人教版教學課件酶的生產條件的優(yōu)化以及常用酶的應用(編輯修改稿)
2025-02-09 04:05 本頁面
【文章內容簡介】 阻遏作用； 酶合成的誘導作用； 酶合成的反饋阻遏作用 。 2022年 2月 10日星期四 ? 1 ）分解代謝物阻遏作用 ? 易利營養(yǎng)基質代謝使細胞內 ATP濃度增加，從而使 AMP濃度降低。cAMP可通過磷酸二酯酶水解成 AMP致使 cAMP的濃度之而降低。cAMPCRP復合物的濃度跟著降低。結果，在啟動基因 (P)上沒有cAMPCRP復合物結合， RNA聚合酶也就無法結合到啟動基因的位點上。結構基因 (S)上的遺傳信息無法轉錄，酶的合成無法進行。 3 5 1 00C APc A MPOR NA 聚合酶結合[無葡萄糖 :有葡萄糖 :c A M Pc A M P( 促進轉錄 )( 不促進轉錄 )2022年 2月 10日星期四 ? 當易利用基質不存在或用完后，隨著細胞中 ATP濃度的下降，而使 ADP， AMP， cAMP的濃度增加。當 cAMPCRP的濃度增加到一定量的時候， cAMPCRP復合物結合到啟動基因的特定位點上， RNA聚合酶也隨著結合到它的位點上，酶的生物合成就有可能進行。 2022年 2月 10日星期四 ? 2）酶生物合成的誘導作用 ? 無誘導物時，阻抑蛋白與操縱基因的結合較強，啟動基因上的 RNA 聚合酶無法進入結構基因上轉錄，酶不能合成。 ? 有誘導物時，誘導物與阻抑蛋白結合，阻抑蛋白的結構改變，不能與操縱基因結合， RNA聚合酶可進行轉錄生成 mRNA，再進一步翻譯成酶蛋白多肽鏈。 2022年 2月 10日星期四 ?3）酶生物合成的反饋阻遏作用 ?當沒有共阻遏物（酶催化產物或途徑的末端產物）時，阻抑蛋白不能與操縱基因結合，啟動基因上的 RNA聚合酶能順利通過操縱基因位置，結構基因進行轉錄，進而合成酶蛋白多肽鏈。 ?當有共阻遏物時與阻抑蛋白特異結合形成完全阻遏物，與操縱基因的親和力增強，阻止 RNA聚合酶通過，結構基因無法轉錄，酶合成受阻。 2022年 2月 10日星期四 四、酶生物合成的模式 細胞生長過程 ： 調整期、生長期、平衡期和衰退期等 4個階段 比較細胞生長與酶產生的關系 , 酶生物合成的模式分為 ： 同步合成型、延續(xù)合成型、中期合成型和滯后合成型。 2022年 2月 10日星期四 同步合成型 酶的生物合成與細胞生長同步進行。 酶的合成速度與細胞生長速度緊密聯(lián)系，又稱為生長偶聯(lián)型。 屬于該合成型的酶，細胞進入旺盛生長期時，酶大量生成；當細胞生長進入平衡期后，酶的合成隨著停止。 細胞 濃度 mg/ml 酶 濃度 U/ml 總細胞濃度 活細胞濃度 胞外酶濃度 胞內酶濃度 大部分組成酶的生物合成屬于同步合成型，有部分誘導酶也按照此種模式進行生物合成。 例如米曲霉在含有單寧或者沒食子酸的培養(yǎng)基中生長，在單寧或沒食子酸的誘導作用下，合成單寧酶（ tanase ）。 2022年 2月 10日星期四 延續(xù)合成型 酶的生物合成在細胞的生長階段開始，在細胞生長進入平衡期后，酶還可以延續(xù)合成一段較長時間。 屬于該類型的酶可以是組成酶，也可以是誘導酶。例如， 在黑曲霉在以半乳糖醛酸或果膠為單一碳源的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，可以誘導聚半乳糖醛酸酶（ Polygalacturonase， ）的生物合成。 細胞 濃度 mg/ml 酶 濃度 U/ml 細胞 濃度 mg/ml 酶 濃度 U/ml 以半乳糖醛酸為誘導物 以含有葡萄糖的果膠為誘導物 2022年 2月 10日星期四 中期合成型 該類型的酶在細胞生長一段時間以后才開始，而在細胞生長進入平衡期以后，酶的生物合成也隨著停止 。 細胞 濃度 mg/ml 酶 濃度 U/ml 例如，枯草桿菌堿性磷酸酶（ Alkaline phophatase， EC ) 的生物合成模式屬于中期合成型。由于該酶的合成受到其反應產物無機磷酸的反饋阻遏，而磷又是細胞生長所必不可缺的營養(yǎng)物質，培養(yǎng)基中必須有磷的存在。在細胞生長的開始階段 , 培養(yǎng)基中的磷阻遏堿性磷酸酶的合成，只有當細胞生長一段時間， 培養(yǎng)基中的磷幾乎被細胞用完（低于 mmol/L）以后，該酶才開始大量生成。又由于堿性磷酸酶所對應的 mRNA不穩(wěn)定，其壽命只有 30 min左右，所以當細胞進入平衡期后， 酶的生物合成隨著停止。 2022年 2月 10日星期四 滯后合成型 此類型酶是在細胞生長一段時間或者進入平衡期以后才開始其生物合成并大量積累。又稱為 非生長偶聯(lián)型 。 許多水解酶的生物合成都屬于這一類型。
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