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第十二章 代謝調(diào)控 第一節(jié)概述 正常機(jī)體內(nèi)的代謝反應(yīng)是按一定規(guī)律有條不紊地進(jìn)行，這是生物在長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程中所形成的一套完整的調(diào)節(jié)機(jī)制，如果這些調(diào)節(jié)機(jī)制發(fā)生異常就會(huì)引起代謝疾病。 一、新陳代謝的含義 機(jī)體與外界環(huán)境不斷進(jìn)行物質(zhì)交換的過(guò)程，包括消化、吸收、中間代謝和排泄四個(gè)過(guò)程。 中間代謝是指經(jīng)過(guò)消化吸收的外界營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和體內(nèi)原有物質(zhì)在組織細(xì)胞中進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程。 二、同化、異化作用 機(jī)體與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換過(guò)程是通過(guò)同化作用和異化作用來(lái)完成的。 同化作用指機(jī)體從外界環(huán)境攝取營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，通過(guò)消化吸收在體內(nèi)進(jìn)行一系列的化學(xué)變化轉(zhuǎn)化為機(jī)體自身的物質(zhì)，它是一個(gè)吸能的過(guò)程。 異化作用指機(jī)體自身原有的物質(zhì)不斷的轉(zhuǎn)化為廢物排除體外，是一個(gè)放能過(guò)程，釋放的能量可供生理需要，部分能量可供同化作用。 同化作用與異化作用既是相對(duì)獨(dú)立，又相互制約，相互聯(lián)系，同化作用為異化作用提供物質(zhì)基礎(chǔ)，異化作用為同化作用提供能量。 三、合成代謝與分解代謝 從化學(xué)變化角度看，同化作用與異化作用是由系列化學(xué)反應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 合成代謝指由簡(jiǎn)單的小分子物質(zhì)合成復(fù)雜的大分子物質(zhì)的過(guò)程如氨基酸合成蛋白質(zhì)。 分解代謝指機(jī)體將復(fù)雜的大分子物質(zhì)分解為CO2、H2O和NH3的過(guò)程。 同化作用以合成代謝為主，異化作用以分解代謝為主，但不是絕對(duì)的，如蛋白質(zhì)分解為氨基酸，氨基酸再分解為CO2、H2O和NH3， CO2、H2O和NH3用與合成尿素。 四、中間代謝 生物代謝過(guò)程中的合成與分解代謝是由許多酶所催化的一連串的中間代謝過(guò)程，且大多數(shù)是串聯(lián)，即上一個(gè)反應(yīng)的產(chǎn)物是下一個(gè)反應(yīng)的底物，也有許多是有分支的，即有些關(guān)鍵性代謝物是許多不同反應(yīng)的共同產(chǎn)物或反應(yīng)物。 中間代謝的分解和合成途徑，其起始代謝物與最終代謝物往往是相同的，方向相反如糖酵解過(guò)程與糖異生過(guò)程。 五、物質(zhì)代謝與能量代謝 在新陳代謝過(guò)程中，隨著物質(zhì)的交換，同時(shí)伴隨著能量的交換，因此能量代謝是指生物體與周圍環(huán)境的能量和體內(nèi)能量轉(zhuǎn)移的過(guò)程。 機(jī)體在物質(zhì)代謝過(guò)程中，將所攝入的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為高能化合物的形式儲(chǔ)存于ATP等物質(zhì)中，ATP等物質(zhì)又可將其所含的能量釋放出來(lái)，供生命活動(dòng)所需。因此物質(zhì)代謝與能量代謝是密不可分的。 第二節(jié)物質(zhì)代謝的相互關(guān)系 生物體內(nèi)的新陳代謝是一個(gè)完整而又統(tǒng)一的過(guò)程，這些代謝過(guò)程是相互制約、相互促進(jìn)的。生物體內(nèi)三大物質(zhì)糖、脂類及蛋白質(zhì)的代謝密切聯(lián)系，主要表現(xiàn)在三者之間的代謝中間產(chǎn)物可以相互轉(zhuǎn)變。 一、蛋白質(zhì)與糖代謝的相互轉(zhuǎn)變 許多氨基酸是生糖氨基酸，經(jīng)脫氨以后可生成α-酮戊二酸，α-酮戊二酸可轉(zhuǎn)化為糖。 糖代謝過(guò)程中的α-酮酸經(jīng)氨基化生成相對(duì)應(yīng)的氨基酸 因此糖不能完全代替蛋白。 二、糖與脂類代謝的關(guān)系 糖可以轉(zhuǎn)化為內(nèi)脂肪（為什么？） 脂肪可否轉(zhuǎn)化為糖 三、蛋白質(zhì)與脂類代謝關(guān)系 蛋白質(zhì)→氨基酸→α-酮戊二酸→乙酰CoA→脂類 甘氨酸/絲氨酸→膽堿/膽胺，是合成磷脂的原料 脂肪→乙酰CoA→α-酮戊二酸→谷氨酸（少量） 脂肪→甘油→糖→α-酮酸→營(yíng)養(yǎng)非必需氨基酸 因此不能利用脂類合成蛋白質(zhì) 四、核酸與糖、脂類和蛋白代謝的相互關(guān)系 許多游離核苷酸在代謝中起著重要的作用。 ATP代謝過(guò)程中供能（能量直接供應(yīng)者） GTP參與蛋白生物合成 UTP參與多糖合成 CTP參與磷脂的生物合成 一些核苷酸衍生物還作為輔基的成份，如輔酶Ⅰ、Ⅱ，F(xiàn)AD、FMN 等。 另外，嘌呤環(huán)、嘧啶環(huán)的合成需要氨基酸作為原料。 核苷酸中的核糖來(lái)自HMS途徑。 核酸參與蛋白生成，核酸的生物合成又需蛋白因子等等。 第三節(jié)代謝調(diào)控系統(tǒng) 生物體在長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程中，形成了一整套完整的調(diào)節(jié)機(jī)制，生物進(jìn)化愈高等，調(diào)節(jié)機(jī)制愈復(fù)雜，最原始調(diào)節(jié)：細(xì)胞內(nèi)代謝調(diào)節(jié)---改變酶的活性及含量來(lái)實(shí)現(xiàn)，稱細(xì)胞或酶水平的調(diào)節(jié)。 生物進(jìn)化由分泌腺出現(xiàn)，分泌腺產(chǎn)生作用，改變酶的活性，而對(duì)反應(yīng)進(jìn)行調(diào)節(jié)高等生物除具有完整的內(nèi)分泌系統(tǒng)，還具有功能復(fù)雜 的神經(jīng)系統(tǒng)，通過(guò)神經(jīng)遞質(zhì)直接作用于效應(yīng)器或改變激素的分泌，對(duì)整體代謝進(jìn)行調(diào)節(jié)。 一、細(xì)胞水平或酶水平的調(diào)節(jié) （一）酶活力的調(diào)節(jié) 1、反饋調(diào)節(jié)：指代謝反應(yīng)的最終產(chǎn)物對(duì)其前面某步反應(yīng)速度的 向，特別是對(duì)酶活力的影響，凡能使反應(yīng)速度加速稱正反潰，反之稱負(fù)反潰。 因代謝方式不同，反饋調(diào)節(jié)形式也各異，較為簡(jiǎn)單的形式是： 當(dāng)一個(gè)代謝途徑是線性，反潰常表現(xiàn)為終產(chǎn)物對(duì)全途徑中的第一步的控制。但體內(nèi)代謝途徑通常具有分支，即一個(gè)前體有幾種終產(chǎn)物（分支代謝），此途徑的調(diào)節(jié)方式有特定的方式： （1）協(xié)調(diào)反潰調(diào)節(jié)——當(dāng)一條代謝途徑中有兩個(gè)終產(chǎn)物時(shí)，每一個(gè)終產(chǎn)物單獨(dú)有在對(duì)整個(gè)代謝不起作用，只有幾個(gè)最終產(chǎn)物同時(shí)過(guò)量時(shí)，才能對(duì)途徑中的第一個(gè)酶

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