第十一章物质代谢调节 物质代谢、能量代谢与代谢调节,是生命存在的三大要素。机体代谢之所以能够顺利进行, 生命之所以能够健康延续,并能适应千变万化的体内、外环境,除了具备完整的糖、脂类、蛋 白质与氨基酸以及核苷酸与核酸代谢和与之偶联的能量代谢以外,机体还存在着复杂完整的代 谢调节网络,各种代谢物的中间代谢,往往是在细胞中同进迅速地进行着,它们各自不仅井然 有序,有条不紊,又能相互交叉、密切联系,配合协调 体内的物质代谢、能量代谢都是由酶催化的,因此代谢调节首先是通过酶活性的升高、降 低或酶含量的增加、减少来调节代谢进行的速度与方向。单细胞生物与外界环境直接接触,他 对外界环境变化的适应与调节即主要通过酶活性的改变进行最原始、最基础的调节。随着生物 进化、多细胞生物体的形成,也继尔分化产生了内分泌腺细胞与神经细胞,同时体内大多数细 胞已不再与外界环境直接接触了,他们对内、外环境适应与调节即靠某些细胞分泌的激素与神 经递质来影响酶的活性、调节体内代谢,这就是包括人体在内的神经一体液调节。其中神经调 节的特点是快速、准确,激素对代谢的调节作用是相对持久、广泛,且其调节网络要比单细胞 生物存在的调节来精细、完善,并且随着生物进化越高等,其调节网络也越复杂、精确。因此 人们人为地把生物体内的代谢调节分成细胞水平的调节、激素水平的调节及整体水平的综合调 节三个不同的层次,他们之间又是层层相扣,密切关联的,即后一级水平的调节往往通过前 级水平的调节发挥作用,即酶的细胞水平调节是基础,激素往往通过细胞水平的酶进行调节, 神经系统通过下丘脑促激素释放激素、脑垂体促激素与激素等来实施整体的代谢调节,可见代 谢调节的复杂性 第一节细胞水平的调节 细胞水平的调节就是细胞内酶的调节,包括酶的含量、分布、活性等等调节。 醇在细胞内的分隔分布 细胞内有多种酶,催化不同物质的物质代谢与能量代谢,但他们在细胞内不是均匀分布, 而是往往分隔分布在不同的亚细胞结构中,某些催化一种物质逐级代谢的酶又往往组成多酶体 系在细胞内集中分布,这不仅可以避免各种酶催化的代谢过程互相干扰,并且有利于代谢进行 调节,如表11-1所示。但分隔也绝不是截然分开,各代谢途径之间往往又有着相互联系, 些代谢中间物在亚细胞结构之间还存在着穿梭,从而组成体内十分复杂的代谢与调节网络
1 第十一章 物质代谢调节 物质代谢、能量代谢与代谢调节，是生命存在的三大要素。机体代谢之所以能够顺利进行， 生命之所以能够健康延续，并能适应千变万化的体内、外环境，除了具备完整的糖、脂类、蛋 白质与氨基酸以及核苷酸与核酸代谢和与之偶联的能量代谢以外，机体还存在着复杂完整的代 谢调节网络，各种代谢物的中间代谢，往往是在细胞中同进迅速地进行着，它们各自不仅井然 有序，有条不紊，又能相互交叉、密切联系，配合协调。 体内的物质代谢、能量代谢都是由酶催化的，因此代谢调节首先是通过酶活性的升高、降 低或酶含量的增加、减少来调节代谢进行的速度与方向。单细胞生物与外界环境直接接触，他 对外界环境变化的适应与调节即主要通过酶活性的改变进行最原始、最基础的调节。随着生物 进化、多细胞生物体的形成，也继尔分化产生了内分泌腺细胞与神经细胞，同时体内大多数细 胞已不再与外界环境直接接触了，他们对内、外环境适应与调节即靠某些细胞分泌的激素与神 经递质来影响酶的活性、调节体内代谢，这就是包括人体在内的神经－体液调节。其中神经调 节的特点是快速、准确，激素对代谢的调节作用是相对持久、广泛，且其调节网络要比单细胞 生物存在的调节来精细、完善，并且随着生物进化越高等，其调节网络也越复杂、精确。因此 人们人为地把生物体内的代谢调节分成细胞水平的调节、激素水平的调节及整体水平的综合调 节三个不同的层次，他们之间又是层层相扣，密切关联的，即后一级水平的调节往往通过前一 级水平的调节发挥作用，即酶的细胞水平调节是基础，激素往往通过细胞水平的酶进行调节， 神经系统通过下丘脑促激素释放激素、脑垂体促激素与激素等来实施整体的代谢调节，可见代 谢调节的复杂性。 第一节 细胞水平的调节 细胞水平的调节就是细胞内酶的调节，包括酶的含量、分布、活性等等调节。 一、 酶在细胞内的分隔分布 细胞内有多种酶，催化不同物质的物质代谢与能量代谢，但他们在细胞内不是均匀分布， 而是往往分隔分布在不同的亚细胞结构中，某些催化一种物质逐级代谢的酶又往往组成多酶体 系在细胞内集中分布，这不仅可以避免各种酶催化的代谢过程互相干扰，并且有利于代谢进行 调节，如表 11-1 所示。但分隔也绝不是截然分开，各代谢途径之间往往又有着相互联系，一 些代谢中间物在亚细胞结构之间还存在着穿梭，从而组成体内十分复杂的代谢与调节网络
二、代谢调节作用点一限速酶、关键酶 体内代谢是一系列酶促反应的总和,整个代谢途径速度往往决定代谢途径中催化活力最 低,米氏常数最大,也就是催化反应速度最慢的酶,它起着限速反应作用,故称之为“限速 酶”(rate- -limiting enzyme),代谢调节就是通过这些酶活性的改变来发挥调节作用的。但因 为代谢途径经常有交叉联系与分支,因此每条酶促代谢反应途径都有相应的限速酶,所以整个 代谢途径中就会有多个限速酶 有时几条代谢途径又常会有代谢途径的交叉点或共同的代谢中间物,例如糖酵解与有氧化 为丙酮酸,糖有氧氧化与糖磷酸戊糖途径为6一磷酸葡萄糖,糖与脂眆酸分解代谢为乙酰辅酶 A,糖与氨基酸分解代谢衔接的代谢中间物为丙酮酸、乙酰辅酶A与α-戊二酸等,代谢中间 物究竟朝那个方向继续进行代谢,或某一代谢中间物分配去各条途径进一步代谢的相对量如 何,决定机体当时的需要与条件,而调节即靠每条代谢途径的定向步骤、并往往是催化各代谢 途径反应的第一个酶活力,他们在催化可逆反应中又往往极度偏向一个方向,决定着多酶体系 催化代谢反应的方向,故又称为“关键酶”( key enzyme)。代谢方向调节主要通过调节这些关 键酶的活性。而关键酶往往同时又是限速酶,他们是代谢的调节作用点 调节代谢反应的速度与方向,可通过限速酶与关键酶来完成,即调节这些酶的活性与酶的 含量。体内酶活性的大小虽受pH、温度等条件影响,但一般机体平时的体温、pH改变很小 底物浓度虽有变化,但变化也不太大,所以体内调节酶的活性主要是通过改变现有的酶的结构 与活性,即酶的“别构调节”与“化学修饰调节”两种方式,这种调节是利用现有的酶,一般 在数秒或数分钟内即可完成,因此是一种快速调节;另一种是改变这些酶的含量,即诱导增加 该酶蛋白的合成或影响该酶蛋白的降解速度来调节,这种调节一般需要数小时才能完成,因此 是一种迟缓调节 酶的别构调节 (一)概念 酶分子因受某些代谢物质的作用后发生分子空间构象的轻微改变,从而引起酶活性的改 变,这种现象称为别构调节,引起酶别构的物质称为别构剂,它与酶分子结合的部位往往是酶 的非催化部位,即活性中心外别的部位,即别位或调节部位,因此别构调节也被称为变构调节 具有变构调节的酶又称为别构酶。(参看酶学章)
2 二、 代谢调节作用点——限速酶、关键酶 体内代谢是一系列酶促反应的总和，整个代谢途径速度往往决定代谢途径中催化活力最 低，米氏常数最大，也就是催化反应速度最慢的酶，它起着限速反应作用，故称之为 “限速 酶”（rate－limiting enzyme），代谢调节就是通过这些酶活性的改变来发挥调节作用的。但因 为代谢途径经常有交叉联系与分支，因此每条酶促代谢反应途径都有相应的限速酶，所以整个 代谢途径中就会有多个限速酶， 有时几条代谢途径又常会有代谢途径的交叉点或共同的代谢中间物，例如糖酵解与有氧化 为丙酮酸，糖有氧氧化与糖磷酸戊糖途径为 6－磷酸葡萄糖，糖与脂肪酸分解代谢为乙酰辅酶 A，糖与氨基酸分解代谢衔接的代谢中间物为丙酮酸、乙酰辅酶 A 与α-戊二酸等，代谢中间 物究竟朝那个方向继续进行代谢，或某一代谢中间物分配去各条途径进一步代谢的相对量如 何，决定机体当时的需要与条件，而调节即靠每条代谢途径的定向步骤、并往往是催化各代谢 途径反应的第一个酶活力，他们在催化可逆反应中又往往极度偏向一个方向，决定着多酶体系 催化代谢反应的方向，故又称为“关键酶”（key enzyme）。代谢方向调节主要通过调节这些关 键酶的活性。而关键酶往往同时又是限速酶，他们是代谢的调节作用点。 调节代谢反应的速度与方向，可通过限速酶与关键酶来完成，即调节这些酶的活性与酶的 含量。体内酶活性的大小虽受 pH、温度等条件影响，但一般机体平时的体温、pH 改变很小， 底物浓度虽有变化，但变化也不太大，所以体内调节酶的活性主要是通过改变现有的酶的结构 与活性，即酶的“别构调节”与“化学修饰调节”两种方式，这种调节是利用现有的酶，一般 在数秒或数分钟内即可完成，因此是一种快速调节；另一种是改变这些酶的含量，即诱导增加 该酶蛋白的合成或影响该酶蛋白的降解速度来调节，这种调节一般需要数小时才能完成，因此 是一种迟缓调节。 三、 酶的别构调节 （一） 概念： 酶分子因受某些代谢物质的作用后发生分子空间构象的轻微改变，从而引起酶活性的改 变，这种现象称为别构调节，引起酶别构的物质称为别构剂，它与酶分子结合的部位往往是酶 的非催化部位，即活性中心外别的部位，即别位或调节部位，因此别构调节也被称为变构调节， 具有变构调节的酶又称为别构酶。（参看酶学章）
别构剂一般都是生理小分子物质,主要包括酶促反应的底物、代谢终产物或ATP、ADP 等。若别构后引起酶活性升高的则被称为别构激活剂,反之则被称为别构抑制剂。 (二)机理 别构酶都是具有四级结构,是由多个亚基组成的酶蛋白,一般由调节亚基与催化亚基组成。 别构剂与调节亚基结合,而底物则与催化亚基结合,催化代谢反应,别构剂与调节亚基是通过 非共价键结合的,当结合后,可以引起酶蛋白分子中调节亚基进尔整个酶蛋白分子构象的轻微 改变,酶蛋白分子变得致密或松弛,从而引起酶活性的升高或降低,亦即别构激活或别构抑制。 别构酶的动力学特征是底物浓度影响酶促反应速度呈“S”型曲线,这不同于一般酶促反 应动力学的矩形双曲线。 (三)生理意义: 在一个合成代谢体系中,其终产物常可使该途径中催化起始反应的限速酶反馈别构抑制, 例如长链脂肪酰辅酶A抑制乙酰辅酶A羧化酶活性,从而抑制脂肪酸的合成;体内高浓度胆 固醇可抑制肝中胆固醇合成的限速酶HMG-CoA还原酶活性,可以防止产物胆固醇过多堆积 能量浪费而起着快速的调节作用:;足够多的AIP能够别构抑制磷酸果糖激酶活性以及6-磷 酸葡萄糖能抑制已糖激酶活性,从而抑制葡萄糖进一步氧化分解放能起负反馈自动调节作用 使机体维持在相对恒定的生理状态,此时细胞内AIP已足够多:;而ADP、AMP浓度升高可激 活磷酸果糖激酶活性等,这种酶的别构调节作用,在生物界普遍存在,是一种快速、灵敏的调 节 四、的化学修饰调节 (一)概念: 酶蛋白肽链上丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸等残基上的羟基,可受另一激酶催化、消耗ATP 而被磷酸化,反之也可受(蛋白质)磷酸酶水解重新脱去磷酸从而发生可逆磷酸化与去磷酸化 作用;酶蛋白分子上也可以腺苷酸化和去腺苷酸化等化学修饰,其中又以磷酸化与脱磷酸最为 多见且重要。酶经共价化学修饰磷酸化后,其催化活性有的被激活、有的被抑制,见表114, 从而实现体内另一类酶活性的快速化学修饰调节,且这也是衔接激素调控代谢酶活性的重要方 式 (二)机理
3 别构剂一般都是生理小分子物质，主要包括酶促反应的底物、代谢终产物或 ATP、ADP 等。若别构后引起酶活性升高的则被称为别构激活剂，反之则被称为别构抑制剂。 （二） 机理： 别构酶都是具有四级结构，是由多个亚基组成的酶蛋白，一般由调节亚基与催化亚基组成。 别构剂与调节亚基结合，而底物则与催化亚基结合，催化代谢反应，别构剂与调节亚基是通过 非共价键结合的，当结合后，可以引起酶蛋白分子中调节亚基进尔整个酶蛋白分子构象的轻微 改变，酶蛋白分子变得致密或松弛，从而引起酶活性的升高或降低，亦即别构激活或别构抑制。 别构酶的动力学特征是底物浓度影响酶促反应速度呈“S”型曲线，这不同于一般酶促反 应动力学的矩形双曲线。 （三） 生理意义： 在一个合成代谢体系中，其终产物常可使该途径中催化起始反应的限速酶反馈别构抑制， 例如长链脂肪酰辅酶 A 抑制乙酰辅酶 A 羧化酶活性，从而抑制脂肪酸的合成；体内高浓度胆 固醇可抑制肝中胆固醇合成的限速酶HMG－CoA还原酶活性，可以防止产物胆固醇过多堆积、 能量浪费而起着快速的调节作用；足够多的 ATP 能够别构抑制磷酸果糖激酶活性以及 6－磷 酸葡萄糖能抑制已糖激酶活性，从而抑制葡萄糖进一步氧化分解放能起负反馈自动调节作用， 使机体维持在相对恒定的生理状态，此时细胞内 ATP 已足够多；而 ADP、AMP 浓度升高可激 活磷酸果糖激酶活性等，这种酶的别构调节作用，在生物界普遍存在，是一种快速、灵敏的调 节。 四、 酶的化学修饰调节 （一） 概念： 酶蛋白肽链上丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸等残基上的羟基，可受另一激酶催化、消耗 ATP 而被磷酸化，反之也可受（蛋白质）磷酸酶水解重新脱去磷酸从而发生可逆磷酸化与去磷酸化 作用；酶蛋白分子上也可以腺苷酸化和去腺苷酸化等化学修饰，其中又以磷酸化与脱磷酸最为 多见且重要。酶经共价化学修饰磷酸化后，其催化活性有的被激活、有的被抑制，见表 11-4， 从而实现体内另一类酶活性的快速化学修饰调节，且这也是衔接激素调控代谢酶活性的重要方 式。 （二） 机理：
肌肉中的(糖原〕磷酸化酶是典型的酶共价化学修饰实例(图1-1)。(糖原)磷酸化酶 有两种存在形式。即无活性的磷酸化酶b与有活性的磷酸化酶a,前者肽链上特定丝氨酸残基」 上一OH,在磷酸化酶b激酶的催化下,消耗ATP使之磷酸化而转变成高活性的磷酸化酶a 聚体,二分子二聚体还可再聚合成有活性的磷酸化酶a四聚体。反之,该酶蛋白分子经磷酸酶 催化脱去磷酸即可使该酶失活。 (三)生理意义与特点: 化学修饰酶大多有无活性(或低活性)与有活性(或高活性)两种形式存在,其互变的可 逆双向反应又由不同的酶催化,且伴有共价键的变化,因此磷酸化需经激酶催化还有放大效应, 其调节效率要比酶的变构调节效率高,磷酸化虽需要消耗ATP,但其ATP的消耗量远比酶蛋 白的生物合成少得多,而且比酶蛋白生物合成的调节要迅速,又有放大效应,因此化学修饰调 节是体内酶活性较经济、高效率的调节方式,且化学修饰调节又受到上一级水平激素调节的调 今将两种酶快速调节比较如表1-5 有些酶往往可以同时存在上述两种方式的调节,例如磷酸化酶b既可被AMP和P别构激 活、被AIP和G6P别构抑制;另一方面,也可以受磷酸化酶b激酶的催化而发生磷酸化而激 活,进行化学修饰调节。目前已知可以受化学修饰调节的酶几乎又都是别构酶。而别构调节是 细胞的基本调节方式,对于维持机体代谢物和能量的平衡起重要作用。但当别构调节剂浓度很 低而不能很好地发挥别构调节作用时,少量激素,即可通过一系列级联式的酶促化学修饰从而 使酶从无活性变成有活性从而发挥高效的调节作用。例如在应激情况下,少量肾上腺素的释放, 可促使细胞内cAMP浓度增高,再通过一系列的连锁酶促化学修饰很快使无活性磷酸化酶b 转变成有活性磷酸化酶a,从而加速糖原的分解,升高血糖浓度以满足机体在应急时对能量的 需求。因此体内关键酶、限速酶的活性经别构与化学修饰两种方式调节,相辅相成,调节着体 内正常、合适的新陈代谢速度。 五、同工醇对物质代谢的调节 同工酶的存在,事实上也起着对机体代谢的分工调节作用。例如Ⅰ~Ⅲ型己糖激酶和葡萄 糖激酶(即Ⅳ型已糖激酶),均可催化葡萄糖的磷酸化而活化,但已糖激酶的Km为00l 0. lmmol/L,且受反应产物GP的反馈抑制,而葡萄糖激酶的Km为10~20mmol/L,且不
4 肌肉中的（糖原）磷酸化酶是典型的酶共价化学修饰实例（图 11-1）。（糖原）磷酸化酶 有两种存在形式。即无活性的磷酸化酶 b 与有活性的磷酸化酶 a，前者肽链上特定丝氨酸残基 上－OH，在磷酸化酶 b 激酶的催化下，消耗 ATP 使之磷酸化而转变成高活性的磷酸化酶 a 二 聚体，二分子二聚体还可再聚合成有活性的磷酸化酶 a 四聚体。反之，该酶蛋白分子经磷酸酶 催化脱去磷酸即可使该酶失活。 （三） 生理意义与特点： 化学修饰酶大多有无活性（或低活性）与有活性（或高活性）两种形式存在，其互变的可 逆双向反应又由不同的酶催化，且伴有共价键的变化，因此磷酸化需经激酶催化还有放大效应， 其调节效率要比酶的变构调节效率高，磷酸化虽需要消耗 ATP，但其 ATP 的消耗量远比酶蛋 白的生物合成少得多，而且比酶蛋白生物合成的调节要迅速，又有放大效应，因此化学修饰调 节是体内酶活性较经济、高效率的调节方式，且化学修饰调节又受到上一级水平激素调节的调 控。 今将两种酶快速调节比较如表 11-5 有些酶往往可以同时存在上述两种方式的调节，例如磷酸化酶 b 既可被 AMP 和 Pi 别构激 活、被 ATP 和 G6P 别构抑制；另一方面，也可以受磷酸化酶 b 激酶的催化而发生磷酸化而激 活，进行化学修饰调节。目前已知可以受化学修饰调节的酶几乎又都是别构酶。而别构调节是 细胞的基本调节方式，对于维持机体代谢物和能量的平衡起重要作用。但当别构调节剂浓度很 低而不能很好地发挥别构调节作用时，少量激素，即可通过一系列级联式的酶促化学修饰从而 使酶从无活性变成有活性从而发挥高效的调节作用。例如在应激情况下，少量肾上腺素的释放， 可促使细胞内 cAMP 浓度增高，再通过一系列的连锁酶促化学修饰很快使无活性磷酸化酶 b 转变成有活性磷酸化酶 a，从而加速糖原的分解，升高血糖浓度以满足机体在应急时对能量的 需求。因此体内关键酶、限速酶的活性经别构与化学修饰两种方式调节，相辅相成，调节着体 内正常、合适的新陈代谢速度。 五、 同工酶对物质代谢的调节 同工酶的存在，事实上也起着对机体代谢的分工调节作用。例如Ⅰ～Ⅲ型已糖激酶和葡萄 糖激酶（即Ⅳ型已糖激酶），均可催化葡萄糖的磷酸化而活化，但已糖激酶的 Km 为 0.01～ 0.1mmol／L，且受反应产物 G6P 的反馈抑制，而葡萄糖激酶的 Km 为 10～20mmol／L，且不
受反应产物G6P的反馈抑制。肝中存在的是以葡萄糖激酶为主。因此只有在饱食后血糖浓度 升高时,肝脏才能加强对葡萄糖的代谢活化作用,促使其转变成糖原储存,而大脑等大多组织 则以已糖激酶为主,因此即使在饥饿和血糖浓度下降的情况下,仍能对葡萄糖亲和力大,催化 葡萄糖活化利用分解代谢供应能源,这在本书第六章第四节中已有初步介绍。 又如乳酸脱氢酶有5种同工酶,其中同工酶5在骨骼肌中含量丰富,且对丙酮酸亲和力大 可使丙酮酸迅速还原转变生成乳酸,恢复生成氧化型NAD’,从而保证肌肉剧烈运动氧供应相 对不足时葡萄糖或糖原仍能继续不断地酵解分解供能应急;而心肌中则以乳酸脱氢酶冋工酶1 为主,并对乳酸亲和力大,可使乳酸在心肌中不断继续氧化分解供能,即先有效转变成丙酮酸 再继续分解。又如心肌及肝脏中苹果酸脱氢酶同工酶在胞质与线粒体中的不同分布,也推动了 胞质中的NADH穿梭进入线粒体进行氧化磷酸化生成ATP等。 六、醇含量的调节 (一)醇蛋白生物合成的诱导与阻遏 使酶蛋白合成增加的作用称为诱导( induction),引起诱导作用的物质称为诱导剂:而使 酶蛋白合成减少的作用称为阻過( repression),引起阻遏作用的物质称为阻遏剂。诱导剂与阻 遏剂发挥作用的环节是通过DNA的转录与翻译过程,尤其是通过转录过程,也就是通过基因 表达的调控来发挥作用,蛋白质生物合成的过程需时较长,诱导与阻遏的调节效应出现得较迟, 为迟缓调节,且酶蛋白生物合成后,即使去除了诱导剂,酶的活性仍保持,直至酶蛋白本身被 代谢降解破坏,因此其调节效应持续时间较长,生物合成蛋白质消耗的能量也较多。 底物的诱导 精氨酸可诱导Hela细胞中精氨酸酶的合成、色氨酸可诱导小鼠肝细胞中色氨酸吡咯酶的 合成。长期以高糖、低蛋白质作为主要饮食的亚洲发展中国家人民,消化液中淀粉酶活性就要 比西方发达国家人群高,而蛋白酶的活性就比较低。长期酗酒的人由于酒精的诱导,肝中醇脱 氢酶的活性就比较高,能迅速代谢降解乙醇,因此一般不容易喝醉。底物诱导酶蛋白生物合成 的例子在自然界存在相当普遍。 2.激素的诱导 长期用糖皮质激素药物的重度慢性哮喘和慢性肾性、红斑狼疮病人,体内糖异生关键酶合 成与活性就偏高,促使蛋白质转化生成糖,因此常可表现出高血糖,且骨骼疏松而容易骨折
5 受反应产物 G6P 的反馈抑制。肝中存在的是以葡萄糖激酶为主。因此只有在饱食后血糖浓度 升高时，肝脏才能加强对葡萄糖的代谢活化作用，促使其转变成糖原储存，而大脑等大多组织 则以已糖激酶为主，因此即使在饥饿和血糖浓度下降的情况下，仍能对葡萄糖亲和力大，催化 葡萄糖活化利用分解代谢供应能源，这在本书第六章第四节中已有初步介绍。 又如乳酸脱氢酶有 5 种同工酶，其中同工酶 5 在骨骼肌中含量丰富，且对丙酮酸亲和力大， 可使丙酮酸迅速还原转变生成乳酸，恢复生成氧化型 NAD+，从而保证肌肉剧烈运动氧供应相 对不足时葡萄糖或糖原仍能继续不断地酵解分解供能应急；而心肌中则以乳酸脱氢酶同工酶 1 为主，并对乳酸亲和力大，可使乳酸在心肌中不断继续氧化分解供能，即先有效转变成丙酮酸， 再继续分解。又如心肌及肝脏中苹果酸脱氢酶同工酶在胞质与线粒体中的不同分布，也推动了 胞质中的 NADH 穿梭进入线粒体进行氧化磷酸化生成 ATP 等。 六、 酶含量的调节 （一） 酶蛋白生物合成的诱导与阻遏 使酶蛋白合成增加的作用称为诱导（induction），引起诱导作用的物质称为诱导剂；而使 酶蛋白合成减少的作用称为阻遏（represtion），引起阻遏作用的物质称为阻遏剂。诱导剂与阻 遏剂发挥作用的环节是通过 DNA 的转录与翻译过程，尤其是通过转录过程，也就是通过基因 表达的调控来发挥作用，蛋白质生物合成的过程需时较长，诱导与阻遏的调节效应出现得较迟， 为迟缓调节，且酶蛋白生物合成后，即使去除了诱导剂，酶的活性仍保持，直至酶蛋白本身被 代谢降解破坏，因此其调节效应持续时间较长，生物合成蛋白质消耗的能量也较多。 1. 底物的诱导 精氨酸可诱导 Hela 细胞中精氨酸酶的合成、色氨酸可诱导小鼠肝细胞中色氨酸吡咯酶的 合成。长期以高糖、低蛋白质作为主要饮食的亚洲发展中国家人民，消化液中淀粉酶活性就要 比西方发达国家人群高，而蛋白酶的活性就比较低。长期酗酒的人由于酒精的诱导，肝中醇脱 氢酶的活性就比较高，能迅速代谢降解乙醇，因此一般不容易喝醉。底物诱导酶蛋白生物合成 的例子在自然界存在相当普遍。 2. 激素的诱导 长期用糖皮质激素药物的重度慢性哮喘和慢性肾性、红斑狼疮病人，体内糖异生关键酶合 成与活性就偏高，促使蛋白质转化生成糖，因此常可表现出高血糖，且骨骼疏松而容易骨折