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前馈激活作用能使代谢速度加快,所以是一种正前馈。在某些特殊的情况下,为避免 代谢途径过分拥挤,当代谢底物过量时,对代谢过程亦可呈负前馈作用。此时,过量的代 谢底物可以转向其它代途径。例如,高浓度的乙酰辅酶A是乙酰辅酶A羧化酶的变构 抑制剂,从而避免丙二酸单酰辅酶A过多合成。反应式如下: 乙茶CoA十C0,十LO+AIm乙强Ca费丙三震苹酰CoA十ADP+P 二、细胞区域化的调节 我们知道,细胞内的物质代谢是错综复杂的,然而各种代谢途径都能互相协调、互相 制约 有条不素地进行着。其原因就是细胞内存在由膜系统分开的区域, 使各类反应在细 胞中有各自的空间分布,也称区域化(compartmentation),保证不同代谢过程在同一细胞 内的不同部分进行而不致互相干扰。例如在细菌的质膜与细胞壁之间有一个薄的周质空 间,由质膜将之与细胞质分开。有一些酶分布在这个周质空间,它们与细胞内的酶是不混 合在一起的。在质膜上也分布有多种酶。己知道在细菌细胞中,能量代谢和多种合成代谢 是在膜上进行的 真核细胞的结构比原核细胞复杂得多,细胞呈更高度的区域化。由膜包围的多种细胞 器分布在细胞质内,如细胞核、叶绿体、线粒体、溶酶体、高尔基体等。各细胞器均包含 有一整套酶系统,执行着特定的代谢功能。例如糖酵解、磷酸戊糖途径和脂肪酸合成的酶 系存在于细胞质中:三羧酸循环、脂肪酸B一氧化和氧化磷酸化的酶系存在于线粒体中: 核酸合成的酶系大部分在细胞核中:蛋白质合成酶系在微粒体中,水解酶系在溶酶体中 即使在同一细胞器内 ,酶分布也有 一定的区域。例如在线粒体内,在外膜、内膜、 膜间空 间以及内部衬质的酶是不同的:细胞色素和氧化磷酸化的酶分布在内膜上,而三羧酸循环 的酶则主要是在衬质中。细胞的区域化使得在同一代谢途径中的酶互相联系、密切配合, 同时将酶、辅酶和底物高度浓缩,结果在局部范围内,代谢过程以快得多的速度进行。另 方面,细胞的区域化使得不同代谢途径隔离分布,各自行使不同功能,互不干扰,使整 个细胞的代谢得以正常进行。 三、能荷对代谢的调节 前面己讨论过能荷及其在合成代谢和分解代谢中的调节作用.细胞中AIP、ADP、AM 的相对含量能对某些酶的活性进行变构调节 在糖酵解中,催化6-磷酸果糖转化为1,6二磷酸果糖的磷酸果糖激酶受ATP强烈的抑 制,但可被AMP和ADP促进。反之,1,6二磷酸果糖磷酸酯酶则可被ATP促进而被AMP 抑制。此外,糖酵解中的丙酮酸激薛也受能荷调节,即被ATP抑制而被AMP激活。可见 高能荷抑制糖酵解过程。 36367 前馈激活作用能使代谢速度加快,所以是一种正前馈。在某些特殊的情况下,为避免 代谢途径过分拥挤,当代谢底物过量时,对代谢过程亦可呈负前馈作用。此时,过量的代 谢底物可以转向其它代谢途径。例如,高浓度的乙酰辅酶 A 是乙酰辅酶 A 羧化酶的变构 抑制剂,从而避免丙二酸单酰辅酶 A 过多合成。反应式如下: 乙酰-CoA 羧化酶 乙酰 CoA+CO2+H2O+ATP 丙二酸单酰 CoA+ADP+Pi _○― 二、细胞区域化的调节 我们知道,细胞内的物质代谢是错综复杂的,然而各种代谢途径都能互相协调、互相 制约,有条不紊地进行着。其原因就是细胞内存在由膜系统分开的区域,使各类反应在细 胞中有各自的空间分布,也称区域化(compartmentation),保证不同代谢过程在同一细胞 内的不同部分进行而不致互相干扰。例如在细菌的质膜与细胞壁之间有一个薄的周质空 间,由质膜将之与细胞质分开。有一些酶分布在这个周质空间,它们与细胞内的酶是不混 合在一起的。在质膜上也分布有多种酶。已知道在细菌细胞中,能量代谢和多种合成代谢 是在膜上进行的。 真核细胞的结构比原核细胞复杂得多,细胞呈更高度的区域化。由膜包围的多种细胞 器分布在细胞质内,如细胞核、叶绿体、线粒体、溶酶体、高尔基体等。各细胞器均包含 有一整套酶系统,执行着特定的代谢功能。例如糖酵解、磷酸戊糖途径和脂肪酸合成的酶 系存在于细胞质中;三羧酸循环、脂肪酸β-氧化和氧化磷酸化的酶系存在于线粒体中; 核酸合成的酶系大部分在细胞核中;蛋白质合成酶系在微粒体中,水解酶系在溶酶体中。 即使在同一细胞器内,酶分布也有一定的区域。例如在线粒体内,在外膜、内膜、膜间空 间以及内部衬质的酶是不同的:细胞色素和氧化磷酸化的酶分布在内膜上,而三羧酸循环 的酶则主要是在衬质中。细胞的区域化使得在同一代谢途径中的酶互相联系、密切配合, 同时将酶、辅酶和底物高度浓缩,结果在局部范围内,代谢过程以快得多的速度进行。另 一方面,细胞的区域化使得不同代谢途径隔离分布,各自行使不同功能,互不干扰,使整 个细胞的代谢得以正常进行。 三、能荷对代谢的调节 前面已讨论过能荷及其在合成代谢和分解代谢中的调节作用。细胞中 ATP、ADP、AMP 的相对含量能对某些酶的活性进行变构调节。 在糖酵解中,催化 6-磷酸果糖转化为 1,6-二磷酸果糖的磷酸果糖激酶受 ATP 强烈的抑 制,但可被 AMP 和 ADP 促进。反之,1,6-二磷酸果糖磷酸酯酶则可被 ATP 促进而被 AMP 抑制。此外,糖酵解中的丙酮酸激酶也受能荷调节,即被 ATP 抑制而被 AMP 激活。可见 高能荷抑制糖酵解过程
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