文档介绍：第十四章 物质代谢的相互联系 和调节控制
第一节代谢间的网络联系
提问:近几年的网络化进步都带来了哪些便利?
联系密切(世界范围)
资源共享(世界范围)
音乐网、文学网、化学网、环保网、人际关系网…………集团优势的充分体现
几亿年前生物小小的细胞内就已经进化出了网络化行为——代谢网络
没有孤立的代谢生化反应,所有都是生化反应网络中的节点。
糖原
食物糖
葡糖-6-磷酸
酵解中间物
磷酸烯醇式丙酮酸
丙酮酸
乙酰CoA
CO2
乳酸
CO2
脂肪酸
食物脂肪
甘油
储存脂肪
辅酶H2
甘油
氨基酸
NH3
CO2
ATP
尿素
组织蛋白质
食物蛋白质
三羧酸循环
乙醛酸循环
磷酸戊糖途径
辅酶H2
呼吸链
磷酸戊糖
ATP
ADP
ATP
甲酸CO2NH3
核酸
H2O
α-酮戊二酸
生糖
甘氨酸、天冬氨酸、谷氨酰胺
辅酶H2
磷脂
丝
甲硫
氨基酸
酶
基因
糖异生
发酵
提问:有什么益处?
资源共享—途径
在满足需要的前提下,互通有无,最大限度的减少酶、代谢途径及中间产物的数量
这些代谢之间是否会存在互相干扰的问题呢?
是
如何尽量降低其程度呢?
各种代谢调控的方法
器官层次——
器官功能分化,如肝脏是主要的氧化、合成部位
细胞层次——
细胞器功能分化
第二节代谢的调控
糖降解
脂肪酸降解
硬脂酸等的合成
呼吸链
DNA、RNA
合成
糖合成
脂肪合成
蛋白质合成
核酸降解
生物膜控制
底物浓度
提问:如何调控呢?
酶——代谢调控的开关
提问:影响酶活力的因素有哪些?
底物浓度、酶浓度、pH、温度、抑制剂、激活剂、辅酶或辅基、别构激活抑制
pH、温度基本控制在定值
例如温度高太耗能、低了酶活性低
、产物抑制——前馈反馈
底物的前馈激活
产物的反馈抑制
发酵工业如何克服产物抑制尽可能提高产物收率?
与分离手段偶联、加大生物膜透性
——ADP/ATP调节
提问:如何调控?
ADP-Pi↑—分解反应↑
ATP ↑—合成反应↑
合成调控、降解调控
诱导合成与阻遏合成
当需要的时候,合成相应的酶—底物是诱导物
节省能源和物质
背景介绍
大肠杆菌通常利用葡萄糖作为碳源,通常情况下环境中乳糖极少,降解乳糖的酶不被合成,其实质是乳糖降解酶基因不表达。
例1
大肠杆菌乳糖酶诱导合成
阻遏蛋白
乳糖酶基因
操纵基因
结构基因
半乳糖苷酶
半乳糖苷转乙酰酶
半乳糖苷透性酶
操纵基因——基因合成的开关
调节基因
关——阻遏蛋白阻挡操纵基因,结构基因不表达
诱导物(乳糖)
开——诱导物阻止阻遏蛋白功能发挥。
mRNA
酶蛋白
动画演示