代谢的相互关系及调控.doc

《代谢的相互关系及调控.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第十一章代谢的相互关系及调节控制I主要容本章重点讲了两个方面问题，一是生物体不同物质代谢的相互联系，二是生物体物质代谢的调控。一、物质代谢的相互联系糖代谢、脂代谢、蛋白质代谢和核酸代谢是广泛存在于各种生物体的四大物质代谢途径，不同途径之间的相互关系集中体现为各有所重，相互转化，又相互制约的关系。二、代谢调节的一般原理代谢的调节控制方式有分子水平调节、细胞水平调节、激素水平调节和神经水平调节四种，其中神经水平调节是高等动物所特有的，细胞水平是所有生物体共有的，各种类型的调节都是由细胞水平来实现的。细胞水平调控是一切调控的最重要基础，

2、细胞水平调节主要分为酶的区域化分布调节、底物的可利用性、辅因子的可利用性调节、酶活性的调节、酶量调节五种形式。（一）酶的区域化分布调节（二）底物的可利用性（三）辅助因子的可利用性（四）酶活性调节酶活性调节是通过对现有酶催化能力的调节，最基本的方式是酶的反馈调节，亦即通过代谢物浓度对自身代谢速度的调节作用，反馈调节作用根据其效应的不同分为正反馈调节和负反馈调节。反馈是结果对行为本身的调节或输出对输入的调节，在物质代谢调节中引用反馈是指产物的积累对本身代谢速度的调节。反馈抵制调节包括顺序反馈调节、积累反馈调节、协同反馈调节和同功酶调节

3、四种。(五)酶量的调节细胞的酶可以根据其是否随外界环境条件的改变而改变分为组成酶和诱导酶。组成酶是催化细胞各种代谢反应的酶，如糖酵解、三羧酸循环等。诱导酶则是其含量可以随外界条件发生变化的一些酶类。它的产生或消失可以使细胞获得或失去代谢某一种物质的能力。1.原核生物基因表达调控操纵子学说是F.Jacob和J.Monod于1961年首先提出来用于解释原核生物基因表达调控的一个理论。该理论认为一个转录调控单位包括：结构基因、调节基因、启动子和操纵基因四个部分，其中操纵基因加上它所控制的一个或几个结构基因构成的转录调控功能单位称为操纵子

4、。（1）酶合成的诱导乳糖操纵子是目前人们研究最清楚的一种酶合成控制方式。当环境中没有乳糖单独存在时，微生物细胞中不产生与乳糖代谢有关的半乳糖通透酶、b-半乳糖苷酶及硫代半乳糖苷转乙酰基酶三种酶。关于酶合成的诱导应该注意以下几点：①诱导物是所诱导产生诱导酶的正常底物。酶诱导的结果是使细胞获得代谢某一种物质的能力。②阻遏蛋白一合成即有和操纵基因结合的能力，阻遏蛋白结合到操纵基因部位可以阻止结构基因的表达。③诱导物也可以与阻遏蛋白结合，并且两者的亲合力大于阻遏蛋白与操纵基因的亲合力，因此可以将阻遏蛋白从操纵基因部位解离下来，使结构基因可

5、以表达。④酶合成的诱导，除了需要诱导物存在外，它的作用还需要降解物激活蛋白和cAMP存在，只有CAP和cAMP同时结合在CAP结合位点，才能启动酶的合成。⑤一旦调节基因或操纵基因突变，使调节蛋白不能结合在操纵基因部位，则可以导致结构基因的永久性表达。（2）酶合成的阻遏色氨酸操纵子是一种典型的酶合成阻遏控制方式。该操纵子的调节蛋白单独不具有与操纵基因结合的能力，只有与它的辅阻遏物（正常代谢的终产物结合）后，才有与操纵基因结合的能力，因此，它作用的结果是使细胞暂时停止某些酶的合成，失去合成某些物质的能力。关于酶合成的阻遏应该注意以下几

6、点：①辅阻遏物通常是所阻遏酶的终末产物。阻遏的结果是使细胞暂时停止与其有关酶的合成。②阻遏蛋白单独存在时，不具备和操纵基因结合的能力，只有它和辅阻遏物结合之后，才能获得与操纵基因结合的能力，阻止结构基因的表达。③一旦调节基因或操纵基因突变，使调节蛋白不能结合在操纵基因部位，则可以导致结构基因的永久性表达（组成型突变）。2.真核生物基因表达的调控（六）激素对代谢的调节激素是由多细胞生物的特殊细胞分泌，经由体液运输到特殊的靶细胞发挥其专有生理作用的微量有机物质。激素根据其化学组成的不同分为氨基酸及其衍生物、肽及蛋白质、固醇类、脂肪酸衍

7、生物四种类型。激素的调控分为两种基本形式，氨基酸类、多肽及蛋白质类，其作用部位主要在细胞膜上，通过cAMP、cGMP的作用，调节细胞酶的活性。固醇类激素主要作用部位在细胞核，这类激素首先与细胞质中的蛋白质受体结合形成激素受体复合物，此复合物进入核与DNA分子上特定部位结合，启动特定基因的转录、翻译作用。（七）神经系统对代谢的调节一、各种物质代谢途径之间的相互关系II习题一、名词解释1．反馈调节：2．酶共价修饰调节：3．操纵子学说4．诱导酶、组成酶：5．葡萄糖效应：6．酶合成的阻遏：二、是非题1．某物质的水解产物在280nm处有吸收

8、高峰，地衣酚和二苯胺试验为阴性，由此可以认为此物质不是核酸类物质。2．多肽类激素作为信使分子必须便于运输，所以都是小分子。3．反馈抑制主要是指反应系统中最终产物对初始步骤酶活力的抑制作用。4．肌球蛋白是由相同的肽链亚基聚合而成，肌动蛋白本身还具有A