13 细胞代谢和基因表达的调控.ppt

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 快速代谢 (前) 迟缓代谢(后) 数秒、数分钟 通过改变酶的活性 数小时、几天 通过改变酶的含量 化学修饰调节 (chemical modification) 变构调节 (allosteric regulation) 代谢调节主要是通过对关键酶活性的调节而实现的。 酶蛋白合成的诱导与阻遏（induction repressor ） 加速酶合成的化合物称为诱导剂(inducer) 减少酶合成的化合物称为阻遏剂(repressor) 常见的诱导或阻遏方式： Ⅰ 底物对酶合成的诱导和阻遏 Ⅱ 产物对酶合成的阻遏 Ⅲ 激素对酶合成的诱导 Ⅳ 药物对酶合成的诱导 酶蛋白降解 溶酶体 蛋白酶体 —— 释放蛋白水解酶，降解蛋白质 —— 泛素识别、结合蛋白质； 蛋白水解酶降解蛋白质 通过改变酶蛋白分子的降解速度调节酶的含量。 酶在细胞内的分隔分布 意 义： ① 避免各种代谢途径之间相互干扰； ② 有利于不同调节因素对不同代谢途径的特异调节； ③ 区域分布使代谢物浓度对代谢速度产生重要影响。 定 义： 细胞内的不同部位分布着不同的酶，称为酶的区域化分布（compartmentation），即细胞内的不同部位（细胞器）进行着不同的代谢 。 催化不同代谢的酶分隔分布在不同的亚细胞结构中，但各代谢途径又相互联系。 内、外环境改变 机体相关组织分泌激素 激素与靶细胞上的受体结合 靶细胞产生生物学效应，适应内外环境改变 激素作用机制 激素水平的代谢调节 激素分类 Ι 膜受体激素 Ⅱ 胞内受体激素 按激素受体在细胞的部位不同，分为： 1. 膜受体激素的作用方式 激素作用方式 2. 胞内受体激素的作用方式 跨膜信号转导的一般步骤 特定的细胞释放信息物质 信息物质经扩散或血循环到达靶细胞 与靶细胞的受体特异性结合 受体对信号进行转换并启动细胞内信使系统 靶细胞产生生物学效应 化学性质： 蛋白质和肽类（如生长因子、细胞因子、胰岛素等） 氨基酸及其衍生物（如甘氨酸、甲状腺素等） 类固醇激素（如糖皮质激素、性激素等） 脂酸衍生物（如前列腺素） 气体（如一氧化氮、一氧化碳）等 细胞间信息物质(extracellular signal molecules） 是由细胞分泌的调节靶细胞生命活动的化学物质统称，又称作第一信使。 化学性质： 细胞内信息物质(intracellular signal molecules) 第一信号物质经转导刺激细胞内产生的传递细胞调控信号的化学物质。 无机离子：如 Ca2+ 脂类衍生物：如DAG、Cer 糖类衍生物：如IP3 核苷酸：如cAMP、cGMP 信号蛋白分子 G 蛋白偶联受体(G-protein coupled receptors) 信息传递可归纳为： 激素 受体 Ｇ蛋白 酶 第二信使 蛋白激酶 酶或其他功能蛋白 生物学效应 膜受体介导的信息传递 cAMP- 蛋白激酶途径 – Ca2+- 依赖性蛋白激酶途径 cGMP- 蛋白激酶途径 酪氨酸蛋白激酶途径 核因子? ?途径 TGF-β途径 胞内受体介导的信息传递 胞内受体 核内受体 胞浆内受体 配体 类固醇激素 甲状腺激素 第三信使(third messenger) 负责细胞核内外信息传递的物质，又称为DNA结合蛋白，是一类可与靶基因特异序列结合的核蛋白，能调节基因的转录。如立早基因(immediate-early gene)的编码蛋白质 。 在细胞内传递信息的小分子物质。 如：Ca2+、DAG、IP3、Cer、cAMP、cGMP、花生四烯酸及其代谢产物等。 第二信使(secondary messenger) 能与受体呈特异性结合的生物活性分子则称 配体(ligand)。 受体的定义 是细胞膜上或细胞内能特别识别生物活性分子并与之结合的成分，它能把识别和接受的信号正确无误地放大并传递到细胞内部，进而引起生物学效应的特殊蛋白质，个别是糖脂。 （一）饥饿 糖原消耗 血糖趋于降低 胰岛素分泌减少 胰高血糖素分泌增加 引起一系列的代谢变化 1. 短期饥饿（1～3天） 三、整体水平的代谢调节 （1）蛋白质代谢变化 分解加强，氨基酸异生成糖 （2）糖代谢变化 糖异生加强， 组织对葡萄糖利用降低 （3）脂代谢变化 脂肪动员加强，酮体生成增多 2. 长期饥饿 （1）蛋白质代谢变化 蛋白质分解减少 （2）糖代谢变化 肝肾糖异生增强 肝糖异生的主要原料为乳酸、丙酮酸 （3）脂代谢变化 脂肪