《生物化學(xué)與分子生物學(xué)》 一、細(xì)胞內(nèi)酶的分隔分布

從物質(zhì)代謝過程中可知，酶在細(xì)胞內(nèi)是分隔著分布的。代謝上有關(guān)的酶，常常組成一個酶體系，分布在細(xì)胞的某一組分中，例如,糖酵解酶系和糖元合成、分解酶系存在于胞液中；三羧酸循環(huán)酶系和脂肪酸β-氧化酶系定位于線粒體；核酸合成的酶系則絕大部分集中在細(xì)胞核內(nèi)。這樣的酶的隔離分布為代謝調(diào)節(jié)創(chuàng)造了有利條件，使某些調(diào)節(jié)因素可以較為專一地影響某一細(xì)胞組分中的酶的活性，而不致影響其他組分中的酶的活性，從而保證了整體反應(yīng)的有序性。一些代謝物或離子在各細(xì)胞組分間的穿梭移動也可以改變細(xì)胞中某些組分的代謝速度。例如，在胞液中生成的脂酰輔酶A主要用于合成脂肪；但在肉毒堿的作用下，經(jīng)肉毒堿脂酰轉(zhuǎn)移酶的催化，脂酰輔酶A可進入線粒體，參與β-氧化的過程。又如，Ca＋＋從肌細(xì)胞線粒體中出來,可以促進胞液中的糖元分解，而Ca＋＋進入線粒體則有利于糖元合成。

物質(zhì)代謝實質(zhì)上是一系列的酶促反應(yīng)，代謝速度的改變并不是由于代謝途徑中全部酶活性的改變，而常常只取決于某些甚至某一個關(guān)鍵酶活性的變化。此酶通常是整條通路中催化最慢一個反應(yīng)的酶，稱為限速酶。它的活性改變不但可以影響整個酶體系催化反應(yīng)的總速度，甚至還可以改變代謝反應(yīng)的方向。如，細(xì)胞中ATP/AMP的比值增加，可以抑制磷酸果糖激酶(和丙酮酸激酶)的活性，這不但減慢了糖酵解的速度，還可以通過激活果糖-1，6-二磷酸酶而使糖代謝方向傾向于糖異生。因此，改變某些關(guān)鍵酶的活性是體內(nèi)代謝調(diào)節(jié)的一種重要方式。

人體代謝的細(xì)胞水平調(diào)節(jié)，從速度方面來說有兩種方式，一種是快速調(diào)節(jié)，一般在數(shù)秒或數(shù)分鐘內(nèi)即可發(fā)生。這種調(diào)節(jié)是通過激活或抑制體內(nèi)原有的酶分子來調(diào)節(jié)酶促反應(yīng)速度的，是在溫度、pH、作用物和輔酶等因素不變的情況下，通過改變酶分子的構(gòu)象或?qū)γ阜肿舆M行化學(xué)修飾來實現(xiàn)酶促反應(yīng)速度的迅速改變的。另一種是遲緩調(diào)節(jié)，一般經(jīng)數(shù)小時后才能實現(xiàn)。這種方式主要是通過改變酶分子的合成或降解速度來調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)酶分子的含量?，F(xiàn)將這兩類調(diào)節(jié)作用分述如下：