第十三章 代謝調節(jié).ppt

1、第十三章 代謝調節(jié) 第一節(jié) 概述* 第二節(jié) 酶活性的調節(jié)* 第三節(jié) 酶數量的調節(jié)* 第四節(jié) 代謝調節(jié)在生產實踐中的應用*,第一節(jié) 概述 代謝調節(jié)是生物在長期進化過程中，為適應外界條件而形成的一種復雜的生理機能。 生物界代謝的調節(jié)，可分為4個水平： 酶水平調節(jié) 細胞水平調節(jié) 激素水平調節(jié) 神經水平調節(jié),一、細胞水平的代謝調節(jié) 酶在細胞內有一定的布局和定位。催化不同代謝途徑的酶類，往往分別組成各種多酶體系。多酶體系存在于一定的亞細胞結構區(qū)域中，或存在于胞質中，這種現象稱為酶的區(qū)域化。 功能：濃縮效應，防止干擾，便于調節(jié)。 多酶體系在細胞中區(qū)域化，為酶水平的調節(jié)創(chuàng)造了有利條件,使某些調節(jié)因素可以專一

2、地影響細胞內某一部分的酶活性，而不致影響其它部位酶的活性。 此外，酶定位的區(qū)域化，使它與底物和輔助物在細胞器內一起相對濃縮，利于在細胞局部范圍內快速進行各個代謝反應。,主要代謝途徑酶系在細胞內的分布 胞 質 ： 糖酵解，糖原合成，磷酸成糖途徑，脂肪酸 合成，部分蛋白質合成。 線粒體： 脂肪酸氧化，三羧酸循環(huán)，呼吸鏈，氧化 磷酸化。 細胞核：核酸的合成、修飾。 內質網：蛋白質合成，磷脂合成。 胞質和線粒體：糖異生，膽固醇合成 溶酶體：多種水解酶,人體代謝的細胞水平調節(jié)，從速度方面來說有兩種方式： 一種是快速調節(jié)， 激活或抑制體內原有的酶分子。 另一種是遲緩調節(jié)，改變酶分子的構象或對酶分子進行化學

3、修飾。 一些代謝物或離子在細胞各組分間的穿梭移動也可以改變細胞中某組分的代謝速度。,二、激素水平的調節(jié) 動物激素4類：氨基酸及其衍生物、肽及蛋白質、固醇類、脂肪酸衍生物。 植物激素5類：生長素、赤霉素類、激動素類、脫落酸、乙烯。 蛋白質肽類激素與類固醇激素的作用機制。 作用機理： 1、激素通過細胞膜受體發(fā)揮調節(jié)作用。 2、激素通過細胞內受體發(fā)揮作用。,三、神經水平的調節(jié),第二節(jié) 酶活性的調節(jié)* 一、反饋抑制的調節(jié) 1、反饋抑制的概念 一種運動的效果對這種運動的影響就是反饋。通常，反饋又分 為“正反饋”和“負反饋”。 正反饋：凡是一種運動的效果對這種原始運動的影響是促進性的反 饋。 負反饋：凡是

4、一種運動的效果對這種原始運動的影響是抑制性的反 饋。,2、反饋抑制的類型 （1）協(xié)同反饋抑制 （2）順序反饋抑制,（3）同工酶調節(jié) （4）合作反饋抑制,（5）累積反饋抑制,3、反饋抑制的機制,二、前饋激活 在一反應系列中，前身物可以對后面的酶起激活作用，促使反應向前進行，這就叫作前饋激活。 前饋激活作用能使代謝速度加快，是一種正前饋。,三、酶促化學修飾的調節(jié) 1、酶促化學修飾的概念 在專一酶的催化下，某種小分子基團可以共價結合到被修飾酶的特定氨基酸殘基上，而改變酶的活性。,2、酶促化學修飾的機理 例：糖原磷酸化酶有兩種形式：即有活性的磷酸化酶a和無活性的磷酸化酶b 。兩者可以相互轉化。磷酸化酶

5、b 在磷酸化酶b 激酶催化下，接受ATP上的磷酸基團轉變?yōu)榱姿峄竌而活化；而磷酸化酶a也可在磷酸化酶a磷酸（酯）酶催化下轉變?yōu)榱姿峄竍而失活。,3、酶促化學修飾的特點 (1)絕大多數酶促化學修飾的酶都具有無活性（或 低活性）與有活性（或高活性）兩種形式。 (2) 瀑布式效應。 (3) 磷酸化與去磷酸化是常見的酶促化學修飾反 應。 (4) 按著生理的需要來進行。*,第三節(jié) 酶數量的調節(jié) 酶數量的調節(jié)是以基因水平為基礎的調節(jié)，實際上也是酶蛋白合成的調節(jié)，生物體內有些酶，只有在誘導物存在時才導致酶的合成，或者當最終產物過多時才阻遏酶的合成。因此酶的合成與阻遏受某種調節(jié)機制的調控。 一、誘導酶合成的機制,二、阻遏酶合成的機制*,第四節(jié) 代謝調節(jié)在生產實踐中