物質代謝的聯(lián)系與調(diào)節(jié)(11)(編輯修改稿)
2025-06-18 21:28 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 細胞水平的代謝調(diào)節(jié)主要是酶水平的調(diào)節(jié)。 ? 細胞內(nèi)酶呈隔離分布。 ? 代謝途徑的速度、方向由其中的 關鍵酶 (key enzyme)的活性決定。 ? 代謝調(diào)節(jié)主要是通過對關鍵酶活性的調(diào)節(jié)而實現(xiàn)的。 （一）細胞酶系有特定細胞和亞細胞區(qū)域的隔離分布 ?代謝途徑有關酶類常常組成多酶體系，分布于細胞的某一區(qū)域 。 目錄 多酶體系 分布 多酶體系 分布 DNA及 RNA合成 細胞核 糖酵解 胞液 蛋白質合成 內(nèi)質網(wǎng)，胞液 戊糖磷酸途徑 胞液 糖原合成 胞液 糖異生 胞液 脂酸合成 胞液 脂酸 β氧化 線粒體 膽固醇合成 內(nèi)質網(wǎng)，胞液 多種水解酶 溶酶體 磷脂合成 內(nèi)質網(wǎng) 三羧酸循環(huán) 線粒體 血紅素合成 胞液，線粒體 氧化磷酸化 線粒體 尿素合成 胞液，線粒體 呼吸鏈 線粒體 主要代謝途徑多酶體系在細胞內(nèi)的分布 目錄 ?酶隔離分布的意義 : 提高同一代謝途徑酶促反應速率。使各種代謝途徑互不干擾，彼此協(xié)調(diào)，有利于調(diào)節(jié)物對各途徑的特異調(diào)節(jié)。 目錄 ① 速度最慢， 它的速度決定整個代謝途徑的總速度， 故又稱其為 限速酶 (limiting velocity enzymes)。 ② 催化單向反應不可逆或非平衡反應，它的活性決定整個代謝途徑的方向。 ③ 這類酶活性除受底物控制外，還受多種代謝物或效應劑的調(diào)節(jié)。 ?關鍵酶催化的反應具有以下特點： 代謝途徑是一系列酶促反應組成的，其速度及方向由其中的關鍵酶決定 。 代謝途徑 關鍵酶 糖原降解 磷酸化酶 糖原合成 糖原合酶 糖酵解 己糖激酶 磷酸果糖激酶 1 丙酮酸激酶 糖有氧氧化 丙酮酸脫氫酶系 檸檬酸合酶 異檸檬酸脫氫酶 糖異生 丙酮酸羧化酶 磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶 果糖雙磷酸酶 1 脂酸合成 乙酰輔酶 A羧化酶 膽固醇合成 HMG輔酶 A還原酶 某些重要代謝途徑的關鍵酶 目錄 ① 快速代謝 ② 遲緩代謝 數(shù)秒、數(shù)分鐘 通過改變酶的活性 數(shù)小時、幾天 通過改變酶的含量 變構調(diào)節(jié) (allosteric regulation) 化學修飾調(diào)節(jié) (chemical modification) ?代謝調(diào)節(jié)主要是通過對關鍵酶活性的調(diào)節(jié)而實現(xiàn)的。 目錄 1．代謝途徑關鍵酶多數(shù)受到變構調(diào)節(jié) 小分子化合物與酶分子活性中心以外的某一部位特異結合 ， 引起酶蛋白分子構象變化 ， 從而改變酶的活性 ， 這種調(diào)節(jié)稱為酶的 變構調(diào)節(jié) 或 別構調(diào)節(jié) 。 （二）小分子代謝物改變關鍵酶構象對酶活性變構調(diào)節(jié) 目錄 ?被調(diào)節(jié)的酶稱為 變構酶 或 別構酶 (allosteric enzyme)。 ?使酶發(fā)生變構效應的物質，稱為 變構效應劑 (allosteric effector) 。 ?變構激活劑 ?allosteric effector?—— 引起酶活性增加的變構效應劑。 ?變構抑制劑 ?allosteric effector? —— 引起酶活性降低的變構效應劑。 目錄 代謝途徑 變構酶 變構激活劑 變構抑制劑 糖酵解 己糖激酶 AMP、 ADP、 FDP、 Pi G6P 磷酸果糖激酶 1 FDP 檸檬酸 丙酮酸激酶 ATP，乙酰 CoA 三羧酸循環(huán) 檸檬酸合酶 AMP ATP，長鏈脂酰 CoA 異檸檬酸脫氫酶 AMP， ADP ATP 糖異生 丙酮酸羧化酶 乙酰 CoA， ATP AMP 糖原分解 磷酸化酶 b AMP， G1P， Pi ATP， G6P 脂酸合成 乙酰輔酶 A羧化酶 檸檬酸，異檸檬酸 長鏈脂酰 CoA 氨基酸代謝 谷氨酸脫氫酶 ADP，亮氨酸，蛋氨酸 GTP， ATP， NADH 嘌呤合成 谷氨酰胺 PRPP酰胺轉移酶 AMP， GMP 嘧啶合成 天冬氨酸轉甲酰酶 CTP， UTP 核酸合成 脫氧胸苷激酶 dCTP， dATP dTTP 一些代謝途徑中的變構酶及其變構效應劑 目錄 2．代謝途徑的起始物或產(chǎn)物通過變構調(diào)節(jié)影響代謝途徑 變構酶 催化亞基 調(diào)節(jié)亞基 變構效應劑： 底物、終產(chǎn)物 其他小分子代謝物 目錄 變構效應劑 + 酶的調(diào)節(jié)亞基 酶的構象改變 酶的活性改變 （激活或抑制 ） 疏松 亞
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