第十三章代谢的调节控制生物体内的代谢调控模式反馈调节诱导与阻遏代谢调控在工业上的实践意义
第十三章 代谢的调节控制 生物体内的代谢调控模式 反馈调节 诱导与阻遏 代谢调控在工业上的实践意义
·本章要求掌握生物调控的类型：掌握酶水平调控的机制和作用，包括变构调节作用、共价修饰调控作用和酶蛋白合成的基因调控作用
❖ 本章要求： ❖ 掌握生物调控的类型； ❖ 掌握酶水平调控的机制和作用，包括变构调 节作用、共价修饰调控作用和酶蛋白合成的 基因调控作用
第一节生物体内的代谢调控模式代谢调节是生物在长期进化过程中，为适应外界条件而形成的一种复杂的生理机能。代谢调控作用可在不同水平上进行神经系统的调控：作用短而快，具有整体性，协调全部代谢。体液激素的调控：作用缓慢而持久，局部性作用协调组织与组织间、器官与器官间的代谢。细胞内的调控：酶的调节
第一节 生物体内的代谢调控模式 代谢调节是生物在长期进化过程中，为适应外界条 件而形成的一种复杂的生理机能。 代谢调控作用可在不同水平上进行： 神经系统的调控：作用短而快，具有整体性，协调 全部代谢。 体液激素的调控：作用缓慢而持久，局部性作用， 协调组织与组织间、器官与器官间的代谢。 细胞内的调控：酶的调节
一、神经系统的调控神经系统的作用短而快，激素的作用缓慢而持久；激素调节是局部的，神经系统的调节具有整体性。1.直接调节一神经兴奋的快速作用（应激、情绪紧张等）某些特殊情况2.间接调节神经体液的调节作用（1）神经系统直接调节下的内分泌系统：如肾上腺素、胰岛素、前列腺素等的分泌（2）神经系统通过脑下垂体控制下的内分泌调节系统：如甲状腺素、性激素、胰高血糖素等的分泌
一、神经系统的调控 神经系统的作用短而快，激素的作用缓慢而持久； 激素调节是局部的，神经系统的调节具有整体性。 1.直接调节——神经兴奋的快速作用 某些特殊情况（应激、情绪紧张等） 2.间接调节——神经体液的调节作用 （1）神经系统直接调节下的内分泌系统：如肾上腺 素、胰岛素、前列腺素等的分泌。 （2）神经系统通过脑下垂体控制下的内分泌调节系 统：如甲状腺素、性激素、胰高血糖素等的分泌
二、体液激素的调控1.激素：由动植物分泌、含量很低、在体内协调组织与组织之间或器官与器官之间代谢平衡的一类活性物质。2.动物激素分类含氮激素：蛋白质（生长素、胰岛素等）：多肽（加压素、催产素等）：氨基酸衍生物（甲状腺素）类固醇激素：肾上腺皮质激素、性激素等：脂肪酸衍生物激素：前列腺素等
二、体液激素的调控 1.激素：由动植物分泌、含量很低、在体内协调组 织与组织之间或器官与器官之间代谢平衡的一类活 性物质。 2. 动物激素分类 含氮激素：蛋白质（生长素、胰岛素等）；多肽 （加压素、催产素等）；氨基酸衍生物（甲状腺素） 类固醇激素：肾上腺皮质激素、性激素等； 脂肪酸衍生物激素：前列腺素等
二、体液激素的调控一第二信使学说3.蛋白质激素的作用机制中枢神经系统通过神经网络将信号传递给内分泌激素系统，再由内分泌系统合成化学信息物质，（第一信使）。激素不能直接进入细胞内部。>细胞表面受体接受细胞外信号后转换而来的细胞内信号称为第二信使。它通过与代谢酶的作用对代谢过程起调控作用。>主要的第二信使：cAMP、cGMP、Ca2+、IP（三磷酸肌醇）和DG（二酰甘油）等
二、体液激素的调控 3.蛋白质激素的作用机制——第二信使学说 ➢中枢神经系统通过神经网络将信号传递给内分泌 系统，再由内分泌系统合成化学信息物质——激素 （第一信使）。激素不能直接进入细胞内部。 ➢细胞表面受体接受细胞外信号后转换而来的细胞 内信号称为第二信使。它通过与代谢酶的作用对代 谢过程起调控作用。 ➢主要的第二信使：cAMP、cGMP、Ca2+ 、IP3（三 磷酸肌醇）和DG（二酰甘油）等
氨基酸、多肽和蛋白质类激素的作用机制相似ATP磷酸二激素→受体腺苷酸环化酶酯酶结合在膜上-5'-AMP第一信使CAMP（第二信使）蛋白激酶某些蛋白质或酶代谢效应或生理效应（信号放大过程）
氨基酸、多肽和蛋白质类激素的作用机制相似 代谢效应或生理效应 激素 受体 腺苷酸环化酶 ATP cAMP 5’-AMP 蛋白激酶 第一信使 （第二信使） 某些蛋白质或酶 （信号放大过程） 结合在膜上 磷酸二 酯酶
D肾上腺素结合于β一肾上腺素能受体（蛇形受体）肾上腺素HACGDPG.GTPGRer"00CATPGTPGDP?2?Gsα与BY亚基分离受体构象的改变使与腺苷酸环化酶移动到腺苷酸环化酶催化CAMP形成G蛋白结合CDP被GTP并激活腺苷酸环化酶取代 Gsα获得活性CAMP?环核苷酸磷PKA（蛋白激酶酸二酯酶A）被CAMP激活5-AMP①CAMP降解，PKA失活PKA使胞内酶磷酸化磷酸化酶引起生物学效应
三、细胞内的调控细胞内酶的调节是最基本的调节方式。酶的调节是从酶的区域定位、酶的活性和酶的数量三个方面对代谢进行调节的。1.区域定位的调节不同酶分布于细胞的不同部位某些调节因素可以较专一地影响某一细胞组分中的酶活性，并不影响其它组分的酶活性。2.酶活性的调节酶结构的变化改变酶活性酶原激活：酶的化学修饰；酶分子的聚合和解聚；（变构调节）。酶的构象变化3.酶量的调节基因的诱导与阻遏
三、细胞内的调控 细胞内酶的调节是最基本的调节方式。 酶的调节是从酶的区域定位、酶的活性和酶的数量三 个方面对代谢进行调节的。 1.区域定位的调节——不同酶分布于细胞的不同部位 某些调节因素可以较专一地影响某一细胞组分中的酶 活性，并不影响其它组分的酶活性。 2.酶活性的调节——酶结构的变化改变酶活性 酶原激活；酶的化学修饰；酶分子的聚合和解聚； 酶的构象变化（变构调节）。 3.酶量的调节——基因的诱导与阻遏
PepsinogenHvdrochloricacidinstomachlowerspHto2.3AutocatalyticactivityActivesitePepsinN-terminalsegmentmaskstheCleavage ofactive site44amino acidsegmentActive site is exposed胃蛋白酶原激活
胃蛋白酶原激活