平衡都会使代谢发生紊乱 (一)激素的生物合成对代谢的调节 激素的产生是受多级控制的,腺体激素的合成和分泌受脑垂体激素的控制,垂体激素的分泌受下丘脑 神经激素的控制。丘脑还要受大脑皮质协调中枢的控制。当血液中某种激素含量偏高时,有关激素由于反 馈抑制效应即对脑垂体激素和下丘脑释放激素的分泌起抑制作用,减低其合成速度。相反,在浓度偏低时, 即起促进作用,加速其合成。通过有关控制机构的相互制约,即可使机体的激素浓度水平正常而维持代谢 正常运转。 (二)激素对酶活性的影响 细胞膜上有各种激素受体,激素同膜上专一性受体结合所成的络合物能活化膜上的腺苷酸环化酶。活 化后的腺苷酸环化酶能使ATP环化形成cAMP。cAMP能将激素从神经、底物等得来的各种刺激信息传到 酶反应中去,故称cAMP为第二信使。如胰高血糖素、肾上腺素、甲状旁腺激素、促黄体生成激素、促甲 状腺素、加压素等都是以cAMP为信使对靶细胞发生作用的(参见第七章第三节)。 激素通过cAMP对细胞的多种代谢途径进行调节。糖原的分解、合成、脂质的分解、酶的产生等都受 cAMP的影响。cAMP影响代谢的作用机制是它能使参加有关代谢反应的蛋白激酶(例如糖原合成酶激酶 磷酸化酶激酶等)活化。蛋白激酶是由无活性的催化亚单位和调节亚单位所组成的复合物。这种复合物在无 cAMP存在时无活性,当有cAMP存在时,这种复合物即离解成两个亚单位。cAMP与调节亚单位结合而 将催化亚单位释出。被释放出来的催化亚单位即具有催化活性。cAMP的作用是解除调节亚单位对催化亚 单位的抑制。 细胞膜上还存在鸟苷酸环化酶。活化后的鸟苷酸环化酶能使GTP环化形成cGMP。cGMP亦有第二信 使作用。只是cGMP与cAMP在作用上是互为拮抗的。 (三)激素对酶合成的诱导作用 有些激素对酶的合成有诱导作用。如生长激素能诱导蛋白质合成有关的某些酶的合成,甲状腺素能诱 呼吸作用的酶类合成,胰岛素诱导糖代谢中某些酶的合成,性激素类诱导脂代谢酶类的合成等。这些激 素与细胞内的受体蛋白结合后即转移到细胞核内,影响DNA,促进mRNA的合成,从而促进酶的合成。 三、神经的调节 正常机体的代谢反应是协调而有规律地进行的,激素与酶直接或间接参加代谢反应。但整个活体内的 代谢反应则由中枢神经系统所控制。中枢神经系统对代谢作用的控制与调节有直接的,亦有间接的。直接 的控制是大脑接受某种刺激后直接对有关组织、细胞或器官发出信息,使它们兴奋或抑制以调节其代谢, 凡由条件反射所影响的代谢反应都受大脑直接控制。大脑对代谢的间接控制则为大脑接受刺激后通过丘脑 的神经激素传到垂体激素,垂体激素再传达到各种腺体激素,腺体激素再传到各自有关的靶细胞对代谢起 控制和调节作用。大脑对酶的影响是通过激素来执行的。胰岛素和肾上腺素对糖代谢的调节、类固醇激素 对多种代谢反应(水、盐、糖、脂、蛋白质代谢)的调节都是中枢神经系统对代谢反应的间接控制。酶和激 素功能的正常是取得正常代谢的关键,而中枢神经系统功能的正常是保持正常代谢关键的关键。 四、环境条件对代谢过程的影响 生物机体代谢过程的强度与方向和外界条件有密切关系。人和其他恒温动物处于低于体温条件下时会 加强代谢强度,以产生热能维持体温;而变温动物和植物、微生物的代谢强度则随环境温度而升降。如把 新鲜的水果、蔬菜、蛋等在低温与少氧的大气环境保存,可以显著降低代谢强度,从而减少物质的代谢性 损耗,延迟衰败。在低温下,微生物的代谢也受到阻抑,因而可延长食品等物品的保存期。 控制环境条件还可改变生物机体的代谢方向。如酵母菌在有氧条件下,糖的降解途径主要是经糖酵解 三羧酸循环途径,氧化成CO2和H2O,但当处于无氧条件时,它就转而以发酵方式进行糖的降解,产 生乙醇和CO2;在pH4时,酵母菌进行正常发酵,产物主要是乙醇,只有少量甘油;但当pH值升至70时, 甘油的生成却会增加2~3倍。这是由于pH值的改变影响了酶体系的活力,从而改变了代谢方向的缘故。 物质代谢是互相联系又互相制约的,其代谢强度受内外环境条件的影响,这些关系构成了生物体系物 质代谢的内外联系与统 277277 平衡都会使代谢发生紊乱。 (一)激素的生物合成对代谢的调节 激素的产生是受多级控制的，腺体激素的合成和分泌受脑垂体激素的控制，垂体激素的分泌受下丘脑 神经激素的控制。丘脑还要受大脑皮质协调中枢的控制。当血液中某种激素含量偏高时，有关激素由于反 馈抑制效应即对脑垂体激素和下丘脑释放激素的分泌起抑制作用，减低其合成速度。相反，在浓度偏低时， 即起促进作用，加速其合成。通过有关控制机构的相互制约，即可使机体的激素浓度水平正常而维持代谢 正常运转。 (二)激素对酶活性的影响 细胞膜上有各种激素受体，激素同膜上专一性受体结合所成的络合物能活化膜上的腺苷酸环化酶。活 化后的腺苷酸环化酶能使 ATP 环化形成 cAMP。cAMP 能将激素从神经、底物等得来的各种刺激信息传到 酶反应中去，故称 cAMP 为第二信使。如胰高血糖素、肾上腺素、甲状旁腺激素、促黄体生成激素、促甲 状腺素、加压素等都是以 cAMP 为信使对靶细胞发生作用的(参见第七章第三节)。 激素通过 cAMP 对细胞的多种代谢途径进行调节。糖原的分解、合成、脂质的分解、酶的产生等都受 cAMP 的影响。cAMP 影响代谢的作用机制是它能使参加有关代谢反应的蛋白激酶(例如糖原合成酶激酶、 磷酸化酶激酶等)活化。蛋白激酶是由无活性的催化亚单位和调节亚单位所组成的复合物。这种复合物在无 cAMP 存在时无活性，当有 cAMP 存在时，这种复合物即离解成两个亚单位。cAMP 与调节亚单位结合而 将催化亚单位释出。被释放出来的催化亚单位即具有催化活性。cAMP 的作用是解除调节亚单位对催化亚 单位的抑制。 细胞膜上还存在鸟苷酸环化酶。活化后的鸟苷酸环化酶能使 GTP 环化形成 cGMP。cGMP 亦有第二信 使作用。只是 cGMP 与 cAMP 在作用上是互为拮抗的。 (三)激素对酶合成的诱导作用 有些激素对酶的合成有诱导作用。如生长激素能诱导蛋白质合成有关的某些酶的合成，甲状腺素能诱 导呼吸作用的酶类合成，胰岛素诱导糖代谢中某些酶的合成，性激素类诱导脂代谢酶类的合成等。这些激 素与细胞内的受体蛋白结合后即转移到细胞核内，影响 DNA，促进 mRNA 的合成，从而促进酶的合成。 三、神经的调节 正常机体的代谢反应是协调而有规律地进行的，激素与酶直接或间接参加代谢反应。但整个活体内的 代谢反应则由中枢神经系统所控制。中枢神经系统对代谢作用的控制与调节有直接的，亦有间接的。直接 的控制是大脑接受某种刺激后直接对有关组织、细胞或器官发出信息，使它们兴奋或抑制以调节其代谢， 凡由条件反射所影响的代谢反应都受大脑直接控制。大脑对代谢的间接控制则为大脑接受刺激后通过丘脑 的神经激素传到垂体激素，垂体激素再传达到各种腺体激素，腺体激素再传到各自有关的靶细胞对代谢起 控制和调节作用。大脑对酶的影响是通过激素来执行的。胰岛素和肾上腺素对糖代谢的调节、类固醇激素 对多种代谢反应(水、盐、糖、脂、蛋白质代谢)的调节都是中枢神经系统对代谢反应的间接控制。酶和激 素功能的正常是取得正常代谢的关键，而中枢神经系统功能的正常是保持正常代谢关键的关键。 四、环境条件对代谢过程的影响 生物机体代谢过程的强度与方向和外界条件有密切关系。人和其他恒温动物处于低于体温条件下时会 加强代谢强度，以产生热能维持体温；而变温动物和植物、微生物的代谢强度则随环境温度而升降。如把 新鲜的水果、蔬菜、蛋等在低温与少氧的大气环境保存，可以显著降低代谢强度，从而减少物质的代谢性 损耗，延迟衰败。在低温下，微生物的代谢也受到阻抑，因而可延长食品等物品的保存期。 控制环境条件还可改变生物机体的代谢方向。如酵母菌在有氧条件下，糖的降解途径主要是经糖酵解 ——三羧酸循环途径，氧化成CO2和H2O，但当处于无氧条件时，它就转而以发酵方式进行糖的降解，产 生乙醇和CO2；在pH4 时，酵母菌进行正常发酵，产物主要是乙醇，只有少量甘油；但当pH值升至 7.0 时， 甘油的生成却会增加 2～3 倍。这是由于pH值的改变影响了酶体系的活力，从而改变了代谢方向的缘故。 物质代谢是互相联系又互相制约的，其代谢强度受内外环境条件的影响，这些关系构成了生物体系物 质代谢的内外联系与统一