生物化学:十三章 代谢调节
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第十三章代谢调节一、填空题:1.生物体内的代谢调节在三种不同的水平上进行,即、和。
2.代谢途径的终产物浓度可以控制自身形成的速度,这种现象被称为。
3.酶对细胞代谢的调节是最基本的代谢调节,主要有二种方式:和。
构通糖、脂代谢的关键化合物是。
4.不同代谢途径可以通过交叉点代谢中间物进行转化,在糖、脂、蛋白质及核酸的相互转化过程中三个最关键的代谢中间物是、和。
5.1961年,法国生物学家Monod和Jacob提出了关于原核生物基因结构及表达调控的学说。
6.正调控和负调控是基因表达的两种最基本的调节形式,其中原核细胞常用调控,而真核细胞常用调控模式。
7.乳糖操纵子的天然诱导物是,实验室里常用作为乳糖操纵子的安慰诱导物诱导β-半乳糖苷酶的产生。
8.许多代谢途径的第一个酶是限速酶,终产物多是它的,对它进行,底物多为其。
9.原核细胞酶的合成速率主要在水平进行调节。
10.乳糖操纵子的诱导物是,色氨酸操纵子的辅阻遏物是。
二、选择题(只有一个最佳答案):1.下列与能量代谢有关的过程除哪个外都发生在线粒体中?()A、糖酵解B、三羧酸循环C、脂肪酸的β-氧化D、氧化磷酸化2.IPTG可以诱导乳糖操纵子(lacOperon)的表达,这是因为:()A、IPTG与乳糖操作子(lacoperator)结合,诱导转录B、IPTG与LACI基因产物结合,并抑制其活性C、抑制β-半乳糖苷酶的活性D、促进Lac阻遏物的活性E、IPTG与LACI基因产物结合,并激活其活性3.在什么情况下,乳糖操纵子的转录活性最高?()A、高乳糖,低葡萄糖B、高乳糖,高葡萄糖C、低乳糖,低葡萄糖D、低乳糖,高葡萄糖4.真核细胞参与基因表达调节的调控区比原核细胞复杂是因为()A、真核细胞的细胞核具有双层膜B、原核细胞的基因总是以操纵子的形式存在C、原核细胞调节基因表达主要是在翻译水平D、真核细胞需要控制细胞特异性的基因表达E、真核细胞基因组含有太多的重复序列5.调节物质代谢体内最基础的层次是()A、细胞水平B、激素水平C、神经调节D、整体水平E、器官水平6.磷酸果糖激酶是什么代谢途径中的别构调节酶()A、三羧酸循环B、糖异生C、葡萄糖分解D、糖原合成E、糖原分解7.三羧酸循环中的别构调节酶是()A、柠檬酸合成酶B、α-酮戊二酸脱氢酶C、琥珀酸脱氢酶D、延胡索酸酶E、苹果酸脱氢酶8.催化糖酵解与磷酸戊糖途径的酶主要分布在细胞中什么部位()A、核B、胞质C、线粒体D、微粒体E、质膜9.催化三羧酸循环与脂肪酸β-氧化的酶分布在细胞内的什么部位()A、胞质B、胞膜C、胞核D、内质网E、线粒体10.氨基酸分解代谢调节的别构酶是()A、转氨酶B、脱羧酶C、转甲基酶D、己糖激酶E、谷氨酸脱氨酶11.糖异生限速酶的别构调节激活剂是()A、A TPB、ADPC、AMPD、dA TPE、cAMP 12.各种分解途径中,放能最多的途径是:()A、糖酵解B、三羧酸循环C、 -氧化D、氧化脱氨基13.操纵子调节系统属于哪一种水平的调节?()A、复制水平的调节B、转录水平的调节C、转录后加工的调节D、翻译水平的调节14.下列关于操纵基因的论述哪个是正确的?()A、能专一性地与阻遏蛋白结合B、是RNA聚合酶识别和结合的部位C、是诱导物和辅阻遏物的结合部位D、能于结构基因一起转录但未被翻译15.以下有关阻遏蛋白的论述哪个是正确的?()A、阻遏蛋白是调节基因表达的产物B、阻遏蛋白妨碍RNA聚合酶与启动子结合C、阻遏蛋白RNA聚合酶结合而抑制转录D、阻遏蛋白与启动子结合而阻碍转录的启动16.糖酵解中,下列哪一个催化的反应不是限速反应?()A、丙酮酸激酶B、磷酸果糖激酶C、己糖激酶D、磷酸丙糖异构酶17.磷酸化酶通过接受或脱去磷酸基而调节活性,因此它属于:()A、别(变)构调节酶B、共价调节酶C、诱导酶D、同工酶18.下列与能量代谢有关的途径不在线粒体内进行的是:()A、三羧酸循环B、脂肪酸β氧化C、氧化磷酸化D、糖酵解作用19.关于共价修饰调节酶,下列哪种说法是错误的?()A、这类酶一般存在活性和无活性两种形式,B、酶的这两种形式通过酶促的共价修饰相互转变C、伴有级联放大作用D、是高等生物独有的代谢调节方式20.阻遏蛋白结合的位点是:()A、调节基因B、启动因子C、操纵基因D、结构基因21.下面哪一项代谢是在细胞质内进行的:()A、脂肪酸的β-氧化B、氧化磷酸化C、脂肪酸的合成D、TCA22.在乳糖操纵子模型中,操纵基因专门控制是否转录与翻译。
代谢调节(一)名词解释1.诱导酶(Inducible enzyme)2.标兵酶(Pacemaker enzyme)3.操纵子(Operon)4.衰减子(Attenuator)5.阻遏物(Repressor)6.辅阻遏物(Corepressor)7.降解物基因活化蛋白(Catabolic gene activator protein)8.腺苷酸环化酶(Adenylate cyclase)9.共价修饰(Covalent modification)10.级联系统(Cascade system)11.反馈抑制(Feedback inhibition)12.交叉调节(Cross regulation)13.前馈激活(Feedforward activation)14.钙调蛋白(Calmodulin)(二)英文缩写符号1. CAP(Catabolic gene activator protein):2. PKA(Protein kinase):3. CaM(Calmkdulin):4. ORF(Open reading frame):(三)填空题1. 哺乳动物的代谢调节可以在、、和四个水平上进行。
2. 酶水平的调节包括、和。
其中最灵敏的调节方式是。
3. 酶合成的调节分别在、和三个方面进行。
4. 合成诱导酶的调节基因产物是,它通过与结合起调节作用。
5. 在分解代谢阻遏中调节基因的产物是,它能与结合而被活化,帮助与启动子结合,促进转录进行。
6. 色氨酸是一种,能激活,抑制转录过程。
7. 乳糖操纵子的结构基因包括、和。
8. 在代谢网络中最关键的三个中间代谢物是、和。
9. 酶活性的调节包括、、、、和。
10.共价调节酶是由对酶分子进行,使其构象在和之间相互转变。
11.真核细胞中酶的共价修饰形式主要是,原核细胞中酶共价修饰形式主要是。
(四)选择题1. 利用操纵子控制酶的合成属于哪一种水平的调节:A.翻译后加工 B.翻译水平 C.转录后加工 D.转录水平2. 色氨酸操纵子调节基因产物是:A.活性阻遏蛋白 B.失活阻遏蛋白C.cAMP受体蛋白 D.无基因产物3. 下述关于启动子的论述错误的是:A.能专一地与阻遏蛋白结合 B.是RNA聚合酶识别部位C.没有基因产物 D.是RNA聚合酶结合部位4. 在酶合成调节中阻遏蛋白作用于:A.结构基因 B.调节基因 C.操纵基因 D.RNA聚合酶5. 酶合成的调节不包括下面哪一项:A.转录过程 B.RNA加工过程C.mRNA翻译过程 D.酶的激活作用6. 关于共价调节酶下面哪个说法是错误的:A.都以活性和无活性两种形式存在 B.常受到激素调节C.能进行可逆的共价修饰 D.是高等生物特有的调节方式7. 被称作第二信使的分子是:A.cDNA B.ACP C.cAMP D.AMP8.反馈调节作用中下列哪一个说法是错误的:A.有反馈调节的酶都是变构酶 B.酶与效应物的结合是可逆的C.反馈作用都是使反速度变慢 D.酶分子的构象与效应物浓度有关(五)是非判断题()1.分解代谢和合成代谢是同一反应的逆转,所以它们的代谢反应是可逆的。
第十三章基因表达调控一、基因表达调控基本概念与原理:1.基因表达的概念:基因表达(gene expression)就是指在一定调节因素的作用下,DNA 分子上特定的基因被激活并转录生成特定的RNA,或由此引起特异性蛋白质合成的过程。
2.基因表达的时间性及空间性:⑴时间特异性:基因表达的时间特异性(temporal specificity)是指特定基因的表达严格按照特定的时间顺序发生,以适应细胞或个体特定分化、发育阶段的需要。
故又称为阶段特异性。
⑵空间特异性:基因表达的空间特异性(spatial specificity)是指多细胞生物个体在某一特定生长发育阶段,同一基因的表达在不同的细胞或组织器官不同,从而导致特异性的蛋白质分布于不同的细胞或组织器官。
故又称为细胞特异性或组织特异性。
3.基因表达的方式:⑴组成性表达:组成性基因表达(constitutive gene expression)是指在个体发育的任一阶段都能在大多数细胞中持续进行的基因表达。
其基因表达产物通常是对生命过程必需的或必不可少的,且较少受环境因素的影响。
这类基因通常被称为管家基因(housekeeping gene)。
⑵诱导和阻遏表达:诱导表达(induction)是指在特定环境因素刺激下,基因被激活,从而使基因的表达产物增加。
这类基因称为可诱导基因。
阻遏表达(repression)是指在特定环境因素刺激下,基因被抑制,从而使基因的表达产物减少。
这类基因称为可阻遏基因。
4.基因表达的生物学意义:①适应环境、维持生长和增殖。
②维持个体发育与分化。
5.基因表达调控的基本原理:⑴基因表达的多级调控:基因表达调控可见于从基因激活到蛋白质生物合成的各个阶段,因此基因表达的调控可分为转录水平(基因激活及转录起始),转录后水平(加工及转运),翻译水平及翻译后水平,但以转录水平的基因表达调控最重要。
⑵基因转录激活调节基本要素:①顺式作用元件:顺式作用元件(cis-acting element)又称分子内作用元件,指存在于DNA分子上的一些与基因转录调控有关的特殊顺序。
可编辑修改精选全文完整版《生物化学》课程教学大纲课程名称:生物化学课程编号:英文名称: Biochemistry课程性质: 必修课总学时: 54学时讲课学时:54学时实验学时:0学时学分: 3适用对象: 中药学、制药工程、药物制剂专业先修课程:医学生物学、解剖学、组织与胚胎学一、课程性质、目的和任务《生物化学》是研究正常人体的化学组成及其在生命活动中化学变化规律的学科。
它是药学相关专业的一门医药学基础课。
其目的主要是应用化学、生物学的理论和方法,从分子水平阐明人体的化学组成,在生命活动中所进行的化学变化及其调控规律等生命现象的本质。
要求学生通过本课程的学习,掌握生物化学的基础理论、基本知识和基本技能,为学习后继医药学基础课奠定必要的基础,为将来中医药的现代化贡献力量。
本课程内容主要通过理论课讲授,让学生掌握并熟悉生物化学相关的基础理论知识,了解本学科的一些新进展,让学生掌握正常人体的生物分子的结构与理化性质,主要营养物在体内的新陈代谢过程,遗传信息的传递,具备一定的相关生物学方面知识。
二、课程教学和教改基本要求《生物化学》的教学主要是通过理论讲授方式进行。
在讲授中主要采用讲座式教学,采用启发式、讨论式、课堂教学形式,辅以现代教育技术和传统教学手段。
重点、难点内容讲授为主,要求了解的内容自学为主。
在讲授中体现专业特点,体现专业特点,使学生认识到生物化学在本专业中的地位和重要性,明确学习这门课的目的性,逐步运用辩证唯物主义的观点和方法去进行思考、分析问题和解决问题。
在教学过程中为了让学生不仅仅是单纯接受掌握知识,而要激发学生的学习兴趣,培养自学的方法与能力,我们开展了“基于问题的学习”(Problem-Based Learning,PBL)的教学方法改革尝试。
通过个别的病案提出相关的医学问题,引导学生进行思考,自己独立去寻找答案并进行小组集体讨论,在教师的参与下共同分析答案,从而提高学生的学习能力。
物质代谢的联系与调节第一节物质代谢的特点(一)整体性体内各种物质包括糖、脂、蛋白质、水、无机盐、维生素等的代谢不是彼此孤立各自为政,而是同时进行的,而且彼此互相联系,或相互转变,或相互依存,构成统一的整体。
(二)代谢调节机体存在精细的调节机制,不断调节各种物质代谢的强度、方向和速度以适应内外环境的变化。
代谢调节普遍存在于生物界,是生物的重要特征。
(三)各组织、器官物质代谢各具特色由于各组织、器官的结构不同,所含有酶系的种类和含量各不相同,因而代谢途径及功能各异,各具特色。
例如肝在糖、脂、蛋白质代谢上具有特殊重要的作用,是人体物质代谢的枢纽。
(四)各种代谢物均具有各自共同的代谢池无论是体外摄人的营养物或体内各组织细胞的代谢物,只要是同一化学结构的物质在进行中间代谢时,不分彼此,参加到共同的代谢池中参与代谢。
(五)ATP是机体能量利用的共同形式糖、脂及蛋白质在体内分解氧化释出的能量,均储存在ATP的高能磷酸键中。
(六)NADPH是合成代谢所需的还原当量参与还原合成代谢的还原酶则多以NADPH为辅酶,提供还原当量。
如糖经戊糖磷酸途径生成的NADPH既可为乙酰辅酶A合成脂酸,又可为乙酰辅酶A 合成固醇提供还原当量。
第二节物质代谢的相互联系一、在能量代谢上的相互联系乙酰辅酶A是三大营养物共同的中间代谢物,三羧酸循环是糖、脂、蛋白质最后分解的共同代谢途径,释出的能量均以ATP形式储存。
从能量供应的角度看,这三大营养素可以互相代替,并互相制约。
二、糖、脂和蛋白质代谢之间的联系体内糖、脂、蛋白质和核酸等的代谢不是彼此独立,而是相互关联。
它们通过共同的中间代谢物,即两种代谢途径汇合时的中间产物,三羧酸循环和生物氧化等联成整体。
(一)糖代谢与脂代谢的相互联系当摄人的糖量超过体内能量消耗时,除合成少量糖原储存在肝及肌肉外,生成的柠檬酸及ATP可变构激活乙酰辅酶A竣化酶,使由糖代谢源源而来的大量乙酰辅酶A得以羧化成丙二酰辅酶A,进而合成脂酸及脂肪在脂肪组织中储存,即糖可以转变为脂肪。
第十章DNA 的复制和修复DNA 半保留复制(semiconservative replication): DNA复制时双链解开,根据碱基互补原则,分别按照每条单链的核苷酸顺序合成新链,以组成新的DNA分子。
这样每个子代DNA分子中的一条链来自亲代DNA,另一条链是新合成的,这种复制方式称为半保留复制。
DNA 半不连续复制(semidiscotinuous replication): 新合成的两条DNA子链中,一条链是按5'→3'方向连续合成的,称为前导链;另一条链的合成是不连续的,先按5'→3'方向合成若干短片断(冈崎片断),再通过连接酶将这些短片段连在一起,构成第二条子链,称为滞后链,这种复制过程称半不连续复制。
复制子(replicon):指基因组上能独立进行复制的单位。
含有复制的起点,并可能含有复制的终点。
复制体(replisome):在DNA合成的生长点上,即复制叉上,分布着各种各样与复制有关的酶和蛋白质因子,它们构成的复合物称复制体。
冈崎片段(Okazaki fragment):新合成的两条DNA子链中,一条链是按5'→3'方向连续合成的,称为前导链;另一条链的合成是不连续的,先按5'→3'方向合成若干短片断(冈崎片断)端粒(telomere):真核生物线性染色体末端的特殊结构,由许多成串短的重复顺序组成,具有稳定染色体末端结构的功能。
端粒酶(telomerase):含有RNA链的逆转录酶,可以所含RNA为模板来合成DNA端粒结构。
错配修复(mismatch repair):复制后的DNA在短时间内GATC序列是半甲基化的,一旦发现错配碱基,包括错配碱基在内的未甲基化的新链可被切除,并以甲基化的链为模板进行修复合成。
光复活(photoreactivation repair):可见光激活光复活酶,其可以分解由于紫外线照射形成的嘧啶二聚体,恢复DNA的正常结构。
生物化学试题库及其答案代谢调节生物化学试题库及其答案-代谢调节一、填空1.酶促化学修饰的特点有:(1)除黄嘌呤氧化酶外,属于这类调节方式的酶都有()两种形式。
(2)化学修饰会引起酶分子()的变化。
而且,其是酶促反应,故有()效应。
(3)()是最常见的酶促化学修饰反应,一般是耗能的。
2.1961年,Monod和Jocob首次提出大肠杆菌乳糖()模型。
3.细胞内酶的数量取决于()和()。
4.许多代谢途径的第一个酶是限速酶,终产物多是它的(),对它进行(),底物多为其()。
5.原核细胞酶的合成速率主要在()水平进行调节。
6.乳糖操纵子的诱导子是(),色氨酸操纵子的共同抑制子是()。
7.分支代谢途径中的终产物分别抑制其分支上的限速酶,分支点共同的中间产物抑制前面的限速酶,称为()。
8.G蛋白具有()酶活性;它负责调节激素对酶的影响。
9.作为信号跨膜传递的第二信使,有camp、()、()和()。
10.调节酶主要分为两类()和()。
11.真核生物基因表达的调节有两种类型的调控,一种是()的调控;另一种是()。
12.真核细胞中酶的共价修饰是();原核细胞中酶的共价修饰的主要形式是()。
2、多项选择题1.各种分解途径中,放能最多的途径是:a、糖酵解B,三羧酸循环C,β-氧化D,氧化脱氨基2。
操纵子监管系统属于哪一级别的监管?a、复制水平的调节b、转录水平的调节c、转录后加工的调节d、翻译水平的调节3.下列关于操纵基因的论述哪个是正确的?a、它可以特异性地结合到阻遏蛋白B,它是RNA聚合酶C识别和结合的位点,它是诱导子和共同阻遏子D的结合位点,它可以与结构基因一起转录,但不能翻译。
4.以下关于调控基因的陈述哪一项是正确的?a、调节基因是操纵子的组成部分b、是编码调节蛋白的基因c、各种操纵子的调节基因都与启动基因相邻d、调节基因的表达受操纵子的控制5.以下有关阻遏蛋白的论述哪个是正确的?a、阻遏蛋白是调节基因表达的产物b、阻遏蛋白妨碍rna聚合酶与启动子结合c、阻遏蛋白rna聚合酶结合而抑制转录d、阻遏蛋白与启动子结合而阻碍转录的启动6.下面关于共价修饰调节酶的说法哪个是错误的?a、共价修饰调节酶以活性和无活性两种形式存在b、两种形式之间由酶催化共价修饰反应相互转化c、经常受激素调节、伴有级联放大效应d、是高等生物独有的调节形式7.指出以下关于限速酶的陈述中哪些是错误的?a、催化代谢途径中的大多数第一步反应是限速酶B,大多数限速酶是由代谢物调节的变构酶c、代谢途径中相对活性最高的酶是限速酶,对整个代谢途径的速度起关键作用d、分支代谢途径中的第一个酶经常是该分支的限速酶8.关于操纵子的论述哪个是错误的?a、操纵子不包括调节基因b、操纵子是由启动子基因、操纵基因及其控制的一组功能相关的结构基因组成的基因表达调控单元c、代谢物往往是该途径可诱导酶的诱导物,代谢终产物往往是可阻遏酶的辅阻遏物d、真核生物的酶合成也被诱导和抑制,因此它也受到操纵子的调控。