第十二章,代謝和代謝調控總論,第一節(jié) 新陳代謝的概念和研究方法,一、物質代謝的概念（一）物質代謝的含義新陳代謝：機體與外界環(huán)境不斷進行物質交換的過程通過消化、吸收、中間代謝和排泄四個階段來完成中間代謝：物質代謝：經(jīng)過消化、吸收的外界營養(yǎng)物質和體內原有的物質，在全身一切組織和細胞中進行的多種多樣的化學變化的過程能量代謝：物質在機體內進行化學變化的過程，伴隨有能量轉移的過程,（二）同化作用和異化作用,同化作用：由外界環(huán)境攝取營養(yǎng)物質，通過消化、吸收在體內進行一系列復雜而有規(guī)律的化學變化，轉化為機體自身物質。異化作用：機體自身原有物質不斷轉化為代謝廢物排出體外,（三）合成代謝與分解代謝,合成代謝：由簡單的小分子物質合成復雜的大分子物質的過程分解代謝：復雜的大分子物質分解為二氧化碳、水和氨,二、能量代謝的概念,（一）代謝過程中能量的變化機體從外界環(huán)境中攝取營養(yǎng)物質，這些物質進行分解代謝時釋放能量，儲存于高能化合物，供生命活動需要。合成代謝吸收能量,（二）食物的卡價和呼吸商,食物的卡價（熱價）：食物在體內被氧化分解至最終產(chǎn)物所釋放的能量每克糖、脂肪和蛋白質的卡價分別是17、38和17千焦呼吸商（RQ）：機體與外界環(huán)境在呼吸過程中所交換的二氧化碳與氧的摩爾比糖、脂肪和蛋白質的呼吸商分別是1.0、0.7和0.8,（三）基礎代謝,基礎代謝：人體在清醒而安靜狀態(tài)中，沒有食物的消化與吸收作用的情況下，處于適宜溫度，所消耗的能量。用于維持體溫及支持各種器官的基本運行，如呼吸、循環(huán)、分泌及排泄等。,第三節(jié) 代謝調控總論,細胞或酶水平的調節(jié)：代謝物通過影響細胞內酶活力和酶合成量的變化，改變合成或分解代謝過程的速度。激素水平的調節(jié)：內分泌腺所分泌的激素，通過體液輸送到組織，作用于靶細胞，改變酶活性，調節(jié)代謝反應的方向和速度神經(jīng)系統(tǒng)調節(jié)：中樞神經(jīng)的控制下，通過神經(jīng)遞質對效應器發(fā)生直接影響，或者改變激素的分泌，再通過各種激素的互相協(xié)調，對整體的代謝進行綜合調節(jié),一、細胞或酶水平的調節(jié),兩種方式：酶活力的調節(jié)酶合成量的調節(jié),（一）酶活力的調節(jié),1、反饋調節(jié)與別構酶限速酶反饋抑制正反饋負反饋別構酶別構效應劑別構激活劑別構抑制劑,肝膽固醇生物合成的反饋調控,大腸桿菌CTP生物合成的反饋調控,氨基酸生物合成的反饋調控,協(xié)同反饋抑制與順序反饋抑制,協(xié)同反饋抑制：兩個或以上的反饋抑制作用，其作用點是一個酶，反饋作用的強度大于兩者作用之和。順序反饋抑制：串聯(lián)反應中每一步的中間代謝產(chǎn)物都能反饋抑制合成其本身的酶，從而造成終產(chǎn)物的反饋抑制作用逆向于串聯(lián)反應的傳遞。,2、ATP、ADP和AMP的調節(jié),磷酸果糖激酶1糖原合成酶糖原磷酸化酶,3、酶的共價修飾調節(jié),酶分子多肽鏈上的某些基團，在另一些酶的催化下可與變構劑進行可逆共價結合，結合后引起分子變構，使酶的活力發(fā)生變化（激活或抑制），而達到調節(jié)作用。,圖8-17 糖原合成、分解的共價修飾調節(jié),（二）酶量的調節(jié),酶蛋白合成和誘導的阻遏酶的誘導劑：加速酶合成的化合物酶的阻遏劑：減少酶合成的化合物（1）底物對酶合成的誘導例如：尿素循環(huán)中精氨酸酶受食物蛋白質誘導（2）產(chǎn)物對酶合成的阻遏例如：肝臟中HMGCoA合成酶受膽固醇阻遏（3）激素對酶合成的誘導例如：胰島素誘導糖酵解中關鍵酶的合成（4）藥物對酶合成的誘導例如：苯巴比妥,2、酶蛋白降解,改變酶蛋白分子降解的速度也能調節(jié)細胞內酶的含量。,（三）細胞代謝調控在生產(chǎn)實踐中的作用,1、降低代謝產(chǎn)物的濃度（1）賴氨酸的發(fā)酵生產(chǎn)（2）肌苷和肌苷酸的發(fā)酵生產(chǎn)2、添加誘導物類似物,（1）賴氨酸的發(fā)酵生產(chǎn),（2）肌苷和肌苷酸的發(fā)酵生產(chǎn),二、激素和神經(jīng)系統(tǒng)的調節(jié),1、激素和神經(jīng)系統(tǒng)調節(jié)的概念激素水平的調節(jié)： 內分泌腺所分泌的激素通過體液運送到靶細胞而對代謝的調節(jié)神經(jīng)-體液性調節(jié) 在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的直接控制下或間接通過激素對機體進行綜合性調節(jié),2、激素和神經(jīng)系統(tǒng)對代謝調節(jié)的上下級關系,上級內分泌腺對下級內分泌腺的調節(jié)控制,3、負反饋作用,第四節(jié) 代謝抑制劑和抗代謝物,一、代謝抑制劑（一）代謝抑制劑的概念和意義： 指能夠抑制機體代謝某一反應或某一過程的物質。,（二）代謝（或酶）抑制劑的種類,1、作用于細胞壁或細胞膜的抑制劑2、核酸代謝和蛋白質生物合成抑制劑3、蛋白質水解和氨基酸代謝的抑制劑4、糖代謝的抑制劑5、脂類代謝的抑制劑6、電子傳遞體和氧化磷酸化抑制劑,二、抗代謝物,（一）抗代謝物的概念： 在化學結構上與天然代謝物類似，這些物質進入體內可與正常代謝物相拮抗，從而