第十四章代谢调节综述复习课程
第三十九章细胞代谢与基因表达调控
内容
14．1 代谢调节的重要性 531
14．2 酶的调节 532
14．2．1 通过控制酶的生物合成调节代谢 532 14．2．1．1 酶合成的诱导作用 532
14．2．1．2 酶合成的阻遏作用 534
14．2．1．3 分解代谢产物对酶合成的代谢 539 14．2．2 通过控制酶活性调节代谢 536 14．2．2．1 抑制作用 536
14．2．2．2 活化作用 536
14．2．2．3 别构作用 537
14．2．2．4 共价修饰 537
14．2．3 相反单向反应对代谢的调节 538
14．2．4 酶的分布区域化对代谢的调节 538
14．3 激素的调节 539
14．3．1 通过控制激素的生物合成调节代谢 539 14．3．2 通过激素对酶活性的影响调节阻遏 535 14．3．3 通过激素对酶合成的诱导作用调节代谢 540 14．3．4 参与代谢调控的激素 540
14．4 反义核酸的调节 541
14．5 神经的调节 541
总结性思考题 542
提要和学习指导本章是将散见在前面各章中有关代谢调节的内容
作总结性的综合叙述，使读者能认识到全书各章内容都是相互有关，而且是如何通过这些内容的有机联系以阐明生命过程中的化学现象。在学习本章的同时应复习酶、激素、维生素和代谢各章中的有关内容配合学习。这样联系具体实例学习理论，就比较容易体会。神经调节代谢，在生物化学方面研究甚少，因而资料缺乏，读者如能参阅一点动物生理学的神经生理，当可得到一些启发。
14．1 代谢调节的重要性
一切生物的生命都靠代谢的正常运转来维持。机体的代谢途径，异常复杂，一个细菌细胞内的代谢反应已在一千种以上，其他高级生物的代谢反应之复杂就可想而知了。正常机体有其精巧细致的代谢调节机构，故能使错综复杂的代谢反应能按一定规律有条不紊地进行。如果有任何原因使任何调节机构失灵都会妨碍代谢的正常运转，而导致不同程度的生理异常，产生疾病，甚至死亡，所以代谢调节对生命的存亡关系极大。
代谢的主要途径，已基本阐明，但有关代谢调节的知识还很不全面。本书对糖类、脂类、蛋白质和核酸代谢的调节已分散地在有关各章中作了介绍，为了使读者对代谢调节知识有一个比较系统和全面的认识，本章特就目前已有的代谢调节资料，再简要地作综合性的阐述。
代谢的调节机构甚多，可概括为下列4项：1．酶的调节；2．激素的调节；3．反义核酸的调节；4．神经的调节。通过这4种调节机构的协作、机体的代谢才可能正常运行。
14．2 酶的调节
一切代谢反应都有酶参加，酶在代谢反应中所起作用的大小，与其浓度和活性密切相关。细胞的酶浓度取决于酶的合成速度，因此，控制酶的生物合成和活性是机体调节自身代谢的重要措施。
14．2．1 通过控制酶的生物合成调节代谢
直接参加代谢调节的关键性酶类统称调节酶。机体必须保存调节酶的一定含量，防止过剩和不足，才能维持其代谢机能的正常运行。通常是用诱导物（inducer）以促进酶的合成，用阻遏物（repressor）以降低酶的合成。
酶本身是蛋白质，酶的合成也就是蛋白质的合成。关于蛋白质生物合成的调节方式，在蛋白质代谢章中（11．4）已作了扼要介绍，现以大肠杆菌为例，较为详细地说明微生物如何利用酶合成的诱导和阻遏来控制有关酶的生物合成。
14．2．1．1 酶合成的诱导作用酶合成的诱导作用是指用诱导物来促进酶的合成作用。这在细菌中普遍存在。如大肠杆菌可利用多种糖作为碳源，当用乳糖作为唯一碳源时，开始不能利用乳糖，但2～3分钟后就合成了与乳糖代谢有关的3种酶，1种是β-半乳糖苷透性酶（permease），它促使乳精通过细胞膜进入细胞；另1种是β-半乳糖苷酶，催化乳糖水解成半乳糖和葡萄糖；第3种是β-半乳糖苷转乙酰基酶（也称硫代半乳糖苷转乙酰基酶），它是伴随着其他2种酶同时合成的，其功用不明。这里乳糖是诱导物。它诱导了这3种酶的合成，这3种酶就是诱导酶，关于乳糖如何诱导了这3种酶的合成机制，1961年法国Jacob F．和 MONOD J．提出了著名的乳糖操纵子模型（lactose operon model）来作了解释（参阅图14-1，14-2）。图中所示的操纵子（operon）是由一群功能相关的结构基因（structural gene）、操纵基因（operator gene， O）和启动子（promoter，P）组成的。其中Z、Y和a是3个结构基因，它们分别转录、翻译成β-半乳糖苷酶、β-半乳糖苷透性酶和β-半乳糖苷转乙酰基酶。“O”是操纵基因，控制3个结构基因的转录。“P”是启动子，专管转录起始，它的结构上有RNA聚合酶的结合位点。启动子和操纵基因合称控制位点。-P-O-Z-Y-a组成了1个乳糖操纵子，它们共同受1个调节基因（i 基因）的调节，调节基因是阻遏蛋白（fepressor protein）的基因。
当无诱导物存在时，由调节基因转录产生1个阻遏蛋白的mRNA，以该mRNA为模板合成1个阻遏蛋白，阻遏蛋白就和操纵基因结合，阻碍RNA 聚合酶与启动子的结合，从而阻止这3个结构基因的转录，因此不能合成这3种相应的诱导酶（图14-2）。这3种诱导酶的合成处于被阻遏的状态，也就是说大肠杆菌的生长环境中没有乳糖时，就没有必要合成与乳糖代谢有关的酶。但如果在培养基中加入诱导物，如乳糖或乳糖类似物IPTG （异丙基-β-D-硫代半乳糖苷），诱导物可以和阻遏蛋白结合，并使阻遏蛋白变构，从而使阻遏蛋白失活，失活的阻遏蛋白不能再和操纵基因结合，此时操纵基因发生作用使结构基因转录，合成有关的mRNA，并翻译成乳糖代谢所需的3种诱导酶。
现已知道在诱导酶的生物合成中，除需有诱导物存在外，还需要cAMP 和cAMP受体蛋白（cAMP receptor protein，简写为CRP）后者又称分解代谢产物基因活化蛋白（catabolite gene activator protein，简写为CAP）。CRP是由相对分子质量为22×103的相同亚基组成的二聚体。当cAMP 与CRP结合成复合物后，这种复合物能结合到启动子上，促使转录的起始（图14-3）。
14．2．1．2 酶合成的阻遏作用以大肠杆菌色氨酸操纵子（tryptophan operon）为例说明代谢产物对酶合成的阻遏作用。大肠杆菌色氨酸操纵子含有5个结构基因A、B、C、D和E，由它们所编码的5条多肽链共同构成3种酶来催化分支酸转变成色氨酸，即催化色氨酸的合成。
色氨酸操纵子除含有结构基因、操纵基因（O）和启动子（P）外，还有1个衰减子（attenuator，a，也称衰减基因）和1段前导序列（leading sequence， L），如图14-4所示。
在一般情况下，色氨酸操纵子是开放的，即操纵子上的5个结构基因进行正常的转录和翻译。这是因为它的调节基因转录成mRNA，该mRNA翻译成的阻遏蛋白是无活性的，无活性的阻遏蛋白就不能与操纵基因结合，操纵基因就发生作用使5个结构基因转录并翻译成有关的酶。当终产物色氨酸过多时，色氨酸作为辅阻遏物（corepressor）和阻遏蛋白结合，使无活性的阻遏蛋白转变为有活性的阻遏蛋白，能和操纵基因结合，使操纵基因关闭，操纵基因就不能发生作用，使5个结构基因不能转录，阻止有关酶的合成（图14-5）。
对色氨酸合成的调节除了阻遏调节外，还有衰减子系统的调节。在色氨酸存在时，衰减子使转录水平降低，这是比阻遏作用更为精细的一种调节。
上述细菌利用诱导、阻遏控制酶合成的机制，也可用来解释其他生物的代谢调节。在高等动物还有一种现象，就是动物不合成它不需要的酶，为了适应环境的需要，动物机体的酶合成即会起增强或减弱，甚至停止。最显著的例子是：成人和成年哺乳动物的胃液中无凝乳酶（rennin），而婴儿和幼哺乳类动物的胃液则含较大量的凝乳酶，这是因为婴儿及幼小哺乳动物以奶为唯一食物，需要凝乳酶先将奶蛋白凝结成絮状，以利于在肠道消化。成人和成年动物的主食不是奶，不需要凝乳酶，故不合成这种酶。至于控制凝乳酶合成的机制是否与细菌控制β-半乳糖苷酶等合成的机制相同，尚待研究证实。
还有一种现象也说明动物不合成它不需要的酶。食用平衡饲料（指脂肪含量不多的饲料）的动物，其组织中含有一定量的脂酸合成酶，如果改食含脂肪多，糖类少的饲料，很快就可发现这个动物组织中完全无脂酸合成酶。再改食低脂肪，高糖类饲料，其组织中的脂酸合成酶又复出现。这种脂酸合成酶的消失和再出现正说明动物用控制其自身的脂酸合成酶的合成来调节其脂质的合成和分解。
14．2．1．3 分解代谢产物对酶合成的阻遏前面介绍了大肠杆菌以乳糖为唯一碳源时，乳糖可诱导与乳糖代谢有关的3种酶的合成，但如果
培养基中既含葡萄糖又含乳糖时，则优先利用葡萄糖，等葡萄糖耗尽后才能利用乳糖，也就是说在大量葡萄糖存在时，乳糖操纵子还是关闭，葡萄糖阻遏了与乳糖代谢有关的3种酶的合成，这也就是所谓的葡萄糖效应。
关于葡萄糖效应的机制不是十分清楚，但现已知道葡萄糖效应不是由于葡萄糖本身，而是由于葡萄糖的代谢产物对酶的合成产生了阻遏作用。葡萄糖的代谢产物抑制了腺苷酸环化酶或激活了专一的磷酸二酯酶，使cAMP浓度降低，cAMP与cAMP复合物的浓度也就降低，从而阻遏了乳糖操纵子，使其结构基因不能转录。
14．2．2 通过控制酶活性调节代谢
酶活性的调节是以酶分子的结构为基础的。因为酶的活性强弱与其分子结构密切相关。一切导致酶结构改变的因素都可影响酶的活性。有的改变使酶活性增高，有的使酶活性降低。机体控制酶活力的方式很多，现就下列几种扼要介绍。
14．2．2．1 抑制作用机体控制酶活力的抑制有简单抑制与反馈抑制两类。
简单抑制：这种抑制是指一种代谢产物在细胞内累积多时，由于物质作用定律的关系，可抑制其本身的形成。例如在己糖激酶催化葡萄糖转变成葡糖-6-磷酸的反应中，当葡糖-6-磷酸的浓度增高时，己糖激酶的作用速度即受抑制，反应即变慢。这种抑制作用仅仅是物理化学作用，而未牵涉到酶本身结构上的变化。
反馈抑制这是指酶促反应终产物对酶活力的抑制，细胞利用反馈抑制控制酶活力的情况较为普遍。这种抑制是在多酶系反应中产生，一系列酶促反应的终产物对第一个酶起抑制作用（图14-6）。
X对酶a的作用机制是使酶a起别构而降低活力。当酶a受到抑制后，整个连续的代谢反应即有效地得到调节。大肠杆菌体中由苏氨酸转变为异亮氨酸反应中，终产物异亮氨酸对参加第一步反应的苏氨酸脱氨酶的抑制即是生物利用反馈抑制调节代谢的一个典型例子。
在代谢反应中，这类例子较多，它既可控制终产物的形成速度，又可避免一系列不需要的中间产物在机体中堆积。反馈抑制的形式，除这里所举的例子外，还有几种形式，本书不一一叙述。
14．2．2．2 活化作用机体为了使代谢正常也用增进酶活力的手段进行代谢调节。例如对无活性的酶原即用专一的蛋白水解酶将掩蔽酶活性的一部分切去；对另一些无活性的酶则用激酶使之致活，对被抑制物抑制的酶则用活化剂或抗抑制剂解除其抑制。
关于一般使酶活化的事例和机制在酶化学和代谢各章中已提到了不少。现在要对代谢产物的反馈活化作用扼要介绍。代谢产物一般使酶钝化，但也有使酶活化的，例如在糖的分解代谢过程中，当丙酮酸不能顺利通过乙酰CoA转变为柠檬酸进入三羧循环时，丙酮酸即通过烯醇丙酮酸磷酸在烯醇丙酮酸磷酸羧化酶催化下直接转变为草酰乙酸。乙酰CoA即对烯醇丙酮酸磷酸羧化酶起了反馈活化作用。（图14-7）。
14．2．2．3 别构作用酶的别构与其功能的关系在本书第七章（7．4．2）中已作了阐述。现再对酶别构与其活性的关系作扼要介绍。
调节代谢的所谓调节酶的分子具有催化部位和结合部位，后者也称别构部位或调节部位（regulatory site）。催化部位与底物结合，发生催化作用，调节部位可与代谢产物结合而引起酶的别构，使酶分子的构象发
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操作系统课程设计
计算机科学技术学院 操作系统原理课程设计报告 题目：进程管理系统 专业： 班级： 姓名： 学号： 指导老师： 年月日
《操作系统原理》课程设计任务书 一、课程设计题目（任选一个题目） 1.模拟进程管理 2.模拟处理机调度 3.模拟存储器管理 4.模拟文件系统 5.模拟磁盘调度 二、设计目的和要求 1.设计目的 《操作系统原理》课程设计是网络工程专业实践性环节之一，是学习完《操作系统原理》课程后进行的一次较全面的综合练习。其目的在于加深对操作系统的理论、方法和基础知识的理解，掌握操作系统结构、实现机理和各种典型算法，系统地了解操作系统的设计和实现思路，培养学生的系统设计能力，并了解操作系统的发展动向和趋势。 2.基本要求： (1)选择课程设计题目中的一个课题，独立完成。 (2)良好的沟通和合作能力 (3)充分运用前序课所学的软件工程、程序设计、数据结构等相关知识 (4)充分运用调试和排错技术 (5)简单测试驱动模块和桩模块的编写 (6)查阅相关资料，自学具体课题中涉及到的新知识。 (7)课题完成后必须按要求提交课程设计报告，格式规范，内容详实。 三、设计内容及步骤 1.根据设计题目的要求，充分地分析和理解问题，明确问题要求做什么。
2.根据实现的功能，划分出合理的模块，明确模块间的关系。 3.编程实现所设计的模块。 4.程序调试与测试。采用自底向上，分模块进行，即先调试低层函数。能够熟练掌握调试工具的各种功能，设计测试数据确定疑点，通过修改程序来证实它或绕过它。调试正确后，认真整理源程序及其注释，形成格式和风格良好的源程序清单和结果； 5.结果分析。程序运行结果包括正确的输入及其输出结果和含有错误的输入及其输出结果。 6.编写课程设计报告； 设计报告要求：A4纸，详细设计部分主要叙述本人的工作内容 设计报告的格式： (1)封面（题目、指导教师、专业、班级、姓名、学号） (2)设计任务书 (3)目录 (4)需求分析 (5)概要设计 (6)详细设计（含主要代码） (7)调试分析、测试结果 (8)用户使用说明 (9)附录或参考资料 四、进度安排 设计在学期的第15、16周进行，时间安排如下：
操作系统原理知识点总结
第一章绪论 1、操作系统是一组控制和管理计算机硬件和软件资源、合理的对各类作业进行调度以方便用户的程序集合 ※2、操作系统的目标：方便性、有效性、可扩展性、开发性 ※3、操作系统的作用：作为计算机硬件和用户间的接口、作为计算机系统资源的管理者、作为扩充机器 4、单批道处理系统：作业处理成批进行，内存中始终保持一道作业（自动性、顺序性、单道性） 5、多批道处理系统：系统中同时驻留多个作业，优点：提高CPU利用率、提高I/O设备和内存利用率、提高系统吞吐量（多道性、无序性、调度性） 6、分时技术特性：多路性、交互性、独立性、及时性，目标：对用户响应的及时性 7、实时系统：及时响应外部请求，在规定时间内完成事件处理，任务类型：周期性、非周期性或硬实时任务、软实时任务 ※8、操作系统基本特性：并发、共享、虚拟、异步性 并行是指两或多个事件在同一时刻发生。 并发是两或多个事件在同一时间间隔内发生。 互斥共享：一段时间只允许一个进程访问该资源 同时访问：微观上仍是互斥的 虚拟是指通过某种技术把一个物理实体变为若干个逻辑上的对应物。 异步是指运行进度不可预知。 共享性和并发性是操作系统两个最基本的特征 ※9、操作系统主要功能：处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理、用户管理 第二章进程的描述和控制 ※1、程序顺序执行特征：顺序性、封闭性、可再现性 ※2、程序并发执行特征：间断性、失去封闭性、不可再现性 3、前趋图：有向无循环图，用于描述进程之间执行的前后关系 表示方式： （1）p1--->p2 （2）--->={(p1,p2)| p1 必须在p2开始前完成} 节点表示：一条语句，一个程序段，一进程。（详见书P32） ※4、进程的定义： (1)是程序的一次执行过程，由程序段、数据段、程序控制块（PBC） 三部分构成，总称“进程映像” (2)是一个程序及其数据在处理机上顺序执行时所发生的活动 (3)是程序在一个数据集合上的运行过程 (4)进程是进程实体的运行过程，是系统进行资源分配和调度的 一个独立单位 进程特征：动态性、并发性、独立性、异步性 由“创建”而产生，由“调度”而执行；由得不到资源而“阻塞”，
(整理)代谢调节综述
一、 A 型题 1. 下列描述体内物质代谢的特点，哪项是错误的？ (A) 各种物质在代谢过程中是相互联系的 (B) 内源性和外源性物质在体内共同参与代谢 (C) 体内各种物质的分解、合成和转变维持着动态平衡 (D) 物质的代谢速度和方向决定于生理状态的需要 (E) 进人人体的能源物质超过需要，即被氧化分解 2. 关于糖、脂、氨基酸代谢错误的是 (A) 糖、脂不能转变为蛋白质 (B) 三羧酸循环是糖、脂、氨基酸分解代谢的最终途径 (C) 当摄人糖量超过体内消耗时，多余的糖可转变为脂肪 (D) 当摄人大量脂类物质时，脂类可大量异生为糖 (E) 乙酰CoA是糖、脂、氨基酸分解代谢共同的中间代谢物 3. 关于变构效应剂与酶结合的叙述正确的是 (A) 与酶活性中心底物结合部位结合 (B) 与酶活性中心催化基团结合 (C) 与调节亚基或调节部位结合 (D) 与酶活性中心外任何部位结合 (E) 通过共价键与酶结合 4. 饥饿可使肝内哪一条代谢途径增强？
(A) 糖原合成 (B) 糖酵解途径 (C) 糖异生 (D) 磷酸戊糖途径 (E) 脂肪合成 5. 胞浆内不能进行下列哪一代谢途径？ (A) 脂肪酸合成 (B) 磷酸戊糖途径 (C) 脂肪酸β一氧化 (D) 糖酵解 (E) 糖原合成与分解 6. 磷酸二羟丙酮是哪两种代谢之间的交叉点？ (A) 糖－氨基酸 (B) 糖－脂肪酸 (C) 糖－甘油 (D) 糖－胆固醇 (E) 糖－核酸 7. 长期饥饿时大脑的能量来源主要是 (A) 葡萄糖 (B) 氨基酸 (C) 甘油 (D) 酮体
(E) 糖原 8. 人体活动主要的直接供能物质是 (A) 脂肪酸 (B) 葡萄糖 (C) ATP (D) GTP (E) 磷酸肌酸 9. 作用于细胞内受体的激素是 (A) 类固醇激素 (B) 儿茶酚胺类激素 (C) 生长因子 (D) 肽类激素 (E) 蛋白类激素 10. 关于酶的化学修饰，错误的是 (A) 一般都有活性和非活性两种形式 (B) 活性和非活性两种形式在不同酶催化下可以互变 (C) 催化互变的酶受激素等因素的控制 (D) 一般不需消耗能量 (E) 化学修饰的方式多为肽链的磷酸化和脱磷酸 11. 酶化学修饰调节的主要方式是 (A) 乙酰化与去乙酰化 (B) 甲基化与去甲基
第十四章代谢调节综述复习课程
第三十九章细胞代谢与基因表达调控 内容 14．1 代谢调节的重要性 531 14．2 酶的调节 532 14．2．1 通过控制酶的生物合成调节代谢 532 14．2．1．1 酶合成的诱导作用 532 14．2．1．2 酶合成的阻遏作用 534 14．2．1．3 分解代谢产物对酶合成的代谢 539 14．2．2 通过控制酶活性调节代谢 536 14．2．2．1 抑制作用 536 14．2．2．2 活化作用 536 14．2．2．3 别构作用 537 14．2．2．4 共价修饰 537 14．2．3 相反单向反应对代谢的调节 538 14．2．4 酶的分布区域化对代谢的调节 538 14．3 激素的调节 539 14．3．1 通过控制激素的生物合成调节代谢 539 14．3．2 通过激素对酶活性的影响调节阻遏 535 14．3．3 通过激素对酶合成的诱导作用调节代谢 540 14．3．4 参与代谢调控的激素 540 14．4 反义核酸的调节 541 14．5 神经的调节 541 总结性思考题 542
提要和学习指导本章是将散见在前面各章中有关代谢调节的内容 作总结性的综合叙述，使读者能认识到全书各章内容都是相互有关，而且是如何通过这些内容的有机联系以阐明生命过程中的化学现象。在学习本章的同时应复习酶、激素、维生素和代谢各章中的有关内容配合学习。这样联系具体实例学习理论，就比较容易体会。神经调节代谢，在生物化学方面研究甚少，因而资料缺乏，读者如能参阅一点动物生理学的神经生理，当可得到一些启发。 14．1 代谢调节的重要性 一切生物的生命都靠代谢的正常运转来维持。机体的代谢途径，异常复杂，一个细菌细胞内的代谢反应已在一千种以上，其他高级生物的代谢反应之复杂就可想而知了。正常机体有其精巧细致的代谢调节机构，故能使错综复杂的代谢反应能按一定规律有条不紊地进行。如果有任何原因使任何调节机构失灵都会妨碍代谢的正常运转，而导致不同程度的生理异常，产生疾病，甚至死亡，所以代谢调节对生命的存亡关系极大。 代谢的主要途径，已基本阐明，但有关代谢调节的知识还很不全面。本书对糖类、脂类、蛋白质和核酸代谢的调节已分散地在有关各章中作了介绍，为了使读者对代谢调节知识有一个比较系统和全面的认识，本章特就目前已有的代谢调节资料，再简要地作综合性的阐述。 代谢的调节机构甚多，可概括为下列4项：1．酶的调节；2．激素的调节；3．反义核酸的调节；4．神经的调节。通过这4种调节机构的协作、机体的代谢才可能正常运行。 14．2 酶的调节 一切代谢反应都有酶参加，酶在代谢反应中所起作用的大小，与其浓度和活性密切相关。细胞的酶浓度取决于酶的合成速度，因此，控制酶的生物合成和活性是机体调节自身代谢的重要措施。 14．2．1 通过控制酶的生物合成调节代谢 直接参加代谢调节的关键性酶类统称调节酶。机体必须保存调节酶的一定含量，防止过剩和不足，才能维持其代谢机能的正常运行。通常是用诱导物（inducer）以促进酶的合成，用阻遏物（repressor）以降低酶的合成。 酶本身是蛋白质，酶的合成也就是蛋白质的合成。关于蛋白质生物合成的调节方式，在蛋白质代谢章中（11．4）已作了扼要介绍，现以大肠杆菌为例，较为详细地说明微生物如何利用酶合成的诱导和阻遏来控制有关酶的生物合成。
操作系统原理课程设计实践报告
操作系统原理课程设计 实践报告 题目: 仿真多进程并发环境中死锁的预防、避免、检测与解除 姓名: 学院: 信息科技学院 专业: 计算机科学技术系 班级: 学号: 指导教师: 职称: 20010年4月8日 仿真多进程并发环境中死锁的预防、避免、检测与解除 摘要：在多道程序系统中，多个程序并发执行时可能造成死锁。所谓死锁是指多
个进程在运行过程中因争夺资源而造成的一种僵局。当进程处于这种僵局状态时若无外力作用，它们都将无法再向前推进，造成资源的浪费。该程序将模拟多进程并发时死锁现象的产生、避免、检测与解除。死锁避免用最著名的银行家算法，用银行家安全性算法类似的死锁检测算法来检测进程状况，又用资源剥夺法来实现死锁的解除。该程序实现操作简易，表示清晰并且形象描述多进程并发环境中死锁的预防、避免、检测与解除。 关键字：死锁；避免死锁；安全状态；银行家算法 引言：在操作系统、数据库系统以及网络通信中,由于进程并发和资源共享,当系统中资源分配顺序或者进程推进顺序不当就会造成系统死锁[1]。处于死锁状态的系统中，进程之间互相等待资源而永远不能继续向前推进，严重地影响了系统的可靠性。因而有时需要合理的对资源进行分配必要的时候加以限制保证系统安全、高效、稳定的运行。 1理论分析 1.1 死锁的概念 如果一个进程集合中的每个进程都在等待只能由此集合中的其他进程才能引发的事件，而无限期陷入僵持的局面称为死锁[2]。 1.2 产生死锁的条件： 1、互斥使用（资源独占）：一个资源每次只能给一个进程使用。 2、不可强占（不可剥夺）：资源申请者不能强行的从资源占有者手中夺取资 源，资源只能由占有者自愿释放。 3、请求和保持（部分分配，占有申请）：一个进程在申请新的资源的同时保 持对原有资源的占有（只有这样才是动态申请，动态分配）。 4、循环等待：存在一个进程等待队列{P1，P2，…，Pn}，其中P1等待P2占 有的资源，P2等待P3占有的资源，…，Pn等待P1占有的资源，形成一个进程等待环路[3]。 1.3死锁的预防 在系统设计时确定资源分配算法，保证不发生死锁。具体的做法是破坏产生死锁的四个必要条件之一。 ①破坏“不可剥夺”条件 在允许进程动态申请资源前提下规定，一个进程在申请新的资源不能立即得到满足而变为等待状态之前，必须释放已占有的全部资源，若需要再重新申请。 ②破坏“请求和保持”条件 要求每个进程在运行前必须一次性申请它所要求的所有资源，且仅当该进程所要资源均可满足时才给予一次性分配。 ③破坏“循环等待”条件 采用资源有序分配法：把系统中所有资源编号，进程在申请资源时必须严格按资源编号的递增次序进行，否则操作系统不予分配。
人体脂肪代谢的调控和调动
人体脂肪代谢的调控和调动 人体摄入的大部分)脂肪经胆汁乳化成小颗粒,胰腺和小肠内分泌的脂肪酶将脂肪里的脂肪酸水解成游离脂肪酸和甘油单酯(偶尔也有完全水解成甘油和脂肪酸). 水解后的小分子,如甘油、短链和中链脂肪酸，被小肠吸收进入血液。甘油单脂和长链脂肪酸被吸收后，先在小肠细胞中重新合成甘油三酯，并和磷脂、胆固醇和蛋白质形成乳糜微粒（chylomicron），由淋巴系统进入血液循环。 脂肪细胞在体内的代谢过程受到多种因素的调控，脂蛋白脂酶，以及脂肪细胞膜上的肾上腺素能受体、胰岛素受体及其他肽类激素和腺苷受体都参与这一过程的调节。 (1)脂蛋白脂酶(LPL)：脂蛋白脂酶由体内脂肪细胞合成，然后释放到血液中附着在毛细血管的表面。其功能是将与其接触的乳糜微粒和极低密度脂蛋白中的三酰甘油(甘油三酯)水解成游离脂肪酸和α-磷酸甘油。前者进入脂肪细胞内，与磷酸甘油结合生成三酰甘油。由于人类脂肪细胞合成脂肪酸的能力很弱，因此在脂蛋白脂酶作用下所产生的游离脂肪酸就成为体内脂肪细胞合成三酰甘油所需要游离脂肪酸的主要来源。因此脂蛋白脂酶在调节人体局部脂肪沉积上发挥着一定的功能。脂蛋白脂酶的活性受机体营养状况及相关激素的调节，空腹及营养不良时其活性降低，进食后其活性增高。胰岛素可以增加脂蛋白脂酶的合成，而脂解激素则使脂蛋白脂酶活性受到抑制。 (2)胰岛素：胰岛素可以通过降低脂肪细胞内cAMP的浓度来抑制三酰甘油脂肪酶活性，减少三酰甘油的水解，促进水解后的游离脂肪酸再酯化。胰岛素是体内主要的抗脂解激素。当胰岛，素水平下降时，体内脂肪组织的脂解过程加快，血中游离脂肪酸和磷酸甘油浓度增高。 (3)儿茶酚胺：人类脂肪细胞上分布着许多α2和β1，受体，儿茶酚胺主要就是通过脂肪细胞膜上的肾上腺素能受体来调节脂解反应。 儿茶酚胺通过。α2受体抑制脂解，通过β1受体刺激脂解。人体不同部位脂肪细胞对儿茶酚胺的反应性是不相同的。无论男女，腹部脂肪细胞对儿茶酚胺促进脂解的反应性和敏感性均强于股部，绝经前女性股部脂肪细胞对儿茶酚胺的脂解反应性明显下降，而妊娠晚期和哺乳期女性股部脂肪细胞对儿茶酚胺的脂解反应性明显增强。造成上述差别的主要原因可能与分布在这些部位脂肪细胞上的。α2和β1受体的数目、比例及活性不同有关。 (4)性激素：性激素在促进脂肪细胞脂解反应区域性差异的发生上起着一定的作用。女性激素可以促进脂肪细胞α2受体的活性来达到拮抗儿茶酚胺的脂解作用。 (5)其他激素：生长激素、促肾上腺皮质激素、促甲状腺激素、泌乳素、胰高血糖素等均可促进脂肪细胞的脂解反应。 肪细胞的代谢过程是怎样进行的？ 体内脂肪细胞的代谢过程是一个非常活跃、从不间断的循环过程。 正常情况下，机体内的脂肪细胞一方面不断地从血液中摄取食物分解后产生的游离脂肪酸，然后在细胞内将游离脂肪酸与由葡萄糖合成的。α-磷酸甘油结合生成磷酸三酰甘油。
操作系统课程设计1要点
操作系统原理 课程设计报告题目：采用二级目录实现文件管理 所在学院： 班级： 学号： 姓名： 指导教师： 2013年1月15日
目录 一、课程设计目的 (1) 二、课题内容 (1) 三、总体路线 (1) 四、概要设计 (2) 1.数据结构 (2) 2.所使用函数及其功能 (3) 五、详细设计 (4) 1.主函数流程图 (4) 2.创建文件函数流程图 (5) 3.删除文件函数流程图 (7) 4.分解命令函数流程图 (10) 六、测试、修改及运行结果 (10) 七、结束语 (13) 八、参考文献 (14)
一、课程设计目的 文件系统是现代OS用来存储和管理信息机构，具有按名存取的功能，不仅能方便用户对信息的使用，也有效提高了信息的安全性。本课题模拟文件系统的目录结构，并在此基础上实现文件的各种操作方法。 通过本课题，深入理解文件文件目录的作用和功能，掌握文件打开结构，熟悉与文件有关的系统调用，从而更好地掌握文件系统概念。 二、课题内容 1．文件目录采用二级目录结构，第一级为主文件目录master_file_directory；第二级为用户文件目录user_file_directory。 图1 master_file_directory 结构 图2 user_file_directory 结构 2．为加速文件存取，为每个用户建立一张用户打开表fileTable，用以记录该 3．为该系统提供6条操作命令：创建、打开、读、写、关闭、删除等。 4.在该模拟系统中，应先建立主文件目录、用户目录和用户打开文件表，然后接受合法用户，给出一个菜单，按用户选择执行相关操作。 三、总体路线 1．在内存中开辟一个虚拟磁盘空间作为文件存储器，在其上实现一个简单的单用户文件系统。在退出这个简单的文件系统时，应将该虚拟文件系统保存到磁盘上，以便下次可以再将它恢复到内存的虚拟磁盘空间中。 2．文件存储空间的分配采用显式链接分配。为了实现创建和删除文件必
计算机操作系统原理知识点第三章
所谓的程序的并发执行，是指内存中可以同时驻留多个运行中的程序，他们共享cpu 和各种系统资源，以并发方式进行运算。 进程： 进程实质性各种定义：P63 .2 1. 进程是程序的一次执行 2. 进程是可以和别的计算并发执行的计算 3. 进程可定义为一个数据结构以及能在其上执行的程序 4. 进程是一个程序及其数据在处理机上顺序执行时所发生的活动 5. 进程是一个程序在数据集上运行的过程，他是系统进行资源分配和调度的一个独 立单位 进程的特征：P63 .2 1. 动态性 2. 并发性 3. 独立性 4. 异步性 5. 结构特征（进程通常是由程序段、数据段和堆栈、进程控制块三部分组成） 进程控制块是系统对进程实施管理的唯一依据和系统能够感知到进程存在的唯一标识 一个进程的至少具有的3基本状态： 1. 就绪状态：是指进程以获得cpu 以外的所必要的资源，只要获得cpu ，便可以立即执行 时的状态 2. 执行状态：是指进程以获得cpu ，其程序在cpu 上执行时的状态 在单cpu 的系统中，任一时刻至多只有一个进程处于执行状态。 在多cpu 的系统中，则可以同时有多个进程处于执行状态 3. 阻塞状态：是指正在cpu 上执行的进程，因需要等待某个事件暂时无法继续执行，而放 弃cpu 时的状态。 1. 就绪→执行 2. 执行→就绪 3. 执行→阻塞 4. 阻塞→就绪 进程同步：是指多个合作进程为了完成一组相关任务在执行速度上的相互协调。 进程同步和进程互斥的联系与区别： 联系：进程互斥从某种意义上可看是进程同步的一种特例。 区别：进程互斥是并发进程间因共享临界资源所产生的间接制约关系， 而进程同步则是合作进程间因执行顺序所产生的直接制约关系 PV 原语 阻塞 事件发生 事件等待 进程的基本状态及其转换
微生物的代谢及其调控
1微生物的代谢 微生物代谢包括微生物物质代谢和能量代谢。 1.1微生物物质代谢 微生物物质代谢是指发生在微生物活细胞中的各种分解代谢与合成代谢的总和。 1.1.1分解代谢 分解代谢是指细胞将大分子物质降解成小分子物质，并在这个过程中产生能量。—般可将分解代谢分为TP。三个阶段：第一阶段是将蛋白质、多糖及脂类等大分子营养物质降解成氨基酸、单糖及脂肪酸等小分子物质；第二阶段是将第一阶段产物进一步降解成更为简单的乙酰辅酶A、丙酮酸以及能进入三羧酸循环的某些中间产物，在这个阶段会产生一些ATP、NADH及FADH2；第三阶段是通过三羧酸循环将第二阶段产物完全降解生成CO2，并产生ATP、NADH及FADH2。第二和第三阶段产生的ATP、NADH及FADH2通过电子传递链被氧化，可产生大量的ATP。 1.1.1.1大分子有机物的分解 （1）淀粉的分解 淀粉是许多种微生物用作碳源的原料。它是葡萄糖的多聚物，有直链淀粉和支链淀粉之分。一般天然淀粉中，直链淀粉约占20％，支链淀粉约占80％。直链淀粉为α一l、4糖苷键组成的直链分子；支链淀粉只是在支点处由α—1、6糖苷键连接而成。 微生物对淀粉的分解是由微生物分泌的淀粉酶催化进行的。淀粉酶是一类水解淀粉糖苷键酶的总称。它的种类很多，作用方式及产物也不尽相同，主要有液化型淀粉酶、糖化型淀粉酶（包括β—淀粉酶、糖化酶、异淀粉酶）。 以液化型淀粉酶为例，这种酶可以任意分解淀粉的。α-l、4糖苷键，而不能分解α-1、6糖苷键。淀粉经该酶作用以后，黏度很快下降，液化后变为糊精，最终产物为糊精、麦芽糖和少量葡萄糖。由于这种酶能使淀粉表现为液化，淀粉
操作系统课程设计报告
上海电力学院 计算机操作系统原理 课程设计报告 题目名称：编写程序模拟虚拟存储器管理 姓名：杜志豪.学号： 班级： 2012053班 . 同组姓名：孙嘉轶 课程设计时间：—— 评语： 成绩： 目录 一、设计内容及要求 (4) 1. 1 设计题目 (4) 1．2 使用算法分析： (4)
1． FIFO算法（先进先出淘汰算法） (4) 1． LRU算法（最久未使用淘汰算法） (5) 1. OPT算法（最佳淘汰算法） (5) 分工情况 (5) 二、详细设计 (6) 原理概述 (6) 主要数据结构(主要代码) (6) 算法流程图 (9) 主流程图 (9) Optimal算法流程图 (10) FIFO算法流程图 (10) LRU算法流程图 (11) ．1源程序文件名 (11) . 2执行文件名 (11) 三、实验结果与分析 (11) Optimal页面置换算法结果与分析 (11) FIFO页面置换算法结果与分析 (16) LRU页面置换算法结果与分析 (20) 四、设计创新点 (24) 五、设计与总结 (27)
六、代码附录 (27) 课程设计题目 一、设计内容及要求 编写程序模拟虚拟存储器管理。假设以M页的进程分配了N
块内存（N 第十一章代谢调节 一、知识要点 代谢调节是生物在长期进化过程中，为适应外界条件而形成的一种复杂的生理机能。通过调节作用细胞内的各种物质及能量代谢得到协调和统一，使生物体能更好地利用环境条件来完成复杂的生命活动。根据生物的进化程度不同，代谢调节作用可在不同水平上进行：低等的单细胞生物是通过细胞内酶的调节而起作用的；多细胞生物则有更复杂的激素调节和神经调节。因为生物体内的各种代谢反应都是通过酶的催化作用完成的，所以，细胞内酶的调节是最基本的调节方式。酶的调节是从酶的区域化、酶的数量和酶的活性三个方面对代谢进行调节的。 细胞是一个高效而复杂的代谢机器，每时每刻都在进行着物质代谢和能量的转化。细胞内的四大类物质糖类、脂类、蛋白质和核酸，在功能上虽各不相同，但在代谢途径上却有明显的交叉和联系，它们共同构成了生命存在的物质基础。代谢的复杂性要求细胞有数量庞大、功能各异和分工明确的酶系统，它们往往分布在细胞的不同区域。例如参与糖酵解、磷酸戊糖途径和脂肪酸合成的酶主要存在胞浆中；参与三羧酸循环、脂肪酸β-氧化和氧化磷酸化的酶主要存在于线粒体中；与核酸生物合成有关的酶大多在细胞核中；与蛋白质生物合成有关的酶主要在颗粒型内质网膜上。细胞内酶的区域化为酶水平的调节创造了有利条件。 生物体内酶数量的变化可以通过酶合成速度和酶降解速度进行调节。酶合成主要来自转录和翻译过程，因此，可以分别在转录水平、转录后加工与运输和翻译水平上进行调节。在转录水平上，调节基因感受外界刺激所产生的诱导物和辅阻遏物可以调节基因的开闭，这是一种负调控作用。而分解代谢阻遏作用通过调节基因产生的降解物基因活化蛋白（CAP）促进转录进行，是一种正调控作用，它们都可以用操纵子模型进行解释。操纵子是在转录水平上控制基因表达的协调单位，由启动子（P）、操纵基因（O）和在功能上相关的几个结构基因组成；转录后的调节包括，真核生物mRNA转录后的加工，转录产物的运输和在细胞中的定位等；翻译水平上的调节包括，mRNA本身核苷酸组成和排列（如SD序列），反义RNA 的调节，mRNA的稳定性等方面。 酶活性的调节是直接针对酶分子本身的催化活性所进行的调节，在代谢调节中是最灵敏、最迅速的调节方式。主要包括酶原激活、酶的共价修饰、反馈调节、能荷调节及辅因子调节等。 二、习题 （一）名词解释 1．诱导酶（Inducible enzyme） 2．标兵酶（Pacemaker enzyme） 3．操纵子（Operon） 4．衰减子（Attenuator） 5．阻遏物（Repressor） 6．辅阻遏物（Corepressor） 7．降解物基因活化蛋白（Catabolic gene activator protein） 8．腺苷酸环化酶（Adenylate cyclase） 9．共价修饰（Covalent modification） 10．级联系统（Cascade system） 11．反馈抑制（Feedback inhibition） 12．交叉调节（Cross regulation） 13．前馈激活（Feedforward activation） 14．钙调蛋白（Calmodulin） 精品文档注意：大题必看否则很难及格！ 操作系统是配置在计算机硬件上带第一层软件，是对硬件系统的首什么是操作系统：1、次扩充。作为计算机系统资OSOS作为用户与计算机硬件系统之间带接口、操作系统的作用：2、实现啦对计算机资源带抽象源带管理者、OS 有效性、方便性、可扩充性、开放性3、操作系统的目标：并发性虚拟性异步性）其中最重要的特征是共享性4、操作系统基本特征（并 发性 用户接口设备管理文件管理5、操作系统带主要功能：处理机管理存储器管理 完成）（I/O---阻塞---请求）---（进程调度）---执行---（I/O6、进程的三种基本状态：就绪P38页）（执行---（时间片用完）---就绪---就绪 异步性独立性并发性7、进程的特征：动态性 成批处理多道8、批处理系统带特征：脱机交互性及时性9、分时系统带特征：多路性独立性。方式、通道方式控制方式有：程序直接控制方式、中断控制方式、DMA10、常用I/O CPU 减少对设备间速度不匹配的矛盾。(2) CPU、为什么要引入缓冲区？(1)缓和与I/O11设备之间 的并行性和I/OCPU中断响应时间的限制。(3) 提高CPU的中断频率，放宽对系统由哪几部分组成？以打印机为例说明如何利用该技术实现多个进程对打SPOOLing12、印机的共享？输入进 程和输出进程输入缓冲区和输出缓冲区组成：输人井和输出井 对所有提出输出请求的用户进程，系统接受它们的请求时，并不真正把打印机分配给它们，而是由输出进程在输出井中为它申请一空闲缓冲区，并将要打印的数据卷入其中，输出进程再为用户进程申请一张空白的用户打印请求表，并将用户的打印请求填入表中，再将该表挂到打印机队列上。 这时，用户进程觉得它的打印过程已经完成，而不必等待真正的慢速的打印过程的完成。当打印机空闲时，输出进程将从请求队列队首取出一张打印请求表，根据表中的要求将要打印的数据从输出井传到内存输出缓冲区，再由打印机进行输出打印。打印完后，再处理打印队列中的一个打印请求表，实现了对打印机的共享。 13、什么是死锁？产生死锁的必要条件有哪些？处理死锁的方法？ 所谓死锁是指多个进程在运行过程中因争夺资源而造成带一种僵局，当进程处于这种僵持状态时，若无外力作用，他们都将无法再向前推进。必要条件：互斥条件请求和保持条件不剥夺条件环路等待条件处理方法：预防死锁避免死锁检验死锁解除死锁 以上为简答题可能出带部分以下全为计算题做题时照猫画虎就差不多计算过程比较简单 有不懂得同学赶快在考试之前问一下懂的同学保证你考试能打60分以上。呵呵 应用题 1、调度算法（FCFS/SPF 高度优先权时间片轮转） 有5个进程P1、P2、P3、P4、P5，它们的创建时刻、运行时间和优先数见下表。规定进程的优 先数越小其优先级越高。试描述在采用下述调度算法时，各进程的运行过程，并计算平均周转时间（假设忽略进程的调度时间，时间单位为ms）。 （1）先来先服务算法。（2）剥夺式优先级调度算法。（此问可去掉。增加非剥夺式）第十一章代谢调节讲解
操作系统原理重点知识点