[农学]11第十一章代谢调节.ppt

三个交叉点 6-磷酸葡萄糖(糖,核酸,脂肪) 丙酮酸(糖,蛋白质,脂肪) 乙酰COA(糖,蛋白质,脂肪) 一．代谢调节的不同水平 三．辅因子调节 代谢调节的层次 操纵子通用模型 (1) 无诱导物时，调节基因产生阻遏蛋白，与操纵基因结合，关闭转录通道，结构基因不表达； (2) 加入诱导物，与阻遏蛋白结合，改变其构象； (3) 变构的阻遏蛋白从操纵基因脱落，开放转录通道，结构基因表达。 (1) 无辅阻遏物时，阻遏蛋白不能与操纵基因结合，转录通道开放，结构基因表达； (2) 加入辅阻遏物，与阻遏蛋白结合，改变其构象； (3) 变构的阻遏蛋白与操纵基因结合，关闭转录通道，结构基因不表达，蛋白质合成终止。 * * * 第十一章 代谢调节 1、掌握四大物质代谢的联系。 2、重点掌握酶合成调节中的操纵子模型。 3、掌握酶的区域化分布及酶活性调节中的酶原激活、反馈抑制、前馈激活、能荷调节的概念。 学习要求：  第一节 物质代谢的相互联系 1、糖代谢与蛋白质代谢的相互联系 2、脂类代谢与蛋白质代谢的相互联系 3、糖代谢与脂类代谢的相互联系 4、核酸代谢与糖、脂类和蛋白质代谢的相互联系 第二节 代谢调节 二．酶水平的调节 生物个体 神经 激素 细胞 内膜系统隔离作用 多酶体系 细胞内分子水平 酶水平 基因表达 群体 环境 1 酶分子水平的调节 2 细胞水平的调节 3 激素水平的调节 4 神经系统的调节 一．代谢调节的不同水平 二．酶水平的调节 主要分为酶活性调节和酶含量调节 酶活性调节：通过激活或抑制以改变细胞内已有的酶分子催化活性，即细调(快调 ) 酶含量调节：通过控制酶合成或降解速度，来改变酶的含量，即粗调（慢调） 二．酶水平的调节 一个代谢途径的各个反应步骤的反应速度并不相同，反应速度最慢的步骤称为限速步骤，处于限速步骤的酶称为限速酶，也称为关键酶或标兵酶 １．酶定位的区域化 ２．酶活性调节（细调）酶结构的调节 ３．酶含量调节（粗调） 二．酶水平的调节 ３．酶含量调节 细胞内酶量随着细胞种类、生育期不同有不同变化。细胞内酶含量的多少可通过酶的合成和降解来调节。要完成酶蛋白的合成和降解一般需几个小时才能实现，因此，酶量的调节又称为“慢调”或“粗调”。 （1）酶合成的调节：在基因表达水平进行控制 （2）酶降解的调节： 基因表达的调节是在细胞需要某种蛋白质（酶）时，编码该蛋白质的基因就处于开放状态而表达出该蛋白质分子。而当细胞不需要某种蛋白质（酶）时，编码该蛋白质的基因就处于关闭状态，就不能合成该蛋白质分子。 酶含量的调节就是基因表达的调节 ３．酶含量调节 诱导酶：在正常代谢条件下不存在，当有诱导物诱导时才产生的酶。 阻遏酶：在正常代谢条件下存在，当有辅阻遏物存在时合成被阻遏 常与分解代谢有关（底物的作用） 常与合成代谢有关.（产物的作用） ３．酶含量调节 是DNA分子中在结构上紧密连锁、在信息传递中以一个单位起作用而协调表达的遗传结构，也就是能够决定一个独立生化功能的相关基因表达的调节单位。 操纵子模型 1 操纵子概念P367 是基因表达的协调单位，由启动子、操纵基因及其所控制的一组功能上相关的结构基因所组成。 1 操纵子概念 在操纵子以外还存在调节基因，表达出的阻遏蛋白控制操纵子结构基因的表达。 操纵子模型 i P O 调节基因 启动子 操纵基因 结构基因 调节基因：产生与操纵基因结合的阻遏蛋白 操纵子 启动子：结构基因转录起始区 操纵基因：与阻遏蛋白结合，开放或关闭转录通道 一个或多个结构基因：产生该体系的酶 Z Y A 图：操纵子模型 操纵子模型 功能：编码合成一种叫阻遏物的蛋白质，这种蛋白质可以与操纵基因结合而关闭转录通道。 调节基因 功能：专管转录的起始，RNA聚合酶结合部位，在RNA合成时识别特定的RNA聚合酶并与之结合，开始RNA的合成 启动子 操纵子模型 功能：开放或关闭转录通道，从而控制结构基因的表达 操纵基因 功能：转录和翻译部位，通过转录出mRNA，再翻译出某种蛋白质（酶）。 结构基因 操纵子模型 1、酶合成的诱导机制---诱导型纵子模型 2、酶合成的阻遏机制---阻遏型操纵子模型 1、酶合成的诱导：诱导型纵子模型——调节基因产生的阻遏物是有活性的，当它与诱导物（通常为底物）结合后，失活，不能关闭操纵基因，mRNA转录并翻译出酶蛋白。 2、酶合成的阻遏：阻遏型操纵子模型——调节基因产生的阻遏物是无活性的，当它与辅阻遏物（通常为产物）结合后，变为有活性的，关闭操纵基因，mRNA不转录不翻译出酶蛋白。 操纵子模型小结： ①酶原激活 ②共价修饰调节 ③前馈和反馈调节 ２．酶活性调节（细调）的主要形