第9章 物质代谢的联系与调节

第9章 物质代谢的联系与调节

学习要求

1．掌握细胞内酶的隔离分布，代谢调节变构调节的定义，化学修饰调节的定义、类型及意义；三级水平代谢调节的基本方式及意义，细胞水平的调节。

2．熟悉激素水平的调节机制，膜受体激素和胞内受体激素有哪些？酶含量的调节；物质代谢的相互联系。

3．了解整体水平的调节，各组织器官的代谢特点及联系。

基本知识点

一、物质代谢的特点及联系

体内各种物质代谢相互联系并相互制约。体内物质代谢的特点：①整体性；②在精细调节下进行；③各组织器官物质代谢各具特征；④代谢物具共同的代谢池；⑤能量生成和消耗以ATP为中心；⑥NADPH提供代谢所需的还原当量。各代谢途径之间可通过共同枢纽性中间产物互相联系和转变。糖、脂肪、蛋白质等作为能源物质在供应能量上可互相代替，互相制约，但不能完全互相转变。各组织、器官有独特的代谢方式以完成特定功能。肝是各种物质代谢的中心和枢纽。

二、代谢调节方式

机体存在三级水平的代谢调节，包括细胞水平调节、激素水平调节和以中枢神经系统为主导的整体水平调节。

（一）细胞水平调节主要通过调节关键酶的活性实现，其中通过改变现有酶分子的结构调节酶活性的方式，发生较快。也可通过改变酶的含量影响酶活性，此调节缓慢而持久。对酶结构调节包括酶的变构调节及酶蛋白的化学修饰调。对物质代谢和某些关键酶，两种调节各有作用，相辅相成。

（二）激素水平调节中，激素与靶细胞受体特异结合，将代谢信号转化为细胞内一系列信号转导级联过程，最终表现出激素的生物学效应。激素可分为膜受体激素及胞内受体激素。前者为蛋白质、多肽及儿茶酚胺类激素，具亲水性，需结合膜身体才能将信号跨膜传递入细胞内。后者为疏水性激素，可透过细胞膜与胞内受体（大多在核内）结合，形成二聚体，作为转录因子与DNA上的特定激素反应元件（HRE）结合，以调控该元件调控的特定基因的表达。

（三）整体水平调节是指神经系统通过内分泌腺间接调节代谢和直接影响组织、器官以调节代谢的方式，使机体代谢相对稳定，适应环境改变。饥饿及应急时通过改变多种激素分泌，整体调节引起体内物质代谢的改变。正常食欲、进食和能量消耗的平衡受

到神经、内分泌系统复杂调节，肥胖的代谢改变是多种因素引起的整体代谢调节紊乱的病理状态。胰岛素和脂肪细胞分泌的瘦蛋白是调节体内脂肪储存量的两种最主要的信号分子。

（四）代谢组学是一门较新的组学领域，通过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分析，检测活细胞中整体性代谢物变化。以高通量的检测实验和大规模的计算为特征，代谢组学在疾病诊断和新药开发等方面具有应用潜力。

自 测 练 习 题

一、选择题 （一）A型题

1．关于三大营养物质代谢相互联系错误的是: A．乙酰辅酶A是共同中间代谢物

B．TCA循环是氧化分解成H2O和CO2的必经之路 C．糖可以转变为脂肪 D．脂肪可以转变为糖 E．蛋白质可以代替糖和脂肪供能 2．胞浆中不能进行的反应过程是

A．糖原合成和分解 B．磷酸戊糖途径 C．脂肪酸的β-氧化 D．脂肪酸的合成 E．糖酵解途径 3．关于机体物质代谢特点的叙述，错误的是

A．内源或外源代谢物共同参与物质代谢 B．物质代谢不断被调节以适应外界环境 C．合成代谢与分解代谢相互协调而统一 D．各组织器官有不同的功能及代谢特点 E．各种合成代谢所需还原当量是NADH 4．在胞质内进行的代谢途径有

A．三羧酸循环 B．脂肪酸合成 C．丙酮酸羧化 D．氧化磷酸化 E．脂肪酸的β-氧化 5．关于糖、脂类代谢中间联系的叙述，错误的是

A．糖、脂肪分解都生成乙酰辅酶A B．摄入的过多脂肪可转化为糖原储存 C．脂肪氧化增加可减少糖类的氧化消耗 D．糖、脂肪不能转化成蛋白质 E．糖和脂肪是正常体内重要能源物质 6．关于肝脏代谢特点的叙述，错误的是

A．能将氨基酸脱下的氨合成尿素 B．将糖原最终分解成葡萄糖

C．糖原合成及储存数量最多 D．是脂肪酸氧化的重要部位 E．是体内唯一进行糖异生的器官 7．乙酰辅酶A羧化酶的变构激活剂是

A．软脂酰辅酶A及其他长链脂酰辅酶A B．乙酰辅酶A C．柠檬酸及异柠檬酸 D．丙二酰辅酶A E．酮体

8．在生理情况下几乎以葡萄糖为唯一能源，但长期饥饿时则主要以酮体供能的组织 是

A．脑 B．红细胞 C．肝脏 D．肌肉 E．肾脏 9．关于变构调节叙述有误的是

A．变构效应剂与酶共价结合 B．变构效应剂与酶活性中心外特定部位结合 C．代谢终产物往往是关键酶的变构抑制剂 D．变构调节属细胞水平快速调节 E．变构调节机制是变构效应剂引起酶分子构象发生改变 10．关于酶化学修饰调节叙述不正确的是

A．酶一般都有低(无)活性或高(有)活性两种形式 B．就是指磷酸化或脱磷酸 C．酶的这两种活性形式需不同酶催化才能互变 D．一般有级联放大效应 E．催化上述互变反应的酶本身还受激素等因素的调节 11．经磷酸化后其活性升高的酶是

A．糖原合酶 B．丙酮酸脱氢酶 C．乙酰辅酶A羧化酶 D．丙酮酸脱羧酶 E．糖原磷酸化酶b激酶 12．糖与甘油代谢之间的交叉点是

A．3-磷酸甘油醛 B．丙酮酸 C．磷酸二羟丙酮 D．乙酰辅酶A E．草酰乙酸 13．既在胞浆又在线粒体进行的代谢途径是

A．糖酵解 B．糖原合成 C．氧化磷酸化 D．磷脂合成 E．尿素合成 14．下列属于膜受体激素的是

A．甲状腺素 B．类固醇激素 C．甲状旁腺素 D．1,25-(OH)2-D3 E．视黄醇 15．作用于细胞内受体的激素是

A．儿茶酚胺类激素 B．生长激素 C．胰岛素 D．类固醇激素 E．多肽类激素 16．关于糖、脂代谢联系的叙述，错误的是

A．脂肪酸合成原料主要来自糖 B．脂肪酸不能异生成糖

C．糖不能为胆固醇合成提供原料 D．甘油可异生成糖 E．作为营养素糖是不能完全取代脂肪的 17．糖异生、酮体生成及尿素合成都可发生于

A．肾 B．肝 C．肌肉 D．脑 E．心脏 18．饥饿时代谢或生成减弱的是

A．肝脏糖异生 B．脂肪组织动员 C．肌肉蛋白降解 D．胰高血糖素分泌 E．胰岛素分泌 19．情绪激动时，机体会出现

A．血糖降低 B．血糖升高 C．蛋白质分解减少 D．脂肪动员减少 E．血中脂肪酸减少

20．葡萄糖在体内代谢时，通常不会转变生成的化合物是

A．丙氨酸 B．乙酰乙酸 C．胆固醇 D．核糖 E．脂肪酸 21．关于酶含量调节的叙述，错误的是

A．属于酶活性的快速调节 B．属于细胞水平的代谢调节 C．底物常可诱导酶的合成 D．产物常可阻遏酶的合成 E．属于酶活性的迟缓调节

22．底物对酶含量的影响 ，通常的方式是

A．促进酶蛋白降解 B．诱导酶蛋白合成 C．阻遏酶蛋白合成 D．抑制酶蛋白降解 E．使酶蛋白磷酸化 23．不受酶变构作用影响的是

A．酶促反应速度 B．酶促反应平衡点 C．Km值 D．酶与底物的亲和力 E．酶的催化活性 24．使糖酵解减弱或糖异生增强的主要调节因素是

A．ATP/ADP比值减少 B．ATP/ADP比值增高 C．6-磷酸果糖浓度增高 D．柠檬酸浓度降低 E．乙酰辅酶A水平下降

25．为成熟的红细胞提供能量的主要途径是

A．三羧酸循环 B．糖酵解 C．磷酸戊糖途径 D．有氧氧化 E．脂肪酸β-氧化

26．酶的磷酸化修饰多发生于下列哪种氨基酸的-R基团

A．半胱氨酸的巯基 B．组氨酸咪唑基 C．谷氨酸的羧基

D．赖氨酸的氨基 E．丝氨酸的羟基 27．糖与脂肪及氨基酸三者代谢的交叉点是

A．丙酮酸 B．琥珀酸 C．延胡索酸 D．乙酰辅酶A E．磷酸烯醇式丙酮酸 （二）B型题

A．ATP /ADP 比值增加 B．ATP /ADP 比值降低 C．UTP 浓度增加 D．乙酰CoA/CoA比值增大 E．乙酰CoA/CoA比值减小 1．使丙酮酸羧化酶活性降低 2．促进氧化磷酸化 3．使糖的有氧氧化减弱 4．丙酮酸脱氢酶活性降低

A．胆固醇合成 B．核酸合成 C．尿素合成 D．糖酵解 E．脂肪酸β-氧化 5．在线粒体进行 6．在细胞液和线粒体进行 7．在细胞核进行 8．在细胞液进行

A．6-磷酸葡萄糖 B．N-乙酰谷氨酸 C．柠檬酸 D．PRPP E．乙酰CoA 9．丙酮酸羧化酶的变构激活剂 10．磷酸果糖激酶-1的变构抑制剂 11．氨基甲酰磷酸合成酶Ⅰ的变构激活剂 12．糖原合酶的变构激活剂

A．乙酰CoA B．AMP C．ADP D．G-6-P E．柠檬酸 13．柠檬酸合酶的变构激活剂 14．丙酮酸羧化酶的变构激活剂 15．糖原合成酶的变构激活剂 16．乙酰CoA羧化酶的变构激活剂

A．糖皮质激素 B．前列腺素 C．生长激素 D．胰岛素 E．肾上腺素 17．可以降低血糖浓度 18．氨基酸衍生物

19．以激素-受体复合物在胞核作用 20．花生四烯酸衍生物

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