西北农林科技大学 生物在,司 emistne 动物科技学院生物化学课程组 第四节酶的调节
生物 化学 动物科技学院生物化学课程组 西北农林科技大学 第四节 酶的调节
生物 化学 第四节酶的调节 生物体为了适应某种生理活动的变化,需 概述 要对一定的代谢活动进行调节。该过程是通 活性的调带 过对酶的催化活性的调节来实现的。 3 海含量调节 将可以通过改变其催化活性而使整个代谢 反应的速度或方向发生改变的酶就称为调节 同工酶 酶。 酶调节分为酶活性调节(酶原激活、变构 作用、共价修饰)和酶含量调节(酶合成和 酶降解)
生物 化学 第四节 酶的调节 生物体为了适应某种生理活动的变化,需 要对一定的代谢活动进行调节。该过程是通 过对酶的催化活性的调节来实现的。 将可以通过改变其催化活性而使整个代谢 反应的速度或方向发生改变的酶就称为调节 酶。 酶调节分为酶活性调节(酶原激活、变构 作用、共价修饰)和酶含量调节(酶合成和 酶降解) 概 述 同工酶 酶含量调节 酶活性的调节 1 3
第四节酶的调节 胰蛋白酶的激洁 肠激酶(激活作用) 天天天天赖 异盆 Substrate Enzyme Enzyme-substrate complex 活性部 位 谷案: 保
生物 化学 第四节 酶的调节 酶原是指处于无活性状态的酶的前身 物质。 酶原在一定条件下转化为有活性的 酶的过程称为酶原的激活。 酶原的激活过程通常伴有酶蛋白一 级结构的改变。 胰蛋白酶/肠激酶 胰蛋白酶原———————— 胰蛋白酶 + N端6肽片段 概 述 同工酶 酶含量调节 酶活性的调节 酶原 变构酶 共价修饰 胰蛋白酶的激活 缬 天 天 天 天 赖 异 缬 甘 组 S S 丝 S S 肠激酶(激活作用) 缬 天 天 天 天 赖 异 甘 组 S 丝 S 缬 S S 活性中心 胰 蛋 白 酶 原 胰 蛋 白 酶 提问:为什么不直接以酶形式存在呢? 答案:保护正常组织不受伤害。 活性部 位 1 3 (1) (2) (3)
生物 化学 第四节酶的调节 酵的变构调节 概述 max CAMP 2活性的 R R 酶 CAMP 4cAMP 变衫 cAMP R R 3 共价 cAMP 3 海含量 蛋白激酶 蛋白激酶 (无活性) (活性) [S]
生物 化学 第四节 酶的调节 酶的变构调节 某些代谢物能与变构酶分子上的变构 部位特异性结合,使酶的分子构象发生 改变,从而改变酶的催化活性以及代谢 反应的速度,这种调节作用就称为变构 调节(allosteric regulation)。 具有变构调节作用的酶就称为变构酶。 凡能使酶分子变构并使酶的催化活性发 生改变的代谢物就称为变构剂。 变构酶含有别构中心和催化中心两部分 概 述 同工酶 酶含量调节 酶活性的调节 酶原 变构酶 共价修饰 别构激活剂 别构抑制剂 当调节亚基或调节部位与变构剂结合后, 就可导致酶的空间构象发生改变,从而 导致酶的催化活性中心的构象发生改变 而致酶活性的改变。 观察变构酶的底物浓度对酶促反应速度 影响时,可发现ν~[S]为一“S”形曲线。 这是由于底物对变构酶存在同促正协同 效应。 C C C C R R R R + 4cAMP + cAMP cAMP cAMP cAMP 蛋白激酶 (活性) 蛋白激酶 (无活性) R R C R R C C C 1 3 (1) (2) (3)
激素(胰高血舫素、肾上腺素等 ⊕ 腺苷酸环化酶 腺苷酸环化酶 (无活性) 话性 ATP AMP 破酸化向红邀酶 P 磷蛋白磷酸酶-1 A激酶 A激降 (活性) (话性) 陕酸化b激酶① e 2 ⊕ t④ 糖原合的 糖原合德① 磷酸化酶b 唤酸化的a 3 磷蛋白磷酸酶-」 磷蛋白陕酸酶-1 ⊙ t⊙ 1 3 磷蛋白磷酸酶抑制剂 4 A激酶(活性)一 磷蛋自磷酸酶抑制剂
生物 化学 概 述 同工酶 酶含量调节 酶活性的调节 酶原 变构酶 共价修饰 1 3 (1) (2) (3) 第四节 酶的调节 共价修饰调节 酶蛋白分子中的某些基团可以在其他酶 的催化下发生共价修饰,从而导致酶活 性的改变,称为共价修饰调节。 最常见的共价修饰方式有:磷酸化-脱 磷酸化,-SH - -S-S-,乙酰化-脱乙酰 化,腺苷化-脱腺苷化等。 共价修饰调节一般与激素的调节相联 系,其调节方式为级联反应。 Ai Aa E Bi Ba Ci Ca S P × 10 × 100 × 1000 × 10000
生物 化学 第四节酶的调节 酶含量调节包括酶合成调节和酶降解调节 概述 酶蛋白的合成速度通常通过一些诱导剂 活性的调节 或阻遏剂来进行调节。凡能促使基因转录 3含量调节 增强,从而使酶蛋白合成增加的物质就称 同工酶 为诱导剂;反之,则称为阻遏剂。 酶的底物对酶蛋白的合成具有诱导作用 代谢终产物对酶的合成有阻遏作用。 酶蛋白降解的调节
生物 化学 第四节 酶的调节 酶含量调节包括酶合成调节和酶降解调节 酶蛋白的合成速度通常通过一些诱导剂 或阻遏剂来进行调节。凡能促使基因转录 增强,从而使酶蛋白合成增加的物质就称 为诱导剂;反之,则称为阻遏剂。 酶的底物对酶蛋白的合成具有诱导作用; 代谢终产物对酶的合成有阻遏作用 。 酶蛋白降解的调节 概 述 同工酶 酶含量调节 酶活性的调节 1 3
第四节酶的调节 在同一种属中,催化活性相同而酶蛋 白的分子结构,理化性质及免疫学性质 The five isomers of lactate M+M:H M2H2 MH:H 概 dehydrogenase Liver 活性的 Muscle 海含養 White cells 0 M:H Brain 0 M2H2 Red cells MH3 Kidney 0 H4 Heart H,M2 )LDHa HM3 和LDH M4)
生物 化学 第四节 酶的调节 在同一种属中,催化活性相同而酶蛋 白的分子结构,理化性质及免疫学性质 不同的一组酶称为同工酶(isoenzyme)。 同工酶在体内的生理意义主要在于适应 不同组织或不同细胞器在代谢上的不同 需要。 乳酸脱氢酶同工酶(LDHs)为四聚体, 在体 内共 有五 种分 子 形式 ,即 LDH1 ( H4 ) , LDH2 ( H3M ) , LDH3 ( H2M2 ) , LDH4 ( HM3 ) 和 LDH5 (M4)。 概 述 同工酶 酶含量调节 酶活性的调节 1 3