文档介绍：第十五章物质代谢的相互关系和调节控制
糖、脂类、蛋白质、核酸等的新陈代谢是一个完整统一的过程,是在各个反应过程相互作用与相互制
约下进行的。并且,错综复杂的代谢过程又是相互协调的,表现出生物机体对其代谢具有调节控制的机能。
第一节物质代谢的相互关系
生物机体内,各类物质代谢相互影响、相互转化。现将生物体内的糖、脂类、蛋白质和核酸四类主要
有机物质相互转变的关系,总结如图 15-1。三羧酸循环不仅是各类物质共同的代谢途径,而且也是它们之
间相互联系的渠道。而丙酮酸、酰基辅酶 A、α-酮戊二酸和草酰乙酸等代谢物则是各类物质相互转化的重
要中间产物。
第二节物质代谢的调节和控制
生物体内的代谢调节在三种不同水平上进行,即(1)神经调节(2)激素调节(3)细胞内调节。
代谢调节主要是通过控制酶的作用而实现的。这种“酶水平”的调节机制,是基本的调节方式。激素和
神经的调节,仍然是通过“酶水平”的调节而发挥其作用。所有这些调节机制都受到生物遗传因素的控制。
生物体内的代谢是和机体周围环境分不开的,生物具有适应环境的能力,当外界条件改变时,生物机
体能调整和改变体内的代谢过程,建立新的代谢平衡,以适应变化了的环境,因而能生存和发展。
一、细胞内调节
(一)细胞膜结构和酶的空间分布对代谢的调节
各种酶促反应是在复杂的膜结构中进行的,各类酶在细胞中有各自的空间分布,即酶的分布具有区域
性。因此,酶催化的中间代谢反应不仅得以进行,各不互扰,而且能互相协调和制约。
原核细胞无细胞器,其细胞膜上连接有各种代谢所需的酶,如参加呼吸链、氧化磷酸化、脂肪酸生物
合成的各种酶类,都存在于原核细胞的质膜上。
细胞核是生物的遗传信息贮存场所和信息转录场所,在核质中合成 mRNA 和 tRNA;在核仁中合成
rRNA 和制造核糖体;这些 RNA 分子都是通过核膜上的核孔进入细胞质中。
内质网膜有的具有颗粒,这些颗粒为核糖体,在此进行 mRNA 的翻译,颗粒型内质网膜是酶、抗体、
激素等蛋白质合成的重要场所。有的内质网膜不具颗粒,称光滑型内质网膜,与糖类和脂肪等的合成关系
密切。
溶酶体的膜结构中含有水解酶类。
线粒体具有极为复杂的膜结构,有外膜和内膜之分。在线粒体中进行三羧酸循环、电子传递及氧化磷
酸化,以及脂肪酸的β-氧化。进行这许多代谢过程的酶体系都有一定的空间分布。
细胞质则是糖酵解和脂肪酸合成的场所,而糖酵解的酶类则附着在质膜内壁的细胞质中,脂肪酸生物
合成的酶类和酰基载体蛋白等,在细胞质中占有一定的位置。
现将糖、脂类、蛋白质及核酸代谢的相互关系和动物细胞膜结构的联系示意于图 15-2。图中用“来回
箭头”表示膜内侧与外侧间的物质交换。细胞膜的选择性透性对底物、酶的辅助因子的屏障以及膜上的载
体、受体等对细胞的代谢调节有着重要作用。
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糖磷酸二羟丙酮甘油脂肪
生糖氨基酸胆固醇脂肪酸生酮氨基酸
丙氨酸丙酮酸
半胱氨酸丙二酰辅酶A
甘氨酸亮氨酸
CO 乙酰辅酶A
丝氨酸 2 异亮氨酸
苏氨酸乙酰乙酰辅酶
天冬氨酸草酰乙酸 A
天冬酰胺柠檬酸
苹果酸
苯丙氨酸
酪氨酸酪氨酸
延