最新生物化学期末复习资料.docx

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最新生物化学期末复习资料

生化下期末复习资料

一、蛋白质与氨基酸的分解代谢与合成

1、脱氨基作用的种类？

（转氨基作用与联合脱氨基作用）

分类：

氨基酸的转氨基作用、氧化脱氨基作用、其他的脱氨基作用、联合脱氨基作用。

氨基酸的转氨基作用：

转氨基作用是α-氨基酸和α-酮酸间的氨基转移反应。

除赖氨酸、苏氨酸和甘氨酸外，其余α-氨基酸均可参加转氨基作用，且各有其特异的转氨酶。

转氨酶中，以谷丙转氨酶GPT和谷草转氨酶GOT最为重要。

GOT和GPT人体中，GOT在心脏中活力最大，其次是肝脏中；GPT则在肝脏中活力最大。

当肝细胞受损时，GPT释放到血液中，使血液中GPT酶活力上升。

所以临床上将其作为推断肝功能正常与否的一项指标。

转氨酶种类很多，但辅酶只有一种：

磷酸吡哆醛。

转氨基作用为可逆反应。

联合脱氨基作用：

一般认为，氨基酸在体内不是直接氧化脱氨基，而是先与α-酮戊二酸经转氨基作用转变为相应的α-酮酸和谷氨酸，谷氨酸再通过2种方式氧化脱氨基。

1．转氨酶-谷氨酸脱氢酶的联合脱氨基作用：

过程：

α-氨基酸先与α-酮戊二酸在转氨酶的催化下，经转氨基作用，生成相应的α-酮酸和谷氨酸；谷氨酸再经谷氨酸脱氢酶的作用，进行氧化脱氨基，重新生成α-酮戊二酸，并释放出氨。

2．转氨酶-嘌呤核苷酸循环联合脱氨基作用：

α-酮戊二酸先接受来自其他氨基酸的氨基，生成谷氨酸；谷氨酸再与草酰乙酸经转氨基生成天冬氨酸。

之后便与嘌呤核苷酸联合作用：

次黄嘌呤核苷酸与天冬氨酸作用，生成中间产物：

腺苷酸代琥珀酸。

此物在裂合酶催化下，分裂成腺苷酸和延胡索酸。

腺苷酸水解后产生游离氨和次黄嘌呤核苷酸。

2种联合脱氨基作用

在如：

肝脏、肾脏等组织处，以转氨酶-谷氨酸脱氢酶的联合脱氨基作用为主。

在心肌、骨骼肌和脑组织中，以转氨酶-嘌呤核苷酸循环联合脱氨基作用为主。

如：

脑组织中有50%的氨是由转氨酶-嘌呤核苷酸循环联合脱氨基作用产生的。

2、尿素循环？

主要机理：

排尿素动物在肝脏中合成尿素。

由2分子α-氨基酸脱下的氨基，即2分子氨，和1分子CO2经鸟氨酸循环，生成1分子尿素，反应需3分子ATP参与。

尿素是无毒的近中性化合物，且为水溶性，可由血液循环经肾脏随尿排出。

1．合成氨甲酰基磷酸：

进入尿素循环的第1分子氨，一部分来自于肝脏线粒体中谷氨酸的氧化脱氨基。

NH3与经柠檬酸循环生成的CO2在线粒体内氨甲酰磷酸合成酶的催化下，生成氨甲酰磷酸。

每生成1分子氨甲酰磷酸，需2分子ATP供能，所以反应不可逆。

催化此反应的是位于线粒体内的氨甲酰磷酸合成酶Ⅰ。

该酶属于调节酶，N-乙酰谷氨酸为其正调节物。

2．形成瓜氨酸：

氨甲酰磷酸极不稳定，易将氨甲酰基供给鸟氨酸，生成瓜氨酸。

鸟氨酸本在胞液中生成，经特殊内膜传递系统传递，进入线粒体内。

瓜氨酸又离开线粒体进入胞液。

3．形成精氨琥珀酸：

第2分子氨由天冬氨酸的氨基提供。

天冬氨酸在有ATP供能的条件下，以其氨基与瓜氨酸的氨甲酰碳原子上烯醇式的羟基缩合且脱水，产生精氨琥珀酸。

4．形成精氨酸：

在精氨琥珀酸裂解酶作用下，精氨琥珀酸裂解生成精氨酸和延胡索酸。

以上四步反应在所有生物体内均可进行。

5．形成尿素：

排尿素动物体内含大量精氨酸酶，此酶可将尿素从精氨酸分子上水解下来，生成鸟氨酸。

鸟氨酸可重复进入鸟氨酸循环反应2，从而形成循环。

为何缺乏尿素循环酶类无法应用蛋白质：

其蛋白质代谢中产生的氨无法转化为尿素排出，只能以氨的形式积累在体内。

为何患者的中枢神经系统及肝脏易受到毒害：

氨浓度较高时，线粒体中发生：

NH3+α-酮戊二酸+NADH+H+←→谷氨酸+NAD++H2O；α-酮戊二酸同时又是柠檬酸循环中反应（6）的底物。

所以游离氨与柠檬酸循环争夺α-酮戊二酸并占优势，使柠檬酸循环因缺乏中间产物：

α-酮戊二酸而被迫减慢速度甚至停顿下来，使与柠檬酸循环紧密联系的呼吸链也受影响，从而使对O2浓度最敏感的中枢神经系统表现出缺氧。

在病人肝脏中，因柠檬酸循环的停顿而使脂类代谢中产生的乙酰辅酶A无法彻底氧化分解，只能转变为酮体。

酮体中多为酸性物质，若在血液中过量积累，会使血液pH值下降，出现酸中毒现象。

若将病人膳食中的蛋白质换成必需氨基酸相应的α-酮酸，便可得到治疗。

原因：

α-酮酸与血液中积累的氨结合，生成α-氨基酸，从而缓解了氨的高浓度积累。

3、名词解释：

生糖氨基酸：

能通过代谢转变成葡萄糖和糖原的氨基酸。

如丙氨酸/经代谢转变成丙酮酸、α-酮戊二酸、琥珀酸或草酰乙酸，再通过这些羧酸变成葡萄糖和糖原（包括丙氨酸、精氨酸、天冬酰胺、天冬氨酸、半胱氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、组氨酸、甲硫氨酸、脯氨酸、丝氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、缬氨酸等15种氨基酸）。

生酮氨基酸：

经过代谢能产生酮体的氨基酸。

如亮氨酸/在分解代谢过程中能转变成乙酰-乙酰辅酶A的氨基酸，共有亮氨酸、赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸和酪氨酸5种氨基酸。

生糖和生酮氨基酸：

经过代谢，既能产生酮体，又能转化为葡萄糖的氨基酸（如苯丙氨酸和酪氨酸）。

4、名词解释：

（+一个例子）

必需氨基酸：

人体自身不能合成或合成速度不能满足人体需要，必须从食物中摄取的氨基酸。

（如：

赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸）。

非必需氨基酸：

人或动物机体能自身合成，不须通过食物补充的氨基酸。

（如：

甘氨酸、丙氨酸、脯氨酸、酪氨酸、丝氨酸、半胱氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、天冬氨酸、谷氨酸）。

5、按合成起始物的不同可分成6类氨基酸？

（填空）

谷氨酸族氨基酸：

由柠檬酸循环中间产物α-酮戊二酸衍生而来的氨基酸。

天冬氨酸族氨基酸：

由草酰乙酸衍生而来的氨基酸。

丙酮酸族氨基酸：

由糖酵解产物：

丙酮酸衍生而来的氨基酸。

属于这族的氨基酸有丙氨酸、缬氨酸。

丝氨酸族氨基酸：

由糖酵解中间产物：

3-磷酸-甘油酸衍生而来的氨基酸。

芳香族氨基酸：

由磷酸戊糖途径中间产物：

4-磷酸-赤藓糖和糖酵解中间产物：

磷酸烯醇式丙酮酸衍生而来的氨基酸。

组氨酸：

合成起始物是5-磷酸-核糖。

6、谷氨酸的生成途径

途径1：

由α-酮戊二酸形成谷氨酸：

α-酮戊二酸与游离氨在L-谷氨酸脱氢酶催化下发生氨基化作用。

动物体内，L-谷氨酸脱氢酶可利用NAD+/NADH和NADP+/NADPH两类辅酶。

途径2：

由α-酮戊二酸形成谷氨酰胺：

（在自然界中普遍发生）

先由α-酮戊二酸氨基化生成L-谷氨酸，再由L-谷氨酸生成谷氨酰胺。

接着由谷氨酸合酶催化，α-酮戊二酸接受来自L-谷氨酰胺的酰胺基，生成谷氨酸。

注：

催化反应的谷氨酰胺合成酶的活性，受反馈抑制系统的调控。

9种含氮物可对该酶活性产生抑制：

6-磷酸-氨基葡萄糖、色氨酸、丙氨酸、甘氨酸、丝氨酸、组氨酸、CTP、AMP和氨甲酰磷酸。

*两种合成谷氨酸途径的比较

途径

（1）其实在自然界并不普遍发生，只有少数生物在环境中NH4+浓度很高时，才以此途径合成谷氨酸。

最普遍的还是途径

（2）。

虽从能量角度看，由于在从谷氨酸生成谷氨酰胺时需消耗ATP，并不经济。

但由于途径

（2）只需极低浓度NH4+即可发生，途径

（1）却需很高的NH4+浓度。

而一般在自然条件下，环境中NH4+浓度并不会很高。

7、芳香族氨基酸合成的共同途径（P356）

芳香族氨基酸：

由磷酸戊糖途径中间产物：

4-磷酸-赤藓糖和糖酵解中间产物：

磷酸烯醇式丙酮酸衍生而来的氨基酸。

莽草酸途径：

8、谷氨酰胺与天冬酰胺的合成，其中哪一种合成反应较易进行？

1.先由α-酮戊二酸氨基化生成L-谷氨酸，再由L-谷氨酸生成谷氨酰胺。

2.草酰乙酸接受来自谷氨酸的氨基形成天冬氨酸，催化酶是谷草转氨酶。

哺乳动物体内，天冬氨酸β-羧基上转移上一个来自谷氨酰胺的酰胺基，生成天冬酰胺。

催化酶是天冬酰胺合成酶，ATP在反应中被消耗2个高能磷酸键；

细菌体内，由NH4+提供转移上去的酰胺基。

反应中也有ATP降解为AMP的过程。

天冬酰胺与谷氨酰胺合成不同点，在谷氨酰胺合成反应中，ATP只被打断1个高能磷酸键而生成ADP；而天冬酰胺合成反应中，ATP则被打断2个高能键生成AMP和PPi。

因此从能量角度看，天冬酰胺的合成反应比谷氨酰胺合成更易进行。

9、氨基酸之间相互转化的例子（2个）

二、核酸及核苷酸的代谢与合成

1、核酸内切酶及外切酶的作用方式、作用特点及产物？

核酸外切酶：

作用方式：

作用于核酸链的一端，逐个水解下核苷酸的核酸酶为核酸外切酶。

作用特点：

为非特异性核酸酶，对于RNA、DNA及低分子量寡核苷酸等底物都能分解。

如：

蛇毒磷酸二酯酶（从核苷酸链的3’-羟基端开始，逐一水解下5’-核苷酸）、牛脾磷酸二酯酶（从核苷酸链的5’-羟基端开始，逐一水解下3’-核苷酸）等。

最终产物：

是单个的核苷酸（DNA为dNTP，RNA为NTP）

核酸内切酶：

作用方式：

能水解核酸分子内部磷酸二酯键的磷酸二酯酶称核酸内切酶。

作用特点：

特异性强。

如：

第一个被分离纯化并得到结晶的RNA酶牛胰核酸酶，专一性作用于RNA中的嘧啶核苷酸，生成3-磷酸-嘧啶核苷或末端为3-磷酸-嘧啶核苷的寡核苷酸。

如：

于1957年被从曲霉中分离提纯的另一种RNA酶：

T1。

最终产物：

核酸的片段。

限制性内切酶：

细菌体内存在着一类能识别并水解外源双链DNA的核酸内切酶，称“限制性内切酶”。

它们识别DNA中特定核苷酸序列，并在特定位点切断DNA链，产生双链裂口。

但若识别序列中的碱基预先经修饰，就不起作用。

限制性内切酶往往与一种甲基化酶同时成对存在，二者具相同底物专一性。

甲基化酶选择性地催化细菌自身DNA的甲基化修饰反应。

限制性内切酶只降解异种DNA，不分解自身DNA，可保卫自身遗传特性。

作用方式：

限制性内切酶作用专一性强，有特异性识别序列，识别序列长度一般在4-8个碱基，且通常具有回文结构。

2、嘌呤和嘧啶核苷酸从头合成的各原子来源（P391-396）

嘌呤核苷酸从头合成途径中，嘌呤环上原子来源于：

N1来自天冬氨酸的氨基氮，甲酸盐是C2和C8的来源，N3和N9来自于谷氨酰胺的酰胺氮，甘氨酸是C4、C5和N7的来源，CO2或碳酸氢盐是C6的来源。

嘧啶核苷酸从头合成途径中，嘧啶环上原子来源于：

CO2、NH3（或氨甲酰磷酸）和天冬氨酸。

动物机体中，嘧啶核苷酸的合成场所是肝脏。

与嘌呤核苷酸不同的是，在从头合成嘧啶核苷酸时，首先生成嘧啶碱，再与磷酸-核糖复合物结合。

所有嘧啶核苷酸中，最先合成的是尿苷酸。

3、名词解释：

复制：

以亲代DNA分子双链为模板，按照碱基配对原则，合成与亲代DNA分子相同的两个双链DNA分子的过程。

转录：

以DNA分子中一条链为模板，按照碱基配对原则，合成一条与模板DNA互补的RNA分子的过程。

翻译：

又称“转译”，是指在mRNA指令下，按照三联体密码原则，把mRNA上遗传信息转换成蛋白质中特定氨基酸顺序的过程。

4、DNA的半不连续复制的定义及原因

DNA的半不连续复制:

DNA复制时,前导链连续复制、滞后链不连续复制的现象。

原因：

以复制叉向前移动为标准，一条模板链的走向为3’→5’在其上DNA能从5’→3’方向连续合成，称前导链,另一条模板链的走向为5’→3’在其上DNA也是从5’→3’方向合成。

但是与复制叉移动方向正好相反，随着复制的移动，形成许多不连续的片段，最后成一条完整的DNA链，称滞后链，由于前导链的合成通常是连续的，因此称DNA的半不连续复制。

5、大肠杆菌中3种主要的DNA聚合酶的作用特点，及异同点比较

作用特点：

DNA聚合酶Ⅰ：

催化核苷酸聚合反应，使DNA链沿5’→3’方向延长即聚合酶功能。

由3’-OH端沿3’→5’方向水解DNA链，即3’→5’核酸外切酶功能，具有校对作用。

由5’-端沿5’→3’方向水解DNA链，即5’→3’核酸外切酶功能。

此功能只用于切除由紫外线照射而形成的嘧啶二聚体。

DNA聚合酶Ⅱ：

多亚基酶。

其5’→3’聚合酶活力比聚合酶I高，还具有3’→5’核酸外切酶功能。

推测其生理功能主要是参与DNA的损伤修复。

DNA聚合酶Ⅲ：

寡聚酶，全酶由10种亚基组成，含Zn原子。

它是三种聚合酶中活性最高的，具聚合酶及3’→5’核酸外切酶功能。

异同点：

相同点：

（1）都需模板指导，以四种脱氧核苷三磷酸为底物，且需具有3’-羟基的引物存在，聚合反应沿5’→3’方向进行。

（2）都兼有3’→5’核酸外切酶活力，在聚合中起校对作用。

不同点：

（1）酶Ⅰ具有5’→3’核酸外切酶活力，酶Ⅱ和Ⅲ没有这种活力。

（2）酶Ⅱ和Ⅲ最适合作用于有小段缺口的双链DNA；酶Ⅰ最适合作用于具有大段单链区的双链DNA。

（3）酶Ⅰ属于单体酶，酶Ⅱ属于多亚基酶而酶Ⅲ属于寡聚酶。

（4）三种聚合酶活力的不同，酶Ⅲ活力最高，酶Ⅱ活力次之，酶Ⅰ活力最低。

6、DNA连接酶的作用、要求

作用：

连接酶可催化双链DNA中一条链断口末端的3’-羟基与另一条链末端的5’-磷酸基间生成3’，5’-磷酸二酯键，从而将两段DNA连接起来。

DNA连接酶在DNA的复制、修复及重组中很重要。

要求：

连接反应需能。

细菌中的连接酶以NAD+作为能量来源，真核细胞内以ATP为能量来源。

7、名词解释：

各类DNA损伤修复的定义

错配修复：

DNA复制中可能发生错配，若能及时校正，则新链上基因编码的信息可得到恢复，即进行错配修复。

若被校正的是模板链，就意味着错配的核苷酸以突变的形式被固定下来。

直接修复：

包括光修复系统和暗修复系统。

光修复系统：

受紫外线损伤的细胞，在强可见光（波长为400-500nm）照射后，大部分能恢复正常机能。

这是由于可见光，尤其是其中的蓝光激活细胞内的光复活酶，使酶与嘧啶二聚体结合并将二聚体分开，重新恢复为2个单独的嘧啶碱基。

暗修复系统：

即切除含嘧啶二聚体的核酸链，然后再修复合成。

切除修复：

指在酶的作用下，将DNA分子中受损部分切除，再以完整的那条链为模板，合成被切掉的部分，使DNA恢复正常结构。

包括切开、切除受损部分、修补及封口4步。

重组修复：

结构损伤的DNA在修复前仍可复制，但在新合成子链中，与模板链受损部位对应的位置会有缺口。

带缺口的子链与完整姐妹双链中的亲代链重组交换，用来自姐妹双链的正常DNA片段填补子链上缺口。

姐妹双链中亲代链上的缺口，以完整子链为模板，由DNA聚合酶催化修复合成。

最后由DNA连接酶将新合成的片段连接到缺口处。

应急反应（SOS）和易错修复：

SOS反应是细胞在DNA受损或复制系统受抑制的紧急情况下，为求生存而表现出的应急效应。

此修复系统包括避免出错的修复和倾向出错的修复2类。

其中倾向出错的修复，因诱导产生了缺乏校对功能的DNA聚合酶。

这些酶能在DNA受损部位催化复制，从而避免细胞死亡，但也带来高变异率。

8、大肠杆菌RNA聚合酶的亚基组成及各亚基的功能

大肠杆菌的RNA聚合酶全酶由5个亚基（α，2β，β’，σ）构成，ω亚基。

功能：

α亚基上有β亚基结合位点，功能是进行全酶装配及与DNA模板上的启动子区结合。

β亚基上有底物NTP结合部位，功能是结合NTP底物、引发RNA新链合成及催化延长。

β’亚基可与DNA模板结合，且与转录的终止有关。

σ亚基上有DNA启动子识别位点，可进行启动子识别，促进转录起始，又称“起始亚基”。

详细的请看书本457页。

9、大肠杆菌RNA转录的终止子（2类）

①不依赖于ρ因子的终止子：

又称简单终止子。

简单终止子除能形成发夹结构外，在终点前还有寡聚U系列，可能提供信号使RNA聚合酶脱离模板DNA。

此外，其回文对称区常有一段富含G-C的序列。

（3类终止信号）

②依赖于ρ因子的终止子：

链较短，没有富含G-C的序列，无U系列。

作用机理：

ρ因子先结合到RNA新链上，位置在RNA聚合酶后。

然后借助水解NTP释放的能量推动自身在RNA链上移动。

当RNA聚合酶遇到终止子而转录暂停时，ρ因子追上RNA聚合酶并将RNA新链从模板DNA上释放。

RNA聚合酶也与ρ因子一起从DNA链上脱落。

（ρ因子是一种分子量约46000dal的蛋白质，具NTP水解酶活性，用于自身的获能）

10、真核生物mRNA转录后加工的主要内容及加工过程

真核生物中多数编码蛋白质的mRNA基因为不连续基因，其编码序列（即外显子）被非编码序列（即内含子）隔成若干个片段。

转录时，外显子和内含子一起被转录，生成分子量很大的转录原初物。

它在转录后加工过程中，被分成一些大小不等的中间产物，称“核不均一RNA”，即hnRNA。

hnRNA中有一部分可转变成细胞质内的成熟mRNA。

具体加工过程

真核生物mRNA前体的加工其实主要指hnRNA的加工。

加工过程包括：

在5'-端形成特殊的帽子结构，在3'-端添加多聚腺苷酸（即polyA）尾巴，剪除内含子并将外显子拼接起来，对链内特定核苷酸进行甲基化修饰；等等。

5'-端加帽：

hnRNA的5’-端原是三磷酸嘌呤核苷，转录开始后三个磷酸中被脱去一个，成为二磷酸。

此物质与脱去一分子焦磷酸的GTP作用，使鸟嘌呤戊糖的C5与原嘌呤核苷酸戊糖C5间以3个磷酸键相连。

此物质5'-端鸟嘌呤N7上被S-腺苷甲硫氨酸（SAM）甲基化，形成帽子结构。

不同类型的帽子：

CapO型、CapⅠ型、CapⅡ型。

3'-末端的产生和多聚腺苷酸化：

mRNA3’-端多聚腺苷酸尾巴的产生过程可能：

由RNA酶Ⅲ催化，在hnRNA的3’-端切断。

再在多聚腺苷酸聚合酶作用下，以带3'-端-OH的RNA为受体，以ATP为腺苷酸供体，以Mg2+或Mn2+为辅助因子，将3'-端进行多聚腺苷酸化。

除酵母外的多数高等真核生物及病毒mRNA在近3'-端处，都有一段保守序列AAUAAA。

推测，此保守序列是为3'-端的切断及继续发生多聚腺苷酸化提供了信号。

mRNA的多聚腺苷酸尾巴的功能

用多聚腺苷酸化的特异性抑制剂：

3’-脱氧腺苷（即冬虫夏草素）进行抑制实验后证明，hnRNA3'-端的多聚腺苷酸化是转录后加工中不可缺少的一步。

mRNA的多聚腺苷酸尾巴在核酸外切酶降解RNA链时，可起到缓冲作用，对mRNA上携带的信息进行保护。

mRNA的内部甲基化：

真核生物的mRNA及hnRNA分子内部均发现有甲基化的碱基，主要是N6-甲基腺嘌呤（m6A）。

但有些真核生物及病毒的mRNA分子中并无N6-甲基腺嘌呤。

这个甲基化修饰产物的功能不清。

据推测，可能是与hnRNA的加工识别作用有关。

三、蛋白质的合成及转运

1、遗传密码字典中的重要密码子（掌握典型的密码子）见附录

2、密码子的基本特性

1．方向性：

密码子的阅读方向和mRNA上从起始信号到终止信号的方向一样，均为从5’-端到3’-端。

这与mRNA生物合成时链延伸方向也一致。

2．简并性：

密码表的64组密码子中，除UAA、UAG和UGA三组为终止密码子外，其余61组密码子分别代表20种氨基酸。

象这样编码同一种氨基酸的密码子称“同义密码子”。

这种现象称“密码的简并性”。

简并性的存在减少了由于碱基取代而造成的有害突变。

偏爱密码子。

3．通用性：

病毒、原核生物或真核生物都共同使用同一套密码字典。

这种现象称“密码的通用性”。

4．读码的连续性：

在mRNA链上，从起始信号到终止信号，密码子的排列一般是连续的。

即密码子间既没有重叠也不存在间隔，即无标点性。

5．起始密码子和终止密码子：

AUG除编码甲硫氨酸外，还是肽链合成的起始密码子。

少数情况下，也有以GUG作为起始密码子的。

一般由UAA、UAG和UGA这三组密码子作为多终止密码子，但它们不编码氨基酸。

6．变偶性：

密码子的专一性主要取决于前2位碱基，而第三位碱基重要性相对较低，可以有一定程度的变动。

称“变偶性”。

3、三类经典RNA中的tRNA的功能及其结构中的重要位点

功能:

蛋白质生物合成需要tRNA作为氨基酸的转运工具

重要位点:

作为蛋白质合成中的接头分子，tRNA上与多肽合成相关的位点有：

①tRNA上3'-端CCA序列上的氨基酸接受位点；②识别氨酰-tRNA合成酶位点；③核糖体识别位点；④反密码子位点。

四、基因表达调控

1、名词解释：

操纵子：

在细菌基因组中，编码一组在功能上相关的蛋白质的几个结构基因，和共同的控制位点所组成的一个基因表达的协同单位，合称操纵子。

操纵子是DNA上控制蛋白质合成的一个功能单位。

控制位点一般位于结构基因上游，主要由操纵基因和启动子组成，可接受调节基因产物的调节作用。

*大肠杆菌乳糖操纵子的基因组成

乳糖操纵子包括三个结构基因Z、Y和A，其控制位点包括调节基因R、启动基因P、操纵基因O及终止基因t。

①启动基因P提供转录起始信号，同时也是RNA聚合酶的结合位点。

②操纵基因O和其下游的结构基因紧密结合，也可和调节基因的表达产物：

阻遏蛋白结合。

③调节基因R可经转录、翻译产生阻遏蛋白。

阻遏蛋白控制着操纵基因的开或关。

④三个结构基因Z、Y、A可经转录、翻译，产生蛋白质产物，即三种酶：

β-半乳糖苷酶、β-半乳糖苷透性酶和β-半乳糖苷转乙酰酶。

⑤终止基因t提供转录的终止信号。

2、酶合成的诱导和阻遏作用的机理

诱导作用机理

如：

大肠杆菌乳糖操纵子模型。

酶合成的诱导作用过程：

乳糖操纵子中的三个结构基因Z、Y、A是作为一个单位，同时进行转录和翻译。

转录时，由RNA聚合酶结合到启动基因上，然后右行经过操纵基因，同时开始转录三个结构基因，最后，转录过程终止于终止基因。

调节基因经转录、翻译，生成阻遏蛋白，有活性的阻遏蛋白会结合到操纵基因上，使RNA聚合酶不能再结合到启动基因上，从而阻止下游三个结构基因的转录。

当培养基中有乳糖存在时，乳糖作为诱导物，可与阻遏蛋白优先结合，生成二者复合物，使阻遏蛋白变构，失去活性，无法再与操纵基因结合，则阻遏作用消失。

RNA聚合酶可以结合到启动基因上并右行，正常转录三个结构基因，并翻译产生三种酶蛋白分子。

阻遏作用机理

如：

大肠杆菌色氨酸操纵子模型，色氨酸操纵子包括5个结构基因，依次为E、D、C、B、A，分别编码色氨酸合成中用于催化的邻-氨基苯甲酸合酶、邻-氨基苯甲酸磷酸核糖转移酶、吲哚-3-甘油磷酸合酶及色氨酸合酶的β和α亚基。

单独存在的阻遏蛋白无活性，不能与操纵基因结合，即不能阻遏结构基因合成各种酶蛋白。

当有辅阻遏物存在时，阻遏蛋白可与辅阻遏物结合，使阻遏蛋白被活化而变构。

该复合物反而可与操纵基因相结合，使之被封闭，RNA聚合酶无法右行，导致结构基因不能合成相应的酶蛋白。

3、酶合成的诱导和阻遏作用的异同点

酶合成的诱导和阻遏作用是相似机制的两种不同表现形式。

不同点：

①诱导作用是在各种分解酶中的通则，阻遏作用则是在合成酶中的通则。

②诱导物一般是代谢过程中的底物，辅阻遏物一般是代谢过程中的产物。

二者都作为阻遏蛋白的拮抗物，但拮抗作用的最终结果刚好相反。

相同点：

①目的都是控制酶合成的速度。

②作用都具高度特异性。

4、降解物阻遏及衰减作用的机理

降解物衰减作用的机制：

当培养基中无任何氨基酸时，前导肽不能形成，前导序列以A图样结构存在。

此结构中1和2、3和4互相配对而形成特殊茎环构象及mRNA链末端的PolyU区都提供了终止信号，促使转录停止。

当培养基中色氨酸丰富时，前导序列翻译产生前导肽。

这时核糖体占据1和2位置，但3和4互补配对了，即形成终止信号，故转录也被终止。

当培养基中有其他种类氨基酸但色氨酸量不足时，核糖体被阻滞在区域1的Trp密码子处，导致2和3配对，而3和4不能配对形成终止信号。

这样转录可继续进行。

虽然衰减作用与阻遏作用一样，都是在转录水平上进行的调控，但作用机制完全不同，它控制的是转录起始后能否继续到RNA聚合酶通过衰减基因并形成完整的mRNA。

创业首先要有“风险意识”，要能承受住风险