
【医】 regulation of metabolism
代谢调节(Metabolic Regulation)是生物体内通过酶活性控制、基因表达调控和信号传导途径维持能量平衡与物质转化的动态过程。该机制确保细胞在不同生理状态下高效利用底物,同时响应环境变化。
核心机制
代谢调节通过变构效应(如ATP抑制磷酸果糖激酶)和共价修饰(如胰高血糖素引发的磷酸化反应)实现。这种多层次控制体系在《生物化学原理》(David L. Nelson, 第3版)中被定义为"细胞代谢通路的精准阀门"。
生理意义
肝脏的糖原分解调节(胰岛素/胰高血糖素平衡)和脂肪组织的脂解作用调控,证实了代谢调节在维持血糖稳态中的关键作用。Nature Reviews Molecular Cell Biology 2020年研究显示,AMPK通路异常会导致Ⅱ型糖尿病。
跨物种共性
从大肠杆菌的乳糖操纵子到人类的mTOR信号通路,进化保守性特征揭示代谢调节在生命系统中的基础地位。ScienceDirect数据库收录的多篇论文证实该机制跨越原核与真核生物界限。
现代医学应用
肿瘤代谢重编程(瓦氏效应)和线粒体功能障碍研究均建立在代谢调节理论之上。美国国立卫生研究院(NIH)临床数据显示,针对IDH1基因的抑制剂已用于白血病治疗。
代谢调节是生物体通过多种机制调控内部代谢活动,以适应环境变化并维持生命稳定的过程。以下是其核心要点:
代谢调节指生物体对代谢速度、方向及途径的调控。其本质是通过协调分解代谢(释放能量)与合成代谢(消耗能量)的平衡,实现物质与能量的合理分配。
细胞水平调节
通过关键酶活性或数量的改变实现,包括:
激素水平调节
内分泌系统通过激素(如胰岛素、甲状腺素)作用于靶细胞,协调不同组织间的代谢活动。
神经-体液调节
中枢神经系统通过神经递质或激素分泌,实现整体代谢协调(如应激状态下的血糖调节)。
代谢异常可能导致疾病(如糖尿病、甲亢),而运动、营养摄入等外部因素可通过影响激素分泌或酶活性参与调节。
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