酶的活性调节课件

1、1指导老师：组 员：黎超 郑继后 叶富本 陈博 杨祎 游杰云 陈光辉 乔豪文2 微生物细胞有着一整套可塑性极强和微生物细胞有着一整套可塑性极强和极精确的代谢调节（极精确的代谢调节（regulation of regulation of metabolismmetabolism）系统，以确保上千种酶能准确无）系统，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误、有条不紊和高度协调地进行极其复杂的新陈代谢反应。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3酶活性的

2、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 4 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） 5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。6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

3、。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 7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vmax8910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

4、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。11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12 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a13不可逆共价修饰 举例胰蛋白酶原14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1516 是指培养基中某种基质的存在会减少是指培养基中某种基质的存在会减少（阻遏）细胞

5、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17例如：例如： 乳糖诱导乳糖诱导-半乳糖苷酶的合成；淀粉半乳糖苷酶的合成；淀粉诱导诱导-淀粉酶的合成。淀粉酶的合成。注意：注意： 许多分解代谢的酶类，如淀粉酶、蛋许多分解代谢的酶类，如淀粉酶、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。18 分解代谢物阻遏作用是指培养基中某种分解代谢物阻遏作用是指培养基中某种基质的存在会减少（阻遏）细胞中其

6、相应酶基质的存在会减少（阻遏）细胞中其相应酶的合成速率。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 19 定义：定义： 酶催化作用的产物或代谢途径的末端酶催化作用的产物或代谢途径的末端产物与细胞内调节蛋白（由调节基因编码产生）产物与细胞内调节蛋白（由调节基因编码产生）结合而使该酶的生物合成受阻的过程称酶生物合结合而使该酶的生物合成受阻的过程称酶生物合成的反馈阻遏，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20酶活性的反馈抑制酶活性的反馈抑制别构调节最多出现在代谢途径中的反馈抑制，它是指一条代谢途径（通常是合成代谢途径）的终产物作为别构抑制剂抑制代谢途径前面限速酶的活性，因此也被称为终产物抑制。21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