生物化学：第十二章 代谢的联系及调节课件.ppt

脂肪代谢和糖代谢的关系 四 核酸与糖、脂类、蛋白质代谢的联系 糖类脂类氨基酸和核苷酸之间的代谢联系 生物氧化的三个阶段 糖的分解代谢和糖异生的关系 糖分解和糖异生途径中相对独立的单向反应 ATP是通用的能量载体 指细胞内ATP、ADP、AMP系统中可供利用的高能磷酸键的量度。 生物体内糖代谢和脂类代谢虽然受到柠檬酸、乙酰辅酶A等物质的调节，但调节控制中起决定作用的是ATP、AMP这些反应能荷物质。 酶定位的区域化 细胞水平的调节作用 激素水平的调控作用 神经水平的调控作用 细胞-酶水平调控作用 第三节 酶活性调节 一 酶的别构效应 二 酶活性的前馈和反馈调节 三 产能反应与需能反应的调节 四 酶的共价修饰与级联放大机制 有些酶分子除了具有活性中心（结合部位和催化部位）外，还存在一个特殊的调控部位，即变构中心。 变构中心虽然不是酶活性中心的组成部分，但它可以与某些化合物（称为变构剂）发生非共价结合，引起酶分子构象的改变，对酶起到激活或抑制的作用。这类酶通常称为变构酶，由于变构剂与变构中心的结合而引起酶活性改变的现象则称为变构调节作用。 目前已知的变构酶均为寡聚酶，含两个或两个以上的亚基，一般分子量较大，而且具有复杂的空间结构。 实验发现，在变构酶中起催化作用，称为催化亚基；与变构剂结合的对反应起调节作用，称为调节亚基。 大多数由变构酶催化的反应不遵守米氏方程，由变构剂所引起的抑制作用也不服从典型的竞争性或非竞争性抑制作用的数量关系。 变构剂可以分为两类 激活变构剂：变构剂与酶分子结合后，酶的构象发生了变化，这种新的构象有利于底物分子与酶的结合，使酶促反应速度提高。 抑制变构剂：变构剂与酶分子结合所引起的酶的构象变化不利于与底物的结合，表现出一定程度的抑制作用。 一般代谢产物变构抑制剂,而代谢底物往往是变构激活剂. 二 酶活性的前馈和反馈调节 反馈调节中酶活性调节的机制 6-磷酸葡萄糖对糖原合成的前馈激活作用 磷酸烯醇式丙酮酸羧化反应的调节控制 氨基酸合成的反馈调控 能荷状态与反馈调节 能荷指细胞内ATP、ADP、AMP系统中可供利用的高能磷酸键的量度。 生物体内糖代谢和脂类代谢虽然受到柠檬酸、乙酰辅酶A等物质的调节，但调节控制中起决定作用的是ATP、AMP这些反应的能荷 物质。 糖酵解与三羧酸循环途径的调节 共价修饰 被修饰的酶可以有两种互变形式，即一种为活性形式（具有催化活性），另一种为非活性形式（无催化活性)。正反两个方向的互变均发生共价修饰反应，并且都将引起酶活性的变化。 共价修饰调节作用可以产生酶的连续激活现象，所以 具有信号放大效应。例如肾上腺素引起糖原分解过程中的一系列磷酸化激活步骤，其结果将激素的信号被逐级放大了约300万倍。 cAMP激活蛋白激酶的作用机理 第四节 基因表达的调控 一 原核和真核基因组 原核生物基因组的特点 1、基因组大，有多个复制子；mRNA 为单顺反子.2、有大量重复序列，根据重复次数可分为： ? 单拷贝序列，主要编码蛋白质，数量多，但含量少 ? 中度重复序列，可重复几十到几千次，编码tRNA、rRNA  和表达量大的蛋白质. ? 高度重复序列，可重复几百万次，不编码，有高度变异性， 可作指纹图谱分析.3、有断裂基因，即基因中有外显子区和内含子区，转录后经  剪切去掉内含子后才成为可翻译的mRNA模板或功能rRNA.4、DNA上有多数不编码序列，在基因表达调控中起重要作用. 二 原核生物酶合成调节的遗传机制(操纵子学说) 酶的诱导和阻遏操纵子模型 阻遏蛋白的负性调节 当无诱导物乳糖存在时，调节基因编码的阻遏蛋白（repressor protein）处于活性状态，阻止RNA聚合酶与启动基因的结合，则无法启动转录。 当有乳糖存在时，lac操纵子（元）即可被诱导。乳糖进入细胞，经β－半乳糖苷酶催化，转变为半乳糖。后者作为一种诱导剂分子结合阻遏蛋白，使蛋白构象变化，导致阻遏蛋白与O序列解离、转录发生。 异丙基硫代半乳糖苷（IPTG）是一种作用极强的诱导剂，不被细菌代谢而十分稳定，因此被实验室广泛应用 大肠杆菌乳糖操纵子模型 乳糖操纵子的降解物阻遏 当没有葡萄糖及cAMP浓度较高时，cAMP与CAP结合，这时CAP结合在lac启动序列附近的CAP位点，可刺激RNA转录活性。葡萄糖的分解代谢产物能抑制腺苷酸环化酶活性并活化磷酸二酯酶，从而降低了cAMP的浓度，CAP不能被活化形成CAP－cAMP复合物，则不能转录。 lac阻遏蛋白负性调节与CAP正性调节两种机制协调合作：当Lac阻遏蛋白封闭转录时，CAP对该系统不能发挥作用；但是如果没有CAP存在来加强转录活性，即使阻遏蛋白