微生物的合成代謝-資料下載頁
2025-07-19 02:00本頁面
【正文】 蛋白；阻遏物蛋白 :只能再有輔阻遏物存在時才能與操縱基因結(jié)合。對數(shù)生長期的大腸桿菌（ ） 培養(yǎng)基中加入乳糖誘導(dǎo) ?半乳糖苷酶的合成 正調(diào)節(jié)：轉(zhuǎn)錄過程依賴于調(diào)節(jié)蛋白的存在。 負調(diào)節(jié)：轉(zhuǎn)錄過程不依賴于調(diào)節(jié)蛋白的存在。 乳糖操縱子學(xué)說 (負調(diào)節(jié)）Monod 和 Jacob（ 1961） 提出了操縱子學(xué)說用于解釋酶的誘導(dǎo)機制指一組功能上相關(guān)的基因，它們由啟動基因 (Promoter)、 操縱基因 (operator)和結(jié)構(gòu)基因 (Structural gene)三部分組成 操縱子（ Operon)大腸桿菌乳糖操縱子酶合成的誘導(dǎo) Enzyme Induction： 酶合成的誘導(dǎo) Enzyme Induction： 酶合成的阻遏 Enzyme Repression： (1)終產(chǎn)物的阻遏： (end product repression):（ 反饋阻遏 ) 即在合成代謝中，終產(chǎn)物阻遏該途徑 所有酶的合成。為基因表達的控制 。 如：色氨酸 (Try)合成的調(diào)控 (正調(diào)節(jié) )當(dāng)微生物已合成了足量的產(chǎn)物，或外界加入該物質(zhì)后，就停止有關(guān)酶的合成。而缺乏該物質(zhì)時，又開始合成有關(guān)的酶。 末端代謝產(chǎn)物阻遏生理作用保證了細胞內(nèi)各種物質(zhì)維持適當(dāng)?shù)臐舛炔倏v子學(xué)說解釋末端代謝產(chǎn)物阻遏的機制 大腸桿菌色氨酸操縱子 結(jié)構(gòu)基因 分支酸 ?? 鄰氨基苯甲酸 ?? 磷酸核糖鄰氨基苯甲酸 ?? 羧苯氨基脫氧核糖磷酸 ?? 吲哚甘油磷酸 ?? 色氨酸 ? 當(dāng)代謝產(chǎn)生末端代謝產(chǎn)物色氨酸后，色氨酸作為效應(yīng)物與原阻遏物結(jié)合，使后者發(fā)生變構(gòu)效應(yīng)，并能與操縱基因結(jié)合，從而阻止了結(jié)構(gòu)基因的表達。 ? 調(diào)節(jié)基因遠離操縱子，所表達的調(diào)節(jié)蛋白不能直接與操縱基因結(jié)合，結(jié)構(gòu)基因的表達能順利進行。? 調(diào)節(jié)蛋白稱為原阻遏物（ prerepressor)。酶阻遏的色氨酸操縱子模型 終產(chǎn)物的阻遏The Tryptophan Operon(2)分解代謝物阻遏（ Catabolite repression） 當(dāng)細胞內(nèi)同時存在兩種可利用底物（碳源或氮源）時，利用快的底物會阻遏與利用慢的底物有關(guān)的酶合成。 現(xiàn)象：阻遏并不是由于快速利用底物直接作用的結(jié)果，而是由這種底物分解過程中產(chǎn)生的中間代謝物引起的，所以稱為分解代謝物阻遏。 原因：葡萄糖效應(yīng) 二次生長現(xiàn)象 大腸桿菌利用混合碳源生長時時，發(fā)現(xiàn)葡萄糖會抑制其它糖的利用 大腸桿菌在含乳糖和葡萄糖的培養(yǎng)基中，優(yōu)先利用葡萄糖，并只有當(dāng)葡萄糖耗盡后才開始利用乳糖，這就形成了在兩個對數(shù)生長期中間的第二個生長停滯期 分解代謝產(chǎn)物阻遏，菌體生長幾乎沒有延遲期；單獨加入乳糖時，菌體生長有明顯的延遲期；2. 同時加入葡萄糖和乳糖時，菌體呈二次生長乳糖操縱子模型解釋分解代謝物的阻遏機制 ? 乳糖操縱子的啟動基因內(nèi)，除 RNA聚合酶結(jié)合位點外，還有一個稱為 CAPcAMP復(fù)合物的結(jié)合位點 腺苷酸環(huán)化酶? cAMP 是環(huán)腺苷酸， CAP是降解物基因活化蛋白（又稱為cAMP受體蛋白， CRP）， 當(dāng) CAP與 cAMP結(jié)合后，就會被活化。 ? CAPcAMP復(fù)合物又會激活啟動基因，并使 RNA 聚合酶與啟動基因結(jié)合。 ? 乳糖與葡萄糖同時存在時，因為分解葡萄糖的酶類屬于組成酶，能迅速地將葡萄糖降解成某種中間產(chǎn)物（ X）， X既會阻止 ATP環(huán)化形成 cAMP， 同時又會促進 cAMP分解成 AMP， 從而降低了 cAMP的濃度，繼而阻遏了與乳糖降解有關(guān)的誘導(dǎo)酶合成。 ?只有當(dāng)葡萄糖耗盡后， cAMP才能回升到正常濃度，操縱子重新開啟，并開始利用乳糖作為碳源，形成菌體的二次生長。? (一 )、生物合成途徑的代 謝調(diào) 控； ? 終產(chǎn) 物阻遏 （ end product repression) ? 終產(chǎn) 物阻遏 該 途徑所有 酶 的合成。 ? 反 饋 （ feedback)或 變 構(gòu)抑制 (allosteric inhibition)：? 終產(chǎn) 物 對該 合成途徑第一 酶 合成的抑制A B C DE1 E2 E3Gene1 Gene2 Gene3終產(chǎn) 物反 饋 抑制mRNA合成被阻遏DNAmRNA總結(jié)? 酶 的 誘導(dǎo) （ enzyme induction): ? 底物或其 結(jié) 構(gòu) 類 似物活化與降解有關(guān)的 酶 。 ? 乳糖操 縱 子學(xué) 說 。 ? 分解代 謝產(chǎn) 物阻遏 （ catabolite repression) ：? 葡萄糖阻遏大量其他 誘導(dǎo) 酶 的合成。(二 )、分解途徑的代 謝調(diào) 控：
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