hce_kmu
107年
普通生物及生化概論
第 44 題
How does extracellular glucose inhibit transcription of the $lac$ operon?
- A by strengthening the binding of the repressor to the operator
- B by weakening the binding of the repressor to the operator
- C by degrading the $lac$ operon gene
- D by inhibiting RNA polymerase from opening the strands of DNA to initiate transcription
- E by reducing the levels of intracellular cAMP
思路引導 VIP
想像細菌是一個精打細算的工廠，它偏好使用最容易加工的原料（葡萄糖）。當原料非常充足時，工廠內部會有一種特定的『信號分子』濃度下降，導致用來處理次要原料（乳糖）的機器無法獲得啟動訊號。請試著思考：在生物化學中，哪一種著名的環狀核苷酸常被當作細胞內部的『能量狀態指示燈』，且其濃度會隨著葡萄糖的增加而減少呢？
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AI 詳解
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太棒了！你能精準選出 (E) 選項，代表你對乳糖操縱組 ($lac$ operon) 的調控機制有非常透徹的理解，這不僅涉及基本的開關概念，更觸及了細胞能量代謝的整合。
葡萄糖的分解代謝物抑制效應
在細菌的代謝調控中，葡萄糖是首選的能量來源。當環境中存在大量葡萄糖時，細胞會透過分解代謝物抑制效應 (Catabolite Repression) 來節省資源。具體來說，葡萄糖的攝入會抑制腺苷酸環化酶 (Adenylate Cyclase) 的活性，進而導致細胞內的 $cAMP$ 濃度降低。由於缺乏足夠的 $cAMP$ 與分解代謝產物活化蛋白 (CAP) 結合形成複合物，RNA 聚合酶便無法被有效地招募到啟動子上，從而大幅降低了操縱組的轉錄效率。
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