《代谢调节综述》PPT课件

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1、生物化学第十四章代谢调节综述第十四章代谢调节综述14.1细胞水平的代谢调节14.2激素水平的代谢调节14.3神经水平的调节14.4常见代谢途径及相互影响14.1细胞水平的代谢调节代谢途径的区域化酶活力的共价修饰调节酶量的调节酶活力的非共价修饰调节返回代谢途径的区域化概念：代谢途径的有关酶类，常常组成酶系，分布于细胞的某一区域或亚细胞结构中，使不同代谢途径在不同细胞内进行区域化的意义：区域化的存在显著影响真核细胞的代谢情况，有利于代谢的调节。例如：脂肪酸的分解与合成酶定位的区域化线粒体:丙酮酸氧化;三羧酸循环;-氧化;呼吸链电子传递;氧化磷酸化细胞质:酵解;磷戊

2、糖途径;糖原合成;脂肪酸合成;细胞核:核酸合成内质网:蛋白质合成;磷脂合成真核细胞内某些酶的区域化分布酶或酶系所在区域酶或酶系所在区域糖酵解酶系胞液蛋白质合成酶系粗面内质网三羧酸循环酶系线粒体DNA聚合酶细胞核磷酸戊糖途径酶系胞液RNA聚合酶细胞核脂肪酸β氧化酶系线粒体水解酶类溶酶体脂肪酸合成酶系胞液过氧化氢酶过氧化酶体尿素合成酶系线粒体和胞液糖异生所需酶线粒体和胞液返回酶活力的非共价修饰调节概念：酶的活力可由内在因素（如底物浓度、辅因子、温度、pH、离子强度等）直接调节或由某些其它因素（代谢产物或小分子调节物）间接调节。这类调节作用具有非共价作用的特点。作用的

3、开始和终止速度很快，时间为毫秒范围。酶的非共价修饰调节别构调节：前馈和反馈别构调节：前馈与反馈某些重要代谢过程中的调节酶及其效应物代谢途径调节酶别构激活剂别构抑制剂糖原分解糖原磷酸化酶AMPATP糖酵解己糖激酶1，6-二磷酸果糖6－磷酸葡萄糖磷酸果糖激酶AMP、ADP、2，6-二磷酸果糖ATP、柠檬酸、NADH丙酮酸激酶1，6-二磷酸果糖ATP、乙酰CoA、Ala糖异生丙酮酸羧化酶乙酰CoA、ATPADP果糖-1，6-二磷酸酶ATP、柠檬酸、3-磷酸甘油酸AMP糖的有氧氧化柠檬酸合成酶AMPATP，长链脂酰CoANADH、琥珀酰CoAα-酮戊二酸脱氢酶琥珀酰Co

4、A、NADH、ATP异柠檬酸脱氢酶ADP、AMPATP、NADH糖原合成糖原合成酶6-磷酸葡萄糖脂肪酸合成乙酰CoA羧化酶柠檬酸、异柠檬酸长链脂酰CoA氨基酸代谢谷氨酸脱氢酶ADPATP、NADH返回酶活力的共价修饰调节概念：酶蛋白在另一种酶的催化下，在其分子上以共价结合的方式接上或脱去某种特殊的化学基团，从而引起酶活力改变的过程。类型：磷酸化/去磷酸化，乙酰化/去乙酰化，腺苷酰化/去腺苷酰化，尿苷酰化/去尿苷酰化，甲基化/去甲基化，氧化（S-S）/还原(2SH)例如：糖原磷酸化酶意义：代谢作用中关键酶的共价修饰是级联放大的最终阶段。（特别是激素调节）酶促共价化

5、学修饰对酶活力的调节酶反应类型修饰前后酶活力的变化磷酸化酶磷酸化/去磷酸化增加/降低磷酸化酶b激酶磷酸化/去磷酸化增加/降低糖原合成酶磷酸化/去磷酸化降低/增加丙酮酸脱氢酶磷酸化/去磷酸化增加/降低激素敏感的脂肪酸磷酸化/去磷酸化增加/降低谷氨酰胺合成酶腺苷酰化/去腺苷化降低/增加磷酸化酶的共价修饰调节共价修饰与级联放大返回酶量的调节(1)酶生物合成的诱导和阻遏某些物质（诱导物）能促进细胞内酶的生物合成，这种作用叫作酶的诱导生成作用。β-半乳糖酶是个诱导酶；胰岛素诱导糖原合成所需酶等某些代谢产物能阻止细胞内某种酶的生成，这种作用叫阻遏作用。色氨酸或组氨酸(作为辅

6、阻遏剂)；β-羟-β-甲基戊二酰CoA还原酶（受胆固醇阻遏）(2)酶的降解减少酶的含量，酶降解速度的增加返回酶生物合成的诱导和阻遏操纵子学说操纵子：在DNA分子的不同区域分布着一个调节基因和一个操纵子，一个操纵子包括一个操纵基因，一群功能相关的结构基因，以及在调节基因和操纵基因之间专管转录起始的启动基因。酶生物合成的诱导和阻遏操纵子学说当操纵基因“开启”时，它管辖的结构基因能通过转录和翻译而合成某种蛋白质。而操纵基因的“开”与“关”受调节基因产生的阻遏蛋白质的控制。阻遏蛋白质又接受来自外界环境的控制，即受一些小分子诱导剂或辅阻遏剂的控制。酶生物合成的诱导和阻遏操

7、纵子学说通常诱导剂是酶的底物，辅阻遏剂是代谢的终产物。这些小分子能以某种方式与阻遏蛋白质分子结合，使阻遏蛋白质产生构象变化，从而决定它是否处于活性状态。在“诱导”的情况下，诱导物同阻遏蛋白结合在一起，使阻遏蛋白质处于失活的构象，这种构象使阻遏蛋白质不能同操纵基因结合，于是操纵基因便“开启”了。在阻遏的情况下，辅阻遏剂同阻遏蛋白质结合后使阻遏蛋白质处于活性状态，紧密地结合在操纵子基因上，操纵基因便“关闭”了。酶生物合成的诱导和阻遏操纵子类型1、诱导型操纵子乳糖操纵子2、阻遏型操纵子色氨酸操纵子诱导型操纵子I为启动基因，R为调节基因，T为终止基因，O为操纵基因，S1

8、,S2……Sn分别表明不