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第十五章物质代谢的相互联系和调节控制第十五章物质代谢的相互联系和调节控制一：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.连锁代谢反应中的一个酶被激活后，连续地发生其它酶被激活，导致原始信使的放大。
这样的连锁代谢反应系统，称为________________系统。
4.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________________。
5.高等生物体内，除了酶对代谢的调节外，还有________________和________________对代谢的调节。
6.生物合成所需的基本要素是________________、________________和小分子前体。
7.不同生物大分子的分解代谢均可大致分为三个阶段：将大分子降解为较小分子的________________；将不同的小分子转化为共同的降解产物________________；经________________完全氧化。
8.构通糖、脂代谢的关键化合物是________________。
9.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________________。
10.真核生物DNA的复制受到三个水平的调控：________________、________________和________________的调控。
11.遗传信息的表达受到严格的调控，包括________________即按一定的时间顺序发生变化，和________________即随细胞内外环境的变化而改变。
⽣物化学简答题第⼆章蛋⽩质1、组成蛋⽩质的基本单位是什么？结构有何特点？氨基酸是组成蛋⽩质的基本单位。
结构特点：①组成蛋⽩质的氨基酸仅有20种,且均为α-氨基酸②除⽢氨酸外,其Cα均为不对称碳原⼦③组成蛋⽩质的氨基酸都是L-α-氨基酸2、氨基酸是如何分类的？按其侧链基团结构及其在⽔溶液中的性质可分为四类：①⾮极性疏⽔性氨基酸7种②极性中性氨基酸8种③酸性氨基酸2种④碱性氨基酸3种3、简述蛋⽩质的分⼦组成。
蛋⽩质是由氨基酸聚合⽽成的⾼分⼦化合物，氨基酸之间通过肽键相连。
肽键是由⼀个氨基酸的α-羧基和另⼀个氨基酸的α-氨基脱⽔缩合形成的酰胺键4、蛋⽩质变性的本质是什么？哪些因素可以引起蛋⽩质的变性？蛋⽩质特定空间结构的改变或破坏。
化学因素（酸、碱、有机溶剂、尿素、表⾯活性剂、⽣物碱试剂、重⾦属离⼦等）和物理因素（加热、紫外线、X射线、超声波、⾼压、振荡等）可引起蛋⽩质的变性5、简述蛋⽩质的理化性质。
①两性解离-酸碱性质②⾼分⼦性质③胶体性质④紫外吸收性质⑤呈⾊反应6、蛋⽩质中的氨基酸根据侧链基团结构及其在⽔溶液中的性质可分为哪⼏类？各举2-3例。
①⾮极性疏⽔性氨基酸7种：蛋氨酸，脯氨酸，缬氨酸②极性中性氨基酸8种：丝氨酸，酪氨酸，⾊氨酸③酸性氨基酸2种：天冬氨酸，⾕氨酸②碱性氨基酸3种：赖氨酸，精氨酸，组氨酸第三章核酸1.简述DNA双螺旋结构模型的要点。
①两股链是反向平⾏的互补双链，呈右⼿双螺旋结构②每个螺旋含10bp，螺距3.4nm，直径2.0nm。
每个碱基平⾯之间的距离为0.34nm，并形成⼤沟和⼩沟——为蛋⽩质与DNA相互作⽤的基础③脱氧核糖和磷酸构成链的⾻架，位于双螺旋外侧④碱基对位于双螺旋内侧，碱基平⾯与双螺旋的长轴垂直；两条链位于同⼀平⾯的碱基以氢键相连，满⾜碱基互补配对原则：A=T，G≡C⑤双螺旋的稳定：横向—氢键，纵向—碱基堆积⼒⑥DNA双螺旋的互补双链预⽰DNA 的复制是半保留复制2、从组成、结构和功能⽅⾯说明DNA和RNA的不同。
《生物化学与分子生物学》课程教学大纲(Biochemistry and Molecular Biology)一、课程基本信息课程编号：14232051课程性质：学科专业基础课适用专业：中西医学分：4学分总学时：72学时其中：讲授56学时，实验16学时先修课程：解剖学、组织胚胎、有机化学、医学生物学后续课程：生理学、病理生理学、药理学等临床专业课程授课学期：第2学期选用教材：生物化学与分子生物学[M].北京：科学出版社，2016生物化学实验指导 2016年( 自编教材)必读书目：[1] 周爱儒，生物化学（第八版）[M]. 北京：人民卫生出版社，2013年[2] 陈诗书，医学生物化学（第八版）[M].北京：科学出版社，2009[3] 药立波，医学分子生物学（第八版）[M]. 北京：人民卫生出版社，2014年二、课程教学目标：通过本课程的学习，使学生获得生物大分子的化学组成、结构及其功能等相关知识，在此基础上进一步掌握其代谢过程及其调节规律等生化及分子生物学的基本理论和基本技能，为学习其它后继基础医学和临床医学课程，在分子水平上探讨疾病发生机理，为中西医结合诊断疾病、制定预防和治疗措施等奠定基础。
作为一名医学院校的学生，只有具备扎实的以生物化学为立足点的医学基础知识，才能学好医学相关的专业技能和知识，才能更深入理解生理学、病理学等学科的内容。
总之，通过本门课程的学习，学生应能全面、系统地领会和掌握生物化学与分子生物学的基础理论、基本知识和基本技能，为学习其它基础医学课程和临床医学课程奠定基础。
三、理论教学课时安排、课程内容与基本要求教学内容与学时安排第一章绪论1、教学目的与基本要求(1)掌握：生物化学与分子生物学的概念。
(2)熟悉：生物化学与分子生物学研究的主要内容及其与医药学的关系。
(3)了解：生物化学与分子生物学的发展史。
2、教学内容（1学时）(1)生物化学与分子生物学发展简史(2)当代生物化学与分子生物学研究的主要内容：重点阐述当代生物化学的概念，生物化学与分子生物学研究的主要内容。
第十五章代谢调节细胞代谢包括物质代谢和能量代谢。
细胞代谢是一个完整统一的网络，并且存在复杂的调节机制，这些调节机制都是在基因表达产物（蛋白质或RNA）的作用下进行的。
本章重点是：物质代谢途径的相互联系，酶活性的调节。
物质代谢途径的相互联系细胞代谢的基本原则是将各类物质分别纳入各自的共同代谢途径，以少数种类的反应转化种类繁多的分子。
不同代谢途径可以通过交叉点上关键的中间物而相互转化，其中三个关键的中间物是乙酰CoA、G-6-P、丙酮酸。
一、糖代谢与脂代谢的联系1、糖转变成脂糖经过酵解，生成磷酸二羟丙酮及丙酮酸。
磷酸二羟丙酮还原为甘油，丙酮酸氧化脱羧转变成乙酰CoA，合成脂肪酸。
2、脂转变成糖甘油经磷酸化为3-磷酸甘油，转变为磷酸二羟丙酮，异生为糖。
在植物、细菌中，脂肪酸转化成乙酰CoA，后者经乙醛酸循环生成琥珀酸，进入TCA，由草酰乙酸脱羧生成丙酮酸，生糖。
动物体内，无乙醛酸循环，乙酰CoA进入TCA氧化，生成CO2和H2O。
脂肪酸在动物体内也可以转变成糖，但此时必需要有其他来源的物质补充TCA中消耗的有机酸（草酰乙酸）。
糖利用受阻，依靠脂类物质供能量，脂肪动员，在肝中产生大量酮体（丙酮、乙酰乙酸、β-羟基丁酸）。
二、糖代谢与氨基酸代谢的关系1、糖的分解代谢为氨基酸合成提供碳架糖→ 丙酮酸→ α-酮戊二酸+ 草酰乙酸这三种酮酸，经过转氨作用分别生成Ala、Glu和Asp。
2、生糖氨基酸的碳架可以转变成糖凡是能生成丙酮酸、α—酮戊二酸、琥珀酸、草酰乙酸的a.a，称为生糖a.a。
Phe、Tyr、Ilr、Lys、Trp等可生成乙酰乙酰CoA，从而生成酮体。
Phe、Tyr等生糖及生酮。
三、氨基酸代谢与脂代谢的关系氨基酸的碳架都可以最终转变成乙酰CoA，可以用于脂肪酸和胆甾醇的合成。
生糖a.a的碳架可以转变成甘油。
Ser可以转变成胆胺和胆碱，合成脑磷脂和卵磷脂。
动物体内脂肪酸的降解产物乙酰CoA，不能为a.a合成提供净碳架。
第十五章基因表达调控一、单项选择题1.基因表达产物是A.RNAB.DNAC.蛋白质D.DNA和蛋白质E.RNA和蛋白质2. 基因表达调控可在多级水平上进行，但其基本控制点是：A．基因活化， B．转录起始 C．转录后加工D．翻译 E．翻译后加工3. 关于管家基因叙述错误的是A. 在生物个体的几乎各生长阶段持续表达B. 在生物个体的几乎所有细胞中持续表达C. 在生物个体全生命过程的几乎所有细胞中表达D. 在生物个体的某一生长阶段持续表达E. 在一个物种的几乎所有个体中持续表达4. 下列情况不属于基因表达阶段特异性的是，一个基因在A. 胚胎发育过程不表达，出生后表达B. 胚胎发育过程表达，在出生后不表达C.分化的骨骼肌细胞表达，在未分化的心肌细胞不表达D. 分化的心肌细胞表达，在未分化的心肌细胞不表达E. 分化的心肌细胞不表达，在未分化的心肌细胞表达5. 一个操纵子通常含有A. 数个启动序列和一个编码基因B. 一个启动序列和数个编码基因C. 一个启动序列和一个编码基因D. 两个启动序列和数个编码基因E. 数个启动序列和数个编码基因6. 操纵子的基因表达调节系统属于：A. 复制水平调节B. 转录水平调节C. 逆转录水平调节D. 翻译水平调节E. 翻译后水平调节7.在乳糖操纵子的基因表达中，乳糖的作用是：A.作为阻遏物结合于操纵基因B.作为辅阻遏物结合于阻遏物C.使阻遏物变构而失去结合DNA的能力D.抑制阻遏基因的转录E.使RNA聚合酶变构而活性增加8. Lac操纵子的阻遏蛋白由A. Z基因编码B. Y基因编码C. A基因编码D. I基因编码E. 以上都不是9. 阻遏蛋白识别操纵子的A 启动基因B 结构基因C 操纵基因D 内含子E 外显子10. 分解代谢物基因激活蛋白（CAP）对乳糖操纵子表达的影响是：A 正性调控B 负性调控C 正/负调控D 无控制作用E 可有可无11.cAMP与CAP结合、CAP介导正性调节发生在A 葡萄糖及cAMP浓度极高时B 没有葡萄糖及cAMP较低时C 没有葡萄糖及cAMP较高时D 有葡萄糖及cAMP较低时E 有葡萄糖及CAMP较高时12.与DNA结合并阻止转录进行的蛋白质是A.正调控蛋白B.反式作用因子C.诱导物D.分解代谢基因活化蛋白E.阻遏物13. 色氨酸操纵子调节过程涉及A. 转录水平调节B. 转录延长调节C. 转录激活调节D. 翻译水平调节E. 阻遏蛋白和“衰减子”调节14.当培养基中色氨酸浓度较大时，色氨酸操纵子处于：A.诱导表达B.阻遏表达C.基本表达D.组成表达E.协调表达15.顺式作用元件是指A. 非编码序列B. TATA盒C. GC盒D.具有调节功能的特异DNA序列E. 具有调节功能的蛋白质16. 反式作用因子是指A. 对自身基因具有激活功能的调节蛋白B. 对另一基因具有激活功能的调节蛋白C. 具有激活功能的调节蛋白D. 具有抑制功能的调节蛋白E. 对特异基因转录具有调控作用的一类调节蛋白17.关于启动子的叙述下列哪一项是正确的？A.开始被翻译的DNA序列B.开始转录成mRNA的DNA序列C.开始结合RNA聚合酶的DNA序列D.产生阻遏物的基因E.阻遏蛋白结合的DNA序列18. 大多数处于活化状态的真核基因对Dnase IA. 高度敏感B. 低度敏感C. 中度敏感D. 不敏感E. 不一定19. 构成最简单的启动子的常见功能组件是A. TATA盒B. GC盒C. CAAT盒D. 上游调控序列（UAS）E. 以上都不是20. 基本转录因子中直接识别、结合TATA盒的是A. TFII AB. TFII BC. TFII CD. TFII DE. TFII E二、多项选择题1.基因表达调控可以发生在A.转录水平B.复制水平C.转录起始D.翻译水平E.翻译后水平2.参与原核基因表达调控的有A.阻遏蛋白B.激活蛋白C.基本转录因子D.σ特异因子E.某些小分子化合物3.真核基因表达调控特点是：A.正性调控占主导B.负性调控占主导C.转录与翻译分隔进行D. 转录与翻译偶联进行E.伴有染色体结构变化4.下述蛋白质基因表达具有组织特异性的是A.磷酸甘油醛脱氢酶B.胰岛素C.血红蛋白D.HMG CoA裂解酶E.丙酮酸脱氢酶5.顺式作用元件必须与下列因子特异结合才能发挥转录调节活性A.启动子B.增强子C.沉默子D.蛋白因子E.反式作用因子6.一个操纵子必含有A.一个编码基因B.数个编码基因C.一个启动序列D.一个操纵序列E.数个启动序列7.在lac操纵子中起调控作用的是A.I基因B.P序列C.Y基因D.O序列E.Z基因8.通常组成启动子的元件有A.TATA盒B.UAS序列C.CAAT盒D.转录起始点E.GC盒9.在乳糖操纵子机制中起正性调节的因素是A.阻遏蛋白去阻遏B.cAMP水平升高C.葡萄糖水平升高D.cAMP水平降低E.葡萄糖水平降低10.基因表达产物可以是A.tRNAB.mRNAC.rRNAD.多肽链E.蛋白质11.乳糖操纵子的诱导剂是A.葡萄糖B. IPTGC.β-半乳糖苷酶D.透酶E.乳糖12.下面关于启动子的描述正确的是：A 作为模板转录成RNAB 属于顺式作用元件部分的特异碱基序列C 具有多聚U尾巴和回文结构D 作为RNA聚合酶结合并启动转录的碱基序列E. 是RNA上的特异碱基序列三、填空题1 ．基因表达的终产物可以是 _________ ，也可以是 _________ 。
2 ．胰岛素在胰岛的β细胞表达、而在α 细胞不表达，称为基因表达的 _________ 特异性，又称为 _________ 特异性。
3 ．在环境因素刺激下，基因表达水平升高的现象称为 _________ ，引起基因表达水平升高的物质被称为 _________。
4. 在环境因素刺激下，基因表达水平降低的现象称为 _________ ，引起基因表达水平降低的物质被称为 _________。
5. 基因表达具有严格规律性，即_________特异性、_________特异性6 ．大肠杆菌的乳糖操纵子含z、y及a三个结构基因，分别编码 _______ 、_____ 和______。
7．基因表达调控是发生在 _________ 水平上的复杂事件，据目前认识 _________ 是基因表达调控的基本环节。
8. Trp 操纵子的调节涉及_________ 及 _________ 两种机制。
9. 真核基因转录调控主要是通过_________ 、_________ 和_________的相互作用来完成。
10. 依赖 DNA 的转录调节因子（即反式作用因子）通常含 _________ 结构域和 _________ 结构域。
四、名词解释1.基因表达2.组成性基因表达3.管家基因4.操纵子5.顺式作用元件6.启动子7.增强子8.沉默子9.反式作用因子五、问答题1. 在什么条件下，RNA聚合酶在乳糖操纵子中的活性最大？2 ．举例说明基因表达的时间特异性和空间特异性。
3 ．举例说明什么是管家基因及其基因表达特点。
4 ．结合乳糖操纵子结构，简述阻遏蛋白和CAP如何协同调节结构基因转录。
5 ．简述原核基因表达调控的特点。
6 ．简述真核基因转录因子分类及功能。
7 ．简述增强子具有哪些特点：8 ．简述真核生物基因表达调控的特点参考答案一、单项选择题1.E2.B3.D4.C5.B6.B7.C8.D9.C 10.A11.C 12.E 13.E 14.B 15.D 16.E 17.C 18.A 19.A 20.D二、多项选择题1.A、C、D、E2.A、B、D、E3.A、C、E4.B、C、D5. D、E6.B、C7.A、D8.A、B、C、D、E9.A、B、E 10.A、B、C、D、E 11.B、E 12.B、D三、填空题1. RNA 蛋白质2. 空间特异性细胞特异性或组织特异性3. 诱导诱导剂4. 阻遏阻遏剂5. 时间特异性、空间特异性6. β-半乳糖苷酶透酶乙酰基转移酶7. 多级转录8. 阻遏蛋白衰减子9. 顺式作用元件、反式作用因子和RNA聚合酶10. DNA结合促进转录活性的激活四、名词解释1. 是指基因转录为RNA及翻译为蛋白质的过程。
其表达产物包括mRNA、tRNA、rRNA、蛋白质与多肽。
2. 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。
3. 在一个生物个体的几乎所有细胞中持续表达的基因通常被称为管家基因。
4. 通常是由功能上相关联的多个编码序列(又称结构基因，一般2～6个)及其上游的调控序列串联在一起构成的一个转录协调单位。
5. 又称分子内作用元件，是指参与调控存在于同一DNA分子中的基因转录活性的特异碱基序列。
6. 是RNA聚合酶结合并起动转录的DNA碱基序列。
7. 是一种能够增强启动子转录活性的特异DNA碱基序列。
8. 是对基因转录起阻遏作用的特异DNA碱基序列。
9. 又称为分子间作用因子，是指能够直接或间接与顺式作用元件结合，调控特异基因转录的一类调节蛋白。
五、问答题1. 在低葡萄糖、高乳糖条件下，乳糖作为诱导剂与阻遏蛋白结合而抑制其活性，而低葡萄糖浓度使胞内cAMP水平增高，后者与CAP而激活其活性。
cAMP-CAP复合物与启动子结合，对Lac操纵子起正性调控作用，使转录活性最大。
2.基因表达的时间特异性是指基因表达严格按照特定的时间顺序发生，以适应细胞或个体分化、发育各阶段的需要，故又称阶段特异性。
如一个受精卵含有发育成一个成熟个体的全部遗传信息，在个体发育分化的各个阶段，各种基因高度有序地表达，一般在胚胎时期基因开放的数量最多，随着分化发展，细胞中某些基因关闭、某些基因转向开放。
基因表达的空间特异性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。
例如肝细胞中涉及编码鸟氨酸循环酶类的基因表达水平高于其他组织细胞，其中某些酶(如精氨酸酶)为肝脏所特有，这些酶蛋白的基因表达均呈细胞特异性。
3.在一个生物个体的几乎所有细胞中持续表达的基因通常被称为管家基因。
例如，三羧酸循环是一枢纽性代谢途径，催化该反应过程的酶蛋白编码基因就属这类基因。
管家基因较少受环境因素影响，在个体各生长阶段的大多数或几乎全部组织中持续表达，或变化很小，这类基因表达只受启动子与RNA聚合酶相互作用的影响，而不受其他机制调节。
4. 乳糖操纵子是由结构基因及其上游调控序列构成。
后者包括操纵序列O、启动序列P 及调节基因I。
I基因能编码阻遏蛋白，该蛋白与O基因结合后，对结构基因转录起负性调控；在启动序列上游还有CAP结合位点，当CAP被cAMP结合并活化后，通过与CAP位点结合，对结构基因转录起正性调控。
