1、第十三章 代謝調(diào)節(jié) 第一節(jié) 概述* 第二節(jié) 酶活性的調(diào)節(jié)* 第三節(jié) 酶數(shù)量的調(diào)節(jié)* 第四節(jié) 代謝調(diào)節(jié)在生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用*,第一節(jié) 概述 代謝調(diào)節(jié)是生物在長期進(jìn)化過程中，為適應(yīng)外界條件而形成的一種復(fù)雜的生理機能。 生物界代謝的調(diào)節(jié)，可分為4個水平： 酶水平調(diào)節(jié) 細(xì)胞水平調(diào)節(jié) 激素水平調(diào)節(jié) 神經(jīng)水平調(diào)節(jié),一、細(xì)胞水平的代謝調(diào)節(jié) 酶在細(xì)胞內(nèi)有一定的布局和定位。催化不同代謝途徑的酶類，往往分別組成各種多酶體系。多酶體系存在于一定的亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)區(qū)域中，或存在于胞質(zhì)中，這種現(xiàn)象稱為酶的區(qū)域化。 功能：濃縮效應(yīng)，防止干擾，便于調(diào)節(jié)。 多酶體系在細(xì)胞中區(qū)域化，為酶水平的調(diào)節(jié)創(chuàng)造了有利條件,使某些調(diào)節(jié)因素可以專一

2、地影響細(xì)胞內(nèi)某一部分的酶活性，而不致影響其它部位酶的活性。 此外，酶定位的區(qū)域化，使它與底物和輔助物在細(xì)胞器內(nèi)一起相對濃縮，利于在細(xì)胞局部范圍內(nèi)快速進(jìn)行各個代謝反應(yīng)。,主要代謝途徑酶系在細(xì)胞內(nèi)的分布 胞 質(zhì) ： 糖酵解，糖原合成，磷酸成糖途徑，脂肪酸 合成，部分蛋白質(zhì)合成。 線粒體： 脂肪酸氧化，三羧酸循環(huán)，呼吸鏈，氧化 磷酸化。 細(xì)胞核：核酸的合成、修飾。 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：蛋白質(zhì)合成，磷脂合成。 胞質(zhì)和線粒體：糖異生，膽固醇合成 溶酶體：多種水解酶,人體代謝的細(xì)胞水平調(diào)節(jié)，從速度方面來說有兩種方式： 一種是快速調(diào)節(jié)， 激活或抑制體內(nèi)原有的酶分子。 另一種是遲緩調(diào)節(jié)，改變酶分子的構(gòu)象或?qū)γ阜肿舆M(jìn)行化學(xué)

3、修飾。 一些代謝物或離子在細(xì)胞各組分間的穿梭移動也可以改變細(xì)胞中某組分的代謝速度。,二、激素水平的調(diào)節(jié) 動物激素4類：氨基酸及其衍生物、肽及蛋白質(zhì)、固醇類、脂肪酸衍生物。 植物激素5類：生長素、赤霉素類、激動素類、脫落酸、乙烯。 蛋白質(zhì)肽類激素與類固醇激素的作用機制。 作用機理： 1、激素通過細(xì)胞膜受體發(fā)揮調(diào)節(jié)作用。 2、激素通過細(xì)胞內(nèi)受體發(fā)揮作用。,三、神經(jīng)水平的調(diào)節(jié),第二節(jié) 酶活性的調(diào)節(jié)* 一、反饋抑制的調(diào)節(jié) 1、反饋抑制的概念 一種運動的效果對這種運動的影響就是反饋。通常，反饋又分 為“正反饋”和“負(fù)反饋”。 正反饋：凡是一種運動的效果對這種原始運動的影響是促進(jìn)性的反 饋。 負(fù)反饋：凡是

4、一種運動的效果對這種原始運動的影響是抑制性的反 饋。,2、反饋抑制的類型 （1）協(xié)同反饋抑制 （2）順序反饋抑制,（3）同工酶調(diào)節(jié) （4）合作反饋抑制,（5）累積反饋抑制,3、反饋抑制的機制,二、前饋激活 在一反應(yīng)系列中，前身物可以對后面的酶起激活作用，促使反應(yīng)向前進(jìn)行，這就叫作前饋激活。 前饋激活作用能使代謝速度加快，是一種正前饋。,三、酶促化學(xué)修飾的調(diào)節(jié) 1、酶促化學(xué)修飾的概念 在專一酶的催化下，某種小分子基團(tuán)可以共價結(jié)合到被修飾酶的特定氨基酸殘基上，而改變酶的活性。,2、酶促化學(xué)修飾的機理 例：糖原磷酸化酶有兩種形式：即有活性的磷酸化酶a和無活性的磷酸化酶b 。兩者可以相互轉(zhuǎn)化。磷酸化酶

5、b 在磷酸化酶b 激酶催化下，接受ATP上的磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿峄竌而活化；而磷酸化酶a也可在磷酸化酶a磷酸（酯）酶催化下轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿峄竍而失活。,3、酶促化學(xué)修飾的特點 (1)絕大多數(shù)酶促化學(xué)修飾的酶都具有無活性（或 低活性）與有活性（或高活性）兩種形式。 (2) 瀑布式效應(yīng)。 (3) 磷酸化與去磷酸化是常見的酶促化學(xué)修飾反 應(yīng)。 (4) 按著生理的需要來進(jìn)行。*,第三節(jié) 酶數(shù)量的調(diào)節(jié) 酶數(shù)量的調(diào)節(jié)是以基因水平為基礎(chǔ)的調(diào)節(jié)，實際上也是酶蛋白合成的調(diào)節(jié)，生物體內(nèi)有些酶，只有在誘導(dǎo)物存在時才導(dǎo)致酶的合成，或者當(dāng)最終產(chǎn)物過多時才阻遏酶的合成。因此酶的合成與阻遏受某種調(diào)節(jié)機制的調(diào)控。 一、誘導(dǎo)酶合成的機制,二、阻遏酶合成的機制*,第四節(jié) 代謝調(diào)節(jié)在生產(chǎn)實踐中