代谢调节的意义：

代谢调节能使生物体很好地生长发育 的内部环境及其外界环境的变化。

按经济原则进行调节。
★代谢调节作用的三个水平：
细胞水平的代谢调节 （酶活性和酶量，代谢物浓度，区室化）

激素水平的代谢调节 （内分泌细胞→激素→细胞内代谢）

整体水平的代谢调节 （中枢神经→神经递质→效应器→激素分泌 →细胞内代谢）

化学修饰由酶催化引起共价键的变化，酶促 反应具有级联放大效应. （效率高） 磷酸化与脱磷酸是最常见的。 (经济有效) 许多化学修饰酶也同时受到变构调节，酶的 化学修饰和变构调节两者相辅相成. （完善）


（二）激素水平的调节
激素 (hormone) 概念及作用方式
分泌 血液 内分泌细胞 激素
受体或靶细胞
释放能量
分解代谢（异化作用）
大分子 小分子
3、物质代谢特点：
（1）整体性 体内各种物质（糖、脂、蛋白质、水、 无机盐和维生素等）的代谢构成一个 统一的整体

彼此相互联系 或相互转化
–或相互依存
（2）代谢可调节
机体存在精细的调节机制，使各种物质 代谢能适应内外环境的变化。各组织、 器官所含酶系不同，因而代谢途径及功 能各异。
２、酶活性的调节 主要通过酶原激活、变构调节共价修 饰调节等方式调节。 （１）酶原激活又称酶的不可逆共价调节。 （２）变构调节又称别构调节 。
小分子化合物与酶蛋白分子活性中心 以外的部位非共价键结合，使酶蛋白构象 发生变化，从而增强或减弱酶的活性。这 种调节方式称变构调节

变构部位(别构部位) 变构酶(别构酶)
2、新陈代谢的内容

物质代谢∶着重讨论各种生物物质(糖、脂、蛋白 质及核酸等)在细胞内发生酶促转化的途径及调控 机理。它包括细胞自身旧物质的分解和新物质的 形成。

能量代谢∶着重讨论光能或化学能在细胞中向生 物能转化的原理和过程，以及生命活动对能量的 利用。
按照物质转化的方向，代谢又可分为

分解代谢∶有机物在细胞内发生分解的过程。 它释放化学能，并转化成生物能(ATP)。 合成代谢∶活细胞从内、外环境取得原料，合 成自身的结构物质、储存物质和生理活性物质 等的过程是合成代谢。它需要供给能量。
肽类激素通过cAMP-蛋白激酶调节代谢示意图
激素 受体
G蛋白 环化酶
细胞膜43;PPi c +
R
c
蛋白激酶（无活 性）
cATP
蛋白激酶（有活 性） 内在蛋白质的磷酸化作用
改变细胞的生理过程
细胞膜
（三）整体调节

• • •
机体整体反应
交感神经兴奋 肾上腺髓质及皮质激素分泌↑ 胰高血糖素、生长激素↑，胰岛素分泌↓
调节各种物质代谢的强度
调节各种物质代谢的方向
调节各种物质代谢的速度
（3）各种代谢物均具各自的代谢池 （4）ATP是体内能量利用的共同形式 生物大分子的合成、肌肉收缩、神经冲动 的传导、细胞渗透压及形态的维持等

物质的代谢过程错综复杂，可用多种方法 进行研究。
第二节 代谢调节

生物机体的新陈代谢是一个完整的整体， 机体代谢的协调配合，关键在于它存在 有精密的调节机制。
第11章 物质代谢调节
metabolism
第一节 物质代谢概论 第二节 代谢调节
第一节 物质代谢概论
新陈代谢（metabolism）又叫代谢，是
生命最基本的特征之一。
1、新陈代谢（metabolism）定义∶
是指活细胞中所有化学变化的总称。 狭义的代谢概念∶是指物质在细胞中的合成与分 解作用；是细胞内所发生的、有 组织的、一系列酶促反应过程。 广义的代谢概念∶泛指生物体与外界不断交换物 质的过程。它包括消化、吸 收、中间代谢以及排泄等过程。
allosteric site
与变构效应剂结合的部位

allosteric enzyme
被变构调节的酶

变构效应剂
allosteric effector
使酶发生变构效应的物质

变构调节的机制
变构效应剂的种类： 底物，代谢终产物，代谢中间产物，其他小 分子代谢物
催化亚基 与底物结合 起催化作用
与变构效应剂非共价结合 起调节作用
生物效应
•
受体（receptor) 概念 分布于靶细胞膜或细胞内的特异蛋白 质(糖蛋白或脂蛋白)。根据靶细胞受体存 在部位的不同分为：细胞膜受体和细胞内 受体两大类。
•
受体作用方式 能识别相应的激素并特异地与之 结合，从而将激素信号转变为细胞内 一系列的化学反应，最后表现出激素 的生物学效应。
甾 醇 类 激 素 作 用 原 理 示 意 图



修饰方式大约有以下几种： 磷酸化/脱（去）磷酸化(最常见) 乙酰化/脱乙酰化 甲基化/去甲基化 腺苷化与去腺苷酰化 尿苷酰化与脱尿苷酰化 SH/-S-S-

酶的共价修饰的特点 化学修饰酶一般都具有无活性（低活性） 和有活性（高活性）两种形式，它们之 间在两种不同的酶催化下可相互转变。 酶受激素调节。(可控)

物质代谢与能量代谢的统一
生物 体的 新陈 代谢
合成代谢 生物小分子合成生物大分子
（同化作用）
需要能量
物质
能量代谢
分解代谢 释放能量 （异化作用）生物大分子分解为生物小分子
代谢
二者相辅相成，研究物质代谢就是研究能量代谢
新陈代谢的概念及内涵
小分子 大分子
合成代谢（同化作用）
需要能量 新 陈 代 谢 能 量 代 谢 物 质 代 谢 信 息 交 换
变构酶
调节亚基
（３）酶的化学修饰调节 一种酶在另一种酶的催化下，通过共价 键的断裂与生成，结合或移去某基团，使 酶活性改变，这种调节称酶的化学修饰调 节 （chemical modification regulation） 或共 价修饰调节（covalent modification regulation）

引起一系列的代谢变化 整体调节在饥饿和应激状态时的表现尤为明显。
本章考点

掌握新陈代谢定义及内容 掌握代谢调节作用的三个水平 掌握受体的概念 了解代谢调节的一般过程
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★ 在代谢调节的三级水平中，细胞水平的
代谢调节是基础，激素及神经对代谢的 调节都是通过细胞水平的代谢调节实现 的。
（一）细胞水平的调节
主要表现为两种方式： １、酶量的调节（缓慢调节方式） 酶量的调节指对酶的合成和降解的调 节。主要表现在： 转录水平的调节 转录后的调节 翻译水平的调节