物质代谢联系与调节.ppt
被调节的酶称为变构酶或别构酶(allostericenzyme)使酶发生变构效应的物质,称为变构效应剂(allostericeffector)?变构激活剂?allostericeffector?——引起酶活性增加的变构效应剂。?变构抑制剂?allostericeffector?——引起酶活性降低的变构效应剂。第55页,共95页,星期日,2025年,2月5日2.变构调节的机制变构酶催化亚基调节亚基变构效应剂:底物、终产物其他小分子代谢物调节亚基催化亚基第56页,共95页,星期日,2025年,2月5日变构效应剂+酶的调节亚基酶的构象改变酶的活性改变(激活或抑制)疏松亚基聚合紧密亚基解聚酶分子多聚化第57页,共95页,星期日,2025年,2月5日3.变构调节的生理意义①代谢终产物反馈抑制(feedbackinhibition)反应途径中的酶,使代谢物不致生成过多。乙酰CoA乙酰CoA羧化酶丙二酰CoA长链脂酰CoA第58页,共95页,星期日,2025年,2月5日②变构调节使能量得以有效利用,不致浪费。G-6-P–+糖原磷酸化酶抑制糖的氧化糖原合酶促进糖的储存第59页,共95页,星期日,2025年,2月5日③变构调节使不同的代谢途径相互协调。柠檬酸–+6-磷酸果糖激酶-1抑制糖的氧化乙酰辅酶A羧化酶促进脂酸的合成第60页,共95页,星期日,2025年,2月5日(三)酶的化学修饰调节1.化学修饰的概念酶蛋白肽链上某些残基在酶的催化下发生可逆的共价修饰,从而引起酶活性改变,这种调节称为酶的化学修饰。第61页,共95页,星期日,2025年,2月5日2.化学修饰的主要方式磷酸化---去磷酸乙酰化---脱乙酰甲基化---去甲基腺苷化---脱腺苷SH与–S—S–互变第62页,共95页,星期日,2025年,2月5日酶的磷酸化与脱磷酸化-OHThrSerTyr酶蛋白H2OPi磷蛋白磷酸酶ATPADP蛋白激酶ThrSerTyr-O-PO32-磷酸化的酶蛋白第63页,共95页,星期日,2025年,2月5日酶级联系统调控示意图意义:由于酶的共价修饰反应是酶促反应,只要有少量信号分子(如激素)存在,即可通过加速这种酶促反应,而使大量的另一种酶发生化学修饰,从而获得放大效应。这种调节方式快速、效率极高。肾上腺素或胰高血糖素1、腺苷酸环化酶(无活性)腺苷酸环化酶(活性)2、ATPcAMPR、cAMP3、蛋白激酶(无活性)蛋白激酶(活性)4、磷酸化酶激酶(无活性)磷酸化酶激酶(活性)5、磷酸化酶b(无活性)磷酸化酶a(活性)6、糖原6-磷酸葡萄糖1-磷酸葡萄糖葡萄糖血液肾上腺素或胰高血糖素132?102?104?106?108葡萄糖ATPADPATPADP456第64页,共95页,星期日,2025年,2月5日3.化学修饰的特点①酶蛋白的共价修饰是可逆的酶促反应,在不同酶的作用下,酶蛋白的活性状态可互相转变。催化互变反应的酶在体内可受调节因素如激素的调控。②具有放大效应,效率较变构调节高。消耗能量少。③磷酸化与脱磷酸是最常见的方式。同一个酶可以同时受变构调节和化学修饰调节。第65页,共95页,星期日,2025年,2月5日思考?思考?第66页,共95页,星期日,2025年,2月5日试比较酶变构调节与化学修饰调节的异同?相同点:均为细胞水平的调节,属于快速调节,受调节的酶为关键酶。
不同点:①调节物质不同:变构剂是化合物;化学修饰调节的调节物是一个酶。②酶结构变化不同:变构调节是非共价结合变构剂而改变酶蛋白构象;化学修饰调节是共价结合某一基团而改变酶蛋白结构。③作用特点及生理意义不同:变构调节无放大效应,仅使底物有效利用;化学修饰调节有放大效应,可以应激。第67页,共95页,星期日,2025年,2月5日(四)酶量的调节1.酶蛋白合成的诱导与阻遏加速酶合成的化合物称为诱导剂(inducer)减少酶合成的化合物称为阻遏剂(repressor)第68页,共95页,星期日,2025年,2月5日——但不能说,脂类可转变为氨基酸。脂肪甘油磷酸甘油醛糖酵解途径丙酮酸其他α-酮酸某些非必需氨基酸3.脂肪的甘油部分可转变为非必需氨基酸第23页,共95页,星期日,2025年,2月5日(四)核