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1、能荷调节,11生物技术2班 19号,能量与能荷,细胞中的ATP、ADP和AMP含量处于动态平衡,体现出细胞的能量状态。可以表示为能荷。,当细胞中只有ATP时,能荷最大, EC值为1; 只有AMP时,能荷最小, EC值为0; 只有ADP时, EC值为0.5。,当能荷在0.75以上时,合成ATP的酶系受到抑制; 呈抑制与活化的中间状态的能荷大约是0.85,此时两种酶系活性达到平衡; 大肠杆菌在生长期的EC值为0.8,稳定期时逐渐降低到0.5,当EC值小于0.5时,细胞将死亡。,能荷数值与细胞状态,能荷调节及相关效应,能荷对糖代谢的调节,乳糖操纵子受到葡萄糖代谢的调控,而糖代谢又受到能荷的调节,在c
2、AMP浓度很高的情况下:,高浓度葡萄糖的大量分解产生巨大能量,能量驱动cAMP转化为ATP,引起胞内cAMP浓度下降:,结果形成不了足够多的cAMPCRP复合物来与启动子结合,导致RNA聚合酶无法结合到启动子的位点上,使得该基因不能启动转录和表达。,巴斯德在研究酵母的酒精发酵时发现: 厌氧条件下酵母菌进行酒精发酵,葡萄糖的消耗速度很快; 而在有氧条件下,酵母菌进行呼吸作用,糖的消耗速度较低,酒精产量也降低。 现在,人们把这种有氧呼吸抑制发酵作用的现象,即在厌氧型和需氧型能量代谢之间的转换过程称为巴斯德效应。该过程由细胞的能量状况和氧气的供给决定。,巴斯德效应(Pasteur effect),巴斯德效应的本质是能荷调节。三羧酸循环(TCA)能产生大量ATP,而糖酵解(EMP)只产生少量ATP: 有氧条件下,TCA循环活泼,呼吸链的氧化磷酸化大量合成ATP,细胞能荷增加,异柠檬酸脱氢酶(ID)受到ATP抑制,导致柠檬酸的积累,柠檬酸和ATP都是磷酸果糖激酶(PEK)活性的抑制剂,从而限制了葡萄搪的利用速度; 在厌氧条件下,酵母菌无法通过呼吸链产生ATP,细胞能荷较低,ADP和AMP激活磷酸果糖激酶(PEK) ,使利用葡萄糖生产酒精的速度加快。,一种供能物质的旺盛代谢,常常能抑制和节约其它供能物质的降解,合理饮食,均衡搭配各种营养素。,能荷调节与合理饮食,