第十四章-细胞代谢与基因表达调节ppt课件.ppt

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1、第三篇遗传信息第十一章DNA的复制和修复第十三章蛋白质的生物合成第十二章RNA的生物合成和加工第十四章细胞代谢与基因表达调控第十四章细胞代谢与基因表达调控第一节细胞代谢的调节网络第二节酶活性的调节第三节基因表达的调节第一节细胞代谢的调节网络一、糖代谢与脂肪代谢的相互关系脂肪甘油磷酸二羟丙酮糖代谢脂肪酸乙酰CoA琥珀酸糖(植物)乙醛酸循环-氧化糖异生TCA糖乙酰CoA，NADPH脂肪酸磷酸二羟丙酮α-磷酸甘油脂肪有氧氧化酵解从头合成脂肪代谢和糖代谢的关系延胡索酸琥珀酸苹果酸草酰乙酸3-磷酸甘油三羧酸循

2、环乙醛酸循环甘油乙酰CoA三酰甘油脂肪酸氧化糖原（或淀粉）1，6-二磷酸果糖磷酸二羟丙酮磷酸烯醇丙酮酸丙酮酸合成植物或微生物小结：糖代谢与脂代谢的相互联系1、摄入的糖量超过能量消耗时葡萄糖乙酰CoA合成脂肪（脂肪组织）合成糖原储存（肝、肌肉）2、脂肪的甘油部分能在体内转变为糖脂肪酸乙酰CoA葡萄糖脂肪甘油甘油激酶肝、肾、肠磷酸-甘油葡萄糖3、脂肪的分解代谢受糖代谢的影响饥饿、糖供应不足或糖代谢障碍时高酮血症草酰乙酸相对不足糖不足脂肪大量动员酮体生成增加氧化受阻二、糖代谢与蛋白质代谢的相互关系1、糖代

3、谢的中间产物可氨基化生成某些非必需氨基酸糖丙酮酸草酰乙酸乙酰CoA柠檬酸α-酮戊二酸丙氨酸天冬氨酸谷氨酸2、大部分氨基酸脱氨基后，生成相应的α-酮酸，可转变为糖。丙氨酸丙酮酸脱氨基糖异生葡萄糖三、脂肪代谢与蛋白质代谢的相互关系脂肪甘油磷酸二羟丙酮脂肪酸乙酰CoA氨基酸碳架氨基酸蛋白质蛋白质氨基酸酮酸或乙酰CoA脂肪酸脂肪（生酮氨基酸）——但不能说，脂类可转变为氨基酸。氨基酸可作为合成磷脂的原料丝氨酸磷脂酰丝氨酸胆胺脑磷脂胆碱卵磷脂四、核酸和其他物质代谢的相互关系（一）氨基酸是体内合成核酸的重要原料甘氨

4、酸天冬氨酸谷氨酰胺一碳单位合成嘌呤合成嘧啶（二）磷酸核糖和NADPH由磷酸戊糖途径提供核酸甘氨酸天冬氨酸谷氨酰胺核苷酸ATPGTPCTPUTP双糖或多糖葡萄糖磷酸戊糖途径磷酸核糖ADPGGDPGUDPG能量供体蛋白质合成磷脂代谢辅助因子信号分子糖与核酸的互变糖、脂、蛋白质、核酸代谢之间的联系五、细胞内酶的隔离分布多酶体系在细胞内的分布酶的隔离分布的意义——避免了各种代谢途径互相干扰。第二节酶活性的调节一、酶的变构调节1、变构调节的概念某些代谢物能与变构酶分子上的变构部位特异性结合，使酶的分子构象发生改

5、变，从而改变酶的催化活性以及代谢反应的速度。被调节的酶称为变构酶或别构酶(allostericenzyme)使酶发生变构效应的物质，称为变构效应剂(allostericeffector)•变构激活剂allostericeffector——引起酶活性增加的变构效应剂。•变构抑制剂allostericeffector——引起酶活性降低的变构效应剂。别构激活剂别构抑制剂2、变构调节的机制变构酶催化亚基调节亚基变构效应剂：底物、终产物其他小分子代谢物别构激活剂别构抑制剂变构效应剂+酶的调节亚基酶的构象

6、改变酶的活性改变（激活或抑制）疏松亚基聚合紧密亚基解聚酶分子多聚化别构中心活性中心代谢物3、变构调节的生理意义①代谢终产物反馈抑制(feedbackinhibition)反应途径中的酶，使代谢物不致生成过多。乙酰CoA乙酰CoA羧化酶丙二酰CoA长链脂酰CoA②变构调节使能量得以有效利用，不致浪费。G-6-P–+糖原磷酸化酶抑制糖的氧化糖原合酶促进糖的储存③变构调节使不同的代谢途径相互协调。柠檬酸–+6-磷酸果糖激酶-1抑制糖的氧化乙酰辅酶A羧化酶促进脂酸的合成二、酶的共价修饰调节1、共价修饰的概念酶

7、蛋白肽链上某些残基在酶的催化下发生可逆的共价修饰，从而引起酶活性改变，这种调节称为酶的共价修饰。2、共价修饰的主要方式磷酸化---去磷酸乙酰化---脱乙酰甲基化---去甲基腺苷化---脱腺苷SH与–S—S–互变酶的磷酸化与脱磷酸化-OHThrSerTyr酶蛋白H2OPi磷蛋白磷酸酶ATPADP蛋白激酶ThrSerTyr-O-PO32-磷酸化的酶蛋白3、共价修饰的特点①酶蛋白的共价修饰是可逆的酶促反应，在不同酶的作用下，酶蛋白的活性状态可互相转变。②具有放大效应，效率较变构调节高。③磷酸化与脱磷酸是最常

8、见的方式。同一个酶可以同时受变构调节和化学修饰调节。三、能荷的调节能荷==[ATP]+0.5[ADP][ATP]+[ADP]+[AMP]能荷值为0～1。能荷值高，抑制分解代谢。第十四章细胞代谢与基因表达调控第一节细胞代谢的调节网络第二节酶活性的调节第三节基因表达的调节第三节基因表达的调节geneexpression一、基因表达(geneexpression)1、概念：在一定调节机制控制下，基因通过转录和翻译而产生其蛋白质产物，或转录后直接产生其RNA产物