖性蛋白激酶途径 cGMP-蛋白激酶途径 酪氨酸蛋白激酶途径
常见的第二信使：
cAMP、cGMP、IP3、DG、Ca2+
不同的第二信使产生不同的生物效应
肾上腺素+受体 G蛋白→G蛋白 腺苷酸环化酶→腺苷酸环化酶
ATP→cAMP ×2 蛋白激酶→蛋白激酶
糖原合成抑制
糖原合成酶D（Pi） 糖原合成酶I
磷酸化酶b激酶→磷酸化酶b激酶(Pi) ×4 糖原磷酸酶b→糖原磷酸酶a ×6 糖原分解增强
机体的供பைடு நூலகம்特点
糖：60%以上 脂肪：25%左右 蛋白质：少量
不同组织器官的能量来源不同
心脏：酮体、乳酸、游离脂肪酸等 肾髓质、红细胞：糖酵解 脑组织：葡萄糖为唯一供能物质
（二）物质代谢的相互转变关系
1. 糖与脂类之间的转变：以糖变脂肪为主
内容
物质代谢的相互联系 细胞水平的代谢调节 激素水平的代谢调节 整体调节
第一节 物质代谢的相互联系
一、糖、脂类、蛋白质代谢间的联系
1. 能量代谢的相互协作关系 2. 物质代谢的相互转变关系
1) 糖与脂类之间的转变 2) 糖与氨基酸之间的转变 3) 氨基酸与脂类之间的转变
（一）能量代谢的相互协作关系
（生长因子、细胞因子、神经递质、激素）
信
息
与靶细胞上特异受体结合
传
递
细胞内信号转换
表现效应
根据激素受体的定位：
激素
作用于膜受体的激素
（蛋白质、多肽、儿茶酚胺）
作用于细胞内受体的激素
（类固醇激素、甲状腺素）
亲水 疏水
一、细胞膜受体激素的调节作用
cAMP-蛋白激酶途径 Ca2+-依赖性蛋白激酶途径 cGMP-蛋白激酶途径 酪氨酸蛋白激酶途径
常见的第二信使：
cAMP、cGMP、IP3、DG、Ca2+
不同的第二信使产生不同的生物效应
肾上腺素+受体 G蛋白→G蛋白 腺苷酸环化酶→腺苷酸环化酶
ATP→cAMP ×2 蛋白激酶→蛋白激酶
糖原合成抑制
糖原合成酶D（Pi） 糖原合成酶I
磷酸化酶b激酶→磷酸化酶b激酶(Pi) ×4 糖原磷酸酶b→糖原磷酸酶a ×6 糖原分解增强
机体的供பைடு நூலகம்特点
糖：60%以上 脂肪：25%左右 蛋白质：少量
不同组织器官的能量来源不同
心脏：酮体、乳酸、游离脂肪酸等 肾髓质、红细胞：糖酵解 脑组织：葡萄糖为唯一供能物质
（二）物质代谢的相互转变关系
1. 糖与脂类之间的转变：以糖变脂肪为主
代谢的调节医学PPT
❖ 别构效应物: 底物、产物或代谢途径的 终产物及小分子的核苷酸 类物质等。分: 别构激活剂、别构抑制剂
精品课件
别构激活 别构抑19制
活性中心
变构酶
代谢物
非共价键
E
别构部位
E
酶结构发生改变
allosteric effector
变构效应剂
变构激活剂
变构抑制剂
酶活性↑ 酶活性↓
精品课件
20
❖变构调节的生理意义：防止代谢终产物积累
❖但是在动物体内由脂肪酸合成氨基酸碳架结构的 可能性不大。因为脂酸分解生成的乙酰CoA进入 三羧酸循环，再由循环中的中间产物形成氨基酸 时，消耗了循环中的有机酸（α-酮酸），如无其 他来源得以补充，反应则不能进行下去。因此， 一般地说，动物组织不易利用脂肪酸合成氨基酸。
精品课件
10
❖所有氨基酸，无论是生糖的、生酮的，还 是兼生的都可以在动物体内转变成脂肪。 生酮氨基酸可以通过解酮作用转变成乙酰 CoA之后合成脂肪酸，生糖氨基酸既然能异 生成糖，自然也可以转变成脂肪，可直接 或者间接生成丙酮酸。此外，蛋氨酸，丝 氨酸等还是合成磷脂的原料。
精品课件
49
色氨酸操纵子调节机制
3/
5/
R
PO
E D C BA
5/ 调节基因
启动子 操纵序列 衰减子
5个结构基因
3/
阻遏蛋白
编码3种酶 合成色氨酸
精品课件
50
无色氨酸时：
阻遏蛋白不能 结合O序列
操纵基因开放 合成色氨酸
精品课件
51 46
有色氨酸时：
色氨酸（辅阻遏剂） 阻遏蛋白+色氨酸复合物 与O序列结合 阻断基因开放 色氨酸不能合成
精品课件
别构激活 别构抑19制
活性中心
变构酶
代谢物
非共价键
E
别构部位
E
酶结构发生改变
allosteric effector
变构效应剂
变构激活剂
变构抑制剂
酶活性↑ 酶活性↓
精品课件
20
❖变构调节的生理意义：防止代谢终产物积累
❖但是在动物体内由脂肪酸合成氨基酸碳架结构的 可能性不大。因为脂酸分解生成的乙酰CoA进入 三羧酸循环，再由循环中的中间产物形成氨基酸 时，消耗了循环中的有机酸（α-酮酸），如无其 他来源得以补充，反应则不能进行下去。因此， 一般地说，动物组织不易利用脂肪酸合成氨基酸。
精品课件
10
❖所有氨基酸，无论是生糖的、生酮的，还 是兼生的都可以在动物体内转变成脂肪。 生酮氨基酸可以通过解酮作用转变成乙酰 CoA之后合成脂肪酸，生糖氨基酸既然能异 生成糖，自然也可以转变成脂肪，可直接 或者间接生成丙酮酸。此外，蛋氨酸，丝 氨酸等还是合成磷脂的原料。
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49
色氨酸操纵子调节机制
3/
5/
R
PO
E D C BA
5/ 调节基因
启动子 操纵序列 衰减子
5个结构基因
3/
阻遏蛋白
编码3种酶 合成色氨酸
精品课件
50
无色氨酸时：
阻遏蛋白不能 结合O序列
操纵基因开放 合成色氨酸
精品课件
51 46
有色氨酸时：
色氨酸（辅阻遏剂） 阻遏蛋白+色氨酸复合物 与O序列结合 阻断基因开放 色氨酸不能合成
代谢调节综述PPT幻灯片
代谢调节的内容及重要性
生物体内存在着相互联系，错综复杂的代 谢过程。如果体内不存在调节和控制，各种 代谢就会变得杂乱无章，生物也就不能存活。 实际上，生物体内存在着调节控制，控制各 种代谢有条不紊地进行。
代谢调节的内容
生物体内的代谢调节，在四种不同水平上进行。
酶的调节 激素的调节 神经的调节
某些物质可以诱导细胞内产生诱导酶，这种作 用叫做酶的诱导生成作用。
诱导酶：是指当细胞中加入特定诱导物后诱导 产生的酶，它的含量在诱导物存在下显著增高， 这种诱导物往往是酶底物的类似物或底物本身。
诱导酶的例子
例：E.coli 可利用多种糖为碳源，当利用
乳糖做碳源时，需要一个关键性的酶，β半乳糖苷酶，这个酶可将乳糖水解为半乳 糖和G。而用乳糖作碳源时，开始E.coli几 乎不能利用，1-2分钟后，此酶迅速增加上 千倍。这是新的酶分子的合成，而不是原 有酶分子的活化，它是由乳糖诱导生成的。 因此，β-半乳糖苷酶是个诱导酶。
启动基因(promotor)：（在调节基因和操纵基因之间）， 有RNA聚合酶的结合部位，启动DNA转录。
结构基因(Structural gene)：可以转录出mRNA合成酶蛋白， 决定蛋白质中的氨基酸顺序，或决定mRNA中核苷酸顺序 的基因。
调节基因(regulator)：负责阻遏蛋白的合成。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
（三） 别构调节
别构调节allosteric regulation：酶分子的非催化部位 与某些化合物可逆地非共价结合后发生构象的改变， 进而改变E活性状态，称为E的别构调节。
操纵子：在原核生物的DNA分子的不同区域分布着一 个调节基因和一个操纵子，一个操纵子包括一个操纵 基因，一群功能相关的结构基因，以及在调节基因和 操纵基因之间专管转录起始的启动子(基因)。
生物体内存在着相互联系，错综复杂的代 谢过程。如果体内不存在调节和控制，各种 代谢就会变得杂乱无章，生物也就不能存活。 实际上，生物体内存在着调节控制，控制各 种代谢有条不紊地进行。
代谢调节的内容
生物体内的代谢调节，在四种不同水平上进行。
酶的调节 激素的调节 神经的调节
某些物质可以诱导细胞内产生诱导酶，这种作 用叫做酶的诱导生成作用。
诱导酶：是指当细胞中加入特定诱导物后诱导 产生的酶，它的含量在诱导物存在下显著增高， 这种诱导物往往是酶底物的类似物或底物本身。
诱导酶的例子
例：E.coli 可利用多种糖为碳源，当利用
乳糖做碳源时，需要一个关键性的酶，β半乳糖苷酶，这个酶可将乳糖水解为半乳 糖和G。而用乳糖作碳源时，开始E.coli几 乎不能利用，1-2分钟后，此酶迅速增加上 千倍。这是新的酶分子的合成，而不是原 有酶分子的活化，它是由乳糖诱导生成的。 因此，β-半乳糖苷酶是个诱导酶。
启动基因(promotor)：（在调节基因和操纵基因之间）， 有RNA聚合酶的结合部位，启动DNA转录。
结构基因(Structural gene)：可以转录出mRNA合成酶蛋白， 决定蛋白质中的氨基酸顺序，或决定mRNA中核苷酸顺序 的基因。
调节基因(regulator)：负责阻遏蛋白的合成。
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（三） 别构调节
别构调节allosteric regulation：酶分子的非催化部位 与某些化合物可逆地非共价结合后发生构象的改变， 进而改变E活性状态，称为E的别构调节。
操纵子：在原核生物的DNA分子的不同区域分布着一 个调节基因和一个操纵子，一个操纵子包括一个操纵 基因，一群功能相关的结构基因，以及在调节基因和 操纵基因之间专管转录起始的启动子(基因)。
代谢调节与代谢工程PPT课件
的合成量和调节现成酶分子的催化活力。
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调节方法
共价修饰
1. 定义：蛋白质分子中的一个或者多个氨基酸残基与一 化学基团共价连接或者解开，使其活性改变的作用。
2. 化学基团：磷酸基、甲基、乙基、腺苷酰基。 蛋白质的共价部位：氨基酸残基上的羟基。
3. 分类：可逆、不可逆。
第6页/共52页
1、 可逆共价修饰
因此，微生物的代谢是受高度调节的。
微生物代谢高度调节证据： 所有大分子单体(前体，如氨基酸)的合成速率同大分子(如蛋白质)的合成速率 协调一致，不会浪费能量去合成那些它们用不着的东西； 任何一种单体的合成，如能从外源获得并能进入细胞内，单体的合成自动中止， 参与这些单体生成的酶的合成也会停止； 只有在某些有机基质(如乳糖)存在时，才会合成异化这些基质的酶； 存在两种有机基质，微生物会先合成那些能异化、更易利用的基质的酶，待易 利用的基质耗竭，才开始诱导分解较难利用的基质的酶； 养分影响生长速率，从而相应改变细胞大分子的组成(如RNA的含量)。
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第16页/共52页
• 若是由于某种原因，调节基因或者操纵基因发生突变 后，阻遏物失去同操纵基因结合的能力或者使突变后 的操纵基因失去对阻遏物的亲和力。此时即使没有诱 导物，RNA聚合酶也能转录。
• 这种突变称为组成性突变。
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组成型突变株的获 得
1. 在诱导物（低浓度）为限制性基质的恒化 器中筛选
微生物代谢调节
微生物代谢的特点: 微生物在长期的进化过程中，形成了一整套完善的代谢调节系统，
以保证各种代谢活动经济而高效地进行。 微生物代谢的生化反应通常是十分复杂而迅速，需要非常协调的进
行。 微生物具有快速适应外界环境变化的能力，通过启动或关闭相关代
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调节方法
共价修饰
1. 定义：蛋白质分子中的一个或者多个氨基酸残基与一 化学基团共价连接或者解开，使其活性改变的作用。
2. 化学基团：磷酸基、甲基、乙基、腺苷酰基。 蛋白质的共价部位：氨基酸残基上的羟基。
3. 分类：可逆、不可逆。
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1、 可逆共价修饰
因此，微生物的代谢是受高度调节的。
微生物代谢高度调节证据： 所有大分子单体(前体，如氨基酸)的合成速率同大分子(如蛋白质)的合成速率 协调一致，不会浪费能量去合成那些它们用不着的东西； 任何一种单体的合成，如能从外源获得并能进入细胞内，单体的合成自动中止， 参与这些单体生成的酶的合成也会停止； 只有在某些有机基质(如乳糖)存在时，才会合成异化这些基质的酶； 存在两种有机基质，微生物会先合成那些能异化、更易利用的基质的酶，待易 利用的基质耗竭，才开始诱导分解较难利用的基质的酶； 养分影响生长速率，从而相应改变细胞大分子的组成(如RNA的含量)。
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第16页/共52页
• 若是由于某种原因，调节基因或者操纵基因发生突变 后，阻遏物失去同操纵基因结合的能力或者使突变后 的操纵基因失去对阻遏物的亲和力。此时即使没有诱 导物，RNA聚合酶也能转录。
• 这种突变称为组成性突变。
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组成型突变株的获 得
1. 在诱导物（低浓度）为限制性基质的恒化 器中筛选
微生物代谢调节
微生物代谢的特点: 微生物在长期的进化过程中，形成了一整套完善的代谢调节系统，
以保证各种代谢活动经济而高效地进行。 微生物代谢的生化反应通常是十分复杂而迅速，需要非常协调的进
行。 微生物具有快速适应外界环境变化的能力，通过启动或关闭相关代
《代谢调控》课件
跨学科合作：不同学科之间的合作可以带来新的视角和思路，有助于解决复杂的代谢调控问 题。
创新：创新是推动代谢调控领域发展的关键，需要不断探索新的方法和技术。
挑战：代谢调控领域的挑战包括疾病的复杂性、药物研发的困难等，需要跨学科合作和创新 来解决。
未来展望：跨学科合作和创新有望带来代谢调控领域的重大突破，为疾病的预防和治疗提供 新的解决方案。
代谢调控课件大纲
汇报人：
目录
添加目录标题
代谢调控概述
代谢调控机制
代谢调控在生物体 内的应用
代谢调控的研究方 法
代谢调控的实践应 用
添加章节标题
代行 调节和控制的过程
包括酶活性调节、 激素调节、信号传 导等
代谢调控是生物体 维持生命活动、适 应环境变化的重要 机制
激素的合成与分泌 ：由内分泌腺分泌 ，如垂体、甲状腺 、胰腺等
激素的代谢：在肝 脏、肾脏等器官中 代谢，维持体内激 素平衡
信号分子的产生和释放 信号分子的作用和效应
信号分子的传递和接收 信号分子的降解和清除
代谢调控在生物体 内的应用
营养物质的利用：在细胞内进 行代谢，如糖酵解、三羧酸循 环等
营养物质的摄取：通过食物摄 入，如蛋白质、脂肪、碳水化 合物等
营养物质的储存：在细胞内 储存，如糖原、脂肪等
营养物质的排泄：通过排泄系 统排出体外，如尿液、粪便等
糖代谢：糖原合成与分解、糖酵解、糖异生等 脂代谢：脂肪合成与分解、脂肪酸氧化、酮体生成等 蛋白质代谢：氨基酸合成与分解、蛋白质合成与分解等 激素调节：胰岛素、胰高血糖素、肾上腺素等激素对能量代谢的调节作用
生长激素：促进生长发育，调 节新陈代谢
性激素：促进生殖发育，调节 性成熟
代谢调节 ppt课件
糖 类 脂 类 氨 基 酸 和 核 苷 酸 之 间 的 代 谢 联 系
蛋白质
氨基酸
核酸
核苷酸
淀粉、糖原
1-磷酸葡萄糖 6-磷酸葡萄糖
脂肪
生糖氨基酸
甘氨酸 天冬氨酸 谷氨酰氨 丙氨酸 甘氨酸 丝氨酰 苏氨酸 半胱氨酸 天冬氨酸 天冬酰氨 酪氨酸 天冬氨酸 苯丙酰氨 异亮氨酸 甲硫酰氨 苏氨酸 缬氨酸 谷氨酸 谷氨酰氨 组氨酸 脯氨酸 精氨酸
一．糖代谢与脂类代谢的相互关系
磷酸二羟丙酮 糖
酵解 有氧氧化
甘油
从头合成
脂肪 脂肪酸 糖 丙酮酸 草酰乙酸
糖异生
丙酮酸
乙酰辅酶A
脂 肪
-磷酸甘油 脂肪酸
-氧化
磷酸二羟丙酮 乙酰辅酶A
乙醛酸 循环 琥珀酸
TCA
脂肪代谢和糖代谢的关系
3-磷酸甘油 三酰甘油 脂肪酸
糖原（或淀粉） 1，6-二磷酸果糖
C.无活性阻遏蛋白
mRNA
阻遏蛋白(无活性)
径的酶互相干扰，而且有利于它们协调地发挥作用。 酶在细胞内隔离和集中分布是代谢调节的一种重 要方式。
细胞质:酵解;磷 戊糖途径;糖原 合成;脂肪酸合 成
线粒体:丙酮酸氧化;三羧 酸循环;-氧化;呼吸链电 子传递;氧化磷酸化
酶 定 位 的 区 域 化
细胞核:核酸合成 内质网:蛋白质合成 ;磷脂合成
变构剂可以分为两类
变构激活剂：变构剂与酶分子结合后，酶的构象 变构抑制剂：变构剂与酶分子结合所引起的酶的
发生了变化，这种新的构象有利于底物分子与酶 的结合，使酶促反应速度提高。 构象变化不利于与底物的结合，表现出一定程度 的抑制作用。 构激活剂。
一般代谢产物变构抑制剂，而代谢底物往往是变
物质代谢调节控制-PPT精选文档
代谢调节机制普遍存在于生物界，是生物在长期进化过程中逐步 形成的一种适应能力。进化程度越高的生物，其代谢调节的机制 越复杂。单细胞的微生物受细胞内代谢物浓度变化的影响，改变 其各种相关酶的活性和酶的含量，从而调节代谢的速度，这是细 胞水平的代谢调节，是生物体在进化上较为原始的调节方式。 较复杂的多细胞生物，出现了内分泌细胞。高等动物则出现了专 门的内分泌器官，这些器官所分泌的激素可以对其他细胞发挥代 谢调节作用。激素可以改变某些酶的催化活性或含量，也可以改 变细胞内代谢物的浓度，从而影响代谢反应的速度，这称为激素 水平的调节。 高等动物不仅有完整的内分泌系统，而且还有功能复杂的神经系 统。在中枢神经的控制下，或者通过神经递质对效应器直接发生 影响，或者通过改变某些激素的分泌，来调节某些细胞的功能状 态，并通过各种激素的互相协调而对整体代谢进行综合调节，这 种调节即称整体水平的调节。以上所述的细胞水平的代谢调节、 激素水平的调节和整体水平的调节，在高等动物和人体内全都存 在。
No Image
一个大肠杆菌细胞中约有2500-3000个基 因。估计正常情况下，可带有107个蛋白质，平 均每个基因产生3000多个蛋白质分子。但大肠 杆菌中一般带有15,000-30,000个核糖体，有 50余种核糖体结合蛋白，数量也很惊人。此外， 负责糖酵解系统的蛋白质数量也很大。而象半乳 糖苷酶等诱导酶，其含量可少至每细胞仅1-5个 分子。
酶的调节
一、酶活性调节 二、酶量的调节
一、酶的活性调节
（一）酶的别构调节
别构调节：前馈与反馈
别构酶的动力学特征
（二）酶的共价修饰调节
磷酸化酶的共价修饰
共价修饰与级联放大
（三）酶原与酶原激活
胃蛋白酶原的激活
代谢和代谢调控总论 PPT课件
ATP:机体的能量货币（载体）
磷酸肌酸: ATP的缓冲物（储备）
（三）基础代谢
基础代谢： 人体在清醒而安静状态中，没有食物的
消化与吸收作用的情况下，处于适宜温度，所 消耗的能量。
用于维持体温及支持各种器官的基本运行， 如呼吸、循环、分泌及排泄等。
代谢调控研究方法----同位素示踪法：
机体自身原有物质不断转化为代谢废物 排出体外
（三）合成代谢与分解代谢
合成代谢： 由简单的小分子物质合成复杂的大分
子物质的过程
分解代谢： 复杂的大分子物质分解为二氧化碳、
水和氨
二、能量代谢的概念
(一) 代谢过程中能量的变化 机体从外界环境中摄取营养物质，这些
物质进行分解代谢时释放能量，储存于高能化 合物，供生命活动需要
第十章
代谢和代谢 调控总论
本章的重点和难点
重点：掌握物质代谢的相互关系；掌握 酶活性及酶合成的调节，明确两种调节在代 谢上的重要性及调节机制； 难点：理解和掌握第二信使和激素水平的调 节机制。
第一节 新陈代谢的概念和研究方法
一、物质代谢的概念
（一）物质代谢的含义 新陈代谢：
机体与外界环境不断进行物质交换的过程通过 消化、吸收、中间代谢和排泄四个阶段来完成。
物质代谢的特点
1 、共有的代谢池 2、动态平衡，以防止中间产物的堆积和缺乏 3、代谢联系构成代谢网络 4、代谢调节与协调 5、组织、器官的代谢各有特色，相互配合形成整体 6、ATP是机体能量利用的共同形式 7、NADPH是合成代谢所需的还原当量 8 、以糖和脂肪为主要供能物质，节约蛋白质
中间代谢
物质代谢： 经过消化、吸收的外界营养物质和体内
原有的物质，在全身一切组织和细胞中进行的 多种多样的化学变化的过程
第16篇代谢调控ppt课件
3. 级联反应
在一个连锁反应中，当一个酶受到激 活后，其他酶依次被激活，引起原始 信号的放大，这种连锁反应系统被称 为级联系统，所催化的反应被称为级 联反应。
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
肝糖原合成 糖原合成酶 磷酸化 肝糖原分解 磷酸化酶 脱磷酸化
的反应方向有所不同。所以在不同的组
织、或不同的细胞类型、或同一细胞的
不同细胞器中具有不同的质和量及不同
活性，发挥不同的作用调节代谢进行的
不同方向。
（二）细胞水平代谢调节的基本方式 篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
• 物质代谢的正常进行，是生命活动的保证；
• 而物质代谢的紊乱则往往是一些疾病的重 要原因；
• 物质代谢的停止，生命也随之终结。
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
神经调节随着生物神经系统发展而发展。 原始的代谢调节是激素调节； 而最基础则是细胞内的调节。
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
在一个连锁反应中，当一个酶受到激 活后，其他酶依次被激活，引起原始 信号的放大，这种连锁反应系统被称 为级联系统，所催化的反应被称为级 联反应。
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
肝糖原合成 糖原合成酶 磷酸化 肝糖原分解 磷酸化酶 脱磷酸化
的反应方向有所不同。所以在不同的组
织、或不同的细胞类型、或同一细胞的
不同细胞器中具有不同的质和量及不同
活性，发挥不同的作用调节代谢进行的
不同方向。
（二）细胞水平代谢调节的基本方式 篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
• 物质代谢的正常进行，是生命活动的保证；
• 而物质代谢的紊乱则往往是一些疾病的重 要原因；
• 物质代谢的停止，生命也随之终结。
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
神经调节随着生物神经系统发展而发展。 原始的代谢调节是激素调节； 而最基础则是细胞内的调节。
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
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《代谢调控》PPT课件
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#诱导和阻遏表达：
诱导表达（induction）是指在特定环境 因素刺激下，基因被激活，从而使基因 的表达产物增加。这类基因称为可诱导 基因。
阻遏表达（repression）是指在特定环 境因素刺激下，基因被抑制，从而使基 因的表达产物减少。这类基因称为可阻 遏基因。
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2
2 、分解代谢与合成代谢的单向性
虽然酶促反应是可逆的，但在生物体内， 代谢过程是单向的。一些关键部位的代 谢是由不同的酶催化正反应和逆反应的。 这样可使两种反应都处于热力学的有利 状态。一般酮酸脱羧的反应、激酶催化 的反应、羧化反应等都是不可逆的。这 些反应常受到严密调控，成为关键步骤。
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31
2、 真核基因转录调节
真核生物中基因表达的调控机制较 原核生物复杂得多，许多细节还未 弄清楚。就人类染色体DNA而言， 就有30亿个碱基对，估计约有5万个 基因。
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真核基因组结构特点
#转录产物为单顺反子：
真核基因的转录产物一般是单顺反子 （ mono-cistron） ， 即 一 个 编码 基 因转录生成一个mRNA分子，并指导 翻译一条多肽链。
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#基因转录激活调节基本要素：
1．顺式作用元件： 顺式作用元件（cis-acting element）又 称分子内作用元件，指存在于DNA分子 上的一些与基因转录调控有关的特殊顺 序。
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在原核生物中，大多数基因表达通过操 纵子模型进行调控，其顺式作用元件主 要由启动基因、操纵基因和调节基因组 成。
信息区——由一个或数个结构基因串联在一起组成。
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代谢调节是生命的重要特征。
生物体内代谢调节是在长期进化 过程中逐步形成的一种适应能力。
神经调节随着生物神经系统发展而发展。 原始的代谢调节是激素调节； 而最基础则是细胞内的调节。
第二节 细胞水平的代谢调节
细胞水平的代谢调节 ：是通过对 细胞内代谢物浓度的变化，对酶活性 及含量进行调节。（原始调节）
应激（stress）是人体受到诸如创伤、剧痛、 冻伤、缺氧、中毒、感染、以及剧烈激动等刺激 所作出一系列反应的“紧张状态”。
应激伴有神经－体液的改变： 交感神经兴奋 肾上腺髓质和皮质激素分泌增加 胰高血糖素和生长激素升高、胰岛素降低。
二、饥饿时的代谢调节 在某些生理和病理情况下，未进食或不
酮体生成过多/胰岛素不足----氧化利用减慢， ----为酮血症（ketonemia）和酮尿(ketonuria)。
（三）蛋白质代谢紊乱 糖尿病酮症时----肌肉和肝中蛋白质合成减少/分 解增多---呈负氮平衡。 胰岛素不足----生糖氨基酸---转化为葡萄糖--血糖升高；生酮氨基酸升高---转化为酮体----血酮升高----酮血症-----酮症酸中毒 负氮平衡-----消瘦、乏力、抵抗力差、易感染、 伤口不宜愈合，小儿生长发育受阻。
（二）细胞水平代谢调节的基本方式
一些重要代谢途径的限速酶（关键酶）
代谢途径
糖酵解 磷酸戊糖途径 糖异生
三羧酸循环
糖原合成 糖原分解 脂肪分解 脂酸合成 酮体合成 胆固醇合成 尿素合成 血红素合成
限速酶
己糖激酶，磷酸果糖激酶-1，丙酮酸激酶 葡萄糖-6-磷酸脱氢酶 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 柠檬酸合成酶，异柠檬酸脱氢酶，通过改变酶的合成或降解速率 以控制酶的绝对含量来调节代谢。根据 对酶需要的情况开启或关闭酶蛋白质合 成的基因，同时控制酶降解的速率，此 过程耗能，所需时间较长，因此酶含量 的调节属迟缓调节。
（一）酶蛋白合成的诱导与阻遏
1. 底物对酶合成的诱导作用 酶的底物常可诱导该酶合成的现象。 如食物消化吸收后，血中多种氨基酸浓度增加， 若不被迅速转化和代谢，不但能从肾小球滤过， 其中升高的支链氨基酸和芳香族氨基酸还可引起 神经传递障碍。
使代谢产物生成不至过多，能量有效利用不浪费
正反馈：代谢过程中某中间产物可使本途径 前行酶活化，加速反应进行
2. 底物循环 代谢途径中某些可逆反应的正反方向 是由不同酶催化进行的，即不同酶催 化单向反应使得两个作用物互变，由 此构成的循环为底物循环
E1
S
A
B
C
D
P
E2
B、C两种代谢物之间进行的单向不可逆反应。
2. 产物对酶合成的阻遏作用
7－羟胆固醇抑制胆固醇合成关键酶羟甲基戊二 酰辅酶A(HMG CoA)还原酶的活性。其终产物胆固 醇则抑制HMG CoA的合成（肝和骨髓中）。
肠黏膜中胆固醇的合成不受这种反馈调节的 影响。因此摄食大量胆固醇，血浆胆固醇有升高 危险。表明一条代谢通路的产物不但可通过变构 调节直接抑制酶系中的关键酶或起催化起始反应 作用的酶，有时还可阻遏这些酶的合成。
第二节 激素对物质代谢的调节
（激素水平的代谢调节）
激素是由特定细胞合成并分泌的化学物质， 它随血液循环于全身，作用于特定的组织或细 胞 (称为靶组织或靶细胞，target cell)，引 起细胞物质代谢沿着一定的方向进行而产生特 定生物学效应。
第三节 整体水平的代谢调节
一、应激状态下的代谢调节
3. 级联反应
在一个连锁反应中，当一个酶受到激 活后，其他酶依次被激活，引起原始 信号的放大，这种连锁反应系统被称 为级联系统，所催化的反应被称为级 联反应。
肝糖原合成 糖原合成酶 磷酸化
肝糖原分解 磷酸化酶
脱磷酸化
可在不同酶的催化下相互转变，而催化
其转变的酶本身也可磷酸化和脱磷酸化，发
生无活性及活性转变，其相互转变也受酶催
(二）酶蛋白降解的调控
改变酶蛋白降解速率调节胞内酶的含量，来调 节酶活性。酶蛋白受细胞内溶酶体中蛋白水解酶 催化而降解，凡能改变蛋白水解酶活性或蛋白水 解酶在溶酶体内分布的因素，都可影响酶蛋白的 降解速率。细胞内还存在蛋白酶体，由多种蛋白 水解酶组成，当待降解的酶蛋白与泛素结合而被 泛素化即可使该酶蛋白迅速降解。
（二）化学修饰调节
某些酶的酶促化学修饰调节
酶类
反应类型
效应
磷酸果糖激酶
磷酸化／脱磷酸
抑制/激活
丙酮酸脱氢酶
磷酸化／脱磷酸
抑制/激活
丙酮酸脱羧酶
磷酸化／脱磷酸
抑制/激活
糖原磷酸化酶
磷酸化／脱磷酸
激活/抑制
磷酸化酶b激酶
磷酸化／脱磷酸
激活/抑制
磷酸化酶磷酸酶
磷酸化／脱磷酸
抑制/激活
糖元合成酶
磷酸化／脱磷酸
化，构成级联反应。所以反应快、效率高，
属于快速调节方式。
级联反应作用：放大效应使级联中各级都可
进行调节。
二、细胞内对酶活性的调节
（一）变构调节
某些小分子化合物能与酶活性中心之外的 部位特异地非共价可逆结合，引起酶蛋白的 分子构象发生改变，而改变酶的活性，这种 现象称为酶的变构调节（快速调节重要方式）
• 而物质代谢的紊乱则往往是一些疾病的重 要原因；
• 物质代谢的停止，生命也随之终结。
生物体物质代谢由许多连续和相关 的代谢途径所组成，每一条代谢途径又 包含一系列酶促反应，是一完整统一的 过程，各反应过程相互作用、相互联系 和相互制约下进行，错综复杂的代谢过 程是相互协调的。
机体各种物质代谢为适应内外环境 变化，有条不紊的进行，不断对各种物 质代谢的强度、方向和速率进行精细调 节，即代谢调节。
能进食时若不能得到及时补充葡萄糖或治疗， 则体内在神经—体液系统的影响下发生一系 列的代谢变化。
(一） 短期饥饿
不进食1～3天后，肝糖原减少---血糖降低 ---胰岛素减少/胰高血糖素增加，----引起一系 列的代谢变化。
1. 肌肉释放氨基酸加速 2. 糖异生作用增强 3. 脂肪动员加强，酮体生成增多 4. 组织对葡萄糖的利用降低
α-酮戊二酸脱氢酶复合体
糖原合成酶 磷酸化酶 三酰甘油脂肪酶 乙酰辅酶A羧化酶 HMG辅酶A合成酶 HMG辅酶A还原酶 精氨酸代琥珀酸合成酶 ALA合成酶
1、反馈调节：代谢途径的底物或终产物 影响催化该途径起始反应的酶的活性， 即反馈调节。
负反馈（反馈抑制）：终产物的积累抑制初 始步骤的酶活性，使得反应减慢或停止。
3. 激素对酶合成的诱导作用 胰岛素除可增强肝HMG CoA还原酶的活性 外，还可诱导肝HMG CoA还原酶的合成而促进 肝合成胆固醇；胰高血糖素和糖皮质激素降 低HMGCoA还原酶活性以减少胆固醇合成。表 明激素是高等动物体内影响酶合成的最重要 的调节因素。
4. 药物对酶合成的诱导作用
药物代谢酶---单加氧酶是许多药物和毒物 在肝内进行生物转化的酶，可被其底物诱导 合成，而促进药物本身或其他药物的氧化失 活，对防止药物中毒和累积有重要意义。但 其可促进药物的生物转化，出现耐药现象。
酶在细胞内隔离和集中分布是代谢调 节的一种重要方式。
真核细胞主要代谢途径与酶的区域分布
代谢途径（酶或酶系） 细胞内分布 代谢途径（酶或酶系） 细胞内分布
糖酵解 三羧酸循环 磷酸戊糖途径 糖异生 糖原合成与分解 脂肪酸β氧化 脂肪酸合成 呼吸链 多种水解酶 磷脂合成
胞液 线粒体 胞液 胞液 胞液 线粒体 胞液 线粒体 溶酶体 内质网
5. 变构酶受一些代谢产物的抑制或激活， 是通过变构效应来实现的。因而这些酶的 活力受到代谢产物浓度的调节，这对机体 的自身代谢调控具有重要的意义。
6. 变构调节过程不需要能量。
7. 变构效应剂可以是酶的底物， 也可以是酶系的终产物，以及与它们 结构不同的其他化合物，一般都是小 分子物质。一种酶可有多种变构效应 剂存在。
第16章 物质代谢的调节
（ Metabolic Regulation ）
• 物质代谢是生物体实现与外界环境的物质 交换、自我更新以及机体内环境相对稳定， 保证各种生命现象和生理功能的化学基础， 是生命的基本特征。
• 物质代谢包括合成代谢与分解代谢两方面， 并处于动态平衡。
• 物质代谢的正常进行，是生命活动的保证；
氧化磷酸化(呼吸链) 尿素合成 蛋白质合成 DNA合成 mRNA合成 tRNA合成 rRNA合成 血红素合成 胆红素生成 胆固醇合成
线粒体 胞液、线粒体 内质网、胞液 细胞核 细胞核 核质 核仁 胞液、线粒体 微粒体、胞液 内质网、胞液
2 多酶体系与多功能酶
多酶体系:由几种不同功能的酶彼此聚合形 成的多酶复合物 。 如丙酮酸脱氢酶复合体
多功能酶:一些酶系在进化过程中由于基因 融合，形一条多肽链却具有不同 功能的酶，也称串联酶。
脂肪酸合成酶系
一条多肽链 包括7种催化活性 一种酰基载体蛋白
多酶体系 有助于代谢的顺利进行 多功能酶 便于调控
。
3. 同工酶 催化相同化学反应的酶，分布同一
细胞内不同亚细胞，或不同组织细胞， 同工酶催化同一化学反应，但其底物专 一性与亲和力及动力学都有不同，所催 化的反应方向有所不同。所以在不同的 组织、或不同的细胞类型、或同一细胞 的不同细胞器中具有不同的质和量及不 同活性，发挥不同的作用调节代谢进行 的不同方向。
糖和脂肪代谢酶系中某些变构酶及其变构效应剂
代谢途径
糖酵解
三羧酸循环
糖异生
糖原分解 糖原合成 脂肪酸合成 胆固醇合成 氨基酸代谢 嘌呤合成
嘧啶合成
血红素合成
变构酶
变构激活剂
变构抑制剂
己糖激酶
AMP、ADP、FDP、Pi G-6-P
磷酸果糖激酶-1
FDP
柠檬酸
生物体内代谢调节是在长期进化 过程中逐步形成的一种适应能力。
神经调节随着生物神经系统发展而发展。 原始的代谢调节是激素调节； 而最基础则是细胞内的调节。
第二节 细胞水平的代谢调节
细胞水平的代谢调节 ：是通过对 细胞内代谢物浓度的变化，对酶活性 及含量进行调节。（原始调节）
应激（stress）是人体受到诸如创伤、剧痛、 冻伤、缺氧、中毒、感染、以及剧烈激动等刺激 所作出一系列反应的“紧张状态”。
应激伴有神经－体液的改变： 交感神经兴奋 肾上腺髓质和皮质激素分泌增加 胰高血糖素和生长激素升高、胰岛素降低。
二、饥饿时的代谢调节 在某些生理和病理情况下，未进食或不
酮体生成过多/胰岛素不足----氧化利用减慢， ----为酮血症（ketonemia）和酮尿(ketonuria)。
（三）蛋白质代谢紊乱 糖尿病酮症时----肌肉和肝中蛋白质合成减少/分 解增多---呈负氮平衡。 胰岛素不足----生糖氨基酸---转化为葡萄糖--血糖升高；生酮氨基酸升高---转化为酮体----血酮升高----酮血症-----酮症酸中毒 负氮平衡-----消瘦、乏力、抵抗力差、易感染、 伤口不宜愈合，小儿生长发育受阻。
（二）细胞水平代谢调节的基本方式
一些重要代谢途径的限速酶（关键酶）
代谢途径
糖酵解 磷酸戊糖途径 糖异生
三羧酸循环
糖原合成 糖原分解 脂肪分解 脂酸合成 酮体合成 胆固醇合成 尿素合成 血红素合成
限速酶
己糖激酶，磷酸果糖激酶-1，丙酮酸激酶 葡萄糖-6-磷酸脱氢酶 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 柠檬酸合成酶，异柠檬酸脱氢酶，通过改变酶的合成或降解速率 以控制酶的绝对含量来调节代谢。根据 对酶需要的情况开启或关闭酶蛋白质合 成的基因，同时控制酶降解的速率，此 过程耗能，所需时间较长，因此酶含量 的调节属迟缓调节。
（一）酶蛋白合成的诱导与阻遏
1. 底物对酶合成的诱导作用 酶的底物常可诱导该酶合成的现象。 如食物消化吸收后，血中多种氨基酸浓度增加， 若不被迅速转化和代谢，不但能从肾小球滤过， 其中升高的支链氨基酸和芳香族氨基酸还可引起 神经传递障碍。
使代谢产物生成不至过多，能量有效利用不浪费
正反馈：代谢过程中某中间产物可使本途径 前行酶活化，加速反应进行
2. 底物循环 代谢途径中某些可逆反应的正反方向 是由不同酶催化进行的，即不同酶催 化单向反应使得两个作用物互变，由 此构成的循环为底物循环
E1
S
A
B
C
D
P
E2
B、C两种代谢物之间进行的单向不可逆反应。
2. 产物对酶合成的阻遏作用
7－羟胆固醇抑制胆固醇合成关键酶羟甲基戊二 酰辅酶A(HMG CoA)还原酶的活性。其终产物胆固 醇则抑制HMG CoA的合成（肝和骨髓中）。
肠黏膜中胆固醇的合成不受这种反馈调节的 影响。因此摄食大量胆固醇，血浆胆固醇有升高 危险。表明一条代谢通路的产物不但可通过变构 调节直接抑制酶系中的关键酶或起催化起始反应 作用的酶，有时还可阻遏这些酶的合成。
第二节 激素对物质代谢的调节
（激素水平的代谢调节）
激素是由特定细胞合成并分泌的化学物质， 它随血液循环于全身，作用于特定的组织或细 胞 (称为靶组织或靶细胞，target cell)，引 起细胞物质代谢沿着一定的方向进行而产生特 定生物学效应。
第三节 整体水平的代谢调节
一、应激状态下的代谢调节
3. 级联反应
在一个连锁反应中，当一个酶受到激 活后，其他酶依次被激活，引起原始 信号的放大，这种连锁反应系统被称 为级联系统，所催化的反应被称为级 联反应。
肝糖原合成 糖原合成酶 磷酸化
肝糖原分解 磷酸化酶
脱磷酸化
可在不同酶的催化下相互转变，而催化
其转变的酶本身也可磷酸化和脱磷酸化，发
生无活性及活性转变，其相互转变也受酶催
(二）酶蛋白降解的调控
改变酶蛋白降解速率调节胞内酶的含量，来调 节酶活性。酶蛋白受细胞内溶酶体中蛋白水解酶 催化而降解，凡能改变蛋白水解酶活性或蛋白水 解酶在溶酶体内分布的因素，都可影响酶蛋白的 降解速率。细胞内还存在蛋白酶体，由多种蛋白 水解酶组成，当待降解的酶蛋白与泛素结合而被 泛素化即可使该酶蛋白迅速降解。
（二）化学修饰调节
某些酶的酶促化学修饰调节
酶类
反应类型
效应
磷酸果糖激酶
磷酸化／脱磷酸
抑制/激活
丙酮酸脱氢酶
磷酸化／脱磷酸
抑制/激活
丙酮酸脱羧酶
磷酸化／脱磷酸
抑制/激活
糖原磷酸化酶
磷酸化／脱磷酸
激活/抑制
磷酸化酶b激酶
磷酸化／脱磷酸
激活/抑制
磷酸化酶磷酸酶
磷酸化／脱磷酸
抑制/激活
糖元合成酶
磷酸化／脱磷酸
化，构成级联反应。所以反应快、效率高，
属于快速调节方式。
级联反应作用：放大效应使级联中各级都可
进行调节。
二、细胞内对酶活性的调节
（一）变构调节
某些小分子化合物能与酶活性中心之外的 部位特异地非共价可逆结合，引起酶蛋白的 分子构象发生改变，而改变酶的活性，这种 现象称为酶的变构调节（快速调节重要方式）
• 而物质代谢的紊乱则往往是一些疾病的重 要原因；
• 物质代谢的停止，生命也随之终结。
生物体物质代谢由许多连续和相关 的代谢途径所组成，每一条代谢途径又 包含一系列酶促反应，是一完整统一的 过程，各反应过程相互作用、相互联系 和相互制约下进行，错综复杂的代谢过 程是相互协调的。
机体各种物质代谢为适应内外环境 变化，有条不紊的进行，不断对各种物 质代谢的强度、方向和速率进行精细调 节，即代谢调节。
能进食时若不能得到及时补充葡萄糖或治疗， 则体内在神经—体液系统的影响下发生一系 列的代谢变化。
(一） 短期饥饿
不进食1～3天后，肝糖原减少---血糖降低 ---胰岛素减少/胰高血糖素增加，----引起一系 列的代谢变化。
1. 肌肉释放氨基酸加速 2. 糖异生作用增强 3. 脂肪动员加强，酮体生成增多 4. 组织对葡萄糖的利用降低
α-酮戊二酸脱氢酶复合体
糖原合成酶 磷酸化酶 三酰甘油脂肪酶 乙酰辅酶A羧化酶 HMG辅酶A合成酶 HMG辅酶A还原酶 精氨酸代琥珀酸合成酶 ALA合成酶
1、反馈调节：代谢途径的底物或终产物 影响催化该途径起始反应的酶的活性， 即反馈调节。
负反馈（反馈抑制）：终产物的积累抑制初 始步骤的酶活性，使得反应减慢或停止。
3. 激素对酶合成的诱导作用 胰岛素除可增强肝HMG CoA还原酶的活性 外，还可诱导肝HMG CoA还原酶的合成而促进 肝合成胆固醇；胰高血糖素和糖皮质激素降 低HMGCoA还原酶活性以减少胆固醇合成。表 明激素是高等动物体内影响酶合成的最重要 的调节因素。
4. 药物对酶合成的诱导作用
药物代谢酶---单加氧酶是许多药物和毒物 在肝内进行生物转化的酶，可被其底物诱导 合成，而促进药物本身或其他药物的氧化失 活，对防止药物中毒和累积有重要意义。但 其可促进药物的生物转化，出现耐药现象。
酶在细胞内隔离和集中分布是代谢调 节的一种重要方式。
真核细胞主要代谢途径与酶的区域分布
代谢途径（酶或酶系） 细胞内分布 代谢途径（酶或酶系） 细胞内分布
糖酵解 三羧酸循环 磷酸戊糖途径 糖异生 糖原合成与分解 脂肪酸β氧化 脂肪酸合成 呼吸链 多种水解酶 磷脂合成
胞液 线粒体 胞液 胞液 胞液 线粒体 胞液 线粒体 溶酶体 内质网
5. 变构酶受一些代谢产物的抑制或激活， 是通过变构效应来实现的。因而这些酶的 活力受到代谢产物浓度的调节，这对机体 的自身代谢调控具有重要的意义。
6. 变构调节过程不需要能量。
7. 变构效应剂可以是酶的底物， 也可以是酶系的终产物，以及与它们 结构不同的其他化合物，一般都是小 分子物质。一种酶可有多种变构效应 剂存在。
第16章 物质代谢的调节
（ Metabolic Regulation ）
• 物质代谢是生物体实现与外界环境的物质 交换、自我更新以及机体内环境相对稳定， 保证各种生命现象和生理功能的化学基础， 是生命的基本特征。
• 物质代谢包括合成代谢与分解代谢两方面， 并处于动态平衡。
• 物质代谢的正常进行，是生命活动的保证；
氧化磷酸化(呼吸链) 尿素合成 蛋白质合成 DNA合成 mRNA合成 tRNA合成 rRNA合成 血红素合成 胆红素生成 胆固醇合成
线粒体 胞液、线粒体 内质网、胞液 细胞核 细胞核 核质 核仁 胞液、线粒体 微粒体、胞液 内质网、胞液
2 多酶体系与多功能酶
多酶体系:由几种不同功能的酶彼此聚合形 成的多酶复合物 。 如丙酮酸脱氢酶复合体
多功能酶:一些酶系在进化过程中由于基因 融合，形一条多肽链却具有不同 功能的酶，也称串联酶。
脂肪酸合成酶系
一条多肽链 包括7种催化活性 一种酰基载体蛋白
多酶体系 有助于代谢的顺利进行 多功能酶 便于调控
。
3. 同工酶 催化相同化学反应的酶，分布同一
细胞内不同亚细胞，或不同组织细胞， 同工酶催化同一化学反应，但其底物专 一性与亲和力及动力学都有不同，所催 化的反应方向有所不同。所以在不同的 组织、或不同的细胞类型、或同一细胞 的不同细胞器中具有不同的质和量及不 同活性，发挥不同的作用调节代谢进行 的不同方向。
糖和脂肪代谢酶系中某些变构酶及其变构效应剂
代谢途径
糖酵解
三羧酸循环
糖异生
糖原分解 糖原合成 脂肪酸合成 胆固醇合成 氨基酸代谢 嘌呤合成
嘧啶合成
血红素合成
变构酶
变构激活剂
变构抑制剂
己糖激酶
AMP、ADP、FDP、Pi G-6-P
磷酸果糖激酶-1
FDP
柠檬酸