第34章细胞代与基因表达控制.pptx

Chapter34 细胞代谢和基因表达调节; 细胞代谢包括物质代谢、能量代谢、信息代谢。生物体内的代谢调节在三种不同的水平上进行;一、细胞代谢的调节网络;; 在各种代谢途径形成的交叉网络中，其中三个最关键的中间代谢产物：6-磷酸葡萄糖、丙酮酸、乙酰辅酶A。特别是乙酰辅酶A 是各代谢之间的枢纽物质。通过三种中间代谢产物使细胞中4 类主要有机物质：糖、脂类、蛋白质和核酸实现相互转交。;代谢网络中的关键物质—6-磷酸葡萄糖;代谢网络中的关键物质—丙酮酸;尿嘧啶;1. 糖代谢和其他物质代谢的关系;甘油;2. 脂代谢和其他物质代谢的关系;3.蛋白质代谢与其他物质代谢的关系;4. 核酸代谢与其他代谢的关系;4. 核酸代谢与其他代谢的关系; （5）物质代谢的交汇点;（二）、分解代谢和合成代谢的单向性 ;相对立的单向反应 ;（三）、ATP是通用的能量载体;（四）、NADPH以还原力形式携带能量; 代谢基本要略是：形成ATP、还原力（NADPH）和构造单元用于生物合成 NADPH来源： （1）磷酸戊糖途径、( 酶？） （2）乙酰CoA由线粒体转移到细胞质时伴随NADP+ 的还原。（酶：苹果酸酶） （3）植物光合作用、 有机物分解产生构造材料大致可以分三个阶段：;所有有机物都有共同的代谢过程;二、分子水平的调节—酶活性调节; 根据作用的性质和时间的快慢不同，在酶水平的调节至少有三种方式，现分别介绍如下： 1.一级调节机制：如别构调节 酶的催化活动力由内在因素（[S]、辅因子、温度、PH、离子强度等）直接调节，或某些其他因素（代谢产物或其他小分子调节物）间接调节。这类调节作用具有非共价作用的特点，以及作用快速，时间在毫秒范围。 2. 二级调节机制 此类调节主要包括共价调节（在糖代谢调节中）。这类酶通过其它酶的作用，对其结构进行共价修饰或脱去共价修饰，而使其活性在有活性和无活性形式之间相互转变。;分子水平的调节——酶水平;二. 酶活性的调节;1、酶活力的反馈和前馈控制 反馈（feedback）是指反应系统中最终产物对初始步骤的E活力的控制作用。可分为正反馈和负反馈。 正反馈：终产物可以激活初始步骤的酶 负??馈：终产生可以抑制初始步骤的酶 ;前馈：在反应系统中，反应物对后续反应的酶的控制作用。;PEP羧化反应的调节控制;(二) 产能反应与需能反应的调节;糖酵解与三羧酸循环途径的调节;糖酵解与三羧酸循环途径的调节;(三) 酶活性的特异激活剂和抑制剂;（四）、蛋白酶解对酶活性的影响 ;Proteolytic processing of insulin;（五）酶的共价修饰与连续激活 ; 2、酶的共价修饰类型 ;共价修饰与连续激活和级联放大作用 ;（一）细胞结构和酶的空间分布 区隔化功能：浓缩作用， 防止干扰，便于调节; 酶定位的区域化（1）; 酶定位的区域化（2）;（1）控制跨膜离子浓度剃度和电位梯度（如 Ca2+） （2）控制跨膜物质运输 （3）膜与酶可逆结合： 双关酶：能与膜可逆结合，通过膜结合型和可溶型的互变来调节酶的活性。双关酶大多是代谢途径的关键酶和调节酶，如糖酵解中的己糖激酶，磷酸果糖激酶，;（三）、蛋白质定位的控制;（一）概念 : 激素（hormone）是生物体内特殊的腺体或组织产生的，直接分泌到体液中，通过体液运送到特定的部位，从而引起特殊激动作用的一群微量的有机化合物。 （二）类别 氨基酸衍生物激素：甲状腺激素 肽和蛋白质激素：生长素，胰岛素 类固醇激素：性激素 脂肪酸衍生物激素：前列腺激素;（1）内分泌：内分泌细胞分泌激素，进入血液循环，转运 至靶 细胞，产生激动效应。 （2）旁分泌：部分细胞分泌激素，通过扩散，作用于邻近 的细胞。 （3）自分泌：细胞分泌的激素对自身或同类细胞发挥作用。;（五）信号受体的种类;①受体—离子通道型; 结构特点：受体有胞外、跨膜和胞内三个结构域，其中跨膜结构域多由七个跨膜区段组成。 ;③ 受体酪氨酸蛋白激酶途径;④ 受体—转录因子型;（六）激素的作用机理：;cAMP—蛋白激酶A途径;Ｇ蛋白;第二信使;2. IP3， Ca2+→钙调蛋白激酶途径;此途径的第二信使是：三磷酸肌醇IP3及Ca2+;此途径的第二信使是：三磷酸肌醇IP3及Ca2+;过程：激素与受体—酪氨酸蛋白激酶（TPK）结合，使原来无活性的TPK变为有活性的TPK，TPK催化受体分子自身Tyr残基磷酸化，并进一步提高TPK的活性，使