二、酶合成的调节 通过调节酶的合成量进而调节代谢速率的调节机制，是基因水 平上的调节，属于粗放的调节，间接而缓慢。 （一）酶合成调节的类型 1.诱导(induction)：是酶促分解底物或产物诱使微生物细胞合 成分解代谢途径中有关酶的过程。微生物通过诱导作用而产生 的酶称为诱导酶（为适应外来底物或其结构类似物而临时合成 的酶类）。 举例：E.coli在含乳糖的培养基中合成β-半乳糖苷酶和半乳 糖苷渗透酶等。 诱导物(inducer)：底物或结构类似物，如：异丙基- β-D-硫 代半乳糖苷（IPTG，isopropylthiogalactoside）。 ★诱导作用的类型：同时诱导：诱导物加入后，微生物能同 时诱导出几种酶的合成，主要存在于短的代谢途径中。 顺序诱导：先合成能分解底物的酶，再合 成分解各中间代谢物的酶达到对复杂代谢途径的分段调节
二、酶合成的调节 通过调节酶的合成量进而调节代谢速率的调节机制，是基因水 平上的调节，属于粗放的调节，间接而缓慢。 （一）酶合成调节的类型 1.诱导(induction)：是酶促分解底物或产物诱使微生物细胞合 成分解代谢途径中有关酶的过程。微生物通过诱导作用而产生 的酶称为诱导酶（为适应外来底物或其结构类似物而临时合成 的酶类）。 举例：E.coli在含乳糖的培养基中合成β-半乳糖苷酶和半乳 糖苷渗透酶等。 诱导物(inducer)：底物或结构类似物，如：异丙基- β-D-硫 代半乳糖苷（IPTG，isopropylthiogalactoside）。 ★诱导作用的类型：同时诱导：诱导物加入后，微生物能同 时诱导出几种酶的合成，主要存在于短的代谢途径中。 顺序诱导：先合成能分解底物的酶，再合 成分解各中间代谢物的酶达到对复杂代谢途径的分段调节
组成酶（固有酶）：不依赖底物或底物结构类似 物的存在而合成的酶。如：EMP途径的一些酶。 诱导酶：依赖于底物或底物结构类似物的存在而 合成的酶。如：乳糖酶。 （一）酶合成调节的类型-2
组成酶（固有酶）：不依赖底物或底物结构类似 物的存在而合成的酶。如：EMP途径的一些酶。 诱导酶：依赖于底物或底物结构类似物的存在而 合成的酶。如：乳糖酶。 （一）酶合成调节的类型-2
2.阻遏（repression）： 是阻碍代谢过程中包括关键酶在内的一系列酶的合成的现象，从 而更彻底地控制和减少末端产物的合成。 ★阻遏作用的类型： ①末端产物阻遏（end-product repression）：由于终产物的过量 积累而导致生物合成途径中酶合成的阻遏的现象，常常发生在氨 基酸、嘌呤和嘧啶等这些重要结构元件生物合成的时候。 例如过量的精氨酸阻遏了参与合成精氨酸的许多酶的合成。 ②分解代谢物阻遏（catabolite repression）：当微生物在含有两 种能够分解底物的培养基中生长时，利用快的那种分解底物会阻 遏利用慢的底物的有关酶的合成的现象。最早发现于大肠杆菌生 长在含葡萄糖和乳糖的培养基时,故又称葡萄糖效应。分解代谢 物阻遏导致出现“二次生长（diauxic growth）”. 直接作用者是优先利用的碳源的中间代谢物——实质是：因代谢 反应链中某些中间代谢物或末端代谢物的过量积累而阻遏代谢中 一些酶的合成的现象
2.阻遏（repression）： 是阻碍代谢过程中包括关键酶在内的一系列酶的合成的现象，从 而更彻底地控制和减少末端产物的合成。 ★阻遏作用的类型： ①末端产物阻遏（end-product repression）：由于终产物的过量 积累而导致生物合成途径中酶合成的阻遏的现象，常常发生在氨 基酸、嘌呤和嘧啶等这些重要结构元件生物合成的时候。 例如过量的精氨酸阻遏了参与合成精氨酸的许多酶的合成。 ②分解代谢物阻遏（catabolite repression）：当微生物在含有两 种能够分解底物的培养基中生长时，利用快的那种分解底物会阻 遏利用慢的底物的有关酶的合成的现象。最早发现于大肠杆菌生 长在含葡萄糖和乳糖的培养基时,故又称葡萄糖效应。分解代谢 物阻遏导致出现“二次生长（diauxic growth）”. 直接作用者是优先利用的碳源的中间代谢物——实质是：因代谢 反应链中某些中间代谢物或末端代谢物的过量积累而阻遏代谢中 一些酶的合成的现象
（二）酶合成调节的机制 操纵子学说概述： 1、操纵子（operon）：是基因表达和控制的一个完整单元，其 中包括结构基因，调节基因，操作子和启动子。 ①结构基因(structural genes)：是决定某一多肽的DNA 模板，可 根据其上的碱基顺序转录出相应的mRNA，然后再可通过核糖体 转译出相应的酶;（编码蛋白质的DNA序列） ②启动子(promoter)：能被依赖于DNA的RNA聚合酶所识别的碱 基顺序，是RNA聚合酶的结合部位和转录起点；（在许多情况下 还包括促进这一过程的调节蛋白结合位点。） ③操纵子（operator）：位于启动基因和结构基因之间的一段碱 基顺序，是阻遏蛋白的结合位点，能通过与阻遏物相结合来决定 结构基因的转录是否能进行； ④调节基因（regulator gene）：用于编码组成型调节蛋白的基 因，一般远离操纵子,但在原核生物中,可以位于操纵子旁边,编码调节蛋白
（二）酶合成调节的机制 操纵子学说概述： 1、操纵子（operon）：是基因表达和控制的一个完整单元，其 中包括结构基因，调节基因，操作子和启动子。 ①结构基因(structural genes)：是决定某一多肽的DNA 模板，可 根据其上的碱基顺序转录出相应的mRNA，然后再可通过核糖体 转译出相应的酶;（编码蛋白质的DNA序列） ②启动子(promoter)：能被依赖于DNA的RNA聚合酶所识别的碱 基顺序，是RNA聚合酶的结合部位和转录起点；（在许多情况下 还包括促进这一过程的调节蛋白结合位点。） ③操纵子（operator）：位于启动基因和结构基因之间的一段碱 基顺序，是阻遏蛋白的结合位点，能通过与阻遏物相结合来决定 结构基因的转录是否能进行； ④调节基因（regulator gene）：用于编码组成型调节蛋白的基 因，一般远离操纵子,但在原核生物中,可以位于操纵子旁边,编码调节蛋白
Structure of a typical operon
Structure of a typical operon