细胞代谢与基因表达调控 (3).ppt

乳

糖

操

纵

子

的

诱

导

即

负

调

控调节基因操纵基因乳糖结构基因PLacZLacYLacamRNA阻遏/调节蛋白（有活性）基因关闭启动子OIPLacZLacYLaca调节基因操纵基因乳糖结构基因启动子OImRNAZmRNAYmRNAa阻遏/调节蛋白+乳糖（无活性）基因表达mRNAA、乳糖操纵子的结构

B、乳糖酶的诱导

乳糖阻遏/调节蛋白（有活性）CAP结合部位RNA聚合酶第25页,共32页，星期六，2024年，5月乳糖操纵子的正调控即降解物阻遏RLacZLacYLacamRNAmRNAZmRNAYmRNAa基因表达CAP基因结构基因TCAPOCAP结合部位RNA聚合酶TcAMP-CAPP葡萄糖分解代谢产物腺苷酸环化酶磷酸二酯酶ATPcAMP5-AMP抑制激活葡萄糖降解物与cAMP的关系cAMPCAP：降解物基因活化蛋白CRP：环腺苷酸受体蛋白降低cAMP浓度使CAP呈失活状态第26页,共32页，星期六，2024年，5月实验：大肠杆菌生长在无机盐和葡萄糖的培养基上时,细胞内有色氨酸合成酶的存在；在上述培养基中加入Trp，发现细胞内色氨酸合成酶的活性降低直至消失。表明Trp的存在阻止了色氨酸合成酶的合成，体现了细菌生长的经济原则：不需要就不合成。酶合成的阻遏：某些代谢物可以阻止某些酶的合成，是通过阻止为该酶编码的基因的表达而进行的，这种现象叫做酶合成的阻遏。能阻遏酶合成的物质叫辅阻遏物。被辅阻遏物作用而停止合成的酶叫阻遏酶。酶合成阻遏的现象（色氨酸操纵子）第27页,共32页，星期六，2024年，5月色氨酸操纵子（酶的阻遏）调节基因操纵基因结构基因mRNA酶蛋白阻遏蛋白不能与操纵基因结合，结构基因表达调节基因操纵基因结构基因辅阻遏物Trp代谢产物与阻遏蛋白结合，使之构象发生变化与操纵基因结合，结构基因不能表达第28页,共32页，星期六，2024年，5月ABCDEopLatrpRtrpPtrpOtrpEtrpDtrpCtrpBtrpAE.coli色氨酸操纵子模型Trp合成途径还存在色氨酸操纵子中衰减子所引起的衰减调节。衰减子：在转录水平上调节基因表达的衰减作用，用于终止和减弱转录，这种调节的作用部位叫衰减子——是一种位于结构基因上游前导区的终止子。Trp第29页,共32页，星期六，2024年，5月真核生物基因表达调控DNA转录初产物RNAmRNA蛋白质前体mRNA降解物活性蛋白质DNA水平调节转录水平调节转录后加工的调节翻译调节mRNA降解调节翻译后加工的调节核细胞质?真核基因表达调控的五个水平DNA水平调节转录水平调节转录后加工的调节翻译水平调节翻译后加工的调节?真核基因调控主要是正调控?顺式作用元件和反式作用因子?转录因子的相互作用控制转录第30页,共32页，星期六，2024年，5月细胞代谢的调节网络酶活性的调节（前馈、反馈）原核生物基因表达的调节：乳糖操纵子的诱导合成（正负调控）、色氨酸操纵子的阻遏合成（代谢物阻遏和衰减子）真核生物基因表达的调节第31页,共32页，星期六，2024年，5月感谢大家观看第32页,共32页，星期六，2024年，5月关于细胞代谢与基因表达调控(3)本章主要介绍生物体细胞代谢的调节网络；代谢中酶活性的调节；代谢中基因表达的调节。重点掌握生物体四大分子代谢的相互联系与调节；酶促反应的前馈和反馈、共价修饰与连续激活；原核生物基因表达的调节。第2页,共32页，星期六，2024年，5月第一节细胞代谢的调节网络第二节酶活性的调节第三节基因表达的调节其它内容（自学）第3页,共32页，星期六，2024年，5月一代谢途径交叉形成网络二分解、合成代谢是单向三代谢基本要略第4页,共32页，星期六，2024年，5月第一节细胞代谢的调节网络糖代谢与Pr代谢的关系脂类代谢与Pr代谢的关系糖代谢与脂类代谢的关系核酸代谢与糖、脂类及Pr代谢的关系第5页,共32页，星期六，2024年，5月糖→→α-酮酸氨基酸蛋白质+NH3蛋白质氨基酸α-酮酸糖（生糖氨基酸）糖可以转变为非必需氨基