蛋白质合成 调控课件

第十四章

物质代谢的相互联系

和调节控制第一节代谢间的网络联系提问：近几年的网络化进步都带来了哪些便利？联系密切（世界范围）资源共享（世界范围）音乐网、文学网、化学网、环保网、人际关系网…………集团优势的充分体现几亿年前生物小小的细胞内就已经进化出了网络化行为——代谢网络没有孤立的代谢生化反应，所有都是生化反应网络中的节点。糖原食物糖葡糖-6-磷酸酵解中间物磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸乙酰CoACO2乳酸CO2脂肪酸食物脂肪甘油储存脂肪辅酶H2甘油氨基酸NH3CO2ATP尿素组织蛋白质食物蛋白质三羧酸循环乙醛酸循环磷酸戊糖途径辅酶H2呼吸链磷酸戊糖ATPADPATP甲酸CO2NH3核酸H2O

α-酮戊二酸生糖甘氨酸、天冬氨酸、谷氨酰胺辅酶H2磷脂丝

甲硫氨基酸酶基因糖异生发酵提问：有什么益处？资源共享—途径在满足需要的前提下，互通有无，最大限度的减少酶、代谢途径及中间产物的数量这些代谢之间是否会存在互相干扰的问题呢？是如何尽量降低其程度呢？各种代谢调控的方法2.1分子水平提问：如何调控呢？酶——代谢调控的开关提问：影响酶活力的因素有哪些？底物浓度、酶浓度、pH、温度、抑制剂、激活剂、辅酶或辅基、别构激活抑制pH、温度基本控制在定值例如温度高太耗能、低了酶活性低1.底物激活、产物抑制——前馈反馈底物的前馈激活产物的反馈抑制发酵工业如何克服产物抑制尽可能提高产物收率？与分离手段偶联、加大生物膜透性背景介绍大肠杆菌通常利用葡萄糖作为碳源，通常情况下环境中乳糖极少，降解乳糖的酶不被合成，其实质是乳糖降解酶基因不表达。例1大肠杆菌乳糖酶诱导合成阻遏蛋白乳糖酶基因操纵基因结构基因半乳糖苷酶半乳糖苷转乙酰酶半乳糖苷透性酶操纵基因——基因合成的开关调节基因关——阻遏蛋白阻挡操纵基因，结构基因不表达诱导物（乳糖）开——诱导物阻止阻遏蛋白功能发挥。mRNA酶蛋白动画演示阻遏蛋白操纵基因结构基因调节基因mRNA酶蛋白阻遏蛋白不能与操纵基因结合，所以结构基因表达。酶代谢产物一旦大量积累阻遏蛋白被产物激活，结构基因不表达。原核生物基因主要是转录控制。不需要，产物阻遏常规酶的合成真核生物基因是多层次调控目前生化领域最引人注目的研究课题之一。研究目的——更有效地控制真核生物（动植物及人类自身）的生长发育。真核生物DNA中基因部分只占5%，其余大多与调控有关。严密控制不同部位的细胞中基因的表达—以实现明确的分工（代谢能力、功能）转录前调节—1.染色体丢失——如红细胞成熟过程中整个核丢失了。2.基因扩增——如受精卵细胞大量扩增rRNA基因数量，以加速蛋白质合成速度，从而加速细胞分裂速度；又如癌细胞大量扩增癌基因；3.甲基化——关闭该基因功能转录调节1.固醇激素（如动物性激素）——与基因结合，促使细胞转录加速，生长加速2.增强子——DNA片段产生增强蛋白加速转录速度。主要指肽类及氨基酸衍生物激素。（动物激素主要包括肽类、氨基酸衍生物类、固醇类激素）4.激素对酶的连续激活激素激素受体ATPcAMP+PPi酶A(无活性）酶A(有活性）酶B(无活性）酶B(有活性）酶C(无活性）酶C(有活性）酶D(无活性）酶D(有活性）代谢反应激素激活了一个连锁信号放大，酶D浓度巨升，整个反应速度大幅度提高。（四两拨千斤）环化酶激活101001000104极大1（浓度）如胰岛素对糖原降解的激活；生长素抑制糖原分解等等。ATPPPi环化酶+H2OcAMP环-腺苷酸-5.神经信号对酶的调节高等动物特有的调节机制树突轴突信号传递方向轴突末端的突触作用于靶细胞神经细胞体信号——化学信号、电信号化学信号（神经递质）——与激素连续激活原理相同；如乙酰胆碱、神经肽、氨基酸等电信号（Na+、Ca2+、K