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第十一章 物质代谢调节生命存在三大要素物质代谢能量代谢代谢调节单细胞生物细胞水平调节酶活性、酶含量高等生物细胞水平调节酶活性、酶含量激素水平调节三级水平调节整体水平调节（神经－体液调节）第一节 细胞水平调节酶分布酶活性酶含量酶分布：分隔又集中催化不同代谢的酶分隔在不同亚细胞器。催化同一代谢的酶集中在同一亚细胞器。 意义：利于各代谢顺利进行，避免相互干扰。真核细胞内多酶体系或酶的分隔分布亚细胞器 多酶体系与酶所催化的反应细胞质 糖酵解、磷酸戊糖途径、糖原合成与分解、 糖异生 ，脂肪酸合成、胆固醇、尿素线粒体 胆固醇、尿素、三羧酸循环、脂肪酸β-氧化、 呼吸链氧化磷酸化细胞核 DNA与RNA合成内质网 磷脂、胆固醇合成酶活性代谢调节作用点——① 限速酶：决定代谢反应的速度催化活力最低，Km最大，催化反应速度最慢。② 关键酶：决定代谢途径的方向代谢途径的第一个酶，在催化可逆反应时，极度偏向一个方向。一些重要代谢途径的限速酶代谢途径 限速酶糖原分解 磷酸化酶糖原合成 糖原合酶、己糖激酶与葡萄糖激酶糖酵解 磷酸化酶、己糖激酶、6-磷酸果糖激酶1、 丙酮酸激酶糖异生 丙酮酸羧化酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶、 果糖-1,6-二磷酸酶、葡萄糖-6-磷酸酶 糖有氧氧化 丙酮酸脱氢酶系三羧酸循环α-酮戊二酸脱氢酶复合体、柠檬酸合酶、 异柠檬酸脱氢酶脂肪酸合成 乙酰辅酶A羧化酶脂肪分解 甘油三酯脂肪酶酮体生成 HMG-CoA合酶胆固醇合成 HMG-CoA还原酶6-磷酸果糖激酶1己糖激酶GlcG-6-PF-6-PF-1, 6-BP磷酸二羟丙酮 3-磷酸甘油醛 1,3-二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸 乳 酸乳酸脱氢酶2-磷酸甘油酸 丙酮酸脱氢酶系丙酮酸激酶磷酸烯醇式丙酮酸 乙酰CoA丙酮酸 Gn G-1-P数秒、数分钟通过改变酶的结构快速调节－－酶活性的调节 别构调节化学修饰调节酶的别构调节1. 概念小分子化合物与酶分子活性中心以外的某一部位特异结合，引起酶蛋白分子构象的轻微改变，从而引起酶活性的改变，这种调节称为酶的别构调节。被调节的酶称为别构酶引起酶发生别构效应的物质，称为别构剂 别构激活剂 ——引起酶活性升高的别构剂。别构抑制剂 ——引起酶活性降低的别构剂。一些重要代谢途径中的别构酶与别构调节剂代谢途径 别构酶 别构激活剂 别构抑制剂糖酵解 己糖激酶 AMP、ADP、FDP G-6-P 6-磷酸果糖激酶1 FDP、AMP 柠檬酸、ATP 丙酮酸激酶 ATP、乙酰CoA三羧酸循环 柠檬酸合酶 AMP、ADP ATP、长链脂肪酰CoA 异柠檬酸脱氢酶 AMP、ADP ATP糖异生 丙酮酸羧化酶 乙酰CoA、ATP AMP糖原分解 磷酸化酶 AMP、G-1-P ATP、G-6-P糖原合成 糖原合酶 G-6-P脂肪酸合成 乙酰辅酶A羧化酶 柠檬酸、异柠檬酸 长链脂肪酰CoA胆固醇合成 HMG-CoA还原酶 柠檬酸、异柠檬酸 胆固醇氨基酸分解代谢 谷氨酸脱氢酶 ADP、亮氨酸、甲硫氨酸 ATP、GTP、NADH嘧啶合成 天冬氨酸氨基甲酰基转移酶