62物質(zhì)的調(diào)節(jié)

1、6.2.1 酶與細(xì)胞水平的調(diào)節(jié) 酶酶是生物催化劑，生物體中的化學(xué)反應(yīng)都是在酶的催化下進(jìn)行的。酶對細(xì)胞代謝的調(diào)節(jié)主要有兩種方式：通過改變酶的催化活性來改變細(xì) 胞內(nèi)物質(zhì)代謝的速度；：通過影響細(xì)胞內(nèi)酶的合成或降解，改變酶的濃度，進(jìn)而改變細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)代謝的速度。要調(diào)節(jié)代謝反應(yīng)的速度不需要改變參加反應(yīng)的全部酶的活性，而只改變某些關(guān)鍵酶的活性就能改變整個(gè)反應(yīng)途徑的速度。這種關(guān)鍵酶常常是代謝途徑中的限速酶。限速酶的活性常受到代謝終產(chǎn)物的抑制，這種抑制稱為反饋抑制。通過反饋抑制可以在最終產(chǎn)物積累時(shí)使反應(yīng)速度減慢或停止，當(dāng)終產(chǎn)物濃度降低時(shí)，抑制作用解除，反應(yīng)速度加快，這樣就能維持終產(chǎn)物的動(dòng)態(tài)平衡。有時(shí)終產(chǎn)物可以加

2、快整個(gè)代謝反應(yīng)，這種情況稱為反饋激活或正反饋，反饋抑制也稱負(fù)反饋。抑制劑或激活劑與酶的調(diào)節(jié)部位結(jié)合后，酶分子的構(gòu)象發(fā)生改變，導(dǎo)致酶的活性中心的結(jié)構(gòu)改變，從而調(diào)節(jié)酶的活性。這種酶稱為別構(gòu)酶，調(diào)節(jié)其活性的抑制劑和激活劑分別稱為別構(gòu)抑制劑和別構(gòu)激活劑，統(tǒng)稱為別構(gòu)效應(yīng)劑。酶蛋白在另一種酶的催化下，在其分子上以共價(jià)結(jié)合的方式結(jié)合或脫去某些基團(tuán)，從而改變酶活力的過程稱為酶的共價(jià)修飾?？赡娴墓矁r(jià)修飾可逆的共價(jià)修飾可逆的共價(jià)修飾的重要方式是酶的磷酸化與去磷酸化不可逆的共價(jià)修飾不可逆的共價(jià)修飾不可逆的共價(jià)修飾一般為酶源的激活糖原磷酸化酶糖原磷酸化酶被磷酸化的有活性的磷酸化酶a去磷酸化的無活性的磷酸化酶b在磷酸化

3、酶激酶的催化下，糖原磷酸化酶與atp作用，生成有活性的磷酸化酶a。磷酸化酶a在磷酸酶的催化下水解生成磷酸化酶b。糖原磷 酸化酶a糖原磷 酸化酶b較高 活 性較低 活 性依 賴蛋 白激 酶磷 酸化酶激 酶（）磷 蛋白磷 酸酶-1camp的磷 酸化酶激 酶atpadp（）p較低 活 性較高 活 性patpadph o2h o2pipi細(xì)胞真核細(xì)胞原核細(xì)胞雙層核膜細(xì)胞核：遺傳信息的貯存場所細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞液：細(xì)胞質(zhì)中的水溶液細(xì)胞器真核細(xì)胞的細(xì)胞器主要有細(xì)胞核、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、線粒體、高爾基體和溶酶體等細(xì)胞中的內(nèi)膜系統(tǒng)將細(xì)胞分隔成由各種細(xì)胞器組成的許多功能特異的分隔區(qū)，不同的分隔區(qū)域含有不同的酶類和輔助因子，有利于

4、酶促反應(yīng)的進(jìn)行。反應(yīng)途徑酶或酶系所在區(qū)域糖酵解糖酵解酶系細(xì)胞液三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán)酶系線粒體磷酸戊糖途徑磷酸戊糖途徑酶系細(xì)胞液脂肪酸-氧化脂肪酸-氧化酶系線粒體脂肪酸合成脂肪酸合成酶系細(xì)胞液尿素合成尿素合成酶系線粒體和細(xì)胞液蛋白質(zhì)合成蛋白質(zhì)合成酶系粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白質(zhì)水解水解酶類溶酶體細(xì)胞膜和細(xì)胞器膜中的選擇性運(yùn)輸系統(tǒng)擔(dān)負(fù)著與周圍環(huán)境的物質(zhì)交換。通過運(yùn)輸系統(tǒng)可以控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞或細(xì)胞器的量和速度，從而調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的代謝。激素：激素：是高等動(dòng)物體內(nèi)各種內(nèi)分泌腺合成并分泌的微量物質(zhì)，作為化學(xué)信使它們由血液運(yùn)送到各種靶組織和靶細(xì)胞，以調(diào)節(jié)機(jī)體的各種生理和代謝活動(dòng)。氨基酸及其衍生物類激素氨基酸及其衍生物

5、類激素肽及蛋白質(zhì)激素肽及蛋白質(zhì)激素固醇類激素固醇類激素脂肪酸衍生物類激素脂肪酸衍生物類激素首先與特異的蛋白質(zhì)受體相結(jié)合，然后這種激素蛋白質(zhì)受體復(fù)合物再沿著不同的途徑傳遞信號，調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)代謝。激素調(diào)節(jié)可維持機(jī)體內(nèi)環(huán)境處于一種相對穩(wěn)定的狀態(tài)。人的血糖保持在4.5mmol/l左右，是胰島素、胰高血糖素和腎上腺素對身體各組織尤其是肝、肌肉和脂肪組織綜合作用的結(jié)果。神經(jīng)系統(tǒng)既能直接影響代謝活動(dòng)，又能影響內(nèi)分泌系統(tǒng)分泌激素而間接影響代謝的進(jìn)行。激素調(diào)節(jié)比神經(jīng)系統(tǒng)的作用短而快，激素調(diào)節(jié)比神經(jīng)系統(tǒng)的作用短而快，激素調(diào)節(jié)往往是局部性的，神經(jīng)系激素調(diào)節(jié)往往是局部性的，神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)具有整體性。統(tǒng)的調(diào)節(jié)具有整體性。機(jī)體內(nèi)的內(nèi)分泌腺分泌激素是由機(jī)體內(nèi)的內(nèi)分泌腺分泌激素是由神經(jīng)系統(tǒng)控制的，激素調(diào)節(jié)離不神經(jīng)系統(tǒng)控制的，激素調(diào)節(jié)離不開神經(jīng)系統(tǒng)的作用。開神經(jīng)系統(tǒng)的作用。神經(jīng)系統(tǒng)對內(nèi)分泌腺活動(dòng)的控制有兩種方式，神經(jīng)系統(tǒng)對內(nèi)分泌腺活動(dòng)的控制有兩種方式，一種是直接的，另一種是間接的。一種是直接的，另一種是間接的。直接控制：腎上腺髓質(zhì)受中樞交感神經(jīng)的直接支配而分泌腎上腺素，胰島的-細(xì)胞受中樞迷走