生物化学PPT课件：第十二章 细胞代谢和基因表达的调控
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第十二章 细胞代谢和基因表达调控
物质代谢的特点
各类物质有自己的主干代谢途径 不同的物质代谢之间有密切的联系 分解代谢与合成代谢的单向性 ATP是机体最主要的能量载体和各种生命活动能
量的直接供体 NADPH是体内合成代谢中还原当量的主要供体 精细的调控机制
生命在三种不同水平上进行代谢调控：
操纵子（operon）
是原核生物基因表达的协调单位。 由一个或多个功能相关的结构基因和控制基因组
成的。结构基因是作为转录成mRNA的模板， 以后由mRNA翻译成相应的酶蛋白；控制基因 由操纵基因和启动基因组成的。
乳糖操纵子
乳糖操纵子的正性调节
+ + + + 转录
DNA
CAP
P
OZ YA
CAP CAP CAP CAP 无葡萄糖，cΒιβλιοθήκη BaiduMP浓度高时
CAP
有葡萄糖，cAMP浓度低时
原核生物和真核生物沿两条 不同的演化途径发展
原核结构小巧，表达高效。原核细胞以快速生长见胜， 其结构和代谢无不均表现出这一优势。
真核结构复杂，功能分化，调节精确，潜力很大。庞 大的基因组，多种多样的复杂结构和代谢类型，以各 种不同的方式去适应和征服自然。
整体水平：通过神经和激素系统进行调控。 脏器、组织、细胞、细胞器水平：通过细胞结
构对代谢途径的分隔控制，分工协作完成。 分子水平：以酶分子为中心的调控系统。包括
酶活性与酶数量（基因表达调控）
酶活性的调节——通过改变酶结构 快速调节酶的活性
限速酶 变构调节 共价调节 同工酶 酶分子聚合和解聚 酶原激活等
物质代谢的特点
各类物质有自己的主干代谢途径 不同的物质代谢之间有密切的联系 分解代谢与合成代谢的单向性 ATP是机体最主要的能量载体和各种生命活动能
量的直接供体 NADPH是体内合成代谢中还原当量的主要供体 精细的调控机制
生命在三种不同水平上进行代谢调控：
操纵子（operon）
是原核生物基因表达的协调单位。 由一个或多个功能相关的结构基因和控制基因组
成的。结构基因是作为转录成mRNA的模板， 以后由mRNA翻译成相应的酶蛋白；控制基因 由操纵基因和启动基因组成的。
乳糖操纵子
乳糖操纵子的正性调节
+ + + + 转录
DNA
CAP
P
OZ YA
CAP CAP CAP CAP 无葡萄糖，cΒιβλιοθήκη BaiduMP浓度高时
CAP
有葡萄糖，cAMP浓度低时
原核生物和真核生物沿两条 不同的演化途径发展
原核结构小巧，表达高效。原核细胞以快速生长见胜， 其结构和代谢无不均表现出这一优势。
真核结构复杂，功能分化，调节精确，潜力很大。庞 大的基因组，多种多样的复杂结构和代谢类型，以各 种不同的方式去适应和征服自然。
整体水平：通过神经和激素系统进行调控。 脏器、组织、细胞、细胞器水平：通过细胞结
构对代谢途径的分隔控制，分工协作完成。 分子水平：以酶分子为中心的调控系统。包括
酶活性与酶数量（基因表达调控）
酶活性的调节——通过改变酶结构 快速调节酶的活性
限速酶 变构调节 共价调节 同工酶 酶分子聚合和解聚 酶原激活等