物質代謝的相互聯(lián)系和調節(jié)控制(1)(編輯修改稿)
2025-05-27 01:33 本頁面
【文章內容簡介】 磷酸化酶激酶（活性） 磷酸化酶 b（無活性） 磷酸化酶 a（活性） 糖原 6磷酸葡萄糖 1磷酸葡萄糖 葡萄糖 血液 腎上腺素或胰高血糖素 1 3 2 ?102 ?104 ?106 ?108 葡萄糖 ATP ADP ATP ADP 4 5 6 cAMP激活蛋白激酶的作用機理 糖原合成酶和糖原磷酸化酶的調控 糖原的分解和合成都是根據(jù)肌體的需要由一系列的調控機制進行調控，其限速酶分別為糖原 磷酸化酶 和 糖原合成酶 。它們的活性是受磷酸化或去磷酸化的共價修飾的調節(jié)及變構效應的調節(jié)。二種酶磷酸化及去磷酸化的方式相似，但其效果相反。 糖原合成酶 a ( 有活性 ) 糖原磷酸化酶 b ( 無活性 ) OH OH ATP ADP H2O Pi 糖原合成酶 b ( 無活性 ) 糖原磷酸化酶 a ( 有活性 ) P P 酶定位的區(qū)域化 線粒體 :丙酮酸氧化 。三羧酸循環(huán) 。?氧化 。呼吸鏈電子傳遞 。氧化磷酸化 細胞質 :酵解 。磷戊糖途徑 。糖原合成 。脂肪酸合成 。 細胞核 :核酸合成 內質網 :蛋白質合成。磷脂合成 動物細胞結構和代謝途徑 細胞膜結構對代謝的調節(jié)和控制作用 ? 控制跨膜離子濃度梯度和電位梯度 ? 控制細胞和細胞器的物質運輸 ? 內膜系統(tǒng)對代謝途徑的分隔作用 ? 膜與酶的可逆結合 激 素 調 節(jié) 的 機 制 含氮激素 作用模式 甾醇類激素作用模式 甾醇類激素作用原理示意圖 肽類激素通過 cAMP蛋白激酶調節(jié)代謝示意圖 ATP cAMP+PPi 內在蛋白質的磷酸化作用 改變細胞的生理過程 細胞膜 細胞膜 c R 蛋白激酶（無活性） c + R cATP 蛋白激酶（有活性） 受體 環(huán)化酶 激素 G蛋白 糖酵解和葡萄糖異生的關系 （胞液） （線粒體） 葡萄糖 丙酮酸 草酰乙酸 天冬氨酸 磷酸二羥丙酮 3P甘油醛 ?酮戊二酸 乳酸 谷氨酸 丙氨酸 TCA循環(huán) 乙酰 CoA PEP G6P F6P 丙酮酸 草酰乙酸 谷氨酸 ?酮戊二酸 天冬氨酸 3P甘油 甘油 A B C1 C2 A G6P磷酸酯酶 B C1 丙酮酸羧化酶 C2 PEP羧激酶 第三節(jié) 基因轉錄調控 一個基因指的是編碼蛋白質多肽鏈和功能 RNA的 DNA（某些病毒基因為 RNA），基因表達就是遺傳信息被轉錄和翻譯的過程。 基因表達的調控可以在不同水平，例如轉錄水平，或翻譯水平上進行。 原核生物的基因調控 主要是在轉錄水平上進行，因為他們的轉錄和翻譯過程可同時進行。 真核生物的轉錄和翻譯過程 在時間和空間上都被分隔開，而且轉錄和翻譯后都要經過復雜的加工過程，所以其基因調控在不同水平都需要進行調控。 基因表達的調節(jié)可以發(fā)生在不同水平上： ● 轉錄水平 ：從 DNA模板上把信息轉錄到 RNA上。在環(huán)境信號分子的影響下。這是在質、量和時間程序上的調節(jié)。 ● 翻譯水平 ：將 mRNA的三聯(lián)體密碼轉變成氨基酸順序。即蛋白質合成水平上的調節(jié)。 ● 加工水平 ：包括 RNA和蛋白質合成后的加工、修飾、轉變成有活性的形成。 ● 蛋白質活性的調節(jié) ：包括別構調節(jié)和共價修飾調節(jié) 在上述幾個方面的調節(jié)中，轉錄水平的調節(jié)是最關鍵的 。 因為細胞功能的重大調整，不涉及轉錄就不能實現(xiàn)。 基因表達的控制主要是指轉錄水平的調節(jié) ，尤其是在原核生物中，翻譯和加工的問題比較簡單，轉錄水平的調控就更為突出。 根據(jù)細菌酶的合成對環(huán)境的反應不同，酶的合成可分為兩種類型：組成酶和適應酶。適應酶可分為誘導酶和阻遏酶。 1961年，法國科學家 Jacob和 Monod根據(jù)酶合成的誘導和阻遏的現(xiàn)象，提出了操縱子（ operon）模型。 操縱子 是指編碼一特定代謝途徑酶的結構基因和控制這些基因轉錄 的 控制順序所構成的轉錄單位。（這樣的轉錄單位在原核生物中即稱為操縱子。） 一．乳糖操縱子（ lac operon）是酶誘導合成的例子 結構基因： Z基因 ――― 編碼 β －半乳糖苷酶。 Y基因 ――― 編碼半乳糖苷透過酶 A基因 ――― 編碼硫
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