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物质代谢的联系与调节第一节物质代谢的特点(一)整体性体内各种物质包括糖、脂、蛋白质、水、无机盐、维生素等的代谢不是彼此孤立各自为政，而是同时进行的，而且彼此互相联系，或相互转变，或相互依存，构成统一的整体。
(二)代谢调节机体存在精细的调节机制，不断调节各种物质代谢的强度、方向和速度以适应内外环境的变化。
代谢调节普遍存在于生物界，是生物的重要特征。
(三)各组织、器官物质代谢各具特色由于各组织、器官的结构不同，所含有酶系的种类和含量各不相同，因而代谢途径及功能各异，各具特色。
例如肝在糖、脂、蛋白质代谢上具有特殊重要的作用，是人体物质代谢的枢纽。
(四)各种代谢物均具有各自共同的代谢池无论是体外摄人的营养物或体内各组织细胞的代谢物，只要是同一化学结构的物质在进行中间代谢时，不分彼此，参加到共同的代谢池中参与代谢。
(五)ATP是机体能量利用的共同形式糖、脂及蛋白质在体内分解氧化释出的能量，均储存在ATP的高能磷酸键中。
(六)NADPH是合成代谢所需的还原当量参与还原合成代谢的还原酶则多以NADPH为辅酶，提供还原当量。
如糖经戊糖磷酸途径生成的NADPH既可为乙酰辅酶A合成脂酸，又可为乙酰辅酶A 合成固醇提供还原当量。
第二节物质代谢的相互联系一、在能量代谢上的相互联系乙酰辅酶A是三大营养物共同的中间代谢物，三羧酸循环是糖、脂、蛋白质最后分解的共同代谢途径，释出的能量均以ATP形式储存。
从能量供应的角度看，这三大营养素可以互相代替，并互相制约。
二、糖、脂和蛋白质代谢之间的联系体内糖、脂、蛋白质和核酸等的代谢不是彼此独立，而是相互关联。
它们通过共同的中间代谢物，即两种代谢途径汇合时的中间产物，三羧酸循环和生物氧化等联成整体。
(一)糖代谢与脂代谢的相互联系当摄人的糖量超过体内能量消耗时，除合成少量糖原储存在肝及肌肉外，生成的柠檬酸及ATP可变构激活乙酰辅酶A竣化酶，使由糖代谢源源而来的大量乙酰辅酶A得以羧化成丙二酰辅酶A，进而合成脂酸及脂肪在脂肪组织中储存，即糖可以转变为脂肪。
物质代谢调节(Regulation in Metabolism)物质代谢是生命现象的基本特征，是生命活动的物质基础。
人体物质代谢是由许多连续的和相关的代谢途径所组成，而代谢途径(如糖的氧化，脂肪酸的合成等)又是由一系列的酶促化学反应组成。
在正常情况下，各种代谢途径几乎全部按照生理的需求，有节奏、有规律地进行，同时，为适应体内外环境的变化，及时地调整反应速度，保持整体的动态平衡。
可见，体内物质代谢是在严密的调控下进行的。
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，下面分别进行介绍。
细胞水平的代谢调节一、细胞内酶的分隔分布从物质代谢过程中可知，酶在细胞内是分隔着分布的。
代谢上有关的酶，常常组成一个酶体系，分布在细胞的某一组分中，例如,糖酵解酶系和糖元合成、分解酶系存在于胞液中；三羧酸循环酶系和脂肪酸β-氧化酶系定位于线粒体；核酸合成的酶系则绝大部分集中在细胞核内。
这样的酶的隔离分布为代谢调节创造了有利条件，使某些调节因素可以较为专一地影响某一细胞组分中的酶的活性，而不致影响其他组分中的酶的活性，从而保证了整体反应的有序性。
步阐述。
答：关系主要：（1）糖酵解的中间产物可进入糖的磷酸戊糖途径，而磷酸戊糖途径的产物可 通过基因转移后进入糖酵解途径。
如 ，糖酵解的中间产物 6-磷酸葡萄糖。
（2） 糖酵解途径合成的丙酮酸课进入线粒体进行有氧氧化， 生产乙酰CoA 进行三羧酸循环 和氧化磷酸化。
（3） 糖原分解产物葡萄糖课做为糖原合成原料，糖异生产物葡萄糖是糖酵解的底物，它们 之间是相互抑制，促进协调的。
（4） 糖异生与糖酵解的多数反应是共有的可逆反应，只有少数不可逆的反应需要各自特定 的关键酶催化转化，（5）糖的有氧氧化抑制乳酸酵解。
综上所述，糖的各种代谢途径相互作用，使机体的糖代谢处于平衡状态。
关键酶及代谢调节方式主要有： （1）糖酵解途径的关键酶为 6-磷酸果糖激酶-1，丙酮酸激酶 和己糖激酶，主要通过别构调节和共价调节来进行调节的。
①6-磷酸果糖激酶-1的别构激活剂有：AMP;ADP;F-1,6-2P;F-2,6-2P 。
别构抑制剂为柠檬酸， ATP （高浓度）。
6-磷酸果糖激 酶-2（ PFK-2 ）可在激素作用下以共价修饰的方式调节酶活性来调节F-2,6-2P 。
②丙酮酸激酶的别构激活剂为1，6-双磷酸果糖，别构抑制剂为 ATP 、丙氨酸。
依赖CAMP 的蛋白激酶 和依赖Ca+,钙调蛋白的蛋白激酶可使丙酮酸激酶磷酸化失活。
③己糖激酶受到 6-磷酸葡萄糖的反馈抑制和长链脂肪 CoA 的别构抑制。
（2）糖有氧氧化关键酶是丙酮酸脱氢酶复合体，有别构调节和共价修饰调节。
别构激活剂为：AMP ，ADP ，NAD+ ;抑制剂为：乙酰 CoA ，NADH ，ATP 。
丙酮酸脱氢酶复合体可被 激素调节磷酸化和去磷酸化来调节其活性。
（3） 磷酸戊糖途径的关键酶是 6-磷酸葡萄糖脱氢酶，受 NADPH/NADP+比值调节，比值升 高，抑制；比值降低，激活。
（4 ）糖原合成和分解的关键酶分别是糖原合酶和糖原磷酸化酶。
糖原合酶受共价修饰和别 构调节，激活剂为 ATP ，6-磷酸葡萄糖，抑制剂为 AMP 。
论述物质代谢特点，并在细胞水平说明代谢调节。
一、物质代谢的特点
(一)整体性：体内各种物质代谢相互联系、相互转变，构成统一整体。
(二)代谢在精细的调节下进行。
(三)各组织器官物质代谢各具特色，如肝是物质代谢的枢纽，常进行一些特异反应。
(四)各种代谢物均有各自共同的代谢池，代谢存在动态平衡。
(五)ATP是共同能量形式
(六)NADPH是合成代谢所需还原当量但分解代谢常以NAD为辅酶。
(一)细胞水平的代谢调节
实际上就是酶的调节，这是单细胞生物主要的调节方式，这也是一切代谢调节的基础，包括酶结构的调节和酶量的调节。
1细胞内酶的隔离分布。
代谢途径有关酶类常常组成酶体系，分布于细胞的某一区域或亚细胞结构中，这就使得有关代谢途径只能分别在细胞不同区域内进行，不致使各种代谢途径互相干扰，要记住体内主要代谢过程发生的亚细胞定位，如脂肪酸β氧化、三羧酸循环在线粒体中进行，而脂肪酸合成，糖异生在胞液中进行，尿素合成在胞液和线粒体中进行。
代谢反应进行的速度和方向是由此代谢途径中一个或几个具有调节作用的关键酶的活性决定的。
这些调节代谢的酶称为关键酶。
它们催化的反应有下述特点：①反应速度最慢，因此又称限速酶，它的活性决定整个途径的总速度②催化单向反应或非平衡反应，它的活性决定整个途径的方向③酶活性可受多种代谢物或效应剂的调节。
代谢调节主要通过对关键酶活性的调节而实现的，可分为快速调节和迟缓调节两类。
快速调节即对酶结构的调节，分为变构调节和共价修饰两种，这类调节方式效应快，但不持久。
迟缓调节即对酶含量的调节，发生较慢，但作用也持久。
2关键酶的变构调节
①变构酶定义在酶一章中已述。
②机制：变构酶常是由两个以上亚基组成的具有四级结构的铁蛋白质。
在酶分子中与底物结合起催化作用的亚基称催化亚基，与变构效应剂结合起调节作用的调节亚基，个别酶催化，调节部位位于同一亚基。
变构效应剂通过非共价键与调节亚基结合，引起酶构象改变，不涉及酶共价键的变化，从而影响酶与底物结合，使酶催化活性受到影响，酶构象的改变可表现为亚基的聚合或解聚等。
③意义：变构调节是细胞水平调节中一种较常见的快速调节，代谢终产物常可对酶起变构抑制作用，此即反馈调节，使代谢物不致过多，也不致过少，也可使能量得以有效利用。
变构调节可使不同代谢途径相互协调。
3酶的化学修饰调节
①定义：酶蛋白肽链上某些残基在酶的催化下发生可逆的共价修饰，从而引起酶活性改变，这种调节称为酶的化学修饰。
②特点：经绝大多数属此类调节方式的酶有无活性(低活性)和有活性(或高活性)两种形式。
这两种形式通过共价外修饰，可互相转变。
以磷酸化为例，酶蛋白分子中丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸的羟基是磷酸化的位点，但有些酶经磷酸化后活性升高，而有些酶磷酸化后却活性降低，在去磷酸化才是其活性状态。
化学修饰引起酶的共价键变化，且化学修饰发生的是酶促反应。
一个酶分子可催化多个作用物(酶蛋白)出现组成变化，故有放大效应，催化效率比变构调节高。
磷酸化，脱磷酸化是最常见的化学修饰调节，其本身也是酶促反应，磷酸化由蛋白激酶催化，脱磷酸化由磷蛋白磷酸酶催化，酶发生磷酸化消耗的ATP比合成酶蛋白消耗的ATP要少得多，因此，是体内调节酶活性经济而有效的方式。
对某一酶而言，可同时受变构调节和化学修饰两种方式的调节，然而当效应剂浓度过低，变构调节就不如共价修饰来得快而有效，故在应激情况下，共价修饰尤为重要。
4酶量的调节
由于酶的合成、降解所需时间较长，消耗ATP较多，故酶量调节属迟缓调节。
①酶蛋白的诱导与阻遏
一般将加速酶合成的化合物称为诱导剂，减少酶合成的称阻遏剂，二者是在酶蛋白生物合成的转录或翻译过程中发挥作用，但影响转录较常见，通常底物多为诱导剂，产物多为阻遏剂。
而激素和药物也是常见的诱导剂。
②酶蛋白降解
改变酶蛋白分子的降解速度也能调节细胞内酶含量，此过程主要靠蛋白水解酶来完成。
