細(xì)胞生物學(xué)翟中和后練習(xí)題及答案_第1頁
細(xì)胞生物學(xué)翟中和后練習(xí)題及答案_第2頁
細(xì)胞生物學(xué)翟中和后練習(xí)題及答案_第3頁
細(xì)胞生物學(xué)翟中和后練習(xí)題及答案_第4頁
細(xì)胞生物學(xué)翟中和后練習(xí)題及答案_第5頁
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1、第一章:緒論1 細(xì)胞生物學(xué)的任務(wù)是什么?它的范圍都包括哪些? 1) 任務(wù): 細(xì)胞生物學(xué)的任務(wù)是以細(xì)胞為著眼點(diǎn),與其他學(xué)科的重要概念兼容并蓄,來闡明生物各級結(jié)構(gòu)層次生命現(xiàn)象的本質(zhì)。 2) 范圍: (1) 細(xì)胞的細(xì)微結(jié)構(gòu); (2) 細(xì)胞分子水平上的結(jié)構(gòu); (3) 大分子結(jié)構(gòu)變化與細(xì)胞生理活動的關(guān)系及分子解剖。 2. 細(xì)胞生物學(xué)在生命科學(xué)中所處的地位,以及它與其他學(xué)科的關(guān)系1)地位:以細(xì)胞作為生命活動的基本單位,探索生命活動規(guī)律,核心問題是將遺傳與發(fā)育在細(xì)胞水平上的結(jié)合。2)關(guān)系:應(yīng)用現(xiàn)代物理學(xué)與化學(xué)的技術(shù)成就和分子生物學(xué)的概念與方法,研究生命現(xiàn)象及其規(guī)律。3. 如何理解E.B.Wilson所說的“

2、一切生物學(xué)問題的答案最終要到細(xì)胞中去尋找”。 1) 細(xì)胞是一切生物體的最基本的結(jié)構(gòu)和功能單位。 2) 所謂生命實(shí)質(zhì)上即是細(xì)胞屬性的體現(xiàn)。生物體的一切生命現(xiàn)象,如生長、發(fā)育、繁殖、遺傳、分化、代謝和激應(yīng)等都是細(xì)胞這個基本單位的活動體現(xiàn)。 3) 生物科學(xué),如生理學(xué)、解剖學(xué)、遺傳學(xué)、免疫學(xué)、胚胎學(xué)、組織學(xué)、發(fā)育生物學(xué)、分子生物學(xué)等,其研究的最終目的都是要從細(xì)胞水平上來闡明各自研究領(lǐng)域中生命現(xiàn)象的機(jī)理。 4) 現(xiàn)代生物學(xué)各個分支學(xué)科的交叉匯合是21世紀(jì)生命科學(xué)的發(fā)展趨勢,也要求各個學(xué)科都要到細(xì)胞中去探索生命現(xiàn)象的奧秘。 5) 鑒于細(xì)胞在生命界中所具有的獨(dú)特屬性,生物科學(xué)各分支學(xué)科若要研究各種生命現(xiàn)象的

3、機(jī)理,都必須以細(xì)胞這個生物體的基本結(jié)構(gòu)和功能單位為研究目標(biāo),從細(xì)胞中研究各自研究領(lǐng)域中生命現(xiàn)象的機(jī)理。 4. 細(xì)胞生物學(xué)主要研究內(nèi)容是什么?1)細(xì)胞核、染色體以及基因表達(dá)2)生物膜與細(xì)胞器3)細(xì)胞骨架體系4)細(xì)胞增殖及其調(diào)控5)細(xì)胞分化及其調(diào)控6)細(xì)胞的衰老與凋亡7)細(xì)胞起源與進(jìn)化8)細(xì)胞工程5. 當(dāng)前細(xì)胞生物學(xué)研究中的基本問題以及細(xì)胞基本生命活動研究的重大課題是什么?研究的三個根本性問題:1)細(xì)胞內(nèi)的基因是如何在時(shí)間與空間上有序表達(dá)的問題2)基因表達(dá)的產(chǎn)物結(jié)構(gòu)蛋白與核酸、脂質(zhì)、多糖及其復(fù)合物,如何逐級裝配行使生命活動的基本結(jié)構(gòu)體系及各種細(xì)胞器的問題3)基因表達(dá)的產(chǎn)物大量活性因子與信號分子,如

4、何調(diào)節(jié)細(xì)胞最重要的生命活動的問題生命活動研究的重大課題:1)染色體DNA與蛋白質(zhì)相互作用關(guān)系非組蛋白對基因組的作用2)細(xì)胞增殖、分化、凋亡(程序性死亡)的相互關(guān)系及其調(diào)控3)細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)細(xì)胞間信號傳遞;受體與信號跨膜轉(zhuǎn)導(dǎo);細(xì)胞內(nèi)信號傳遞4)細(xì)胞結(jié)構(gòu)體系的裝配6 你認(rèn)為是誰首先發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞? 1) 荷蘭學(xué)者A.van Leeuwenhoek,而不是R.Hooke。 2) 1665年,R.Hooke利用自制的顯微鏡發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞是由許多微小的空洞組成的,Hooke觀察到的并不是真正的細(xì)胞,而是死去的植物的細(xì)胞壁圍成的空腔,不過他的發(fā)現(xiàn)顯示出生物體中存在有更微細(xì)的結(jié)構(gòu),為后來認(rèn)識細(xì)胞具有開創(chuàng)性的意義。 7

5、.細(xì)胞學(xué)說建立的前提條件是什么? 1) 1665年,R.Hooke利用自制的顯微鏡發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞是由許多微小的空洞組成的,顯示出生物體中存在有更微細(xì)的結(jié)構(gòu),為后來認(rèn)識細(xì)胞具有開創(chuàng)性的意義。 2) Hooke同時(shí)代的發(fā)現(xiàn)了許多種活細(xì)胞。 3) 19世紀(jì)上半葉,隨著顯微鏡質(zhì)量的提高和切片機(jī)的發(fā)明,對細(xì)胞的認(rèn)識日趨深入。學(xué)者們開始認(rèn)識到生物體是由細(xì)胞構(gòu)成的,于是在18381839年,M.Schleidon和T.Schwann在總結(jié)前人工作的基礎(chǔ)上提出了細(xì)胞學(xué)說。 8.細(xì)胞生物學(xué)各發(fā)展階段的主要特征是什么? 它大體上經(jīng)歷了細(xì)胞的發(fā)現(xiàn);細(xì)胞學(xué)說的創(chuàng)立和細(xì)胞學(xué)的形成;細(xì)胞生物學(xué)的出現(xiàn);分子細(xì)胞生物學(xué)的興起等各

6、主要的發(fā)展階段。 1) 細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)階段: (1) 1604年,荷蘭眼睛商Z.Jansen創(chuàng)制了世界上第一架顯微鏡。 (2) 英國物理學(xué)家Robert hooke(1635-1703)創(chuàng)造了第一架對科學(xué)研究有價(jià)值的顯微鏡。 (3) 荷蘭科學(xué)家Antonie van Leeuwenhoek1674年用自制的顯微鏡發(fā)現(xiàn)了原生動物。 2) 細(xì)胞學(xué)說的創(chuàng)立和細(xì)胞學(xué)的形成階段: (1) 顯微鏡制作技術(shù)有了明顯的進(jìn)步,分辨率提高到1m以內(nèi); (2) 細(xì)胞學(xué)說創(chuàng)立、原生質(zhì)理論提出; (3) 研究方向轉(zhuǎn)移到細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)上來。 3) 細(xì)胞生物學(xué)的出現(xiàn): (1) 電子顯微鏡的發(fā)明; (2) 研究方向轉(zhuǎn)移到細(xì)胞的超微

7、結(jié)構(gòu)和分子結(jié)構(gòu)水平; (3) 細(xì)胞生物學(xué)誕生 4) 分子細(xì)胞生物學(xué)的興起 (1) 電鏡標(biāo)本固定技術(shù)的改進(jìn); (2) 人們認(rèn)識到細(xì)胞的各種活動與大分子的結(jié)構(gòu)變化和分子間的相互作用的關(guān)系。第二章:細(xì)胞的基本知識概要1、如何理解“細(xì)胞是生命活動的基本單位”這一概念?1)一切有機(jī)體都有細(xì)胞構(gòu)成,細(xì)胞是構(gòu)成有機(jī)體的基本單位2)細(xì)胞具有獨(dú)立的、有序的自控代謝體系,細(xì)胞是代謝與功能的基本單位3)細(xì)胞是有機(jī)體生長與發(fā)育的基礎(chǔ)4)細(xì)胞是遺傳的基本單位,細(xì)胞具有遺傳的全能性5)沒有細(xì)胞就沒有完整的生命6)細(xì)胞是多層次非線性的復(fù)雜結(jié)構(gòu)體系7)細(xì)胞是物質(zhì)(結(jié)構(gòu))、能量與信息過程精巧結(jié)合的綜合體8)細(xì)胞是高度有序的,具

8、有自裝配與自組織能力的體系2、細(xì)胞的基本共性是什么?1)所有的細(xì)胞表面均有由磷脂雙分子層與鑲嵌蛋白質(zhì)構(gòu)成的生物膜2)所有的細(xì)胞都有DNA與RNA兩種核酸3) 所有的細(xì)胞內(nèi)都有作為蛋白質(zhì)合成的機(jī)器核糖體4)所有細(xì)胞的增殖都是一分為二的分裂方式3、 為什么說病毒不是細(xì)胞?蛋白質(zhì)感染子是病毒嗎? 1) 病毒是由一個核酸分子(DNA或RNA)芯和蛋白質(zhì)外殼構(gòu)成的,是非細(xì)胞形態(tài)的生命體,是最小、最簡單的有機(jī)體。僅由一個有感染性的RNA構(gòu)成的病毒,稱為類病毒;僅由感染性的蛋白質(zhì)構(gòu)成的病毒稱為朊病毒。病毒具備了復(fù)制與遺傳生命活動的最基本的特征,但不具備細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu),是不完全的生命體;病毒的主要生命活動必須

9、在細(xì)胞內(nèi)才能表現(xiàn),在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制增殖;病毒自身沒有獨(dú)立的代謝與能量轉(zhuǎn)化系統(tǒng),必須利用宿主細(xì)胞結(jié)構(gòu)、原料、能量與酶系統(tǒng)進(jìn)行增殖,是徹底的寄生物。因此病毒不是細(xì)胞,只是具有部分生命特征的感染物。 2) 蛋白質(zhì)感染子是病毒的類似物,雖不含核酸,其增殖是由于正常分子的構(gòu)象發(fā)生轉(zhuǎn)變造成的,這種構(gòu)象異常的蛋白質(zhì)分子成了致病因子,這不同于傳統(tǒng)概念上的病毒的復(fù)制方式和傳染途徑,所以蛋白質(zhì)感染子是病毒的類似物。 4、為什么說支原體可能是最小最簡單的細(xì)胞存在形式?1)支原體能在培養(yǎng)基上生長2)具有典型的細(xì)胞膜3)一個環(huán)狀雙螺旋DNA是遺傳信息量的載體4)mRNA與核糖體結(jié)合為多聚核糖體,指導(dǎo)合成蛋白質(zhì)5)以一分

10、為二的方式分裂繁殖6)體積僅有細(xì)菌的十分之一,能寄生在細(xì)胞內(nèi)繁殖5、 說明原核細(xì)胞與真核細(xì)胞的主要差別。 要 點(diǎn)原 核 細(xì) 胞真 核 細(xì) 胞細(xì)胞核無膜包圍,稱為擬核有雙層膜包圍染色體形狀數(shù)目組成DNA序列環(huán)狀DNA分子一個基因連鎖群DNA裸露或結(jié)合少量蛋白質(zhì)無或很少重復(fù)序列核中的為線性DNA分子; 線粒體和葉綠體中的為環(huán)狀DNA分子 兩個或多個基因連鎖群 核DNA同組蛋白結(jié)合,線粒體和葉綠體中的DNA裸露有重復(fù)序列基因表達(dá)RNA和蛋白質(zhì)在同一區(qū)間合成RNA在核中合成和加工; 蛋白質(zhì)在細(xì)胞質(zhì)中合成細(xì)胞分裂二分或出芽有絲分裂或減數(shù)分裂內(nèi) 膜無獨(dú)立的內(nèi)膜有, 分化成細(xì)胞器細(xì)胞骨架無普遍存在呼吸作用和

11、光合作用酶的分部質(zhì) 膜線粒體和葉綠體(植物)核糖體70S(50S30S)80S(60S40S) 第三章:細(xì)胞生物學(xué)研究方法1. 透射電鏡與普通光學(xué)顯微鏡的成像原理有何異同? 透射電鏡與光學(xué)顯微鏡的成像原理基本一樣,不同的是: 1) 透射電鏡用電子束作光源,用電磁場作透鏡, 2) 光學(xué)顯微鏡用可見光或紫外光作光源,以光學(xué)玻璃為透鏡。 2. 放射自顯影技術(shù)的原理根據(jù)是什么?為何常用H3、C14、P32標(biāo)記物做放射自顯影? 1) 原理根據(jù): 放射性同位素發(fā)射出的各種射線具有使照相乳膠中的溴化銀晶體還原(感光)的性能。利用放射性物質(zhì)使照相乳膠膜感光,再經(jīng)顯影以顯示該物質(zhì)自身的存在部位. 2) 用H3、

12、C14、P32標(biāo)記物做放射自顯影原因: (1) 有機(jī)大分子均含有碳、氫原子,DNA和RNA等物質(zhì)中存在磷元素, (2) 且C14和H3均為弱放射性同位素,半衰期長。 4. 何謂免疫熒光技術(shù)?可自發(fā)熒光的細(xì)胞物質(zhì)是否可在普通顯微鏡下看到熒光? 1) 免疫熒光技術(shù)是將免疫學(xué)方法(抗體同特定抗原專一結(jié)合)與熒光標(biāo)記技術(shù)相結(jié)合用來研究特異蛋白抗原在細(xì)胞內(nèi)分布、對抗原進(jìn)行定位測定的技術(shù)。它主要包括熒光抗體的制備、標(biāo)本的處理、免疫染色和觀察記錄等過程。 2) 不能。首先,熒光是因一定波長(能量)的光(一般為紫外光)照射到物體后瞬間產(chǎn)生的,作為普通顯微鏡光源的可見光,其能量不足以使物體產(chǎn)生熒光;其次,所產(chǎn)生

13、熒光的波長要比入射光的要長,即使可以激發(fā)出熒光,肉眼也看不到。 5. 超速離心技術(shù)的主要用途有哪些? 1) 制備和純化亞細(xì)胞成分和大分子,即制備樣品; 2) 分析和測定制劑中的大分子的種類和性質(zhì)如浮力密度和分子量。 6. 細(xì)胞融合有那幾種方法?病毒誘導(dǎo)與PEG的作用機(jī)制有何不同? 1) 細(xì)胞融合的方法有四種:病毒法、聚乙二醇(PEG)法、電激和激光法。 2) 病毒誘導(dǎo):是先足夠數(shù)量的紫外滅活的病毒顆粒黏附在細(xì)胞膜上起搭橋作用,使細(xì)胞黏著成堆,細(xì)胞緊密靠近,同時(shí)細(xì)胞膜發(fā)生了一定的變化,在37溫浴條件下,粘結(jié)部位的細(xì)胞膜破壞,形成通道,細(xì)胞質(zhì)流通并融合,病毒顆粒也隨之進(jìn)入細(xì)胞。兩個細(xì)胞合并,細(xì)胞發(fā)

14、生融合; 聚乙二醇(PEG)法:PEG使能改變各種細(xì)胞的末結(jié)構(gòu),使兩細(xì)胞接觸點(diǎn)處質(zhì)膜的脂類分子發(fā)生疏散和重組,利用兩細(xì)胞接口處雙分子層質(zhì)膜的相互親何以彼此的表面張力作用,使細(xì)胞發(fā)生融合。7、為什么說細(xì)胞培養(yǎng)是細(xì)胞生物學(xué)研究的最基本的技術(shù)之一?細(xì)胞培養(yǎng)的理論依據(jù)是細(xì)胞全能性,是生命科學(xué)的研究基礎(chǔ),是細(xì)胞工程乃至基因工程的應(yīng)用基礎(chǔ)。植物細(xì)胞的培養(yǎng)為植物育種開辟了一條嶄新的途徑;動物細(xì)胞培養(yǎng)為疫苗的生產(chǎn)、藥物的研制與腫瘤防治提供全新的手段;特別是干細(xì)胞的培養(yǎng)與定向分化的技術(shù)的發(fā)展,有可能在體外構(gòu)建組織甚至器官,由此建立組織工程,同時(shí)在細(xì)胞治療及其基因治療相結(jié)合的應(yīng)用中顯示出誘人的前景。第四章:細(xì)胞膜

15、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?膜的流動性:生物膜的基本特征之一,細(xì)胞進(jìn)行生命活動的必要條件。1)膜脂的流動性主要由脂分子本身的性質(zhì)決定的,脂肪酸鏈越短,不飽和程度越高,膜脂的流動性越大。溫度對膜脂的運(yùn)動有明顯的影響。在細(xì)菌和動物細(xì)胞中常通過增加不飽和脂肪酸的含量來調(diào)節(jié)膜脂的相變溫度以維持膜脂的流動性。在動物細(xì)胞中,膽固醇對膜的流動性起重要的雙向調(diào)節(jié)作用。 ²膜蛋白的流動:熒光抗體免疫標(biāo)記實(shí)驗(yàn);成斑現(xiàn)象(patching)或成帽現(xiàn)象(capping) 2)膜的流動性受多種因素影響:細(xì)胞骨架不但影響膜蛋白的運(yùn)動,也影響其周圍的膜脂的流動。膜蛋

16、白與膜分子的相互作用也是影響膜流動性的重要因素。3)膜的流動性與生命活動關(guān)系:信息傳遞;各種生化反應(yīng);發(fā)育不同時(shí)期膜的流動性不同膜的不對稱性:1) 膜脂與糖脂的不對稱性:糖脂僅存在于質(zhì)膜的ES面,是完成其生理功能的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)2) 膜蛋白與糖蛋白的不對稱性:膜蛋白的不對稱性是指每種膜蛋白分子在細(xì)胞膜上都具有明確的方向性;糖蛋白糖殘基均分布在質(zhì)膜的ES面;膜蛋白的不對稱性是生物膜完成復(fù)雜的在時(shí)間與空間上有序的各種生理功能的保證。2、膜的流動鑲嵌模型是怎樣形成的?它在膜生物學(xué)研究中有什么開創(chuàng)意義? 1) 形成的原因及前提: (1) 單位膜模型無法滿意的解釋許多膜屬性,如膜結(jié)構(gòu)不斷地發(fā)生動態(tài)變化;各種膜

17、沒有一成不變的統(tǒng)一性;各種膜均具有各自的特定厚度,提取膜蛋白的難易程度不同;各種膜的蛋白質(zhì)與脂類的成份比率不同等。 (2) 本世紀(jì)60年代,新技術(shù)的發(fā)明和應(yīng)用,對質(zhì)膜的認(rèn)識越來越深入。 (3) 利用冷凍蝕刻法顯示出膜上有球形顆粒, (4) 用示蹤法表明膜的結(jié)構(gòu)形態(tài)在不斷地發(fā)生變動。 在此基礎(chǔ)上,S.J.Singer和G.L.Nicolson在1972年提出了膜的流動鑲嵌模型(fluid mosaic model)。 2) 意義:流動鑲嵌模型除了強(qiáng)調(diào)脂類分子與蛋白質(zhì)分子的鑲嵌關(guān)系外,還強(qiáng)調(diào)了膜的流動性,主張膜總是處于流動變化之中,脂類分子和蛋白質(zhì)分子均可做側(cè)向流動。 后來有許多實(shí)驗(yàn)結(jié)果支持了流動

18、鑲嵌模型的觀點(diǎn)。 3、 質(zhì)膜在細(xì)胞生命活動中都有哪些重要作用? 1)為細(xì)胞的生命活動提供相對穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境;2)選擇性的物質(zhì)運(yùn)輸,包括代謝底物的輸入與代謝產(chǎn)物的排除,其中伴隨著能量的傳遞;3)提供細(xì)胞識別位點(diǎn),并完成細(xì)胞內(nèi)外信息跨膜傳遞;4)為多種酶提供結(jié)合位點(diǎn),使酶促反應(yīng)高效而有序地進(jìn)行;5)介導(dǎo)細(xì)胞與細(xì)胞、細(xì)胞與基質(zhì)之間的連接;6)質(zhì)膜參與形成具有不同功能的細(xì)胞表面特化結(jié)構(gòu)。4、質(zhì)膜的膜蛋白都有哪些類別?各有何功能?膜脂有哪幾種? 1) 膜蛋白根據(jù)功能的不同,可將分為四類:運(yùn)輸?shù)鞍?,連接蛋白,受體蛋白和酶。 運(yùn)輸?shù)鞍祝何镔|(zhì)運(yùn)輸,與周圍環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)和能量的交換; 連接蛋白:細(xì)胞連接; 受體蛋白

19、:細(xì)胞識別,信號傳遞; 酶:具有催化活性。 2) 膜脂:膜脂主要為磷脂和膽固醇,磷脂主要包括有卵磷脂和腦磷脂(cephalin),鞘脂(帶有一個氨基)和糖脂(結(jié)合有寡糖鏈)。5、何謂細(xì)胞外被?它有哪些功能? 1) 細(xì)胞外被是指動物細(xì)胞表面的由構(gòu)成質(zhì)膜的糖蛋白和糖脂伸出的寡糖鏈組成的厚約1020nm的絨絮狀結(jié)構(gòu)。 2) 功能:(1) 細(xì)胞識別;(2) 血型抗原;(3) 酶活性。 6、細(xì)胞表面有哪幾種常見的特化結(jié)構(gòu)?膜骨架的基本結(jié)構(gòu)與功能是什么?1)細(xì)胞表面特化結(jié)構(gòu)主要包括:膜骨架、鞭毛、纖毛、變形足和微絨毛,都是細(xì)胞膜與膜內(nèi)的細(xì)胞骨架纖維形成的復(fù)合結(jié)構(gòu),分別與維持細(xì)胞的形態(tài)、細(xì)胞的運(yùn)動、細(xì)胞與環(huán)

20、境的物質(zhì)交換等功能有關(guān)。2)膜骨架:指細(xì)胞質(zhì)膜下與膜蛋白相連的由纖維蛋白組成的網(wǎng)架結(jié)構(gòu),其功能是維持細(xì)胞質(zhì)膜的形狀并協(xié)助質(zhì)膜完成多種生理功能。7、細(xì)胞連接都有哪些類型?各有何結(jié)構(gòu)特點(diǎn)? 細(xì)胞連接按其功能分為:緊密連接,錨定連接,通訊連接。1) 緊密連接(封閉連接),細(xì)胞質(zhì)膜上,緊密連接蛋白(門蛋白)形成分支的鏈索條,與相鄰的細(xì)胞質(zhì)膜上的鏈索條對應(yīng)結(jié)合,將細(xì)胞間隙封閉。 2) 錨定連接:通過中間纖維(橋粒、半橋粒)或微絲(粘著帶和粘著斑)將相鄰細(xì)胞或細(xì)胞與基質(zhì)連接在一起,以形成堅(jiān)挺有序的細(xì)胞群體、組織與器官。3) 通訊連接:包括間隙連接和化學(xué)突觸,是通過在細(xì)胞之間的代謝偶聯(lián)、信號傳導(dǎo)等過程中起重

21、要作用的連接方式。4) 胞間連絲連接:是高等植物細(xì)胞之間通過胞間連絲來進(jìn)行物質(zhì)交換與互相聯(lián)系的連接方式。8、細(xì)胞外基質(zhì)與細(xì)胞外被有何區(qū)別?它們?nèi)绾蜗嗷プ饔茫?1) 細(xì)胞外被是指動物細(xì)胞表面的由構(gòu)成質(zhì)膜的糖蛋白和糖脂伸出的寡糖鏈組成的厚約1020nm的絨絮狀結(jié)構(gòu),是細(xì)胞膜的一部分。 2) 細(xì)胞外基質(zhì)是存在細(xì)胞之間的非細(xì)胞性的物質(zhì),是由一些蛋白質(zhì)和多糖大分子構(gòu)成的精密有序的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),是細(xì)胞的分泌物在細(xì)胞附近構(gòu)成的精密結(jié)構(gòu),它不同于細(xì)胞外被之處是,通過與細(xì)胞質(zhì)膜中的細(xì)胞外基質(zhì)受體結(jié)合,同細(xì)胞建立了相互關(guān)系。 9、 細(xì)胞外基質(zhì)組成、分子結(jié)構(gòu)及生物學(xué)功能是什么? 1) 細(xì)胞外基質(zhì)(EM)成分可表示如下:

22、 多糖:糖胺聚糖,蛋白聚糖 纖維蛋白:膠原,彈性蛋白,纖連蛋白,層粘連蛋白; 2) 作用: 細(xì)胞外基質(zhì)可影響細(xì)胞的發(fā)育、極性和行為活動。 (1) 糖胺聚糖(GAG)鏈構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò),形成了水化凝膠,各種蛋白質(zhì)纖維埋藏于凝膠之中。GAG多糖鏈帶負(fù)電荷,同蛋白質(zhì)共價(jià)結(jié)合形成蛋白聚糖。 (2) 蛋白聚糖: a. 滲濾作用; b. 細(xì)胞表面的輔受體; c. 調(diào)節(jié)分泌蛋白的活性; d. 細(xì)胞間化學(xué)信號傳遞。 (3) 膠原,彈性蛋白 :結(jié)構(gòu)作用 (4) 纖連蛋白,層粘連蛋白:黏著作用。 10、 膠原纖維的裝配過程都經(jīng)過哪些步驟? 膠原纖維是經(jīng)多步過程裝配而成,包括膠原分子的合成、分泌和修飾等步驟。 1) 內(nèi)質(zhì)

23、網(wǎng)膜結(jié)合的核糖體上合成膠原分子的多肽鏈,最初合成的多肽鏈為前體肽鏈,稱為前鏈(pro-chain)。 2) 合成的前體肽鏈進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔,此前體鏈除在氨基端帶有信號肽序列外,在氨基端和羧基端尚帶有稱為前肽(propeptides)的氨基酸序列。在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔中,前肽鏈中的脯氨酸和賴氨酸殘基分別被羥化為羥脯氨酸和羥賴氨酸。每一條前鏈與其它兩條前鏈通過由羥基形成的氫鍵相互結(jié)合,構(gòu)成了3股螺旋的前膠原(procollagen)分子。此分子的裝配起始于內(nèi)質(zhì)網(wǎng),后經(jīng)高爾基體裝配完成,被包裝到分泌泡中,分泌到細(xì)胞外。 3) 前膠原被分泌到細(xì)胞外之后,前肽序列被專一的蛋白質(zhì)水解酶切除,前膠原轉(zhuǎn)變成了膠原分子。 4

24、) 膠原分子在細(xì)胞外又進(jìn)一步裝配成了膠原原纖維,最后后者又裝配成了膠原纖維。原纖維一旦形成,膠原分子便通過在賴氨酸間的共價(jià)結(jié)合,加固了原纖維的結(jié)構(gòu)。這種結(jié)合要依賴于原纖維結(jié)合膠原(fibril-associated collagen)(如IX型和II型膠原分子)的參與。 11、纖連蛋白分子有哪些結(jié)構(gòu)特點(diǎn)?如何發(fā)揮作用? 1) 分子是由兩個亞基組成的二聚體,在靠近羧基端有一對二硫鍵將兩個亞基連在一起,使兩個亞基排成“V”字形。亞基多肽鏈折疊成56個棒狀和球形功能區(qū),各功能區(qū)分別可同特定的分子或細(xì)胞發(fā)生轉(zhuǎn)移結(jié)合,功能區(qū)之間的連接部位可折屈,對蛋白酶敏感。 2) 多肽鏈含有三種重復(fù)序列,即I、II、

25、III型組件,功能區(qū)即是由這三種組件重復(fù)組合而成。在III型重復(fù)中含有特異的三肽序列,-Arg-Gly-Asp-(RGD),此RGD序列可被細(xì)胞表面基質(zhì)受體中的整聯(lián)蛋白(integrin)所識別,從而同細(xì)胞結(jié)合,促使細(xì)胞同基質(zhì)結(jié)合。促進(jìn)細(xì)胞遷移,對細(xì)胞的遷移有導(dǎo)向作用第五章 物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸與信號傳遞1、物質(zhì)跨膜運(yùn)輸有哪幾種方式?它們的異同點(diǎn)。 跨膜運(yùn)輸:直接進(jìn)行跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì)運(yùn)輸,又分為簡單擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散和主動運(yùn)輸。 1) 簡單擴(kuò)散:順物質(zhì)電化學(xué)梯度,不需要膜運(yùn)輸?shù)鞍祝米陨淼碾娀瘜W(xué)梯度勢能,不耗細(xì)胞代謝能; 2) 協(xié)助擴(kuò)散:順物質(zhì)電化學(xué)梯度,需要通道蛋白或載體蛋白,利用自身的電化學(xué)梯度勢能

26、,不耗細(xì)胞代謝能; 3) 主動運(yùn)輸:逆物質(zhì)電化學(xué)梯度,需要載體蛋白,消耗細(xì)胞代謝能。 2、比較主動運(yùn)輸與被動運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)及其生物學(xué)意義。1)主動運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)及其生物學(xué)意義:特點(diǎn):由載體蛋白所介導(dǎo)的物質(zhì)逆濃度梯度或電化學(xué)梯度由濃度低的一側(cè)向濃度高的一側(cè)進(jìn)行跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)。需要與某種釋放能量的過程相偶聯(lián)。類型:由ATP直接提供能量(Na+-K+泵、Ca2+泵、)、間接提供能量(Na+-K+泵或H+泵、載體蛋白的協(xié)同運(yùn)輸)、光驅(qū)動的三種類型。生物學(xué)意義:動物細(xì)胞借助Na+-K+泵維持細(xì)胞滲透平衡,同時(shí)利用胞外高濃度的Na+所儲存的能量,主動從細(xì)胞外攝取營養(yǎng);植物細(xì)胞、真菌(包括酵母)和細(xì)菌細(xì)胞借助膜上的H+泵

27、,將H+泵出細(xì)胞,建立跨膜的H+電化學(xué)梯度,利用H+電化學(xué)梯度來驅(qū)動主動轉(zhuǎn)運(yùn)溶質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞;Ca2+泵主要存在于細(xì)胞膜和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上,將Ca2+輸出細(xì)胞或泵入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔中儲存,以維持細(xì)胞內(nèi)低濃度的游離Ca2+,Ca2+對調(diào)節(jié)肌細(xì)胞的收縮與舒張至關(guān)重要。2)被動運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)及其生物學(xué)意義:特點(diǎn):物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸?shù)姆较蚴怯筛邼舛认虻蜐舛?,運(yùn)輸動力來自物質(zhì)的濃度梯度,不需要細(xì)胞提供代謝能量。類型:單擴(kuò)散和載體介導(dǎo)的協(xié)助擴(kuò)散。協(xié)助擴(kuò)散的載體為:載體蛋白和通道蛋白,載體蛋白既可介導(dǎo)被動運(yùn)輸和主動運(yùn)輸;通道蛋白只能介導(dǎo)被動運(yùn)輸。生物學(xué)意義:每種載體蛋白能與特定的溶質(zhì)分子結(jié)合,通過一系列構(gòu)象改變介導(dǎo)溶質(zhì)分子的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)

28、;通道蛋白是多次跨膜親水、離子通道,充許適宜大小分子和帶電荷的離子通過,其顯著特點(diǎn)為:具有離子選擇性,轉(zhuǎn)運(yùn)速率高,凈驅(qū)動力是溶質(zhì)跨膜的電化學(xué)梯度;離子通道是門控的,其活性是由通道開或關(guān)兩種構(gòu)象所調(diào)節(jié),通過通道開關(guān)應(yīng)答于適當(dāng)?shù)匦盘枴?、說明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

29、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。每個循環(huán)消耗一個ATP分子,泵出3個Na+和泵進(jìn)2個K+。生物學(xué)意義:動物細(xì)胞借助Na+-K+泵維持細(xì)胞滲透平衡,同時(shí)利用胞外高濃度的Na+所儲存的能量,主動從細(xì)胞外攝取營養(yǎng)。4、動物細(xì)胞、植物細(xì)胞和原生動物細(xì)胞應(yīng)付低滲膨脹的機(jī)制有何不同?動物細(xì)胞借助Na+-K+泵維持細(xì)胞內(nèi)低濃度溶質(zhì);植物細(xì)胞依靠堅(jiān)韌的細(xì)胞壁避免膨脹和破裂;原生動物通過收縮胞定時(shí)排出進(jìn)入細(xì)胞過量的水而避免膨脹。5、比較胞飲作用和吞噬作用的異同。胞飲和吞噬是細(xì)胞胞吞作用的兩種類型。胞飲作用是一個連續(xù)發(fā)生的過程,

30、所有真核細(xì)胞都能通過胞飲作用連續(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,是一個信號觸發(fā)過程。胞飲泡的形成需要網(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)胞動物體內(nèi),只有某些特化細(xì)胞具有吞噬功能。6、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。細(xì)胞的胞吐作用是將細(xì)胞內(nèi)的分泌泡或其他某些膜泡中的物質(zhì)通過細(xì)胞質(zhì)膜運(yùn)出細(xì)胞的過程。特點(diǎn):1)真核細(xì)胞從高爾基體反面管網(wǎng)區(qū)分泌的囊泡向質(zhì)膜流動并與之融合的穩(wěn)定過程即組成型的胞吐途徑。通過連續(xù)性的組成型胞吐途徑:細(xì)胞新合成的囊泡膜的蛋白和脂類不斷地供應(yīng)質(zhì)膜更新,以確保細(xì)胞

31、分裂前質(zhì)膜的生長;囊泡內(nèi)可溶性蛋白分泌到細(xì)胞外,成為質(zhì)膜外圍蛋白、胞外基質(zhì)組分、營養(yǎng)成分或信號分子等。2)特化的分泌細(xì)胞調(diào)節(jié)型胞吐途徑存在于特殊機(jī)能的細(xì)胞中,分泌細(xì)胞產(chǎn)生的分泌物(激素、粘液或消化酶)儲存在分泌泡內(nèi),當(dāng)細(xì)胞在受到胞外信號刺激時(shí),分泌泡與質(zhì)膜融合并將內(nèi)含物釋放出去。生物學(xué)意義:細(xì)胞的質(zhì)膜更新,維持細(xì)胞的生存與生長。7、質(zhì)膜在細(xì)胞吞吐作用(cytosis)中起什么作用? 1) 識別被內(nèi)吞物質(zhì); 2) 形成陷穴小泡; 3) 包圍細(xì)胞外物質(zhì),形成小泡;脫離質(zhì)膜,進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部; 4) 同細(xì)胞質(zhì)中的小泡融合,把其所含的物質(zhì)吐到細(xì)胞外。8、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)

32、胞通訊是指一個細(xì)胞發(fā)出的信息通過介質(zhì)傳遞到另一個細(xì)胞產(chǎn)生相應(yīng)的反應(yīng)。1)細(xì)胞的通訊方式細(xì)胞以三種方式進(jìn)行通訊:細(xì)胞通過分泌化學(xué)信號進(jìn)行細(xì)胞間相互通訊,這是多細(xì)胞生物包括動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,通過與質(zhì)膜結(jié)合的信號分子影響其他細(xì)胞;細(xì)胞間形成間隙連接使細(xì)胞質(zhì)相互溝通,通過交換小分子來實(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)通過細(xì)胞分泌化學(xué)信號的通訊方式:細(xì)胞間的通訊需要細(xì)胞分泌化學(xué)信號;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)信號分子的釋放,是通過與質(zhì)膜結(jié)合的信號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

33、間隙連接的通訊方式:細(xì)胞間通過孔隙交換小分子實(shí)現(xiàn)代謝偶聯(lián)或電偶聯(lián)。9、細(xì)胞有哪幾種方式通過分泌化學(xué)信號進(jìn)行細(xì)胞間相互通訊?Ì 內(nèi)分泌:由內(nèi)分泌細(xì)胞分泌信號分子(激素)到血液中,通過血液循環(huán)運(yùn)送到體內(nèi)各個部位,作用于靶細(xì)胞;Í 旁分泌:細(xì)胞通過分泌局部化學(xué)介質(zhì)到細(xì)胞外液中,經(jīng)過局部擴(kuò)散作用于鄰近靶細(xì)胞,對創(chuàng)傷或感染組織刺激細(xì)胞增殖以恢復(fù)功能具有重要意義;Î 自分泌:細(xì)胞對自身分泌的物質(zhì)產(chǎn)生反應(yīng),常見于病理如腫瘤細(xì)胞的合成和釋放生長因子刺激自身,導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞的增殖失控;Ï 通過化學(xué)突觸傳遞神經(jīng)信號:當(dāng)神經(jīng)元細(xì)胞在接受環(huán)境或其他神經(jīng)細(xì)胞的刺激后,神經(jīng)信號通過動

34、作電位的形式沿軸突以高達(dá)100m/s的速度傳至末梢,刺激突觸前突起終末分泌化學(xué)信號(神經(jīng)遞質(zhì)或神經(jīng)肽),快速擴(kuò)散,實(shí)現(xiàn)電信號化學(xué)信號電信號轉(zhuǎn)換和傳導(dǎo)。10、何謂信號傳遞中的分子開關(guān)蛋白?舉例說明其作用機(jī)制。分子開關(guān)蛋白的概念:具有可逆磷酸化控制的蛋白激酶稱為分子開關(guān)蛋白。分子開關(guān)的蛋白有兩類:1)通過磷酸化傳遞信號的開關(guān)蛋白:其活性由蛋白激酶使之磷酸化而開啟,由蛋白磷酸酯酶使之去磷酸化而關(guān)閉;2)通過結(jié)合蛋白傳遞信號的分子開關(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)的可溶性鳥苷酸活化

35、,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。11、簡要說明G蛋白偶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號通路有何特點(diǎn)。G蛋白偶聯(lián)受體所介導(dǎo)信號通路主要包括cAMP信號通路和磷脂酰肌醇信號通路。cAMP信號通路:細(xì)胞外信號(激素,第一信使)與相應(yīng)G蛋白偶聯(lián)的受體結(jié)合,導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)第二信使cAMP的水平變化而引起細(xì)胞反應(yīng)的信號通路。腺苷環(huán)化酶調(diào)節(jié)胞內(nèi)cAMP的水平,cAMP被磷酸二酯酶限制型降解清除。其反應(yīng)鏈為:激素G-蛋白偶聯(lián)受體G-蛋白腺苷酸環(huán)化酶cAMPcAMP依賴的蛋白激酶A基因調(diào)控蛋白基因轉(zhuǎn)錄。磷脂酰肌醇信號通路:通過G蛋白偶

36、聯(lián)受體介導(dǎo)的磷脂酰肌醇信號通路的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)是通過效應(yīng)酶磷酸酯酶C(PLC)完成的,是雙信使系統(tǒng)”反應(yīng)鏈?!半p信使系統(tǒng)”反應(yīng)鏈:胞外信號分子G-蛋白偶聯(lián)受體G-蛋白 IP3(三磷酸肌醇)胞內(nèi)Ca2+濃度升高Ca2+結(jié)合蛋白(CaM)細(xì)胞反應(yīng)磷脂酶C(PLC) DG(二酰基甘油)激活PKC(DC激活蛋白激酶C)蛋白磷酸化或促Na+/H+交換使胞內(nèi)pH升高12、說明胞內(nèi)信號傳遞級聯(lián)反應(yīng)鏈傳遞信號的原理。基因表達(dá)如何通過信號傳遞受到調(diào)控? 1) 原理 (1) 靶細(xì)胞的受體與配體的專一結(jié)合,受體同信號分子結(jié)合后被激活,把細(xì)胞外信號轉(zhuǎn)變?yōu)榘麅?nèi)信號。 (2) 經(jīng)過一系列信號傳遞蛋白: 可被蛋白質(zhì)激酶磷酸化的蛋

37、白質(zhì):一類是絲氨酸/蘇氨酸激酶,可催化蛋白質(zhì)中的絲氨酸和蘇氨酸磷酸化;另一類是酪氨酸激酶,催化蛋白質(zhì)中的酪氨酸磷酸化。這兩類蛋白質(zhì)受到激活時(shí),獲得了1至多個磷酸基,失活時(shí)又去磷酸基。這些蛋白質(zhì)被激活,則可致使磷酸化級聯(lián)反應(yīng)鏈(phosphorylation cascade)中的下游蛋白質(zhì)磷酸化。 在信號誘導(dǎo)下同GTP結(jié)合的蛋白質(zhì)。 (3) 信號被傳遞到核,影響專一基因的表達(dá)。 2) 調(diào)控 細(xì)胞一般是受多種信號的刺激影響,細(xì)胞必須把一些分散的信號加以整合,才能產(chǎn)生特有的反應(yīng)。細(xì)胞外信號可激活細(xì)胞中的多種蛋白質(zhì)磷酸化級聯(lián)反應(yīng)鏈,這些級聯(lián)反應(yīng)鏈之間發(fā)生相互作用,最終影響基因的表達(dá),引起了一定的生物效

38、應(yīng)。13、概述受體酪氨酸激酶介導(dǎo)的信號通路的組成、特點(diǎn)及其主要功能。RTK- Ras信號通路: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。信號通路的組成:配體生長因子;RTK酪氨酸;接頭蛋白(生長因子受體接頭蛋白-2,GRB-2);GRF鳥苷酸釋放因子;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)胞代謝過程中的調(diào)節(jié)與校正。第六章:細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)與細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)1、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的結(jié)構(gòu)組分及其在細(xì)胞生命活動中作用的理

39、解。 基質(zhì)的基本概念:用差速離心法分離細(xì)胞勻漿物組分,先后除去細(xì)胞核、線粒體、溶酶體、高爾基體和細(xì)胞質(zhì)膜等細(xì)胞器或細(xì)胞結(jié)構(gòu)后,存留在上清液中的主要是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的成分。生物化學(xué)家多稱之為胞質(zhì)溶膠。 主要成分:中間代謝有關(guān)的數(shù)千種酶類、細(xì)胞質(zhì)骨架結(jié)構(gòu)。 主要特點(diǎn):細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)是一個高度有序的體系;通過弱鍵而相互作用處于動態(tài)平衡的結(jié)構(gòu)體系,細(xì)胞骨架纖維貫穿其中。多數(shù)中間代謝反應(yīng)及蛋白質(zhì)合成與轉(zhuǎn)運(yùn)、某些蛋白質(zhì)的修飾和選擇性地降解等過程均在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行。其作用為:1)完成各種中間代謝過程,如糖酵解過程、磷酸戊糖途徑、糖醛酸途徑等2)蛋白質(zhì)的分選與運(yùn)輸3)與細(xì)胞質(zhì)骨架相關(guān)的功能維持細(xì)胞形態(tài)、細(xì)胞運(yùn)動、胞

40、內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸及能量傳遞等 4)蛋白質(zhì)的修飾、蛋白質(zhì)選擇性的降解 蛋白質(zhì)的修飾;控制蛋白質(zhì)的壽命;降解變性和錯誤折疊的蛋白質(zhì);幫助變性或錯誤折疊的蛋白質(zhì)重新折疊,形成正確的分子構(gòu)象。2、內(nèi)膜系統(tǒng)包括哪幾部分?系統(tǒng)的依據(jù)是什么? 細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)是指細(xì)胞內(nèi)在結(jié)構(gòu)、功能及發(fā)生上相關(guān)的由膜包繞形成的細(xì)胞器或細(xì)胞結(jié)構(gòu)。1) 它主要包括核膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基復(fù)合體三大部分,質(zhì)膜、溶酶體和分泌泡均可看作是它的衍生物。線粒體和葉綠體不屬于內(nèi)膜系統(tǒng)。 2)依據(jù):核膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基復(fù)合體結(jié)構(gòu)和功能上是連續(xù)的,在形成上具有一定的序列相關(guān)性;內(nèi)膜之間通過出芽和融合的方式進(jìn)行交流。 3、比較粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)與

41、功能。ER是細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)與脂類合成的基地,幾乎全部脂類和多種重要蛋白都是在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的。形態(tài)結(jié)構(gòu):rER多呈扁囊狀,排列較為整齊,在其膜表面分布大量核糖體。功能:蛋白質(zhì)合成;蛋白質(zhì)的修飾與加工;新生肽的折疊與組裝;脂類的合成。sER常為分支管狀,形成較為復(fù)雜的立體結(jié)構(gòu),在其膜的表面沒有核糖體。功能:類固醇激素的合成(生殖腺內(nèi)分泌細(xì)胞和腎上腺皮質(zhì));肝的解毒作用;肝細(xì)胞葡萄糖的釋放(G-6P¦G);儲存鈣離子:肌質(zhì)網(wǎng)膜上的Ca2+-ATP酶將細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中Ca2+ 泵入肌質(zhì)網(wǎng)腔中4、細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成部位及其去向如何?1)部位:細(xì)胞內(nèi)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“游

42、離”核糖體。2)去向:向細(xì)胞外分泌蛋白;膜的整合膜蛋白;內(nèi)膜系統(tǒng)各種細(xì)胞器內(nèi)的可溶性蛋白(需要隔離或修飾)。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:包括細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的駐留蛋白、質(zhì)膜外周蛋白、核輸入蛋白、轉(zhuǎn)運(yùn)到線粒體、葉綠體和過氧物酶體的蛋白。5、糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成哪幾類蛋白質(zhì)?它們在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的生物學(xué)意義又是什么?1)糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的蛋白質(zhì)主要是分泌性蛋白、膜蛋白及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和溶酶體中的蛋白。2)生物學(xué)意義在于:多肽的糖基化及其折疊與裝配發(fā)生在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中,而肽鍵上的信號序列決定多肽在細(xì)胞質(zhì)中的合成部位,并最終決定成熟蛋白的去向。6、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)

43、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)束之前信號肽被切除。只有N端信號序列而沒有停止序列的多肽,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;含多個起始轉(zhuǎn)移序列和多個停止轉(zhuǎn)移序列的多肽會成為多次跨膜的膜蛋白。7、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: 高爾基復(fù)合體由成摞的囊泡疊置而成。囊泡的邊緣部分連接有許

44、多大小不等的表面光滑的小管網(wǎng),其周圍還存在有衣被小泡和無被小泡。一個成摞存在的囊泡又稱為分散高爾基體,由58層囊泡組成, 構(gòu)成了高爾基復(fù)合體的主體結(jié)構(gòu)。 分散高爾基體在結(jié)構(gòu)和生化成分上具有極性,和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)臨近的近核一側(cè),囊泡彎曲呈凸面, 稱為形成面或順面;在遠(yuǎn)核的一側(cè), 囊泡呈凹面,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: (1) 形成和包裝分泌物; (2) 蛋白質(zhì)和脂類的糖基化; (3) 蛋白質(zhì)的加工改造; (4) 細(xì)胞內(nèi)的膜泡運(yùn)輸; (5) 膜的轉(zhuǎn)化。 高爾基復(fù)合體在內(nèi)膜系統(tǒng)中處于中介地位, 它在對細(xì)胞內(nèi)合成物質(zhì)的修飾和改造中具有重作用。許多重要大分子的運(yùn)輸和分泌

45、都要通過高爾基復(fù)合體。 8、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?蛋白質(zhì)的糖基化在糖基轉(zhuǎn)移酶(glycosyltransferase)作用下發(fā)生在ER腔面1)基本類型: N連接糖基化(Asn);O氧連接糖基化(Ser/Thr)2)特征: N連接與O連接的寡糖比較 類 型特 征 N-連接O-連接1合成部位2合成方式3與之結(jié)合的4最終長度5第一個糖殘基粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)來自同一個寡糖前體天冬酰胺至少5個糖殘基N乙酰葡萄粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)或高爾基體一個個單糖加上去絲氨酸、蘇氨酸、羥賴氨酸、羥脯氨酸一般14個糖殘基,但ABO血型抗原較長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

46、與加工都沒有模板,靠不同的酶在細(xì)胞不同間隔中經(jīng)歷復(fù)雜的加工過程才能完成。糖基化的主要作用是蛋白質(zhì)在成熟過程中折疊成正確構(gòu)象和增加蛋白質(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)。對多數(shù)分選的蛋白質(zhì)來說,糖基化并非作為蛋白質(zhì)的分選信號。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。 9. 糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)在細(xì)胞的生命活動中各自承擔(dān)了什么樣的角色? 1) 糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng): (1) 蛋白質(zhì)的合成; (2) 合成蛋白質(zhì)的修飾與加工; (3) 膜的生成; (4)

47、物質(zhì)的運(yùn)輸; (5) 貯積鈣離子。 2) 光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng): (1) 脂類的合成; (2) 解毒作用; (3) 糖原代謝。 10. 糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上所進(jìn)行的糖基化的機(jī)制如何?其添加的寡糖鏈又有什么特點(diǎn)? 1) 糖基化的機(jī)制 (1) Asn;N-連接; (2) 寡糖鏈已預(yù)先合成; (3) 以焦磷酸鍵連在跨膜的磷酸多萜醇上; (4) 新生肽鏈一旦出現(xiàn)Asn殘基,糖基轉(zhuǎn)移酶以焦磷酸鍵的能量將寡糖鏈從磷酸多萜醇上轉(zhuǎn)移至多肽鏈的Asn殘基上; 2) 添加的寡糖鏈特點(diǎn):寡糖鏈可分為兩部分,一部分稱為核心區(qū),該區(qū)在各種寡糖鏈中均是相同的, 且與天冬酰胺殘基直接相連的第一個糖總是N-乙酰葡萄糖胺;另一部分稱為末端區(qū),該

48、區(qū)在各種寡糖鏈中是不同的;11. 在高爾基復(fù)合體上所進(jìn)行的糖基化與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)有何不同? 1) 不同:在糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上進(jìn)行的糖基化修飾大多為N-連接的糖基化,寡糖鏈與天冬酰胺的氨基基團(tuán)相連,在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上添加上的寡糖鏈可分為兩部分,一部分稱為核心區(qū),該區(qū)在各種寡糖鏈中均是相同的, 且與天冬酰胺殘基直接相連的第一個糖總是N-乙酰葡萄糖胺;另一部分稱為末端區(qū),該區(qū)在各種寡糖鏈中是不同的。在高爾基復(fù)合體上進(jìn)行的糖基化主要是O-連接的糖基化,寡糖鏈與絲氨酸、蘇氨酸和羥賴氨酸的羥基基團(tuán)相連,加工修飾只發(fā)生在寡糖鏈的末端區(qū),核心區(qū)保持不變。 12. 高爾基復(fù)合體在蛋白質(zhì)的加工、分揀、膜泡運(yùn)輸和膜轉(zhuǎn)化中各承擔(dān)了什么樣的

49、角色?其間的關(guān)系又如何? 1) 高爾基復(fù)合體是蛋白質(zhì)的加工、分揀的細(xì)胞器之一,與內(nèi)膜系統(tǒng)的其它成分共同參與了膜泡運(yùn)輸和膜轉(zhuǎn)化。 2)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的特定區(qū)域形成的有被小泡,將所合成的正確折疊和正確組裝的蛋白質(zhì)運(yùn)往高爾基復(fù)合體進(jìn)行加工、修飾,根據(jù)蛋白質(zhì)所帶有的分揀信號,反面高爾基網(wǎng)絡(luò)對蛋白質(zhì)分揀,將不同命運(yùn)的蛋白質(zhì)分揀開來,并經(jīng)膜泡運(yùn)輸將其運(yùn)輸至其靶部位。在膜泡運(yùn)輸過程中完成了膜的轉(zhuǎn)化。 13. 高爾基復(fù)合體各部囊泡在組化反應(yīng)上的差異,說明了一個什么問題?與其生物學(xué)功能之間又有什么關(guān)系? 1) 利用專一性標(biāo)記酶和組織化學(xué)方法的研究結(jié)果表明,高爾基池中含有許多加工寡糖鏈的酶, 包括甘露糖轉(zhuǎn)移酶、N-乙酰半

50、乳糖轉(zhuǎn)移酶、N-乙酰葡萄糖胺轉(zhuǎn)移酶、巖藻糖轉(zhuǎn)移酶、半乳糖轉(zhuǎn)移酶以及唾液酸轉(zhuǎn)移酶;處于不同部位的高爾基池所含有的糖基轉(zhuǎn)移酶的種類不同: (1) 形成面的池含有使甘露糖和N-乙酰半乳糖糖基化酶, (2) 中部區(qū)域的池含有向寡糖鏈上轉(zhuǎn)接N-乙酰葡萄糖胺的酶, (3) 成熟面的池則含有向寡糖鏈上移接唾液酸、半乳糖和巖藻糖的酶。 2) 這些糖基轉(zhuǎn)移酶的作用是把寡糖轉(zhuǎn)移到蛋白質(zhì)上,形成糖蛋白,從而可以看出,高爾基復(fù)合體的各部囊泡在功能上高度分區(qū)化, 處于不同部位的高爾基囊泡所含有的加工寡糖鏈的糖基轉(zhuǎn)移酶的種類不同,因此,從形成面到成熟面的囊泡是按照一定順序?qū)烟擎溸M(jìn)行加工的。先參與對寡糖鏈加工的酶位置偏向

51、于順面,而后參與加工的酶偏向于反面。這種順序性加工可能有利于糖蛋白的分揀,從而使高爾基復(fù)合體能對不同的糖蛋白進(jìn)行分別包裝,使其具有不同的命運(yùn)。14、溶酶體是怎樣發(fā)生的?它有哪些基本功能?1)發(fā)生途徑:溶酶體的合成及N-連接的糖基化修飾(在rER) 高爾基體cis膜囊寡糖鏈上的甘露糖殘基磷酸化 N-乙酰葡萄糖胺磷酸轉(zhuǎn)移酶 磷酸葡萄糖苷酶 M6P 磷酸化識別信號:信號斑 高爾基體trans-膜囊和TGN膜(M6P受體)溶酶體酶分選與局部濃縮以出芽的方式轉(zhuǎn)運(yùn)到前溶酶體2)基本功能清除無用的生物大分子、衰老的細(xì)胞器及衰老損傷和死亡的細(xì)胞,防御功能(病原體感染刺激單核細(xì)胞分化成巨噬細(xì)胞而吞噬、消化)作為

52、細(xì)胞內(nèi)的消化“器官”為細(xì)胞提供營養(yǎng);分泌腺細(xì)胞中,溶酶體攝入分泌顆粒參與分泌過程的調(diào)節(jié)參與清除贅生組織或退行性變化的細(xì)胞;受精過程中的精子的頂體(acrosome)反應(yīng)。 15、溶酶體一旦發(fā)生異常,會引起什么樣的疾???各對機(jī)體又有什么影響呢? 1) 貯積?。?溶酶體酶缺失和異常時(shí),某些物質(zhì)不能被消化降解, 而遺留在溶酶體內(nèi), 便會影響細(xì)胞的代謝功能, 引發(fā)疾病(貯積病),甚至導(dǎo)致機(jī)體的死亡 2) 類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎(rheumatoid arthritis): 該種病人的溶酶體膜的脆性增加,溶酶體酶被釋放到關(guān)節(jié)處的細(xì)胞間質(zhì)中,使骨組織受到侵蝕,引起炎癥。16、過氧化物酶體與溶酶體有哪些區(qū)別?怎樣理解

53、過氧化物酶體是異質(zhì)性的細(xì)胞器?1)區(qū)別:過氧化物酶體和初級溶酶體的形態(tài)與大小類似,但過氧化物酶體中的尿酸氧化酶等常形成晶格狀結(jié)構(gòu),可作為電鏡下識別的主要特征。2)異質(zhì)性:在不同生物細(xì)胞中以及單細(xì)胞生物的不同個體中的溶酶體,所含酶的種類及其行使的功能都有所不同,因此說過氧化物酶體是異質(zhì)性的細(xì)胞器。16、過氧化物酶體的功能是什么? 細(xì)胞中過氧化物酶體的功能: 1) 是細(xì)胞內(nèi)糖、脂和氮的重要代謝部位。 2) 參與了長鏈脂肪酸的降解,乙醚磷脂和膽汁酸的生物合成,膽固醇、多胺、草酸鹽、植烷酸、二羧酸以及幾種藥物等的代謝轉(zhuǎn)換。 3) 在植物細(xì)胞中,過氧化物酶體是乙醇酸氧化的場所。17、微體(過氧化物酶體)

54、與溶酶體有何異同點(diǎn)? 異同點(diǎn): (1) 相同點(diǎn):由一層單位膜膜包圍;為一類異質(zhì)性細(xì)胞器。 (2) 不同點(diǎn): 特 征溶 酶 體微 體(過氧化物酶體)形態(tài)大小直徑0.20.5m, 無酶晶體直徑0.150.25m, 有酶晶體酶的種類酸性水解酶氧化酶類pH 值57需氧與否不需要需要功 能細(xì)胞內(nèi)消化主要與糖異生有關(guān)發(fā) 生酶在RER上合成,經(jīng)高爾基復(fù)合體出芽形成酶在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中合成,經(jīng)分裂和組裝形成識別的標(biāo) 志 酶酸性水解酶過氧化氫酶18、何謂蛋白質(zhì)的分選?已知膜泡運(yùn)輸有哪幾種類型及其特點(diǎn)?1)蛋白質(zhì)分選概念:蛋白質(zhì)在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中開始合成,在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中或運(yùn)至糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上繼續(xù)合成,然后通過不同途徑轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)

55、胞的特定部位,這一過程稱為蛋白質(zhì)的分選或定向運(yùn)轉(zhuǎn)。2)膜泡運(yùn)輸?shù)念愋图捌涮攸c(diǎn):網(wǎng)格蛋白有被小泡的運(yùn)輸,負(fù)責(zé)蛋白質(zhì)從高爾基體TGN向質(zhì)膜、胞內(nèi)體或溶酶體和植物液泡運(yùn)輸。從TGN區(qū)出芽并由網(wǎng)格蛋白包被形成轉(zhuǎn)運(yùn)泡。COP有被小泡的運(yùn)輸,負(fù)責(zé)從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)到高爾基體的物質(zhì)運(yùn)輸。由5種蛋白亞基組成的蛋白包被COP小泡,具有對轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)的選擇性并使之濃縮。選擇性體現(xiàn)在a. COP小泡能識別并結(jié)合跨膜內(nèi)質(zhì)網(wǎng)胞質(zhì)面一端的信號序列;b. 跨膜內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白的一端作為受體與ER腔的可溶性蛋白結(jié)合。COP有被小泡的運(yùn)輸,負(fù)責(zé)回收、轉(zhuǎn)運(yùn)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)逃逸蛋白返回內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。逃逸的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白的回收是通過回收信號介導(dǎo)的特異性受體完成,這類受體能以COP有被小泡的形式捕獲逃逸分子,并將其回收到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。19、怎樣理解細(xì)胞結(jié)構(gòu)裝配的生物學(xué)意義?細(xì)胞結(jié)構(gòu)裝配的方式:自我裝配(self-assembly)、協(xié)助裝配(aided-assembly)、直接裝配(direct-assembly)、復(fù)合物與細(xì)胞結(jié)構(gòu)體系的組裝。生物學(xué)意義:1)減少和校正蛋白質(zhì)合成中出現(xiàn)錯誤;2)可大大減少所需要的遺傳物質(zhì)信息量;3)通過裝配與去裝配更容易調(diào)節(jié)與控制多種生物學(xué)過程。分子“伴侶”(molecular chaperones)概念: 細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)分子可以識別正在合成的多肽或部分折疊的多肽并與多肽的某

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