物质代谢的相互联系和调节控制医学知识培训课件.ppt
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- 关 键 词:
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1、物质代谢的相互联系和调节控制医学知识物质代谢的相互联系和调节控制医学知识2(一)酶水平调节(一)酶水平调节(二)细胞水平调节(二)细胞水平调节(酶在细胞内的集中存在与隔离分布酶在细胞内的集中存在与隔离分布)(三)激素对代谢的调节(三)激素对代谢的调节(四)神经系统对代谢的调节(四)神经系统对代谢的调节 物质代谢的相互联系和调节控制医学知识31.酶活性的调节酶活性的调节(1)别构调节作用)别构调节作用(2)共价修饰调节作用)共价修饰调节作用2.酶合成调节酶合成调节(基因表达调控)(基因表达调控)(1)酶的诱导合成)酶的诱导合成(2)酶的诱导阻遏)酶的诱导阻遏(一)酶水平调节(一)酶水平调节物质代
2、谢的相互联系和调节控制医学知识41、酶活性调节、酶活性调节(1)别构调节)别构调节1)概念)概念:当别构剂与酶的活性部位以非共价键结合时当别构剂与酶的活性部位以非共价键结合时,会会使酶的构象发生改变使酶的构象发生改变,从而影响酶活性从而影响酶活性.别构剂别构剂:一般是激素、底物、产物或与该酶有关的辅酶一般是激素、底物、产物或与该酶有关的辅酶或核苷酸类物质。或核苷酸类物质。2)别构酶的特点:)别构酶的特点:大多为寡聚酶,由两个或两个以上亚基组成,一组为催大多为寡聚酶,由两个或两个以上亚基组成,一组为催化亚基,与底物结合化亚基,与底物结合,一组为调节亚基,可与别构剂结一组为调节亚基,可与别构剂结合
3、。合。别构酶在别构剂作用下活性增高,叫别构激活;活性降别构酶在别构剂作用下活性增高,叫别构激活;活性降低,叫别构抑制。低,叫别构抑制。别构酶的酶促反应速度对底物浓度作图不符合米氏图,别构酶的酶促反应速度对底物浓度作图不符合米氏图,呈呈“S”型曲线。型曲线。物质代谢的相互联系和调节控制医学知识53)酶别构调节方式:)酶别构调节方式:依据别构剂的不同或调节方式的不同可分为:依据别构剂的不同或调节方式的不同可分为:前馈:反应的底物通过影响别构酶的活性来调节代谢的前馈:反应的底物通过影响别构酶的活性来调节代谢的过程。可分为正前馈和负前馈。过程。可分为正前馈和负前馈。反馈调节:反应中间产物或终产物通过影
4、响别构酶的活反馈调节:反应中间产物或终产物通过影响别构酶的活性来调节代谢过程。也分正、负反馈性来调节代谢过程。也分正、负反馈腺苷酸对别构酶的调节:在糖代谢和三羧酸循环等与能腺苷酸对别构酶的调节:在糖代谢和三羧酸循环等与能量生成有关的代谢途径中,别构酶的活性可因量生成有关的代谢途径中,别构酶的活性可因ATP、ADP、AMP的浓度大小而被激活或抑制。的浓度大小而被激活或抑制。多余代谢物对别构酶的调节作用:当一条代谢途径中的多余代谢物对别构酶的调节作用:当一条代谢途径中的产物多余时,会影响有关的别构酶,使代谢方向和速度产物多余时,会影响有关的别构酶,使代谢方向和速度改变。改变。物质代谢的相互联系和调
5、节控制医学知识6物质代谢的相互联系和调节控制医学知识82.大肠杆菌酶合成调节大肠杆菌酶合成调节(基因表达的调节基因表达的调节)酶生物合成在转录水平和翻译水平的调节。酶生物合成在转录水平和翻译水平的调节。(1)原核生物基因表达调节)原核生物基因表达调节19601961年,法国巴黎的巴斯德研究所的年,法国巴黎的巴斯德研究所的J.Monod(莫(莫诺)和诺)和 F.Jacob(雅各布)通过对大肠杆菌研究(雅各布)通过对大肠杆菌研究 提出乳提出乳糖操纵子模型(糖操纵子模型(lac operon model)。)。1965年获诺贝尔奖年获诺贝尔奖.酶合成的诱导作用酶合成的诱导作用降解物的阻遏作用降解物的
6、阻遏作用酶合成的阻遏作用酶合成的阻遏作用(2)真核生物基因表达的调控)真核生物基因表达的调控为多级调控方式:转录前水平调控、转录水平上的调控、为多级调控方式:转录前水平调控、转录水平上的调控、转录后水平的调控、翻译水平调控、翻译后水平调控。转录后水平的调控、翻译水平调控、翻译后水平调控。物质代谢的相互联系和调节控制医学知识9(1)原核生物基因表达调控)原核生物基因表达调控酶合成的诱导作酶合成的诱导作用用乳糖操纵子学说乳糖操纵子学说与乳糖合成有关的基因与乳糖合成有关的基因 调节基因调节基因mRNA阻遏蛋白阻遏蛋白 启动基因启动基因:有有RNA聚合酶的结合位点聚合酶的结合位点 操纵基因:可与阻遏蛋
7、白结合,阻碍操纵基因:可与阻遏蛋白结合,阻碍RNA聚合酶聚合酶 与启动基因结合。与启动基因结合。结构基因:一群,能转录和翻译。结构基因:一群,能转录和翻译。物质代谢的相互联系和调节控制医学知识10ayzopioCAP(代谢产物活化蛋白代谢产物活化蛋白)与与cAMP形形成复合物,结合在乳糖操纵子的启动基成复合物,结合在乳糖操纵子的启动基因上,促进转录的进行。因上,促进转录的进行。cAMP-CAP是正调控因子,阻遏蛋白是正调控因子,阻遏蛋白是负调控因子是负调控因子。结构基因结构基因操纵基因操纵基因调节基因调节基因ayopiz诱导物诱导物(乳糖乳糖)诱导物诱导物-阻遏阻遏蛋白复合物蛋白复合物起动子起
8、动子阻遏蛋白阻遏蛋白物质代谢的相互联系和调节控制医学知识11降解物的阻遏作用 当大肠杆菌的培养基中既含葡萄糖也含乳糖时当大肠杆菌的培养基中既含葡萄糖也含乳糖时,优先利用葡萄糖优先利用葡萄糖,也就是说也就是说,在有葡萄糖存在时在有葡萄糖存在时,乳糖操纵子是关闭的乳糖操纵子是关闭的,不能合成利用乳糖的不能合成利用乳糖的3种种酶酶.葡萄糖阻遏了利用乳糖葡萄糖阻遏了利用乳糖3种酶的生成种酶的生成.后来发现后来发现,这种阻遏作用这种阻遏作用,不是葡萄糖本身的作用不是葡萄糖本身的作用,而是而是葡萄糖的代谢产物葡萄糖的代谢产物阻遏了酶的合成阻遏了酶的合成,是葡萄是葡萄糖的代谢产物抑制了糖的代谢产物抑制了腺苷
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