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第十二章 代謝調控 第一節(jié)概述 正常機體內的代謝反應是按一定規(guī)律有條不紊地進行，這是生物在長期進化過程中所形成的一套完整的調節(jié)機制，如果這些調節(jié)機制發(fā)生異常就會引起代謝疾病。 一、新陳代謝的含義 機體與外界環(huán)境不斷進行物質交換的過程，包括消化、吸收、中間代謝和排泄四個過程。 中間代謝是指經過消化吸收的外界營養(yǎng)物質和體內原有物質在組織細胞中進行化學反應的過程。 二、同化、異化作用 機體與外界環(huán)境進行物質交換過程是通過同化作用和異化作用來完成的。 同化作用指機體從外界環(huán)境攝取營養(yǎng)物質，通過消化吸收在體內進行一系列的化學變化轉化為機體自身的物質，它是一個吸能的過程。 異化作用指機體自身原有的物質不斷的轉化為廢物排除體外，是一個放能過程，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獨立，又相互制約，相互聯(lián)系，同化作用為異化作用提供物質基礎，異化作用為同化作用提供能量。 三、合成代謝與分解代謝 從化學變化角度看，同化作用與異化作用是由系列化學反應來實現(xiàn)的。 合成代謝指由簡單的小分子物質合成復雜的大分子物質的過程如氨基酸合成蛋白質。 分解代謝指機體將復雜的大分子物質分解為CO2、H2O和NH3的過程。 同化作用以合成代謝為主，異化作用以分解代謝為主，但不是絕對的，如蛋白質分解為氨基酸，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程，且大多數(shù)是串聯(lián)，即上一個反應的產物是下一個反應的底物，也有許多是有分支的，即有些關鍵性代謝物是許多不同反應的共同產物或反應物。 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程與糖異生過程。 五、物質代謝與能量代謝 在新陳代謝過程中，隨著物質的交換，同時伴隨著能量的交換，因此能量代謝是指生物體與周圍環(huán)境的能量和體內能量轉移的過程。 機體在物質代謝過程中，將所攝入的營養(yǎng)物質的化學能轉化為高能化合物的形式儲存于ATP等物質中，ATP等物質又可將其所含的能量釋放出來，供生命活動所需。因此物質代謝與能量代謝是密不可分的。 第二節(jié)物質代謝的相互關系 生物體內的新陳代謝是一個完整而又統(tǒng)一的過程，這些代謝過程是相互制約、相互促進的。生物體內三大物質糖、脂類及蛋白質的代謝密切聯(lián)系，主要表現(xiàn)在三者之間的代謝中間產物可以相互轉變。 一、蛋白質與糖代謝的相互轉變 許多氨基酸是生糖氨基酸，經脫氨以后可生成α-酮戊二酸，α-酮戊二酸可轉化為糖。 糖代謝過程中的α-酮酸經氨基化生成相對應的氨基酸 因此糖不能完全代替蛋白。 二、糖與脂類代謝的關系 糖可以轉化為內脂肪（為什么？） 脂肪可否轉化為糖 三、蛋白質與脂類代謝關系 蛋白質→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→營養(yǎng)非必需氨基酸 因此不能利用脂類合成蛋白質 四、核酸與糖、脂類和蛋白代謝的相互關系 許多游離核苷酸在代謝中起著重要的作用。 ATP代謝過程中供能（能量直接供應者） 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)代謝調控系統(tǒng) 生物體在長期進化過程中，形成了一整套完整的調節(jié)機制，生物進化愈高等，調節(jié)機制愈復雜，最原始調節(jié)：細胞內代謝調節(jié)---改變酶的活性及含量來實現(xiàn)，稱細胞或酶水平的調節(jié)。 生物進化由分泌腺出現(xiàn)，分泌腺產生作用，改變酶的活性，而對反應進行調節(jié)高等生物除具有完整的內分泌系統(tǒng)，還具有功能復雜 的神經系統(tǒng)，通過神經遞質直接作用于效應器或改變激素的分泌，對整體代謝進行調節(jié)。 一、細胞水平或酶水平的調節(jié) （一）酶活力的調節(jié) 1、反饋調節(jié)：指代謝反應的最終產物對其前面某步反應速度的 向，特別是對酶活力的影響，凡能使反應速度加速稱正反潰，反之稱負反潰。 因代謝方式不同，反饋調節(jié)形式也各異，較為簡單的形式是： 當一個代謝途徑是線性，反潰常表現(xiàn)為終產物對全途徑中的第一步的控制。但體內代謝途徑通常具有分支，即一個前體有幾種終產物（分支代謝），此途徑的調節(jié)方式有特定的方式： （1）協(xié)調反潰調節(jié)——當一條代謝途徑中有兩個終產物時，每一個終產物單獨有在對整個代謝不起作用，只有幾個最終產物同時過量時，才能對途徑中的第一個酶

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