微生物的代謝機(jī)制(1)(編輯修改稿)
2025-02-09 23:41 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 些分子與底物競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合 酶的 活性中心 ，亦會(huì)表現(xiàn)出酶活性的降低（抑制）。這種情況稱為酶的 競(jìng)爭(zhēng)性抑制 。 （一）反饋抑制的類(lèi)型 ? 1．直線式代謝途徑中的反饋抑制 ? 2．分支代謝途徑中的反饋抑制。 ? 在分支代謝途徑中，反饋抑制的情況較為復(fù)雜。 ? 為避免在一個(gè)分支上的產(chǎn)物過(guò)多時(shí)不致同時(shí)影響另一分支上產(chǎn)物的供應(yīng)，微生物已發(fā)展出多種調(diào)節(jié)方式。 ? （ 1）同功酶調(diào)節(jié) ? 同功酶是指能催化相同的生化反應(yīng)，但酶蛋白分子結(jié)構(gòu)有差異的一類(lèi)酶，它們雖同存于一個(gè)個(gè)體或同一組織中，但在生理、免疫和理化特性上卻存在著差別。 ? 同功酶的主要功能在于其代謝調(diào)節(jié)。在一個(gè)分支代謝途徑中，如果在分支點(diǎn)以前的一個(gè)較早的反應(yīng)是由幾個(gè)同功酶所催化時(shí)，則分支代謝的幾個(gè)最終產(chǎn)物往往分別對(duì)這幾個(gè)同功酶發(fā)生抑制作用。 ? （ 2）協(xié)同反饋抑制： 指分支代謝途徑中的幾個(gè)末端產(chǎn)物同時(shí)過(guò)量時(shí)才能抑制共同途徑中的第一個(gè)酶的一種反饋調(diào)節(jié)方式。 ? （ 3）合作反饋抑制： 系指兩種末端產(chǎn)物同時(shí)存在時(shí)，可以起著比一種末端產(chǎn)物大得多的反饋抑制作用。 ? （ 4）累積反饋抑制： 每一分支途徑的末端產(chǎn)物按一定百分率單獨(dú)抑制共同途徑中前面的酶，所以當(dāng)幾種末端產(chǎn)物共同存在時(shí)，它們的抑制作用是累積的。 ? （ 5）順序反饋抑制：當(dāng) E過(guò)多時(shí)，可抑制 C→D ，這時(shí)由于 C的濃度過(guò)大而促使反應(yīng)向 F、 G方向進(jìn)行，結(jié)果又造成了另一末端產(chǎn)物 G濃度的增高。由于 G過(guò)多就抑制了 C→F ，結(jié)果造成 C的濃度進(jìn)一步增高。 C過(guò)多又對(duì) A→B 間的酶發(fā)生抑制，從而達(dá)到了反饋抑制的效果。這種通過(guò)逐步有順序的方式達(dá)到的調(diào)節(jié)，稱為順序反饋抑制 二、酶合成的調(diào)節(jié) ? 酶合成的調(diào)節(jié)是一種通過(guò)調(diào)節(jié)酶的合成量進(jìn)而調(diào)節(jié)代謝速率的調(diào)節(jié)機(jī)制，這是一種在基因水平上（在原核生物中主要在轉(zhuǎn)錄水平上）的代謝調(diào)節(jié)。 ? 凡能促進(jìn)酶生物合成的現(xiàn)象，稱為誘導(dǎo)。 ? 能阻礙酶生物合成的現(xiàn)象，則稱為阻遏。 ? 與上述調(diào)節(jié)酶活性的反饋抑制等相比，調(diào)節(jié)酶的合成（即產(chǎn)酶量）而實(shí)現(xiàn)代謝調(diào)節(jié)的方式是一類(lèi)較間接而緩慢的調(diào)節(jié)方式。 ? 其優(yōu)點(diǎn)則是通過(guò)阻止酶的過(guò)量合成，有利于節(jié)約生物合成的原料和能量。 ? 在正常代謝途徑中，酶活性調(diào)節(jié)和酶合成調(diào)節(jié)兩者是同時(shí)存在且密切配合、協(xié)調(diào)進(jìn)行的。 （一）酶合成調(diào)節(jié)的類(lèi)型 ? 1．誘導(dǎo) ? 根據(jù)酶的生成是否與環(huán)境中所存在的該酶底物或其有關(guān)物的關(guān)系，可把酶劃分成組成酶和誘導(dǎo)酶兩類(lèi)。 ? 誘導(dǎo)酶是細(xì)胞為適應(yīng)外來(lái)底物或其結(jié)構(gòu)類(lèi)似物而臨時(shí)合成的一類(lèi)酶。 ? 能促進(jìn)誘導(dǎo)酶產(chǎn)生的物質(zhì)稱為誘導(dǎo)物，它可以是該酶的底物，也可以是難以代謝的底物類(lèi)似物或是底物的前體物質(zhì)。 酶的誘導(dǎo)合成類(lèi)型 ? 同時(shí)誘導(dǎo)：即當(dāng)誘導(dǎo)物加入后，微生物能同時(shí)或幾乎同時(shí)誘導(dǎo)幾種酶的合成，它主要存在于短的代謝途徑中。例如，將乳糖加入到 E． coli培養(yǎng)基中后，即可同時(shí)誘導(dǎo)出 β 半乳糖苷透性酶、 β 半乳糖苷酶和半乳糖苷轉(zhuǎn)乙酰酶的合成； ? 順序誘導(dǎo)：即先合成能分解底物的酶，再依次合成分解各中間代謝物的酶，以達(dá)到對(duì)較復(fù)雜代謝途徑的分段調(diào)節(jié)。 ? 2．阻遏 ? 在微生物的代謝過(guò)程中，當(dāng)代謝途徑中某末端產(chǎn)物過(guò)量時(shí)，除可用前述的反饋抑制的方式來(lái)抑制該途徑中關(guān)鍵酶的活性以減少末端產(chǎn)物的生成外，還可通過(guò)阻遏作用來(lái)阻礙代謝途徑中包括 關(guān)鍵酶在內(nèi)的一系列酶的生物合成 ，從而更徹底地控制代謝和減少末端產(chǎn)物的合成。 ? 阻遏作用有利于生物體節(jié)省有限的養(yǎng)料和能量。 ? 阻遏的類(lèi)型主要有末端代謝產(chǎn)物阻遏和分解代謝產(chǎn)物阻遏兩種。 （ 1）末端產(chǎn)物阻遏 ? 指由某代謝途徑末端產(chǎn)物的過(guò)量累積而引起的阻遏。對(duì)直線式反應(yīng)途徑來(lái)說(shuō)，末端產(chǎn)物阻遏的情況較為簡(jiǎn)單，即產(chǎn)物作用于代謝途徑中的各種酶，使之合成受阻遏。 ? 對(duì)分支代謝途徑來(lái)說(shuō)，情況就較復(fù)雜。每種末端產(chǎn)物僅專(zhuān)一地阻遏合成它的那條分支途徑的酶。 ? 代謝途徑分支點(diǎn)以前的 “ 公共酶 ” 僅受所有分支途徑末端產(chǎn)物的阻遏，此即稱多價(jià)阻遏作用。 ? 末端產(chǎn)物阻遏在代謝調(diào)節(jié)中有著重要的作用，它可保證細(xì)胞內(nèi)各種物質(zhì)維持適當(dāng)?shù)臐舛取? （ 2）分解代謝物阻遏 ? 指細(xì)胞內(nèi)同時(shí)有兩種分解底物（碳源或氮源）存在時(shí)，利用快的那種分解底物會(huì)阻遏利用慢的底物的有關(guān)酶合成的現(xiàn)象。 ? 分解代謝物的阻遏作用，并非由于快速利用的甲碳源本身直接作用的結(jié)果，而是通過(guò) 甲碳源（或氮源等）在其分解過(guò)程中所產(chǎn)生的中間代謝物所引起的阻遏作用 。 ? 因此，分解代謝物的阻遏作用，就是指代謝反應(yīng)鏈中，
試題試卷相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1