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==调控机制== 由于生物体的外界环境处于不断的变化之中,因此代谢反应必须能够被精确的调控,以保持细胞内各组分的稳定,即[[体内平衡]]。[代谢调控也使得生物体能够对外界信号产生[[反馈]]并能够与其周围环境进行互动。其中,两个紧密联系的概念对于了解代谢途径的调控机制非常重要:其一,一个酶在代谢途径中的调节就是它的酶活性是如何根据信号来增加或降低的;其二,由这个酶所施加的控制即是它的活性的变化对于代谢途径整体速率(途径的通量)的影响。例如,一个酶可以在活性上发生很大的变化(比如被高度调控),但如果这些变化对于其所在的代谢途径的通量基本没有影响,那么这个酶就不能够对于这一途径发挥控制作用 代谢调控可分为多个层次。在[[自身调节]]中,代谢途径可以自调节以对底物或产物水平的变化做出反应;例如,产物量降低可以引起途径通量的增加,从而使产物量得到补偿。这种类型的调节包含对于途径中多个酶的活性的变构调节。多细胞生物中,细胞在接收到来自其他细胞的信号后作出反应来改变它的代谢情况,而这就属于外部调控。这些信号通常是通过可溶性分子(“信使”)来传递的,如[[激素]]和[[生长因子]],它们能够特异性地与[[细胞表面]]特定的受体分子结合。在与受体结合之后,信号就会通过[[第二信使]]系统被传递到细胞内部,此过程中通常含有蛋白质的磷酸化。 由[[胰岛素]]调节的葡萄糖代谢是一个研究得比较透彻的外部调控的例子。[机体合成胰岛素是用于对[[血液]]中葡萄糖水平的升高做出反应。胰岛素与细胞表面的胰岛素受体结合,然后激活一系列[[蛋白激酶]][[级联反应]],使细胞能够摄入葡萄糖并将其转化为能量储存分子,如脂肪酸和糖原。糖原的代谢是由[[磷酸化酶]]和糖原合成酶来控制的,前者可以降解糖原,而后者可以合成糖原。这些酶是相互调控的:磷酸化作用可以抑制糖原合成酶的活性,却激活磷酸化酶的活性。胰岛素通过激活蛋白磷酸酶而降低酶的磷酸化,从而使糖原得以合成。
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