第9章物质代谢的联系与调节 学习要求 (2)机体对三大营养素的利用可以互相代替 互相制约：机体利用能源分 的顺序依次是糖原、脂 了解物质代谢的特点。 肪和蛋白质，尽量节约蛋白质的消耗。 了解物质代谢的相互联系，熟悉三大物质代谢联 2。三大能源物质通过中间代谢物而相互联系 系的重要中间物。 (1)体内糖可转变为脂肪，但脂肪酸不能转变为 了解重要组织器官的代谢特点及联系。 糖：摄入的糖量超过能量消耗时，过多的糖分解为乙 熟悉体内代谢调节的基本方式。掌握细胞水平 酰CoA,作为脂酸合成的原料。 代谢调节中对的调节方式：擎程关健酶的概念和特 脂肪的甘油部分能在体内经糖异生途径转变 点：掌握关键酶活性的调节方式：快速调节和迟缓调 为糖。 节。了解两类微素的受体模式。了解饥饿、，应激状态 但因丙酮酸转变为乙酰C。A的反应不可逆，故脂 下的整体物质代谢调节。了解肥胙症的代谢改变。 肪酸不能转变为糖。 了解代谢组学的概念及其意义。 此外，脂肪的分解代谢还受糖代谢的影响。饥 讲义要点 饿，糖供应不足或糖代谢障碍时，可引起脂肪大量动 导致高丽血症 (一）物质代谢的特点 (2)体内糖与大部分氨基酸碳架部分可以相 1。整体性体内各种物质包括糖脂蛋白质 转变。氨基酸能异生为葡萄糖（凡能转化为酵解途径 水、无机盐，维生素等的代谢过程不是彼此孤立的，而 中间物的氨基酸都是生糖氨基酸) 是在细胞内同时进行，且 相互联系 、转变依有 糖代谢的中间产物能作为非必需氨基酸的合成 的，构成生物体这一统一的整体。 的原料如丙酮酸转变为丙氨酸、草酰乙酸转变为天 2.受到精细的调节通过对代谢精细的调节，使 冬氨酸等。 机体能适应内外环境的不断变化，反应有条不紊的 (3)脂类不能转变为氨基酸，但氨基酸能转变为 进行。 脂肪，丝氨酸等氨基酸还可作为合成磷脂的原料。 3.各组织器官代谢各有特色不同的组织器宜 (4)某些氨基酸是核苷酸合成的前体，此外，核 结构和生理功能不同，除了有细胞基本的代谢过程 苷酸合成需要的磷酸核糖则由磷酸戊糖途径提供。 外，酶系的种类和含量不同，以适应和完成各自特征 (三)体内重要组织、器官的代谢特点及联系 的代谢途径及生理功能 (表9-1) 4.体内各种代谢物都具有共同的代谢池不管 (四)代谢调节方式 来源如何，同一代谢物在进行代谢时，不分彼此，在共 代谢调节是生命的重要特征，有机体对代海 同的代谢池中参与代谢 5.ATP是机体储存和消耗能量的共同形式 的精确调节对于有机体适应体内外环境的变化和 6 NADPH提供合成代谢所需的还原兰 维持机体内环境的相对恒定具有至关重要的作 当量 氧化 用。代谢调节也是生物进化过程中逐步形成的 分解代期的脱氢常以NAD为韩酶，而还原性合成 种适应能力，进化程度越高的生物其代谢调节方 代谢的还原酶则多以NADPH为铺酶 式也复杂。单细跑微生物主要过细内代谢 (二)物质代谢的相互联系 物浓度的变化对酶的活性及含量进行调节，此为 1.各种能源物质的代谢相互联系相互制约 细胞水平的调节。在高等生物包括 ,细胞水 (1)联系：糖、脂、蛋白质三大营养物质都可在体 的调节更为精细复杂，还通过分泌激素发挥代谢 内氧化供能，虽然它们在体内氧化分解的代谢途径有 调节作用，此为激素水平的调节。高等动物包括 所不同，但乙酰CA是它们共同的代谢中间物，三羧 人还有功能复杂的神经系统，通过神经体液途径 酸循环和氧化磺酸化则是它们最后分解的共酒途径 对机体各组织器官的代谢进行整体调节，此为整 释出能量以ATP方式储存（图91）。 体水平的调节。 .99
９９ 第 ９ 章 物质代谢的联系与调节 学 习 要 求 了解物质代谢的特点ꎮ 了解物质代谢的相互联系ꎬ熟悉三大物质代谢联 系的重要中间物ꎮ 了解重要组织器官的代谢特点及联系ꎮ 熟悉体内代谢调节的基本方式ꎮ 掌握细胞水平 代谢调节中对酶的调节方式ꎻ掌握关键酶的概念和特 点ꎻ掌握关键酶活性的调节方式:快速调节和迟缓调 节ꎮ 了解两类激素的受体模式ꎮ 了解饥饿、应激状态 下的整体物质代谢调节ꎮ 了解肥胖症的代谢改变ꎮ 了解代谢组学的概念及其意义ꎮ 讲 义 要 点 (一) 物质代谢的特点 １ 整体性 体内各种物质包括糖、脂、蛋白质、 水、无机盐、维生素等的代谢过程不是彼此孤立的ꎬ而 是在细胞内同时进行ꎬ且彼此相互联系、转变、依存 的ꎬ构成生物体这一统一的整体ꎮ ２ 受到精细的调节 通过对代谢精细的调节ꎬ使 机体能适应内外环境的不断变化ꎬ反应有条不紊的 进行ꎮ ３ 各组织器官代谢各有特色 不同的组织、器官 结构和生理功能不同ꎬ除了有细胞基本的代谢过程 外ꎬ酶系的种类和含量不同ꎬ以适应和完成各自特征 的代谢途径及生理功能ꎮ ４ 体内各种代谢物都具有共同的代谢池 不管 来源如何ꎬ同一代谢物在进行代谢时ꎬ不分彼此ꎬ在共 同的代谢池中参与代谢ꎮ ５ ＡＴＰ 是机体储存和消耗能量的共同形式 ６ ＮＡＤＰＨ 提供合成代谢所需的还原当量 氧化 分解代谢的脱氢酶常以 ＮＡＤ ＋为辅酶ꎬ而还原性合成 代谢的还原酶则多以 ＮＡＤＰＨ 为辅酶ꎮ (二) 物质代谢的相互联系 １ 各种能源物质的代谢相互联系相互制约 (１) 联系:糖、脂、蛋白质三大营养物质都可在体 内氧化供能ꎬ虽然它们在体内氧化分解的代谢途径有 所不同ꎬ但乙酰 ＣｏＡ 是它们共同的代谢中间物ꎬ三羧 酸循环和氧化磷酸化则是它们最后分解的共通途径ꎬ 释出能量以 ＡＴＰ 方式储存(图 ９￣１)ꎮ (２) 机体对三大营养素的利用可以互相代替并 互相制约:机体利用能源分子的顺序依次是糖原、脂 肪和蛋白质ꎬ尽量节约蛋白质的消耗ꎮ ２ 三大能源物质通过中间代谢物而相互联系 (１) 体内糖可转变为脂肪ꎬ但脂肪酸不能转变为 糖:摄入的糖量超过能量消耗时ꎬ过多的糖分解为乙 酰 ＣｏＡꎬ作为脂酸合成的原料ꎮ 脂肪的甘油部分能在体内经糖异生途径转变 为糖ꎮ 但因丙酮酸转变为乙酰 ＣｏＡ 的反应不可逆ꎬ故脂 肪酸不能转变为糖ꎮ 此外ꎬ脂肪的分解代谢还受糖代谢的影响ꎮ 饥 饿、糖供应不足或糖代谢障碍时ꎬ可引起脂肪大量动 员ꎬ酮体生成增加ꎬ会导致高酮血症ꎮ (２) 体内糖与大部分氨基酸碳架部分可以相互 转变ꎮ 氨基酸能异生为葡萄糖(凡能转化为酵解途径 中间物的氨基酸都是生糖氨基酸)ꎮ 糖代谢的中间产物能作为非必需氨基酸的合成 的原料ꎬ如丙酮酸转变为丙氨酸、草酰乙酸转变为天 冬氨酸等ꎮ (３) 脂类不能转变为氨基酸ꎬ但氨基酸能转变为 脂肪ꎬ丝氨酸等氨基酸还可作为合成磷脂的原料ꎮ (４) 某些氨基酸是核苷酸合成的前体ꎬ此外ꎬ核 苷酸合成需要的磷酸核糖则由磷酸戊糖途径提供ꎮ (三) 体内重要组织、器官的代谢特点及联系 (表 ９￣１) (四) 代谢调节方式 代谢调节是生命的重要特征ꎬ有机体对代谢 的精确调节对于有机体适应体内外环境的变化和 维持机体内 环 境 的 相 对 恒 定 具 有 至 关 重 要 的 作 用ꎮ 代谢调节也是生物进化过程中逐步形成的一 种适应能力ꎬ进化程度越高的生物其代谢调节方 式也愈复杂ꎮ 单细胞微生物主要通过细胞内代谢 物浓度的变化对酶的活性及含量进行调节ꎬ此为 细胞水平的调节ꎮ 在高等生物包括人ꎬ细胞水平 的调节更为精细复杂ꎬ还通过分泌激素发挥代谢 调节作用ꎬ此为激素水平的调节ꎮ 高等动物包括 人还有功能复杂的神经系统ꎬ通过神经￣体液途径 对机体各组织器官的代谢进行整体调节ꎬ此为整 体水平的调节ꎮ
·100·生物化学与分子生物学学习纲要与同步练习 6-磷酸葡萄糖 之糖途 甘袖三 酶酸二羟丙雨 3磷酸甘袖醛 确酸稀醇式丙酮酸 丙氨酸、色氨酸、丝氨酸 甘氨酸苏氨酸、半氨酸 胆固醇 乙酰辅酶A→酮体 亮氨酸、赖氨酸 谷氨酰胶 戊二酸 谷氨酸 血红素 图91物质代谢之问的相互联系 表91重要组织及器官氧化代谢的特点 婴官组织 特有的 功能 主要代谢途径 主要供能物质代谢和输出的产物 萄糖激酶，葡萄糖6酸 代谢枢纽 精异生，脂酸B氧化 葡萄糖，脂酸，乳 酸烯 (氧化，糖原代 谢，酮体生成等 神经中枢糖有氧氧化，糖能解。葡萄糖，脂酸，酮乳酸，C02,H20 氨基酸代谢 体，氨基酸等 脂蛋白脂酶，吸链丰言 泵出血液有氧氧化 脂酸，葡萄糖，酮 体，VLDL C02,H20 脂防组织脂蛋白脂酶，激素敏感脂储存及动酯化脂酸脂解 VLDL.CM 游离脂酸，甘油 肪酶 员脂防 骨路肌脂蛋白脂疏吸结丰富收缩 有氧氧化糖醇解 脂酸葡萄糖，酮休乳酸，C02.H,0 甘油激南，磷酸烯醇式丙酮排泄尿液糖异生，糖酵解，酮体脂酸，葡萄糖，乳葡萄糖 酸羧激酶 生成 酸，甘油 红细胞无线粒体 运输氧 链酵解 葡萄糖 乳酸
１００ 生物化学与分子生物学学习纲要与同步练习 图 ９￣１ 物质代谢之间的相互联系 表 ９￣１ 重要组织及器官氧化代谢的特点 器官组织 特有的酶 功能 主要代谢途径 主要供能物质 代谢和输出的产物 肝 葡萄糖激酶ꎬ葡萄糖￣６￣磷酸 酶ꎬ甘油激酶ꎬ磷酸烯醇 式丙酮酸羧激酶 代谢枢纽 糖异生ꎬ脂酸 β￣氧化ꎬ 糖有氧氧化ꎬ糖原代 谢ꎬ酮体生成等 葡萄糖ꎬ 脂酸ꎬ 乳 酸ꎬ 甘 油ꎬ 氨 基酸 葡萄糖ꎬＶＬＤＬꎬ ＨＤＬꎬ酮体等 脑 神经中枢 糖有氧氧化ꎬ糖酵解ꎬ 氨基酸代谢 葡萄糖ꎬ 脂酸ꎬ 酮 体ꎬ氨基酸等 乳酸ꎬＣＯ２ ꎬ Ｈ２Ｏ 心 脂蛋白脂酶ꎬ呼吸链丰富 泵出血液 有氧氧化 脂酸ꎬ 葡萄糖ꎬ 酮 体ꎬＶＬＤＬ ＣＯ２ ꎬＨ２Ｏ 脂肪组织 脂蛋白 脂 酶ꎬ 激 素 敏 感 脂 肪酶 储存及动 员脂肪 酯化脂酸ꎬ脂解 ＶＬＤＬꎬＣＭ 游离脂酸ꎬ甘油 骨骼肌 脂蛋白脂酶ꎬ呼吸链丰富 收缩 有氧氧化ꎬ糖酵解 脂酸ꎬ葡萄糖ꎬ酮体 乳酸ꎬＣＯ２ ꎬＨ２Ｏ 肾 甘油激酶ꎬ磷酸烯醇式丙酮 酸羧激酶 排泄尿液 糖异生ꎬ糖酵解ꎬ酮体 生成 脂酸ꎬ 葡萄糖ꎬ 乳 酸ꎬ甘油 葡萄糖 红细胞 无线粒体 运输氧 糖酵解 葡萄糖 乳酸
第9章物质代谢的联系与调节·101，% 人作为高等动物，其从细胞水平，激索水平和整 表93某些代谢途径的关键酶 体水平对机体代谢进行精细的调节，三级水平代谢调 代谢途径 关健 节中，激素和整体水平的代谢调节是通过细胞水平实 铅原降解 醉酸化酮 现的，因此细胞水平代谢调节是基 糖原合成 糖原合酶 1,细胞水平的代谢调节 主要调节关键南的 糖能解 己糖激南.磷酸果糖激酶一1，丙酮酸激南 活性 1)细胞内酶的隔离分布：不同代谢途径相关的 糖有氧氧化 丙酮酸脱氢系，柠檬酸合南，异柠檬酸 酶系分布于不同的亚细胞结构中，避免了代谢途径的 相互干扰，且便于调控（表92）。 特异生 丙酮酸骏化酶，醉酸稀醇式丙酮酸羧激醇 果钻双语酸碍-1 表9.2主要代谢途径多酶体系在细胞内的分布 脂酸合成 乙酰辅酶A发化南 多南体系 分布 多酶体系 分布 胆固醇合成HMG辅酶A还原酶 DNA及RNA合成细跑核 糖酵解 胞液 蛋白质合成 内质网，胞 磷酸戊途径 胞液 活性来调节酶促反应速度，该类调节较快，称为快速 糖原合成 胞液 糖异生 胞液 调节，包括变构调节和酶的化学修饰调节两种。第 脂酸合成 胞液 脂酸B氧化 线粒体 类是通过调节酵蛋白分子的合成或降解以改变细胞 胆固醇合成 内质网.胞液 内酶的含量来调节酶促反应速度， 般需数小时或数 多种水解有 溶酶体 天才能实现，因此称为迟缓调节或慢速调节。 骑脂合成 内质网 三羧酸循环 线粒 (3)酶活性的调节一 一快速调节方式 由红素合成 胞液，线粒体氧化磷酸化 线镜体 1)变构调节 尿素合成 胞液，线粒体呼吸链 线粒体 A概念，小分子的变构效应制与酷蛋白分子活性中 以外的其部位特异结合引起蛋白质分子构象鸡 (2)关键酶 又称限速酶 化，进而改变活性，这种 对酶活性的调节称为酶的变村 1)关键醇的概念：代谢途径中的一系列醇中，能 调节。变构效应剂有变构激活剂和变构神制剂。 调节代谢速度和方向的醇称为关键酶。 B.关键酶多数受到变构调节 2)关键酶的特点，催化的反应速度最慢：催化单 代谢途径的起始物或产物通过变构调节影响代 向反应，决定整个代谢途径的速度和方向：受多种代 谢途径，代谢途径的终产物对起始关键酶的负反馈抑 谢物及效应剂的 节（表93） 制作用多为恋构抑制作用」 3)对关键酶的调节方式：分为两类：一是快速调 某些代谢途径中的变构酶及变构效应剂见表 节，通过改变酶的分子结构，进而改变细胞已有酶的 9-4e 表9.4一些代谢途径中的变构酶及其变构效应剂 代谢途径 变构南 变构激活剂 变构博制剂 酵解 己制激留 AMP ADP FDP Pi G6P 磷酸果糖激酶 柠檬酸 丙酮酸激南 ATP,乙酰CaA 三羧酸循环 柠慢酸合精 AMP ATP,长链脂酰CaA 异柠楼酸股氢酶 AMP ADP ATP 糖异生 丙酮酸骏化 乙酰CA,AT AMP 糖原分解 磷酸化酶b AMP,G-1-P,Pi ATP,G-6-P 脂酸合成 乙酰铺前A酸化 柠檬酸异柠楼酸 长特脂胜C,A 氨基酸代谢 容氨酸耶氢随 DP高酸蛋氨 CTP.ATP.NADH 嘌呤合成 谷氨酰胺PRPP酰胺转移前 AMP.GMP 嘧啶合成 天冬氨酸转甲酰际 CTP.UTP 核酸合成 脱氧胸苷激酶 dCTP,dATp drTp
第 ９ 章 物质代谢的联系与调节 １０１ 人作为高等动物ꎬ其从细胞水平、激素水平和整 体水平对机体代谢进行精细的调节ꎬ三级水平代谢调 节中ꎬ激素和整体水平的代谢调节是通过细胞水平实 现的ꎬ因此细胞水平代谢调节是基础ꎮ １ 细胞水平的代谢调节———主要调节关键酶的 活性 (１) 细胞内酶的隔离分布:不同代谢途径相关的 酶系分布于不同的亚细胞结构中ꎬ避免了代谢途径的 相互干扰ꎬ且便于调控(表 ９￣ ２)ꎮ 表 ９￣ ２ 主要代谢途径多酶体系在细胞内的分布 多酶体系 分布 多酶体系 分布 ＤＮＡ 及 ＲＮＡ 合成 细胞核 糖酵解 胞液 蛋白质合成 内质网ꎬ胞液 磷酸戊糖途径 胞液 糖原合成 胞液 糖异生 胞液 脂酸合成 胞液 脂酸 β 氧化 线粒体 胆固醇合成 内质网ꎬ胞液 多种水解酶 溶酶体 磷脂合成 内质网 三羧酸循环 线粒体 血红素合成 胞液ꎬ线粒体 氧化磷酸化 线粒体 尿素合成 胞液ꎬ线粒体 呼吸链 线粒体 (２) 关键酶———又称限速酶 １) 关键酶的概念:代谢途径中的一系列酶中ꎬ能 调节代谢速度和方向的酶称为关键酶ꎮ ２) 关键酶的特点:催化的反应速度最慢ꎻ催化单 向反应ꎬ决定整个代谢途径的速度和方向ꎻ受多种代 谢物及效应剂的调节(表 ９￣３)ꎮ ３) 对关键酶的调节方式:分为两类:一是快速调 节ꎬ通过改变酶的分子结构ꎬ进而改变细胞已有酶的 表 ９￣３ 某些代谢途径的关键酶 代谢途径 关键酶 糖原降解 磷酸化酶 糖原合成 糖原合酶 糖酵解 己糖激酶ꎬ磷酸果糖激酶－１ꎬ丙酮酸激酶 糖有氧氧化 丙酮酸脱氢酶系ꎬ柠檬酸合酶ꎬ异柠檬酸脱 氢酶 糖异生 丙酮酸羧化酶ꎬ磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶ꎬ 果糖双磷酸酶－１ 脂酸合成 乙酰辅酶 Ａ 羧化酶 胆固醇合成 ＨＭＧ 辅酶 Ａ 还原酶 活性来调节酶促反应速度ꎬ该类调节较快ꎬ称为快速 调节ꎬ包括变构调节和酶的化学修饰调节两种ꎮ 第二 类是通过调节酶蛋白分子的合成或降解以改变细胞 内酶的含量来调节酶促反应速度ꎬ一般需数小时或数 天才能实现ꎬ因此称为迟缓调节或慢速调节ꎮ (３) 酶活性的调节———快速调节方式 １) 变构调节 Ａ 概念:小分子的变构效应剂与酶蛋白分子活性中 心以外的某一部位特异结合ꎬ引起酶蛋白质分子构象变 化ꎬ进而改变酶活性ꎬ这种对酶活性的调节称为酶的变构 调节ꎮ 变构效应剂有变构激活剂和变构抑制剂ꎮ Ｂ 关键酶多数受到变构调节 代谢途径的起始物或产物通过变构调节影响代 谢途径ꎬ代谢途径的终产物对起始关键酶的负反馈抑 制作用多为变构抑制作用ꎮ 某些代谢途径中的变构酶及变构效应剂见表 ９￣ ４ꎮ 表 ９￣ ４ 一些代谢途径中的变构酶及其变构效应剂 代谢途径 变构酶 变构激活剂 变构抑制剂 糖酵解 己糖激酶 ＡＭＰ、ＡＤＰ、ＦＤＰ、Ｐｉ Ｇ￣６￣Ｐ 磷酸果糖激酶￣１ ＦＤＰ 柠檬酸 丙酮酸激酶 ＡＴＰꎬ乙酰 ＣｏＡ 三羧酸循环 柠檬酸合酶 ＡＭＰ ＡＴＰꎬ长链脂酰 ＣｏＡ 异柠檬酸脱氢酶 ＡＭＰꎬＡＤＰ ＡＴＰ 糖异生 丙酮酸羧化酶 乙酰 ＣｏＡꎬＡＴＰ ＡＭＰ 糖原分解 磷酸化酶 ｂ ＡＭＰꎬＧ￣１￣ＰꎬＰｉ ＡＴＰꎬＧ￣６￣Ｐ 脂酸合成 乙酰辅酶 Ａ 羧化酶 柠檬酸ꎬ异柠檬酸 长链脂酰 ＣｏＡ 氨基酸代谢 谷氨酸脱氢酶 ＡＤＰꎬ亮氨酸ꎬ蛋氨酸 ＧＴＰꎬＡＴＰꎬＮＡＤＨ 嘌呤合成 谷氨酰胺 ＰＲＰＰ 酰胺转移酶 ＡＭＰꎬＧＭＰ 嘧啶合成 天冬氨酸转甲酰酶 ＣＴＰꎬＵＴＰ 核酸合成 脱氧胸苷激酶 ｄＣＴＰꎬｄＡＴＰ ｄＴＴＰ
·102·生物化学与分子生物学学习纲要与同步练习 C.变构调节的生理意义：①代谢终产物反馈抑 合一受体将激素的信号转化并传递至细胞内并触发 制反应途径中的 ,使代谢书 不致生 成过多。②变 系列的信号转导反应过程一靶细胞产生生物学效 调节使能量得以有效利用，不致浪费。③变构调节使 应，适应环境改变 不同的代谢途径相互协调 激素按照化学性质大致区分为水溶性的蛋白圆 2)化学修伤调节 或肽类激素和脂溶性的类固醇激素，前者通过膜受体 A概念，有蛋白肽链上某些残基在酶的催化下 介导细胞信号转导，后者则通过胞内受体介导细胞信 发生可逆的共价修饰从而引起酶活性改变，这种对酶 号转导最终都可通过影代谢涂径中关酶的活 活性的调节方式称为酶的化学修饰调节，也称共价修 或含量而调节代谢。 饰调节。 具体的细胞信号转导机制参见“细胞信号转导 B.方式：最常见的化学修饰调节为酶的磷酸化 章节 和去磷酸化作用。 ,整体水平的调节 机体通过神经系统及神 C.部位：磷酸化修饰的部位为酶蛋白分子中丝 经体液涂径调节代谢 氨酸、苏氨酸或酪氨酸的羟基（图9-2）。 (1)概念，整体调节是指机体在神经系统的主导 ATP. ADE 下，通过神经体液途径直接调控所有细胞水平和激 素水平的调节方式，使不同组织、器官中物质代谢途 蛋白激酯 和整合，以适应环境的变化，维持内环 Tyr OH O-PO 的相对恒定 磷蛋白磷酸酶 (2)实例 1)机俄 -糖，脂和蛋白质在不同仇被状态有 酶蛋白 H,0 不同改变 A,短期饥饿时- -脂肪动员增加面减少糖的利 图92酶的磷酸化和去磷酸化 用：短期饥饿时 ,糖原不断托。血 糖水平趋于降低 引起胰岛素 泌减少 ,胰高血糖素分泌增加，使机份 D.化学修饰的特点.①被化学终饰的酶有两科 系列代谢改变 形式，有活性（高活性）和无活性（低活性），通过磷酸 脂代谢：脂肪动员加强，丽体生成增多：糖代谢 化和去磷酸化修饰在酶活性两种形式之问转变：催化 变反 在体中 受调节因素如测 糖异生加强，组织对葡萄糖利用降低：蛋白质代谢：肌 蛋白质分解加强，氨基酸异生成糖。 ②具有放大效应，效率较变构调节高。③磷酸化与脱 B.长期饥饿时 名组织发生与短期饥饿不同 威酸是最常见的方式 的代谢改变：蛋白质分解减少：肝肾糖异生增强，肝糖 《4》直含量的周节 慢速调节方式 酸、丙酮酸：脂肪动员进 一步打 1)调节酶蛋白含量可通过诱导或阻遏酶蛋白基 异生的主要原料为 强，脑组织利用铜体增加。 因的表达。 ,加速酶合成的化合物称为诱导剂，减少酶 2)应 应激增加糖、脂和蛋白质分解的能 合成的化合物称为阻遏剂， 源供应，限制能源存积 ●具体机制参见“基因表达调控章节 A。概念：应激指人体受到一些异乎寻常的刺激 2)调节细胞酶含量也可通过改变酶蛋白降解速 创伤剧痛冻伤缺氧中毒感染及刷列情绪波动 度，酶蛋白的降解与一般蛋白质的降解途径相同，主 等所作出一系列反应的“紧张状本 要包括溶酶体蛋白酶隆解途径（不依ATP的隆解 ,机体整体改变 :交感神经兴 ATP和泛素 肾上腺髓质及皮质激素分泌增多：胰高血糖素、生长 激素增加.胰岛素分泌减少，引起一系列的代谢变化 ●具体机制参见“氨基酸代谢”章节。 C.应微状态下机体代谢特点，①血糖升高，这 2.激素水平的调节 一激素通过作用特异受体 对保证大脑，红细胞的供能有重要意义。②脂防动员 而调节代谢高等动物还通过激素来调控体内的物 增强，心肌骨路肌及肾等组织供能。③蛋白质分解 质代谢。激素作用的一个重要特点是不同的激素作 加强，肌释出丙氨酸等氨基酸增加 用于不同组织产生不同的生物效应，表现较高的组织 是多种因素引起的进食行为和 特异性和效应特 开 能量代谢调节的素乱症 激素调节代谢的作用机制为：内、外环境改变 肥胖是一种由食欲和能量调节紊乱引起的疾病 机体相关组织分泌激素，激素与粑细胞的受体结 与遗传、膳食结构和体力活动第多种因素有关
１０２ 生物化学与分子生物学学习纲要与同步练习 Ｃ 变构调节的生理意义:①代谢终产物反馈抑 制反应途径中的酶ꎬ使代谢物不致生成过多ꎮ ②变构 调节使能量得以有效利用ꎬ不致浪费ꎮ ③变构调节使 不同的代谢途径相互协调ꎮ ２) 化学修饰调节 Ａ 概念:酶蛋白肽链上某些残基在酶的催化下 发生可逆的共价修饰从而引起酶活性改变ꎬ这种对酶 活性的调节方式称为酶的化学修饰调节ꎬ也称共价修 饰调节ꎮ Ｂ 方式:最常见的化学修饰调节为酶的磷酸化 和去磷酸化作用ꎮ Ｃ 部位:磷酸化修饰的部位为酶蛋白分子中丝 氨酸、苏氨酸或酪氨酸的羟基(图 ９￣２)ꎮ 图 ９￣２ 酶的磷酸化和去磷酸化 Ｄ 化学修饰的特点:①被化学修饰的酶有两种 形式ꎬ有活性(高活性)和无活性(低活性)ꎬ通过磷酸 化和去磷酸化修饰在酶活性两种形式之间转变ꎻ催化 互变反应的酶在体内可受调节因素如激素的调控ꎮ ②具有放大效应ꎬ效率较变构调节高ꎮ ③磷酸化与脱 磷酸是最常见的方式ꎮ (４) 酶含量的调节———慢速调节方式 １) 调节酶蛋白含量可通过诱导或阻遏酶蛋白基 因的表达ꎮ 加速酶合成的化合物称为诱导剂ꎬ减少酶 合成的化合物称为阻遏剂ꎮ ●具体机制参见“基因表达调控”章节ꎮ ２) 调节细胞酶含量也可通过改变酶蛋白降解速 度ꎬ酶蛋白的降解与一般蛋白质的降解途径相同ꎬ主 要包括溶酶体蛋白酶降解途径(不依赖 ＡＴＰ 的降解 途径)和非溶酶体蛋白酶降解途径(依赖 ＡＴＰ 和泛素 的降解途径)ꎮ ●具体机制参见“氨基酸代谢”章节ꎮ ２ 激素水平的调节———激素通过作用特异受体 而调节代谢 高等动物还通过激素来调控体内的物 质代谢ꎮ 激素作用的一个重要特点是不同的激素作 用于不同组织产生不同的生物效应ꎬ表现较高的组织 特异性和效应特异性ꎮ 激素调节代谢的作用机制为:内、外环境改变→ 机体相关组织分泌激素→激素与靶细胞的受体结 合→受体将激素的信号转化并传递至细胞内并触发 一系列的信号转导反应过程→靶细胞产生生物学效 应ꎬ适应环境改变ꎮ 激素按照化学性质大致区分为水溶性的蛋白质 或肽类激素和脂溶性的类固醇激素ꎬ前者通过膜受体 介导细胞信号转导ꎬ后者则通过胞内受体介导细胞信 号转导ꎬ最终都可通过影响代谢途径中关键酶的活性 或含量而调节代谢ꎮ 具体的细胞信号转导机制参见“细胞信号转导” 章节ꎮ ３ 整体水平的调节———机体通过神经系统及神 经￣体液途径调节代谢 (１) 概念:整体调节是指机体在神经系统的主导 下ꎬ通过神经￣体液途径直接调控所有细胞水平和激 素水平的调节方式ꎬ使不同组织、器官中物质代谢途 径相互协调和整合ꎬ以适应环境的变化ꎬ维持内环境 的相对恒定ꎮ (２) 实例 １) 饥饿———糖、脂和蛋白质在不同饥饿状态有 不同改变 Ａ 短期饥饿时———脂肪动员增加而减少糖的利 用:短期饥饿时ꎬ糖原不断耗竭ꎬ血糖水平趋于降低ꎬ 引起胰岛素分泌减少ꎬ胰高血糖素分泌增加ꎬ使机体 发生一系列代谢改变ꎮ 脂代谢:脂肪动员加强ꎬ酮体生成增多ꎻ糖代谢: 糖异生加强ꎬ组织对葡萄糖利用降低ꎻ蛋白质代谢:肌 蛋白质分解加强ꎬ氨基酸异生成糖ꎮ Ｂ 长期饥饿时———各组织发生与短期饥饿不同 的代谢改变:蛋白质分解减少ꎻ肝肾糖异生增强ꎬ肝糖 异生的主要原料为乳酸、丙酮酸ꎻ脂肪动员进一步加 强ꎬ脑组织利用酮体增加ꎮ ２) 应激———应激增加糖、脂和蛋白质分解的能 源供应ꎬ限制能源存积 Ａ 概念:应激指人体受到一些异乎寻常的刺激ꎬ 如创伤、剧痛、冻伤、缺氧、中毒、感染及剧烈情绪波动 等所作出一系列反应的“ 紧张状态 ”ꎮ Ｂ 应激状态下ꎬ机体整体改变:交感神经兴奋ꎻ 肾上腺髓质及皮质激素分泌增多ꎻ胰高血糖素、生长 激素增加ꎬ胰岛素分泌减少ꎬ引起一系列的代谢变化ꎮ Ｃ 应激状态下ꎬ机体代谢特点:①血糖升高ꎬ这 对保证大脑、红细胞的供能有重要意义ꎮ ②脂肪动员 增强ꎬ心肌、骨骼肌及肾等组织供能ꎮ ③蛋白质分解 加强ꎬ肌释出丙氨酸等氨基酸增加ꎮ ３) 肥胖———肥胖是多种因素引起的进食行为和 能量代谢调节的紊乱症 肥胖是一种由食欲和能量调节紊乱引起的疾病ꎬ 与遗传、膳食结构和体力活动等多种因素有关ꎮ
第9章物质代谢的联系与调节·103· A.代谢综合征(MS):以肥胖，高血压、糖代谢及 C.红细胞 D.胰腺B细胞 血脂是常等为主要临床表现的定候群。招重和肥胜 E.肾脏细胞 在MS发生，发展中起着决定性的作用。 6.心脏细胞内不能进行的代谢途径是 B.肥胖者增加脂肪储存有不同类型主要分为单 A。糖酵解 B服体生成 纯性肥胖和继发性肥群两类 D.酮体利用 ,肥胖者常表现胰岛素分泌、功能异常和糖脂 三羧酸循环 代谢的紊乱 脑组织不能参与的代谢途径是 4.代谢组学- 是对小分子代谢物集合的整体 A.氧化磷酸化 .糖的有氧氧化 水平研究 C.脂酸B-.氧化 D.翻体利用 (1)概念：代谢组学是指对某一生物或细胞所有 E.阳固醇合成 低分子质量代谢产物进行定性和定量检测，分析活细 下列哪种组织细胞主要利用葡萄糖为能源物质？ 胞中代谢物谱变化的研究领域 通过代谢 的 肝 B.红细胞 可获得机体整体代谢图谱」 用以研究基因 功能 肾 D.脂肪组织 控机制 ,肌肉组织 (2)代财组学研究需要用高通量定量检测技术 9.肾脏组织不能进行的代谢途径是： 和大提模的计算 。吟楼苷酸从头合成 B.糖异生 (3)代射组学在疾病诊断和新药开发等方面具 C糖原合成 D.园体生成 有应用潜力。 10下列复述中正确的 中英文专业术语 羧酸循环是 三大能源物质互变的枢纽，因 应激：stre 此，偏食哪种食物都可以 化学修饰调节：chm B.糖可以转变为脂肪.因此食物中不含脂类物 质，不会影响健康 C.蛋白质食物完全可以代替糖和脂类食物 练习题 D脂类物质也是营养必需物质 E.食物中不能缺少核酸 一、A型选择题 1 下列哪不 代谢途径只在胞液进行 1.变构激活剂与醇结合的部位是： A.素合成 B.胆固醇合成 A.活性中心的催化基团 C.糖异生 D.糖原合成 B.活性中心的结合基团 E糖的有氧氧化 C酶分子中的任意部位 12室峡受到惊吓时机体会出现】 D.底物结合部位 A血熊升高 B.自隆低 E酶蛋白中的调节部位 C脂肪动员减少 D.蛋白质大量分解 糖异生作用显著增 13 下列代谢过程 ,与肝无关的是 C.肌肉 D.胰 A.药物的羟化反应 B.尿素合成 E躺组约 C.氧化乙酰乙酸 D.合成胆汁酸 3.下列哪种代谢途径只在线数体讲行？ E.游离阳红素变为结合朋红素 A.酮体生成 B壁解 14.使糖异生增强糖酵解减弱的主要因素为 C的右氧氧化 D.糖原合成 A.2.6-双磷酸果糖浓度降低 B 柠檬酸浓度降低 4 下列哪种代谢在胞液中和线粒体共同完成 C.ATP/ADP比值增 A.胆固醇合成 B.三酸陌 D.ATP/ADP比值降低 C脂酸合成 D.塘原分解 E.乙酰轴醇A浓度降低 E尿素合成 15.酶的变构调节作用.不会影响 5.下列组织细胞中不能进行氧化磺酸化的是 A。酶与底物的亲和力 B.酶促反应速度 A.脑组织 B.肌肉组织 C.酶分子的构象 D.酶促反应平衡点
第 ９ 章 物质代谢的联系与调节 １０３ Ａ 代谢综合征(ＭＳ):以肥胖、高血压、糖代谢及 血脂异常等为主要临床表现的症候群 ꎮ 超重和肥胖 在 ＭＳ 发生、发展中起着决定性的作用ꎮ Ｂ 肥胖者增加脂肪储存有不同类型 主要分为单 纯性肥胖和继发性肥胖两类ꎮ Ｃ 肥胖者常表现胰岛素分泌、功能异常和糖脂 代谢的紊乱ꎮ ４ 代谢组学———是对小分子代谢物集合的整体 水平研究 (１) 概念:代谢组学是指对某一生物或细胞所有 低分子质量代谢产物进行定性和定量检测ꎬ分析活细 胞中代谢物谱变化的研究领域ꎮ 通过代谢组学的研 究ꎬ可获得机体整体代谢图谱ꎬ用以研究基因功能、调 控机制ꎮ (２) 代谢组学研究需要用高通量定量检测技术 和大规模的计算 (３) 代谢组学在疾病诊断和新药开发等方面具 有应用潜力ꎮ 中英文专业术语 关键酶:ｋｅｙ ｅｎｚｙｍｅ 应激:ｓｔｒｅｓｓ 化学修饰调节:ｃｈｅｍｉｃａｌｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ 变构调节:ａｌｌｏｓｔｅｒｉｃ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ 反馈抑制:ｆｅｅｄｂａｃｋ ｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎ 代谢组学:ｍｅｔａｂｏｌｏｍｉｃｓ 练 习 题 一、 Ａ 型选择题 １ 变构激活剂与酶结合的部位是: Ａ 活性中心的催化基团 Ｂ 活性中心的结合基团 Ｃ 酶分子中的任意部位 Ｄ 底物结合部位 Ｅ 酶蛋白中的调节部位 ２ 脂酸氧化、糖异生、酮体生成都可发生的组织是: Ａ 肠黏膜细胞 Ｂ 肝脏 Ｃ 肌肉 Ｄ 胰腺 Ｅ 脑组织 ３ 下列哪种代谢途径只在线粒体进行? Ａ 酮体生成 Ｂ 糖酵解 Ｃ 糖的有氧氧化 Ｄ 糖原合成 Ｅ 胆固醇合成 ４ 下列哪种代谢在胞液中和线粒体共同完成? Ａ 胆固醇合成 Ｂ 三羧酸循环 Ｃ 脂酸合成 Ｄ 糖原分解 Ｅ 尿素合成 ５ 下列组织细胞中不能进行氧化磷酸化的是: Ａ 脑组织 Ｂ 肌肉组织 Ｃ 红细胞 Ｄ 胰腺 β 细胞 Ｅ 肾脏细胞 ６ 心脏细胞内不能进行的代谢途径是: Ａ 糖酵解 Ｂ 酮体生成 Ｃ 糖的有氧氧化 Ｄ 酮体利用 Ｅ 三羧酸循环 ７ 脑组织不能参与的代谢途径是: Ａ 氧化磷酸化 Ｂ 糖的有氧氧化 Ｃ 脂酸 β￣氧化 Ｄ 酮体利用 Ｅ 胆固醇合成 ８ 下列哪种组织细胞主要利用葡萄糖为能源物质? Ａ 肝脏 Ｂ 红细胞 Ｃ 肾脏 Ｄ 脂肪组织 Ｅ 肌肉组织 ９ 肾脏组织不能进行的代谢途径是: Ａ 嘌呤核苷酸从头合成 Ｂ 糖异生 Ｃ 糖原合成 Ｄ 酮体生成 Ｅ 糖酵解 １０ 下列叙述中ꎬ正确的是: Ａ 三羧酸循环是三大能源物质互变的枢纽ꎬ因 此ꎬ偏食哪种食物都可以 Ｂ 糖可以转变为脂肪ꎬ因此食物中不含脂类物 质ꎬ不会影响健康 Ｃ 蛋白质食物完全可以代替糖和脂类食物 Ｄ 脂类物质也是营养必需物质 Ｅ 食物中不能缺少核酸 １１ 下列哪种代谢途径只在胞液进行? Ａ 尿素合成 Ｂ 胆固醇合成 Ｃ 糖异生 Ｄ 糖原合成 Ｅ 糖的有氧氧化 １２ 突然受到惊吓时ꎬ机体会出现: Ａ 血糖升高 Ｂ 血糖降低 Ｃ 脂肪动员减少 Ｄ 蛋白质大量分解 Ｅ 糖异生作用显著增强 １３ 下列代谢过程中ꎬ与肝脏无关的是: Ａ 药物的羟化反应 Ｂ 尿素合成 Ｃ 氧化乙酰乙酸 Ｄ 合成胆汁酸 Ｅ 游离胆红素变为结合胆红素 １４ 使糖异生增强ꎬ糖酵解减弱的主要因素为: Ａ ２ꎬ６￣双磷酸果糖浓度降低 Ｂ 柠檬酸浓度降低 Ｃ ＡＴＰ / ＡＤＰ 比值增加 Ｄ ＡＴＰ / ＡＤＰ 比值降低 Ｅ 乙酰辅酶 Ａ 浓度降低 １５ 酶的变构调节作用ꎬ不会影响 Ａ 酶与底物的亲和力 Ｂ 酶促反应速度 Ｃ 酶分子的构象 Ｄ 酶促反应平衡点
·104·生物化学与分子生物学学习纲要与同步练习 E酶的催化活性 D.除磷酸化修饰，还有其他的化学修饰方式 16.下列关于关酶的叙述，错误的是： E 受激素的调 A.关健酶常位于代谢途径的起始反应 25.脂酸氧化、糖原合成、酮体利用都能进行的组 B.关键酶在整个代谢途径中活性最高，因此对整 织是 个途径的速度和强度起决定作用 A肝脏 B.肾脏 C关键南常受激素调节 个古阳即 D.胰腺 D.关键酶常催化不可详反应 E肌肉组织 26. 时，人体内发生的反应错误的是： A.胰岛索分泌减少 A.糖异生增 B.酮体生成增加 B.胰高血糖素分泌增加 C.脂肪动员增加 D.胰岛素分泌增加 C脂肪动员加器 E蛋白分解增加 D.肌肉蛋白质分解藏少 18.当ATP/ADP比值降低时，产生的效应为 E.糖异生作用增加 A。抑制柠模酸合酷 27 长期饥饿 B.抑制己糖激酶 制内酸 B.脂肪动员加强 抑制磷酸果糖激 C.肌肉组织以脂酸为主要能源物质 E.抑制糖原合酶 D.肾脏糖异生作用显著增强 19.饥饿时.肾驻中哪种代谢途径会增加 E.血中酮体含量显著增加 A糖原合成 B.糖原分解 28.饥饿时，肝脏哪条代谢途径加快g C糖异生作用 D.磷酸戊糖途径 A.糖酵 B.磷酸戊树 C.糖的有氧氧化 D.脂酸B-氧化 20.下列 与糖的有氧氧化的调节 E.阳周醇合成 A.己糖激 B.磷酸果糖激 29.胰高血糖素对血糖的调节作用中，第二信使是： C.柠檬酸合酶 D.丙丽酸羧化酶 E异柠楼酸脱氢南 21关干疹物的描述进提的是 A。变构剂名是小分子代谢粉 30.不能在胞液中进行的代谢途径是 变构酶常由两 、或两个上的亚组成 A。糖原合成 B.糖原分解 c 途径的终产物常是该途径起始反应酶的 C,磷酸戊糖途径 D.脂酸氧化分解 构抑制剂 E糖酵解 D.变构调节比共价修饰调节效率更扁 31. 长期饥饿 ,大脑的主要能源物质是 E变构剂一般结合在活性中心外 A.葡萄积 B.脂酸 22,关于酶含量的调节，错误的是」 C.钢体 D.氨基酸 A。酶含量的调节属细胞水平的调书 E.糖原 B底物微可诱导的合成 、B型选择题 酶的磷酸化作用 2.类固醇激素作用于细跑时 E.激素或药物也可诱导某些酶的合成 23.应激状态下，血中物质改变哪种是错误的 3.eAP对蛋白激酶A的作用是 A变构调节 B.化学终饰调节 A.游离脂酸增加 B.葡萄糖增加 C.铜体增加 D.氨基酸减少 通过细胞膜受体 D.通过胞内受体 E尿素增加 E 酶含量的调 24.关于酶的化学修饰的叙述，错误的是 丙酮酸脱氢酶活性降阀 A.化学修饰可使酵活性发生显著变化 促进氧化酸 B.通常请酸化作用使爵活性增加 6.丙酮酸羧化酶活性降佰 C.调节效率比变构调节高 A.ATP/ADP比值降低
１０４ 生物化学与分子生物学学习纲要与同步练习 Ｅ 酶的催化活性 １６ 下列关于关键酶的叙述ꎬ错误的是: Ａ 关键酶常位于代谢途径的起始反应 Ｂ 关键酶在整个代谢途径中活性最高ꎬ因此对整 个途径的速度和强度起决定作用 Ｃ 关键酶常受激素调节 Ｄ 关键酶常催化不可逆反应 Ｅ 很多关键酶是别构酶 １７ 饥饿时ꎬ机体的代谢变化错误的是: Ａ 糖异生增强 Ｂ 酮体生成增加 Ｃ 脂肪动员增加 Ｄ 胰岛素分泌增加 Ｅ 蛋白分解增加 １８ 当 ＡＴＰ / ＡＤＰ 比值降低时ꎬ产生的效应为: Ａ 抑制柠檬酸合酶 Ｂ 抑制己糖激酶 Ｃ 抑制丙酸酸激酶 Ｄ 抑制磷酸果糖激酶 Ｅ 抑制糖原合酶 １９ 饥饿时ꎬ肾脏中哪种代谢途径会增加? Ａ 糖原合成 Ｂ 糖原分解 Ｃ 糖异生作用 Ｄ 磷酸戊糖途径 Ｅ 糖的有氧氧化 ２０ 下列哪种酶不参与糖的有氧氧化的调节? Ａ 己糖激酶 Ｂ 磷酸果糖激酶 Ｃ 柠檬酸合酶 Ｄ 丙酮酸羧化酶 Ｅ 异柠檬酸脱氢酶 ２１ 关于变构酶的描述ꎬ错误的是: Ａ 变构剂多是小分子代谢物 Ｂ 变构酶常由两个或两个以上的亚基组成 Ｃ 代谢途径的终产物常是该途径起始反应酶的 变构抑制剂 Ｄ 变构调节比共价修饰调节效率更高 Ｅ 变构剂一般结合在活性中心外 ２２ 关于酶含量的调节ꎬ错误的是: Ａ 酶含量的调节属细胞水平的调节 Ｂ 底物常可诱导酶的合成 Ｃ 产物常抑制酶的合成 Ｄ 是一种快速调节 Ｅ 激素或药物也可诱导某些酶的合成 ２３ 应激状态下ꎬ血中物质改变哪种是错误的? Ａ 游离脂酸增加 Ｂ 葡萄糖增加 Ｃ 酮体增加 Ｄ 氨基酸减少 Ｅ 尿素增加 ２４ 关于酶的化学修饰的叙述ꎬ错误的是: Ａ 化学修饰可使酶活性发生显著变化 Ｂ 通常磷酸化作用使酶活性增加 Ｃ 调节效率比变构调节高 Ｄ 除磷酸化修饰ꎬ还有其他的化学修饰方式 Ｅ 受激素的调控 ２５ 脂酸氧化、糖原合成、酮体利用都能进行的组 织是: Ａ 肝脏 Ｂ 肾脏 Ｃ 脑组织 Ｄ 胰腺 Ｅ 肌肉组织 ２６ 短期饥饿时ꎬ人体内发生的反应错误的是: Ａ 胰岛素分泌减少 Ｂ 胰高血糖素分泌增加 Ｃ 脂肪动员加强 Ｄ 肌肉蛋白质分解减少 Ｅ 糖异生作用增加 ２７ 长期饥饿时ꎬ机体组织代谢改变错误的是: Ａ 脑组织以葡萄糖为主要能源物质 Ｂ 脂肪动员加强 Ｃ 肌肉组织以脂酸为主要能源物质 Ｄ 肾脏糖异生作用显著增强 Ｅ 血中酮体含量显著增加 ２８ 饥饿时ꎬ肝脏哪条代谢途径加快? Ａ 糖酵解 Ｂ 磷酸戊糖 Ｃ 糖的有氧氧化 Ｄ 脂酸 β￣氧化 Ｅ 胆固醇合成 ２９ 胰高血糖素对血糖的调节作用中ꎬ第二信使是: Ａ ｃＡＭＰ Ｂ ｃＧＭＰ Ｃ ＤＧ Ｄ Ｃａ ２＋ Ｅ ＩＰ３ ３０ 不能在胞液中进行的代谢途径是: Ａ 糖原合成 Ｂ 糖原分解 Ｃ 磷酸戊糖途径 Ｄ 脂酸氧化分解 Ｅ 糖酵解 ３１ 长期饥饿时ꎬ大脑的主要能源物质是: Ａ 葡萄糖 Ｂ 脂酸 Ｃ 酮体 Ｄ 氨基酸 Ｅ 糖原 二、 Ｂ 型选择题 １ 酶的磷酸化作用 ２ 类固醇激素作用于细胞时 ３ ｃＡＭＰ 对蛋白激酶 Ａ 的作用是 Ａ 变构调节 Ｂ 化学修饰调节 Ｃ 通过细胞膜受体 Ｄ 通过胞内受体 Ｅ 酶含量的调节 ４ 丙酮酸脱氢酶活性降低 ５ 促进氧化磷酸化 ６ 丙酮酸羧化酶活性降低 Ａ ＡＴＰ / ＡＤＰ 比值降低
第9章物质代谢的联系与调节·105·% B.ATP/ADP比值增加 C乙陆CoNCoA比值增相 参考答案 D.乙酰CoA/CoA比值降低 一、A型选择题 ECTP浓度增加 2.B3.A4.E5.C6.B7.C8.B9.C 7,氨基酸分解代谢的关键酷 10.D11.D12.A13.C14.A15.D16.B 8脂肪合成的关键喜 17.D18.E19.C20.D21.D22.D23.D 9.胆固醇合成的关键 24.B25.E26.D27.A28.D29.A30.D 转氨陶 31.C B.乙酰CoA段化 二、B型选择题 C.HMG铺酶A合成翻 1.B2.D3.A4.C5.A6.D7.E8.B9.D D.HMG轴醇A还原 10.B11.C12.A13.B14.A15.D16.A E谷氨酸脱氢酶 17.B18.D 10,筋原合成的关键南 三、名词解释 11.糖原分解的关健程 1.关键酶是指在代朗途径中催化单向反应的酶，通常 12.糖异生的关键 催化的反应速度最慢，故它的活性决定整个代谢途 丙酮酸羧化香 B.糖原合 径的方向和速度，也称 速酶或调节 C.糖原磷酸化酶 D.内酮酸激酶 代谢组学是指对某 生物或细胞所有低分子质 E.柠檬酸合酶 代谢产物进行定性和定量检测，分析活细胞中代调 13.糖原合酶被激活 物谱变化的研究领域。通过代谢组学的研究，可获 14.糖原磷酸化再被激活 得机体整体代谢图谱，用以研究基因功能、调控 15.ATP拍制磷酸果绩激1 机制 应激(ss是人们受到一些特殊的刺激如创 A。酶的磷酸化 B.酶的去碛酸化 C,底物的反馈激试 产物的反债抑制 伤中毒 染以及情绪剧烈变化等所做出的 E酶降解增加 列反应的“紧张状态”。 四、问答题 16方时血来自 17.长期饥饿 ,脑组织的主要能源物质 .物质代谢的特点：(1)整体性，体内各种物质的代 18.长期饥饿时，糖异生的主要原料 谢不是彼此孤立的 ,面是同时进行的， 发此相互用 A.肝糖原 B.丽体 系，相互转变、相互依存，构成统 的作。(2) 谢调节。机体调节机制湖节物质代谢的强度、方向 C氨基酸 D.甘油 和速度以话应内外环墙的改变。(3)各组织器官 E脂酸 物质代谢各具特色。(4)各种代谢物均具有各自 三、名词解释 共同的代谢油。(5)ATP是机体能量利用的共同 1.关键酶 是合成代 的还原当量 2.代谢组学 代谢途 过 3.应激 通过对催化该途径中的关键反应（通常是第 四、问答题 应)的酶的活性或表达的抑制面抑制该代谢途径的 1,简述物质代谢的特点 调节机制，是一种经济有效的代谢调节机制，能有 ).举例道明代谢调节中的反德圳制及其音义 效避免中间产物和终产物的累积和浪费，节省营养 3.试述糖、脂肪和氨基酸代谢之问的相互联系 物及能量的消耗。 常星实例加.①HMG.C。A 4.物质代谢的调控主要在哪三级水平上调节，简述其 的关撞 当胆固醇在体内手 基本机制 时，胆周醇会抑 其合 过程的关 特H 5.结合物质代谢的调节原理，cAMP-PKA信号转导途 还原酵，使胆固醇合成减 ,当胆固醇水平降低时 径和真核基因表达调控知识，以胰高血糖素或肾 这种抑制作用减弱，从而维持胆固醇水平的动态平 腺素为例，阐述其对糖原分解，糖异生和脂肪动员 衡议种反墙抑制作用可以防止中间产物及终 的调节机制。 物的堆积以维持机体的正常代谢。②在吟核苷 酸合成过程中，其起始阶段的酶PRPP合成酶和
第 ９ 章 物质代谢的联系与调节 １０５ Ｂ ＡＴＰ / ＡＤＰ 比值增加 Ｃ 乙酰 ＣｏＡ/ ＣｏＡ 比值增加 Ｄ 乙酰 ＣｏＡ/ ＣｏＡ 比值降低 Ｅ ＣＴＰ 浓度增加 ７ 氨基酸分解代谢的关键酶 ８ 脂肪合成的关键酶 ９ 胆固醇合成的关键酶 Ａ 转氨酶 Ｂ 乙酰 ＣｏＡ 羧化酶 Ｃ ＨＭＧ 辅酶 Ａ 合成酶 Ｄ ＨＭＧ 辅酶 Ａ 还原酶 Ｅ 谷氨酸脱氢酶 １０ 糖原合成的关键酶 １１ 糖原分解的关键酶 １２ 糖异生的关键酶 Ａ 丙酮酸羧化酶 Ｂ 糖原合酶 Ｃ 糖原磷酸化酶 Ｄ 丙酮酸激酶 Ｅ 柠檬酸合酶 １３ 糖原合酶被激活 １４ 糖原磷酸化酶被激活 １５ ＡＴＰ 抑制磷酸果糖激酶Ⅰ Ａ 酶的磷酸化 Ｂ 酶的去磷酸化 Ｃ 底物的反馈激活 Ｄ 产物的反馈抑制 Ｅ 酶降解增加 １６ 空腹时ꎬ血糖来自 １７ 长期饥饿时ꎬ脑组织的主要能源物质 １８ 长期饥饿时ꎬ糖异生的主要原料 Ａ 肝糖原 Ｂ 酮体 Ｃ 氨基酸 Ｄ 甘油 Ｅ 脂酸 三、 名词解释 １ 关键酶 ２ 代谢组学 ３ 应激 四、 问答题 １ 简述物质代谢的特点ꎮ ２ 举例说明代谢调节中的反馈抑制及其意义ꎮ ３ 试述糖、脂肪和氨基酸代谢之间的相互联系ꎮ ４ 物质代谢的调控主要在哪三级水平上调节ꎬ简述其 基本机制ꎮ ５ 结合物质代谢的调节原理、ｃＡＭＰ￣ＰＫＡ 信号转导途 径和真核基因表达调控知识ꎬ以胰高血糖素或肾上 腺素为例ꎬ阐述其对糖原分解、糖异生和脂肪动员 的调节机制ꎮ 参 考 答 案 一、 Ａ 型选择题 １ Ｅ ２ Ｂ ３ Ａ ４ Ｅ ５ Ｃ ６ Ｂ ７ Ｃ ８ Ｂ ９ Ｃ １０ Ｄ １１ Ｄ １２ Ａ １３ Ｃ １４ Ａ １５ Ｄ １６ Ｂ １７ Ｄ １８ Ｅ １９ Ｃ ２０ Ｄ ２１ Ｄ ２２ Ｄ ２３ Ｄ ２４ Ｂ ２５ Ｅ ２６ Ｄ ２７ Ａ ２８ Ｄ ２９ Ａ ３０ Ｄ ３１ Ｃ 二、 Ｂ 型选择题 １ Ｂ ２ Ｄ ３ Ａ ４ Ｃ ５ Ａ ６ Ｄ ７ Ｅ ８ Ｂ ９ Ｄ １０ Ｂ １１ Ｃ １２ Ａ １３ Ｂ １４ Ａ １５ Ｄ １６ Ａ １７ Ｂ １８ Ｄ 三、 名词解释 １ 关键酶是指在代谢途径中催化单向反应的酶ꎬ通常 催化的反应速度最慢ꎬ故它的活性决定整个代谢途 径的方向和速度ꎬ也称限速酶或调节酶ꎮ ２ 代谢组学是指对某一生物或细胞所有低分子质量 代谢产物进行定性和定量检测ꎬ分析活细胞中代谢 物谱变化的研究领域ꎮ 通过代谢组学的研究ꎬ可获 得机体整体代谢图谱ꎬ用以研究基因功能、调控 机制ꎮ ３ 应激( ｓｔｒｅｓｓ) 是人们受到一些特殊的刺激ꎬ如创 伤、中毒、感染以及情绪剧烈变化等所做出的一系 列反应的“紧张状态”ꎮ 四、 问答题 １ 物质代谢的特点:(１) 整体性ꎬ体内各种物质的代 谢不是彼此孤立的ꎬ而是同时进行的ꎬ彼此相互联 系、相互转变、相互依存ꎬ构成统一的整体ꎮ (２)代 谢调节ꎮ 机体调节机制调节物质代谢的强度、方向 和速度以适应内外环境的改变ꎮ (３)各组织、器官 物质代谢各具特色ꎮ (４) 各种代谢物均具有各自 共同的代谢池ꎮ (５) ＡＴＰ 是机体能量利用的共同 形式ꎮ (６)ＮＡＤＰＨ 是合成代谢所需的还原当量ꎮ ２ 反馈抑制调节是指代谢途径中过量生成的终产物 通过对催化该途径中的关键反应(通常是第一个反 应)的酶的活性或表达的抑制而抑制该代谢途径的 调节机制ꎬ是一种经济有效的代谢调节机制ꎬ能有 效避免中间产物和终产物的累积和浪费ꎬ节省营养 物及能量的消耗ꎮ 常见实例如:①ＨＭＧ￣ＣｏＡ 还原 酶是胆固醇合成的关键酶ꎬ当胆固醇在体内升高 时ꎬ胆固醇会抑制其合成过程的关键酶￣ＨＭＧＣｏＡ 还原酶ꎬ使胆固醇合成减少ꎬ当胆固醇水平降低时ꎬ 这种抑制作用减弱ꎬ从而维持胆固醇水平的动态平 衡ꎬ这种反馈抑制作用ꎬ可以防止中间产物及终产 物的堆积ꎬ以维持机体的正常代谢ꎮ ②在嘌呤核苷 酸合成过程中ꎬ其起始阶段的酶 ＰＲＰＰ 合成酶和
·106·生物化学与分子生物学学习纲要与同步练习 PRPP酰胺转移酶均可被AMP和GMP反馈抑制。 子激活后和靶基因启动子区域的顺式作用元件相 通过对合成速度的精确调节，既满足了机体合成核 互作用从而调节基因表达)→关键酶的活性变化和 酸所需的原料，又不会供过于求，以节省营养物及 表达水平改变（即酶水平调节的快速调节和慢速调 能量的消耗。 节)→代谢应答。(3)胰高血糖素或肾上腺素通过 3.具体参见讲义要点（二）。 cAMP-PKA信号转导途径对代谢的调节：①使磷酸 4.具体参见讲义要点（四）。 化酶激酶磷酸化而活化→使糖原分解关键酶糖原 5.要点：(1)人作为高等动物，其代谢调节主要通过 磷酸化酶b磷酸化为有活性的糖原磷酸化酶a→促 细胞水平，激素水平和整体水平对机体代谢进行精 进糖原分解：②使糖异生相关酶如果糖二磷酸酶磷 细的调节，三级水平代谢调节中，激素和整体水平 酸化而活化、还可诱导糖异生相关酶如磷酸烯醇式 的代谢调节是通过细胞水平实现的，因此细胞水平 丙酮酸羧激酶、果糖二磷酸酶等合成，促进糖异生 代谢调节是基础，细胞水平的代谢调节主要通过调 作用：③使脂肪动员关键酶H$L磷酸化而活化，加 节关键酶的活性而实现(2)cAMP-PKA信号转导途 强脂肪动员。 径：激素→受体→G蛋白→+AC→CAMP→PKA→磷 酸化修饰关键酶蛋白和转录因子（注：反式作用因 (朱小云卜友泉)
１０６ 生物化学与分子生物学学习纲要与同步练习 ＰＲＰＰ 酰胺转移酶均可被 ＡＭＰ 和 ＧＭＰ 反馈抑制ꎮ 通过对合成速度的精确调节ꎬ既满足了机体合成核 酸所需的原料ꎬ又不会供过于求ꎬ以节省营养物及 能量的消耗ꎮ ３ 具体参见讲义要点(二)ꎮ ４ 具体参见讲义要点(四)ꎮ ５ 要点:(１) 人作为高等动物ꎬ其代谢调节主要通过 细胞水平、激素水平和整体水平对机体代谢进行精 细的调节ꎬ三级水平代谢调节中ꎬ激素和整体水平 的代谢调节是通过细胞水平实现的ꎬ因此细胞水平 代谢调节是基础ꎬ细胞水平的代谢调节主要通过调 节关键酶的活性而实现(２)ｃＡＭＰ￣ＰＫＡ 信号转导途 径:激素→受体→Ｇ 蛋白→ＡＣ→ｃＡＭＰ→ＰＫＡ→磷 酸化修饰关键酶蛋白和转录因子(注:反式作用因 子激活后和靶基因启动子区域的顺式作用元件相 互作用从而调节基因表达)→关键酶的活性变化和 表达水平改变(即酶水平调节的快速调节和慢速调 节)→代谢应答ꎮ (３)胰高血糖素或肾上腺素通过 ｃＡＭＰ￣ＰＫＡ 信号转导途径对代谢的调节:①使磷酸 化酶激酶磷酸化而活化→使糖原分解关键酶￣糖原 磷酸化酶 ｂ 磷酸化为有活性的糖原磷酸化酶 ａ→促 进糖原分解ꎻ②使糖异生相关酶如果糖二磷酸酶磷 酸化而活化、还可诱导糖异生相关酶如磷酸烯醇式 丙酮酸羧激酶、果糖二磷酸酶等合成ꎬ促进糖异生 作用ꎻ③使脂肪动员关键酶￣ＨＳＬ 磷酸化而活化ꎬ加 强脂肪动员ꎮ (朱小云 卜友泉)