1、第十二章 代谢调控第一节概述正常机体内的代谢反应是按一定规律有条不紊地进行，这是生物在长期进化过程中所形成的一套完整的调节机制，如果这些调节机制发生异常就会引起代谢疾病。一、新陈代谢的含义机体与外界环境不断进行物质交换的过程，包括消化、吸收、中间代谢和排泄四个过程。中间代谢是指经过消化吸收的外界营养物质和体内原有物质在组织细胞中进行化学反应的过程。二、同化、异化作用机体与外界环境进行物质交换过程是通过同化作用和异化作用来完成的。同化作用指机体从外界环境摄取营养物质，通过消化吸收在体内进行一系列的化学变化转化为机体自身的物质，它是一个吸能的过程。异化作用指机体自身原有的物质不断的转化为废物排除体
2、外，是一个放能过程，释放的能量可供生理需要，部分能量可供同化作用。同化作用与异化作用既是相对独立，又相互制约，相互联系，同化作用为异化作用提供物质基础，异化作用为同化作用提供能量。三、合成代谢与分解代谢从化学变化角度看，同化作用与异化作用是由系列化学反应来实现的。合成代谢指由简单的小分子物质合成复杂的大分子物质的过程如氨基酸合成蛋白质。分解代谢指机体将复杂的大分子物质分解为 CO2、H 2O 和 NH3的过程。同化作用以合成代谢为主，异化作用以分解代谢为主，但不是绝对的，如蛋白质分解为氨基酸，氨基酸再分解为 CO2、H 2O 和NH3，CO2、H 2O 和 NH3 用与合成尿素。四、中间代谢生
3、物代谢过程中的合成与分解代谢是由许多酶所催化的一连串的中间代谢过程，且大多数是串联，即上一个反应的产物是下一个反应的底物，也有许多是有分支的，即有些关键性代谢物是许多不同反应的共同产物或反应物。中间代谢的分解和合成途径，其起始代谢物与最终代谢物往往是相同的，方向相反如糖酵解过程与糖异生过程。五、物质代谢与能量代谢在新陈代谢过程中，随着物质的交换，同时伴随着能量的交换，因此能量代谢是指生物体与周围环境的能量和体内能量转移的过程。机体在物质代谢过程中，将所摄入的营养物质的化学能转化为高能化合物的形式储存于 ATP 等物质中，ATP 等物质又可将其所含的能量释放出来，供生命活动所需。因此物质代谢与能
4、量代谢是密不可分的。第二节物质代谢的相互关系生物体内的新陈代谢是一个完整而又统一的过程，这些代谢过程是相互制约、相互促进的。生物体内三大物质糖、脂类及蛋白质的代谢密切联系，主要表现在三者之间的代谢中间产物可以相互转变。一、蛋白质与糖代谢的相互转变许多氨基酸是生糖氨基酸，经脱氨以后可生成 -酮戊二酸，-酮戊二酸可转化为糖。糖代谢过程中的 -酮酸经氨基化生成相对应的氨基酸因此糖不能完全代替蛋白。二、糖与脂类代谢的关系糖可以转化为内脂肪（为什么？）脂肪可否转化为糖三、蛋白质与脂类代谢关系蛋白质氨基酸-酮戊二酸乙酰 CoA脂类甘氨酸/丝氨酸胆碱/胆胺，是合成磷脂的原料脂肪乙酰 CoA-酮戊二酸谷氨酸（
5、少量）脂肪甘油糖-酮酸营养非必需氨基酸因此不能利用脂类合成蛋白质四、核酸与糖、脂类和蛋白代谢的相互关系许多游离核苷酸在代谢中起着重要的作用。ATP 代谢过程中供能（能量直接供应者）GTP 参与蛋白生物合成UTP 参与多糖合成CTP 参与磷脂的生物合成一些核苷酸衍生物还作为辅基的成份，如辅酶、，FAD 、FMN 等。 另外，嘌呤环、嘧啶环的合成需要氨基酸作为原料。核苷酸中的核糖来自 HMS 途径。核酸参与蛋白生成，核酸的生物合成又需蛋白因子等等。第三节代谢调控系统生物体在长期进化过程中，形成了一整套完整的调节机制，生物进化愈高等，调节机制愈复杂，最原始调节：细胞内代谢调节-改变酶的活性及含量来实
6、现，称细胞或酶水平的调节。生物进化由分泌腺出现，分泌腺产生作用，改变酶的活性，而对反应进行调节高等生物除具有完整的内分泌系统，还具有功能复杂 的神经系统，通过神经递质直接作用于效应器或改变激素的分泌，对整体代谢进行调节。一、细胞水平或酶水平的调节（一）酶活力的调节1、反馈调节：指代谢反应的最终产物对其前面某步反应速度的 向，特别是对酶活力的影响，凡能使反应速度加速称正反溃，反之称负反溃。因代谢方式不同，反馈调节形式也各异，较为简单的形式是：当一个代谢途径是线性，反溃常表现为终产物对全途径中的第一步的控制。但体内代谢途径通常具有分支，即一个前体有几种终产物（分支代谢） ，此途径的调节方式有特定的
7、方式：（1）协调反溃调节当一条代谢途径中有两个终产物时，每一个终产物单独有在对整个代谢不起作用，只有几个最终产物同时过量时，才能对途径中的第一个酶产生抑制作用。（2）同工酶调节在分支代谢中，分支点之前完成前的第一步反应由几个同工酶所催化时，分支点代谢的终产物分别对这几个同工酶起调节作用。（3）顺序反溃调节在分支途径中，当一种产物 E 过多，对酶产生抑制阻断 CD 反应。于是 C（中间产物）升高，促进FG 反应，G 升高，对 E2 产生抑制，阻断 CF 反应生成 C 升高，C 对酶的抑制使 AB 受阻。2、共价修饰调节又称化学修饰，在调节酶分子上的共价键加上或以下某种化学基团而引起酶分子活性改变
8、，如糖原磷酸化酶的活性可因 P 化可升高，糖原合成酶的活化因 P 化可降低。（二）酶量的调节酶的生物合成受转录及翻译水平的控制，耗能多，属于慢调节。包括酶蛋白的阻遏与诱导，酶的降解。二、激素水平的调节三、神蛋白系统的调节第四节代谢抑制剂和抗代谢物一、代谢抑制剂（一）概念与意义指能抑制机体代谢某一反应或某一过程的物质，通常是酶抑制剂，酶抑制剂在治疗疾病及寻找新药方面有着很大的意义。如通过抑制致病 M 或肿瘤细胞的生长和繁殖的某些关键酶而达到抗菌和抗癌目的，许多抗生素和抗肿瘤药物，就是细菌或肿瘤代谢（或酶）抑制。（二）有化学合成的，也有从生物体中分离得到的。1、作用于细胞壁或细胞膜的抑制剂：如 -
9、内酰胺类抗生素、青霉素、头胞霉素，干扰细菌细胞壁肽聚糖的形成。2、核酸代谢及蛋白生物合成的抑制剂。 （已述）3、蛋白水解和氨基酸代谢的抑制剂：如羰基试剂。4、糖代谢抑制剂：巯基抑制剂（有机汞、砷、碘乙酸） ，抑制含巯基的酶。5、脂类代谢抑制剂 ：一些降脂药物。6、电子传递和 氧化磷酸化抑制剂。二、抗代谢物（一）抗代谢物的概念指在化学结构上与天然代谢物类似，在机体内可特异地拮抗正常代谢物，从而影响正常代谢进行的物质。因此抗代谢物又称拮抗物。由于抗代谢物在结构上与正常代谢物相似，在生物体内当二者同时与酶发生结合时，抗代谢物竞争与酶蛋白结合，使酶失去催化活性，致使正常代谢不能进行。（二）抗代谢物的种
10、类1、维生素类：如用于治疗白血病的氨甲基蝶呤为叶酸的拮抗物，磺胺类药物为对氨基苯甲酸的拮抗物，抗凝血药双香豆素为维生素K 的拮抗物。2、氨基酸类似物：如 -羟天冬氨酸类似物，可与天冬氨酸竞争天冬- 酮戊二酸转氨酶，干扰了天冬氨酸的转氨反应。环已基丙氨酸是丙氨酸类似物，可与丙氨酸竞争转氨酶，干扰丙氨酸转氨反应。3、嘌呤和嘧啶类似物：这类代谢物最为重要，如 5-氟尿嘧啶、呵糖胞苷、5-碘酸脱氧尿苷等是抗核酸代谢物，临床用于抗肿瘤和抗病毒。4、糖代谢类似物：如异柠檬酸竞争性抑制顺乌头酸酶，是三羧酸循环抑制剂，D-6 磷酸葡萄糖胺竞争性抑制 6-磷酸葡萄糖脱氢酶而影响磷酸戊糖途径。（三）抗代谢物的重要作用1、抗代谢物与药物作用机制的研究2、抗代谢物与新药设计
