生物化学-第十四章物质代谢调节

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1、第十四章物质代谢的调节控制学习目的与要求：通过本章的学习使学生掌握1.物质代谢的调节类型,特点2.激素调节的机制及特点3.反馈调节类型及机制4.真核基因的调控5.酶的诱导和阻遏的调节机制重点：1.激素调节的机制2.反馈的机制3.操纵子学说4.酶的诱导和阻遏的调节机制难点：酶的诱导和阻遏的调节机制第一节物质代谢的调节类型特点一.神经系统的调节作用在中区神经的控制下，通过神经递质对效应器发生直接影响；或者改变某些激素的分泌，再通过各种激素的相互协调，对整个代谢进行综合调节。特点：短而快具整体性直接调节代谢的作用多数通过激素发挥作用二.激素水平的调节通过改变生物体细胞代谢物的浓度

2、,也可以改变某些酶的活性或含量从而影响代谢反应的速度。具组织特异性和效应特异性缓慢而持久局部性调节部分代谢由神经系统控制分泌特点：三.细胞水平的调节通过代谢物的浓度的改变,来调节某些酶促反应的速度。又称酶水平的调节特点：酶的活性酶的数量细胞水平的调节类型：前馈调节:输入对输出的影响阻遏:产物对酶合成的抑制酶的活性调节反馈调节:诱导:底物对酶合成的诱导酶的数量调节输出对输入的影响第二节激素调节的机制激素:由内分泌腺细胞分泌的化学物质。有两类:氨基酸及多肽激素，类固醇激素一.多肽激素的作用机制1.第一阶段:2.第二阶段:3.第三阶段:激素与受体结合激活腺苷酸环化酶ATP环化成c

3、AMPcAMP激活蛋白激酶蛋白激酶激活磷酸化酶激酶磷酸化酶激酶激活磷酸化酶糖原磷酸解生成1-P-G(一).酶的激活机制(放大效应)ATPcAMP蛋白激酶蛋白激酶（无活性）（有活性）磷酸化酶激酶磷酸化酶激酶（无活性）ATPADP（有活性）磷酸化酶b磷酸化酶a（无活性)ATPADP（有活性）糖原1-P-GPi肾上腺素膜上受体腺苷酸环化酶第一阶段:第二阶段:第三阶段:细胞膜(二).基因表达机制ATPcAMP组蛋白激酶组蛋白激酶无活性有活性OHO-PmRNA组蛋白激素受体腺苷酸环化酶二.类固醇激素的作用机制第一阶段:激素进入细胞，激素与受体结合形成激素--受体复合物2.第二阶段:复

4、合物进入细胞核与特定部位结合3.第三阶段:基因表达合成酶酶mRNAhnRNA激素受体激素--受体复合物第三节反馈调节的机制一.反馈抑制的类型(一).协调反馈抑制DABCEE1如:ThrAspLysMetAKAK:天冬氨酸激酶(二).同工酶调节(三).累积反馈抑制高丝氨酸ThrAsp高丝氨酸MetLysAKIAKIIAKIIICABDEa%c%b%总抑制%=a%+b%+c%(四).合作反馈抑制(五).顺序反馈抑制总抑制%>a%+b%+c%DEABCFGCABDEa%b%c%二.反馈调节的机制具有反馈调节的酶:变构酶变构酶的组成:变构中心(调节部位)活性中心3.变构剂:产物第四

5、节基因表达调节控制一.原核生物转录的调控---操纵子I－调节基因P－启动子O－操作子（操作基因）Z、Y、A－三种结构基因（一）操纵子概念（二）阻遏蛋白及操纵基因的组成，特点如：乳糖操纵子阻遏蛋白:同四聚体,分子量148000；每个肽链347个氨基酸，分子量为37000。具有活性。有的无活性。阻遏蛋白调节基因的产物（三）操纵子的种类：诱导型与阻遏型TGGAATTGTGAGCGGATAACAATTACCTTAACACTCGCCTATTGTTAA120如:乳糖操纵子的操纵基因:大小由21bp组成,具二元旋转对称性2.操纵基因通过开与关调节结构基因的表达(一).调控水平二.真核基因

6、的调控真核染色质体（DNA）1.转录前调节转录初级产物（Pro－RNA）hnRNA3.转录后加工的调节（RNAProcessingcontrol）mRNA多肽链5.翻译后加工及蛋白质活性控制（proteinactivitycontrol）活性蛋白2.转录调节（transcriptioncontrol）4.翻译调节（translationalcontrol）包括mRNA降解的调控包括运输调节(二).顺式作用元件(cisactingelements)真核基因的顺式调控元件:是指基因周围能与特异转录因子结合而影响转录的DNA序列。启动子(promoter)---正性调控增强子(

7、enhancer)---正性调控沉寂子(silencer)---负性调控1.启动子（Promoter）启动子：是指RNA聚合酶结合并起动转录的DNA序列。真核启动子一般包括转录起始点及其上游约100－200bp序列，包含有若干具有独立功能的DNA序列元件，每个元件约长7－30bp。启动子中的元件可以分为两种：①核心启动子元件(corepromoterelement)指RNA聚合酶起始转录所必需的最小的DNA序列，包括转录起始点及其上游－25/－30bp处的TATA盒。核心元件单独起作用时只能确定转录起始位点和产生