物质代谢的相互联系和调控制PPT课件.ppt

主要内容主要内容物物质代代谢的相互的相互联系系代代谢的的调节一一、物、物质代代谢的相互的相互联系系（一）糖代（一）糖代谢与脂肪代与脂肪代谢的相互的相互联系系（二）糖代（二）糖代谢与蛋白与蛋白质代代谢的相互的相互联系系（三）脂肪代（三）脂肪代谢与蛋白与蛋白质代代谢的相互的相互联系系（四）核酸和其他物（四）核酸和其他物质代代谢的相互的相互联系系（一）糖代（一）糖代谢与脂肪代与脂肪代谢的相互的相互联系系教学教学设计糖糖 脂肪脂肪教学教学设计糖糖 脂肪脂肪v糖糖v糖糖 丙丙酮酸酸乙乙酰CoA脂肪酸脂肪酸从从头合成合成二二羟丙丙酮磷酸磷酸甘油甘油-磷酸磷酸脂肪脂肪 （一）糖代（一）糖代谢与脂肪代与脂肪代谢的相互的相互联系系教学教学设计糖糖 脂肪脂肪教学教学设计糖糖 脂肪脂肪脂肪酸脂肪酸乙乙酰CoA-氧化氧化植、微植、微乙乙醛酸循酸循环琥珀酸琥珀酸草草酰乙酸乙酸TAC 脂肪脂肪(动员)糖糖糖异生糖异生动甘油甘油甘油甘油-磷酸磷酸二二羟丙丙酮磷酸磷酸糖糖糖异生糖异生（二）糖代（二）糖代谢与蛋白与蛋白质代代谢的相互的相互联系系教学教学设计糖糖 蛋白蛋白质教学教学设计糖糖 蛋白蛋白质 糖糖丙丙酮酸酸-酮戊二酸戊二酸草草酰乙酸乙酸丙氨酸丙氨酸谷氨酸谷氨酸天冬氨酸天冬氨酸蛋白蛋白质（二）糖代（二）糖代谢与蛋白与蛋白质代代谢的相互的相互联系系教学教学设计糖糖 蛋白蛋白质教学教学设计糖糖 蛋白蛋白质 蛋白蛋白质氨基酸氨基酸Ala、Glu、Asp-酮酸酸糖糖其它生糖氨基酸其它生糖氨基酸糖糖（三）脂肪代（三）脂肪代谢与蛋白与蛋白质代代谢的相互的相互联系系教学教学设计蛋白蛋白质 脂肪脂肪教学教学设计蛋白蛋白质 脂肪脂肪 蛋白蛋白质氨基酸氨基酸生生酮氨基酸氨基酸生糖氨基酸生糖氨基酸乙乙酰乙酸或乙酸或乙乙酰脂肪酸脂肪酸脂肪脂肪丙丙酮酸酸二二羟丙丙酮磷酸磷酸糖异生糖异生甘油甘油-磷酸磷酸脂脂肪肪乙乙酰CoA脂肪酸脂肪酸 （三）脂肪代（三）脂肪代谢与蛋白与蛋白质代代谢的相互的相互联系系教学教学设计蛋白蛋白质 脂肪脂肪教学教学设计蛋白蛋白质 脂肪脂肪脂肪脂肪脂肪酸脂肪酸甘油甘油二二羟丙丙酮磷酸磷酸丙丙酮酸酸乙乙酰CoA乙乙酰CoA-氧化氧化植、微植、微乙乙醛酸循酸循环琥珀酸琥珀酸动（四）核酸和其他物（四）核酸和其他物质代代谢的相互的相互联系系核酸是遗传物质，可合成蛋白质在代谢中起作用 核酸的合成受到其他物质特别是蛋白质的影响一一、物、物质代代谢的相互的相互联系系（一）糖代（一）糖代谢与脂肪代与脂肪代谢的相互的相互联系系（二）糖代（二）糖代谢与蛋白与蛋白质代代谢的相互的相互联系系（三）脂肪代（三）脂肪代谢与蛋白与蛋白质代代谢的相互的相互联系系（四）核酸和其他物（四）核酸和其他物质代代谢的相互的相互联系系主要内容主要内容物物质代代谢的相互的相互联系系代代谢的的调节二二、代、代谢的的调节（一）（一）酶水平的水平的调节（二）（二）酶在在细胞内的集中分布与隔离分布胞内的集中分布与隔离分布（三）激素（三）激素对代代谢的的调节（一）（一）酶水平的水平的调节酶活性的调节基因表达的调节1、酶活性的活性的调节反馈调节别构调节共价修饰调节共价修饰调节磷酸化磷酸化酶（无活性）（无活性）激激酶ATPADP磷酸化磷酸化酶P（有活性）（有活性）磷酸磷酸酯酶-OHH2OP共价修饰调节目前已知有六种修目前已知有六种修饰方式：方式：磷酸化磷酸化/去磷酸化，去磷酸化，乙乙酰化化/去乙去乙酰化，化，腺苷腺苷酰化化/去腺苷去腺苷酰化，化，尿苷尿苷酰化化/去尿苷去尿苷酰化，化，甲基化甲基化/去甲基化，去甲基化，氧化（氧化（S-S）/还原原(2SH)。共价修饰调节特点多数酶具有活性、无活性形式 有共价键变化 有放大效应2、基因表达的、基因表达的调节原核生物基因表达的调控真核生物基因表达的调控乳糖操乳糖操纵子子乳糖操纵子（1 1）乳糖操）乳糖操纵子子(lac operon)(lac operon)的的结构构 结构基因构基因Z Z：-半乳糖苷半乳糖苷酶Y Y：-半乳糖苷半乳糖苷透性透性酶A A：-半乳糖苷半乳糖苷转乙乙酰基基酶 控制位点控制位点启启动基因基因操操纵基因基因Z ZY YA AO OP PDNADNAmRNA阻遏蛋白阻遏蛋白IDNAZYAOPpol没有乳糖存在没有乳糖存在时（2 2）阻遏蛋白的）阻遏蛋白的负性性调节调节基因基因乳糖操纵子mRNA阻遏蛋白阻遏蛋白有乳糖存在有乳糖存在时IDNAZYAOPpol启启动转录mRNA乳糖乳糖乳糖操纵子CAP代代谢产物活化蛋白物活化蛋白 CAP-cAMP复合物复合物CAP+转录无葡萄糖，无葡萄糖，cAMP浓度高度高时有葡萄糖，有葡萄糖，cAMP浓度低度低时（3）CAP的正性的正性调节ZYAOPDNACAPCAPCAPCAPCAPCAP乳糖操纵子 调节基因基因转录翻翻译阻遏蛋白阻遏蛋白R，R与操与操纵基基因因结合，阻止合，阻止结合在启合在启动子上的子上的RNA-pol前移，前移，结构基因构基因不被不被转录。1 1）无乳糖也无葡萄糖存在）无乳糖也无葡萄糖存在时：2 2）当无乳糖，有葡萄糖）当无乳糖，有葡萄糖时：由于葡萄糖不能使阻遏蛋白失活，乳糖操由于葡萄糖不能使阻遏蛋白失活，乳糖操纵子关子关闭，另外，由于有葡萄糖，另外，由于有葡萄糖，cAMP含量低，含量低，CAP的正性的正性调节不起作用。不起作用。总结：所以：无乳糖所以：无乳糖时，无，无论有无葡萄糖，操有无葡萄糖，操纵子关子关闭 由于葡萄糖降解物能降低由于葡萄糖降解物能降低cAMP含量，不与含量，不与CAP形成复合物，形成复合物，CAP不能不能结合到启合到启动子附近，子附近，RNA聚合聚合酶不能有效不能有效转录，使，使细菌只能利用葡萄糖。菌只能利用葡萄糖。3 3）既有乳糖，又有葡萄糖）既有乳糖，又有葡萄糖时：乳糖与阻遏蛋白乳糖与阻遏蛋白结合，使阻遏蛋白合，使阻遏蛋白变构，失去构，失去与操与操纵基因基因结合的能力而脱落。合的能力而脱落。总结：细胞内胞内cAMP含量高，含量高，cAMP与与CAP结合成复合成复合物，与合物，与DNA结合，并推合，并推动RNA-pol向前移向前移动，促促进转录。4 4）有乳糖，无葡萄糖）有乳糖，无葡萄糖时：乳糖与阻遏蛋白乳糖与阻遏蛋白结合，使阻遏蛋白合，使阻遏蛋白变构，失去构，失去与操与操纵基因基因结合的能力而脱落，合的能力而脱落，结合在启合在启动子上的子上的RNA-pol向前移向前移动，结构基因被构基因被转录翻翻译，合成与，合成与乳糖代乳糖代谢有关的有关的酶类从而利用乳糖。从而利用乳糖。所以：有乳糖所以：有乳糖时，没有葡萄糖，操，没有葡萄糖，操纵子才开放；子才开放；有葡萄糖存在，操有葡萄糖存在，操纵子关子关闭总结：2、基因表达的、基因表达的调节原核生物基因表达的调控真核生物基因表达的调控顺式作用元件式作用元件反式作用因子反式作用因子与与结构基因表达相关、能构基因表达相关、能够被被转录因子因子识别和和结合的合的DNA序列序列，包括，包括启启动子子和和增增强子子。顺式作用元件细胞中具有使基因开放或关胞中具有使基因开放或关闭功能的序列特异性功能的序列特异性DNA结合合蛋白蛋白。反式作用因子二二、代、代谢的的调节（一）（一）酶水平的水平的调节（二）（二）酶在在细胞内的集中分布与隔离分布胞内的集中分布与隔离分布（三）激素（三）激素对代代谢的的调节（二）（二）酶在在细胞内的集中分布与隔离分布胞内的集中分布与隔离分布功能浓缩效效应，防止干，防止干扰，便于，便于调节二二、代、代谢的的调节（一）（一）酶水平的水平的调节（二）（二）酶在在细胞内的集中分布与隔离分布胞内的集中分布与隔离分布（三）激素（三）激素对代代谢的的调节