細(xì)胞生物學(xué)翟中和第四版課后習(xí)題答案

1、第四章：細(xì)胞膜與細(xì)胞表面1、生物膜的基本結(jié)構(gòu)特征是什么？這些特征與它的生理功能有什么聯(lián)系？以極性尾部相對(duì)，極性頭部朝向水相的磷脂雙分子層是組成生物膜的基本結(jié)構(gòu)成分，蛋白分子以不同的方式鑲嵌在脂雙分子層中或結(jié)合在其表面。生物膜具有兩個(gè)顯著的特征，即膜的不對(duì)稱性和膜的流動(dòng)性：1）、生物膜結(jié)構(gòu)的不對(duì)稱性保證了膜功能的方向性，使膜兩側(cè)具有不同的功能，有的功能只發(fā)生在膜外側(cè)，有的則在膜內(nèi)側(cè)，這是生物膜發(fā)生作用所必不可少的。如調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)外na+、k+的na+k+atp酶，其運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所需的atp是細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生的，該酶的atp結(jié)合點(diǎn)正是處于膜的內(nèi)側(cè)面；許多激素受體等接受細(xì)胞外信號(hào)的則處于細(xì)胞外側(cè)。2）、膜的流動(dòng)性

2、與物質(zhì)運(yùn)輸、能量轉(zhuǎn)換、細(xì)胞識(shí)別、藥物對(duì)細(xì)胞的作用密切相關(guān)?？梢哉f(shuō)，一切膜的基本活動(dòng)均在生物膜的流動(dòng)狀態(tài)下進(jìn)行。2、 何為內(nèi)在膜蛋白？它以什么方式與膜脂相結(jié)合？?jī)?nèi)在膜蛋白又稱整合膜蛋白，這類蛋白部分或全部插入脂雙層中，多數(shù)為橫跨整個(gè)膜的跨膜蛋白。它與膜結(jié)合的主要方式有：1)、膜蛋白的跨膜結(jié)構(gòu)域與脂雙層分子的疏水核心的相互作用。2)、跨膜結(jié)構(gòu)域兩端攜帶正電荷的氨基酸殘基，如精氨酸、賴氨酸等與磷脂分子帶負(fù)電的極性頭形成離子鍵，或帶負(fù)電的氨基酸殘基通過(guò)ca+、mg+等陽(yáng)離子與帶負(fù)電的磷脂極性頭相互作用。3）、某些膜蛋白通過(guò)自身在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)一側(cè)的半胱氨酸殘基上共價(jià)結(jié)合的脂肪酸分子，插到膜雙層之間，進(jìn)一步

3、加強(qiáng)膜蛋白與脂雙層的結(jié)合力，還有少數(shù)蛋白與糖脂共價(jià)結(jié)合。3、 從生物膜結(jié)構(gòu)模型的演化，談?wù)勅藗儗?duì)生物膜的認(rèn)識(shí)過(guò)程。生物膜結(jié)構(gòu)模型的演化是人類認(rèn)識(shí)細(xì)胞膜的一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程，是隨著實(shí)驗(yàn)技術(shù)和方法的改進(jìn)而不斷完善的：1）、1925年:質(zhì)膜是由雙層脂分子構(gòu)成的；2)、1935年：提出“蛋白質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)”的三明治式的質(zhì)膜結(jié)構(gòu)模型，這一模型影響達(dá)20年之久；3）、1959年提出單位膜模型，并大膽推測(cè)所有的生物膜都是由“蛋白質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)”的單位膜構(gòu)成；4）、1972年桑格和尼克森提出了生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型，強(qiáng)調(diào)：膜的流動(dòng)性，膜蛋白和膜脂均可側(cè)向運(yùn)動(dòng)；膜蛋白分布的不對(duì)稱性，有的鑲嵌在膜表面，有的嵌入或橫跨脂

4、雙層分子。5）、“液態(tài)晶模型”和“板塊鑲嵌模型”等的提出，可看作是對(duì)流動(dòng)鑲嵌模型的補(bǔ)充。6）、1988年“脂筏模型”。從生物膜結(jié)構(gòu)模型的演化過(guò)程可知，人們對(duì)事物的認(rèn)識(shí)是在實(shí)踐中不斷深入、逐漸完善的過(guò)程。4、 紅細(xì)胞膜骨架的基本結(jié)構(gòu)與功能是什么？膜骨架是細(xì)胞質(zhì)膜與膜內(nèi)的細(xì)胞骨架纖維形成的復(fù)合結(jié)構(gòu)。紅細(xì)胞膜骨架蛋白主要包括：血影蛋白或稱紅膜肽，錨蛋白，帶4、1蛋白和肌動(dòng)蛋白。血影蛋白和肌動(dòng)蛋白在維持膜的形狀和固定其它膜蛋白的位置方面起重要作用。功能：參與維持細(xì)胞的形態(tài)，并協(xié)助細(xì)胞質(zhì)膜完成多種的生理功能。第5章 、物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸1、 比較載體蛋白與通道蛋白的特點(diǎn)。1） 、膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白可以分為兩類：載體

5、蛋白和通道蛋白（又稱離子通道）。它們以不同的方式辨別溶質(zhì)。2）、載體蛋白是幾乎所有類型的生物膜上普遍存在的多次跨膜的蛋白質(zhì)分子。每種載體蛋白能與特定的溶質(zhì)分子結(jié)合，通過(guò)一系列構(gòu)象改變介導(dǎo)溶質(zhì)分子的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)。具有高度選擇性；具有類似于酶與底物作用的飽和動(dòng)力學(xué)特征；對(duì)ph有依賴性。3）、離子通道有3個(gè)顯著特征：極高的轉(zhuǎn)運(yùn)速率沒(méi)有飽和值非連續(xù)性開(kāi)放而是門控的。離子通道無(wú)需與溶質(zhì)分子結(jié)合。它的開(kāi)或關(guān)兩種構(gòu)象的調(diào)節(jié)，應(yīng)答于適當(dāng)?shù)男盘?hào)。根據(jù)應(yīng)答信號(hào)的不同，離子通道又分為電壓門通道、配體門通道、壓力激活通道。2、 比較主動(dòng)運(yùn)輸與被動(dòng)運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)及其生物學(xué)意義。主動(dòng)運(yùn)輸和被動(dòng)運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)：（1）濃度梯度：主動(dòng)運(yùn)輸

6、是物質(zhì)逆濃度梯度或電化學(xué)梯度由低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)的方式；而被動(dòng)運(yùn)輸是物質(zhì)順濃度梯度或電化學(xué)梯度由高濃度向低濃度方向的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)。（2）是否需能：主動(dòng)運(yùn)輸需要代謝能（由atp水解直接提供能量）或與釋放能量的過(guò)程相偶聯(lián)（協(xié)同運(yùn)輸）；而被動(dòng)運(yùn)輸不需要提供能量。（3）膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白：主動(dòng)運(yùn)輸需要載體蛋白介導(dǎo)；被動(dòng)運(yùn)輸有些需要載體介導(dǎo)（協(xié)助擴(kuò)散、水孔蛋白），有的不需要（簡(jiǎn)單擴(kuò)散）。被動(dòng)運(yùn)輸意義：保證細(xì)胞或細(xì)胞器從周圍環(huán)境中或表面攝取必要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及將分泌物、代謝物以及一些離子排到細(xì)胞外。主動(dòng)運(yùn)輸意義：（1）保證細(xì)胞或細(xì)胞器從周圍環(huán)境中或表面攝取必要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，即使這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在周圍環(huán)境中或表面的濃

7、度低；（2）能夠?qū)⒓?xì)胞內(nèi)的各種物質(zhì)，如分泌物、代謝物以及一些離子排到細(xì)胞外，即使這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在細(xì)胞外的濃度比細(xì)胞內(nèi)的濃度高得多；（3）能夠維持一些無(wú)機(jī)離子在細(xì)胞內(nèi)恒定和最適的濃度，特別是k+、ca2+和h+的濃度。3、 比較p型離子泵、v質(zhì)子泵、f型質(zhì)子泵和abc超家族。根據(jù)泵蛋白的結(jié)構(gòu)和功能特性，依靠atp水解供能的atp驅(qū)動(dòng)泵可分為4類：p型離子泵、v質(zhì)子泵、f型質(zhì)子泵和abc超家族。前3種只轉(zhuǎn)運(yùn)離子，后一種主要是轉(zhuǎn)運(yùn)小分子。p型離子泵因在泵周期中利用atp水解能形成磷酸化中間體而得名；v質(zhì)子泵和f型質(zhì)子泵兩者彼此相似，但與p型離子泵無(wú)關(guān)且更為復(fù)雜，在功能上都只轉(zhuǎn)運(yùn)質(zhì)子，并且在轉(zhuǎn)運(yùn)h+過(guò)程

8、中不形成磷酸化的中間體；v質(zhì)子泵利用atp水解供能從細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中逆h+電化學(xué)梯度泵出h+進(jìn)入細(xì)胞器，以維持細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)ph中性和細(xì)胞期內(nèi)的ph酸性；f型質(zhì)子泵以相反的方式發(fā)揮其生理作用，即h+順濃度梯度運(yùn)動(dòng)，將所釋放的能量與atp合成耦聯(lián)起來(lái)，因此稱為h+atp合成酶更貼切。abc超家族含有更多的成員，也更為多樣。4、 說(shuō)明na+-k+泵的工作原理及其生物學(xué)意義。na+-k+泵是一種典型的主動(dòng)運(yùn)輸方式，由atp直接提供能量。na+-k+泵存在于細(xì)胞膜上，是由和二個(gè)亞基組成的跨膜多次的整合膜蛋白，具有atp酶活性。工作原理：在細(xì)胞內(nèi)側(cè)亞基與na+相結(jié)合促進(jìn)atp水解，亞基上的天門冬氨酸殘基磷酸化引

9、起亞基構(gòu)象發(fā)生變化，將na+泵出細(xì)胞，同時(shí)細(xì)胞外的k+與亞基的另一位點(diǎn)結(jié)合，使其去磷酸化，亞基構(gòu)象再度發(fā)生變化將k+泵進(jìn)細(xì)胞，完成整個(gè)循環(huán)。na+依賴的磷酸化和k+依賴的去磷酸化引起構(gòu)象變化有序交替進(jìn)行。每個(gè)循環(huán)消耗一個(gè)atp分子，泵出3個(gè)na+和泵進(jìn)2個(gè)k+。生物學(xué)意義：動(dòng)物細(xì)胞借助na+-k+泵維持細(xì)胞內(nèi)低na+高k+的離子環(huán)境，這種特殊的離子環(huán)境對(duì)維持細(xì)胞正常的生命活動(dòng)，對(duì)神經(jīng)沖動(dòng)的傳播以及對(duì)維持細(xì)胞的滲透平衡，恒定細(xì)胞的體積都是非常必要的。同時(shí)利用胞外高濃度的na+所儲(chǔ)存的能量，主動(dòng)從細(xì)胞外攝取營(yíng)養(yǎng)。還可以協(xié)助其它物質(zhì)運(yùn)輸。5、 比較動(dòng)物細(xì)胞、植物細(xì)胞和原生動(dòng)物細(xì)胞應(yīng)付低滲膨脹的機(jī)制。

10、不同細(xì)胞用不同的機(jī)制應(yīng)付低滲膨脹：1）、動(dòng)物細(xì)胞借助na+-k+泵維持滲透平衡；2）、植物細(xì)胞以其堅(jiān)韌的細(xì)胞壁防止膨脹和破裂，于是能耐受較大的跨膜滲透差異，并具有相應(yīng)的生理功能，如保持植物莖堅(jiān)挺，調(diào)節(jié)通過(guò)氣孔的氣體交換等；3）、生活在水中的一些原生生物（如草履蟲），通過(guò)收縮泡收集和排除過(guò)量的水。4）、但對(duì)大多說(shuō)細(xì)胞而言，na+-k+泵對(duì)保持滲透平衡是十分關(guān)鍵的。6、 比較胞飲作用和吞噬作用的異同。1）、根據(jù)形成的胞吞泡的大小和胞吞物質(zhì)，胞吞作用分為兩種類型：胞吞物若為溶液，形成的囊泡較小，則稱為胞飲作用：若胞吞物為大的顆粒性物質(zhì)（如微生物和細(xì)胞碎片），形成的囊泡較大，則稱為吞噬作用。2)、同：

11、是胞吞作用的兩種類型。3）、異：胞吞泡的大小不同：胞飲泡直徑一般小于150nm，而吞噬泡直徑往往大于250nm；胞飲作用是一個(gè)連續(xù)發(fā)生的過(guò)程，所有真核細(xì)胞都能通過(guò)胞飲作用連續(xù)攝入溶質(zhì)和分子；吞噬作用首先需要被吞噬物與細(xì)胞表面結(jié)合并激活細(xì)胞表面受體，是一個(gè)信號(hào)觸發(fā)過(guò)程；胞飲泡的形成多為受體介導(dǎo)的過(guò)程，需要網(wǎng)格蛋白、結(jié)合素蛋白和結(jié)合蛋白等的幫助；吞噬泡的形成則需要微絲及其結(jié)合蛋白的幫助，在多細(xì)胞動(dòng)物體內(nèi)，只有某些特化細(xì)胞具有吞噬功能。7、 比較組成型胞吐途徑和調(diào)節(jié)型胞吐途徑的特點(diǎn)及其生物學(xué)意義。特點(diǎn)：組成型的外排途徑存在于所有真核細(xì)胞中，而調(diào)節(jié)型外排途徑僅存在于特化的分泌細(xì)胞；前者是連續(xù)分泌過(guò)程而

12、后者需要胞外信號(hào)刺激；前者的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程除某些有特殊標(biāo)志的駐留蛋白和調(diào)節(jié)型分泌泡外，其余蛋白的轉(zhuǎn)運(yùn)途徑：粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體分泌泡細(xì)胞表面；后者產(chǎn)生的分泌物（如激素、粘液或消化酶）具有共同的分選機(jī)制，分選信號(hào)存在于蛋白本身，分選主要由高爾基體tgn上的受體類蛋白來(lái)決定。生物學(xué)意義：用于質(zhì)膜的更新（囊泡內(nèi)蛋白分泌到細(xì)胞外，成為膜脂、膜蛋白、胞外基質(zhì)組分、營(yíng)養(yǎng)或信號(hào)分子）和維持細(xì)胞的生長(zhǎng)和生存。第六章：細(xì)胞的能量轉(zhuǎn)換線粒體和葉綠體1、為什么說(shuō)線粒體和葉綠體是細(xì)胞內(nèi)的兩種能量轉(zhuǎn)換細(xì)胞器？線粒體和葉綠體都是高效的產(chǎn)生atp的精密裝置。盡管它們最初的能量來(lái)源不同，但卻有著相似的基本結(jié)構(gòu)，而且以類似的方式

13、合成atp。葉綠體通過(guò)光合作用把光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，并儲(chǔ)存于糖類、脂肪和蛋白質(zhì)等大分子有機(jī)物中。線粒體是一種高效地將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為細(xì)胞生命活動(dòng)的直接能源atp的細(xì)胞器，是糖類、脂肪和氨基酸最終氧化釋能的場(chǎng)所。atp是細(xì)胞生命活動(dòng)的直接供能者，也是細(xì)胞內(nèi)能量的獲得、轉(zhuǎn)換、儲(chǔ)存和利用等環(huán)節(jié)的聯(lián)系紐帶。2、試比較線粒體與葉綠體在基本結(jié)構(gòu)方面的異同。1）基本結(jié)構(gòu)的相同點(diǎn)：兩者均具有封閉的兩層單位膜結(jié)構(gòu)，內(nèi)膜向內(nèi)折疊，并演化為極大擴(kuò)增的內(nèi)膜特化結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，內(nèi)外膜之間有膜間隙。2）不同點(diǎn)：線粒體內(nèi)膜向內(nèi)折疊成嵴，內(nèi)膜及嵴上內(nèi)含電子傳遞鏈和atp合成酶（基粒）；葉綠體內(nèi)膜并不向內(nèi)折疊成嵴；在內(nèi)膜包裹的基質(zhì)中漂浮著

14、類囊體結(jié)構(gòu)，捕光系統(tǒng)、電子傳遞鏈和atp合成酶都位于類囊體膜上。3、 為什么說(shuō)三羧酸循環(huán)是真核細(xì)胞能量代謝的中心？糖脂蛋白質(zhì)在分解代謝過(guò)程都要先生成乙酰輔酶a，乙酰輔酶a與草酰乙酸結(jié)合進(jìn)行三竣酸循環(huán)才能徹底氧化。即三梭酸循環(huán)是糖脂蛋白質(zhì)的共同代謝途徑。三梭酸循環(huán)為糖、脂肪酸、某些氨基酸等物質(zhì)的合成代謝提供小分子前體（如三羧酸循環(huán)中產(chǎn)生的-酮戊二酸是谷氨酸的前體） 也就是說(shuō)三羧酸循環(huán)是糖、脂肪酸和某些氨基酸相互轉(zhuǎn)變的代謝樞紐。總的來(lái)說(shuō)，三羧酸循環(huán)中產(chǎn)生的中間體，既能為分解代懈提供來(lái)源又能為合成代謝提供物質(zhì)來(lái)源。4、 電子傳遞鏈與氧化磷酸化之間有何關(guān)系？電子傳遞鏈（呼吸鏈概念）；氧化磷酸化是指在呼

15、吸鏈上與電子傳遞相偶聯(lián)的由adp被磷酸化形成atp的酶促過(guò)程。可把線粒體內(nèi)膜中的呼吸鏈看做是質(zhì)子泵，在電子經(jīng)呼吸鏈傳遞給氧的過(guò)程中，可把基質(zhì)中的h+泵至膜間隙。對(duì)nadh呼吸鏈來(lái)說(shuō)，每傳遞一對(duì)電子，即電子穿過(guò)復(fù)合物i,ii, 時(shí)都伴隨質(zhì)子從基質(zhì)轉(zhuǎn)移到膜間隙；而對(duì)fadh2呼吸鏈來(lái)說(shuō)，電子不經(jīng)過(guò)復(fù)合物i而是穿過(guò)復(fù)合物ii，沒(méi)有質(zhì)子的轉(zhuǎn)移，不合成atp，所以呼吸鏈上的復(fù)合物i,ii, 是呼吸鏈中電子傳遞與氧化磷酸化偶聯(lián)的3個(gè)位點(diǎn)?；瘜W(xué)滲透假說(shuō)認(rèn)為線粒體內(nèi)膜對(duì)質(zhì)子具有不可自由透過(guò)的性質(zhì)，質(zhì)子流流過(guò) 進(jìn)入線粒體基質(zhì)時(shí)，釋放的自由能推動(dòng)atp合成。5、試比較線粒體的氧化磷酸化與葉綠體的光合磷酸化的異同點(diǎn)

16、。氧化磷酸化光合磷酸化傳遞電子對(duì)1對(duì)機(jī)制化學(xué)滲透細(xì)胞器線粒體葉綠體定位線粒體內(nèi)膜類囊體膜電子傳遞系統(tǒng)呼吸鏈psi、psii兩個(gè)光合系統(tǒng)電子供體nadh或fadh水的光解電子終受體1/2o2nadp+造成的h+質(zhì)子濃度差膜間隙（高）/基質(zhì)（低）類囊體腔（高）/基質(zhì)（低）電子跨膜次數(shù)3次2次偶聯(lián)因子f1-f0-atp酶cf1-cf0-atp酶偶聯(lián)因子定位取向向內(nèi)朝向基質(zhì)向外朝向基質(zhì)h+質(zhì)子流向向外流向膜間隙向內(nèi)流向類囊體腔產(chǎn)生atp所需的h+2個(gè)h+3個(gè)h+6、 光系統(tǒng)中捕光復(fù)合物和反應(yīng)中心復(fù)合物的結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系如何？光系統(tǒng)是指光合作用中光吸收的功能單位，是由葉綠素、類胡蘿卜素、脂和蛋白質(zhì)組成的

17、復(fù)合物。在葉綠體的類囊體膜上存在兩種不同類型的光系統(tǒng)：光系統(tǒng)ii（psii）和光系統(tǒng)i(psi)。每一個(gè)光系統(tǒng)含有兩個(gè)主要成分捕光復(fù)合物（lhc)和反應(yīng)中心復(fù)合物。ps的反應(yīng)中心復(fù)合物是由20多個(gè)不同的多肽組成的葉綠素蛋白質(zhì)復(fù)合體，lhcii是由蛋白質(zhì)、葉綠素、類胡蘿卜素和脂質(zhì)分子所組成的一個(gè)復(fù)雜的高度疏水性的膜蛋白復(fù)合物，還參與ps和psi之間激發(fā)能分配的調(diào)節(jié)；psi的反應(yīng)中心復(fù)合物是一個(gè)包含多種不同還原中心的多蛋白復(fù)合體；lhci由天線色素分子和幾種不同的多肽組成，位于反應(yīng)中心復(fù)合物的周圍。捕光復(fù)合物吸收光能，并將光能迅速而有效地傳遞到反應(yīng)中心復(fù)合物，反應(yīng)中心復(fù)合物直接吸收光能或接受從捕光

18、復(fù)合物傳遞來(lái)的光能而被激發(fā)后，產(chǎn)生電荷分離和能量轉(zhuǎn)換。7、氧化磷酸化偶聯(lián)機(jī)制的化學(xué)滲透假說(shuō)的主要論點(diǎn)是什么？有哪些證據(jù)？化學(xué)滲透假說(shuō)主要論點(diǎn)：1）、nadh提供一對(duì)電子，經(jīng)電子傳遞鏈最后為o2所接受；2）、電子傳遞鏈中的載氫體和電子傳遞體相間排列，每當(dāng)電子由載氫體傳向電子傳遞體時(shí)，載氫體的氫以h+的形式釋放到內(nèi)膜外；3）、完整的內(nèi)膜對(duì)h+具有不可透性，所以隨著電子傳遞過(guò)程的進(jìn)行，h+在膜間隙積累，造成了內(nèi)膜兩側(cè)的質(zhì)子濃度差，從而產(chǎn)生了一定的勢(shì)能差；4）、膜間隙中的h+有順梯度差流回基質(zhì)的趨向，當(dāng)h+通過(guò)f1f0復(fù)合物進(jìn)入基質(zhì)時(shí)，atp酶利用了這種勢(shì)能合成了atp；5）、f1f0復(fù)合物需要兩個(gè)質(zhì)

19、子合成一個(gè)atp分子。實(shí)驗(yàn)證據(jù)：1）、根據(jù)精確測(cè)定，隨著線粒體呼吸作用的進(jìn)行，外部介質(zhì)的酸度也不斷提高，證實(shí)h+由線粒體基質(zhì)向外流出，從而造成質(zhì)子梯度和相應(yīng)的膜電位。2）組裝有atp合成酶的類囊體膜浸入有ph梯度的溶液中，加入adp，能合成atp。8、 由核基因組編碼、在細(xì)胞質(zhì)核糖體上合成的蛋白質(zhì)是如何運(yùn)送至線粒體和葉綠體的功能部位上進(jìn)行更新或裝配的？由核基因組編碼、在細(xì)胞質(zhì)核糖體上合成，定位于線粒體基質(zhì)中的蛋白，其導(dǎo)肽的n端帶正電荷，含有導(dǎo)向基質(zhì)的信息，在跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)，首先在細(xì)胞質(zhì)hsp70（分子伴侶）的參與下解折疊為伸展?fàn)顟B(tài)，然后與膜受體結(jié)合并在接觸點(diǎn)處通過(guò)線粒體膜進(jìn)入基質(zhì)，其導(dǎo)肽即被基質(zhì)中

20、的蛋白水解，成為成熟的蛋白質(zhì)；定位于線粒體內(nèi)膜或膜間隙的蛋白，是其在“伴侶分子”引導(dǎo)的導(dǎo)肽進(jìn)入基質(zhì)后進(jìn)一步在伴侶分子的引導(dǎo)下進(jìn)入（或定位）線粒體膜或膜間隙；定位于葉綠體基質(zhì)中的蛋白，其前體蛋白(在細(xì)胞質(zhì)中合成的) n端的轉(zhuǎn)運(yùn)肽僅具有導(dǎo)向基質(zhì)的序列，引導(dǎo)其穿過(guò)葉綠體膜進(jìn)入基質(zhì)，由基質(zhì)中特異的蛋白水解酶切去轉(zhuǎn)運(yùn)肽成為成熟蛋白質(zhì)；定位于葉綠體類囊體中蛋白，其前體蛋白n端的轉(zhuǎn)運(yùn)肽有兩個(gè)區(qū)域，分別引導(dǎo)兩步轉(zhuǎn)運(yùn)，其n端含有導(dǎo)向基質(zhì)的序列，引導(dǎo)其穿過(guò)葉綠體膜上由孔蛋白形成的通道進(jìn)入基質(zhì)；而c端含有導(dǎo)向類囊體的序列又引導(dǎo)其穿過(guò)類囊體膜，進(jìn)入類囊體腔，因此，它的轉(zhuǎn)運(yùn)肽經(jīng)歷兩次水解，一次在基質(zhì)內(nèi)，另一次在類囊體腔

21、中；不是由轉(zhuǎn)運(yùn)肽決定的，是成熟的捕光色素蛋白在其c端的跨膜區(qū)域類囊體導(dǎo)向序列（信號(hào)）引導(dǎo)多肽進(jìn)入類囊腔中形成成熟蛋白。9、 試比較光合碳同化三條途徑的主要異同點(diǎn)。高等植物的碳同化有3條途徑：卡爾文循環(huán)（c3途徑），c4途徑和景天酸代謝（cam）途徑。 10、 為什么說(shuō)線粒體和葉綠體是半自主性細(xì)胞器？1) 線粒體和葉綠體都有自我繁殖所必需的基本成分，有自身的dna ，能自我復(fù)制，并有編碼一定數(shù)量蛋白的遺傳信息，具有獨(dú)立進(jìn)行轉(zhuǎn)錄和翻譯的功能。2) 線粒體和葉綠體的絕大多數(shù)蛋白質(zhì)都是由核基因編碼，在細(xì)胞質(zhì)核糖體上合成，然后轉(zhuǎn)移至線粒體或葉綠體內(nèi)。這些蛋白質(zhì)與線粒體或葉綠體dna編碼的蛋白質(zhì)協(xié)同作用。

22、 3)在細(xì)胞核與發(fā)育成熟的線粒體和葉綠體之間的協(xié)同作用關(guān)系中，細(xì)胞核的作用更重要，一方面它提供了絕大部分遺傳信息；另一方面它具有關(guān)鍵的控制功能。因此，線粒體和葉綠體的自主程度是有限的，它們對(duì)核遺傳系統(tǒng)有很大的依賴性。4）、由于線粒體、葉綠體的生長(zhǎng)和增殖是受核基因組和其本身的基因組兩套遺傳系統(tǒng)的共同控制，因而，它們被稱為是半自主性的細(xì)胞器。11、簡(jiǎn)述線粒體與葉綠體的內(nèi)共生起源學(xué)說(shuō)和非共生起源學(xué)說(shuō)的主要論點(diǎn)及其實(shí)驗(yàn)證據(jù)。1）內(nèi)共生起源學(xué)說(shuō)：認(rèn)為線粒體和葉綠體分別起源于原始真核細(xì)胞內(nèi)共生的細(xì)菌和藍(lán)藻。即它們是被原始真核細(xì)胞吞噬后，在共生關(guān)系中形成的。主要論據(jù)：基因組在大小、形態(tài)和結(jié)構(gòu)方面與細(xì)菌相似；

23、有自己完整的蛋白質(zhì)合成系統(tǒng)，能獨(dú)立合成蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)合成機(jī)制有很多類似細(xì)菌而不同于真核生物。兩層被膜有不同的進(jìn)化來(lái)源，外膜與細(xì)胞的內(nèi)膜系統(tǒng)相似，內(nèi)膜與細(xì)菌質(zhì)膜相似。以分裂的方式進(jìn)行繁殖，與細(xì)菌的繁殖方式相同。能在異源細(xì)胞內(nèi)長(zhǎng)期生存，說(shuō)明線粒體和葉綠體具有的自主性與共生性的特征。線粒體的祖先很可能來(lái)自反硝化副球菌或紫色非硫光合細(xì)菌。發(fā)現(xiàn)介于胞內(nèi)共生藍(lán)藻與葉綠體之間的結(jié)構(gòu)-藍(lán)小體，其特征在很多方面可作為原始藍(lán)藻向葉綠體演化的佐證。2）非共生起源學(xué)說(shuō)：認(rèn)為真核細(xì)胞的前身是一個(gè)進(jìn)化上比較高等的好氧細(xì)菌，比典型的原核細(xì)胞大，這樣就要逐漸增加呼吸作用的膜表面。開(kāi)始是通過(guò)細(xì)菌cm的內(nèi)陷、擴(kuò)張和分化（形成的雙

24、層膜分別將基因組包圍在其中），后形成了線粒體、葉綠體和細(xì)胞核的雛形。解釋了真核細(xì)胞核被膜的形成與演化的漸進(jìn)過(guò)程。實(shí)驗(yàn)證據(jù)不多無(wú)法解釋為何線粒體、葉綠體與細(xì)菌在dna分子結(jié)構(gòu)和蛋白質(zhì)合成性能上有那么多相似之處對(duì)線粒體和葉綠體的dna酶、rna酶和核糖體的來(lái)源也很難解釋。真核細(xì)胞的細(xì)胞核能否起源于細(xì)菌的核區(qū)也很難解釋。第7章 ：真核細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)、蛋白質(zhì)分選與膜泡運(yùn)輸1、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的結(jié)構(gòu)組分及其在細(xì)胞生命活動(dòng)中的作用。 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的主要結(jié)構(gòu)成分及特點(diǎn)：水分子（約占70%）多以水化物的形式結(jié)合在蛋白質(zhì)等大分子表面，僅部分游離；與中間代謝有關(guān)的數(shù)千種酶類以及細(xì)胞質(zhì)骨架纖維蛋白等，這些蛋白質(zhì)之間，或蛋白質(zhì)

25、與其他大分子之間都是通過(guò)弱次級(jí)鍵而相互作用，并處于動(dòng)態(tài)平衡中；其他分子如糖原和脂滴等。 功能：形成一個(gè)高度有序、處于動(dòng)態(tài)平衡的結(jié)構(gòu)體系；完成各種中間代謝過(guò)程；維持細(xì)胞形態(tài)、細(xì)胞運(yùn)動(dòng)、胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸及能量傳遞等；蛋白質(zhì)的分選和運(yùn)輸；蛋白質(zhì)的修飾和選擇性地降解；幫助變性或錯(cuò)誤折疊的蛋白質(zhì)重新折疊，形成正確的分子構(gòu)象。2、比較糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能。主要存在細(xì)胞：前者主要存在于分泌蛋白的細(xì)胞；后者廣泛存在于分泌內(nèi)固醇的細(xì)胞。形狀：前者多呈扁囊狀，排列較為整齊；后者多為分支管狀，形成較為復(fù)雜的立體結(jié)構(gòu)。表面附著物：前者主要是核糖體，后者無(wú)核糖體附著，但有其它多種酶。主要功能：前者進(jìn)行分泌

26、的蛋白和多種膜蛋白的加工；后者主要參與合成脂質(zhì)，還有解毒和儲(chǔ)存ca2+的功能。3、 細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成部位及其去向如何？細(xì)胞中的蛋白質(zhì)都是在核糖體上合成的，并都是起始于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中。有些蛋白質(zhì)剛合成不久便轉(zhuǎn)移至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上，繼續(xù)進(jìn)行蛋白質(zhì)合成;其它的多肽是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中“游離”核糖體上合成的。 在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的蛋白質(zhì)，經(jīng)過(guò)修飾后，可能整合在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體的膜上或滯留在上述細(xì)胞器中，還有一部分經(jīng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、囊泡的轉(zhuǎn)運(yùn)，最后分泌的細(xì)胞外。 在“游離”核糖體上合成的蛋白質(zhì)，有些繼續(xù)停留在細(xì)胞質(zhì)中，作為一些酶類活形成細(xì)胞骨架;有些則是整合到細(xì)胞膜上，形成質(zhì)膜外周蛋白;還有一些蛋白質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞

27、核、線粒體、葉綠體中行使功能。4、糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成哪幾類蛋白質(zhì)？它們?cè)趦?nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的生物學(xué)意義又是什么？1）蛋白質(zhì)合成起始于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中“游離”核糖體，轉(zhuǎn)移到糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，多肽鏈一邊延伸一邊穿過(guò)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，合成的蛋白質(zhì)主要包括：向細(xì)胞外分泌的蛋白質(zhì)；膜的整合蛋白；構(gòu)成內(nèi)膜系統(tǒng)細(xì)胞器中的可溶性駐留蛋白。2）生物學(xué)意義在于：蛋白質(zhì)在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成后，再由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體中的一些酶進(jìn)行修飾和加工，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)為這些蛋白質(zhì)準(zhǔn)確有效地到達(dá)目的地提供了必要條件。5、指導(dǎo)分泌性蛋白在糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成需要哪些主要結(jié)構(gòu)或因子？它們?nèi)绾螀f(xié)同作用完成肽鏈在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成？1）需要的結(jié)構(gòu)或因子：胰腺細(xì)胞分泌的酶、漿細(xì)胞分泌

28、的抗體、小腸杯狀細(xì)胞分泌的粘蛋白、內(nèi)分泌腺分泌的多肽類激素、胞外基質(zhì)成分等。2）協(xié)同作用：分泌性蛋白n端序列作為信號(hào)肽，指導(dǎo)分泌性蛋白到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上合成，在蛋白質(zhì)合成結(jié)束之前信號(hào)肽被切除。只有n端信號(hào)序列而沒(méi)有停止序列的多肽，合成后進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔中；停止轉(zhuǎn)移序列位于多肽分子的中部，合成后最終成為跨膜蛋白；含多個(gè)起始轉(zhuǎn)移序列和多個(gè)停止轉(zhuǎn)移序列的多肽會(huì)成為多次跨膜的膜蛋白。6、結(jié)合高爾基體的結(jié)構(gòu)特征，談?wù)勊窃鯓有惺蛊渖砉δ艿模?) 結(jié)構(gòu)特征: 一些排列較為整齊的扁平膜囊堆疊在一起， 構(gòu)成了高爾基復(fù)合體的主體結(jié)構(gòu)。膜囊周圍又有大量的大小不等的囊泡結(jié)構(gòu)。 高爾基體是一種有極性的細(xì)胞器。在很多細(xì)胞中，高

29、爾基體靠近核的一面，囊泡彎曲呈凸面, 稱為形成面或順面；面向細(xì)胞質(zhì)膜的一面常呈凹面，稱為成熟面或反面。從順面到反面，囊泡膜的厚度逐漸增大。 2) 功能：將內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的多種蛋白質(zhì)進(jìn)行加工、分類和包裝，然后分門別類地運(yùn)送到細(xì)胞特定的部位或分泌到細(xì)胞外；內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的脂質(zhì)一部分也要通過(guò)高爾基體向細(xì)胞質(zhì)膜的溶酶體膜等部位運(yùn)輸，因此可以說(shuō)，高爾基體是細(xì)胞內(nèi)大分子運(yùn)輸?shù)囊粋€(gè)主要交通樞紐；高爾基體還是細(xì)胞內(nèi)糖類合成的工廠，在細(xì)胞生命活動(dòng)中起多種重要的作用。 7、蛋白質(zhì)的糖基化的基本類型、特征及生物學(xué)意義是什么？1）基本類型： n連接的糖基化；o連接的糖基化2）特征： n連接與o連接的寡糖比較 類 型特 征

30、n-連接o-連接1合成部位2合成方式3與之結(jié)合的4最終長(zhǎng)度5第一個(gè)糖殘基糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體來(lái)自同一個(gè)寡糖前體天冬酰胺至少5個(gè)糖殘基n乙酰葡糖胺高爾基體一個(gè)個(gè)單糖加上去絲氨酸、蘇氨酸、羥賴氨酸、羥脯氨酸一般14個(gè)糖殘基，但abo血型抗原較長(zhǎng)n乙酰半乳糖胺等3)蛋白質(zhì)糖基化的特點(diǎn)及其生物學(xué)意義糖蛋白寡糖鏈的合成與加工沒(méi)有模板，靠不同的酶在細(xì)胞不同間隔中經(jīng)歷復(fù)雜的加工過(guò)程才能完成。糖基化作為部分蛋白質(zhì)的分選信號(hào)，以有利于分類、包裝和裝運(yùn)；對(duì)多數(shù)由高爾基體分選的蛋白質(zhì)來(lái)說(shuō)，糖基化的主要作用是：使蛋白質(zhì)在成熟過(guò)程中折疊成正確構(gòu)象；增加蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性；多羥基糖側(cè)鏈影響蛋白質(zhì)的水溶性及蛋白質(zhì)所帶電荷的性質(zhì)

31、。（4）進(jìn)化上的意義：寡糖鏈具有一定的剛性，從而限制了其它大分子接近細(xì)胞表面的膜蛋白，這就可能使真核細(xì)胞的祖先具有一個(gè)保護(hù)性的外被，同時(shí)又不象細(xì)胞壁那樣限制細(xì)胞的形狀與運(yùn)動(dòng)。 8、溶酶體是怎樣發(fā)生的？它有哪些基本功能？1）發(fā)生途徑：溶酶體酶合成在糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成并經(jīng)n-連接的糖基化修飾后轉(zhuǎn)至高爾基體，在高爾基體的順面膜囊中寡糖鏈上的甘露糖殘基被磷酸化形成m6p，在高爾基體的反面膜囊和tgn膜上存在m6p的受體，這樣溶酶體的酶與其他蛋白質(zhì)區(qū)分開(kāi)來(lái)，并得以濃縮，最后以出芽的方式轉(zhuǎn)運(yùn)到溶酶體中，m6p的受體返回高爾基體。2）基本功能：清除無(wú)用的生物大分子、衰老的細(xì)胞器及衰老損傷和死亡的細(xì)胞，防御功能

32、（如巨噬細(xì)胞可以識(shí)別并吞噬入侵的病毒或細(xì)菌，在溶酶體作用下將其殺死并進(jìn)一步降解）；作為細(xì)胞內(nèi)的消化“器官”為細(xì)胞提供營(yíng)養(yǎng)；在分泌腺細(xì)胞中，溶酶體常常攝入分泌顆粒，可能參與分泌過(guò)程的調(diào)節(jié)；參與清除贅生組織或退行性變化的細(xì)胞（如蝌蚪尾巴的退化）；（6）受精過(guò)程中的精子的頂體反應(yīng)。 9、過(guò)氧化物酶體與溶酶體有哪些區(qū)別？怎樣理解過(guò)氧化物酶體是異質(zhì)性的細(xì)胞器？1）區(qū)別：過(guò)氧化物酶體和初級(jí)溶酶體的形態(tài)與大小類似，但過(guò)氧化物酶體中的尿酸氧化酶等常形成晶格狀結(jié)構(gòu)，可作為電鏡下識(shí)別的主要特征。特征初級(jí)溶酶體過(guò)氧化物酶體形態(tài)大小多呈球形，直徑0.2-0.5微米，無(wú)酶晶體球形，哺乳動(dòng)物細(xì)胞中直徑多在0.15-0.2

33、5微米，內(nèi)常有酶的晶體酶種類酸性水解酶含有氧化酶類ph5左右7左右是否需要o2不需要需要功能細(xì)胞內(nèi)的消化作用多種功能發(fā)生酶在糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中合成，經(jīng)高爾基體出芽形成酶主要在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中合成，經(jīng)分裂和組裝形成識(shí)別的標(biāo)志酶酸性水解酶等過(guò)氧化氫酶2） 在不同生物細(xì)胞中甚至單細(xì)胞生物的不同個(gè)體中，過(guò)氧化物酶體所含酶的種類及其行使的功能都有所不同，因此說(shuō)過(guò)氧化物酶體是異質(zhì)性的細(xì)胞器。10. 圖解說(shuō)明細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)的各種細(xì)胞器在結(jié)構(gòu)和功能上的聯(lián)系。11. 何謂蛋白質(zhì)的分選？圖解真核細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)分選途徑。（p202204）蛋白質(zhì)和分選指依靠蛋白質(zhì)自身信號(hào)序列，從蛋白質(zhì)起始合成部位轉(zhuǎn)運(yùn)到其功能發(fā)揮部位的過(guò)程。核基因

34、編碼的蛋白質(zhì)的分選大體可分為后翻譯轉(zhuǎn)運(yùn)途徑和共翻譯轉(zhuǎn)運(yùn)途徑。12. 已知的膜泡運(yùn)輸有哪幾種類型？各自主要功能如何？13、怎樣理解細(xì)胞結(jié)構(gòu)組裝的生物學(xué)意義？生物大分子向復(fù)雜的細(xì)胞結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)體系的組裝方式大體可分為：自我組裝、協(xié)助組裝、直接組裝。有些組裝過(guò)程需要atp或gtp提供能量。組裝具有重要的生物學(xué)意義：1）減少和校正蛋白質(zhì)合成中出現(xiàn)的錯(cuò)誤；2）可大大減少所需要的遺傳物質(zhì)信息量；3）通過(guò)組裝與去組裝更容易調(diào)節(jié)與控制多種生物學(xué)過(guò)程。第8章 、細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)1、試述細(xì)胞以哪些方式進(jìn)行通訊？各種方式之間有何不同？細(xì)胞通訊是指一個(gè)細(xì)胞發(fā)出的信息通過(guò)介質(zhì)傳遞到另一個(gè)細(xì)胞產(chǎn)生相應(yīng)的反應(yīng)。1）細(xì)胞的通訊方式

35、細(xì)胞以三種方式進(jìn)行通訊：細(xì)胞通過(guò)分泌化學(xué)信號(hào)進(jìn)行細(xì)胞間相互通訊，這是多細(xì)胞生物包括動(dòng)植物最普遍采用的通訊方式；細(xì)胞間接觸性依賴的通訊，細(xì)胞間直接接觸，通過(guò)與質(zhì)膜結(jié)合的信號(hào)分子影響其他細(xì)胞；細(xì)胞間形成間隙連接使細(xì)胞質(zhì)相互溝通，通過(guò)交換小分子來(lái)實(shí)現(xiàn)代謝偶聯(lián)或電偶聯(lián)。2）細(xì)胞通訊方式之間不同點(diǎn)通過(guò)細(xì)胞分泌化學(xué)信號(hào)的通訊方式：細(xì)胞間的通訊需要細(xì)胞分泌化學(xué)信號(hào)；細(xì)胞接觸性依賴的通訊方式：細(xì)胞間直接接觸，不需要分泌的化學(xué)信號(hào)分子的釋放，是通過(guò)與質(zhì)膜結(jié)合的信號(hào)分子與其相接觸的靶細(xì)胞質(zhì)膜上的受體分子相結(jié)合，影響其他細(xì)胞。細(xì)胞間隙連接的通訊方式：細(xì)胞間通過(guò)孔隙交換小分子實(shí)現(xiàn)代謝偶聯(lián)或電偶聯(lián)。2、何謂信號(hào)傳遞中的

36、分子開(kāi)關(guān)蛋白？舉例說(shuō)明其作用機(jī)制。具有可逆磷酸化控制的蛋白激酶稱為分子開(kāi)關(guān)蛋白。分子開(kāi)關(guān)的蛋白有兩類：1）通過(guò)磷酸化傳遞信號(hào)的開(kāi)關(guān)蛋白：其活性由蛋白激酶使之磷酸化而開(kāi)啟，由蛋白磷酸酯酶使之去磷酸化而關(guān)閉；2）通過(guò)結(jié)合蛋白傳遞信號(hào)的分子開(kāi)關(guān)蛋白：由gtp結(jié)合蛋白組成，結(jié)合gtp而活化，結(jié)合gdp而失活。作用機(jī)制：如no（包內(nèi)第二信使分子）在導(dǎo)致血管平滑肌舒張中的作用機(jī)制，即no導(dǎo)致靶細(xì)胞內(nèi)的可溶性鳥(niǎo)苷酸活化，血管內(nèi)皮細(xì)胞釋放no，應(yīng)答神經(jīng)終末的刺激，no擴(kuò)散進(jìn)入靶細(xì)胞與靶蛋白結(jié)合，快速導(dǎo)致血管平滑肌的舒張，從而引起血管擴(kuò)張、血流暢通。3、 試分析細(xì)胞信號(hào)系統(tǒng)的組成及作用。4、 簡(jiǎn)要比較g蛋白偶聯(lián)

37、受體介導(dǎo)的信號(hào)通路有何異同？5、概述受體酪氨酸激酶介導(dǎo)的信號(hào)通路的組成、特點(diǎn)及其主要功能。rtk- ras信號(hào)通路：配體rtk adaptor grfrasraf（mapkkk）mapkkmapk進(jìn)入細(xì)胞核其它激酶或基因調(diào)控蛋白（轉(zhuǎn)錄因子）的磷酸化修鈽。信號(hào)通路的組成：配體生長(zhǎng)因子；rtk酪氨酸；接頭蛋白（生長(zhǎng)因子受體接頭蛋白-2，grb-2）；grf鳥(niǎo)苷酸釋放因子；rasgtp結(jié)合蛋白；raf是絲氨酸/蘇氨酸（ser/thr）蛋白激酶（稱mapkkk）。主要功能：調(diào)節(jié)細(xì)胞的增殖與分化，促進(jìn)細(xì)胞存活，以及細(xì)胞代謝過(guò)程中的調(diào)節(jié)與校正。6、請(qǐng)總結(jié)細(xì)胞信號(hào)的整合方式與控制機(jī)制。第9章 、細(xì)胞骨架2、

38、除支持作用和運(yùn)動(dòng)功能外，細(xì)胞骨架還有什么功能？怎樣理解骨架的概念？ 除支持作用和運(yùn)動(dòng)功能外，細(xì)胞骨架還具有為物質(zhì)運(yùn)輸提供軌道、參與肌肉收縮和細(xì)胞分化、介導(dǎo)染色體的移動(dòng)和動(dòng)物細(xì)胞胞質(zhì)分裂、形成細(xì)胞的特化結(jié)構(gòu)等功能。骨架是指真核細(xì)胞內(nèi)一個(gè)復(fù)雜的由特異蛋白組成的纖維網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，都具有支持的功能，在細(xì)胞形態(tài)維持和膜性細(xì)胞器定位和移動(dòng)過(guò)程中具有重要的作用。在理解骨架概念時(shí)，要注意以下幾點(diǎn)： 細(xì)胞骨架是一種動(dòng)態(tài)平衡的結(jié)構(gòu)； 具有多種功能； 由蛋白質(zhì)組裝而成，組裝的過(guò)程受到信號(hào)的調(diào)節(jié)。3、細(xì)胞中同時(shí)存在幾種骨架體系有什么意義?是否是物質(zhì)和能量的一種浪費(fèi)?1. 微管功能：(1)維持細(xì)胞的形態(tài)；(2)細(xì)胞器的定位

39、；(3)細(xì)胞內(nèi)運(yùn)輸；(4)紡錘體與染色體運(yùn)動(dòng)；(5)纖毛和鞭毛運(yùn)動(dòng)； 2. 微絲功能：(1) 維持細(xì)胞外形；(2)胞質(zhì)環(huán)流；(3)變形運(yùn)動(dòng)；(4)支持微絨毛；(5)形成微絲束與應(yīng)力纖維；(6)胞質(zhì)分裂； 3.中間絲功能： (1)增強(qiáng)細(xì)胞抗機(jī)械壓力的能力；(2) 參與橋粒和半橋粒的形成和維持；(3)對(duì)于維持肌肉的收縮裝置起重要作用 微管、微絲和中間絲共同構(gòu)成了細(xì)胞內(nèi)精密的骨架體系, 三者在細(xì)胞的各種生命活動(dòng)中既相互配合又各有分工所以不是物質(zhì)和能量的浪費(fèi)，同時(shí)存在幾種骨架體系，使得一種結(jié)構(gòu)遭到破壞時(shí)，其他的結(jié)構(gòu)仍然可以起到支撐作用。4.為什么說(shuō)細(xì)胞骨架是細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能的組織者？細(xì)胞內(nèi)一些細(xì)胞器和生

40、物大分子的不對(duì)稱分布有什么意義？（1）微管能形成鞭毛、纖毛、基體和中心體等結(jié)構(gòu)，微絲參與微絨毛、收縮環(huán)、應(yīng)力纖維、黏合斑和黏合帶的形成，中間絲對(duì)維持細(xì)胞核的形態(tài)和形成橋粒等具有重要作用。細(xì)胞骨架在細(xì)胞形態(tài)發(fā)生和維持等方面就具有重要作用。除支持功能外，它還在物質(zhì)運(yùn)輸、信號(hào)傳遞、細(xì)胞運(yùn)動(dòng)、細(xì)胞分裂等活動(dòng)中具有重要作用。因此說(shuō)細(xì)胞骨架是細(xì)胞結(jié)構(gòu)和胞內(nèi)的組織者。（2）細(xì)胞內(nèi)一些細(xì)胞器和生物大分子的不對(duì)稱分布于細(xì)胞不同結(jié)構(gòu)或部分具有特定的功能時(shí)相互聯(lián)系的。這種不對(duì)稱分布于細(xì)胞骨架的組織方式有關(guān)。例如，細(xì)胞皮層中含有豐富的微絲結(jié)構(gòu)，這與皮層中的微絲參與膜骨架的形成、細(xì)胞的吞噬活動(dòng)和細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)等有關(guān)；神經(jīng)細(xì)

41、胞中的軸突和樹(shù)突具有大量的胞質(zhì)骨架，這與軸突和樹(shù)突形態(tài)的維持以及物質(zhì)的定向運(yùn)輸有關(guān)；橋粒、半橋粒、黏合斑和黏合帶含有豐富的胞質(zhì)骨架結(jié)構(gòu)，這與錨定連接的形成有關(guān)。因此細(xì)胞內(nèi)一些細(xì)胞器和生物大分子的不對(duì)稱分布這一特點(diǎn)是與細(xì)胞特定結(jié)構(gòu)的功能相一致的。4、如何理解細(xì)胞骨架的動(dòng)態(tài)不穩(wěn)定性？這一現(xiàn)象與細(xì)胞生命活動(dòng)過(guò)程有什么關(guān)系? 細(xì)胞骨架的動(dòng)態(tài)不穩(wěn)定性是指細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu)在一定條件下可以動(dòng)態(tài)去組裝或者重新組裝。這一特性在生命活動(dòng)過(guò)程中具有非常重要的生物學(xué)意義：(1)在細(xì)胞周期中，細(xì)胞內(nèi)的微管經(jīng)歷著動(dòng)態(tài)組裝和去組裝，在間期和分裂期，其分布或組織形式存在很大的差異。（2）胞質(zhì)環(huán)流和細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)或遷移需要凝膠與溶膠的

42、互變。（3）細(xì)胞的分裂需要紡錘體的組裝于解聚。（4）細(xì)胞核的消失與重新形成也涉及核纖層結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)不穩(wěn)定性。（5）踏車行為不是沒(méi)有意義的，它改變了微管或微絲在細(xì)胞中分布的部位，可能與細(xì)胞的移動(dòng)有關(guān)。 因此，細(xì)胞骨架的動(dòng)態(tài)不穩(wěn)定性在生命過(guò)程中具有重要的作用。 第十章、細(xì)胞核與染色體1、概述細(xì)胞核的基本結(jié)構(gòu)及其主要功能。1）核被膜（包括核孔復(fù)合體）：外核膜，附有核糖體顆粒；內(nèi)核膜，有特有的蛋白成份（如核纖層蛋白b受體）；核纖層；核周間隙、核孔 。 其功能為：構(gòu)成核、質(zhì)之間的天然選擇性屏障；避免生命活動(dòng)的彼此干擾；保護(hù)dna不受細(xì)胞骨架運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的機(jī)械力的損傷；核質(zhì)之間的物質(zhì)交換與信息交流。2）染色質(zhì)

43、：指間期細(xì)胞核內(nèi)由dna、組蛋白、非組蛋白及少量rna組成的線性復(fù)合結(jié)構(gòu), 是間期細(xì)胞遺傳物質(zhì)存在的形式；染色體 ，指細(xì)胞在有絲分裂或減數(shù)分裂過(guò)程中, 由染色質(zhì)聚縮而成的棒狀結(jié)構(gòu)。染色質(zhì)與染色體是在細(xì)胞周期不同的功能階段可以相互轉(zhuǎn)變的的形態(tài)結(jié)構(gòu)染色質(zhì)與染色體具有基本相同的化學(xué)組成，但包裝程度不同，構(gòu)象不同。3）核仁：纖維中心 、致密纖維組分 、顆粒組分 、核仁相隨染色質(zhì) 、核仁基質(zhì) )。其功能為：核糖體的生物發(fā)生 ，包括rrna的合成、加工和核糖體亞單位的裝配；rrna基因轉(zhuǎn)錄；rrna前體的加工。 4）核基質(zhì)或核骨架 ：包括核基質(zhì)、核纖層(或核纖層-核孔復(fù)合體結(jié)構(gòu)體系),以及染色體骨架。；

44、核骨架是存在于真核細(xì)胞核內(nèi)真實(shí)的結(jié)構(gòu)體系；核骨架與核纖層、中間纖維相互連接形成貫穿于核與質(zhì)的一個(gè)獨(dú)立結(jié)構(gòu)系統(tǒng)；核骨架的主要成分是由非組蛋白的纖維蛋白構(gòu)成的, 含有多種蛋白成分及少量rna；核骨架與dna復(fù)制、基因表達(dá)及染色體的包裝與構(gòu)建有密切關(guān)系。細(xì)胞核是細(xì)胞內(nèi)最重要的細(xì)胞器，是遺傳和代謝的調(diào)控中心。細(xì)胞核是遺傳信息的儲(chǔ)存場(chǎng)所，在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行基因復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄初產(chǎn)物的加工過(guò)程，從而控制細(xì)胞的遺傳和代謝活動(dòng)。 2、試述核孔復(fù)合體的結(jié)構(gòu)及其功能。核孔復(fù)合體(npc)鑲嵌在內(nèi)外核膜融合形成的核孔上，由外向內(nèi)有4種結(jié)構(gòu)組分：胞質(zhì)環(huán)：位于核孔邊緣的胞質(zhì)面，在環(huán)上有8條纖維伸向基質(zhì)；輻：由核孔邊緣伸向核

45、孔中央；中央栓（即栓）：位于核孔中心，可能是物質(zhì)運(yùn)輸作用；核質(zhì)環(huán)：環(huán)上對(duì)稱地連有8條纖維深入核內(nèi)，在纖維的末端形成核籃 。其功能為：核孔復(fù)合體是一個(gè)雙功能、雙向性的親水性核質(zhì)交換的通道，可以介導(dǎo)：自由擴(kuò)散；協(xié)助擴(kuò)散；信號(hào)介導(dǎo)的核輸入；信號(hào)介導(dǎo)的核輸出等。雙向性表現(xiàn)在既介導(dǎo)蛋白質(zhì)的入核轉(zhuǎn)運(yùn)，又介導(dǎo)rna、核糖核蛋白顆粒（rnp）的出核轉(zhuǎn)運(yùn)。雙功能表現(xiàn)在它有兩種運(yùn)輸方式：被動(dòng)擴(kuò)散與主動(dòng)運(yùn)輸。在物質(zhì)交換的過(guò)程中，通過(guò)信息物質(zhì)的了核和入核轉(zhuǎn)運(yùn)并同細(xì)胞核內(nèi)或細(xì)胞質(zhì)內(nèi)相關(guān)受體結(jié)合，實(shí)現(xiàn)核質(zhì)間的信息交流。3、染色質(zhì)按功能分為幾類？它們的特點(diǎn)是什么？（1）間期染色質(zhì)按其形態(tài)表現(xiàn)、染色和生化特點(diǎn)，可分為常染色體

46、和異染色質(zhì)兩類，異染色質(zhì)又可以分為結(jié)構(gòu)異染色質(zhì)和兼性異染色質(zhì)。處于常染色質(zhì)狀態(tài)只是基因轉(zhuǎn)錄的必要條件而非充分條件，因此，按其功能狀態(tài)又將染色質(zhì)分為活性染色質(zhì)和非活性染色質(zhì)。（2）各自特征：常染色質(zhì)折疊壓縮程度低，處于伸展?fàn)顟B(tài)，用堿性染料染色時(shí)著色較淺，主要由編碼序列和中度重復(fù)序列dna構(gòu)成；異染色質(zhì)折疊壓縮程度高，處于聚縮狀態(tài)，堿性染料染色時(shí)著色較深。結(jié)構(gòu)異染色質(zhì)不僅在復(fù)制期，在整個(gè)細(xì)胞周期均處于聚縮狀態(tài)，在細(xì)胞周期中的變化不大。由相對(duì)簡(jiǎn)單、高度重復(fù)的dna序列構(gòu)成，它具有顯著的遺傳惰性，不轉(zhuǎn)錄也不編碼蛋白質(zhì)。兼性異染色質(zhì)是由原來(lái)的常染色質(zhì)聚縮，從而喪失基因轉(zhuǎn)錄活性。4、 組蛋白與非組蛋白如何

47、參與表觀遺傳的調(diào)控？表觀遺傳是指由非 dna序列變化引起的表型變化，主要是由dna化學(xué)修飾導(dǎo)致的。組蛋白主要參與核小體形成，形成染色質(zhì)的高級(jí)結(jié)構(gòu)，位于核組裝成成熟dna 的轉(zhuǎn)錄活性受組蛋白和dna間結(jié)合狀態(tài)的影響。組蛋dna的結(jié)合改變，當(dāng)二者之間的結(jié)合變緊密時(shí)，基因轉(zhuǎn)錄活性下降或不能轉(zhuǎn)錄，當(dāng)變疏松時(shí)，基因轉(zhuǎn)錄活性增強(qiáng)或激活，從而影響表觀遺傳。非組蛋白可以和dna上的特異位點(diǎn)結(jié)合，引起dna構(gòu)象變化，導(dǎo)致dna和其他非組蛋白以及組蛋白的結(jié)合發(fā)生變化。最終促使dna解螺旋，dna和組蛋白分離使染色質(zhì)結(jié)構(gòu)疏松，或相反，引起基因的失活或激活，從而影響表觀遺傳。5、試述從dna到染色體的包裝過(guò)程。dna

48、為什么要包裝成染色質(zhì)？（1）從dna到染色體經(jīng)過(guò)四級(jí)包裝過(guò)程： 一級(jí)結(jié)構(gòu)，核小體；二級(jí)結(jié)構(gòu)，螺線管 三級(jí)結(jié)構(gòu)，超螺線管 四級(jí)結(jié)構(gòu)，染色單體 即：dna壓縮7倍核小體壓縮6倍螺線管壓縮40倍超螺線管壓縮5倍染色單體 。經(jīng)過(guò)四級(jí)螺旋包裝形成的染色體結(jié)構(gòu)，共壓縮了8400倍。（2）dna包裝成染色質(zhì)后,長(zhǎng)度壓縮了近萬(wàn)倍,更易在細(xì)胞核這個(gè)狹小的空間中存在,并利于順利完成復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和分離。染色質(zhì)結(jié)構(gòu)的形成使得真核生物基因結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，調(diào)節(jié)機(jī)制更加多樣，從而使真核生物更能適應(yīng)環(huán)境。6、分析中期染色體的三種功能元件及其作用。1）自主復(fù)制dna序列：具有一段11-14bp的同源性很高的富含at的共有序列，其上

49、下游各200bp左右的區(qū)域是維持ars功能所必需的。它確保染色體在細(xì)胞周期中能夠自我復(fù)制，維持染色體在細(xì)胞世代中的連續(xù)性。2）著絲粒dna序列：包含兩個(gè)相鄰的核心區(qū)，80-90bp的at區(qū)，11bp的保守區(qū)。它使細(xì)胞分裂時(shí)已完成復(fù)制的染色體能平均分配到子代細(xì)胞中去。3）端粒dna序列，染色體dna3丿末端的重復(fù)序列。它負(fù)責(zé)保持染色體的獨(dú)立性和完整性。7、概述核仁的結(jié)構(gòu)及其功能。1）結(jié)構(gòu)：纖維中心（fc），fc是rrna基因的儲(chǔ)存位點(diǎn)，可能與核仁中染色質(zhì)的結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)有關(guān)；致密纖維組分（dfc），轉(zhuǎn)錄主要發(fā)生在fc與 dfc的交界處，并加工初始轉(zhuǎn)錄本，故dfc組分復(fù)雜，既有擴(kuò)增的rdna，又有rdn

50、a的初始轉(zhuǎn)錄本；顆粒組分（gc），是正在加工的核糖體亞單位的前體顆粒，是核糖體壓?jiǎn)挝怀墒旌蛢?chǔ)存的位點(diǎn)，其主要成分為分子質(zhì)量不等的rnp結(jié)構(gòu)。2）功能：核仁的主要功能與核糖體的生物發(fā)生相關(guān)，其中纖維中心是rrna基因的儲(chǔ)存位點(diǎn)；纖維中心與致密纖維組分的交界處發(fā)生rrna初始轉(zhuǎn)錄及加工；而顆粒組分則是核糖體亞單位裝配、成熟和存儲(chǔ)位點(diǎn)。另外，核仁還參與mrna的輸出與降解。8、如何保證眾多的細(xì)胞生命活動(dòng)在巨小的細(xì)胞核內(nèi)有序進(jìn)行？形成相對(duì)獨(dú)立的結(jié)構(gòu)區(qū)域核被膜、染色質(zhì)、核仁和核基質(zhì)，由它們分別行使不同的功能，這是保證細(xì)胞核內(nèi)各項(xiàng)生命活動(dòng)有序進(jìn)行的重要保證。 由核被膜上的核孔復(fù)合體完成親核蛋白和其他小分子

51、物質(zhì)的入核轉(zhuǎn)運(yùn)；進(jìn)入的調(diào)控因子和染色質(zhì)上的特異dna序列結(jié)合，調(diào)控染色質(zhì)上dna的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄；轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物在核基質(zhì)中完成加工修飾后與核中的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白結(jié)合，通過(guò)核孔出核轉(zhuǎn)運(yùn)。同時(shí)，核仁上完成rrna的轉(zhuǎn)錄加工、rnp顆粒的組裝和加工，加工修飾后核糖體亞單位也通過(guò)核孔出核轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞核，與細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的mrna結(jié)合表達(dá)蛋白。 不同的生命活動(dòng)分別在不同的結(jié)構(gòu)區(qū)域中完成，而且各生命活動(dòng)之間存在相互作用，這共同促使在巨小的核中生命活動(dòng)的有序進(jìn)行。第10章 、核糖體1、以80s核糖體為例，說(shuō)明核糖體的結(jié)構(gòu)成分及其功能。核糖體是一種沒(méi)有被膜包裹的顆粒狀結(jié)構(gòu)，其主要成分：核糖體表面r蛋白質(zhì)40%，核糖體內(nèi)部rrna6

52、0%。 80s的核糖體普遍存在于真核細(xì)胞內(nèi)，由60s大亞單位與40s小亞單位組成，60s大亞單位相對(duì)分子質(zhì)量為3200103，40s小亞單位的相對(duì)分子質(zhì)量為1600103。小亞單位中含有18s的rrna分子，相對(duì)分子質(zhì)量為900103，含有33種r蛋白；大亞單位中含有一個(gè)28s的rrna分子，相對(duì)分子質(zhì)量為1600103，還含有一個(gè)5s的rrna分子和一個(gè)5.8s的rrna分子，含有49種r蛋白。核糖體大小亞單位常游離于胞質(zhì)中，只有當(dāng)小亞單位與mrna結(jié)合后大亞單位才與小亞單位結(jié)合形成完整核糖體。肽鏈合成終止后，大小亞單位解離，重又游離于胞質(zhì)中。核糖體是合成蛋白質(zhì)的細(xì)胞器，其唯一的功能是按照m

53、rna的指令由氨基酸高效且精確地合成多肽鏈。2、已知核糖體上有哪些活性部位？它們?cè)诙嚯暮铣芍懈髌鹗裁醋饔?？活性部位及其作用：與mrna的結(jié)合位點(diǎn)與新?lián)饺氲陌滨?trna的結(jié)合位點(diǎn)氨?；稽c(diǎn)，又稱a位點(diǎn)與延伸中的肽酰-trna的結(jié)合位點(diǎn)肽?；稽c(diǎn)，又稱p位點(diǎn)肽酰轉(zhuǎn)移后與即將釋放的trna的結(jié)合位點(diǎn)e位點(diǎn)(exit site)與肽酰trna從a位點(diǎn)轉(zhuǎn)移到p位點(diǎn)有關(guān)的轉(zhuǎn)移酶(即延伸因子ef-g)的結(jié)合位點(diǎn)肽酰轉(zhuǎn)移酶的催化位點(diǎn)與蛋白質(zhì)合成有關(guān)的其它起始因子、延伸因子和終止因子的結(jié)合位點(diǎn) 3、何謂多聚核糖體？以多聚核糖體的形式行使功能的生物學(xué)意義是什么？1）概念：核糖體在細(xì)胞內(nèi)并不是單個(gè)獨(dú)立地執(zhí)行功能，

54、而是由多個(gè)甚至幾十個(gè)核糖體串連在一條mrna分子上高效地進(jìn)行肽鏈的合成，這種具有特殊功能與形態(tài)結(jié)構(gòu)的核糖體與mrna的聚合體稱為多聚核糖體。2）多聚核糖體的生物學(xué)意義：細(xì)胞內(nèi)各種多肽的合成，不論其分子量的大小或是mrna的長(zhǎng)短如何，單位時(shí)間內(nèi)所合成的多肽分子數(shù)目都大體相等。以多聚核糖體的形式進(jìn)行多肽合成，對(duì)mrna的利用及對(duì)其濃度的調(diào)控更為經(jīng)濟(jì)和有效。 4、試比較原核細(xì)胞與真核細(xì)胞的核糖體在結(jié)構(gòu)與組分及蛋白質(zhì)合成上的異同點(diǎn)。結(jié)構(gòu)與組分的比較：核糖體亞基rrnar蛋白細(xì)菌:70s相對(duì)分子質(zhì)量2.510666%rna50s23s=2904堿基5s=120堿基3130s16s=1542堿基21哺乳動(dòng)

55、物：80s相對(duì)分子質(zhì)量4.210660rna60s28s=4718堿基5.8s=160堿基5s=120堿基4940s18s=1874堿基33在蛋白質(zhì)合成上的相同點(diǎn)：原核細(xì)胞與真核細(xì)胞的蛋白質(zhì)合成均是以多聚核糖體的形式進(jìn)行的，可大大提高多肽合成的速度。在蛋白質(zhì)合成上的不同點(diǎn)：原核細(xì)胞由dna轉(zhuǎn)錄mrna和由mrna翻譯成蛋白質(zhì)是同時(shí)并幾乎在同一部位進(jìn)行；真核細(xì)胞的dna轉(zhuǎn)錄在核內(nèi)，蛋白質(zhì)合成在胞質(zhì)中。5、有哪些實(shí)驗(yàn)證據(jù)表明肽酰轉(zhuǎn)移酶是rrna,而不是蛋白質(zhì)？rrna催化功能的發(fā)現(xiàn)有什么意義？ 肽酰轉(zhuǎn)移酶是rrna而不是蛋白質(zhì)的主要依據(jù)如下很難確定核糖體中哪一種蛋白質(zhì)具有催化功能。 在e.coli中核糖體蛋白質(zhì)突變甚至缺失對(duì)蛋白質(zhì)合成并沒(méi)有表現(xiàn)出“全”或“無(wú)”的影響。 多數(shù)抗蛋白質(zhì)合成抑制劑的突變株，并非由于r蛋白的基因突變而往往是rrna基因突變。 在整個(gè)進(jìn)化過(guò)程中，rrna的結(jié)構(gòu)比核糖體蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)具有更高的保守性。 純化的23srrna（含少于5%的蛋白質(zhì)）具有肽酰轉(zhuǎn)移酶的活性。rrna催化功能的發(fā)現(xiàn)對(duì)于研究生命的進(jìn)化具有重要的意義，既具有遺傳信息的載體功能又具有催化功能的rrna在進(jìn)化上可能出現(xiàn)在dna和蛋白質(zhì)之前。6、你認(rèn)為最早出現(xiàn)的簡(jiǎn)單生命體中的生物大分子是