2009年考博生物化學(xué)與分子生物學(xué)核心三十一:酶的調(diào)節(jié)
酶的調(diào)節(jié)
可以通過(guò)改變其催化活性而使整個(gè)代謝反應(yīng)的速度或方向發(fā)生改變的酶就稱(chēng)為限速酶或關(guān)鍵酶。(把考博網(wǎng)加入收藏夾)
酶活性的調(diào)節(jié)可以通過(guò)改變其結(jié)構(gòu)而使其催化活性以生改變,也可以通過(guò)改變其含量來(lái)改變其催化活性,還可以通過(guò)以不同形式的酶在不同組織中的分布差異來(lái)調(diào)節(jié)代謝活動(dòng)。??
1.酶結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié):通過(guò)對(duì)現(xiàn)有酶分子結(jié)構(gòu)的影響來(lái)改變酶的催化活性。這是一種快速調(diào)節(jié)方式。??
?、抛儤?gòu)調(diào)節(jié):又稱(chēng)別構(gòu)調(diào)節(jié)。某些代謝物能與變構(gòu)酶分子上的變構(gòu)部位特異性結(jié)合,使酶的分子構(gòu)發(fā)生改變,從而改變酶的催化活性以及代謝反應(yīng)的速度,這種調(diào)節(jié)作用就稱(chēng)為變構(gòu)調(diào)節(jié)。具有變構(gòu)調(diào)節(jié)作用的酶就稱(chēng)為變構(gòu)酶。凡能使酶分子變構(gòu)并使酶的催化活性發(fā)生改變的代謝物就稱(chēng)為變構(gòu)劑。當(dāng)變構(gòu)酶的一個(gè)亞基與其配體(底物或變構(gòu)劑)結(jié)合后,能夠通過(guò)改變相鄰亞基的構(gòu)象而使其對(duì)配體的親和力發(fā)生改變,這種效應(yīng)就稱(chēng)為變構(gòu)酶的協(xié)同效應(yīng)。變構(gòu)劑一般以反饋方式對(duì)代謝途徑的起始關(guān)鍵酶進(jìn)行調(diào)節(jié),常見(jiàn)的為負(fù)反饋調(diào)節(jié)。變構(gòu)調(diào)節(jié)的特點(diǎn):①?酶活性的改變通過(guò)酶分子構(gòu)象的改變而實(shí)現(xiàn);②酶的變構(gòu)僅涉及非共價(jià)鍵的變化;③調(diào)節(jié)酶活性的因素為代謝物;④為一非耗能過(guò)程;⑤無(wú)放大效應(yīng)。??
?、乒矁r(jià)修飾調(diào)節(jié):酶蛋白分子中的某些基團(tuán)可以在其他酶的催化下發(fā)生共價(jià)修飾,從而導(dǎo)致酶活性的改變,稱(chēng)為共價(jià)修飾調(diào)節(jié)。共價(jià)修飾方式有:磷酸化-脫磷酸化等。共價(jià)修飾調(diào)節(jié)一般與激素的調(diào)節(jié)相聯(lián)系,其調(diào)節(jié)方式為級(jí)聯(lián)反應(yīng)。共價(jià)修飾調(diào)節(jié)的特點(diǎn)為:①酶以?xún)煞N不同修飾和不同活性的形式存在;②有共價(jià)鍵的變化;③受其他調(diào)節(jié)因素(如激素)的影響;④一般為耗能過(guò)程;⑤存在放大效應(yīng)。??
?、敲冈募せ睿禾幱跓o(wú)活性狀態(tài)的酶的前身物質(zhì)就稱(chēng)為酶原。酶原在一定條件下轉(zhuǎn)化為有活性的酶的過(guò)程稱(chēng)為酶原的激活。酶原的激活過(guò)程通常伴有酶蛋白一級(jí)結(jié)構(gòu)的改變。酶原分子一級(jí)結(jié)構(gòu)的改變導(dǎo)致了酶原分子空間結(jié)構(gòu)的改變,使催化活性中心得以形成,故使其從無(wú)活性的酶原形式轉(zhuǎn)變?yōu)橛谢钚缘拿?。酶原激活的生理意義在于:保護(hù)自身組織細(xì)胞不被酶水解消化。??
2.酶含量的調(diào)節(jié):是指通過(guò)改變細(xì)胞中酶蛋白合成或降解的速度來(lái)調(diào)節(jié)酶分子的絕對(duì)含量,影響其催化活性,從而調(diào)節(jié)代謝反應(yīng)的速度。這是機(jī)體內(nèi)遲緩調(diào)節(jié)的重要方式。??
?、琶傅鞍缀铣傻恼{(diào)節(jié):酶蛋白的合成速度通常通過(guò)一些誘導(dǎo)劑或阻遏劑來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)。凡能促使基因轉(zhuǎn)錄增強(qiáng),從而使酶蛋白合成增加的物質(zhì)就稱(chēng)為誘導(dǎo)劑;反之,則稱(chēng)為阻遏劑。常見(jiàn)的誘導(dǎo)劑或阻遏劑包括代謝物、藥物和激素等。??
?、泼傅鞍捉到獾恼{(diào)節(jié):如饑餓時(shí),精氨酸酶降解減慢,故酶活性增高,有利于氨基酸的分解供能。??
3.同工酶的調(diào)節(jié):在同一種屬中,催化活性相同而酶蛋白的分子結(jié)構(gòu),理化性質(zhì)及免疫學(xué)性質(zhì)不同的一組酶稱(chēng)為同工酶。同工酶在體內(nèi)的生理意義主要在于適應(yīng)不同組織或不同細(xì)胞器在代謝上的不同需要。因此,同工酶在體內(nèi)的生理功能是不同的。??
乳酸脫氫酶同工酶(LDHs)為四聚體,在體內(nèi)共有五種分子形式,即LDH1(H4),LDH2(H3M1),LDH3(H2M2),LDH4(H1M3)和LDH5(M4)。心肌中以LDH1含量最多,LDH1對(duì)乳酸的親和力較高,因此它的主要作用是催化乳酸轉(zhuǎn)變?yōu)楸嵩龠M(jìn)一步氧化分解,以供應(yīng)心肌的能量。在骨骼肌中含量最多的是LDH5,LDH5對(duì)丙酮酸的親和力較高,因此它的主要作用是催化丙酮酸轉(zhuǎn)變?yōu)槿樗?,以促進(jìn)糖酵解的進(jìn)行。
- 相關(guān)熱點(diǎn):
- 博士生考試
- 英語(yǔ)四級(jí)聽(tīng)力訓(xùn)練