下载文档原格式
生物学中的基因调控基因调控是生物学领域中的一个重要概念，指的是在细胞分化、发育、代谢以及应对环境变化等生物过程中，如何通过基因表达的调节来控制生命活动的过程。
这一过程涉及到多个层次的调节机制，包括DNA序列、转录因子、信号转导通路以及表观修饰等，其中每一级别都会影响到细胞内基因表达的水平和模式。
本文将从这些方面来介绍基因调控的相关概念以及实际应用。
一、DNA序列调控在细胞中，生物体内的DNA序列被组织成染色体，每一条染色体上包含了数千甚至数百万的基因，这些基因的DNA序列也包含了多种调节元件和转录因子结合位点。
调节元件主要包括增强子和启动子，它们在基因开关的作用下启动基因表达或抑制基因表达。
而转录因子则起着调节基因表达的关键作用，通常会结合在基因上的启动子和增强子位置上，具有促进或者抑制转录的效果。
基因运行状态是基因调控的基础。
各种基因调控分子在不断参与基因表达的过程中，形成了基因调控网络，以完成对基因调控的具体实现。
如在转录因子与DNA结合的过程中，基因的表达活性等情况，都会影响到转录因子的结合效率。
而在序列区块的特定位置上的变异，也能够影响这一过程，以致对基因表达产生影响。
二、转录因子调控转录因子在基因调控中起着至关重要的作用。
不同的转录因子可以结合在基因启动子、增强子和靶基因等多个位置，通过控制基因转录而影响宿主细胞的命运。
从宏观的角度来看，不同种类的细胞具有不同的基因表达模式，这是因为不同类型的细胞在调节基因表达过程中，可结合的转录因子数量呈现巨大的差异。
这种现象被称为细胞类型特异性。
举个例子，人类胰岛素基因的转录因子是凝集素样转录因子-1（PDX1），PDX1在胰腺中高表达，在此多次与其启动子、增强子结合，并将胰岛素基因启动转录。
在转录过程中，PDX1还会参与到胰岛素分泌完全不同的销亡过程中，完成对胰腺特异调控的作用。
三、信号转导通路调控信号转导通路是指细胞收到外部信号后，通过不同的通路传递到核内，影响到基因表达的过程。
第八章 生物化学过程的调控1、生物化学过程的调控有哪几种形式？答：主要有信号分子为基础的调控、基因水平的调控、蛋白质水平的调控和酶水平的调控这四种形式。
2、生物调控中的化学信号包括哪些类型？答：细胞间通讯的信号分子包括激素、神经递质、细胞生长因子（如神经生长因子、趋化因子）以及气体信号分子。
此外，还有抗体及淋巴因子。
细胞内通讯的信号分子主要包括环腺苷酸（cAMP）、环鸟苷酸（cGMP）、Ca2+、肌醇三磷酸（IP3）、甘油二脂（DAG）、花生四烯酸、质子（H+）等。
3、激素调控有哪些特点？答：激素调控主要有以下特点：（1）低浓度：激素在血流中的浓度会被稀释到10-8-10-10 mol/L。
（2）高特异性：激素只有被特定的受体细胞接受才能发挥作用。
（3）长效性：激素产生后需要漫长的运输过程才能达到受体细胞而起作用。
因此，血流中的激素一般能维持存在较长时间。
4、说明甲状腺素、胰岛素、肾上腺皮质激素、前列腺素的结构和功能。
答：（1）甲状腺素属于氨基酸衍生物激素，具体结构见课本370页。
其生理功能：①主要是促进糖、脂及蛋白质的代谢；②促进机体的生长发育和组织分化；③对中枢神经系统、循环系统、造血过程、肌肉活动及智力和体质的发育等均有显著作用。
（2）胰岛素属于蛋白质及多肽激素，具体结构见课本81页。
其生理功能：主要是促进细胞摄取葡萄糖；促进肝糖原和肌糖原的合成；抑制肝糖原的分解。
胰岛素具有抑制细胞内腺苷酸环化酶活性作用，使cAMP产生显著减少，导致糖原分解速度减慢。
胰岛素的生理功能与肾上腺素的作用相反。
（3）肾上腺皮质激素属于类固醇激素，具体结构见课本377页。
主要分为糖皮质激素和盐皮质激素两类，其中糖皮质激素的作用是抑制糖的氧化代谢，使血糖升高，并能促进蛋白质转化为糖；盐皮质激素的作用是使体内保留钠离子及排出多余的钾离子，调节水盐代谢。
（4）前列腺素属于脂肪酸衍生物激素，具体结构见课本381页。
其对生殖、心血管、呼吸、消化和神经系统等都有显著影响作用，例如子宫及输卵管的收缩，使血管扩张或收缩，可抑制胃酸分泌等。
