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第十三章 代谢的调节控制

第一节 生物体内的代谢调控模式第二节 反馈调节第三节 诱导与阻遏第四节 代谢调控在工业上的实践意义

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物质代谢途径的相互联系

1. 在能量代谢方面的相互联系 糖、脂、蛋白质是体内氧化供能的三大物质。 乙酰 CoA 是三大物质共同的中间代谢物。 三羧酸循环和氧化磷酸化是三大物质最后分解的共同代谢

途径，释放的能量均以 ATP 形式存在。 从能量供应的角度看，这三大营养素可以互相代替，并相

互制约。 一般情况下，供能以糖及脂为主，并尽量节约 Pr 的消耗。 任一供能物质的代谢占优势，常能抑制和节约其他供能物

质的降解。

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2. 物质代谢之间的相互联系

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第一节 生物体内的代谢调控模式

细胞内调控 体液激素的调控 神经系统的调控

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一、细胞内调控（酶水平）

区域定位的调节－－不同的酶分布于细胞不同的部位　调节因素可能较专一地影响某一细胞组分中的酶活性． 酶活性调节－－酶结构的变化改变酶活性

酶原激活 酶的化学修饰（酶共价修饰调节） 酶分子的聚合与解聚 酶的构象变化（酶的变构调节）

酶量的调节－－基因的诱导与阻遏

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二、体液激素的调控 激素的概念　动植物分泌，含量很低、通过血液运至靶细胞，在体内协调组

织与组织之间或器官与器官之间代谢平衡的一类活性物质． 激素的分类（动物激素）

含氮激素（氨基酸衍生物激素　肽类激素　蛋白质激素）类固醇激素脂肪酸衍生物激素

蛋白质激素的作用机制－－第二信使学说 类固醇激素的作用机制－－调节基因表达

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三、神经系统的调控

直接调节－－神经兴奋的快速作用 间接调节－－神经体液的调节作用

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第二节 反馈调节 前馈与反馈 反馈抑制的方式 反馈调节的机理

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一、前馈与反馈 在代谢调控中指代谢底物和产物对代谢速度的影响． 在细胞内的反馈调节中广泛存在的是负反馈． 限速酶：受终产物调节的其活性决定整个代谢途径的速度

的酶．

底物　　　　　　　　　　　　　　　　　产物Ｅ１

－＋

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二、反馈抑制方式

线性反馈－－反馈抑制的基本方式（直接和连续）

分支代谢反馈－－原核生物中的重要调控方式　 257 页包括：多价代谢反馈／协同代谢反馈／累积代谢反馈

／合作代谢反馈／顺序代谢反馈

－－

底物　　　　　　　　　　　　　　　　　产物Ｅ１ ＥＨ

－

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三、反馈调节的机理

变构酶调节 --- 反馈的普遍机制 同工酶调节 --- 对环境及代谢变化的一种适应机制 多功能酶调节 ---更灵活的调节机制

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变构调节

概念：小分子化合物与酶蛋白分子活性中心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，这种调节称之。

变构酶、变构效应剂、变构激活剂、变构抑制剂代谢途径中的关键酶大多是变构酶

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表：

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化学修饰调节 概念：酶蛋白肽链上某些氨基酸残基在另一种酶的催化下，发生可逆的共价修饰，从而引起酶活性的改变，这种调节称之。

化学修饰的方式：磷酸化与脱磷酸、乙酰化与脱乙酰、甲基化与脱甲基、腺苷化与脱腺苷等。

磷酸化与脱磷酸 是化学修饰中最常见的修饰方式。 磷酸化修饰位点：酶蛋白分子中丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸

的羟基。 酶的磷酸化与脱磷酸反应是两个不可逆的反应，分别由蛋

白激酶及蛋白磷酸酶催化完成。

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表：

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变构调节与化学修饰比较表

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关键酶的调节意义 代谢途径的速度和方向是由酶体系中一个或几个具有调节作

用的关键酶的活性所决定的。 调节某些关键酶的活性是细胞代谢调节的一种重要方式。

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关键酶所催化反应的特点

它催化的反应速度最慢，其活性决定整个代谢途径的总速度。

这类酶催化单向反应，它的活性决定整个代谢途径的方向。

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。

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思考题

简述物质代谢的特点。物质代谢之间的联系？ 细胞代谢是如何从酶水平进行调节的？ 为什么高糖膳食可使人肥胖和血脂升高？ 为什么食物中的蛋白质不能被糖、脂替代，而蛋白质却能

替代糖和脂供能？ 简述关键酶所催化反应的特点。

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结束语 谢谢各位同学在本学期对《生物化学》课程教学的支持与

合作。 为更好教与学 , 请同学们提出宝贵的意见 希望大家认真复习，掌握更多的知识 ,考出优异成绩。