文档介绍：Chapter 8 生物化学过程的调控
Regulation and control of Biochemical Processe
• Connection of metabolic pathways
• Regulation of enzymatic activities
• Compartmental controlling of cellular
structure for metabolic pathways
• Regulation of nerve and hormone for cell
metabolism
• Regulation of gene expression
1. 生物调控的本质及类型
•是对酶以及酶的调控物质的种类、数
量或活性进行调节而实现的。
生物化学过程调控的三种类型:
1)神经调控作用---- 整体性
2)激素调控作用---- 局部性
3)细胞—酶水平调控作用
生物调控信号传递的基本过程
细胞外细胞质膜细胞内
外界的刺激 ATP
中枢神经系统产生
腺苷
神经网络酸环 PPi
化酶
内分泌系统调控信号物质
cAMP
合成特异受体
(第二信使)
G
化学信息物质
蛋引起酶活性、
激素白细胞通透性变化
(第一信使) 以及激素的各种其它效应
信息传导
2. 生物调控的基本物质
• 1. 第一信使——激素
----- 是生物体内特定细胞产生的对某些靶细胞具有特殊刺激
作用的微量物质。对代谢过程或生理过程起调控作用
第二信使—— cAMP / cGMP
• 2. 鸟嘌呤核苷酸结合蛋白(G –蛋白)
----- 调控cAMP的合成作用
• 3. 钙调蛋白(CaM)
----- 对微量的钙敏感地捕获
+
活性Ca2 •CaM与靶酶作用方式调控代谢过程
• 4. 一氧化氮(NO)
----- 激活 cGMP环化酶
3',5' -环腺嘌呤核苷一磷酸
主要功能:
是激活cAMP-依赖蛋白激酶
实现对代谢酶活性的调控
cAMP-依赖蛋白激酶:
2个调节亚基—R
当cAMP与调节亚基结合时,游离出有活性的催化亚基
2个催化亚基—C
活性蛋白激酶蛋白磷酸酶
目标代谢酶分子酶磷酸化反应酶去磷酸化
ATP ADP (抑制或激活) Pi (激活或抑制)
实现对代谢酶活性的调控
3. 酶在细胞内分布的分隔性与膜的通透性
4. 代谢调控的两种主要方式
(1)基因表达调控
(2)酶活性调控
(1)细胞代谢与基因表达调控
细胞代谢物质代谢物质代谢代谢调节分子水平调节分子水平调节
Substance metabolism Molecular level
能量代谢能量代谢细胞水平调节细胞水平调节
Energy metabolism Cellular level
信息代谢信息代谢多细胞整体水平调节多细胞整体水平调节
Information metabolism Multi-cellular whole level
调节机制都是在基因产物蛋白质的作用下进行的
----- 代谢与基因表达调控有关
各种物质代谢途径交叉形成网络
细胞的四类生物大分子:
多糖、脂类、蛋白质、核酸
分解代谢和合成代谢的单向性
最关键的中间代谢物:
6-磷酸葡萄糖、丙酮酸、乙酰辅酶A