第三章+微生物代謝調(diào)節(jié)機(jī)制和調(diào)節(jié)模式.ppt

1、代謝控制發(fā)酵 Metabolic Control Fermentation,謝 希 賢 Tel第三章 代謝調(diào)節(jié)機(jī)制和調(diào)節(jié)模式,生命活動(dòng)是由產(chǎn)能與生物合成中各種代謝途徑組成的代謝網(wǎng)絡(luò)互相協(xié)調(diào)來維持的。生物要在自然界生存與競(jìng)爭(zhēng)，就必須生長(zhǎng)迅速，以便很快適應(yīng)環(huán)境，細(xì)胞必須擁有適當(dāng)?shù)姆椒▉砥胶飧鞣N代謝途徑的物流。為了響應(yīng)環(huán)境變化的需要，細(xì)胞能夠?qū)ζ浯x機(jī)構(gòu)作定量調(diào)整,代謝調(diào)節(jié),一、代謝調(diào)節(jié)機(jī)制,細(xì)胞只合成本身所需要的中間代謝產(chǎn)物，嚴(yán)格防止氨基酸、核苷酸等中間物質(zhì)的大量積累。當(dāng)氨基酸或核苷酸等物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞后，細(xì)胞立即停止該物質(zhì)的合成，一直到所供應(yīng)的養(yǎng)料消耗到很低濃度，細(xì)胞才能

2、重新開始進(jìn)行該物質(zhì)的合成,代謝調(diào)節(jié),一、代謝調(diào)節(jié)機(jī)制,從細(xì)胞對(duì)能量和化學(xué)物質(zhì)的內(nèi)外交換、增收節(jié)支、協(xié)調(diào)自強(qiáng)的規(guī)律的客觀存在出發(fā)，可以把細(xì)胞作為按特殊的經(jīng)濟(jì)規(guī)律運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)實(shí)體看待。細(xì)胞經(jīng)濟(jì)性可以以生成細(xì)胞的質(zhì)量與消耗基質(zhì)的質(zhì)量之比值細(xì)胞經(jīng)濟(jì)系數(shù)衡量 野生型微生物在其所處的環(huán)境中是富有競(jìng)爭(zhēng)能力的，它們的代謝流量在代謝網(wǎng)絡(luò)中的分布及細(xì)胞經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀況有利于細(xì)胞生長(zhǎng)、繁殖和在競(jìng)爭(zhēng)中獲勝，細(xì)胞經(jīng)濟(jì)系數(shù)大于人為改造的發(fā)酵工業(yè)微生物,代謝調(diào)節(jié),一、代謝調(diào)節(jié)機(jī)制,原核微生物細(xì)胞代謝調(diào)節(jié)部位,可溶性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)或代謝產(chǎn)物的跨膜傳送,代謝途徑的酶的催化,酶和載體蛋白的合成,一、代謝調(diào)節(jié)機(jī)制,原核微生物細(xì)胞代謝調(diào)節(jié)部位,

3、與細(xì)胞質(zhì)膜密切相關(guān)的調(diào)節(jié) 膜的脂質(zhì)（磷脂及其它脂類）的分子結(jié)構(gòu)，以及環(huán)境條件（如離子強(qiáng)度、溫度、pH等）對(duì)膜脂質(zhì)理化性質(zhì)的影響。 膜蛋白（如酶、載體蛋白、電子傳遞鏈的成員及其它蛋白質(zhì)）的絕對(duì)數(shù)量及其活性的調(diào)節(jié) 跨膜的電化學(xué)梯度以及ATP、ADP、AMP體系及無機(jī)（P）濃度對(duì)溶質(zhì)輸送的調(diào)節(jié)。 細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)（特別是骨架結(jié)構(gòu)）的部分破壞或變形，間接影響到膜對(duì)溶質(zhì)的通透性,一、代謝調(diào)節(jié)機(jī)制,原核微生物細(xì)胞代謝調(diào)節(jié)部位,酶分子的數(shù)量及活性的調(diào)節(jié) 微生物可改變生物合成代謝途徑中的酶量，特別是關(guān)鍵酶合成或降解的相對(duì)速率，進(jìn)而調(diào)節(jié)代謝流向 可改變酶的活性，特別是關(guān)鍵酶的活性（力）來調(diào)節(jié)代謝速度。 酶和底物的相對(duì)

4、位置：限制酶與基質(zhì)的有形接觸（代謝途徑的區(qū)域化）,一、代謝調(diào)節(jié)機(jī)制,真核微生物細(xì)胞代謝調(diào)節(jié)部位,可溶性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)或代謝產(chǎn)物的跨膜傳送,代謝途徑的酶的催化,細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行的翻譯,核中進(jìn)行的轉(zhuǎn)錄,細(xì)胞內(nèi)溶質(zhì)的跨膜傳送,一、代謝調(diào)節(jié)機(jī)制,一、代謝調(diào)節(jié)機(jī)制,一、代謝調(diào)節(jié)機(jī)制,真核微生物細(xì)胞代謝調(diào)節(jié)部位,在真核微生物細(xì)胞中，存在酶體系的區(qū)域化，酶與底物的分隔，使酶反應(yīng)的調(diào)節(jié)更復(fù)雜化、多樣化。酶反應(yīng)系列的總速度不僅取決于相鄰兩區(qū)域中的調(diào)節(jié)酶，底物的濃度，調(diào)節(jié)酶的活力，而且更取決于代謝中間產(chǎn)物的跨膜的交換速度。而這種交換速度是借助于載體（蛋白質(zhì)），所以，這些載體的絕對(duì)數(shù)量及活性也成為代謝調(diào)節(jié)的部位,一、代謝調(diào)節(jié)

5、機(jī)制,基因表達(dá),一、代謝調(diào)節(jié)機(jī)制,酶水平的調(diào)節(jié),細(xì)胞水平的調(diào)節(jié),激素水平的調(diào)節(jié),神經(jīng)水平的調(diào)節(jié),一、代謝調(diào)節(jié)機(jī)制,酶合成的調(diào)節(jié),酶活性的調(diào)節(jié),能荷的調(diào)節(jié),細(xì)胞膜透性的調(diào)節(jié),酶、細(xì)胞水平調(diào)節(jié),一、代謝調(diào)節(jié)機(jī)制,二、酶合成的調(diào)節(jié)機(jī)制,酶的誘導(dǎo)負(fù)向控制（如乳糖對(duì)-半乳糖苷酶）與正向控制 終產(chǎn)物阻遏作用和弱化調(diào)節(jié) 分解代謝物阻遏（如葡萄糖對(duì)-半乳糖苷酶的阻遏） 轉(zhuǎn)錄后的調(diào)節(jié),二、酶合成的調(diào)節(jié)機(jī)制,微生物細(xì)胞并不是任何空間、時(shí)間內(nèi)合成它們所能合成的各種酶。在一定生理?xiàng)l件下，微生物細(xì)胞只在有限空間內(nèi)合成它們當(dāng)時(shí)所需的酶。盡管指導(dǎo)酶系合成的基因是穩(wěn)定的，但微生物在改變其成分和代謝狀況來響應(yīng)環(huán)境的變化方向具有

6、驚人的靈活性，環(huán)境并不影響遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，卻能顯著左右基因的表達(dá)。能否合成某個(gè)酶首先取決于微生物內(nèi)因，即有無合成此酶的基因。環(huán)境外因只影響基因表達(dá)的水平。酶合成的調(diào)節(jié)說到底就是基因的轉(zhuǎn)錄（DNAmRNA）和轉(zhuǎn)譯(mRNA蛋白質(zhì))水平的調(diào)節(jié),酶合成的誘導(dǎo)作用,誘導(dǎo)作用（酶合成的誘導(dǎo)作用） 是指培養(yǎng)基中某種基質(zhì)與微生物接觸而增加（誘導(dǎo)）細(xì)胞中相應(yīng)酶的合成速率。誘導(dǎo)的生理作用是可以保證能量與氨基酸不浪費(fèi)，不把它們用于合成那些暫時(shí)無用的酶上，只有在需要時(shí)細(xì)胞才迅速合成它們.能引起誘導(dǎo)作用的化合物稱為誘導(dǎo)物（Inducer），它可以是基質(zhì)、基質(zhì)的衍生物，甚至是產(chǎn)物。一般來說酶基質(zhì)的結(jié)構(gòu)類似物常常是很好的

7、誘導(dǎo)物，它們不能作為基質(zhì)被酶轉(zhuǎn)化,二、酶合成的調(diào)節(jié)機(jī)制,誘導(dǎo)機(jī)制,操縱子是DNA上的一段區(qū)域，它包括共轉(zhuǎn)錄到一條mRNA上的多個(gè)結(jié)構(gòu)基因和這些基因轉(zhuǎn)錄所需的順式作用序列，這些序列包括啟動(dòng)序列、調(diào)節(jié)基因和轉(zhuǎn)錄調(diào)控有關(guān)的操縱序列；因?yàn)橐粋€(gè)操縱子的所有結(jié)構(gòu)基因均由同一啟動(dòng)子起始轉(zhuǎn)錄并受相同調(diào)控元件的調(diào)節(jié)，所以從結(jié)構(gòu)上可以將它們看作同一個(gè)整體,二、酶合成的調(diào)節(jié)機(jī)制,調(diào)節(jié)基因,調(diào)節(jié)基因編碼調(diào)節(jié)（阻遏）蛋白，有兩種調(diào)節(jié)蛋白 負(fù)作用調(diào)節(jié)蛋白，結(jié)合DNA阻斷操縱子轉(zhuǎn)錄，此種調(diào)節(jié)蛋白也稱為阻遏物 正作用調(diào)節(jié)蛋白，結(jié)合DNA啟動(dòng)操縱子轉(zhuǎn)錄，此種調(diào)節(jié)蛋白也稱為激活因子 與阻遏物或激活因子結(jié)合，從而啟動(dòng)操縱子轉(zhuǎn)錄的效

8、應(yīng)物稱作該操作子的誘導(dǎo)物 與阻遏物結(jié)合而阻斷轉(zhuǎn)錄的效應(yīng)物稱為輔阻遏物,二、酶合成的調(diào)節(jié)機(jī)制,調(diào)節(jié)基因,阻遏物,誘導(dǎo)物,基因誘導(dǎo),基因阻遏,阻遏物,輔阻遏物,二、酶合成的調(diào)節(jié)機(jī)制,操縱序列,操縱序列：操縱子中一個(gè)成員，它能控制決定蛋白質(zhì)（酶）的氨基酸順序的一整套結(jié)構(gòu)基因的轉(zhuǎn)錄，而操縱基因可受調(diào)節(jié)基因產(chǎn)生的阻遏物所阻遏，許多情況下，單個(gè)操縱基因可以控制一個(gè)或一個(gè)以上（多個(gè)）結(jié)構(gòu)基因,二、酶合成的調(diào)節(jié)機(jī)制,結(jié)構(gòu)基因,結(jié)構(gòu)基因：操縱基因鄰近（一般在下游處）存在一個(gè)或多個(gè)基因，它編碼不起調(diào)控轉(zhuǎn)錄作用的蛋白質(zhì)，如酶、膜蛋白和核糖體等。一部分結(jié)構(gòu)基因的RNA合成速度精確地被控制，但許多結(jié)構(gòu)基因以一種（或多或

9、少）不變的速度持續(xù)地轉(zhuǎn)錄DNA上的遺傳信息，生成相應(yīng)的信使RNA（mRNA）進(jìn)而轉(zhuǎn)譯成特定的酶（蛋白質(zhì)）,二、酶合成的調(diào)節(jié)機(jī)制,啟動(dòng)序列,啟動(dòng)序列：含有兩個(gè)和RNA多聚酶結(jié)合的順序，一個(gè)集中在RNA多聚酶起始位置前約10個(gè)堿基對(duì)，另一個(gè)則集中在這個(gè)位置前35個(gè)堿基對(duì)，當(dāng)RNA多聚酶與啟動(dòng)子接觸并結(jié)合上去，mRNA合成即開始 阻遏物與操縱序列結(jié)合，則RNA聚合酶就不能向前移動(dòng)，也就不能轉(zhuǎn)錄出結(jié)構(gòu)基因的mRNA,二、酶合成的調(diào)節(jié)機(jī)制,DNA與蛋白結(jié)合,二、酶合成的調(diào)節(jié)機(jī)制,阻遏物操縱子的操縱基因上，阻礙RNA多聚酶通過操縱基因而關(guān)閉操縱子的轉(zhuǎn)錄；而激活物常結(jié)合于啟動(dòng)子-35區(qū)上游，與RNA多聚酶作

10、用，促使操縱子轉(zhuǎn)錄 DNA結(jié)合蛋白：螺旋轉(zhuǎn)角螺旋、鋅指結(jié)構(gòu)、亮氨酸拉鏈,螺旋-轉(zhuǎn)角-螺旋,鋅指結(jié)構(gòu),亮氨酸拉鏈,正、負(fù)調(diào)控,凡是某一細(xì)胞成分的存在使某種細(xì)胞功能能夠?qū)崿F(xiàn)，而這一成分的消失或失活使這一功能不能實(shí)現(xiàn)，這種調(diào)控就屬于正調(diào)控；凡是某一細(xì)胞成分的存在使某種細(xì)胞功能不能實(shí)現(xiàn)，而這一成分的消失或失活使這一功能得以實(shí)現(xiàn)，這種調(diào)控就屬于負(fù)調(diào)控 按照這個(gè)定義，阻遏物對(duì)操縱子的作用為負(fù)調(diào)控，這是由于其活性狀態(tài)抑制了操縱子的轉(zhuǎn)錄；相反，激活因子對(duì)操縱子的作用為正調(diào)控，原因是其活性狀態(tài)能夠開啟它所控制的操縱子基因的轉(zhuǎn)錄,二、酶合成的調(diào)節(jié)機(jī)制,正、負(fù)調(diào)控,負(fù)調(diào)控,正調(diào)控,誘 導(dǎo),阻 遏,二、酶合成的調(diào)節(jié)機(jī)

11、制,負(fù)調(diào)控（乳糖操縱子）,二、酶合成的調(diào)節(jié)機(jī)制,正調(diào)控（麥芽糖操縱子）,二、酶合成的調(diào)節(jié)機(jī)制,正、負(fù)調(diào)控（阿拉伯糖操縱子）,負(fù)調(diào)控,正調(diào)控,二、酶合成的調(diào)節(jié)機(jī)制,誘導(dǎo)物的種類,二、酶合成的調(diào)節(jié)機(jī)制,誘導(dǎo)調(diào)節(jié)的克服,只有需要時(shí)才合成所需的酶是微生物應(yīng)有的、正常的調(diào)節(jié)機(jī)制。采用誘變方法，借強(qiáng)力因素誘變，引起突變，消除誘導(dǎo)酶合成所必需依賴誘導(dǎo)物這種障礙，如突變不是發(fā)生在結(jié)構(gòu)基因上，而是發(fā)生在調(diào)節(jié)基因或操縱基因上，從而導(dǎo)致調(diào)節(jié)基因編碼的阻遏物（阻遏蛋白）無活性，或操縱基因?qū)钚宰瓒粑锏挠H和力衰退，則無需誘導(dǎo)物便能產(chǎn)生誘導(dǎo)酶，這種突變作用稱為調(diào)節(jié)性或組成型突變，具有這種特性的菌株稱為組成型突變株,二、酶

12、合成的調(diào)節(jié)機(jī)制,組成型突變株篩選,在誘導(dǎo)物為限制性基質(zhì)的恒化器中篩選 將菌株輪番在有、無誘導(dǎo)物的培養(yǎng)基中培養(yǎng) 使用誘導(dǎo)性能很差的基質(zhì)，如苯-半乳糖苷 使用阻礙誘導(dǎo)作用的抑制劑 提高篩選效率的方法，組成型突變株的富集,二、酶合成的調(diào)節(jié)機(jī)制,酶合成的阻遏和弱化,二、酶合成的調(diào)節(jié)機(jī)制,色氨酸操縱子,阻遏,弱化子,二、酶合成的調(diào)節(jié)機(jī)制,在TrpE基因起始密碼前有一個(gè)長(zhǎng)162bp的mRNA片段被稱為前導(dǎo)區(qū)，在前導(dǎo)區(qū)中堿基序列為123150位的區(qū)域，當(dāng)mRNA合成起始以后，除非培養(yǎng)基中完全沒有色氨酸，否則轉(zhuǎn)錄總在這一區(qū)域終止。產(chǎn)生一個(gè)只有140個(gè)核苷酸的RNA分子，它編碼一條末端有多個(gè)色氨酸的多肽鏈（前導(dǎo)

13、鏈）。若將此區(qū)域缺失后，trp基因表達(dá)可提高6000倍。這個(gè)前導(dǎo)區(qū)域稱為弱化區(qū)域，這個(gè)前導(dǎo)肽稱為弱化子,弱化子,二、酶合成的調(diào)節(jié)機(jī)制,酶合成的阻遏和弱化,二、酶合成的調(diào)節(jié)機(jī)制,高色氨酸時(shí),低色氨酸時(shí),阻遏和弱化的協(xié)調(diào),二、酶合成的調(diào)節(jié)機(jī)制,野生型細(xì)胞中同時(shí)存在著有活性和無活性的阻遏物。阻遏物從有活性到無活性的轉(zhuǎn)變速度極低，需要有一個(gè)能更快地做出反應(yīng)的系統(tǒng)（弱化子）來維持適當(dāng)氨基酸的水平 當(dāng)有大量外源色氨酸存在時(shí)，通過阻遏體系阻止非必須的先導(dǎo)mRNA合成，使合成更加經(jīng)濟(jì) His操縱子中，沒有阻遏體系，只有弱化子調(diào)節(jié)。弱化子的調(diào)節(jié)作用是控制轉(zhuǎn)錄的終止，控制轉(zhuǎn)錄精細(xì)，是阻遏調(diào)控體系的次級(jí)調(diào)節(jié),分解代

14、謝物阻遏,二、酶合成的調(diào)節(jié)機(jī)制,分解代謝物阻遏是指當(dāng)細(xì)胞內(nèi)具有一優(yōu)先利用的營(yíng)養(yǎng)物（通常是，但并不總是葡萄糖）時(shí)，其分解產(chǎn)物對(duì)分解利用其它（難利用）營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)所需的酶系合成起阻遏作用。后來研究發(fā)現(xiàn)，分解代謝物阻遏并不僅限于碳源，能被優(yōu)先利用的氮源，如銨離子，谷氨酰胺也阻遏降解其它含氮代謝的酶系 阻遏機(jī)制對(duì)微生物是很有利的，只要有一個(gè)容易同化的底物存在，細(xì)胞就不必耗費(fèi)能量去合成效率較低的途徑中的酶系，而使其代謝作用能更多地用于產(chǎn)生細(xì)胞生長(zhǎng)所必需的組分,分解代謝物阻遏,二、酶合成的調(diào)節(jié)機(jī)制,分解代謝物阻遏,二、酶合成的調(diào)節(jié)機(jī)制,分解代謝物阻遏的引起，并不是葡萄糖本身，而是一種共同的代謝產(chǎn)物 cAMP可

15、解除分解代謝物的阻遏 分解代謝物阻遏的實(shí)質(zhì)是由于細(xì)胞內(nèi)缺少了cAMP 大量實(shí)驗(yàn)證實(shí)了分解代謝物阻遏作用是發(fā)生在轉(zhuǎn)錄水平上，cAMP在乳糖操縱子等操縱子中的作用，是調(diào)節(jié)mRNA的生成,分解代謝物阻遏,二、酶合成的調(diào)節(jié)機(jī)制,cAMP在乳糖操縱子轉(zhuǎn)錄中的作用,分解代謝物阻遏,二、酶合成的調(diào)節(jié)機(jī)制,轉(zhuǎn)錄開始時(shí)，cAMP先與CAP或結(jié)合生成cAMP-CAP復(fù)合物 CAP-cAMP復(fù)合物再與啟動(dòng)基因的CAP結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合，從而激活了位點(diǎn)，進(jìn)而促進(jìn)RNA多聚酶與它的結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合，使轉(zhuǎn)錄啟動(dòng) RNA多聚酶進(jìn)入RNA多聚酶位點(diǎn)向前漂移 當(dāng)有誘導(dǎo)物存在時(shí)，RNA多聚酶進(jìn)入操縱基因O位點(diǎn)內(nèi)的轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn) cAMP在乳糖

16、操縱子轉(zhuǎn)錄中是通過CAP-cAMP復(fù)合物與DNA結(jié)合時(shí)促進(jìn)轉(zhuǎn)錄的，這種調(diào)控是正調(diào)控,分解代謝物阻遏,二、酶合成的調(diào)節(jié)機(jī)制,葡萄糖如何調(diào)節(jié)cAMP?,分解代謝物阻遏,二、酶合成的調(diào)節(jié)機(jī)制,分解代謝物阻遏的克服 生產(chǎn)培養(yǎng)基內(nèi)不使用阻遏性碳源，將有利于對(duì)分解代謝物阻遏敏感酶的生產(chǎn)；或采用流加補(bǔ)糖策略 可利用一種不能代謝的誘導(dǎo)物的類似物，或緩慢補(bǔ)入誘導(dǎo)物或使用只能緩慢代謝的誘導(dǎo)物的衍生物來增加酶的生產(chǎn) 選育耐（抗）分解代謝阻遏的突變株,轉(zhuǎn)錄后的調(diào)節(jié),二、酶合成的調(diào)節(jié)機(jī)制,轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的加工和轉(zhuǎn)運(yùn)調(diào)節(jié)，通過不同方式的拼接可產(chǎn)生不同的mRNA，從而產(chǎn)生多種多樣的蛋白質(zhì) 翻譯水平的調(diào)節(jié)主要是控制mRNA的穩(wěn)定性

17、和mRNA翻譯的起始頻率 翻譯后水平的調(diào)節(jié)主要控制多肽鏈的加工和折疊，產(chǎn)生不同功能活性的蛋白質(zhì),三、酶活性的調(diào)節(jié)機(jī)制,酶活性的調(diào)節(jié)是指一定數(shù)量的酶，通過其分子結(jié)構(gòu)的改變來調(diào)節(jié)其催化反應(yīng)的速率 調(diào)節(jié)酶活性比調(diào)節(jié)酶的合成迅速、及時(shí)而有效，這是微生物饑餓情況下的一種經(jīng)濟(jì)的調(diào)節(jié)方式 通過改變代謝途徑中一個(gè)或幾個(gè)關(guān)鍵酶的活性，以影響代謝途徑中各中間化合物的流量，這種活性調(diào)節(jié)通常由一個(gè)特異的小分子代謝物（終產(chǎn)物等變構(gòu)效應(yīng)物）與酶的可逆性結(jié)合來進(jìn)行 這些小分子化合物存在于細(xì)胞內(nèi)，由細(xì)胞產(chǎn)生，通過它們調(diào)節(jié)酶反應(yīng)速率、激活或抑制關(guān)鍵酶，從而有效地控制各種代謝過程,三、酶活性的調(diào)節(jié)機(jī)制,酶活性調(diào)節(jié)的影響因素 底物

18、和產(chǎn)物的性質(zhì)和濃度 環(huán)境因子（如濃度、壓力、pH、離子強(qiáng)度和輔助因子等）以及其它酶的存在都有可能激活或抑制酶的活性,激活：在激活劑的作用下，使原來無活性酶轉(zhuǎn)變的有活性或使原來活性低的酶提高。這種現(xiàn)象稱為激活或活化。凡能提高酶活性的物質(zhì)稱為激活劑 抑制：由于某些物質(zhì)的存在，降低酶活性，稱為抑制。抑制可以是不可逆的，也可以是可逆的，即當(dāng)抑制劑除去后酶活性又恢復(fù)，在代謝調(diào)節(jié)過程中所發(fā)生的抑制現(xiàn)象主要是可逆的，而且大多屬于反饋抑制,三、酶活性的調(diào)節(jié)機(jī)制,酶活性調(diào)節(jié)類型 別構(gòu)（變構(gòu)）調(diào)節(jié)（其核心是酶分子構(gòu)象的改變） 酶分子的共價(jià)修飾（其核心是酶分子結(jié)構(gòu)的改變）,三、酶活性的調(diào)節(jié)機(jī)制,變構(gòu)效應(yīng)是指一種小分

19、子物質(zhì)與一種蛋白質(zhì)分子發(fā)生可逆的相互作用，導(dǎo)致這種蛋白質(zhì)的構(gòu)象發(fā)生改變，從而改變這種蛋白質(zhì)與第三種分子的相互作用 變構(gòu)蛋白質(zhì)是表現(xiàn)變構(gòu)效應(yīng)的蛋白（例如阻遏蛋白），具有變構(gòu)作用的酶稱為變構(gòu)酶 由于效應(yīng)物的結(jié)合使酶活性升高者，稱為正效應(yīng)物或變構(gòu)激活劑 相反，使酶的活性降低者，稱為負(fù)效應(yīng)物或變構(gòu)抑制劑,變構(gòu)調(diào)節(jié),三、酶活性的調(diào)節(jié)機(jī)制,變構(gòu)調(diào)節(jié),三、酶活性的調(diào)節(jié)機(jī)制,變構(gòu)酶含多個(gè)亞基的四級(jí)結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)（一般為四聚體），亞基的結(jié)構(gòu)和功能可以相同，也可以不同 變構(gòu)酶分子中含有兩個(gè)中心，即催化中心和調(diào)節(jié)中心，它們?cè)诳臻g上是分開的，可以在不同的亞基上，也可以在同一亞基的不同部位上 每個(gè)變構(gòu)酶的分子可以結(jié)合一個(gè)

20、或多個(gè)配體（底物或效應(yīng)物）理論上結(jié)合底物的最大數(shù)目與催化中心的數(shù)目相等。結(jié)合效應(yīng)物的最大數(shù)目應(yīng)與調(diào)節(jié)中心的數(shù)目相等 配體和酶蛋白的不同部位（或亞基）結(jié)合時(shí)，可在底物底物，效應(yīng)物底物和效應(yīng)物效應(yīng)物之間發(fā)生協(xié)同反應(yīng)，此效應(yīng)可以是促進(jìn)（正協(xié)同）或阻抑的（負(fù)協(xié)同）,變構(gòu)酶結(jié)構(gòu)和特性,三、酶活性的調(diào)節(jié)機(jī)制,一個(gè)效應(yīng)物分子與變構(gòu)酶的變構(gòu)中心結(jié)合后對(duì)第二個(gè)分子結(jié)合的影響稱為協(xié)同效應(yīng) 有些變構(gòu)酶與調(diào)節(jié)物結(jié)合后，本身的構(gòu)象發(fā)生改變，這種新的構(gòu)象有利于后續(xù)的底物分子或調(diào)節(jié)物的結(jié)合，這些變構(gòu)酶稱為具正協(xié)同效應(yīng)的變構(gòu)酶 這種變構(gòu)酶的V-S曲線為S型而不是簡(jiǎn)單的雙曲線。酶具有S型曲線的動(dòng)力學(xué)性質(zhì)，對(duì)于較小底物濃度的變化

21、，酶反應(yīng)速度可作出靈敏應(yīng)答 當(dāng)?shù)孜餄舛裙潭〞r(shí)，變構(gòu)抑制劑濃度與酶反應(yīng)速度之間的關(guān)系也呈S形曲線，這是變構(gòu)蛋白的基本性質(zhì),變構(gòu)酶結(jié)構(gòu)和特性,三、酶活性的調(diào)節(jié)機(jī)制,變構(gòu)酶的S形動(dòng)力學(xué)曲線意味著存在底物及效應(yīng)物對(duì)反應(yīng)速度發(fā)生影響的閾值。它表示當(dāng)?shù)孜锘蛐?yīng)物達(dá)到一定水平之前，酶反應(yīng)非常遲緩或不呈現(xiàn)效應(yīng)物效果，但當(dāng)超過該水平時(shí)，或反應(yīng)急速轉(zhuǎn)快（底物），或呈現(xiàn)由效應(yīng)物引起的變化，這在代謝控制上具有很大的生理意義，因?yàn)樵谏項(xiàng)l件下，底物濃度的變化一般較小,變構(gòu)酶結(jié)構(gòu)和特性,1-變構(gòu)酶 V=(VmaxS)n/(Km+Sn) 2-普通酶 V=(VmaxS)/(Km+S),三、酶活性的調(diào)節(jié)機(jī)制,有些變構(gòu)酶與一分子

22、底物或調(diào)節(jié)物結(jié)合后，構(gòu)象發(fā)生改變，這種新的構(gòu)象不利于后續(xù)底物分子或調(diào)節(jié)物結(jié)合。這些變構(gòu)酶稱為具負(fù)協(xié)同效應(yīng)的變構(gòu)酶，即酶的反應(yīng)速度對(duì)外界環(huán)境中底物濃度的變化不敏感 這對(duì)于那些和多條代謝途徑有聯(lián)系的酶促反應(yīng)來說，保證其恒定地、正常地工作是十分重要的，因?yàn)樗粫?huì)受到其它反應(yīng)的快慢而明顯地變化 如磷酸甘油醛脫氫酶，它需要 NAD+，而NAD+和許多脫氫酶的反應(yīng)有關(guān)；細(xì)胞中NAD+的濃度?？赡馨l(fā)生較大的變化，而磷酸甘油醛脫氫酶卻始終可以不受大的干擾而保持較穩(wěn)定水平,變構(gòu)酶結(jié)構(gòu)和特性,三、酶活性的調(diào)節(jié)機(jī)制,多數(shù)變構(gòu)酶是具有正協(xié)同效應(yīng)和負(fù)協(xié)同效應(yīng)的變構(gòu)酶，它們既受底物分子的調(diào)節(jié)，又受底物以外的其它小分子（如

23、終產(chǎn)物）的調(diào)節(jié),變構(gòu)酶結(jié)構(gòu)和特性,天冬氨酸氨甲酰轉(zhuǎn)移酶調(diào)控,變構(gòu)酶多處于合成代謝途徑上，大多數(shù)發(fā)生在氨基酸和核苷酸生物合成途徑上，而且一般在代謝途徑的第一步或處于代謝途徑的分支點(diǎn)上，多受最終產(chǎn)物的反饋抑制；但其只有在終產(chǎn)物過量的條件下，才受到抑制（閾值以上），并能為其第一步反應(yīng)底物所激活；當(dāng)顯著提高底物濃度時(shí)，看不到抑制作用；終產(chǎn)物在結(jié)構(gòu)上與底物無相似性 中間產(chǎn)物不影響調(diào)節(jié)酶的活性 變構(gòu)酶后面酶的活性對(duì)最終產(chǎn)物是不敏感的 通過變構(gòu)酶與負(fù)效應(yīng)物非共價(jià)結(jié)合而引起的變構(gòu)作用，對(duì)酶活性的控制是一種快速、敏感和高效的細(xì)調(diào)方式,三、酶活性的調(diào)節(jié)機(jī)制,變構(gòu)調(diào)節(jié)的意義,脫敏作用：變構(gòu)酶經(jīng)特定處理后，可以不喪失

24、酶活性而失去對(duì)變構(gòu)效應(yīng)物的敏感性，人們將變構(gòu)酶經(jīng)特定處理后不喪失酶活性而失去對(duì)變構(gòu)效應(yīng)物的敏感性的現(xiàn)象 可以通過各種方法使變構(gòu)酶脫敏 利用汞鹽、對(duì)氯汞苯甲酸（PCMB）處理 05低溫處理 諸如冷水、尿素或蛋白酶處理等 為變構(gòu)酶編碼的結(jié)構(gòu)基因發(fā)生突變亦可引起脫敏作用，如抗類似物突變株中多發(fā)生這種變化 脫敏作用現(xiàn)象表明了變構(gòu)中心的獨(dú)立性,三、酶活性的調(diào)節(jié)機(jī)制,脫敏作用,三、酶活性的調(diào)節(jié)機(jī)制,共價(jià)修飾調(diào)節(jié),共價(jià)修飾是酶蛋白質(zhì)分子中的一個(gè)或多個(gè)氨基酸殘基與一化學(xué)基團(tuán)共價(jià)連接或解離，使其活性改變（導(dǎo)致調(diào)節(jié)酶活化或抑制）以控制代謝的速度和方向，這是一種快速、靈敏、高效的細(xì)調(diào)方式。從酶蛋白質(zhì)中除去或加入小化

25、學(xué)基因可以是磷酸基、甲基、乙基、腺苷酰基 蛋白質(zhì)共價(jià)結(jié)合部位，一般為絲氨酸殘基的-CH2OH，由共價(jià)修飾引起酶活性改變的酶叫共價(jià)調(diào)節(jié)酶。共價(jià)修飾作用可分為可逆的和不可逆的,三、酶活性的調(diào)節(jié)機(jī)制,可逆共價(jià)修飾,細(xì)胞中有些酶存在活性和非活性兩狀態(tài)，兩者可以通過另一種酶催化作共價(jià)修飾（共價(jià)調(diào)節(jié)酶）互相轉(zhuǎn)換 這些酶它們由于小化學(xué)基團(tuán)（磷酸基、甲基、乙基、腺苷酰基等）對(duì)其酶蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行共價(jià)修飾，使其結(jié)構(gòu)在活性非活性轉(zhuǎn)變。已知有多種類型的可逆共價(jià)修飾蛋白（酶）： 磷酸化/去磷酸化 乙?；?去乙?；?腺苷酰化/去腺苷?；?尿苷?；?去尿苷?；?甲基化/去甲基化 S-S/SH 相互轉(zhuǎn)換,三、酶活性的調(diào)節(jié)機(jī)制

26、,可逆共價(jià)修飾,磷酸化 去磷酸化,三、酶活性的調(diào)節(jié)機(jī)制,可逆共價(jià)修飾,寡聚酶的解聚和聚合是一種特殊的可逆共價(jià)修飾調(diào)節(jié) 大多數(shù)寡聚酶隨著酶的聚合、解聚，酶的活性也往往發(fā)生改變，如乙酰輔酶A羧化酶由四個(gè)亞基組成，是脂肪酸合成途徑中的第一個(gè)酶，它催化乙酰輔酶A羧化為丙二酰輔酶 A；該酶可被檸檬酸激活，但被軟脂酰輔酶A抑制,三、酶活性的調(diào)節(jié)機(jī)制,可逆共價(jià)修飾,可逆共價(jià)修飾意義 因酶構(gòu)型的轉(zhuǎn)換是由酶催化的，故可在很短時(shí)間內(nèi)經(jīng)信號(hào)啟動(dòng)，觸發(fā)生成大量有活性的酶（或改變酶的活性）有效控制細(xì)胞的生理代謝 這種修飾作用可更容易控制酶的活性的響應(yīng)代謝環(huán)境的變化，這系統(tǒng)有能隨時(shí)響應(yīng)的特性，經(jīng)常處于活化與鈍化狀態(tài)之間的

27、來回變換,三、酶活性的調(diào)節(jié)機(jī)制,不可逆共價(jià)修飾,酶活性調(diào)節(jié)的另一種方式是通過專一性蛋白酶的水解作用來實(shí)現(xiàn)的，如消化系統(tǒng)中的各種蛋白酶，以無活性的前體形式合成和分泌，然后輸送到特定的部位，當(dāng)功能需要時(shí)，經(jīng)特異性蛋白酶的作用轉(zhuǎn)變?yōu)橛谢钚缘拿付惺蛊涔δ?。此外，還有執(zhí)行防御功能的酶原 不具催化活性的酶的前體稱為酶原，某種物質(zhì)作用于酶原使之轉(zhuǎn)變成有活性的酶的過程稱為酶原激活 酶原被激活的機(jī)制與上述變構(gòu)酶調(diào)節(jié)、共價(jià)修飾調(diào)節(jié)不同，這種激活機(jī)制不需要能量供應(yīng)；同時(shí)這種激活作用在酶的“一生”中只能進(jìn)行一次,三、酶活性的調(diào)節(jié)機(jī)制,不可逆共價(jià)修飾,胰凝乳蛋白酶原激活,三、酶活性的調(diào)節(jié)機(jī)制,共價(jià)調(diào)節(jié)酶的特點(diǎn),作用方

28、式：酶都具有兩種形式即無活性（低活性）和有活性（高活性） 作用本質(zhì)：與別構(gòu)調(diào)節(jié)不同，是酶分子共價(jià)鍵發(fā)生了改變，即酶的一級(jí)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，而別構(gòu)酶中酶分子只發(fā)生非共價(jià)鍵的改變，即構(gòu)象的改變 作用能耗：所需酶分子比生物合成酶要少，在酶分子發(fā)生磷酸化等修飾作用反應(yīng)中，一般每個(gè)亞基只消耗一個(gè)分子ATP，比一亞基生物合成所需的ATP少很多 作用效率：共價(jià)調(diào)節(jié)酶的調(diào)節(jié)信號(hào)具有級(jí)聯(lián)式的放大效應(yīng)，其催化效率比別構(gòu)酶調(diào)節(jié)要高很多,三、酶活性的調(diào)節(jié)機(jī)制,共價(jià)調(diào)節(jié)酶的特點(diǎn),化學(xué)修飾的級(jí)聯(lián)式的調(diào)節(jié),能荷是一個(gè)表示細(xì)胞能量狀態(tài)的參數(shù)，是細(xì)胞中所含腺苷酸中含有相當(dāng)于ATP的數(shù)量百分比，其表示式為： 能荷（EC）=（ATP+

29、0.5ADP）/（ATP+ADP+AMP）100% 當(dāng)細(xì)胞中腺苷酸全部是ATP，能荷為1 當(dāng)細(xì)胞中腺苷酸全部是ADP，能荷為0.5 當(dāng)細(xì)胞中腺苷酸全部是AMP，能荷為0 當(dāng)細(xì)胞或線粒體中三種核苷酸同時(shí)并存時(shí)，能荷大小隨三者比例而異，三者的比例隨細(xì)胞生理狀態(tài)而變化,四、能荷的調(diào)節(jié),能荷,四、能荷的調(diào)節(jié),另外一個(gè)度量細(xì)胞能量狀態(tài)的參數(shù)是磷酸化值 磷酸化值=ATP/ADPPi 磷酸化值除了腺苷酸外，還決定于無機(jī)磷濃度。 磷酸化值與能荷相比，其值變化范圍更寬，因此是反映細(xì)胞能量狀態(tài)更加靈敏的指標(biāo),磷酸化值,在某種意義上，可把ATP當(dāng)作糖代謝的末端產(chǎn)物。當(dāng)ATP過量時(shí)會(huì)對(duì)合成ATP系統(tǒng)產(chǎn)生反饋抑制。當(dāng)A

30、TP分解為ADP、AMP 、Pi時(shí)。將其能量供給合成反應(yīng)時(shí)，ATP生物合成的反饋調(diào)節(jié)被解除，ATP又得以合成。因此，能量不僅調(diào)節(jié)生成ATP的分解代謝酶類的活性，也能調(diào)節(jié)利用ATP的生物合成酶類的活性。糖代謝和中心代謝途徑中的酶活性受能荷的調(diào)節(jié),四、能荷的調(diào)節(jié),ATP,當(dāng)能荷降低時(shí)：則激活催化糖分解，能量生成酶系，或解除ATP對(duì)這些酶的抑制（如糖原磷酸化酶、果糖磷酸激酶、檸檬酸合成酶、異檸檬酸脫氫酶、反丁烯二酸酶等）并抑制糖原合成酶，1、6磷酸果糖酯酶，從而加速糖分解和TCA的產(chǎn)能代謝 當(dāng)能荷生高時(shí)：細(xì)胞中AMP，ADP轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP，這時(shí)ATP則抑制糖原降解以及糖酵解和TCA環(huán)中的關(guān)鍵酶（如糖原

31、磷酸化酶，磷酸果糖激酶，檸檬酸合成酶，異檸檬酸脫氫酶）并激活糖類合成酶（糖原合成酶、1、6-P-果糖酯酶）從而抑制糖的分解，加速糖原的合成,四、能荷的調(diào)節(jié),巴斯德在研究酵母的酒精發(fā)酵時(shí)發(fā)現(xiàn)：在通氧的情況下，由于進(jìn)行呼吸作用，酒精產(chǎn)量大大下降，糖的消耗速度也變緩，這種有氧呼吸抑制發(fā)酵的作用被稱為巴斯德效應(yīng) 巴斯德效應(yīng)的本質(zhì)是能荷調(diào)節(jié),四、能荷的調(diào)節(jié),巴斯德效應(yīng),EMP和TCA環(huán)均為生成ATP的途徑。當(dāng)有氧時(shí)，酵母細(xì)胞線粒體氧化，使ATP上升，線粒體中的異檸檬酸脫氫酶受ATP的抑制，導(dǎo)致檸檬酸等中間產(chǎn)物在線粒體中積累。線粒體中的ATP和檸檬酸可經(jīng)載體進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中兩者結(jié)合起來，就會(huì)抑制磷酸果糖激酶P

32、FK和丙酮酸激酶，造成細(xì)胞質(zhì)中G-6-P對(duì)己糖激酶HK有反饋抑制作用，從而間接地造成葡萄糖輸入細(xì)胞的速度下降。葡萄糖消耗速度也下降 另外ADP對(duì)PFK和HK酶有激活作用，當(dāng)供氧充足時(shí)，細(xì)胞質(zhì)中的ADP經(jīng)載體進(jìn)入線粒體去合成ATP，因而降低了ADP對(duì)PFK和HK酶的激活作用，其結(jié)果還是使葡萄糖的降解速率下降,四、能荷的調(diào)節(jié),巴斯德效應(yīng),四、能荷的調(diào)節(jié),能荷調(diào)節(jié)的克服,選育呼吸弱（缺乏）的突變株，降低菌株呼吸鏈的強(qiáng)度 在培養(yǎng)基中加入硫氰酸芐脂，由于氰化物與含鐵噗啉的酶中的Fe2+ 結(jié)合，使酶失活、抑制呼吸鏈電子傳遞 選育具有較強(qiáng)呼吸旁路系統(tǒng)的菌株,側(cè)鏈呼吸鏈,不產(chǎn)生ATP 的呼吸側(cè)鏈,四、能荷的調(diào)

33、節(jié),研究發(fā)現(xiàn)在黑曲霉檸檬酸產(chǎn)生菌和谷氨酸棒桿菌中。在檸檬酸發(fā)酵過程中，除了有上述的正常呼吸鏈外，發(fā)現(xiàn)不產(chǎn)生ATP的側(cè)呼吸鏈 若代謝中脫下來的氫完全通過正常的呼吸鏈交給O2，ATP大量產(chǎn)生，糖代謝和生成檸檬酸和谷氨酸的酶系受抑制，就無法大量生成發(fā)酵產(chǎn)物。因此在產(chǎn)物形成時(shí)，有部分氫是通過旁路交給O2的，不產(chǎn)生ATP 通過誘變等選育具有較強(qiáng)呼吸旁路系統(tǒng)的菌株，那么菌種代謝生成的NADH，NADPH可較多地通過此測(cè)鏈將氫交給O2，既滿足菌種生存，又減少ATP生成，這樣就減輕ATP對(duì)糖代謝關(guān)鍵酶和檸檬酸、谷氨酸生成酶系的反饋抑制作用，更有利于高產(chǎn)檸檬酸、谷氨酸,由于微生物具有高度嚴(yán)密的自我調(diào)節(jié)能力，中間

34、代謝產(chǎn)物不會(huì)大量積累而排除體外。發(fā)酵工程的任務(wù)之一是人為地改變微生物代謝調(diào)控機(jī)制，其中包括改變代謝物的膜透性，使目的產(chǎn)物及時(shí)地分泌出體外，避免在體內(nèi)積累而引起反饋抑制 與氨基酸吸收的情況一樣，氨基酸分泌機(jī)制因菌種及氨基酸種類而異。只有當(dāng)細(xì)胞內(nèi)生物合成的氨基酸不被用于合成蛋白質(zhì)或其它代謝系統(tǒng)時(shí)，使庫存量提高，才容易作為排出物向細(xì)胞外分泌 核苷酸是不易分泌出細(xì)胞外的，抗生素、表面活性劑等物質(zhì)有時(shí)可調(diào)節(jié)膜的核苷酸分泌 蛋白質(zhì)（酶）分泌依靠信號(hào)肽,五、細(xì)胞膜透性的調(diào)節(jié),控制磷脂的合成 生物素缺陷型 油酸缺陷型 添加C16C18飽和脂肪酸或C16C18脂肪酸的表面活性劑 阻礙細(xì)胞壁的合成 磷霉素干擾UD

35、P-N-乙酰胞壁酸合成 D-環(huán)絲氨酸抑制Ala消旋酶 青霉素抑制肽聚糖的轉(zhuǎn)肽作用 衣霉素干擾肽聚糖磷壁酸和壁醛酸的裝配,代謝產(chǎn)物分泌的控制,五、細(xì)胞膜透性的調(diào)節(jié),轉(zhuǎn)肽酶作用位點(diǎn),青霉素與肽聚糖D-Ala-D-Ala末端的結(jié)構(gòu)類似，抑制肽聚糖鏈交聯(lián)過程的轉(zhuǎn)肽作用,五、細(xì)胞膜透性的調(diào)節(jié),代謝產(chǎn)物分泌的控制,六、微生物代謝途徑的調(diào)節(jié)模式,反饋抑制和阻遏,在微生物細(xì)胞中，初級(jí)代謝產(chǎn)物的水平，也就是分解代謝和合成代謝的途徑主要受反饋控制體系的調(diào)節(jié)，主要有反饋抑制和反饋?zhàn)瓒簟?反饋抑制（feedback inhibition）：是指代謝途徑的終產(chǎn)物對(duì)催化該途徑中的一個(gè)反應(yīng)（通常是第一個(gè)反應(yīng)）的酶活力的抑制

36、，其實(shí)質(zhì)是終產(chǎn)物結(jié)合到酶的變構(gòu)部位，從而干擾酶和它底物的結(jié)合，當(dāng)然與此相反為酶活性的激活。 反饋?zhàn)瓒簦╢eedback repression）：是指終產(chǎn)物（或終產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)類似物）阻止催化該途徑的一個(gè)或幾個(gè)反應(yīng)中的一個(gè)或幾個(gè)酶的合成，其實(shí)質(zhì)是調(diào)節(jié)基因的作用，這是微生物不通過基因突變而適應(yīng)于環(huán)境改變的一種措施，當(dāng)然與此相反有酶合成的誘導(dǎo),六、微生物代謝途徑的調(diào)節(jié)模式,反饋?zhàn)瓒艉鸵种?反饋抑制與反饋?zhàn)瓒舻谋容^,六、微生物代謝途徑的調(diào)節(jié)模式,影響酶量的調(diào)節(jié)方式,單個(gè)終產(chǎn)物的生物合成途徑,簡(jiǎn)單終產(chǎn)物阻遏：當(dāng)終產(chǎn)物過量時(shí)，途徑中所有的酶均被阻遏。當(dāng)終產(chǎn)物濃度降低時(shí)，均被解除阻遏,六、微生物代謝途徑的調(diào)節(jié)模

37、式,影響酶量的調(diào)節(jié)方式,可被阻遏的酶的產(chǎn)物的誘導(dǎo)作用：終產(chǎn)物的阻遏只施加在途徑的第一個(gè)酶上，這個(gè)酶催化的反應(yīng)產(chǎn)物（B）的高濃度，能激活下游的酶的合成,單個(gè)終產(chǎn)物的生物合成途徑,六、微生物代謝途徑的調(diào)節(jié)模式,影響酶量的調(diào)節(jié)方式,多個(gè)單功能酶的簡(jiǎn)單終產(chǎn)物的阻遏同工酶阻遏：共同途徑從A到B之間的反應(yīng)受多個(gè)單功能的同工酶催化，這幾個(gè)同工酶分別受各自分支的終產(chǎn)物的阻遏,多個(gè)終產(chǎn)物的生物合成途徑,六、微生物代謝途徑的調(diào)節(jié)模式,影響酶量的調(diào)節(jié)方式,多功能酶的多價(jià)阻遏：第一酶Ea、第二酶Eb是多功能酶肽鏈上的兩個(gè)酶。C是它前面終產(chǎn)物，又是它后面途徑的起始底物，只有當(dāng)途徑中C和E都過量時(shí)，Ea才被阻遏,多個(gè)終產(chǎn)

38、物的生物合成途徑,六、微生物代謝途徑的調(diào)節(jié)模式,影響酶量的調(diào)節(jié)方式,分解代謝阻遏：易被降解的化合物或其分解代謝物對(duì)各位降解的化合物的降解酶合成的阻遏,分解代謝途徑,六、微生物代謝途徑的調(diào)節(jié)模式,影響酶量的調(diào)節(jié)方式,起始底物的誘導(dǎo)作用：起始底物A誘導(dǎo)合成降解途徑的酶,分解代謝途徑,六、微生物代謝途徑的調(diào)節(jié)模式,影響酶量的調(diào)節(jié)方式,降解代謝途徑中間產(chǎn)物所引起的誘導(dǎo)作用：起始底物A必須首先被轉(zhuǎn)化為誘導(dǎo)物B后，才能由B誘導(dǎo)合成降解A途徑的酶,分解代謝途徑,六、微生物代謝途徑的調(diào)節(jié)模式,影響酶量的調(diào)節(jié)方式,催化兩條不同合成途徑的共同酶系的阻遏：催化兩條不同的代謝途徑，有時(shí)發(fā)現(xiàn)是同一套酶系在作用，那么這套

39、酶系均受這兩條代謝途徑的終產(chǎn)物所阻遏,分解代謝途徑,六、微生物代謝途徑的調(diào)節(jié)模式,影響酶量的調(diào)節(jié)方式,分解代謝途徑,六、微生物代謝途徑的調(diào)節(jié)模式,影響酶量的調(diào)節(jié)方式,匯流降解代謝途徑的誘導(dǎo)：兩條可誘導(dǎo)途徑導(dǎo)致一個(gè)共同的中間產(chǎn)物，進(jìn)而誘導(dǎo)一條對(duì)兩個(gè)初始底物而言是共同的降解途徑,分解代謝途徑,六、微生物代謝途徑的調(diào)節(jié)模式,影響酶量的調(diào)節(jié)方式,分解代謝途徑,多功能途徑的誘導(dǎo)：兩個(gè)化合物（A或F，C或H）中每個(gè)均誘導(dǎo)一些反應(yīng)，從而構(gòu)成能降解這兩個(gè)化合物（A、F）的途徑,六、微生物代謝途徑的調(diào)節(jié)模式,影響酶活性的調(diào)節(jié)方式,終產(chǎn)物的簡(jiǎn)單反饋抑制：途徑的終產(chǎn)物抑制途徑中第一個(gè)專一性酶,只有一個(gè)終產(chǎn)物的途徑（無分支途徑）的調(diào)節(jié)方式,六、微生物代謝途徑的調(diào)節(jié)模式,影響酶活性的調(diào)節(jié)方式,只有一個(gè)終產(chǎn)物的途徑（無分支途徑）的調(diào)節(jié)方式,前體激活或稱代謝激活：反應(yīng)途徑的某一后邊的反應(yīng)受前面某中間代謝產(chǎn)物的激活，這種方式常見于分解代謝途徑中,六、微生物代謝途徑的調(diào)節(jié)模式,影響酶活性的調(diào)節(jié)