《酶的活性调节》PPT课件.ppt

指导老师：关现军组 员：田晶晶 黎超 郑继后 叶富本 陈博 杨祎 游杰云 陈光辉 乔豪文 微生物细胞有着一整套可塑性极强和极精确微生物细胞有着一整套可塑性极强和极精确的代谢调节（的代谢调节（regulation of metabolism）系统，）系统，以确保上千种酶能准确无误、有条不紊和高度协以确保上千种酶能准确无误、有条不紊和高度协调地进行极其复杂的新陈代谢反应。调地进行极其复杂的新陈代谢反应。微生物的代谢调节微生物的代谢调节 酶活性的调节酶活性的调节活化或钝化活化或钝化 酶合成的调节酶合成的调节诱导或阻遏诱导或阻遏 酶遗传的控制酶遗传的控制酶活性的调节酶活性的调节代谢调节的部位调节方式（重点）共价修饰共价修饰 别别(变变)构控制构控制 其他调节方式其他调节方式 共价修饰是指蛋白质分子中的一个或多个氨基酸残基与以化学集基团共价连接或解开，使其活性改变的作用l可逆共价修饰可逆共价修饰 l不可逆共价修饰不可逆共价修饰（酶原激活）酶原激活）共价修饰调节的特点 这类酶一般具有无活性(或低活性)与有活性 (或高活性)的两种形式。此种酶促反应常表现出级联放大效应。变（别）构调节变构调节：生物体内的一些代谢物(如酶催化的底物、代谢中间物、代谢终产物等)，可以与酶分子的调节部位进行非共价可逆地结合,改变酶分子构象，进而改变酶的活性。酶的这种调节作用称为变构调节(allosteric regulation)。变构酶 变构效应剂 变构激活剂 变构抑制剂 协同效应：一般来说，变构酶分子上有两个以上的底物结合位点。当底物与一个亚基上的活性中心结合后，通过构象的改变，可增强其他亚基的活性中心与底物的结合，出现正协同效应(positive cooperative effect)，使其底物浓度曲线呈“S”形。即底物浓度低时，酶活性的增加较慢，底物浓度高到一定程度后，酶活性迅速加强，很快达到最大值Vmax其 他 调 节 方 式缔合与解离缔合与解离 可进行这种转变的蛋白质由多个亚基组成。蛋白质活化与钝化是通过组成它的亚单位的缔合与解离实现的。这类互相转变有时是由共价修饰或若干配基的缔合启动的。竞争性抑制竞争性抑制 一些蛋白质的生物活性受代谢物的竞争性抑制。如：需要氧化性NAD+的反应可能被还原性NADH的竞争抑制；需ATP的反应可能受ADP或AMP的竞争性抑制等等。蛋白激酶磷酸化酶 图图 磷酸化磷酸化/脱磷酸修饰机理脱磷酸修饰机理 可逆共价修饰蛋白质的磷酸化 蛋白激酶 激活磷酸化酶机制 磷酸化酶b磷酸化酶a不可逆共价修饰 举例胰蛋白酶原代谢调节的部位养分吸收分泌的通道 载体限制基质与酶的接触代谢途径的通量扩展 是是指指培培养养基基中中某某种种基基质质的的存存在在会会减减少少（阻遏）细胞中其相应酶的合成速率。（阻遏）细胞中其相应酶的合成速率。诱导物：诱导物：能引起诱导作用的化合物。可以是基能引起诱导作用的化合物。可以是基质，基质衍生物，甚至产物。质，基质衍生物，甚至产物。酶合成的调节酶合成的调节A.诱导作用诱导作用（1）定义）定义 例如：例如：乳乳糖糖诱诱导导-半半乳乳糖糖苷苷酶酶的的合合成成；淀淀粉粉诱导诱导-淀粉酶的合成。淀粉酶的合成。注意：注意：许许多多分分解解代代谢谢的的酶酶类类，如如淀淀粉粉酶酶、蛋蛋白酶、脂肪酶等都属于诱导酶类。白酶、脂肪酶等都属于诱导酶类。分分解解代代谢谢物物阻阻遏遏作作用用是是指指培培养养基基中中某某种种基基质质的的存存在在会会减减少少（阻阻遏遏）细细胞胞中中其其相相应应酶酶的合成速率。的合成速率。例如：例如：葡萄糖阻遏葡萄糖阻遏-半乳糖苷酶的生物合成。半乳糖苷酶的生物合成。果糖阻遏果糖阻遏-淀粉酶的生物合成。淀粉酶的生物合成。分解代谢物阻遏作用分解代谢物阻遏作用 定义定义 定定义义：酶酶催催化化作作用用的的产产物物或或代代谢谢途途径径的的末末端端产产物物与与细细胞胞内内调调节节蛋蛋白白（由由调调节节基基因因编编码码产产生生）结结合合而而使使该该酶酶的的生生物物合合成成受受阻阻的的过过程程称称酶酶生生物物合合成的反馈阻遏，又称终产物阻遏作用。成的反馈阻遏，又称终产物阻遏作用。B.反馈调节反馈调节（1）反馈阻遏）反馈阻遏（2）反馈抑制）反馈抑制 反馈阻遏与反馈抑制的区别 反馈抑制一般针对紧接代谢途径支点后的酶；而阻遏往往影响从支点到终点的酶。途径中酶的诱导和阻遏常常是平行的。多个途径的调节作用同时协调作用于一种代谢；以一定的比例进行。C.协调控制协调控制参考文献王镜岩 生物化学（第三版）翟中和 细胞生物学（第三版）南京林业大学 生物制品工艺学与原理生物制品工艺学与原理科学出版社 生物化学考研精解