Page 230 - 第九版生物化学

第十章 代谢的整合 与调节 215

较常见 。 体内也有一些酶，其浓度在任何时间、任何条件下基本不变， 几 乎恒定 。 这类酶称为组成 企 kk y ,2018
（型）酶 (constitutive enzyme) , 如甘油睦 -3-磷酸脱氢酶 (glyceraldehyde 3 -phosphate dehydrogenase, GAP-
DH), 常作为基因表达变化研究的内参照 (internal control) 。

酶的诱导剂经常是底物或类似物，如蛋白质摄入增多时，氨基酸分解代谢加强，鸟昔酸循环
底物增加 ， 可诱导参与鸟昔酸循环的酶合成增加 。 鼠饲料中蛋白质含量从 8% 增加至 70%, 鼠
肝精氨酸酶活性可增加 2 -3 倍 。 酶的阻遏剂经常是代谢产物，如 HMG-CoA 还原酶是胆固醇合
成的关键酶，在肝内的合成可被胆固醇阻遏 。 但肠黏膜细胞中胆固醇的合成不受胆固醇的影

响，摄取高胆固醇膳食，血胆固醇仍有升高的危险 。 很多药物和毒物可促进肝细胞微粒吃体kky单 加,2018

氧酶（或混合功能氧化酶）或其他一些药物代谢酶的诱导合成，虽然能使一些毒物解毒，但也能
使药物失活，产生耐药 。

酶的诱导和阻遏普遍存在于生物界，但高等动物和人体内，由千蛋白质合成变化与激素调节、细
胞信号传递偶联在一起，形成复杂的基因表达调控网络，单纯的代谢物水平诱导或阻遏不如微生物体
内重要 。

2. 改变酶蛋白降解 速 度调节酶含 量 改变酶蛋白分子的降解速度是调节酶含量的重要途径 。

细胞内酶蛋白的降解与许多非酶蛋白质的降解一样，有两条途径 。 溶酶体 (lysosome) 蛋白水解酶可非
特异降解酶蛋白质，酶蛋白质的特异性降解通过 ATP 依赖的泛素 －蛋白酶体 (proteasomes) 途径完成 。
凡能改变或影响这两种蛋白质降解机制的因素均可主动调节酶蛋白的降解速度，进而调节酶含量。

二、激素通过特异性受体调节靶细胞的代谢

激素能与特定组织或细胞（即靶组织或靶细胞）的受体 (receptor) 特异结合，通过一系列细胞信号
转导反应，引起代谢改变，发挥代谢调节作用 。 由千受体存在的细胞部位和特性不同，激素信号的转
导途径和生物学效应也有所不同。

（一）膜受体 激 素通过跨膜信号转导调节代 谢
膜受体是存在千细胞膜上的跨膜蛋白质，与膜受体特异结合发挥作用的激素包括胰岛素、生长激
素、促性腺激素、促甲状腺激素、甲状旁腺素、生长因子等蛋白质、肤类激素，及肾上腺素等儿茶酚胺类
激素 。 这些激素亲水，不能透过脂双层构成的细胞膜，而是作为第一信使分子与相应的靶细胞膜受体
结合后通过跨膜传递将所携带的信息传递到细胞内，由第二信使将信号逐级放大，产生代谢调节
效应。
（二 ） 胞内受体激素通过激素－胞内受 体 复合物改变基因表达 、 调节代谢
胞内受体激素包括类固醇激素、甲状腺素 、 1,25 (OH)2-维生素队及视黄酸等，为疏水激素，可透

过脂双层的细胞质膜进入细胞，与相应的胞内受体结合 。 大多数胞内受体位于细胞核内，与相应激素
特异结合形成激素受体复合物后，作用于 DNA 的特定序列即激素反应元件 ( hormone response
element, HRE) , 改变相应基因的转录，促进（或阻遏）蛋白质或酶的合成，调节细胞内酶含最，从而调
节细胞代谢 。 存在于细胞质的胞内受体与激素结合后，形成的激素受体复合物进入核内，同样作用于
激素反应元件，通过改变相应基因的表达发挥代谢调节作用 。

三、机体通过神经系统及神经－体液途径协调整体的代谢

高等动物包括人的各组织器官高度分化，具有各自的功能和代谢特点。维持机体的正常功能、适 ＼配所i
应机体各种内外环境的改变，不仅需要在各组织器官的细胞内各种物质代谢彼此协调，在细胞水平上
保持代谢平衡，还必须协调各组织器官之间的各种物质代谢 。 这就需要在神经系统主导下，调节激素
释放，并通过激素整合不同组织器官的各种代谢，实现整体调节，以适应饱食、空腹、饥饿、营养过剩、

应激等状态，维持整体代谢平衡 。