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本节提要:
微生物代谢过过程中的自我我调节
酶活性的调节节
酶合成的调节节
代谢调控理论论的应用
微生物代谢过过程中的自我我调节
☆微生物代谢谢调节系统的的特点:精确确、可塑性强强,细胞水平平的代谢调节节能力超过高高等生物。
成因:细胞体体积小,所处处环境多变。。
举例:大肠杆杆菌细胞中存存在2500种蛋白质,,其中上千种种是催化正常常新陈代谢的的酶。每个细细菌细胞的体体积只能容纳纳10万个蛋蛋白质分子,,所以每种酶酶平均分配不不到100个个分子。如何何解决合成与与使用效率的的经济关系??
解决方式:组组成酶(constitutiveenzyme)经常常以高浓度存存在,其它酶酶都是诱导酶酶(inducibleenzyme),在在底物或其类类似物存在时时才合成,诱诱导酶的总量量占细胞总蛋蛋白含量的10%。
☆微生物自我我调节代谢的的方式

:

如:只有当当速效碳源源或氮源耗耗尽时,微微生物才合合成迟效碳碳源或氮源源的运输系系统与分解解该物质的的酶系统。。

1)真核微微生物酶定定位在相应应细胞器上上;细胞器器各自自行使某某种特异的的功能;
2)原核微微生物在细细胞内划分分区域集中中某类酶行行使功功能:
与呼吸产能能代谢有关关的酶位于于膜上;
蛋白质合成成酶和移位位酶位于核核糖体上;;
同核苷酸吸吸收有关的的酶在G-菌的周质区区。
:(通通过酶促促反应速度度来调节)
1)可逆反反应途径由由同种酶催催化,可由由不同辅基基或辅酶控控制代谢物物流向:如如:
两种Glu脱氢酶::以NADP为辅基基Glu合成
以NAD为为辅基Glu分分解
2)通过调调节酶的活活性或酶的的合成量。。
关键酶:某某一代谢谢途径中的的第一个酶酶或分支点点后的第一一个酶。
①粗调:调调节酶的合合成量
②细调:调调节现有酶酶分子的活活性
3)通过调调节产能代代谢速率。。
☆PossiblepointsforRegulationofVariousMetabolicControlMechanisms
一、酶活性性的调节
通过改变现现成的酶分分子活性来来调节新陈陈代谢的速速率的方式式。是酶分分子水平上上的调节,,属于精细细的调节。。
(一)调节节方式:包括两个个方面:
1、酶活性性的激活::在代谢途径径中后面的的反应可被被较前面的的反应产物物所促进的的现象;常常见于分解解代谢途径径。
如:粗糙脉脉孢霉的异异柠檬酸脱脱氢酶的活活性受柠檬檬酸促进
2、酶活性性的抑制:包括:竞竞争性抑制制和反馈抑抑制。
概念:反馈:指反应链链中某些中中间代谢产产物或终产产物对该途途径关键酶酶活性的影影响。
凡使反应速速度加快的的称正反馈;
凡使反应速速度减慢的的称负反馈(反反馈抑制));
反馈抑制———主要表表现在某代代谢途径的的末端产物物过量时可可反过来直直接抑制该该途径中第第一个酶的的活性。主主要表现在在氨基酸、、核苷酸合合成途径中中。
特点:作用用直接、效效果快速、、末端产物物浓度降低低时又可解解除
FeedbackInhibition
Figure3.
Figure4.
:
苏氨酸脱氨氨酶
苏氨酸α-***丁酸异异亮亮氨酸
反馈抑制
其它实例::谷氨酸棒棒杆菌的精精氨酸合成成
::
在分分支支代代谢谢途途径径中中,,反反馈馈抑抑制制的的情情况况较较为为复复杂杂,,为为了了避避免免在在一一个个分分支支上上的的产产物物过过多多时时不不致致同同时时影影响响另另一一分分支支上上产产物物的的供供应应,,微微生生物物发发展展出出多多种种调调节节方方式式。。主主要要有有::同同功功酶酶的的调调节节,,顺顺序序反反馈馈,,协协同同反反馈馈,,积积累累反反馈馈调调节节等等。。
(二)反馈抑抑制的类型