10物質(zhì)代謝的相互聯(lián)系和代謝調(diào)節(jié)

1、YANGTZE NORMAL UNIVERSITYYANGTZE NORMAL UNIVERSITY第十章第十章物質(zhì)代謝的相互物質(zhì)代謝的相互聯(lián)系和調(diào)節(jié)聯(lián)系和調(diào)節(jié)YANGTZE NORMAL UNIVERSITYYANGTZE NORMAL UNIVERSITY第一節(jié)第一節(jié) 物質(zhì)代謝的相互聯(lián)系物質(zhì)代謝的相互聯(lián)系 第二節(jié)第二節(jié) 物質(zhì)代謝的物質(zhì)代謝的調(diào)節(jié)調(diào)節(jié) 本章講授提綱本章講授提綱YANGTZE NORMAL UNIVERSITYYANGTZE NORMAL UNIVERSITY第一節(jié)第一節(jié) 物質(zhì)代謝間的相互聯(lián)系物質(zhì)代謝間的相互聯(lián)系一、糖代謝與脂類代謝的相互關(guān)系一、糖代謝與脂類代謝的相互關(guān)系 二、

2、二、 糖代謝與蛋白質(zhì)代謝的相互關(guān)系糖代謝與蛋白質(zhì)代謝的相互關(guān)系三、脂類代謝與蛋白質(zhì)代謝的相互關(guān)系三、脂類代謝與蛋白質(zhì)代謝的相互關(guān)系四、核酸與糖類、脂類、蛋白質(zhì)代謝的相互四、核酸與糖類、脂類、蛋白質(zhì)代謝的相互關(guān)系關(guān)系YANGTZE NORMAL UNIVERSITYYANGTZE NORMAL UNIVERSITY1.1.各物質(zhì)的代謝是各物質(zhì)的代謝是相互影響、相互制約的相互影響、相互制約的 糖代謝糖代謝2.2.糖、脂肪、蛋白質(zhì)的代謝是相互關(guān)聯(lián)的糖、脂肪、蛋白質(zhì)的代謝是相互關(guān)聯(lián)的 （殊途同歸（殊途同歸TCATCA）3.3.三者之間的相互轉(zhuǎn)化三者之間的相互轉(zhuǎn)化脂代謝脂代謝蛋白質(zhì)代謝（蛋白質(zhì)代謝（AA

3、.的合成的合成Pro）YANGTZE NORMAL UNIVERSITYYANGTZE NORMAL UNIVERSITY一、糖代謝與脂肪代謝的相互聯(lián)系（轉(zhuǎn)化）一、糖代謝與脂肪代謝的相互聯(lián)系（轉(zhuǎn)化）糖糖乙酰乙酰CoA，NADPH脂肪酸脂肪酸磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮-磷酸甘油磷酸甘油脂肪脂肪有有氧氧化氧氧化酵解酵解從頭合成從頭合成1、糖轉(zhuǎn)化為脂肪、糖轉(zhuǎn)化為脂肪 糖分解提供能量糖分解提供能量ATPATP，用于脂肪的合成。，用于脂肪的合成。YANGTZE NORMAL UNIVERSITYYANGTZE NORMAL UNIVERSITY脂肪脂肪甘油甘油磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮糖代謝糖代謝脂肪酸脂肪

4、酸乙酰乙酰CoA琥珀酸琥珀酸糖糖 (植物植物)乙醛酸循環(huán)乙醛酸循環(huán) -氧化氧化糖異生糖異生TCA2、脂肪轉(zhuǎn)化為糖、脂肪轉(zhuǎn)化為糖ATP（供能）（供能）糖異生糖異生（次要）（次要）主要主要YANGTZE NORMAL UNIVERSITYYANGTZE NORMAL UNIVERSITY二、糖代謝與蛋白質(zhì)代謝的相互聯(lián)系二、糖代謝與蛋白質(zhì)代謝的相互聯(lián)系1 1、糖轉(zhuǎn)化為蛋白質(zhì)糖轉(zhuǎn)化為蛋白質(zhì) 碳源：碳源：糖經(jīng)糖經(jīng)EMPEMP和和TCATCA循環(huán)產(chǎn)生循環(huán)產(chǎn)生3-PGA3-PGA、PEPPEP、丙酮酸、丙酮酸、-酮戊二酸和草酰乙酸等，酮戊二酸和草酰乙酸等，它們均可形成相應(yīng)的它們均可形成相應(yīng)的AAAA。 能源

5、：能源：ATPATP。 提供還原力提供還原力: :NADH、NADPH糖糖 -酮酸酮酸氨基酸氨基酸 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) +NH3YANGTZE NORMAL UNIVERSITYYANGTZE NORMAL UNIVERSITY2 2、蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為糖、蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為糖蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)氨基酸氨基酸 -酮酸酮酸 糖糖（生糖氨基酸）（生糖氨基酸）NH3Gly、Ala、Ser、Thr、Cys 丙酮酸丙酮酸Asp、Asn OAAPhe、Tyr 延胡索酸延胡索酸Ile、Met、Val 琥珀酰輔酶琥珀酰輔酶AArg、His、Pro、Glu、Gln -酮戊二酸酮戊二酸YANGTZE NORMAL UNIVERSITYYA

6、NGTZE NORMAL UNIVERSITY三、脂代謝與蛋白質(zhì)代謝的相互聯(lián)系三、脂代謝與蛋白質(zhì)代謝的相互聯(lián)系脂肪脂肪甘油甘油磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮脂肪酸脂肪酸乙酰乙酰CoA氨基酸碳架氨基酸碳架氨基酸氨基酸蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)1、脂肪轉(zhuǎn)化為蛋白質(zhì)、脂肪轉(zhuǎn)化為蛋白質(zhì)YANGTZE NORMAL UNIVERSITYYANGTZE NORMAL UNIVERSITY2、蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為脂肪、蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為脂肪蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)生酮生酮AA-酮酸酮酸乙酰乙酸乙酰乙酸乙酰輔酶乙酰輔酶A脂肪酸脂肪酸生糖生糖AA丙酮酸丙酮酸-磷酸甘油磷酸甘油磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮脂肪脂肪YANGTZE NORMAL UNIVERSITY

7、YANGTZE NORMAL UNIVERSITY1、糖、脂肪、蛋白質(zhì)為核酸的合成提供原料和能量、糖、脂肪、蛋白質(zhì)為核酸的合成提供原料和能量PRPPGlnGlyAsp 甲酸鹽甲酸鹽CO2IMPNTPCO2 + Gln乳清酸乳清酸UMPdNTP嘧啶核苷嘧啶核苷酸合成酸合成嘌呤核苷嘌呤核苷酸合成酸合成糖、脂糖、脂蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)糖糖PRPPATPATP、GTPAspATP核酸核酸四、核酸代謝與其他物質(zhì)代謝的相互關(guān)系四、核酸代謝與其他物質(zhì)代謝的相互關(guān)系YANGTZE NORMAL UNIVERSITYYANGTZE NORMAL UNIVERSITY2、核酸控制其它物質(zhì)代謝、核酸控制其它物質(zhì)代謝DNA轉(zhuǎn)

8、錄轉(zhuǎn)錄反轉(zhuǎn)錄反轉(zhuǎn)錄RNA翻譯翻譯蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)生物學(xué)作用生物學(xué)作用復(fù)復(fù)制制復(fù)復(fù)制制YANGTZE NORMAL UNIVERSITYYANGTZE NORMAL UNIVERSITY3、核苷酸在各個(gè)物質(zhì)代謝中起重要作用、核苷酸在各個(gè)物質(zhì)代謝中起重要作用ATP：提供能量（能量通貨）：提供能量（能量通貨） 、磷酸基轉(zhuǎn)移；、磷酸基轉(zhuǎn)移；UTP：蔗糖和糖原合成；：蔗糖和糖原合成； GTP：蛋白質(zhì)合成：蛋白質(zhì)合成、糖異生；糖異生；CTP：磷脂合成；：磷脂合成； 輔酶及第二信使：輔酶及第二信使：CoA、 NAD+、NADP+、 FAD、cAMP、cGMP。YANGTZE NORMAL UNIVERSITYY

9、ANGTZE NORMAL UNIVERSITY第二節(jié)第二節(jié) 物質(zhì)代謝的調(diào)節(jié)物質(zhì)代謝的調(diào)節(jié)意義：意義：適應(yīng)環(huán)境；適應(yīng)環(huán)境； 維持生物正常的生長和發(fā)育。維持生物正常的生長和發(fā)育。代謝調(diào)節(jié)：代謝調(diào)節(jié)：是指細(xì)胞在某些條件下能夠引起或加是指細(xì)胞在某些條件下能夠引起或加速一個(gè)代謝途徑的進(jìn)行，而在另一條件下又能使速一個(gè)代謝途徑的進(jìn)行，而在另一條件下又能使之終止或減慢，這稱之為。之終止或減慢，這稱之為。即生物體或細(xì)胞對代謝變化（化學(xué)反應(yīng)）的即生物體或細(xì)胞對代謝變化（化學(xué)反應(yīng)）的起止和快慢的控制能力。起止和快慢的控制能力。YANGTZE NORMAL UNIVERSITYYANGTZE NORMAL UNIV

10、ERSITY代謝調(diào)節(jié)的四級水平：代謝調(diào)節(jié)的四級水平： 酶水平調(diào)節(jié)：酶水平調(diào)節(jié)：控制酶的活性和含量?？刂泼傅幕钚院秃?。 細(xì)胞水平調(diào)節(jié)：細(xì)胞水平調(diào)節(jié)：酶的集中存在和隔離分布酶的集中存在和隔離分布 激素水平調(diào)節(jié)激素水平調(diào)節(jié) 神經(jīng)水平調(diào)節(jié)神經(jīng)水平調(diào)節(jié)多細(xì)胞整體多細(xì)胞整體水平調(diào)節(jié)水平調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)能力越來越高級調(diào)節(jié)能力越來越高級YANGTZE NORMAL UNIVERSITYYANGTZE NORMAL UNIVERSITY（1）酶水平和細(xì)胞水平酶水平和細(xì)胞水平的調(diào)節(jié)是的調(diào)節(jié)是最基本最基本的調(diào)節(jié)方的調(diào)節(jié)方式，為單細(xì)胞生物和動、植物所共有的。式，為單細(xì)胞生物和動、植物所共有的。（2）調(diào)節(jié)和控制是分子間的相互

11、制約和相互協(xié)調(diào)）調(diào)節(jié)和控制是分子間的相互制約和相互協(xié)調(diào)的過程。的過程。（3）調(diào)節(jié)是受內(nèi)、外環(huán)境條件影響和控制的。）調(diào)節(jié)是受內(nèi)、外環(huán)境條件影響和控制的。代謝調(diào)節(jié)的特點(diǎn)代謝調(diào)節(jié)的特點(diǎn)YANGTZE NORMAL UNIVERSITYYANGTZE NORMAL UNIVERSITY酶除了具有催化功能外，還具有調(diào)節(jié)和控制各酶除了具有催化功能外，還具有調(diào)節(jié)和控制各類生物化學(xué)反應(yīng)速度、方向和途徑的功能。類生物化學(xué)反應(yīng)速度、方向和途徑的功能。酶水平的調(diào)節(jié)作用酶水平的調(diào)節(jié)作用主要有兩種方式：主要有兩種方式： 酶活性調(diào)節(jié)酶活性調(diào)節(jié)通過激活或抑制酶的活性。通過激活或抑制酶的活性。 酶含量調(diào)節(jié)酶含量調(diào)節(jié)通過影響酶

12、的合成或降解速通過影響酶的合成或降解速度改變細(xì)胞內(nèi)酶的含量。度改變細(xì)胞內(nèi)酶的含量。酶水平的調(diào)節(jié)是生物調(diào)控最重要的形式。酶水平的調(diào)節(jié)是生物調(diào)控最重要的形式。YANGTZE NORMAL UNIVERSITYYANGTZE NORMAL UNIVERSITY（一）酶活性的調(diào)節(jié)（一）酶活性的調(diào)節(jié)以酶分子的結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，凡是導(dǎo)致酶結(jié)構(gòu)以酶分子的結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，凡是導(dǎo)致酶結(jié)構(gòu)改變的因素都可影響酶的活性。改變的因素都可影響酶的活性。酶的化學(xué)修飾調(diào)節(jié)酶的化學(xué)修飾調(diào)節(jié)酶活性的調(diào)節(jié)酶活性的調(diào)節(jié)酶的別構(gòu)調(diào)節(jié)酶的別構(gòu)調(diào)節(jié)YANGTZE NORMAL UNIVERSITYYANGTZE NORMAL UNIVERSITY1

13、、酶的變構(gòu)調(diào)節(jié)、酶的變構(gòu)調(diào)節(jié)、定義：、定義： 某些物質(zhì)與酶分子的調(diào)節(jié)部位結(jié)合，引起酶某些物質(zhì)與酶分子的調(diào)節(jié)部位結(jié)合，引起酶蛋白的分子構(gòu)象發(fā)生改變，從而改變酶的活蛋白的分子構(gòu)象發(fā)生改變，從而改變酶的活性，這種現(xiàn)象稱為性，這種現(xiàn)象稱為酶的變構(gòu)調(diào)節(jié)酶的變構(gòu)調(diào)節(jié)。 別構(gòu)酶別構(gòu)酶 活性部位活性部位 + + 調(diào)節(jié)部位調(diào)節(jié)部位變構(gòu)酶：變構(gòu)酶：受別構(gòu)調(diào)節(jié)的酶。受別構(gòu)調(diào)節(jié)的酶。效應(yīng)物：效應(yīng)物：使酶發(fā)生別構(gòu)效應(yīng)的物質(zhì)（激素、底物、使酶發(fā)生別構(gòu)效應(yīng)的物質(zhì)（激素、底物、產(chǎn)物、輔酶及核苷酸等）。產(chǎn)物、輔酶及核苷酸等）。YANGTZE NORMAL UNIVERSITYYANGTZE NORMAL UNIVERSITY、

14、酶的別構(gòu)調(diào)節(jié)特點(diǎn)：、酶的別構(gòu)調(diào)節(jié)特點(diǎn)：（1 1）快速調(diào)節(jié)（時(shí)間在毫秒范圍）；）快速調(diào)節(jié)（時(shí)間在毫秒范圍）；（2 2）非酶促、非共價(jià)鍵、可逆結(jié)合作用；）非酶促、非共價(jià)鍵、可逆結(jié)合作用；（3 3）變構(gòu)酶）變構(gòu)酶大多大多為寡聚酶（多亞基）；為寡聚酶（多亞基）；（4 4）有些酶的變構(gòu)作用是發(fā)生在亞基的解離或）有些酶的變構(gòu)作用是發(fā)生在亞基的解離或聚合上；聚合上；（5 5）其動力學(xué)曲線：主要是）其動力學(xué)曲線：主要是S S形曲線。形曲線。YANGTZE NORMAL UNIVERSITYYANGTZE NORMAL UNIVERSITY、別構(gòu)調(diào)節(jié)的一種重要方式、別構(gòu)調(diào)節(jié)的一種重要方式 前饋和反饋調(diào)節(jié)前饋和反

15、饋調(diào)節(jié) 前饋：前饋：意思是意思是“輸入對輸出的影響輸入對輸出的影響”。 底物底物對代謝過程的調(diào)節(jié)作用。對代謝過程的調(diào)節(jié)作用。 反饋：反饋：意思是意思是“輸出對輸入的影響輸出對輸入的影響”。 代謝產(chǎn)物代謝產(chǎn)物對代謝過程的調(diào)節(jié)作用。對代謝過程的調(diào)節(jié)作用。 正調(diào)控正調(diào)控(+)(+)：使代謝過程加快。：使代謝過程加快。 負(fù)調(diào)控負(fù)調(diào)控(-)(-)：使代謝過程減慢。：使代謝過程減慢。其調(diào)節(jié)機(jī)理是通過酶的其調(diào)節(jié)機(jī)理是通過酶的變構(gòu)效應(yīng)變構(gòu)效應(yīng)來實(shí)現(xiàn)的。來實(shí)現(xiàn)的。前饋和反饋前饋和反饋YANGTZE NORMAL UNIVERSITYYANGTZE NORMAL UNIVERSITYS0SnS2S1E0E1En-

16、1或或+或或+反饋反饋前饋前饋YANGTZE NORMAL UNIVERSITYYANGTZE NORMAL UNIVERSITY2、酶的共價(jià)修飾調(diào)節(jié)、酶的共價(jià)修飾調(diào)節(jié)、定義：、定義：某些酶分子上的基團(tuán)可以在另一種酶催化某些酶分子上的基團(tuán)可以在另一種酶催化下發(fā)生共價(jià)修飾作用，從而引起酶活性的激活或抑下發(fā)生共價(jià)修飾作用，從而引起酶活性的激活或抑制，這種作用稱為制，這種作用稱為酶的共價(jià)修飾調(diào)節(jié)酶的共價(jià)修飾調(diào)節(jié)。這類酶則稱這類酶則稱為共價(jià)調(diào)節(jié)酶。為共價(jià)調(diào)節(jié)酶。、類型：、類型： 磷酸化磷酸化/去磷酸化去磷酸化；( (最重要最重要, ,最普遍最普遍, ,最顯著）最顯著） 乙?；阴；?去乙酰化；去乙酰化

17、； 腺苷?；佘挣；?去腺苷?；?，去腺苷?；?， 尿苷?；蜍挣；?去尿苷?；?；去尿苷?；?； 甲基化甲基化/去甲基化；去甲基化； 氧化（氧化（S-S）/還原還原(2SH)。YANGTZE NORMAL UNIVERSITYYANGTZE NORMAL UNIVERSITY 、舉例：、舉例：糖原磷酸化酶的共價(jià)修飾調(diào)節(jié)糖原磷酸化酶的共價(jià)修飾調(diào)節(jié)磷酸化磷酸化去磷酸化去磷酸化YANGTZE NORMAL UNIVERSITYYANGTZE NORMAL UNIVERSITY 、特點(diǎn)：、特點(diǎn)： 快速調(diào)節(jié)快速調(diào)節(jié)( (比別構(gòu)調(diào)節(jié)慢）；比別構(gòu)調(diào)節(jié)慢）； 酶促、共價(jià)修飾；酶促、共價(jià)修飾； 被修飾的酶有兩種形式，

18、一種為活性形式，被修飾的酶有兩種形式，一種為活性形式，另一種為非活性形式。另一種為非活性形式。對調(diào)節(jié)信號有對調(diào)節(jié)信號有放大效應(yīng)放大效應(yīng)，調(diào)節(jié)效率比別構(gòu)，調(diào)節(jié)效率比別構(gòu)調(diào)節(jié)高；調(diào)節(jié)高；酶級聯(lián)系統(tǒng)酶級聯(lián)系統(tǒng)調(diào)控示意圖調(diào)控示意圖意義：意義：酶的共價(jià)修酶的共價(jià)修飾反應(yīng)是酶促反應(yīng)，飾反應(yīng)是酶促反應(yīng)，只要有少量信號分只要有少量信號分子（如激素）存在，子（如激素）存在，即可通過加速這種即可通過加速這種酶促反應(yīng)，而使大酶促反應(yīng)，而使大量的另一種酶發(fā)生量的另一種酶發(fā)生化學(xué)修飾，從而獲化學(xué)修飾，從而獲得放大效應(yīng)。這種得放大效應(yīng)。這種調(diào)節(jié)方式快速、效調(diào)節(jié)方式快速、效率極高。率極高。腎上腺素或腎上腺素或胰高血糖素胰高

19、血糖素1、腺苷酸環(huán)化酶腺苷酸環(huán)化酶（無活性）（無活性）腺苷酸環(huán)化酶（活性）腺苷酸環(huán)化酶（活性）2、ATPcAMP3、蛋白激酶蛋白激酶（無活性）（無活性）蛋白激酶（活性）蛋白激酶（活性）4、磷酸化酶激酶、磷酸化酶激酶（無活性）（無活性）磷酸化酶激酶（活性）磷酸化酶激酶（活性）5、磷酸化酶、磷酸化酶 b（無活性）（無活性）磷酸化酶磷酸化酶 a（活性）（活性）6、糖原、糖原6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖葡萄糖葡萄糖血液血液腎上腺素或腎上腺素或胰高血糖素胰高血糖素132 102 104 106 108葡萄糖葡萄糖ATP ADPATP ADP456YANGTZE NORMAL UNIV

20、ERSITYYANGTZE NORMAL UNIVERSITY小結(jié)：小結(jié)：酶的變構(gòu)調(diào)節(jié)和共價(jià)修飾調(diào)節(jié)均屬于酶的變構(gòu)調(diào)節(jié)和共價(jià)修飾調(diào)節(jié)均屬于結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)；限速酶（關(guān)鍵酶）：起著限制或調(diào)節(jié)整個(gè)代謝速限速酶（關(guān)鍵酶）：起著限制或調(diào)節(jié)整個(gè)代謝速度作用，故稱為限速酶。度作用，故稱為限速酶。 通常是代謝途徑中第一步反應(yīng)；通常是代謝途徑中第一步反應(yīng)； 代謝途徑中最慢的一步反應(yīng)。代謝途徑中最慢的一步反應(yīng)。YANGTZE NORMAL UNIVERSITYYANGTZE NORMAL UNIVERSITY（二）酶含量的調(diào)節(jié)（二）酶含量的調(diào)節(jié)基因表達(dá)調(diào)節(jié)：基因表達(dá)調(diào)節(jié)： 轉(zhuǎn)錄水平：控制轉(zhuǎn)錄水平：控制mRNAm

21、RNA合成合成 轉(zhuǎn)譯水平：控制轉(zhuǎn)譯水平：控制prpr合成合成基因表達(dá)的調(diào)控主要在基因表達(dá)的調(diào)控主要在轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄水平上進(jìn)行。水平上進(jìn)行。(1)(1)酶合成的誘導(dǎo)和阻遏酶合成的誘導(dǎo)和阻遏 (2)(2)酶的降解酶的降解 酶在細(xì)胞內(nèi)的含量取決于酶的合成速度和分解速度。酶在細(xì)胞內(nèi)的含量取決于酶的合成速度和分解速度。酶濃度調(diào)節(jié)的化學(xué)本質(zhì)是酶濃度調(diào)節(jié)的化學(xué)本質(zhì)是基因表達(dá)基因表達(dá)的調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)。在細(xì)胞內(nèi)，在細(xì)胞內(nèi)，所合成的酶的種類及數(shù)量是由基因決定的，需通過轉(zhuǎn)錄所合成的酶的種類及數(shù)量是由基因決定的，需通過轉(zhuǎn)錄和翻譯而合成酶蛋白。和翻譯而合成酶蛋白。YANGTZE NORMAL UNIVERSITYYANGTZE

22、NORMAL UNIVERSITY1 1、酶合成的誘導(dǎo)和阻遏（原核生物）、酶合成的誘導(dǎo)和阻遏（原核生物） 、酶合成的誘導(dǎo)：、酶合成的誘導(dǎo)：指某些物質(zhì)能（誘導(dǎo)物）指某些物質(zhì)能（誘導(dǎo)物）促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)酶的合成，這種作用稱為。促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)酶的合成，這種作用稱為。酶的誘導(dǎo)物：底物、激素、藥物等。酶的誘導(dǎo)物：底物、激素、藥物等。誘導(dǎo)酶誘導(dǎo)酶定義：定義：受外來物質(zhì)影響，體內(nèi)重新合成受外來物質(zhì)影響，體內(nèi)重新合成的酶稱為。的酶稱為。YANGTZE NORMAL UNIVERSITYYANGTZE NORMAL UNIVERSITY1 1）培養(yǎng)基中如果培養(yǎng)基中如果有有GlcGlc， E.coli 細(xì)胞中就不含利用細(xì)胞

23、中就不含利用乳乳糖糖的酶。的酶。2 2）如果培養(yǎng)基中如果培養(yǎng)基中僅有乳糖僅有乳糖時(shí)，時(shí)，E.coli 能在幾能在幾minmin內(nèi)合內(nèi)合成出利用成出利用乳糖乳糖的有關(guān)酶。的有關(guān)酶。3 3）乳糖乳糖起著誘導(dǎo)物作用。由其誘導(dǎo)產(chǎn)生的利用乳糖起著誘導(dǎo)物作用。由其誘導(dǎo)產(chǎn)生的利用乳糖相關(guān)的三種酶：相關(guān)的三種酶： - -半乳糖苷酶半乳糖苷酶 - -半乳糖苷透性酶半乳糖苷透性酶 - -半乳糖苷轉(zhuǎn)乙酰酶半乳糖苷轉(zhuǎn)乙酰酶例如：例如：YANGTZE NORMAL UNIVERSITYYANGTZE NORMAL UNIVERSITY例如：例如：E.coli E.coli 若以若以NHNH4 4為唯一氮源時(shí)，可以合成所

24、有為唯一氮源時(shí)，可以合成所有含氮物質(zhì)，包括含氮物質(zhì)，包括2020種氨基酸，但若在培養(yǎng)基中加入種氨基酸，但若在培養(yǎng)基中加入TrpTrp后，則利用后，則利用NHNH4 4合成合成TrpTrp的酶系很快全部消失的酶系很快全部消失。說明：說明：TrpTrp阻止利用阻止利用NHNH4 4合成合成TrpTrp的酶系產(chǎn)生。的酶系產(chǎn)生。、酶合成的阻遏作用：、酶合成的阻遏作用：指某些物質(zhì)（阻遏物）指某些物質(zhì)（阻遏物）能阻止細(xì)胞內(nèi)某種酶的合成，這種作用稱為。能阻止細(xì)胞內(nèi)某種酶的合成，這種作用稱為。酶合成的阻遏物：產(chǎn)物（終產(chǎn)物、中間產(chǎn)物）酶合成的阻遏物：產(chǎn)物（終產(chǎn)物、中間產(chǎn)物）YANGTZE NORMAL UNIV

25、ERSITYYANGTZE NORMAL UNIVERSITY1960-19611960-1961年，年，J.Monod J.Monod 和和 F.Jacob F.Jacob 提出乳糖操提出乳糖操縱子模型（縱子模型（lac operon modellac operon model）。）。、操縱子模型、操縱子模型解釋酶合成的誘導(dǎo)和阻遏的模型。解釋酶合成的誘導(dǎo)和阻遏的模型。操縱子模型的基因組成：操縱子模型的基因組成：操縱子：操縱子：是由功能相關(guān)的一組結(jié)構(gòu)基因加是由功能相關(guān)的一組結(jié)構(gòu)基因加上其上游的啟動子和操縱基因等組成的轉(zhuǎn)上其上游的啟動子和操縱基因等組成的轉(zhuǎn)錄單位。錄單位。調(diào)節(jié)基因：調(diào)節(jié)基因：產(chǎn)生

26、阻遏蛋白控制操縱基因的產(chǎn)生阻遏蛋白控制操縱基因的“開開”與與“關(guān)關(guān)”。DNA片段片段YANGTZE NORMAL UNIVERSITYYANGTZE NORMAL UNIVERSITY 操縱子的概念操縱子的概念：是在轉(zhuǎn)錄水平上控制基因：是在轉(zhuǎn)錄水平上控制基因表達(dá)的協(xié)調(diào)單位，由啟動子（表達(dá)的協(xié)調(diào)單位，由啟動子（P P）、操縱基）、操縱基因（因（O O）和在功能上相關(guān)的幾個(gè)結(jié)構(gòu)基因組）和在功能上相關(guān)的幾個(gè)結(jié)構(gòu)基因組成。成。YANGTZE NORMAL UNIVERSITYYANGTZE NORMAL UNIVERSITYq操縱操縱基因控制基因控制結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)基因的基因的轉(zhuǎn)錄與否轉(zhuǎn)錄與否；q調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)基因產(chǎn)生的基因產(chǎn)生的阻遏蛋白阻遏蛋白控制控制操縱基因操縱基因的開與關(guān)；的開與關(guān)；q誘導(dǎo)物誘導(dǎo)物或或抑制物抑制物控制控制阻遏蛋白阻遏蛋白與與操縱基因操縱基因結(jié)合與否。結(jié)合與否。YANGTZE NORMAL UNIVERSITYYANGTZE NORMAL UNIVERSITY操縱子模型解釋操縱子模型解釋酶生成的誘導(dǎo)和阻遏酶生成的誘導(dǎo)和阻遏YANGTZE NORMAL UNIVERSITYYANGTZE N