第八章微生物代谢代谢控制育种.ppt

调节基因阻遏蛋白阻遏物阻遏蛋白阻挡操纵基因基因不表达（无活性）（有活性）实例：大肠杆菌乳糖操纵子（如图）酶合成的阻遏机理第60页，共114页，星期日，2025年，2月5日酶的诱导和阻遏操纵子模型B.有活性阻遏蛋白加诱导剂A.有活性阻遏蛋白C.无活性阻遏蛋白D.无活性阻遏蛋白加辅阻遏剂操纵基因启动基因调节基因结构基因阻遏蛋白(有活性)阻遏蛋白阻挡操纵基因结构基因不表达诱导物诱导物与阻遏蛋白结合,使阻遏蛋白不能起到阻挡操纵基因的作用,结构基因可以表达酶蛋白mRNA阻遏蛋白不能跟操纵基因结合,结构基因可以表达阻遏蛋白(无活性)酶蛋白mRNA代谢产物与阻遏蛋白结合,从而使阻遏蛋白能够阻挡操纵基因,结构基因不表达代谢产物第61页，共114页，星期日，2025年，2月5日乳

糖

操

纵

子

的

负

调

控调节基因操纵基因乳糖结构基因PLacZLacYLacamRNA阻遏蛋白（有活性）基因关闭启动子ORPLacZLacYLaca调节基因操纵基因乳糖结构基因启动子ORmRNAZmRNAYmRNAa阻遏蛋白（无活性）基因表达mRNAA、乳糖操纵子的结构

B、乳糖酶的诱导

乳糖阻遏蛋白（有活性）第62页，共114页，星期日，2025年，2月5日乳糖操纵子的正调控RLacZLacYLacamRNAmRNAZmRNAYmRNAa基因表达CAP基因结构基因TCAPOCAP结合部位RNA聚合酶TcAMP-CAPP葡萄糖分解代谢产物腺苷酸环化酶磷酸二酯酶ATPcAMP5-AMP抑制激活葡萄糖降解物与cAMP的关系cAMPCAP：降解物基因活化蛋白（catabolicgeneactivationprotein）降低cAMP浓度使CAP呈失活状态第63页，共114页，星期日，2025年，2月5日第四节?酶活性的调节通过改变酶分子的活性来调节代谢速度的调节方式称为酶活性的调节。包括酶活性的激活和抑制。酶活性的激活指在分解代谢途径中，后面的反应可被较前面的中间产物所促进。这种调节方式更直接,且见效快,是发生在蛋白质水平上的调节。第64页，共114页，星期日，2025年，2月5日蛋白质水平上的调节蛋白质水平上的调节就是通过调节酶分子的活性来调节代谢中间物和能量的产生和消耗速度，这种调节是因蛋白质（酶）分子构象的变化而实现的，其特点是响应快。第65页，共114页，星期日，2025年，2月5日在代谢途径中调节酶活力的方式有以下几种形式：(1)抑制作用①简单抑制指一种代谢产物在细胞内累积多时，由于物质作用定律的关系，可抑制其本身的形成。②反馈抑制是指酶促反应终产物对酶活力的抑制。(2)活化作用机体为了使代谢正常也用增进酶活力的方式进行代谢调节。第66页，共114页，星期日，2025年，2月5日一酶活性的调控方式1.在代谢途径中调节酶活性几个酶或十几个酶前后配合，完成一系列代谢反应，形成一条代谢途径。在一条代谢途径中，常常是前一个酶促反应的产物，便是下一个酶促反应的底物。第67页，共114页，星期日，2025年，2月5日反馈抑制一条代谢途径的终产物，有时可与该代谢途径的第一步反应的酶相结合，结合的结果使这个酶活性下降，从而使整条代谢途径的反应速度慢起来。这种情况称为“反馈抑制”。第68页，共114页，星期日，2025年，2月5日第69页，共114页，星期日，2025年，2月5日反馈激活和前馈激活把产物对酶的影响称为反馈，底物对酶的影响称为前馈。前馈作用一般是激活酶的活性。在分解代谢中，后面的反应可被较前面反应的中间产物所促进，如粪链球菌的乳酸脱氢酶活性可被1,6-二磷酸果糖所激活；又如在粗糙脉孢霉培养时，柠檬酸会促进异柠檬酸脱氢酶活性。第70页，共114页，星期日，2025年，2月5日酶

的

反

馈

激

活葡萄糖草酰乙酸丙酮酸羧化酶乙酰CoA活化磷酸烯醇式丙酮酸柠檬酸?-酮戊二酸1，6-二磷酸果糖第71页，共114页，星期日，2025年，2月5日前馈激活第72页，共114页，星期日，2025年，2月5日2.共价调节在酶分子上以共价键连上或脱下某种特殊化学基团所引起的酶分子活性改变,称为酶的共价调节，也称共价修饰。共价修饰的结果，使酶蛋白分