生物化學(xué)習(xí)題及答案-代謝調(diào)節(jié)

代謝調(diào)節(jié)（一）名詞解釋1．誘導(dǎo)酶（Inducibleenzyme）2．標(biāo)兵酶（Pacemakerenzyme）3．操縱子（Operon）4．衰減子（Attenuator）5．阻遏物（Repressor）6．輔阻遏物（Corepressor）7．降解物基因活化蛋白（Catabolicgeneactivatorprotein）8．腺苷酸環(huán)化酶（Adenylatecyclase）9．共價(jià)修飾（Covalentmodification）10．級(jí)聯(lián)系統(tǒng)（Cascadesystem）11．反饋抑制（Feedbackinhibition）12．交叉調(diào)節(jié)（Crossregulation）13．前饋激活（Feedforwardactivation）14．鈣調(diào)蛋白（Calmodulin）（二）英文縮寫(xiě)符號(hào)1.CAP（Catabolicgeneactivatorprotein）：2.PKA（Proteinkinase）：3.CaM（Calmkdulin）：4.ORF（Openreadingframe）：（三）填空題1.哺乳動(dòng)物的代謝調(diào)節(jié)可以在、、和四個(gè)水平上進(jìn)行。2.酶水平的調(diào)節(jié)包括、和。其中最靈敏的調(diào)節(jié)方式是。3.酶合成的調(diào)節(jié)分別在、和三個(gè)方面進(jìn)行。4.合成誘導(dǎo)酶的調(diào)節(jié)基因產(chǎn)物是，它通過(guò)與結(jié)合起調(diào)節(jié)作用。5.在分解代謝阻遏中調(diào)節(jié)基因的產(chǎn)物是，它能與結(jié)合而被活化，幫助與啟動(dòng)子結(jié)合，促進(jìn)轉(zhuǎn)錄進(jìn)行。6.色氨酸是一種，能激活，抑制轉(zhuǎn)錄過(guò)程。7.乳糖操縱子的結(jié)構(gòu)基因包括、和。8.在代謝網(wǎng)絡(luò)中最關(guān)鍵的三個(gè)中間代謝物是、和。9.酶活性的調(diào)節(jié)包括、、、、和。10.共價(jià)調(diào)節(jié)酶是由對(duì)酶分子進(jìn)行，使其構(gòu)象在和之間相互轉(zhuǎn)變。11.真核細(xì)胞中酶的共價(jià)修飾形式主要是，原核細(xì)胞中酶共價(jià)修飾形式主要是。（四）選擇題1.利用操縱子控制酶的合成屬于哪一種水平的調(diào)節(jié)：A．翻譯后加工B．翻譯水平C．轉(zhuǎn)錄后加工D．轉(zhuǎn)錄水平2.色氨酸操縱子調(diào)節(jié)基因產(chǎn)物是：A．活性阻遏蛋白B．失活阻遏蛋白C．cAMP受體蛋白D．無(wú)基因產(chǎn)物3.下述關(guān)于啟動(dòng)子的論述錯(cuò)誤的是：A．能專(zhuān)一地與阻遏蛋白結(jié)合B．是RNA聚合酶識(shí)別部位C．沒(méi)有基因產(chǎn)物D．是RNA聚合酶結(jié)合部位4.在酶合成調(diào)節(jié)中阻遏蛋白作用于：A．結(jié)構(gòu)基因B．調(diào)節(jié)基因C．操縱基因D．RNA聚合酶5.酶合成的調(diào)節(jié)不包括下面哪一項(xiàng)：A．轉(zhuǎn)錄過(guò)程B．RNA加工過(guò)程C．mRNA翻譯過(guò)程D．酶的激活作用6.關(guān)于共價(jià)調(diào)節(jié)酶下面哪個(gè)說(shuō)法是錯(cuò)誤的：A．都以活性和無(wú)活性?xún)煞N形式存在B．常受到激素調(diào)節(jié)C．能進(jìn)行可逆的共價(jià)修飾D．是高等生物特有的調(diào)節(jié)方式7.被稱(chēng)作第二信使的分子是：A．cDNAB．ACPC．cAMPD．AMP8．反饋調(diào)節(jié)作用中下列哪一個(gè)說(shuō)法是錯(cuò)誤的：A．有反饋調(diào)節(jié)的酶都是變構(gòu)酶B．酶與效應(yīng)物的結(jié)合是可逆的C．反饋?zhàn)饔枚际鞘狗此俣茸兟鼶．酶分子的構(gòu)象與效應(yīng)物濃度有關(guān)（五）是非判斷題（）1.分解代謝和合成代謝是同一反應(yīng)的逆轉(zhuǎn)，所以它們的代謝反應(yīng)是可逆的。（）2.啟動(dòng)子和操縱基因是沒(méi)有基因產(chǎn)物的基因。（）3.酶合成的誘導(dǎo)和阻遏作用都是負(fù)調(diào)控。（）4.衰減作用是在轉(zhuǎn)錄水平上對(duì)基因表達(dá)進(jìn)行調(diào)節(jié)的一種方式。（）5.與酶數(shù)量調(diào)節(jié)相比，對(duì)酶活性的調(diào)節(jié)是更靈敏的調(diào)節(jié)方式。（）6.果糖1,6二磷酸對(duì)丙酮酸激酶具有反饋抑制作用。（）7.序列反應(yīng)中幾個(gè)終產(chǎn)物同時(shí)過(guò)多時(shí)的調(diào)節(jié)作用叫累積調(diào)節(jié)。（）8.酶的共價(jià)修飾能引起酶分子構(gòu)象的變化。（）9.脫甲基化作用能使基因活化。（）10.連鎖反應(yīng)中，每次共價(jià)修飾都是對(duì)原始信號(hào)的放大.（六）問(wèn)答題1．糖代謝與脂類(lèi)代謝的相互關(guān)系?2．糖代謝與蛋白質(zhì)代謝的相互關(guān)系?3．蛋白質(zhì)代謝與脂類(lèi)代謝的相互關(guān)系?4．簡(jiǎn)述酶合成調(diào)節(jié)的主要內(nèi)容？5．以乳糖操縱子為例說(shuō)明酶誘導(dǎo)合成的調(diào)控過(guò)程？6．以糖原磷酸化酶激活為例，說(shuō)明級(jí)聯(lián)系統(tǒng)是怎樣實(shí)現(xiàn)反應(yīng)信號(hào)放大的？7．二價(jià)反饋抑制作用有哪些主要類(lèi)型？8．代謝的區(qū)域化有何意義？

參考答案（一）、名詞解釋?zhuān)?.誘導(dǎo)酶：由于誘導(dǎo)物的存在，使原來(lái)關(guān)閉的基因開(kāi)放，從而引起某些酶的合成數(shù)量明顯增加，這樣的酶稱(chēng)為誘導(dǎo)酶2.標(biāo)兵酶：在多酶促系列反應(yīng)中，受控制的部位通常是系列反應(yīng)開(kāi)頭的酶，這個(gè)酶一般是變構(gòu)酶，也稱(chēng)標(biāo)兵酶。3.操縱子：在轉(zhuǎn)錄水平上控制基因表達(dá)的協(xié)調(diào)單位，包括啟動(dòng)子（P）、操縱基因（O）和在功能上相關(guān)的幾個(gè)結(jié)構(gòu)基因。4.衰減子：位于結(jié)構(gòu)基因上游前導(dǎo)區(qū)調(diào)節(jié)基因表達(dá)的功能單位，前導(dǎo)區(qū)轉(zhuǎn)錄的前導(dǎo)RNA通過(guò)構(gòu)象變化終止或減弱轉(zhuǎn)錄。5.阻遏物：由調(diào)節(jié)基因產(chǎn)生的一種變構(gòu)蛋白，當(dāng)它與操縱基因結(jié)合時(shí)，能夠抑制轉(zhuǎn)錄的進(jìn)行。6.輔阻遏物：能夠與失活的阻碣蛋白結(jié)合，并恢復(fù)阻遏蛋白與操縱基因結(jié)合能力的物質(zhì)。輔阻遏物一般是酶反應(yīng)的產(chǎn)物。7.降解物基因活化蛋白：由調(diào)節(jié)基因產(chǎn)生的一種cAMP受體蛋白，當(dāng)它與cAMP結(jié)合時(shí)被激活，并結(jié)合到啟動(dòng)子上促進(jìn)轉(zhuǎn)錄進(jìn)行。是一種正調(diào)節(jié)作用。8.腺苷酸環(huán)化酶：催化ATP焦磷酸裂解產(chǎn)生環(huán)腺苷酸（cAMP）的酶。9.共價(jià)修飾：某種小分子基團(tuán)可以共價(jià)結(jié)合到被修飾酶的特定氨基酸殘基上，引起酶分子構(gòu)象變化，從而調(diào)節(jié)代謝的方向和速度。10.級(jí)聯(lián)系統(tǒng)：在連鎖代謝反應(yīng)中一個(gè)酶被激活后，連續(xù)地發(fā)生其它酶被激活，導(dǎo)致原始調(diào)節(jié)信號(hào)的逐級(jí)放大，這樣的連鎖代謝反應(yīng)系統(tǒng)稱(chēng)為級(jí)聯(lián)系統(tǒng)。11.反饋抑制：在代謝反應(yīng)中，反應(yīng)產(chǎn)物對(duì)反應(yīng)過(guò)程中起作用的酶產(chǎn)生的抑制作用。12.交叉調(diào)節(jié)：代謝產(chǎn)物不僅對(duì)本身的反應(yīng)過(guò)程有反饋抑制作用，而且可以控制另一代謝物在不同途徑中的合成。13.前饋激活：在反應(yīng)序列中，前身物質(zhì)對(duì)后面的酶起激活作用，使反應(yīng)向前進(jìn)行。14.鈣調(diào)蛋白：一種依賴(lài)于鈣的蛋白激酶，酶蛋白與鈣結(jié)合引起酶分子構(gòu)象變化，調(diào)解酶的活性。如磷酸化酶激酶是一種依賴(lài)于鈣的蛋白激酶。（二）英文縮寫(xiě)符號(hào)1.CAP（Catabolicgeneactivatorprotein）：降解物基因活化蛋白2.PKA（Proteinkinase）：蛋白激酶A3.CaM（Calmkdulin）：鈣調(diào)蛋白4.ORF（Openreadingframe）：開(kāi)放閱讀框架（三）填空題1.細(xì)胞內(nèi)酶水平；細(xì)胞水平；激素水平；神經(jīng)水平2.酶的區(qū)域化；酶數(shù)量的調(diào)節(jié)；酶活性的調(diào)節(jié)3.轉(zhuǎn)錄水平；轉(zhuǎn)錄后加工和運(yùn)輸；翻譯水平4.阻遏蛋白；操縱基因5.降解物基因活化蛋白（CAP）；環(huán)腺苷酸（cAMP）；RNA聚合酶6.輔阻遏物；阻遏蛋白7.LacZ；LacY；LacA8.6-磷酸葡萄糖；丙酮酸；乙酰輔酶A9.酶原激活；酶共價(jià)修飾；變構(gòu)調(diào)節(jié)；反饋調(diào)節(jié)；輔因子調(diào)節(jié)；能荷調(diào)節(jié)10.小分子基團(tuán)；共價(jià)修飾；有活性；無(wú)活性11.磷酸化和脫磷酸化；核苷酰化和脫核苷?；ㄋ模┻x擇題1.D：操縱子在酶合成的調(diào)節(jié)中是通過(guò)操縱基因的開(kāi)閉來(lái)控制結(jié)構(gòu)基因表達(dá)的，所以是轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)節(jié)。細(xì)胞中酶的數(shù)量也可以通過(guò)其它三種途徑進(jìn)行調(diào)節(jié)。2.B：色氨酸操縱子控制合成色氨酸五種酶的轉(zhuǎn)錄，色氨酸是蛋白質(zhì)氨基酸，正常情況下調(diào)節(jié)基因產(chǎn)生的是無(wú)活性阻遏蛋白，轉(zhuǎn)錄正常進(jìn)行。但當(dāng)細(xì)胞中色氨酸的含量超過(guò)蛋白質(zhì)合成的需求時(shí)，色氨酸變成輔阻遏物來(lái)激活阻遏蛋白，使轉(zhuǎn)錄過(guò)程終止；誘導(dǎo)酶的操縱子調(diào)節(jié)基因產(chǎn)生的是活性阻遏物；組成酶的操縱子調(diào)節(jié)基因不產(chǎn)生阻遏蛋白；有分解代謝阻遏作用的操縱子調(diào)節(jié)基因產(chǎn)物是cAMP受體蛋白（降解物基因活化蛋白）。3.A：操縱基因是阻遏蛋白的結(jié)合部位。4.C：活性阻遏蛋白與操縱基因結(jié)合使轉(zhuǎn)錄終止。5.D：酶的激活作用是對(duì)酶活性的調(diào)節(jié)，與酶合成的調(diào)節(jié)無(wú)關(guān)。6．D：共價(jià)調(diào)節(jié)酶是高等生物和低等生物都具有的一種酶活性調(diào)節(jié)方式。7．C：cDNA為互補(bǔ)DNA，ACP為?；d體蛋白，AMP為腺苷酸。cAMP由腺苷酸環(huán)化酶催化ATP焦磷酸裂解環(huán)化生成，腺苷酸環(huán)化酶可感受激素信號(hào)而被激活，所以，一般把激素稱(chēng)為“第一信使”，把cAMP稱(chēng)為“第二信使”。8．C：反饋?zhàn)饔冒ㄕ答仯ǚ答伡せ睿┖拓?fù)反饋（反饋抑制），正反饋對(duì)酶起激活作用，負(fù)反饋對(duì)酶起抑制作用。（五）是非判斷題1.錯(cuò)：分解代謝和合成代謝雖然是同一反應(yīng)的逆轉(zhuǎn)，但它們各自的代謝途徑不完全相同，如在糖酵解途徑中，葡萄糖被降解成丙酮酸的過(guò)程有三步反應(yīng)是不可逆的，在糖異生過(guò)程中需要由其它的途徑或酶來(lái)代替。2.對(duì)：操縱子包括啟動(dòng)子、操縱基因和結(jié)構(gòu)基因，啟動(dòng)子是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合部位，操縱基因可以與阻遏蛋白結(jié)合控制基因表達(dá)，兩者都沒(méi)有基因產(chǎn)物。結(jié)構(gòu)基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物為與DNA互補(bǔ)的RNA。3.對(duì)：在酶合成的誘導(dǎo)中，調(diào)節(jié)基因產(chǎn)生的活性阻遏物在沒(méi)有誘導(dǎo)物的情況下，能與操縱基因結(jié)合，使轉(zhuǎn)錄終止和減弱；在酶合成的阻遏中，調(diào)節(jié)基因產(chǎn)生的失活阻遏物與輔阻遏物結(jié)合后被活化，再與操縱基因結(jié)合，也能使轉(zhuǎn)錄終止和減弱；4.對(duì)：衰減作用是通過(guò)對(duì)已轉(zhuǎn)錄的前導(dǎo)RNA翻譯后形成的終止子，對(duì)已開(kāi)始的轉(zhuǎn)錄過(guò)程進(jìn)行調(diào)節(jié)。5.對(duì)：酶合成的調(diào)節(jié)需要經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)錄、翻譯、加工等過(guò)程，酶的降解需要蛋白酶的作用，它們都是慢速的調(diào)節(jié)過(guò)程。酶活性的調(diào)節(jié)則直接作用于酶分子本身，所以是更靈敏更迅速的調(diào)節(jié)過(guò)程。6.錯(cuò)：果糖1,6二磷酸對(duì)丙酮酸激酶具有前饋激活作用。因?yàn)?，在糖酵解的序列反?yīng)中，果糖1,6二磷酸位于丙酮酸激酶催化的反應(yīng)之前，果糖1,6二磷酸對(duì)丙酮酸激酶的前饋激活作用有利于酵解反應(yīng)的進(jìn)行。7.錯(cuò)：叫協(xié)同調(diào)節(jié)。幾個(gè)終產(chǎn)物中任何一個(gè)產(chǎn)物過(guò)多都能部分抑制某一酶的活性，要達(dá)到最大的效果幾個(gè)終產(chǎn)物必需同時(shí)過(guò)多，這種調(diào)節(jié)作用叫累積調(diào)節(jié)。8.對(duì)：在酶分子中共價(jià)引入或去除某種小分子基團(tuán)，能使酶蛋白的空間結(jié)構(gòu)在有活性和無(wú)活性構(gòu)象之間發(fā)生轉(zhuǎn)變。9.對(duì)：DNA的堿基通過(guò)脫甲基化作用能使染色質(zhì)變疏松，基因得到活化。而甲基化作用可關(guān)閉某些基因的表達(dá)。10.對(duì)：因?yàn)樵谶B鎖反應(yīng)中，每次共價(jià)修飾都相當(dāng)于增加一級(jí)酶促反應(yīng)，使原始信號(hào)得到一次放大。（六）問(wèn)答題（解題要點(diǎn)）1.答：（1）糖轉(zhuǎn)變?yōu)橹荆禾墙徒馑a(chǎn)生的磷酸二羥丙同酮還原后形成甘油，丙酮酸氧化脫羧形成乙酰輔酶A是脂肪酸合成的原料，甘油和脂肪酸合成脂肪。（2）脂肪轉(zhuǎn)變?yōu)樘牵褐痉纸猱a(chǎn)生的甘油和脂肪酸，可沿不同的途徑轉(zhuǎn)變成糖。甘油經(jīng)磷酸化作用轉(zhuǎn)變成磷酸二羥丙酮，再異構(gòu)化變成3-磷酸甘油醛，后者沿糖酵解逆反應(yīng)生成糖；脂肪酸氧化產(chǎn)生乙酰輔酶A，在植物或微生物體內(nèi)可經(jīng)乙醛酸循環(huán)和糖異生作用生成糖，也可經(jīng)糖代謝徹底氧化放出能量。（3）能量相互利用：磷酸戊糖途徑產(chǎn)生的NADPH直接用于脂肪酸的合成，脂肪分解產(chǎn)生的能量也可用于糖的合成。2.答：（1）糖是蛋白質(zhì)合成的碳源和能源：糖分解代謝產(chǎn)生的丙酮酸、α-酮戊二酸、草酰乙酸、磷酸烯醇式丙酮酸、4-磷酸赤蘚糖等是合成氨基酸的碳架。糖分解產(chǎn)生的能量被用于蛋白質(zhì)的合成。（2）蛋白質(zhì)分解產(chǎn)物進(jìn)入糖代謝：蛋白質(zhì)降解產(chǎn)生的氨基酸經(jīng)脫氨后生成α-酮酸，α-酮酸進(jìn)入糖代謝可進(jìn)一步氧化放出能量，或經(jīng)糖異生作用生成糖。3.答：（1）脂肪轉(zhuǎn)變?yōu)榈鞍踪|(zhì)：脂肪分解產(chǎn)生的甘油可進(jìn)一步轉(zhuǎn)變成丙酮酸、α-酮戊二酸、草酰乙酸等，再經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)氨基作用生成氨基酸。脂肪酸氧化產(chǎn)生乙酰輔酶A與草酰乙酸縮合進(jìn)入三羧酸循環(huán)，能產(chǎn)生谷氨酸族和天冬氨酸族氨基酸。（2）蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)橹荆涸诘鞍踪|(zhì)氨基酸中，生糖氨基酸通過(guò)丙酮酸轉(zhuǎn)變成甘油，也可以氧化脫羧后轉(zhuǎn)變成乙酰輔酶A，用于脂肪酸合成。生酮氨基酸在代謝反應(yīng)中能生成乙酰乙酸，由乙酰乙酸縮合成脂肪酸。絲氨酸脫羧后形成膽氨，膽氨甲基化后變成膽堿，后者是合成磷脂的組成成分。4.答：（1）轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)節(jié)：負(fù)調(diào)控作用（酶合成的誘導(dǎo)和阻遏）；正調(diào)控作用（降解物基因活化蛋白）；衰減作用（衰減子）。（2）轉(zhuǎn)錄后的的調(diào)節(jié)：轉(zhuǎn)錄后mRNA的加工，mRNA由細(xì)胞核向細(xì)胞質(zhì)的運(yùn)輸，mRNA細(xì)胞中的定位和組裝。（3）翻譯水平的調(diào)節(jié)：mRNA本身核苷酸組成和排列（如SD序列），反義RNA的活性，mRNA的穩(wěn)定性等都是翻譯水平的調(diào)節(jié)的重要內(nèi)容。5.答：（1）乳糖操縱子：操縱子是指在轉(zhuǎn)錄水平上控制基因表達(dá)的協(xié)調(diào)單位，包括啟動(dòng)子（P）、操縱基因（O）和在功能上相關(guān)的幾個(gè)結(jié)構(gòu)基因，操縱子可受調(diào)節(jié)基因的控制。乳糖操縱子是三種乳糖分解酶的控制單位。（2）阻遏過(guò)程：在沒(méi)有誘導(dǎo)物（乳糖）情況下，調(diào)節(jié)基因產(chǎn)生的活性阻遏蛋