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09第九章 代谢调节

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9 物质代谢和调节

9 物质代谢和调节

第九章物质代谢的联系与调节内容提要物质代谢是生命的本质特征，是生命活动的物质基础。

体内各种物质代谢是相互联系、相互制约的。

体内物质代谢的特点：①整体性；②在精细调节下进行；③各组织器官物质代谢各具特色；④具有共同的代谢池；⑤ATP是共同能量形式；⑥NADPH是代谢所需的还原当量。

各代谢途径之间可通过共同枢纽性中间产物互相联系和转变。

糖、脂肪、蛋白质等营养素在供应能量上可互相代替，互相制约，但不能完全互相转变，因为有些代谢反应是不可逆的。

各组织、器官有独特的代谢方式。

肝是物质代谢的中心。

从肠道吸收进入人体的营养素，几乎都是经肝的处理和中转；各器官所需的营养素大多也通过肝的加工或转变，有的代谢终产物还需通过肝解毒和排出。

代谢调节可分为三级水平：一是细胞水平调节，主要通过改变关键酶的活性来实现。

酶活性调节有两种方式：酶的变构调节和酶蛋白的化学修饰调节。

变构调节系变构剂与酶的调节亚基结合引起酶分子构象改变，导致其催化活性改变，不涉及共价键与组成的变化。

而酶的化学修饰调节是酶催化的化学反应，涉及酶蛋白的化学结构共价键与组成的变化；有磷酸化、甲基化、乙酰化等方式，以磷酸化为主；化学修饰调节具有放大效应；以调节代谢强度为主。

变构调节与化学修饰调节两者相辅相成，均为快调节。

二是激素水平调节，通过激素与靶细胞受体特异结合，将激素信号转化为细胞内一系列化学反应，最终表现出激素的生物学效应。

根据受体在细胞内的部位不同，激素可分为膜受体激素（蛋白质、肽类及儿茶酚胺类激素），通过与膜受体结合可将信号跨膜传递入细胞内，胞内受体激素（类固醇激素、甲状腺素），可通过细胞膜进入细胞内与胞内受体（大多在核内）结合，形成二聚体，作为转录因子与DNA上特定核苷酸序列即激素反应元件（HRE）结合，以调控该元件所辖特定基因的表达。

三是神经系统可通过内分泌腺间接调节代谢，也可直接对组织、器官直接施加影响，进行整体调节，从而使机体代谢处于相对稳定状态。

代谢的调节与控制解读

代谢的调节与控制解读

脂肪酸
5-磷酸核糖
6-磷酸葡萄糖
丙酮酸
生酮氨基酸
亮氨酸 赖酰胺 苯丙氨酸 酪氨酸 色氨酸
乙酰乙酰辅酶A
乙酰辅酶A
酪氨酸 苯丙氨酸 天冬酰氨
草酰乙酸
柠檬酸
丙二酸 单酰辅酶A
胆固醇
延胡索酸
琥珀酰辅酶A
-酮戊二酸
生物体内的代谢既是错综复杂的，也是有序的； 单细胞和多细胞生物都能对各类代谢过程及其相互间的
一、酶结构的调节 （一）变构调节 （二）共价修饰调节 （三）酶原的激活
二、酶含量的调节 （一）操纵子的概念、类型和特点 （二）操纵子的实例 乳糖操纵子和色氨酸操纵子
一、酶结构的调节 （三）酶原的激活 ：
▪ 酶原：有些酶，特别是一些与消化作用有关的酶，在 最初合成和分泌时，没有催化活性，这种没有催化活 性的酶的前体称为酶原；
（二）共价修饰调节： 1．共价修饰的机制：
ATP
ADP
Ser
酶蛋白 Thr
Tyr
蛋白激酶
OH
蛋白磷酸酶
Ser
酶蛋白 Thr
Tyr
OP
Pi
H2O
酶的磷酸化与脱磷酸化
（二）共价修饰调节： 1．共价修饰的机制：
▪ 共价修饰酶通常在两种不同的酶的催化下发生共价修 饰（covalent modification）或去修饰，从而引起酶分 子在有活性形式与无活性形式之间进行相互转变。
第九章 代谢的调节与控制
蛋白质
核酸
淀粉、糖原
脂肪
氨基酸
生糖氨基酸 甘氨酸
天冬氨酸 谷氨酸 丙氨酸 甘氨酸
半胱氨酸 丝氨酸 苏氨酸 色氨酸
天冬氨酸 天冬酰胺
酪氨酸 苯丙氨酸 天冬酰氨 异亮氨酸 甲硫氨酸

代谢的调节与控制解读

代谢的调节与控制解读

I
PO Z
Y
A
调节基因
操纵序列 启动子
结构基因
二、酶含量的调节-原核生物操纵子（特点）
▪ 典型的操纵子可分为控制区和信息区两部分； ▪ 控制干编码蛋白的结构基因串联在一起构成。
I 调节基因
PO Z
Y
A
操纵序列 启动子
结构基因
二、酶含量的调节-原核生物操纵子（类型）
一、酶结构的调节 （二）共价修饰调节：
共价修饰调节： 在其他酶的催化下，酶蛋白肽链上的一些基团可
与某种化学基团发生可逆的共价结合，从而改变酶 的活性，此过程称为共价修饰。
➢ 共价修饰调节也是体内快速调节代谢活动的一种重 要的方式。
➢ 最常见的共价修饰方式有：磷酸化-脱磷酸化，-SH -S-S-，乙酰化-脱乙酰化，腺苷化-脱腺苷化等。
分子中除活性中心外（一般有一个或多个），还含有别 构中心；
当调节亚基或调节部位与变构剂结合后，就可导致酶的 空间构象发生改变，从而导致酶的催化活性中心的构象 改变而致酶活性的改变。
（一）变构调节（别构调节）： 1．变构调节的机制
蛋白激酶A的变构调节
（一）变构调节（别构调节）： 2. 变构调节的方式
I 调节基因 mRNA
调节蛋白
PO Z
Y
A
操纵序列 启动子
结构基因
mRNA
蛋白质
阻遏蛋白的负性调控
乳糖操纵子模型：有乳糖时，结构基因的表达被诱导。
I 调节基因 mRNA
PO Z
Y
A
操纵序列 启动子
结构基因 mRNA
调节蛋白
β半乳 半乳糖苷 半乳糖苷
糖苷酶 透过酶 转乙酰酶
乳糖操纵子模型：有乳糖时，结构基因的表达仍然较弱。

生物化学酶试题与答案

生物化学酶试题与答案

（9）第九章物质代谢的联系与调节【测试题】一、名词解释1.关键酶2.变构调节3.酶的化学修饰调节4.诱导剂5.阻遏剂6.细胞水平调节7.激素水平调节8.激素受体9.整体水平调节10.应激二、填空题：11.代谢调节的三级水平调节为、、。

12.酶的调节包括和。

13.酶的结构调节有和两种方式。

14.酶的化学修饰常见的方式有与、与, 等。

15.在酶的化学修饰调节中，修饰酶的() 与()两种形式的转变是通过() 的作用来实现的。

16.酶量的调节通过改变酶的() 与() ，从而调节代谢的速度和强度。

17.按激素受体在细胞的部位不同，可将激素分为() 和()两大类。

18.应激时糖、脂、蛋白质代谢的特点是() 增强，受到抑制。

三、选择题A 型题（1936）19.变构效应剂与酶结合的部位是A.活性中心的结合基团B.活性中心催化基团C.酶的-SH 基团D.酶的调节部位E.酶的任何部位20.下列哪一代谢途径不在胞浆中进行A.糖酵解B.磷酸戊糖途径C.糖原合成与分解D.脂肪酸β-氧化E.脂肪酸合成21.长期饥饿时，大脑的能源主要是A.葡萄糖B.糖原C.甘油D.酮体E.氨基酸22.最常见的化学修饰方式是A.聚合与解聚B.酶蛋白的合成与降解C.磷酸化与去磷酸化D.乙酰化与去乙酰化E.甲基化与去甲基化23.机体饥饿时，肝内哪条代谢途径加强A.糖酵解途径B.磷酸戊糖途径C.糖原合成D.糖异生E.脂肪合成24.作用于细胞膜受体的激素是A.肾上腺素B.类固醇激素C.前列腺素D.甲状腺素E.125OH2D325.作用于细胞内受体的激素是A.肾上腺素B.类固醇激素C.生长因子D.蛋白类激素E.肽类激素26.有关酶的化学修饰，错误的是A.一般都存在有活性（高活性）和无活性（低活性）两种形式B.有活性和无活性两种形式在酶作用下可以互相转变C.化学修饰的方式主要是磷酸化和去磷酸化D.一般不需要消耗能量E.催化化学修饰的酶受激素调节27.下列哪条途径是在胞液中进行的A.丙酮酸羧化B.三羧酸循环C.氧化磷酸化D.脂肪酸β-氧化E.脂肪酸合成28.糖异生、酮体生成及尿素合成都可发生于A.心B.肾C.脑D.肝E.肌肉29.存在于细胞膜上的酶是A.氧化磷酸化酶系B.羟化酶系C.过氧化氢酶系D.腺苷酸环化酶E.核酸合成酶系30.下列关于关键酶的概念，错误的是A.关键酶常位于代谢途径的起始反应B.关键酶在整个代谢途径中活性最高故对整个代谢途径的速度及强度起决定作用C.关键酶常催化不可逆反应D.受激素调节酶常是关键酶E.某一代谢物参与几条代谢途径，在分叉点的第一个反应常由关键酶催化31.关于糖、脂类和蛋白质三大代谢之间关系的叙述，正确的是A.糖、脂肪与蛋白质都是供能物质，通常单纯以脂肪为主要供能物质也是无害的B.三羧酸循环是糖、脂肪和蛋白质的三者互变的枢纽，偏食哪种物质都可以C.当糖供不足时，体内主要动员蛋白质供能D.糖可以转变成脂肪，但有些不饱和脂肪酸无法合成E.蛋白质可在体内完全转变成糖和脂肪32.情绪激动时，机体会出现A.血糖升高B.血糖降低C.脂肪动员减少D.血中FFA 减少E.蛋白质分解减少33.饥饿时，机体的代谢变化错误的是A.糖异生增加B.脂肪动员加强C.酮体生成增加D.胰岛素分泌增加E.胰高血糖素分泌增加34.有关变构调节，错误的是A.变构酶常由两个或两个以上的亚基组成B.变构剂常是小分子代谢物C.变构剂通常与变构酶活性中心以外的某一特定部位结合D.代谢途径的终产物通常是催化该途径起始反应的酶的变构抑制剂E.变构调节具有放大作用35.有关酶含量的调节，错误的是A.酶含量的调节属细胞水平调节B.底物常可诱导酶的合成C.产物常抑制酶的合成D.酶含量调节属于快速调节E.激素或药物也可诱导某些酶的合成36.应激状态下血中物质改变哪项是错误的A.葡萄糖增加B.游离脂肪酸增加C.氨基酸增加D.酮体增加E.尿素减少B 型题（3740）A.酶的别构调节B.酶的化学修饰C.酶含量的调节D.通过细胞膜受体E.通过细胞质受体37.酶的磷酸化与去磷酸化作用属于38.体内ATP 增加时，ATP 对磷酸果糖激酶的抑制作用属于39.类固醇激素在体内起作用时40.肾上腺素作用于肝细胞调节血糖代谢是（4144）A.肝糖原B.乳酸C.脂肪酸D.甘油E.氨基酸41.空腹时，血糖来自42.饥饿2-3 天，血糖主要来自43.长期饥饿时，肌肉的主要能源物质44.随着饥饿的进程用作糖异生原料增加的是X 型题45.饥饿时，体内可能发生的代谢变化为A.糖异生加强B.血酮体升高C.脂肪动员加强D.血中游离脂肪酸升高E.组织对葡萄糖的利用加强46.变构调节的特点包括A.变构酶多存在调节亚基和催化亚基B.变构剂使酶蛋白构象改变，从而改变酶的活性C.变构剂与酶分子的特定部位结合D.变构调节都产生正效应，即增加酶的活性E.变构酶大多是代谢调节的关键酶47.通过膜受体作用的激素有A.胰岛素B.肾上腺素C.生长激素D.甲状腺素E.类固醇激素48.酶的化学修饰的特点包括A.需要酶催化B.使酶蛋白发生共价键的改变C.使酶的活性发生改变D.有放大效应E.最常见的方式是磷酸化与去磷酸化49.应激可引起的代谢变化A.血糖升高B.脂肪动员加强C.蛋白质分解加强D.酮体生成增加E.糖原合成增加50.诱导酶合成增加的因素为A.酶的底物B.酶的产物C.激素D.药物E.毒物四、问答题：51.简述物质代谢的特点？52.试述丙氨酸转变为脂肪的主要途径？53.此较别构调节与酶的化学修饰的特点？54.举例说明反馈抑制及其意义？【参考答案】一、名词解释1.关键酶是指在代谢途径中催化单向反应的酶，通常催化的反应速度最慢，故它的活性决定整个代谢途径的方向和速度，也称限速酶或调节酶。

物质代谢的联系与调节

物质代谢的联系与调节

• ATP是机体储存能量及消耗能量的共同形式
• NADPH是合成代谢所需的还原当量
– NADPH不生成水,为还原反应提供氢
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是三大营养物质共同中间代谢产物 – 三羧酸循环是三大营养物质分解的共同途径
• 从能量供应角度看:
– 三大营养素可以相互代替,相互制约.
• 激素（第一信使）
• 膜受体 • 第二信使 • 代谢效应
• （二）激素-胞内受体复合物通过基因转录 调节细胞内酶的含量
– 激素： 类固醇激素
• 疏水性激素：类固醇激素、甲状腺素、VD3视黄酸 等 • 受体位于胞液或细胞核内
• 激素-受体复合物二聚体
• 与DNA特定序列（应答元件）结合 • 调控转录 • 细胞内酶量改变
• 3 肥胖可致糖脂代谢紊乱
– (1)肥胖时血糖偏高,胰岛素抗性增加
• • • • • 肥胖活跃期,进食后血糖增加,刺激胰岛素分泌增加 口服或静注葡萄糖后,释出胰岛素增多 糖耐量先增强 ,后下降 肌组织对葡萄糖的摄取减少,氧化降低 空腹血浆胰岛素水平升高,外周组织对胰岛素的敏感 性降低,产年胰岛素抵伉
• 生长激素释放肽
– 合成部位:胃粘膜细胞 – 作用方式: 通过受体 – 生物学效应:
• 作用于脑垂体,促进生长激素分泌 • 作用下下丘脑增食欲神经元,刺激食欲
• 2 生命过程各阶段均可发生肥胖症
– 体重超过标准体重的20%,或体重指数>30 – 体质性肥胖:25岁前发生的肥胖,由于脂肪细胞 数量增加所致 – 获得性肥胖:20-25岁后发生,由于摄入热量过多 所致.脂肪细胞肥大,数量增加
• （4）肌肉蛋白质分解加强

生物化学(10.3)--作业物质代谢的联系与调节(附答案)

生物化学(10.3)--作业物质代谢的联系与调节(附答案)

第九章 物质代谢的联系与调节名词解释物质代谢(metabolism)限速酶(1imitingvelocityenzymes)变构酶(Allostericenzyme)与变构调节(Allostericregulation)酶的化学修饰(chemicalmodifacation)泛素(Ubiquitin反馈控制(feedback)蛋白激酶(ProteinKinase)酶的诱导剂(enzymeinducer)变构调节(Allostericregulation)调节酶(regulatoryenzyme)问答题1. 简述丙酮酸在代谢中的作用。

2. 试述乙酰CoA在代谢中的作用。

3. 脂肪能否进行糖异生?4. 简述甘氨酸的生化作用。

5. 列出至少8种维生素的辅酶形式及其参与的生化代谢。

6. 简述酶的化学修饰的特点。

7 简述人体在长期饥饿状态下，物质代谢有何变化。

8. 体内脂肪酸可否转变为葡萄糖?为什么?9. 糖、脂、蛋白质在机体内是否可以相互转变?简要说明其转变的途径或不能转变的原因。

10. 为何称三羧酸循环是物质代谢的中枢，有何生理意义?11. 讨论下列物质能否相互转变?简述其理由。

12. 试述体内草酰乙酸在物质代谢中有什么作用?13. 试述丙酮酸在体内物质代谢中的重要作用。

14. 三大营养物质，即糖、脂肪和蛋白质在机体内可以相互转变吗?简述其理由。

15. 为什么减肥的人也要限制糖类的摄入量?试从营养物质代谢的角度加以解释。

16. 请列举5种肝脏特有的代谢途径(在正常情况下，其他组织器官很难或很少进行的代谢过程)，并分别说明其主要生理意义。

17. 比较脑、肝、骨骼肌在糖、脂代谢和能量代谢上的主要特点。

18. 短期饥饿时，机体如何进行三级水平调节的?19. 试述人体在短期饥饿和长期饥饿情况下，糖、脂、蛋白质代谢有何特点？20. 试比较酶的变构调节和化学修饰调节的不同。

参考答案：名词解释物质代谢(metabolism)[答案]机体在生命活动过程中不断摄人O2及营养物质，在细胞内进行中间代谢，同时不断排出CO2及代谢废物，这种机体和环境之间不断进行的物质交换即物质代谢,包括分解、合成和能量代谢。

生物化学第九章代谢调节


控
参
制
与
核酸
HMP
UTP
CTP
糖类
脂肪
代谢调节
一.酶的定位调节
代谢调节
生物体内的代谢调节机制随着生物的进化而发展.细 胞结构的进一步分化增强了细胞对代谢的调节,细胞需要 接受外界信息以便作出反应. 多细胞为协调体内单个细胞的代谢活动,发展了细胞之间 进行信息传递的机制.
代谢调节
二.酶水平的调节
Trp操纵子转录受阻遏物控制的机制:
启动基因的控制: Trp操纵子上又两个启动子．一个主 要的启动子Ｐ１和一个弱启动子Ｐ２． Ｐ和Ｏ彼此重叠．ＲＮＡ聚合酶与阻遏物在Ｐ－Ｏ区 的结合时竞争性的．阻遏物先结合上ＲＮＡ聚合酶就 无法结合，反之，
故阻遏机制不是绝对的有无产物的概念， 而时诱导产物多少的概念．
S-S/SH
级联放大系统：在一系列反应中，一个 酶被共价修饰活化后又引起后续反应中 每个酶的共价活化，这样逐级将信号放 演 大的系统。 示
3.酶原激活：
酶活性的调节
胃蛋白酶原的激活
酶含量的调节
酶合成调节
酶降解调节
基因表达调控
原核生物
操纵子学说
操纵子学说
操纵子：
指基因表达的协调单位。它们有共同的控 制区和调节系统.
它包括在功能上彼此有关的的结构基因和 控制部位.控制部位由启动子和操纵基因组成.
一个操纵子的全部基因都排列在一起,其 中包括若干个结构基因，但转录出的是一条 多顺反子mRNA .操纵子的控制部位可接受调 节基因产物的调节.
乳糖操纵子
乳糖操纵子
乳糖操纵子
＋
演示
有葡萄糖存在时分解乳糖的
酶也不能表达，因此乳糖操纵子 还受到了其他因素的调控。

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

第九章代谢的调节与控制


核酸代谢与糖、脂肪及蛋白质代谢的关系： 核酸代谢与糖、脂肪及蛋白质代谢的关系：
核酸 核苷酸
ATP UTP CTP GTP 能量和磷酸基团的供应
单糖的转变和多糖的合成
参与卵磷脂的合成 给蛋白质合成提供能量
AMP
辅酶、组氨酸等
Gly、Asp、Gln 、 、 蛋白酶 蛋白因子
嘌呤、 嘌呤、嘧啶
核苷酸、 核苷酸、核酸的合成 核苷酸、 核苷酸、核酸的合成
一催化反应的调节酶有作用。 一催化反应的调节酶有作用。
(1)前馈激活（ activation） (1)前馈激活（feedforward activation） 前馈激活 丙酮酸激酶 G 6- P - G 6- P -F 1.6-二 P -F 661.6PEP 丙酮酸
前馈激活
(2)前馈抑制 (2)前馈抑制(feedforward inhibition)
第九章 代谢的调节与控制
第一节
概
述
微生物：细胞调节 高等动物和人类：细胞调节、 激素调节、 神经调节
细胞调节的三种调节机制
以膜结构和膜功能为基础的细胞结构效应； 以代谢途径和酶分子结构为基础的酶活调 节：酶的激活和反馈抑制； 以酶的合成系统为基础的酶量调节： 酶量调节： （1）底物对酶合成系统的诱导作用； （2）产物对酶合成系统的阻遏作用；
糖原的分解
2.级联系统（ system）： ）：连锁代谢反应 2.级联系统（cascade system）：连锁代谢反应 级联系统 中一个酶被激活后，连续地发生其它酶被激活， 中一个酶被激活后，连续地发生其它酶被激活， 导致原始信号的放大。 导致原始信号的放大。这样的连锁代谢反应系统 叫级联系统。 叫级联系统。
细胞调节的三种调节机制

生物化学（酶）试题与答案

生物化学（酶）试题与答案（9）第九章物质代谢的联系与调节【测试题】一、名词解释1.关键酶2.变构调节3.酶的化学修饰调节4.诱导剂5.阻遏剂6.细胞水平调节7.激素水平调节8.激素受体9.整体水平调节10.应激二、填空题：11.代谢调节的三级水平调节为、、。

12.酶的调节包括和。

13.酶的结构调节有和两种方式。

14.酶的化学修饰常见的方式有与、与 , 等。

15.在酶的化学修饰调节中，修饰酶的() 与()两种形式的转变是通过 () 的作用来实现的。

16.酶量的调节通过改变酶的() 与() ，从而调节代谢的速度和强度。

17.按激素受体在细胞的部位不同，可将激素分为() 和()两大类。

18.应激时糖、脂、蛋白质代谢的特点是() 增强，受到抑制。

三、选择题A 型题（1936）19.变构效应剂与酶结合的部位是A.活性中心的结合基团B.活性中心催化基团C.酶的-SH 基团D.酶的调节部位E.酶的任何部位20.下列哪一代谢途径不在胞浆中进行A.糖酵解B.磷酸戊糖途径C.糖原合成与分解D.脂肪酸β-氧化E.脂肪酸合成21.长期饥饿时，大脑的能源主要是A.葡萄糖B.糖原C.甘油D.酮体E.氨基酸22.最常见的化学修饰方式是A.聚合与解聚B.酶蛋白的合成与降解C.磷酸化与去磷酸化D.乙酰化与去乙酰化E.甲基化与去甲基化23.机体饥饿时，肝内哪条代谢途径加强A.糖酵解途径B.磷酸戊糖途径C.糖原合成D.糖异生E.脂肪合成24.作用于细胞膜受体的激素是A.肾上腺素B.类固醇激素C.前列腺素D.甲状腺素E.125OH2D325.作用于细胞内受体的激素是A.肾上腺素B.类固醇激素C.生长因子D.蛋白类激素E.肽类激素26.有关酶的化学修饰，错误的是A.一般都存在有活性（高活性）和无活性（低活性）两种形式B.有活性和无活性两种形式在酶作用下可以互相转变C.化学修饰的方式主要是磷酸化和去磷酸化D.一般不需要消耗能量E.催化化学修饰的酶受激素调节27.下列哪条途径是在胞液中进行的A.丙酮酸羧化B.三羧酸循环C.氧化磷酸化D.脂肪酸β-氧化E.脂肪酸合成28.糖异生、酮体生成及尿素合成都可发生于A.心B.肾C.脑D.肝E.肌肉29.存在于细胞膜上的酶是A.氧化磷酸化酶系B.羟化酶系C.过氧化氢酶系D.腺苷酸环化酶E.核酸合成酶系30.下列关于关键酶的概念，错误的是A.关键酶常位于代谢途径的起始反应B.关键酶在整个代谢途径中活性最高故对整个代谢途径的速度及强度起决定作用C.关键酶常催化不可逆反应D.受激素调节酶常是关键酶E.某一代谢物参与几条代谢途径，在分叉点的第一个反应常由关键酶催化31.关于糖、脂类和蛋白质三大代谢之间关系的叙述，正确的是A.糖、脂肪与蛋白质都是供能物质，通常单纯以脂肪为主要供能物质也是无害的B.三羧酸循环是糖、脂肪和蛋白质的三者互变的枢纽，偏食哪种物质都可以C.当糖供不足时，体内主要动员蛋白质供能D.糖可以转变成脂肪，但有些不饱和脂肪酸无法合成E.蛋白质可在体内完全转变成糖和脂肪32.情绪激动时，机体会出现A.血糖升高B.血糖降低C.脂肪动员减少D.血中 FFA 减少E.蛋白质分解减少33.饥饿时，机体的代谢变化错误的是A.糖异生增加B.脂肪动员加强C.酮体生成增加D.胰岛素分泌增加E.胰高血糖素分泌增加34.有关变构调节，错误的是A.变构酶常由两个或两个以上的亚基组成B.变构剂常是小分子代谢物C.变构剂通常与变构酶活性中心以外的某一特定部位结合D.代谢途径的终产物通常是催化该途径起始反应的酶的变构抑制剂E.变构调节具有放大作用35.有关酶含量的调节，错误的是A.酶含量的调节属细胞水平调节B.底物常可诱导酶的合成C.产物常抑制酶的合成D.酶含量调节属于快速调节E.激素或药物也可诱导某些酶的合成36.应激状态下血中物质改变哪项是错误的A.葡萄糖增加B.游离脂肪酸增加C.氨基酸增加D.酮体增加E.尿素减少B 型题（3740）A.酶的别构调节B.酶的化学修饰C.酶含量的调节D.通过细胞膜受体E.通过细胞质受体37.酶的磷酸化与去磷酸化作用属于38.体内 ATP 增加时，ATP 对磷酸果糖激酶的抑制作用属于39.类固醇激素在体内起作用时40.肾上腺素作用于肝细胞调节血糖代谢是（4144）A.肝糖原 B.乳酸 C.脂肪酸 D.甘油 E.氨基酸41.空腹时，血糖来自42.饥饿 2-3 天，血糖主要来自43.长期饥饿时，肌肉的主要能源物质44.随着饥饿的进程用作糖异生原料增加的是X 型题45.饥饿时，体内可能发生的代谢变化为A.糖异生加强B.血酮体升高C.脂肪动员加强D.血中游离脂肪酸升高E.组织对葡萄糖的利用加强46.变构调节的特点包括A.变构酶多存在调节亚基和催化亚基B.变构剂使酶蛋白构象改变，从而改变酶的活性C.变构剂与酶分子的特定部位结合D.变构调节都产生正效应，即增加酶的活性E.变构酶大多是代谢调节的关键酶47.通过膜受体作用的激素有A.胰岛素B.肾上腺素C.生长激素D.甲状腺素E.类固醇激素48.酶的化学修饰的特点包括A.需要酶催化B.使酶蛋白发生共价键的改变C.使酶的活性发生改变D.有放大效应E.最常见的方式是磷酸化与去磷酸化49.应激可引起的代谢变化A.血糖升高B.脂肪动员加强C.蛋白质分解加强D.酮体生成增加E.糖原合成增加50.诱导酶合成增加的因素为A.酶的底物B.酶的产物C.激素D.药物E.毒物四、问答题：51.简述物质代谢的特点？52.试述丙氨酸转变为脂肪的主要途径？53.此较别构调节与酶的化学修饰的特点？54.举例说明反馈抑制及其意义？【参考答案】一、名词解释1.关键酶是指在代谢途径中催化单向反应的酶，通常催化的反应速度最慢，故它的活性决定整个代谢途径的方向和速度，也称限速酶或调节酶。

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Ⅳ 药物对酶合成的诱导
2. 酶蛋白降解
• 通过改变酶蛋白分子的降解速度，也能调 节酶的含量。 溶酶体 —— 释放蛋白水解酶，降解蛋白质 蛋白酶体 —— 泛素识别、结合蛋白质； 蛋白水解酶降解蛋白质
二、 酶活性调节
酶变构调节和酶共价修饰调节
• 快速代谢 数秒、数分钟 通过改变酶的活性 • 迟缓代谢 数小时、几天 通过改变酶的含量 变构调节
内外环境 不断变化
影响机体代谢
适应环境 的变化
机体有精细的调节 机制，调节代谢的 强度、方向和速度
2. 物质代谢通路的可调节性
①健全的生物调节系统包括环境变化的信息感受器、信息处理分析
器和应答机构，信息分子是联动各生物调节机构的重要媒介，分为作用物、
神经激素以及器官水平调节。
Sensor
Processor
第二节
关键酶活性的调节
Regulation of Metabolic Key Enzyme
一、 酶量调节
酶蛋白合成水平调节和酶蛋白降解调节
1. 酶蛋白合成的诱导与阻遏
加速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)
常见的诱导或阻遏方式 Ⅰ 底物对酶合成的诱导和阻遏 Ⅱ 产物对酶合成的阻遏 Ⅲ 激素对酶合成的诱导
内、外环境改变
机体相关组 织分泌激素
靶细胞产生生物学 效应，适应内外环 境改变
激素与靶细胞 上的受体结合
•激素作用方式 1. 膜受体激素的作用方式
激素（胰高血糖素、肾上腺素等）+ 受体 腺苷环化酶 （无活性） 腺苷环化酶（有活性）
ATP
PKA
(无活性)
cAMP
磷酸化酶b激酶 PKA
(有投入是推动无效循环的重要环节
证据：大多数分子参与合成前时均需ATP活化；以ATP能量 的消耗，可将一些在自由能上根本不能进行的反应通过偶联作用 得以进行；生物体始终是分解产能的反应大于合成反应。 哲学意义：生物是贪婪的，自私的，耗能的。
3. ATP是生 物机体中最 重要的通用 能源分子， ATP由能源 物质分解代 谢产生；还 原当量物质 是联系物质 分解代谢与 ATP生成的 桥梁
Response executor
信息分子如反应体系中CTP浓度、血糖浓度、环境中威胁生存的应激信号等
作用物水平调节
ATP + CO2+ 谷氨酰胺
-
氨基甲酰磷酸 天冬氨酸 氨基甲酸天冬氨酸 PRPP UMP UTP CTP
-
-
嘌呤核苷酸 ATP + 5-磷酸核糖
嘧啶核苷酸
激素水平调节
器官系统水平调节
丙酮酸或乙酰辅酶A
三羧酸循环与氧化磷酸化
• 各种物质代谢之间互有联系，相互依存。
• 代谢途径是一系列酶促反应组成的，其速度及
方向由其中的关键酶决定 。
•关键酶催化的反应具有以下特点：
① 速度最慢，它的速度决定整个代谢途径的总速度， 故又称其为限速酶(limiting velocity enzymes)。 ② 催化单向反应不可逆或非平衡反应，它的活性决定
(allosteric regulation)
化学修饰调节
(chemical modification)
1. 变构调节的概念
小分子化合物与酶分子活性中心以外
的某一部位特异结合，引起酶蛋白分子构
象变化，从而改变酶的活性，这种调节称
为酶的变构调节或别构调节。
• 被调节的酶称为变构酶或别构酶 (allosteric enzyme) • 使酶发生变构效应的物质，称为变构效应剂 (allosteric effector) • 变构激活剂allosteric effector ——引起酶活性增加的变构效应剂。 • 变构抑制剂allosteric effector


例：糖代谢的关键酶
二、物质代谢通路的集约性
1. 仅有六种最基本的酶促化反应类型
2. 不同物质代谢大多采用类似的代谢策略
3. 最古老的代谢途径为多数代谢所保留或共享
4. 酶促反应集约性的根源在于生物基因组进化时采用了 基因单拷贝复制与复制基因的变异选择策略
三、物质代谢网络支撑的耗能性
1. 物质代谢网络中的无效循环(futile cycle) 无效循环中两物质自由 能始终有差异，自由能一高 一低。 酶的参加不改变酶促反 应的热力学性质，按照热力 学第二定律，两物质间是否 发生反应必须遵从熵减少的 原则，因此要使无效循环发 生，必须从无效循环外注入 能量。
糖异生
脂肪酸合成 脂肪分解 脂肪酸氧化 三羧酸循环
胞液、线粒体
胞液 胞液 线粒体 线粒体
DNA合成
RNA合成 血红素合成 胆固醇合成 尿素生成
胞核
胞核 胞液、线粒体 胞液、内质网 胞液、线粒体
②产生隔离的原因：基因表达与靶向转运的差异、生物膜脂质双分子结构等
③消除隔离使物质代谢循环得以进行的主要方式 膜蛋白与运载体的协助； 方式有主动转运、被动转运、偶联转运等，其中各种形式的线粒体穿梭、 氨基酸的γ谷胱甘酰基循环等是偶联转运的重要形式。
第九章
物质代谢联系与调节
Metabolic Interrelationships and Regulation
新陈代谢中物质代谢

物质代谢：基本代谢(包括合成代谢与分解代谢；
糖、脂肪、蛋白、核苷酸四大基本物质在大分子、 构件分子和小分子不同层次间转化的代谢及其各 类分子相互间转化的代谢) 能量代谢: 能量保障（含TAC和氧化磷酸化） 信号传递: 决定物质代谢的方向。细胞内信号传递 是物质代谢方向与细胞外界信息相联系的重要通 道，包括信号感受器、信号处理系统（即细胞内 信号传递系统）和信号响应系统三部分
a c b
-
+
③物质代谢调节的最终调节机构对代谢通路中关键酶活性的调节。
④激素水平调节或器官系统水平均是通过细胞内信号传递通路实现物 质代谢调节的，细胞内信号传递通路是联系机体物质代谢与外部环境 变化的重要枢纽。
3. 物质代谢通路关键酶活性调节的几种主要方式 ①酶量调节，包括特定酶转录水平调节和酶蛋白降解调节，如胆固 醇对HMGCoA还原酶的调节，泛素化标记对细胞周期蛋白的调节； ②酶活性调节，包括酶变构调节和酶共价修饰调节，如CTP对氨基甲 酰磷酸天冬氨酸转移酶的调节、磷酸化与去磷酸化修饰对丙酮酸脱氢酶的 调节； ③同工酶及其分布调节，如LDH有五种同工酶，各有不同分布； ④酶蛋白特异性剪接调节，胰蛋白酶对胃蛋白酶原的调节等
感受器
分析器
效应器
感觉系统
神经系统
骨骼肌肉系统
②按作用物水平调节方式分类,物质代谢模式有(a)直线型， (b) 分支型， (c)循环型等，因此不同类型代谢模式其生物调节的策略不 尽相同，例如直线型的代谢通路有底物的多米诺骨推牌式调节或产物 的负反馈调节等，例如糖的酵解途径，嘧啶核苷酸从头合成等；分支 的代谢通路有比例调节或交互调节，例如从IMP到AMP或到GMP的 代谢，6-磷酸葡萄糖到糖元合成或磷酸戊糖途径或酵解途径等；循环 的代谢通路有规模放大或规模缩小性调节，例如三羧酸循环等。
肝在糖代谢中的作用 • 合成、储存糖原
• 分解糖原生成葡萄糖，释放入血
• 是糖异生的主要器官
——肝在维持血糖稳定中起重要作用。
心脏
酮体 乳酸 游离脂酸 葡萄糖 • 以葡萄糖有氧氧化供能为主。
脑
• 耗能大，耗氧多。 • 葡萄糖为主要能源。 • 不能利用脂酸，葡萄糖供应不足时，利用酮体。
肌肉
• 合成、储存糖原； • 通常以脂酸氧化为主要供能方式；剧烈运动 时，以糖酵解为主。
整个代谢途径的方向。
③ 这类酶活性除受底物控制外，还受多种代谢物或效 应剂的调节。
代谢通路与分支物质

物质代谢通路是细胞内一系列相关联的具有一定代谢方向 的酶促反应的全部集合，能将一定的起始物转换为一定的 终产物，本质是酶促反应。 物质代谢通路的基本特征：①决定代谢方向或强度的是关 键酶活性；②代谢模式有分支的、循环的和直线的；③ 代谢通路间通过共享分支物质的联系形成物质代谢网络。 重要的分支物质有6-磷酸葡萄糖、丙酮酸、乙酰辅酶A、 一碳单位、草酰乙酸、甘油等。
酮体在肝脏内外的代谢互补
乳酸循环
五、物质代谢的功利性 与可调节性
1. 物质代谢的功利性 细胞内物质代谢和能量代谢主要是为了⑴适应外 界环境的变化，尤其是食物营养物质供应变化的需要，即物质的可利用性； ⑵适应细胞生物自身物质代谢和能量代谢不断变化发展的需求，例如能量指 数ADP/ATP的动态变化；⑶适应自身结构化的器官或亚细胞结构单位生物 化学功能分工的不同以及由此分工形成的相互补充性，即生物要解决物质的 隔离与转运问题
红 细 胞
• 能量主要来自糖酵解。
脂肪组织
• 合成及储存脂肪的重要组织； • 将脂肪分解成脂酸、甘油，供机体其他组织利用。
肾脏
• 也可进行糖异生和生成酮体； • 肾髓质主要由糖酵解供能；肾皮质主要由脂酸、 酮体有氧氧化供能。
②各器官组织物质代谢的差异由物质代谢循环或单向流通进行互补
葡萄糖－丙氨酸循环
3. 化学修饰的特点
①酶蛋白的共价修饰是可逆的酶促反应，在 不同酶的作用下，酶蛋白的活性状态可互
相转变。催化互变反应的酶在体内可受调
节因素如激素的调控。
②具有放大效应，效率较变构调节高。
③磷酸化与脱磷酸是最常见的方式。 • 同一个酶可以同时受变构调节和化学修饰调节。
三、 同工酶及其分布调节
四、酶蛋白特异性剪接调节
四、不同组织器官或同一细胞不 同亚细胞部位物质代谢各有特点
1. 参与物质代谢的酶在各亚细胞器内分布区域化的差异
①生物学意义：减少干扰；局部浓缩 。
真核细胞内主要代谢酶系的区域化分布