細(xì)胞代謝和基因表達(dá)的調(diào)控

《細(xì)胞代謝和基因表達(dá)的調(diào)控》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、第13章細(xì)胞代謝和基因表達(dá)的調(diào)控主要內(nèi)容一物質(zhì)代謝調(diào)控細(xì)胞水平調(diào)控體液水平調(diào)控整體水平調(diào)控二基因表達(dá)調(diào)控高等生物在進(jìn)化過程中，出現(xiàn)了專司調(diào)節(jié)功能的內(nèi)分泌細(xì)胞及內(nèi)分泌器官，其分泌的激素可對其他細(xì)胞發(fā)揮代謝調(diào)節(jié)作用。在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的控制下，或通過神經(jīng)纖維及神經(jīng)遞質(zhì)對靶細(xì)胞直接發(fā)生影響，或通過某些激素的分泌來調(diào)節(jié)某些細(xì)胞的代謝及功能，并通過各種激素的互相協(xié)調(diào)而對機(jī)體代謝進(jìn)行綜合調(diào)節(jié)。外源性次級代謝物物質(zhì)代謝遵循的總原則物質(zhì)代謝交叉形成網(wǎng)絡(luò)分解代謝與合成代謝的單向性ATP是通用的能量載體NADPH是合成代謝所需的還原當(dāng)量三個最關(guān)鍵的中間代謝物是：葡萄糖-6

2、-磷酸、丙酮酸和乙酰輔酶A生物的重要特征補(bǔ)充物質(zhì)代謝的相互聯(lián)系一、在能量代謝上的相互聯(lián)系三大營養(yǎng)素共同中間產(chǎn)物共同最終代謝通路糖脂肪蛋白質(zhì)乙酰CoATAC2H氧化磷酸化ATPCO2三大營養(yǎng)素可在體內(nèi)氧化供能，三大營養(yǎng)素之間可以互相代替，并互相制約一般供能以糖、脂為主，并盡量節(jié)約蛋白質(zhì)的消耗脂肪分解增強(qiáng)ATP增多ATP/ADP比值增高任一供能物質(zhì)的代謝占優(yōu)勢，常能抑制和節(jié)約其他物質(zhì)的降解。糖分解被抑制6-磷酸果糖激酶-1被抑制（糖分解代謝限速酶之一）例如：（一）糖代謝與脂代謝的相互聯(lián)系1.攝入的糖量超過能量消耗時(shí)二、糖、脂和蛋白質(zhì)之間的相互聯(lián)系葡萄糖乙

3、酰CoA合成脂肪（脂肪組織）合成糖原儲存（肝、肌肉）2.脂肪的甘油部分能在體內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)樘侵舅嵋阴oA葡萄糖脂肪甘油甘油激酶磷酸甘油葡萄糖3.脂肪的分解代謝受糖代謝的影響?zhàn)囸I、糖供應(yīng)不足或糖代謝障礙時(shí)高酮血癥草酰乙酸相對不足糖不足脂肪大量動員酮體生成增加氧化受阻（二）糖與氨基酸代謝的相互聯(lián)系例如：丙氨酸丙酮酸脫氨基糖異生葡萄糖大部分氨基酸脫氨基后，生成相應(yīng)的α-酮酸，可轉(zhuǎn)變?yōu)樘恰?.糖代謝的中間產(chǎn)物可氨基化生成某些非必需氨基酸糖丙酮酸草酰乙酸乙酰CoA檸檬酸α-酮戊二酸丙氨酸天冬氨酸谷氨酸氨基酸乙酰CoA脂肪1.蛋白質(zhì)可以轉(zhuǎn)變?yōu)橹?.氨基酸可作為合

4、成磷脂的原料絲氨酸磷脂酰絲氨酸膽胺腦磷脂膽堿卵磷脂（三）脂類與氨基酸代謝的相互聯(lián)系——但不能說，脂類可轉(zhuǎn)變?yōu)榘被帷Ｖ靖视土姿岣视腿┨墙徒馔緩奖崞渌?酮酸某些非必需氨基酸3.脂肪的甘油部分可轉(zhuǎn)變?yōu)榉潜匦璋被幔ㄋ模┖怂崤c糖、蛋白質(zhì)代謝的相互聯(lián)系1.氨基酸是體內(nèi)合成核酸的重要原料甘氨酸天冬氨酸谷氨酰胺一碳單位合成嘌呤合成嘧啶2.磷酸核糖由磷酸戊糖途徑提供葡萄糖、糖原丙酮酸乙酰CoA脂肪Leu、Lys草酰乙酸α-酮戊二酸琥珀酸延胡索酸TyrProVal,Ile,Met,ThrAspGluArgHisPro膽固醇、酮體AlaTrpSerGlyThr

5、Cys甘油脂酸細(xì)胞水平調(diào)控一、酶活性的調(diào)節(jié)（活性—主要）酶原的激活酶的聚合與解聚酶的化學(xué)修飾酶的變構(gòu)調(diào)節(jié)二、酶量的調(diào)節(jié)（含量）酶蛋白合成的誘導(dǎo)與阻遏酶蛋白降解三、酶的區(qū)域化分布（分布）關(guān)鍵酶活性①催化的反應(yīng)速率最慢，從而決定整個代謝途徑的總速率，故又稱為限速酶；②催化單向反應(yīng)或非平衡反應(yīng)，從而其活性決定代謝途徑的方向；③這類酶活性除受底物控制外，還受多種代謝物或效應(yīng)劑的調(diào)節(jié)；④一般位于代謝途徑的第一個酶以及分支代謝中分支后的第一個酶。關(guān)鍵酶催化的反應(yīng)具有以下特點(diǎn)：細(xì)胞內(nèi)的酶種類繁多，只是對少數(shù)起關(guān)鍵作用的酶進(jìn)行調(diào)控，這種可被調(diào)控并對代謝途徑產(chǎn)生重要影

6、響的酶稱為關(guān)鍵酶（keyenzyme）。酶原的激活（zymogenactivation）許多水解酶是以無活性的酶原形式從細(xì)胞中分泌出來，經(jīng)過切斷部分肽段后變成有活性的酶。如胰蛋白酶原經(jīng)腸激酶或胰蛋白酶的自身催化，切下N-末端一個6肽后即變成活性的胰蛋白酶。酶的聚合與解聚（polymerizationanddepolymerization）有一些寡聚酶的調(diào)節(jié)中心通過與一些小分子調(diào)節(jié)因子非共價(jià)結(jié)合，引起酶的聚合與解聚，從而使酶發(fā)生活性態(tài)與非活性態(tài)的互變。有的酶聚合態(tài)時(shí)有活性，有的酶解聚為單體后有活性。酶的化學(xué)修飾（chemicalmodificat

7、ion）酶蛋白肽鏈上某些殘基在酶的催化下發(fā)生可逆的共價(jià)修飾，從而引起酶活性改變?；瘜W(xué)修飾的特點(diǎn)：①酶蛋白的共價(jià)修飾是可逆的酶促反應(yīng)，在不同酶的作用下，酶蛋白的活性狀態(tài)可互相轉(zhuǎn)變。催化互變反應(yīng)的酶在體內(nèi)可受調(diào)節(jié)因素如激素的調(diào)控。②具有級聯(lián)放大效應(yīng)，提供更多調(diào)控位點(diǎn)，效率較高。③磷酸化與脫磷酸化最為普遍、重要，哺乳動物酶的化學(xué)修飾是最常見的方式。化學(xué)修飾的主要方式磷酸化---去磷酸乙?；?--脫乙酰甲基化---去甲基腺苷化---脫腺苷SH與-S-S-互變酶的磷酸化與脫磷酸化-OHThrSerTyr酶蛋白H2OPi磷蛋白磷酸酶ATPADP蛋白激酶ThrSe

8、rTyr-O-PO32-磷酸化的酶蛋白酶的變構(gòu)調(diào)節(jié)（allostericregulation）小分子化合物