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1、第十五章第十五章 物物质代代谢的的联络及其及其调理与控制理与控制1.物物质质代代谢谢的相互的相互联络联络2.代代谢谢的的调调理与控制理与控制1、 物物质质代代谢谢的相互的相互联络联络糖代谢与脂类代谢的相互关系糖代谢与脂类代谢的相互关系糖代谢与蛋白质代谢的相互联络糖代谢与蛋白质代谢的相互联络脂类代谢与蛋白质代谢的相互联络脂类代谢与蛋白质代谢的相互联络核酸与糖、脂类、蛋白质代谢的联络核酸与糖、脂类、蛋白质代谢的联络糖代糖代谢与脂与脂类代代谢的相互的相互联络糖糖脂肪酸脂肪酸-磷酸磷酸甘油甘油脂脂肪肪乙酰乙酰CoA，NADPH有氧氧化有氧氧化磷酸二羟磷酸二羟丙酮丙酮酵解酵解从头合成从头合成脂肪脂肪磷酸
2、二磷酸二羟丙丙酮糖代糖代谢甘油甘油脂肪酸脂肪酸乙乙酰CoA琥珀琥珀酸酸糖糖 (植物)乙醛酸乙醛酸循环循环 -氧化氧化糖异生糖异生TCA脂肪代脂肪代谢和糖代和糖代谢的关系的关系延胡索酸延胡索酸琥珀酸琥珀酸苹果酸苹果酸草草酰乙酸乙酸3-磷酸甘油磷酸甘油三羧酸三羧酸循环循环乙醛酸乙醛酸循环循环甘油甘油乙乙酰CoA三三酰甘油甘油脂肪酸脂肪酸 氧氧化化糖原或淀粉糖原或淀粉1，6-二磷酸果糖二磷酸果糖磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮磷酸烯醇丙酮酸磷酸烯醇丙酮酸丙酮酸丙酮酸合合成成植物或微植物或微生物生物胞液胞液线粒体线粒体PEP丙氨酸丙氨酸天冬氨酸天冬氨酸谷氨酸谷氨酸转氨基作用转氨基作用糖的分解代糖的分解代糖的分
3、解代糖的分解代谢谢和和和和糖异生的关系糖异生的关系糖异生的关系糖异生的关系糖代糖代谢与蛋白与蛋白质代代谢的相互的相互联络 NH3糖糖-酮酸酸氨基酸氨基酸蛋白蛋白质生糖氨基酸生糖氨基酸蛋白蛋白质氨基酸氨基酸-酮酸酸糖糖脂脂类代代谢与蛋白与蛋白质代代谢的相的相互互联络脂肪脂肪磷酸二磷酸二羟丙丙酮甘油甘油脂肪酸脂肪酸乙乙酰CoA氨基酸氨基酸碳架碳架氨基酸氨基酸蛋白蛋白质蛋白蛋白质酮酸或酸或乙乙酰CoA脂肪酸脂肪酸脂肪脂肪氨基酸氨基酸生酮氨基酸生酮氨基酸核酸与糖、脂核酸与糖、脂类、蛋白、蛋白质代代谢的的联络 核核苷苷酸酸的的一一些些衍衍生生物物具具重重要要生生理理功功能能 如如CoA、NAD+，NAD
4、P+，cAMP，cGMP 。 核酸是核酸是细细胞内重要的胞内重要的遗传遗传物物质质，控制着蛋白，控制着蛋白质质的合成，的合成，影响影响细细胞的成分和代胞的成分和代谢类谢类型型 核酸生物合成需求糖和蛋白核酸生物合成需求糖和蛋白质质的代的代谢谢中中间产间产物参与，物参与，而且需求而且需求酶酶和多种蛋白和多种蛋白质质因子。因子。 各各类类物物质质代代谢谢都离不开具都离不开具备备高能磷酸高能磷酸键键的各种核苷酸，的各种核苷酸，如如ATP是能量的是能量的“通通货货，此外，此外UTP参与多糖的合成，参与多糖的合成，CTP参与磷脂合成，参与磷脂合成，GTP参与蛋白参与蛋白质质合成与糖异生作用。合成与糖异生作
5、用。糖糖糖糖类类脂脂脂脂类类氨氨氨氨基基基基酸酸酸酸和和和和核核核核苷苷苷苷酸酸酸酸之之之之间间的的的的代代代代谢谢联联络络PEP丙酮酸丙酮酸生酮氨基酸生酮氨基酸 -酮戊二酸酮戊二酸核糖核糖-5-磷酸磷酸甘氨酸甘氨酸天冬氨酸天冬氨酸谷氨酰氨谷氨酰氨丙氨酸丙氨酸甘氨酸甘氨酸丝氨酰丝氨酰苏氨酸苏氨酸半胱氨酸半胱氨酸氨基酸氨基酸6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮乙酰乙酰CoA甘油甘油脂肪酸脂肪酸胆固醇胆固醇亮氨酸亮氨酸赖氨酸赖氨酸酪酰氨酪酰氨色氨酸色氨酸笨丙氨酸笨丙氨酸异亮氨酸异亮氨酸亮氨酸亮氨酸色氨酸色氨酸乙酰乙酰乙酰乙酰CoA脂肪脂肪核苷酸核苷酸天冬氨酸天冬氨酸天冬酰氨天冬酰氨天冬
6、氨酸天冬氨酸苯丙酰氨苯丙酰氨酪氨酸酪氨酸异亮氨酸异亮氨酸甲硫酰氨甲硫酰氨苏氨酸苏氨酸缬氨酸缬氨酸琥珀酰琥珀酰CoA苹果酸苹果酸草酰乙酸草酰乙酸柠檬酸柠檬酸异柠檬酸异柠檬酸乙醛酸乙醛酸蛋白蛋白质淀粉、糖原淀粉、糖原核酸核酸生糖氨基酸生糖氨基酸谷氨酰氨谷氨酰氨组氨酸组氨酸脯氨酸脯氨酸精氨酸精氨酸谷氨酸谷氨酸延胡索酸延胡索酸琥珀酸琥珀酸丙二单酰丙二单酰CoA1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖酮体代谢调理的概念代谢调理的概念细胞区域化调理细胞区域化调理激素调理激素调理2、代谢调理与控制酶程度的调理酶程度的调理*代代谢调谢调理理生命是靠代生命是靠代谢谢的正常运的正常运转维转维持的。生命有限的空持的。生命有限的空间
7、间内同内同时时有那麽多复有那麽多复杂杂的代的代谢谢途径在运途径在运转转，必需有乖巧而，必需有乖巧而严严密的密的调调理机制，才干使代理机制，才干使代谢顺应谢顺应外界外界环环境的境的变变化与生物本身生化与生物本身生长发长发育的需求。育的需求。调调理失灵活会理失灵活会导导致代致代谢谢妨碍，出妨碍，出现现病病态态甚至危及甚至危及生命。在漫生命。在漫长长的生物的生物进进化化历历程中，机体的构造、代程中，机体的构造、代谢谢和生理和生理功能越来越复功能越来越复杂杂，代，代谢调谢调理机制也随之更理机制也随之更为为复复杂杂。代代谢调理的四理的四级程度：程度： 神神经程度程度调理理 激素程度激素程度调理理 细胞程
8、度胞程度调理理 酶程度程度调理理多多细胞整体程度胞整体程度调理理分子程度调理分子程度调理新新陈代代谢调理的根本方式理的根本方式最原始、最本最原始、最本质的的调理理方式方式单细胞程度调理单细胞程度调理* *酶酶程度的程度的调调理理 细细胞内代胞内代谢谢的的调调理理 基因程度基因程度上的调理上的调理线线 粒粒 体体:丙丙 酮酮 酸酸 氧氧 化化;三三 羧羧酸酸 循循 环环; -氧氧 化化;呼呼 吸吸 链链 电电子子 传传 递递;氧氧 化化 磷磷 酸酸 化化细细 胞胞 质质:酵酵 解解;磷磷戊戊 糖糖 途途 径径;糖糖 原原合合 成成;脂脂 肪肪 酸酸 合合成成;细细 胞胞 核核:核核 酸酸 合合
9、成成内内 质质 网网:蛋蛋 白白 质质 合合成成;磷磷 脂脂 合合 成成线线 粒粒 体体:丙丙 酮酮 酸酸 氧氧 化化;三三 羧羧酸酸 循循 环环; -氧氧 化化;呼呼 吸吸 链链 电电子子 传传 递递;氧氧 化化 磷磷 酸酸 化化细细 胞胞 质质:酵酵 解解;磷磷戊戊 糖糖 途途 径径;糖糖 原原合合 成成;脂脂 肪肪 酸酸 合合成成;细细 胞胞 核核:核核 酸酸 合合 成成内内 质质 网网:蛋蛋 白白 质质 合合成成;磷磷 脂脂 合合 成成酶活性的调理快调酶活性的调理快调 酶含量的调理慢调酶含量的调理慢调 酶定位的区域化酶定位的区域化调理调理 酶酶原激活原激活 酶酶的的别别构效构效应应 酶
10、酶活性的前活性的前馈馈和反响和反响调调理理 酶酶的共价修的共价修饰饰与与级联级联放大机制放大机制u酶活性的活性的调理理 辅辅因子因子对对已有已有酶酶活性的活性的调调理理酶活性的活性的调理理 经过激活或抑制，改动细胞内已有酶分子的催化活性进展的调理。 1. 1. 经过调经过调理理亚亚基的聚合与解聚改基的聚合与解聚改动动酶酶活性活性多数情况下：多数情况下： 小分子调理因子小分子调理因子聚合聚合 解聚解聚高活性高活性低活性低活性小分子调理因子小分子调理因子聚合聚合 解聚解聚低活性低活性高活性高活性少数情况下：少数情况下：2. 2. 经过经过酶酶构象构象变变化改化改动动酶酶活性活性酶原的调理：无活性酶
11、原酶原的调理：无活性酶原 有活性酶有活性酶 酶的变构调理：高活性酶 低活性酶 激活剂激活剂抑制剂抑制剂 酶的共价修饰调理：高活性酶 低活性酶 修饰脱修饰脱修饰 酶酶的的变变构构调调理理 酶酶活性的前活性的前馈馈和反响和反响调调理理 前馈前馈正前正前馈正前正前馈作用作用常常见负前馈负前馈作用负前馈负前馈作用反响反响正反响作用正反响作用负反响作用反响作用常常见 前馈feedforward 和反响feedback 是来自电子工程学的术语，前者的意思是“输入对输出的影响代谢底物对代谢的调理. 后者的意思是“输出对输入的影响代谢产物对代谢的调理. 这里分别借用来阐明底物和代谢产物对代谢过程的调理作用。这
12、种调理作用是经过酶的变构效应来实现的。 正前正前馈馈作用：指在代作用：指在代谢谢途径中前面的底物途径中前面的底物对对其其后某一催化反响的后某一催化反响的调调理理酶酶起激活作用。起激活作用。 前前馈馈激活激活作用作用 糖原糖原合成酶合成酶糖原糖原G 6-P-G 1-P-G UDPGG 6-P-G 1-P-G UDPG ATP ADP ATP ADP UTP PPi反响反响调理中理中酶活性活性调理的机制理的机制代谢物代谢物别别构构中中心心活性活性中心中心 反响反响调调理作用理作用 反响反响调调理理指在一些反响序列中代指在一些反响序列中代谢产谢产物激活或抑制反响序物激活或抑制反响序列中列中调调理理酶
13、酶的活性，的活性，进进而而调调理理代代谢谢反响速度的作用。反响速度的作用。酶的的反反馈激激活活葡萄糖葡萄糖草酰乙酸草酰乙酸丙酮酸丙酮酸羧化酶羧化酶乙酰乙酰CoA活化活化磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸拧檬酸拧檬酸 -酮戊二酸酮戊二酸1，6-二磷酸果糖二磷酸果糖 反响抑制造用反响抑制造用指代指代谢产谢产物物对对前某一催化前某一催化 反响的反响的调调理理酶酶起抑制的作用。起抑制的作用。重要的重要的调理方式理方式类型型 线性反响单价反响抑制线性反响单价反响抑制 分支代谢反响分支代谢反响 多价反响抑制多价反响抑制 协同反响抑制协同反响抑制 累积反响抑制累积反响抑制 协作反响抑制协作反响抑制 顺序反响抑
14、制顺序反响抑制 *单价反响抑制造用单价反响抑制造用*顺顺序反响抑制表示序反响抑制表示图图-ABGFJDCHE1E3E2芳香族氨基酸合成的芳香族氨基酸合成的芳香族氨基酸合成的芳香族氨基酸合成的顺顺序反响序反响序反响序反响调调理理理理*协协同反响抑制造用同反响抑制造用ABGFJDCHE1E3E2-赖氨酸和氨酸和苏氨酸的氨酸的协同反响同反响调理理*累累积积反响抑制表示反响抑制表示图图谷氨谷氨酰氨合成氨合成酶的累的累积反响抑制反响抑制*同工同工酶酶反响抑制表示反响抑制表示图图ABGFJDCHE1E2E3E4-几种氨基酸的同工几种氨基酸的同工酶反响反响调理理 酶酶分子中的某些基分子中的某些基团团，在其它
15、，在其它酶酶的催化下，的催化下，可以共价可以共价结结合或脱去某种基合或脱去某种基团团，引起，引起酶酶分子构象分子构象的改的改动动，使其活性得到，使其活性得到调调理，理，这这种方式称种方式称为为酶酶的的共价修共价修饰调饰调理理 Covalent moldification Covalent moldification 。 共价修共价修饰调饰调理理目前知有六种修目前知有六种修饰方式：方式：磷酸化磷酸化/去磷酸化，乙去磷酸化，乙酰化化/去乙去乙酰化，腺苷化，腺苷酰化化/去腺苷去腺苷酰化，尿苷化，尿苷酰化化/去尿苷去尿苷酰化，甲基化，甲基化化/去甲基化，氧化去甲基化，氧化S-S/复原复原(2SH)。
16、4ATP 4ADP 4ATP 4ADP 磷酸化酶磷酸化酶b b激酶激酶( (无活性无活性) )磷酸化酶磷酸化酶b b 磷酸化酶磷酸化酶a a有活性有活性 二聚体二聚体 磷酸酯酶磷酸酯酶 四聚体四聚体 4Pi 4H2O 4Pi 4H2OPiPiPiPi脱磷酸化脱磷酸化磷酸化磷酸化磷酸化酶磷酸化酶无活性无活性磷酸酯酶磷酸酯酶-OHH2OP激酶激酶ATPADP磷酸化酶磷酸化酶P有活性有活性 一些可被共价修饰调理的酶一些可被共价修饰调理的酶 称号称号 修饰机理修饰机理 活性变化活性变化 磷酸化酶磷酸化酶 磷酸化磷酸化/ /脱磷酸化脱磷酸化 加强加强/ /减弱减弱 磷酸化酶磷酸化酶b b激酶激酶 磷酸化
17、磷酸化/ /脱磷酸化脱磷酸化 加强加强/ /减弱减弱 糖原合成酶糖原合成酶 磷酸化磷酸化/ /脱磷酸化脱磷酸化 减弱减弱/ /加强加强 丙酮酸脱氢酶丙酮酸脱氢酶 磷酸化磷酸化/ /脱磷酸化脱磷酸化 减弱减弱/ /加强加强 谷胺酰胺合成酶谷胺酰胺合成酶 腺苷酸化腺苷酸化/ /脱腺苷酸化脱腺苷酸化 减弱减弱/ /加强加强1、腺苷酸、腺苷酸环环化化酶酶 无活性无活性 腺苷酸腺苷酸环化化酶活性活性2、ATPcAMP3、蛋白激、蛋白激酶酶 无活性无活性 蛋白激蛋白激酶活性活性4、磷酸化、磷酸化酶酶激激酶酶 无活性无活性 磷酸化磷酸化酶激激酶活性活性5、磷酸化、磷酸化酶酶b 无活性无活性 磷酸化磷酸化酶a
18、活性活性6、糖原、糖原6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖葡萄糖葡萄糖血液血液ATPADPATPADPR、cAMP肾上腺素或肾上腺素或胰高血糖素胰高血糖素132 102 1044 1065 108葡萄糖葡萄糖6酶的的延延续激激活活及及级联放放大大系系统肾上腺素或肾上腺素或胰高血糖素胰高血糖素级联放大系放大系统指指连锁代代谢反响中一个反响中一个酶被激活后，延被激活后，延续地引地引发其它其它酶被激活，被激活，导致致原始信号被放大，原始信号被放大，这样的的连锁代代谢反响系反响系统称称为级联放大系放大系统。意意义：由于：由于酶的共价修的共价修饰反响是反响是酶促反响，促反响，只需有少量信号分
19、子如激素存在，即只需有少量信号分子如激素存在，即可可经过加速加速这种种酶促反响，而使大量的另促反响，而使大量的另一种一种酶发生化学修生化学修饰，从而，从而获得放大效得放大效应。这种种调理方式快速、效率极高。理方式快速、效率极高。 辅辅因子因子对对已有已有酶酶活性的活性的调调理理 能荷对代谢的调理 NADH/NAD+对代谢的调理 金属离子浓度对代谢的调理二二. .酶含量的含量的调理理 酶生成量的调理酶含量的调理 酶降解量的调理基因表达基因表达调理的主要理的主要环节: : 转录程度上的调理转录程度上的调理 翻译程度上的调理翻译程度上的调理 原核生物原核生物酶酶合成合成调调理的理的遗传遗传机制机制
20、支配子学支配子学说说 真核生物基因表达的真核生物基因表达的调调控控( (自学自学) )1、基因表达的调控基因基因gene：从遗传学讲，基因就是遗传的根本单位：从遗传学讲，基因就是遗传的根本单位或单元，具有编码或单元，具有编码RNA或多数情况下编码多肽功能的信或多数情况下编码多肽功能的信息单位。从分子生物学看，基因是负载特定遗传信息的息单位。从分子生物学看，基因是负载特定遗传信息的DNA分子片段分子片段. 基因表达基因表达(gene expression)：基因表达就是基因转录：基因表达就是基因转录及翻译的过程。在一定调理机制控制下，大多数基因阅历及翻译的过程。在一定调理机制控制下，大多数基因阅
21、历基因激活、转录及翻译等过程，产生具有特异生物学功能基因激活、转录及翻译等过程，产生具有特异生物学功能的蛋白质分子，赋予细胞或个体一定的功能或形状表型；的蛋白质分子，赋予细胞或个体一定的功能或形状表型；rRNA、tRNA编码基因转录生成相应编码基因转录生成相应RNA的过程也属于的过程也属于基因表达基因表达.1.基因表达的概念基因表达的概念 2.基因表达的规律特点及方式基因表达的规律特点及方式 基因表达的规律特点：时、空特异基因表达的规律特点：时、空特异 空间特异性空间特异性(special specificity(special specificity，细胞或组织特异性，细胞或组织特异性tis
22、sue specificitytissue specificity：在个体生长全过程，某种基：在个体生长全过程，某种基因产物按不同组织空间顺序出现。因产物按不同组织空间顺序出现。时间特异性时间特异性(temporal specificity(temporal specificity，阶段特异性，阶段特异性stage stage specificity)specificity)：按功能需求，某一特定基因的表达严厉：按功能需求，某一特定基因的表达严厉按特定的时间顺序发生。多细胞生物基因表达的时间特按特定的时间顺序发生。多细胞生物基因表达的时间特异性又称阶段特异性异性又称阶段特异性 基因表达的方式基
23、因表达的方式 组组成性表达成性表达(constitutive gene expression)(constitutive gene expression)管家基因管家基因(housekeeping gene) (housekeeping gene) ：在生物个体的几乎一：在生物个体的几乎一切细胞中继续表达，其表达产物对生命全过程都是必需切细胞中继续表达，其表达产物对生命全过程都是必需的或必不可少的基因的或必不可少的基因组成性基因表达根本的基因表达：管家基因的表达，组成性基因表达根本的基因表达：管家基因的表达，它只受启动子与它只受启动子与RNARNA聚合酶相互作用的影响聚合酶相互作用的影响 诱导
24、诱导(induction)(induction)和阻遏和阻遏(repression)(repression)表达表达诱导：在特定环境信号刺激下，相应的基因被激活，基诱导：在特定环境信号刺激下，相应的基因被激活，基因表达产物添加，该景象称为诱导。相应基因称为可诱因表达产物添加，该景象称为诱导。相应基因称为可诱导的基因。导的基因。阻遏：基因对环境信号应对时被抑制，这种基因称为阻遏：基因对环境信号应对时被抑制，这种基因称为可阻遏的基因。可阻遏基因表达产物降低的过程称为可阻遏的基因。可阻遏基因表达产物降低的过程称为阻遏阻遏可诱导或可阻遏基因除受启动序列或启动子与可诱导或可阻遏基因除受启动序列或启动子与
25、RNARNA聚合聚合酶相互作用的影响外，尚受其它机制调理如：加强酶相互作用的影响外，尚受其它机制调理如：加强子子 3 3 协调调理协调调理coordinate regulationcoordinate regulation在一定机制控制下，机能上相关的一组基因，无论在一定机制控制下，机能上相关的一组基因，无论其为何种表达方式，均需协调一致、共同表达，即为其为何种表达方式，均需协调一致、共同表达，即为协调表达。这种调理称为协调调理协调表达。这种调理称为协调调理1.1.原核生物基因表达的原核生物基因表达的调调控控 支配子学支配子学说说 ：支配子支配子原核生物基因表达的原核生物基因表达的协同同单位，
26、由功能上位，由功能上彼此相关的构造基因彼此相关的构造基因( (编码蛋白蛋白质) )和位于构造基因前的和位于构造基因前的控制部位控制部位组成。控制部位包括支配基因和启成。控制部位包括支配基因和启动子。子。支配子支配子构造基因编码蛋白质，构造基因编码蛋白质，S控制部位控制部位支配基因支配基因operator,O启动子启动子premotor,P.酶酶合成的合成的诱导诱导和阻遏和阻遏 组成酶以一定速度合成，根本坚持恒定的酶。 酶 诱导酶在诱导物存在下合成的酶。诱导酶合成的调理方式诱导酶合成的调理方式 诱导：促进基因表达诱导：促进基因表达 阻遏：抑制基因表达阻遏：抑制基因表达 诱导基因基因产物随物随诱导
27、物分子物分子浓度的添加而添度的添加而添加的加的过程。程。阻遏阻遏基因基因产物随信号分子物随信号分子浓度的添加而减少度的添加而减少的的过程。程。酶的的诱导和和阻阻遏遏支支配配子子模模型型B.有活性阻遏蛋白加有活性阻遏蛋白加诱导剂诱导剂A.有活性阻遏蛋白有活性阻遏蛋白C.无活性阻遏蛋白无活性阻遏蛋白D.无活性阻遏蛋白加无活性阻遏蛋白加辅辅阻遏阻遏剂剂支配基因支配基因启动基因启动基因调理基因调理基因构造基因构造基因阻遏蛋白阻遏蛋白(有活性有活性)阻遏蛋白阻挠支配基因阻遏蛋白阻挠支配基因构造基因不表达构造基因不表达诱导物诱导物诱导物与阻遏蛋白结合诱导物与阻遏蛋白结合,使阻遏蛋白不能起使阻遏蛋白不能起到
28、阻挠支配基因的作用到阻挠支配基因的作用,构造基因可以表达构造基因可以表达酶蛋白酶蛋白mRNA阻遏蛋白不能跟支配基因结合阻遏蛋白不能跟支配基因结合,构造基因可以表达构造基因可以表达阻遏蛋白阻遏蛋白(无活性无活性)酶蛋白酶蛋白mRNA代谢产物与阻遏蛋白结合代谢产物与阻遏蛋白结合,从而使阻遏从而使阻遏蛋白可以阻挠支配基因蛋白可以阻挠支配基因,构造基因不表构造基因不表达达代谢产物代谢产物乳乳糖糖操操纵子子的的负调控控调理调理基因基因支配支配基因基因乳糖构造基因乳糖构造基因PLacZLacYLacamRNA阻遏蛋白阻遏蛋白有活性有活性基基因因关关闭闭启启动动子子ORPLacZLacYLaca调理调理基因
29、基因支配支配基因基因乳糖构造基因乳糖构造基因启启动动子子ORmRNAZmRNAYmRNAa阻遏蛋白阻遏蛋白无活性无活性基基因因表表达达mRNAA、乳糖支配子的构造、乳糖支配子的构造B、乳糖、乳糖酶酶的的诱导诱导乳糖乳糖阻遏蛋白阻遏蛋白 有活性有活性 乳糖支配子的正乳糖支配子的正调控控RLacZLacYLacamRNAmRNAZmRNAYmRNAa基基因因表表达达CAP基因基因构造基因构造基因TCAPOCAP结结合部位合部位RNA聚合聚合酶酶TcAMP-CAPP葡萄糖葡萄糖分解代分解代谢产物谢产物腺苷酸腺苷酸环化酶环化酶磷酸二磷酸二酯酶酯酶ATPcAMP5-AMP抑制抑制激活激活葡萄糖降解物与葡
30、萄糖降解物与cAMP的关系的关系cAMPCAP：降解物基因活化蛋白：降解物基因活化蛋白catabolicgeneactivationprotein降低降低cAMP浓度浓度使使CAP呈失活形状呈失活形状真核生物基因表达真核生物基因表达调控控DNA转录初初产物物RNAmRNA蛋白蛋白质前体前体mRNA降解物降解物活性蛋白活性蛋白质DNA程度调理程度调理转录程度调理转录程度调理转录后加工转录后加工的调理的调理翻译调理翻译调理mRNA降解调理降解调理翻译后加工翻译后加工的调理的调理核核细胞质细胞质 真核基因表达真核基因表达调调控的五个程度控的五个程度DNA程度程度调调理理转录转录程度程度调调理理转录转
31、录后加工的后加工的调调理理翻翻译译程度程度调调理理翻翻译译后加工的后加工的调调理理 真核基因真核基因调调控主要是正控主要是正调调控控 顺顺式作用元件和反式作用因子式作用元件和反式作用因子 转录转录因子的相互作用控制因子的相互作用控制转录转录激激 素素 调 节 的的 机机 制制1 1、含氮激素作用方式、含氮激素作用方式2 2、甾醇、甾醇类类激素作用方式激素作用方式动物激素物激素4类：氨基酸及其衍生物、：氨基酸及其衍生物、肽及蛋及蛋 白白类、固醇、固醇类、脂肪酸衍生物。、脂肪酸衍生物。 植物激素植物激素5类：生：生长素、赤霉素素、赤霉素类、激、激动素、素、 零落酸、乙零落酸、乙烯。甾甾醇醇类激激素
32、素作作用用原原理理表表示示图肽类肽类激素激素激素激素经过经过cAMP-cAMP-蛋白激蛋白激蛋白激蛋白激酶调酶调理代理代理代理代谢谢表示表示表示表示图图 ATP cAMP+PPi内在蛋白内在蛋白质的磷酸化作用的磷酸化作用改改动细胞的生理胞的生理过程程细胞膜细胞膜细胞膜细胞膜cR蛋白激酶无活性蛋白激酶无活性c+RcATP蛋白激酶有活性蛋白激酶有活性受体受体环化酶环化酶激素激素G蛋白蛋白问问答答答答题题1、为为什什么么说说三三羧羧酸酸循循环环是是糖糖、脂脂、蛋蛋白白质质三三大大物物质质代代谢谢的的共同通路？共同通路？2、试试比比较变较变构构调调理与化学修理与化学修饰调饰调理作用的异同？理作用的异同？3、试试以大以大肠肠杆菌乳糖支配子杆菌乳糖支配子阐阐明明酶酶合成的合成的诱导诱导和阻遏。和阻遏。4、写写出出天天冬冬氨氨酸酸在在体体内内氧氧化化生生成成CO2和和H2O的的主主要要历历程程，注明其中脱注明其中脱氢氢反响的反响的酶酶，并，并计计算所算所产产生的生的ATP数目。数目。名名词词解解释释反响抑制共价修反响抑制共价修饰饰第二信使支配子第二信使支配子级联级联放大系放大系统统
