[农学]第十一章 代谢调节.pptVIP

第十一 章物质代谢的联系及其调节 第一节 物质代谢的相互联系 脂肪代谢和糖代谢的关系 核酸与糖、脂类、蛋白质代谢的联系 糖类、脂类、氨基酸和核苷酸的代谢联系 第二节 代 谢 调 节 一、细胞区域化调节 二、酶水平调节 （一）、酶原激活 (二）、酶活性的前馈和反馈调节 1、限速步骤和标兵酶  反馈抑制 顺序反馈抑制示意图 芳香族氨基酸合成的顺序反馈调节 协同反馈抑制示意图 赖氨酸和苏氨酸的协同反馈调节 累积反馈抑制示意图 谷氨酰氨合成酶的累积反馈抑制 前馈激活 同工酶反馈抑制示意图 几种氨基酸的同工酶反馈调节 （四）、共价修饰 果糖－2，6-二磷酸合成和降解的调控 （五）辅因子对已有酶活性的调节 三、 激素水平的调节 激素 激素的受体（receptor） 化学本质 存在部位 蛋白质 靶细胞质膜 靶细胞内 靶细胞质膜和靶细胞内 蛋白质和肽类激素 类固醇激素的调节机制 四、 神经系统对代谢的调节 整体调节=神经-体液调节 神经系统直接作用 通过调节激素的分泌对代谢调节 第三节 基因表达调控 一、原核和真核生物基因组 基因（gene）：从遗传学讲，基因就是遗传的基本单位或单元，具有编码RNA或多数情况下编码多肽功能的信息单位。从分子生物学看，基因是负载特定遗传信息的DNA分子片段原核生物基因组 基因组（genome)：指某一特定生物单倍体所含有的全部基因。 基因表达(gene expression)：基因表达就是基因转录及翻译的过程。产生具有特异生物学功能的蛋白质分子，赋予细胞或个体一定的功能或形态表型 （一）原核生物基因组的特点 1、原核生物DNA分子上大部分是编码蛋白质的结构基因，且多数为单拷贝或仅有少数重复 2、功能相关的基因常串联在一起，转录在一条mRNA分子中（多顺反子） 3、有基因重叠，即一个基因部分与另一个基因重叠，但有不同的阅读框。基因或一个基因包含在另一个中（基因内基因）。 （二）真核生物基因组的特点 1、基因组大，有多个复制子 2、有大量重复序列： 单拷贝序列－－主要编码蛋白质 中度重复序列－－重复几十次到几千次。 主 要rRNA, tRNA和某些表达量大的蛋白质 高度重复序列－－可重复几百万次， 为不编码序列 3、有断裂基因，即基因中有内含子和外显子 4、基因组上有多数不编码序列，其在基因表达调控中起重要作用 二、原核生物的基因表达调控操纵子学说 乳糖操纵子的负调控 乳糖操纵子的正调控 2.衰减作用对色氨酸操纵子的调控 衰减子是一段富含GC回文序列和富含AT的DNA序列，即内部内终止子。 前导肽含14个AA，第10、11位为Trp 酶的诱导和阻遏操纵子模型 真核生物基因表达调控 反式因子即转录因子, 转录因子TFⅡD 识别结合 TATA box 转录因子 SP1 识别结合 GC box 转录因子 CTF1 识别结合 CCAATbox 转录因子有两个必需的结构域DNA 结合结构域：与顺式元件识别、结合 转录激活结构域：与RNA聚合酶结合 Zinc-fingers 锌指 最常见DNA结合域之一 约有23个AA残基 其中4个AA残基 （2个Cys，2个His或4个Cys） 配位键 Zn2+ 锌指 与DNA双螺旋大沟结合。 存在于多种真核转录因子 具多个锌指结构 Helix-turn-helix α螺旋-β转角-α螺旋 最常见DNA结合域之一 例：CAP (最早在原核生物中发现） α螺旋识别、进入DNA双螺旋结构的大沟 Leucine-zippers 亮氨酸拉链 一段肽链中每隔7个AA 即有一个Leu，α螺旋 亲水面：亲水AA组成 疏水面：Leu组成 （亮氨酸拉链条） 可形成二聚体发挥作用 （同二聚体/异二聚体） DNA的结合域： 拉链区的氨基端约30AA的碱性区（富含Lys和Arg） 作用特点 量小作用大 有特异性 作用迅速 蛋白质激素的信息传递 激素 受体 Ｇ蛋白 酶 第二信使（cAMP) 蛋白激酶 酶或其他功能蛋白 生物学效应 主要的第二信使物质：cAMP、cGMP、IP3、DG (DAG，甘油二脂)、Ca2+ 2,6-二磷酸果糖酶2 （FBPase2） 低血糖时 Pi F-2,6-BP F-6-P cAMP 胰高血糖素 + PFK2/FBPase2 己糖激酶 — EMP