九、酶的調(diào)節(jié):
可以通過改變其催化活性而使整個代謝反應(yīng)的速度或方向發(fā)生改變的酶就稱為限速酶或關(guān)鍵酶。
酶活性的調(diào)節(jié)可以通過改變其結(jié)構(gòu)而使其催化活性以生改變,也可以通過改變其含量來改變其催化活性,還可以通過以不同形式的酶在不同組織中的分布差異來調(diào)節(jié)代謝活動。
1.酶結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié):通過對現(xiàn)有酶分子結(jié)構(gòu)的影響來改變酶的催化活性。這是一種快速調(diào)節(jié)方式。
⑴ 變構(gòu)調(diào)節(jié):又稱別構(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)作用就稱為變構(gòu)調(diào)節(jié)。具有變構(gòu)調(diào)節(jié)作用的酶就稱為變構(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為變構(gòu)劑。當變構(gòu)酶的一個亞基與其配體(底物或變構(gòu)劑)結(jié)合后,能夠通過改變相鄰亞基的構(gòu)象而使其對配體的親和力發(fā)生改變,這種效應(yīng)就稱為變構(gòu)酶的協(xié)同效應(yīng)。變構(gòu)劑一般以反饋方式對代謝途徑的起始關(guān)鍵酶進行調(diào)節(jié),常見的為負反饋調(diào)節(jié)。變構(gòu)調(diào)節(jié)的特點:① 酶活性的改變通過酶分子構(gòu)象的改變而實現(xiàn);②酶的變構(gòu)僅涉及非共價鍵的變化;③調(diào)節(jié)酶活性的因素為代謝物;④為一非耗能過程;⑤無放大效應(yīng)。
⑵ 共價修飾調(diào)節(jié):酶蛋白分子中的某些基團可以在其他酶的催化下發(fā)生共價修飾,從而導(dǎo)致酶活性的改變,稱為共價修飾調(diào)節(jié)。共價修飾方式有:磷酸化-脫磷酸化等。共價修飾調(diào)節(jié)一般與激素的調(diào)節(jié)相聯(lián)系,其調(diào)節(jié)方式為級聯(lián)反應(yīng)。共價修飾調(diào)節(jié)的特點為:①酶以兩種不同修飾和不同活性的形式存在;②有共價鍵的變化;③ 受其他調(diào)節(jié)因素(如激素)的影響;④一般為耗能過程;⑤存在放大效應(yīng)。
⑶酶原的激活:處于無活性狀態(tài)的酶的前身物質(zhì)就稱為酶原。酶原在一定條件下轉(zhuǎn)化為有活性的酶的過程稱為酶原的激活。酶原的激活過程通常伴有酶蛋白一級結(jié)構(gòu)的改變。酶原分子一級結(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,故使其從無活性的酶原形式轉(zhuǎn)變?yōu)橛谢钚缘拿浮C冈せ畹纳硪饬x在于:保護自身組織細胞不被酶水解消化。
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