Page 228 - 第九版生物化学
P. 228

第十章代谢的整合与调节                     213

                                                     表 10-3                                                                                                                       ~kk y,20 18

.; -.'.k."-、·'":、代' 谢. 途. 径,俨'.4 、是梦.,' 养~ 别                                                                                                                                      @

糖酵解                                                        磷酸果糖激酶-1                          F-2, 6-BP 、 AMP 、 ADP 、 F-1, 拧 檬 酸、 ATP

                                                                                             6-BP

                                                           丙 酮 酸激酶                           F-1 ,6-BP 、 ADP 、 AMP                                  ATP 、 丙氨酸

                                                           已糖激酶                                                                                     G-6-P
                                                                                                                                                    ATP 、 乙酰 CoA 、 NADH
- - - - - -丙酮酸氧化脱狻                                         丙酮酸脱氢酶复一合体                    - --AMP 、 CoA 、 NAD? ,ADP 、 AMP
                                                                                    --                                                              拧 檬 酸 、 NADH 、 A仅 kk y,2 018
三 狻酸循环                                                     拧 檬 酸合 酶                     ·-
                                                                                                 乙酰 CoA 、 草酰乙酸 、 ADP

                                                           ex-酮戊 二酸脱氢 酶复合体                                                                          骁珀酰 CoA 、 NADH

糖原分解 -                                                            异拧 檬 酸脱 氢酶            ...  ADP 、 AMP  ..._ - - - · - - - - -                         ATP

                                                区事只        : - 糖原磷酸化酶（肌）                     AMP              \·                                    ,.,-主今
                                                                                                             ＇，气.'
糖异生                                                                                          乙酰 CoA                                                     ATP 、 G-6-P
脂肪酸~_合成                                                                                                                                --一·
氨 基酸代谢                                                     糖原磷酸化酶（肝）                                                                                葡萄糖、 F-1,6-BP 、 F-1-P

-嗓 呤合成                                               一· 一  · - -沁                                                                                   哪- -  -~-

密唗合成                                                       丙酮酸狻化酶                                                                                   AMP

                                                           乙酰辅酶 A 狻_化酶                       乙酰 CoA 、拧檬~ 酸、异拧檬酸? 软” 脂一酰一C一oA 、 长链脂酰 CoA

                                                           谷氨酸脱氢酶                                       一、

                                                                                             ADP 、 GDP  "-~''''-~-.''''  .,,一－－一一                   ATP 、 GTP
                                                                                                                                                    IMP 、 AMP 、 GMP
                                                                                                          ,.
                                                               PRPP 酰胺转移酶                    -PRP一P     -'

                                                     ....一、                                          ........'暑"'~--二王一上畸... _....___...........,_

                                                               氨基甲酰磷酸合成酶 II                                                                         UMP

     2. 别构效应剂通过改变酶分子构象改变酶活性 别构效应剂能与别构酶的调节位点或调节亚

基非共价键结合，引起酶活性中心构象变化，改变酶活性，从而调节代谢 。 别构效应的机制有两种 。
其一，酶的调节亚基含有一个“假底物" (pseudosubstrate) 序列，当其结合催化亚基的活性位点时能阻
止底物的结合，抑制酶活性；当效应剂分子结合调节亚基后， “ 假底物”序列构象变化，释放催化亚基，
使其发挥催化作用 。 cAMP 激活 cAMP 依赖的蛋白激酶通过这种机制实现 。 其二，别构效应剂与调节
亚基结合，能引起酶分子三级和（或）四级结构在 "T" 构象（紧密态 、 无活性／低活性）与 " R" 构象（松弛

态、有活性／高活性）之间互变，从而影响酶活性 。 氧对脱氧血红蛋白构象变化的影响通过该机制

实现 。

     3. 别构调节使一种物质的代谢与相应的代谢需求和相关物质的代谢协调 别构调节具有重要

的生理意义 。 别构效应剂可能是酶的底物，也可能是酶促反应的终产物，或其他小分子代谢物 。 它们
在细胞内浓度的改变能灵敏地反映相关代谢途径的强度和相应的代谢需求，并使关键酶构象改变 影
响酶活性，从而调节相应代谢的强度 、 方向，以协调相关代谢 、 满足相应代谢需求 。

       代谢终产物堆积表明其代谢过强，超过了需求，常可使其代谢途径的关键酶受到别构抑制，即反
馈抑制 (feedback inh曲tion) , 从而降低 整 个代谢途径的强度，避免产生超过需要的产物 。 如长链脂酰
辅酶 A 可反馈抑制乙酰辅酶 A 狻化酶，使代谢物的生成不致过多 。 别构调节可使机体根据需求生产
能 量 ，避免 生 产过 多 造成浪费 。 如 ATP 可别构抑制磷 酸 果 糖 激酶、丙酮酸激酶及拧檬酸合酶，从而抑
制糖酵解 、 有 氧氧 化及 三 狻酸循环，使 ATP 的生成不致过 多， 以免造成浪费 。

       一些代谢中间产物可别构调节相关的多条代谢途径的 关键酶，使这些代谢途径之间能协调进行 。
如在能量供应充足时，葡糖 -6-磷酸抑制肝糖原磷 酸化酶，阻断糖原分解以抑制糖酵解及有氧氧化，避
免 ATP 产生过多；同时葡糖-6 -磷酸激活糖原合酶，使过剩的磷酸葡萄糖合成糖原储存 。 再如，三狻酸
循环活跃时，异拧 檬 酸增多， ATP/ADP 比例增加 ， ATP 可别构抑制异拧檬酸脱 氢 酶 、 异拧 檬 酸别构激
活乙酰辅酶 A 狻化酶，从而抑制三狻酸循环，增强脂肪酸 合 成 。

      （四）化学修饰调节通过酶促共价修饰调节酶活性

     1. 酶促共价修饰有多种形式 酶蛋白肤链上某些 氨基 酸残基侧链可在另一酶的催化下发生可

逆的共价修饰，从而改变酶活性 。 酶的化学修饰主要有磷酸化与去磷酸化、乙酰化与去乙酰化 、 甲基
化与去甲基化、腺昔化与去腺昔化及—SH 与—S—S—互变 等， 其中磷酸化与去磷酸化最多见（表 10-
   223   224   225   226   227   228   229   230   231   232   233