【生物化学简明教程】第四版16章 物质代谢的调节控制
物质代谢的调节控制-全国高中生物竞赛之《生物化学简明教程》课件
膜结构把细胞分为许多区域，称为酶的区室化。 酶的区室化作用保证了代谢途径的定向和有序，也使合成 途径和分解途径彼此独立、分开进行。
16/16.物质代谢的调节控制 16.3 细胞水平的调节
16/16.物质代谢的调节控制 16.4 多细胞整体水平的调节
通过代谢中间物在细胞中传递信息。
激素对代 谢的调节
O
低水平转录
16/16.物质代谢的调节控制 （3）酶合成的阻遏作用
当培养基中乳糖浓度降 低而葡萄糖浓度升高时
细胞中cAMP 浓度升高
乳糖作为诱导剂 与阻抑蛋白结合
cAMP与CAP结 合并使之激活
CAP与启动基因结合并促使 RNA聚合酶与启动基因结合
基因转录 激活
促使阻抑蛋白与 操纵基因分离
16/16.物质代谢的调节控制 （3）酶合成的阻遏作用
16/16.物质代谢的调节控制
16.2 分子水平的调节
16.2.2 基因表达的调节 1.原核生物基因表达调节 （1）酶合成的诱导作用 酶合成的诱导作用某些物质（诱导物）能促进细胞内酶的合成 操纵子：原核生物绝大多数基因按功能相关性成簇地串联、密集于染色体上， 共同组成一个转录单位
16/16.物质代谢的调节控制 16.2 分子水平的调节 16.2.2 基因表达的调节
3.酶的化学修饰
别构与化学修饰协作效应 【例3】肌肉中磷酸化酶b经AMP别构激活后易接受激酶催化，生成磷酸化酶a；
不易受磷酸酶作用脱去p，使磷酸化酶a稳定性。
16/16.物质代谢的调节控制 16.3 细胞水平的调节
原核细胞
无明显的细胞器，其细胞质膜上连接有各种代谢 所需要的酶
细 胞 水 平
真核细胞
16/16.物质代谢的调节控制 16.1 物质代谢的相互关系 16.1.3 能量代谢的共性
生物化学简明教程第4版答案2
9 糖代谢1．假设细胞匀浆中存在代谢所需要的酶和辅酶等必需条件,若葡萄糖的C-1处用14C标记,那么在下列代谢产物中能否找到14C标记。
（1）CO2；（2）乳酸；（3）丙氨酸。
解答：（1）能找到14C标记的CO2 葡萄糖→→丙酮酸(*C1) →氧化脱羧生成标记的CO2。
（2）能找到14C标记的乳酸丙酮酸(*C1)加NADH+H+还原成乳酸。
（3）能找到14C标记的丙氨酸丙酮酸(*C1) 加谷氨酸在谷丙转氨酶作用下生成14C标记的丙氨酸。
2．某糖原分子生成n 个葡糖-1-磷酸，该糖原可能有多少个分支及多少个α-（1—6）糖苷键（*设：糖原与磷酸化酶一次性作用生成）?如果从糖原开始计算，lmol葡萄糖彻底氧化为CO2和H2O，将净生成多少mol ATP?解答：经磷酸化酶作用于糖原的非还原末端产生n个葡萄糖-1-磷酸, 则该糖原可能有n+1个分支及n+1个α-（1—6）糖苷键。
如果从糖原开始计算，lmol葡萄糖彻底氧化为CO2和 H2O, 将净生成33molATP。
3．试说明葡萄糖至丙酮酸的代谢途径,在有氧与无氧条件下有何主要区别?解答：(1)葡萄糖至丙酮酸阶段，只有甘油醛-3-磷酸脱氢产生NADH+H+ 。
NADH+H+代谢去路不同,在无氧条件下去还原丙酮酸; 在有氧条件下,进入呼吸链。
(2)生成ATP的数量不同,净生成2mol ATP;有氧条件下净生成7mol ATP。
葡萄糖至丙酮酸阶段，在无氧条件下，经底物磷酸化可生成4mol ATP（甘油酸-1,3-二磷酸生成甘油酸-3-磷酸，甘油酸-2-磷酸经烯醇丙酮酸磷酸生成丙酮酸），葡萄糖至葡--二磷酸分别消耗了1mol ATP, 在无氧条件下净生成糖-6-磷酸，果糖-6-磷酸至果糖1,62mol ATP。
在有氧条件下，甘油醛-3-磷酸脱氢产生NADH+H+进入呼吸链将生成2×2.5mol ATP，所以净生成7mol ATP。
4．O2没有直接参与三羧酸循环,但没有O2的存在,三羧酸循环就不能进行,为什么?丙二酸对三羧酸循环有何作用?解答：三羧酸循环所产生的3个NADH+H+和1个FADH2需进入呼吸链，将H+和电子传递给O2生成H2O。
生物化学物质代谢的联系与调节ppt课件
物质代谢的联系与调节
概述
（一）物质代谢调节的概念
正常情况下，为适应内外环境的不断变化，机体 能够及时调节物质代谢的强度、速率和方向，以 维持机体内环境的稳定及代谢的顺利进行，在整 体上保持动态平衡。机体 对物质代谢的精细调 节过程称做代谢调节。
（二）代谢途 径
代谢途径是指生物 体内物质在代谢过 程中，由许多酶促 反应组成的、有秩 序的、依次连接的、 连续的化学反应。
某些代谢途径的变构酶及其变构效应剂
代谢途径 变构酶
变构激活剂
变构抑制剂
糖酵解
己糖激酶
AMP、ADP、FDP、Pi G-6-P
三羧酸循环
磷酸果糖激酶-1 丙酮酸激酶 柠檬酸合酶
FDP FDP AMP
柠檬酸 ATP、乙酰CoA ATP、长链脂酰CoA
糖异生
糖原分解 糖原合成 脂酸合成 胆固醇合成 氨基酸代谢
线粒体
胆固醇合成 细胞液和内质网
磷酸戊糖途径 细胞液
尿素合成 细胞液和线粒体
糖异生
细胞液
蛋白质合成 细胞液和内质网
糖原合成与分解 细胞液
DNA合成 细胞核
氧化磷酸化
线粒体
mRNA合成 细胞核
磷脂合成
内质网
tRNA合成 核质
脂肪酸合成
细胞液
rRNA合成 核仁
脂肪动员
细胞液
血红素合成 细胞液和线粒体
脂酸β氧化
草酰乙酸
丙酮酸
丙酮酸羧化酶
3. 级联调节
肾上腺素 肾上腺素受体
肾上腺素—肾上腺素受体
G蛋白（无活性） G蛋白（有活性）
腺苷酸环化酶 腺苷酸环化酶
（无活性）
（有活性）
ATP
生物化学简明教程(第4版)
教材目录
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教学资源
《生物化学简明教程（第4版）》配套建设有“生物化学简明教程（第4版）”数字课程 。
教材特色
1、教材传承原版教材简明和重点突出的特色，保持教材的基本框架不变。 2、该教材注重反映学科进展，引进生物化学的新概念和新知识。增加一些新内容。 3、为给反映该学科的进展留出空间，对教材部分内容进行适当整合。 4、为了提高学生自主学习的能力，新增了绪论、本章小结、中英文索引、文献导读。 5、书后配学习卡 。
2012年11月21日，该教材入选第一批“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材书目 。
2013年5月17日，该教材由高等教育出版社出版 。
内容简介
《生物化学简明教程（第4版）》分为16个章节，主要包括绪论、蛋白质、核酸、糖类、脂质和生物膜、酶、 维生素和辅酶、新陈代谢总论与生物氧化、糖代谢、脂质代谢、蛋白质的降解和氨基酸代谢、核苷酸代谢、DNA 生物合成、RNA的生物合成、蛋白质的生物合成、物质代谢的调节控制等内容 。
作者简介
张丽萍：女，东北师范大学学校教学督学组副组长 。
杨建雄：男，陕西师范大学生命科学学院教授，主要从事中药活性成分的分离和功能评价等应用生物化学方 面的研究工作 。论、蛋白质、核酸、糖类、脂质和生物膜、酶、维生素和辅酶、新陈代谢 总论与生物氧化、糖代谢、脂质代谢、蛋白质的降解和氨基酸代谢、核苷酸代谢、DNA生物合成、RNA的生物合成、 蛋白质的生物合成、物质代谢的调节控制等内容 。
《生物化学》-物质代谢的调节与控制
1.酶量调节机理
酶量调节的两种基本调节机制是诱导和阻遏
诱导：一些分解代谢的酶类只在有关的底物或底物 类似物存在时才被诱导合成。依赖于诱导物才能合 成的酶称为诱导酶。
阻遏：对于合成代谢的酶类，在产物或产物类似物 足够量存在时，其合成被阻遏。（反馈阻遏）
共价修饰调节是酶蛋白中的活性基团（-OH、SH、-COOH、-NH2）在其他酶的作用下发生共价 修饰，从而改变酶的活性。
共价修饰调节具有级联放大作用，效率高。
（三）酶量变化对代谢的调节（基因表达的调节控制）
细胞内酶浓度的改变也可以改变代谢速度。
主要是通过调节酶蛋白的合成过程实现的。 （1）活化基因则合成相应的酶，酶量增加； （2）钝化基因则停止酶的合成，酶量降低。
柠檬酸
+
–
乙酰辅酶A羧化酶 6-磷酸果糖激酶
促进脂酸的合成 抑制糖的氧化
2.共价修饰调节
（1）有些酶，在其它酶的催化下，其分子结构中的某 些基团，如：Ser、Thr或Tyr 的-OH 基，能与特殊的 化学基团，如ATP分子上脱下的磷酸基或腺苷酰基 (AMP)，共价结合或解离，从而使酶分子活性形式发生 改变。这种修饰作用称为共价修饰调节。这种被修饰 的酶称为共价调节酶。
葡萄糖
分解代 谢产物
变构调节的生理意义
① 代谢终产物反馈抑制 (feedback inhibition) 反应途径中的酶，使代谢物不致生成过多。
乙酰CoA
丙二酰CoA
乙酰CoA羧化酶
长链脂酰CoA
②变构调节使能量得以有效利用，不致浪费。
G-6-P
+
–
糖原合酶
糖原磷酸化酶
【生物】生物化学简明教程第四版张丽萍杨建雄课后答案
【关键字】生物1 绪论1．生物化学研究的对象和内容是什么？解答：生物化学主要研究:（1）生物机体的化学组成、生物分子的结构、性质及功能；（2）生物分子分解与合成及反应过程中的能量变化；（3）生物遗传信息的储存、传递和表达；（4）生物体新陈代谢的调节与控制。
2．你已经学过的课程中哪些内容与生物化学有关。
提示：生物化学是生命科学的基础学科，注意从不同的角度，去理解并运用生物化学的知识。
3．说明生物分子的元素组成和分子组成有哪些相似的规侓。
解答：生物大分子在元素组成上有相似的规侓性。
碳、氢、氧、氮、磷、硫等6种是蛋白质、核酸、糖和脂的主要组成元素。
碳原子具有特殊的成键性质，即碳原子最外层的4个电子可使碳与自身形成共价单键、共价双键和共价三键，碳还可与氮、氧和氢原子形成共价键。
碳与被键合原子形成4个共价键的性质,使得碳骨架可形成线性、分支以及环状的多种多性的化合物。
特殊的成键性质适应了生物大分子多样性的需要。
氮、氧、硫、磷元素构成了生物分子碳骨架上的氨基（—NH2）、羟基（—OH）、羰基（）、羧基（—COOH）、巯基（—SH）、磷酸基（—PO4 ）等功能基团。
这些功能基团因氮、硫和磷有着可变的氧化数及氮和氧有着较强的电负性而与生命物质的许多关键作用密切相关。
生物大分子在结构上也有着共同的规律性。
生物大分子均由相同类型的构件通过一定的共价键聚合成链状，其主链骨架呈现周期性重复。
构成蛋白质的构件是20种基本氨基酸。
氨基酸之间通过肽键相连。
肽链具有方向性（N 端→C端）,蛋白质主链骨架呈“肽单位”重复；核酸的构件是核苷酸,核苷酸通过3′, 5′-磷酸二酯键相连，核酸链也具有方向性(5′、→3′ ),核酸的主链骨架呈“磷酸-核糖（或脱氧核糖）”重复；构成脂质的构件是甘油、脂肪酸和胆碱，其非极性烃长链也是一种重复结构；构成多糖的构件是单糖，单糖间通过糖苷键相连，淀粉、纤维素、糖原的糖链骨架均呈葡萄糖基的重复。
2 蛋白质化学1．用于测定蛋白质多肽链N端、C端的常用方法有哪些？基本原理是什么？解答：（1）N-末端测定法：常采用―二硝基氟苯法、Edman降解法、丹磺酰氯法。
生物化学简明教程(第四版)
生物化学1.绪论1.1生物化学的研究内容1、生物化学：是指用化学的理论和方法从分子水平来研究生物体的化学组成和生命过程中化学变化的规律的科学。
(重点)2、研究范畴主要是：a、生物体的化学组成，生物分子的结构，性质及功能。
b.生物分子的分解与合成，反应过程中的能量变化，及新陈代谢的调节与控制。
c.生物信息分子的合成及其调控，也就是遗传信息的贮存、传递和表达。
1．2生物化学发展简史1．2．1蛋白质的研究历程1．2．2核酸的研究历程1．3生物化学的知识框架和学习方法1．3．1生命物质主要元素组成的规律1．3．2生物大分子组成的共同规律1．3．3物质代谢与能量代谢的规律性1．3．4生物界遗传信息传递的统一性2．蛋白质（重点）蛋白质的主要元素组成：C、H、O、N、S及P（主要元素）Fe、Cu、Zn、Mo、I、Se（微量元素）不同蛋白质的氮含量很相近的，平均含量为16%，这是凯氏定氮法测蛋白质含量的理论依据：蛋白质含量=（总含氮量—无机含氮量）*6。
252．1蛋白质的分类（重点）2．1．1根据分子形状分类1、球状蛋白质2、纤维状蛋白质3、膜蛋白质2．1．2根据分子组成分类1、简单蛋白质（仅由肽链组成，不包含其他辅助成分的蛋白质称简单蛋白质。
）如：清蛋白2、结合蛋白质（又称缀合蛋白质。
由简单蛋白质和辅助成份组成，其辅助成分通常称为辅基/辅助因子）2．1．3根据功能分类酶调节蛋白贮藏蛋白质转运蛋白质运动蛋白防御蛋白和毒蛋白受体蛋白支架蛋白结构蛋白异常蛋白2．2蛋白质的组成单位—氨基酸1、蛋白质的水解产物为氨基酸，说明氨基酸是蛋白质的基本组成单位。
2、氨基酸是指分子中既有氨基又有羧基的化合物。
3、生物体用于合成蛋白质的氨基酸有20种，除脯氨酸外（不是氨基酸，而是亚氨基酸），其余19种都是氨基位于α—碳原子上的α—氨基酸。
2．2．1氨基酸的结构通式（重点）1、结构通式：从结构上看：除甘氨酸外，所有α—氨基酸分子中的α—碳原子都为不对称的碳原子。
生物化学简明教程(第四版)课后习题及答案
1 绪论1．生物化学研究的对象和内容是什么？解答：生物化学主要研究:（1）生物机体的化学组成、生物分子的结构、性质及功能；（2）生物分子分解与合成及反应过程中的能量变化；（3）生物遗传信息的储存、传递和表达；（4）生物体新陈代谢的调节与控制。
2 蛋白质化学1．用于测定蛋白质多肽链N端、C端的常用方法有哪些？基本原理是什么？解答：（1）N-末端测定法：常采用2,4―二硝基氟苯法、Edman降解法、丹磺酰氯法。
（2）C―末端测定法：常采用肼解法、还原法、羧肽酶法。
3．指出下面pH条件下，各蛋白质在电场中向哪个方向移动，即正极，负极，还是保持原点？（1）胃蛋白酶（pI 1.0），在pH 5.0；（2）血清清蛋白（pI 4.9），在pH 6.0；（3）α-脂蛋白（pI 5.8），在pH 5.0和pH 9.0；解答：（1）胃蛋白酶pI 1.0＜环境pH 5.0，带负电荷，向正极移动；（2）血清清蛋白pI 4.9＜环境pH 6.0，带负电荷，向正极移动；（3）α-脂蛋白pI 5.8＞环境pH 5.0，带正电荷，向负极移动；α-脂蛋白pI 5.8＜环境pH 9.0，带负电荷，向正极移动。
4．何谓蛋白质的变性与沉淀？二者在本质上有何区别？解答：蛋白质变性的概念：天然蛋白质受物理或化学因素的影响后，使其失去原有的生物活性，并伴随着物理化学性质的改变，这种作用称为蛋白质的变性。
变性的本质：分子中各种次级键断裂，使其空间构象从紧密有序的状态变成松散无序的状态，一级结构不破坏。
蛋白质变性后的表现：① 生物学活性消失；② 理化性质改变：溶解度下降，黏度增加，紫外吸收增加，侧链反应增强，对酶的作用敏感，易被水解。
蛋白质由于带有电荷和水膜，因此在水溶液中形成稳定的胶体。
如果在蛋白质溶液中加入适当的试剂，破坏了蛋白质的水膜或中和了蛋白质的电荷，则蛋白质胶体溶液就不稳定而出现沉淀现象。
沉淀机理：破坏蛋白质的水化膜，中和表面的净电荷。
生物化学简明教程第四版课后答案-张丽萍
8 新陈代谢总论与生物氧化1．已知NADH+H+经呼吸链传递遇O2生成水的过程可以用下式表示：NADH + H+ + 1/2O2 H2O + NAD+试计算反应的、。
解答：在呼吸链中各电子对标准氧化还原电位的不同,实质上也就是能级的不同。
自由能的变化可以由反应物与反应产物的氧化还原电位计算。
氧化还原电位和自由能的关系可由以下公式计算:代表反应的自由能,n为电子转移数 ,F为Farady常数，值为96.49kJ/V, 为电位差值。
以kJ/mol计。
NADH+H+ + 1/2O2 → NAD+ + H2OG(θ=-2×96.49×[+0.82 -(-0.32)]=-220 kJ/mol2．在呼吸链传递电子的系列氧化还原反应中，请指出下列反应中哪些是电子供体，哪些是电子受体，哪些是氧化剂，哪些是还原剂（E-FMN为NADH脱氢酶复合物含铁硫蛋白，辅基为FMN）？（1）NADH+H++E-FMNNAD++E-FMNH2（2）E-FMNH2+2Fe3+E-FMN+2Fe2++2H+(3) 2Fe2++2H++Q2Fe3++QH2解答：在氧化―还原反应中,如果反应物失去电子,则该物质称为还原剂；如果反应物得到电子, 则该反应物称为氧化剂。
所以得出如下结论：反应电子供体电子受体还原剂氧化剂（1）（2）（3）NADH E-FMN NADH E-FMNE-FMNH2 Fe3+ E-FMNH2 Fe3+Fe2+ Q Fe2+ Q 3．组成原电池的两个半电池，半电池A含有1mol/L的甘油酸-3-磷酸和1mol/L的甘油醛-3-磷酸，而另外的一个半电池B含有1mol/L NAD+和1mol/L NADH。
回答下列问题：（1）哪个半电池中发生的是氧化反应？（2）在半电池B中，哪种物质的浓度逐渐减少？(3）电子流动的方向如何？（4）总反应（半电池A+半电池B）的ΔE是多少？解答：氧化还原电位ΔE(θ的数值愈低,即供电子的倾向愈大, 本身易被氧化成为还原剂, 另一种物质则作为氧化剂易得到电子被还原。
生物化学名称解释——物质代谢的调节控制
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，从而使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沟通，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.限速：速度最慢，它的速度决定整个代谢途径的总速度。
4.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。
5.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。
6.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。
7.应激(stress)：指机体受到一些异乎寻常的刺激，如创伤、剧痛、冻伤、缺氧、中毒、感染及剧烈情绪波动等所作出一系列反应的“紧张状态”。
8.组成型表达：组成型蛋白的基因表达不受时期、部位、环境的影响。
9.非组成型表达：调节型蛋白/适应型蛋白的基因表达受时期、部位、环境的影响。
10.时间特异性：按功能需要，某一特定基因的表达严格按特定的时间顺序发生，在多细胞生物又称阶段特异性。
11.空间特异性：细胞特异性／组织特异性。
12.基因表达调控：生物体通过特定的蛋白质与DNA、蛋白质与蛋白质之间的相互作用来控制基因是否表达，或调节表达产物的多少，以满足生物体的自身需求以及适应环境变化的过程。
13.协调表达调节：在一定机制控制下，功能上相关的一组基因，无论其为何种表达方式，均需协调一致、共同表达。
14.反式作用：基因表达的产物(蛋白质或RNA)从合成的场所扩散到目标场所而发挥作用的过程。
此基因表达产物被称为反式作用因子（trans-acting factor）。
15.顺式作用：顺式作用元件对基因表达起调控作用的过程，它只在原位发挥DNA序列的作用，仅影响与其物理上相连的DNA序列的活性。
生物化学课件-物质代谢的调节控制
本章主要內容
一、代謝調節的類型 二、回饋調節 三、基因表達的調節控制 四、細胞水準的誘導與阻遏調節機制
第一節、代謝調節的類型
根據調控水準的不同，生物調控可分為： 1. 神經系統的調控作用 （細胞間，較先進） 2. 激素的調控作用 （細胞間，較原始） 3. 細胞－酶水準的調控作用 （細胞內，最原始）
促進/阻遏蛋白或酶的合成
三. 細胞-酶水準調控作用
細胞-酶水準調控是通過調節細胞內的酶的 種類、數量、分佈或活性來控制各種代謝 過程或生理過程。
酶水準 的調節
酶的定位調節 酶活性的調節 酶含量的調節
細胞質:酵 解;磷戊糖 途徑;糖原 合成;脂肪 酸合成;
線粒體:丙酮 酸氧化;三羧 酸迴圈;-氧 化;呼吸鏈電 子傳遞;氧化 磷酸化
第十五章 物質代謝的調節控制
生命現象是生物體內發生的極其複雜的 生物化學過程的綜合結果。
為了保證生命活動（如生長、發育、分 化、繁殖、代謝和運動等）能夠有條不 紊地進行，所有生物體內發生的生物化 學過程都必須受到有效的調控。
生物調控機制是生物在長期進化過程中 逐步形成的。生物進化程度愈高，調控 機制愈完善、愈複雜。
D.無活性阻遏蛋白加輔阻遏劑
阻遏蛋白阻擋操縱基因 結構基因不表達
mRNA 酶蛋白 誘導物與阻遏蛋白結合,使阻遏蛋白不能起 到阻擋操縱基因的作用,結構基因可以表達
mRNA 酶蛋白 阻遏蛋白不能跟操縱基因結合, 結構基因可以表達
代謝產物
代謝產物與阻遏蛋白結合,從而使阻遏蛋 白能夠阻擋操縱基因,結構基因不表達
B
C
E4 J D
調
E2
E3 F
節
-
-
G
第三節、基因表達的調節控制
16-物质代谢的调节及代谢网络
内 源
酶化 蛋 性
体的 白 抗
降内 解源 成性 肽抗
酶 体 降 解
原 在 胞
段原 途 内
被径的 28 降
S
免解
酶原的激活
➢有些酶在生物体内合成出来的是它的无活性前 体--酶原。一定的条件下，这些酶原水解去除 一部分肽链，使酶的构象发生变化，形成有活 性的酶分子—酶原激活。酶原从无活性状态转 变成有活性状态的过程是不可逆的。属于这种 类型的酶有消化系统的酶（如胰蛋白酶、胰凝 乳蛋白酶和胃蛋白酶等）以及凝血酶等。
HPK
白喉酰胺
已经发现在人体内有多达2000个左右的蛋白质激 酶和1000个左右的蛋白质磷酸酶基因。蛋白质的 磷酸化是指由蛋白质激酶催化的把ATP或GTP上 γ位的磷酸基转移到底物蛋白质氨基酸残基上的 过程，其逆转过程是由蛋白质磷酸酶催化的，称 为蛋白质脱（去）磷酸化。
共价修饰作用
共价修饰作用有两个特点：
AMP
丙酮酸羧化酶 ATP，乙酰CoA
脂肪酸合成 乙酰CoA羧化酶 [异]柠檬酸 长链脂肪酸
Asp转氨甲酰磷酸酶调节酶的两个视图，变构调节酶有两个
叠起的催化亚基，每一个包含三个催化多肽链（有阴影的蓝色和 紫色）、三个调节亚基，每一个包含两个调节多肽链（红色和黄 色）。调节亚基围绕催化亚基形成三角形的点。变构效应物的结 合位点在调节亚基上，结合后引起酶构象和活性的巨大变化。
酶含量调节
生物体通过改变酶的合成或降解速度来控制
酶的绝对含量来调节代谢。除调节酶蛋白合成的
诱导和阻遏过程外，还必须同时控制酶降解的
速度。
酶蛋白合成的诱导和阻遏--酶的底物或产物、 激素以及药物等都可以影响酶的合成。一般将加 强酶合成的化合物称为诱导剂(inducer)，减少 酶合成的化合物称为阻遏剂(repressor)。诱导 剂和阻遏剂可在转录水平或翻译水平影响蛋白质 的合成。
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16 物质代谢的调节控制
1．哪些化合物是联系糖类、脂质、蛋白质和核酸代谢的重要物质?为什么?
解答：详见本章引言和图16-1，并结合各代谢章节的内容加以总结归纳。
2．举例说明代谢途径的反馈调节。
解答：反馈调节主要是指在酶促反应系统中的最终产物对起始步骤的酶活性的调节作用。
凡最终产物抑制起始步骤酶的活性的作用称为负反馈或反馈抑制；凡最终产物激活起始步骤酶的活性的作用称为正反馈。
详见16.1.1.1“反馈调节”。
3．何谓酶活性的共价修饰调节。
解答：共价调节酶可通过其他酶对其肽链上某些基团进行共价修饰，使酶处于活性与无活性的互变状态，从而调节酶的活性，这种调节方式称为共价修饰调节作用。
目前已知有6种类型的可逆共价修饰作用，(1)磷酸化／脱磷酸化；(2)乙酰化／脱乙酰化；(3)腺苷酰化／脱腺苷酰化；(4)尿苷酰化／脱尿苷酰化；(5)甲基化／脱甲基化；(6) S—S／SH相互转变。
详见16.1.1.3 “共价修饰调节作用”。
4．何谓操纵子?根据操纵子模型说明酶合成的诱导和阻遏。
解答：所谓操纵子是原核细胞基因表达的协调单位。
操纵子由一组在功能上相关的结构基因和控制位点所组成。
控制位点包括启动基因和操纵基因。
此控制位点可受调节基因产物的调节。
详见16.1.2.1“原核生物基因表达调节乳糖操纵子和色氨酸操纵子模型”。
5．说明衰减子的作用机制和生物学意义。
解答：色氨酸合成途径中除了阻遏蛋白对操纵基因的阻遏调节外，还存在色氨酸操纵子中衰减子所引起的衰减调节。
衰减调节是在转录水平调节基因表达，它可使转录终止或减弱，衰减调节比阻遏作用是更为精细的调节。
阻遏作用是控制转录的起始。
衰减调节控制转录不能继续进行下去。
转录衰减作用是转录能正常开始，但是转录过程可因细胞内氨基酸浓度升高而使转录中止的一种调节机制。
细节见16.1.2.1“原核生物基因表达调节”。
6．为什么说阻遏蛋白对乳糖操纵子起负调节作用，而在降解物阻遏中的调节蛋白CAP 起正调节作用?
解答：当无诱导物乳糖存在时，调节基因编码的阻遏蛋白处于活性状态，阻遏蛋白可与操纵基因相结合，阻止了RNA聚合酶与启动基因的结合，使结构基因(Z、Y、A)不能编码参与乳糖分解代谢的3种酶，既乳糖操纵子关闭，因此阻遏蛋白为负调控因子。
但在大肠杆菌中含有一个称为代谢产物活化蛋白(CAP)，又称cAMP受体蛋白(CRP)，CAP及cAMP，都是lac mRNA合成所必需的，CAP能够与cAMP形成复合物，cAMP-CAP复合物结合在乳糖操纵子的启动基因上，可促进转录的进行。
因此cAMP-CAP是一个不同于阻遏蛋白的正调控因子。
7．简述真核生物的基因表达调控。
解答：真核生物基因表达，在多层次并受多种因子协同调节控制，是一种多级调控方式。
包括：①转录前调节；②转录调节；③转录后加工的调节；④转运调节；⑤翻译调节；⑥mRNA降解的调节；⑦翻译后加工的调节。
详见16.1.2.2。
8．举例说明激素与细胞代谢调节的关系。
解答：详见16.3.1激素对代谢的调节和各物质代谢章节中有关激素调节的相关例子。
9．生物体内的代谢调节可在哪3个水平上进行？各通过什么方式进行调节的？
解答：代谢的调节是在3个不同水平上进行的。
即：分子水平的调节、细胞水平的调节、多细胞整体水平的调节。
①分子水平的调节即酶水平的调节。
生物体内的代谢过程绝大多数是由酶催化的化学反应组成的，这些反应又是在精致的调节机制控制下进行的。
酶水平的调节是代谢最基本的调节。
根据调节作用的性质和时间的快慢、酶水平的调节可以分成两大类：即酶活性的调节和酶浓度的调节。
酶活性的调节包括酶的别构效应和共价修饰两种方式，它属于快速调节。
而酶浓度的调节合成则属于基因表达调节，是慢速调节。
②细胞具有精细的结构。
各类酶在细胞中有各自的空间分布，因而使不同代谢途径分别在细胞的不同部位进行。
③多细胞整体水平的调节是随着生物进化而发展起来的调节机制，植物出现了激素水平的调节，而动物不但有激素水平的调节而且还出现了更加完善的神经水平的调节，但高级水平的神经和激素的调节仍然是以分子水平和细胞水平的原始调节为基础的。