三、酶含量調(diào)節(jié)
除通過改變酶分子的結(jié)構(gòu)來調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)原有酶的活性外，生物體還可通過改變酶的合成或降解速度以控制酶的絕對含量來調(diào)節(jié)代謝。要升高或降低某種酶的濃度，除調(diào)節(jié)酶蛋白合成的誘導(dǎo)和阻遏過程外，還必須同時控制酶降解的速度，現(xiàn)分述如下：
(一)酶蛋白合成的誘導(dǎo)和阻遏
酶的底物或產(chǎn)物、激素以及藥物等都可以影響酶的合成。一般將加強(qiáng)酶合成的化合物稱為誘導(dǎo)劑(inducer)，減少酶合成的化合物稱為阻遏劑(repressor)。誘導(dǎo)劑和阻遏劑可在轉(zhuǎn)錄水平或翻譯水平影響蛋白質(zhì)的合成，但以影響轉(zhuǎn)錄過程較為常見。這種調(diào)節(jié)作用要通過一系列蛋白質(zhì)生物合成的環(huán)節(jié)，故調(diào)節(jié)效應(yīng)出現(xiàn)較遲緩。但一旦酶被誘導(dǎo)合成，即使除去誘導(dǎo)劑，酶仍能保持活性，直至酶蛋白降解完畢。因此，這種調(diào)節(jié)的效應(yīng)持續(xù)時間較長。
1.底物對酶合成的誘導(dǎo)作用 受酶催化的底物常�？梢哉T導(dǎo)該酶的合成，此現(xiàn)象在生物界普遍存在。高等動物體內(nèi)，因有激素的調(diào)節(jié)作用，底物誘導(dǎo)作用不如微生物體內(nèi)重要，但是,某些代謝途徑中的關(guān)鍵酶也受底物的誘導(dǎo)調(diào)節(jié)。例如，若鼠的飼料中酪蛋白含量從8%增至70%，則鼠肝中的精氨酸酶的活性可增加2?倍。在食物消化吸收后，血中多種氨基酸的濃度增加，氨基酸濃度的增加又可以誘導(dǎo)氨基酸分解酶體系中的關(guān)鍵酶，如蘇氨酸脫水酶和酪氨酸轉(zhuǎn)氨酶等酶的合成。這種誘導(dǎo)作用對于維持體內(nèi)游離氨基酸濃度的相對恒定有一定的生理意義。
2.產(chǎn)物對酶合成的阻遏 代謝反應(yīng)的終產(chǎn)物不但可通過變構(gòu)調(diào)節(jié)直接抑制酶體系中的關(guān)鍵酶或起催化起始反應(yīng)作用的酶，有時還可阻遏這些酶的合成。例如，在膽固醇的生物合成中，β－羥－β－甲基戊二酰輔酶A(HMg CoA)還原酶是關(guān)鍵酶，它受膽固醇的反饋阻遏。但這種反饋阻遏只在肝臟和骨髓中發(fā)生，腸粘膜中膽固醇的合成似乎不受這種反饋調(diào)節(jié)的影響。因此攝食大量膽固醇，漿膽固醇仍有升高的危險。此外，如δ-氨基-γ-酮戊酸(ALA)合成酶，它是血紅素合成酶系中的起始反應(yīng)酶，它受血紅素的反饋阻遏。
3.激素對酶合成的誘導(dǎo)作用 激素是高等動物體內(nèi)影響酶合成的最重要的調(diào)節(jié)因素。糖皮質(zhì)激素能誘導(dǎo)一些氨基酸分解代謝中起催化起始反應(yīng)作用的酶和糖異生途徑關(guān)鍵酶的合成，而胰島素則能誘導(dǎo)糖酵解和脂肪酸合成途徑中的關(guān)鍵酶的合成。
4.藥物對酶合成的誘導(dǎo)作用
很多藥物和毒物可促進(jìn)肝細(xì)胞微粒體中單加氧酶(或稱混合功能氧化酶)或其他一些藥物代謝酶的誘導(dǎo)合成，從而促進(jìn)藥物本身或其他藥物的氧化失活，這對防止藥物或毒物的中毒和累積有著重要的意義。其作用的本質(zhì)，也屬于底物對酶合成的誘導(dǎo)作用。另一方面,它也會因此而導(dǎo)致出現(xiàn)耐藥現(xiàn)象。如，長期服用苯巴比妥的病人，會因苯巴比妥誘導(dǎo)生成過多的單加氧酶而使苯巴比妥藥效降低。氨甲喋呤治療腫瘤時，也可因誘導(dǎo)葉酸還原酶的合成而使原來劑量的氨甲喋呤不足而出現(xiàn)藥物失效現(xiàn)象。
(二)酶分子降解的調(diào)節(jié)
細(xì)胞內(nèi)酶的含量也可通過改變酶分子的降解速度來調(diào)節(jié)。饑餓情況下，精氨酸酶的活性增加，主要是由于酶蛋白降解的速度減慢所致。饑餓也可使乙酰輔酶A羧化酶濃度降低，這除了與酶蛋白合成減少有關(guān)外，還與酶分子的降解速度加強(qiáng)有關(guān)。苯巴比妥等藥物可使細(xì)胞色素b5和NADPH－細(xì)胞色素Ｐ450還原酶降解減少，這也是這類藥物使單加氧酶活性增強(qiáng)的一個原因。
酶蛋白受細(xì)胞內(nèi)溶酶體中蛋白水解酶的催化而降解，因此,凡能改變蛋白水解酶活性或蛋白水解酶在溶酶體內(nèi)分布的因素，都可間接地影響酶蛋白的降解速度。有關(guān)情況尚了解不多�？傊ㄟ^酶降解以調(diào)節(jié)酶含量的重要性不如酶的誘導(dǎo)和阻遏作用。
