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物质代谢的调节控制总结
一、物质代谢的相互调节
1、在能量代谢上的相互联系

2、物质代谢之间的相互联系
1）糖代谢与脂代谢的相互联系
摄入的糖量超过能量消耗时

脂肪的甘油部分能在体内转变为糖

脂肪的分解代谢受糖代谢的影响：饥饿、糖供应不足或糖代谢障碍时

2）糖与氨基酸代谢的相互联系
①大部分氨基酸脱氨基后，生成相应的α-酮酸，可转变为糖。

②糖代谢的中间产物可氨基化生成某些非必需氨基酸

3）脂类与氨基酸代谢的相互联系
①蛋白质可以转变为脂肪
氨基酸——α-酮戊二酸——乙酰CoA——脂肪
②氨基酸可作为合成磷脂的原料

③脂肪的甘油可转变为非必需氨基酸

4）核酸与糖、蛋白质代谢的相互联系
①氨基酸是体内合成核酸的重要原料
②磷酸戊糖途径提供核糖磷酸
5）核酸代谢与糖、脂肪、蛋白质代谢的相互联系

二、代谢调节的种类与机制
1、基本概念
1）代谢网络
细胞中生物分子成千上万，它们最终都与几类基本代谢联系，进入一定的代谢途径，从而物质代谢有条不紊进行。不同的代谢途径又通过交叉点上关键的共同中间代谢产物得以
通，形成经济有效、运转良好的代谢网络。
2）代谢调节：
生物体对自身各种代谢途径方向的控制和代谢反应速度的调节。普遍存在于生物界，是生物的重要特征。
3）单细胞生物：
主要通过细胞内代谢物浓度的变化、对酶的活性及含量进行调节，这种调节方式称为原始调节或分子水平代谢调节。
4）高等生物：
三级水平代谢调节（分子水平、细胞水平、激素水平与神经系统的整体水平）。
①内分泌细胞及器官分泌的激素可对其他细胞发挥代谢调节作用。
②在中枢神经系统的控制下，或通过神经纤维及神经递质对靶细胞直接发生影响，或通过某些激素的分泌来调节某些细胞的代谢及功能，并通过各种激素的互相协调而对机体代谢进行综合调节。
③分子水平调节是整个代谢调节的基础。
2、分子水平的调节
1）代谢途径的速度和方向由关键酶的活性决定
限速酶：速度最慢，它的速度决定整个代谢途径的总速度。
催化单向反应不可逆或非平衡反应，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。
糖原合成：糖原合成酶；糖原分解：糖原磷酸化酶。
2）酶水平的调节：酶活性的调节，酶量的调节
①酶活性的调节：通过改变酶的活性在数秒、数分钟内完成的快速代谢调节，包括变构调节和化学修饰调节。
酶量的调节：通过改变酶的含量在数小时、几天内完成的迟缓代谢调节，包括酶蛋白降解和酶蛋白合成的诱导与阻遏。
3）变构调节
①代谢终产物反馈调节：抑制或激活反应途径中的关键酶，使代谢物不致生成过多。
②变构调节使能量得以有效利用，不致浪费。
变构调节使不同的代谢途径相互协调。
酶促化学修饰调节
修饰形式：磷酸化/去磷酸化（主）、乙酰化/去乙酰化、腺苷酰化/去腺苷酰化、甲基化/去甲基化、尿苷酰化/去尿苷酰化、氧化(S-S)/还原(2SH)
4）酶量的调节
酶降解的调节：通过改变酶蛋白分子的降解速度调节酶的含量
酶合成的调节（基因表达调控）：底物对酶合成的诱导和阻遏、产物对酶合成的阻遏、激素对酶合成的诱导、药物对酶合成的诱导。酶水平的调节机制是最基础、最关键的代谢调节。
3、细胞水平的代谢调节：
区域化：
代谢途径有关酶类常组成多酶体系，分布于细胞的某一区域。
对酶的底物转运（浓度）起调节作用。
对酶的活性起调节作用（结合状态、可溶性、激活因子等）。酶隔离与区域化分布的意义：避免了各种代谢途径互相干扰。
4、整体水平的代谢调节
内、外环境改变——机体相关组织分泌激素——激素与靶细胞上的受体结合——靶细胞产生生物学效应，适应内外环境改变

三、主要代谢途径的调节控制
1、糖酵解途径的调控
1）限速酶：果糖磷酸激酶
①ADP、AMP、β-D-果糖-2,6-二磷酸是别构激活剂；ATP、H+是别构抑制剂；
②ATP／AMP比值对该酶括性的调节对细胞有重要的生理意义；
③H+可抑制果糖磷酸激酶活性，它可防止肌肉中形成过量乳酸而使血液酸中毒；
④柠檬酸可增加ATP对酶的抑制作用；β-D-果糖-2,6-二磷酸可消除ATP对酶的抑制效，使酶活化（控制酶构象转换）
2）己糖激酶：G-6-P是该酶的别构抑制剂（反馈抑制）。
3）丙酮酸激酶
①果糖-1,6-二磷酸是该酶的激活剂（前馈激活），丙氨酸是该酶的别构抑制剂。
②丙氨酸抑制丙酮酸激酶的活性，可避免丙酮酸的过剩（反馈抑制）；
③ATP、乙酰CoA等也可抑制该酶活性，减弱酵解作用（反馈抑制）
2、脂代谢的调节
1）神经调节：主要体现在季节变化，秋季脂肪合成增多，以利冬天保暖；春季脂肪分解增多，因要合成大量的性激素和繁育后代消耗能量。
2）激素调节：促进脂肪分解的激素很多，如肾上腺素、生长激素、胰高血糖素、促肾上腺皮质激素、甲状腺素、促甲状腺素等；促进