第14章+代謝聯(lián)系及調(diào)控

第十四章

物質(zhì)代謝的相互聯(lián)系

和調(diào)節(jié)控制第一節(jié)代謝間的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系生物小小的細(xì)胞內(nèi)也是網(wǎng)絡(luò)化——代謝網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)網(wǎng)、交通網(wǎng)、人際關(guān)系網(wǎng)－－－聯(lián)系是必然的沒有孤立的代謝生化反應(yīng)，所有都是生化反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點。糖原食物糖葡糖-6-磷酸酵解中間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儲存脂肪輔酶H2甘油氨基酸NH3CO2ATP尿素組織蛋白質(zhì)食物蛋白質(zhì)三羧酸循環(huán)乙醛酸循環(huán)磷酸戊糖途徑輔酶H2呼吸鏈磷酸戊糖ATPADPATP甲酸CO2NH3核酸H2O

α-酮戊二酸生糖甘氨酸、天冬氨酸、谷氨酰胺輔酶H2磷脂絲

甲硫氨基酸酶基因糖異生發(fā)酵生化網(wǎng)絡(luò)簡圖提問：有什么益處？資源共享—途徑在滿足需要的前提下，互通有無，最大限度的減少酶、代謝途徑及中間產(chǎn)物的數(shù)量這些代謝之間是否會存在互相干擾的問題呢？是如何調(diào)控呢？器官層次——器官功能分化，如肝臟是主要的氧化、合成部位細(xì)胞層次——

細(xì)胞器功能分化第二節(jié)代謝的調(diào)控糖降解脂肪酸降解硬脂酸等的合成呼吸鏈DNA、RNA合成糖合成脂肪合成蛋白質(zhì)合成核酸降解生物膜控制酶、底物種類濃度2.1分子水平提問：如何調(diào)控呢？酶——代謝調(diào)控的開關(guān)提問：影響酶活力的因素有哪些？底物濃度、酶濃度、pH、溫度、抑制劑、激活劑、輔酶或輔基、別構(gòu)激活抑制pH、溫度基本控制在定值例如溫度高太耗能、低了酶活性低1.普通底物激活、產(chǎn)物抑制——前饋反饋底物的前饋激活產(chǎn)物的反饋抑制發(fā)酵工業(yè)如何克服產(chǎn)物抑制盡可能提高產(chǎn)物收率？與分離手段偶聯(lián)、加大生物膜透性2.能量物質(zhì)調(diào)控——ADP/ATP調(diào)節(jié)提問：如何調(diào)控？ADP-Pi↑—分解反應(yīng)↑ATP↑—合成反應(yīng)↑3.酶濃度調(diào)控合成調(diào)控、降解調(diào)控A.合成調(diào)控誘導(dǎo)合成與阻遏合成當(dāng)需要的時候，合成相應(yīng)的酶—底物是誘導(dǎo)物市場經(jīng)濟，節(jié)省能源和物質(zhì)背景介紹大腸桿菌通常利用葡萄糖作為碳源，通常情況下環(huán)境中乳糖極少，降解乳糖的酶不被合成，其實質(zhì)是乳糖降解酶基因不表達（不轉(zhuǎn)錄不翻譯）。例1大腸桿菌乳糖酶誘導(dǎo)合成阻遏蛋白乳糖酶基因操縱基因結(jié)構(gòu)基因半乳糖苷酶半乳糖苷轉(zhuǎn)乙酰酶半乳糖苷透性酶操縱基因——基因合成的開關(guān)調(diào)節(jié)基因關(guān)——阻遏蛋白阻擋操縱基因，結(jié)構(gòu)基因不表達誘導(dǎo)物（乳糖）開——誘導(dǎo)物阻止阻遏蛋白功能發(fā)揮。mRNA酶蛋白動畫演示原核生物基因主要是轉(zhuǎn)錄控制。阻遏蛋白操縱基因結(jié)構(gòu)基因調(diào)節(jié)基因mRNA酶蛋白阻遏蛋白不能與操縱基因結(jié)合，所以結(jié)構(gòu)基因表達。酶代謝產(chǎn)物一旦大量積累阻遏蛋白被產(chǎn)物激活，結(jié)構(gòu)基因不表達。產(chǎn)物阻遏常規(guī)酶的合成真核生物基因是多層次調(diào)控目前生化領(lǐng)域最引人注目的研究課題之一。研究目的——更有效地控制真核生物（動植物及人類自身）的生長發(fā)育。真核生物DNA中基因部分只占5%，其余大多與調(diào)控有關(guān)。嚴(yán)密控制不同部位的細(xì)胞中基因的表達—以實現(xiàn)明確的分工（器官分化及其工作狀態(tài)）DNA1轉(zhuǎn)錄前調(diào)節(jié)2轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄初產(chǎn)物RNA3轉(zhuǎn)錄后加工的調(diào)節(jié)mRNA蛋白質(zhì)前體活性蛋白質(zhì)——包括酶4

轉(zhuǎn)運調(diào)節(jié)