生物物理習(xí)題解答

1、生物物理復(fù)習(xí)習(xí)題綱要一 . 細(xì)胞的分子基礎(chǔ)1 . 組成細(xì)胞的小分子物質(zhì)有哪些？有何作用？答：無機(jī)小分子有水、無機(jī)鹽，有機(jī)小分子有單糖、脂肪酸、氨基酸和核苷酸。水是細(xì)胞中含量最多的一種成分，大多數(shù)細(xì)胞內(nèi)的生物化學(xué)反應(yīng)都在水溶液中進(jìn)行，細(xì)胞中的水不僅以游離水的形式存在，而且以結(jié)合水的形式與其他物質(zhì)結(jié)合構(gòu)成細(xì)胞結(jié)構(gòu)的組成部分；無機(jī)鹽以離子狀態(tài)存在，有的游離于水中維持細(xì)胞內(nèi)外液的滲透壓和pH值，有的直接與蛋白質(zhì)和脂類結(jié)合，組成一定功能的結(jié)合蛋白質(zhì)（如血紅蛋白）和類脂（磷脂）；葡萄糖是細(xì)胞內(nèi)主要營養(yǎng)物質(zhì)，能經(jīng)過氧化反應(yīng)釋放能量，供細(xì)胞生命活動所需；多糖（動物細(xì)胞內(nèi)主要是糖原，植物內(nèi)是淀粉）是細(xì)胞貯存的營

2、養(yǎng)物質(zhì)；核糖是核苷酸的主要成分；有一些低聚糖與蛋白質(zhì)或脂類結(jié)合形成糖蛋白和糖脂，在細(xì)胞識別中起重要作用；脂肪酸營養(yǎng)價值高，其能量相當(dāng)于葡萄糖的2倍；最重要的功能是參與構(gòu)成細(xì)胞膜，磷脂分子是兼性分子，脂質(zhì)雙分子層是細(xì)胞膜和胞內(nèi)膜的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)；氨基酸都含有一個竣基和一個氨基，是兩性化合物，不同的種類、數(shù)量和排列組合形成了多種復(fù)雜功能的蛋白質(zhì)。核甘酸是組成核酸的基本單位，由磷酸、戊糖（核糖和脫氧核糖）和含氮堿基（AGCTU ）構(gòu)成，可組成 8 種核苷酸，能貯存生物信息；還可充當(dāng)化學(xué)能的載體們尤其是ATP ，可參與細(xì)胞內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng)的能量傳遞，cAMP 是細(xì)胞內(nèi)通用的信號分子，控制不同細(xì)胞內(nèi)的反應(yīng)速率。

3、2 . 試述蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)。答：蛋白質(zhì)分子是由許多氨基酸分子通過肽鍵縮合而成的多肽鏈。一級結(jié)構(gòu)：是指組成蛋白質(zhì)的多肽鏈中氨基酸的種類、數(shù)目和排列順序。肽鏈中的鍵以肽鍵為主，或有少量二硫鍵。一級結(jié)構(gòu)是蛋白質(zhì)的功能基礎(chǔ)，只要一個氨基酸的順序改變就會形成結(jié)構(gòu)異常的蛋白質(zhì)分子，其重要性就在于它決定了蛋白質(zhì)的三維構(gòu)象，從而影響分子在細(xì)胞中的作用。二級結(jié)構(gòu)：是指在一級結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，借氫鍵在氨基酸殘基之間的對應(yīng)點(diǎn)連接，使多肽鏈成為螺旋或折疊的結(jié)構(gòu)。“螺旋結(jié)構(gòu)是肽鏈以右手螺旋盤繞而成的空心筒狀構(gòu)象，主要存在于球狀蛋白質(zhì)中；3片層結(jié)構(gòu)是一條肽鏈回折而成的平行排列構(gòu)象，主要存在于纖維狀蛋白。三級結(jié)構(gòu)：在二級結(jié)構(gòu)

4、的基礎(chǔ)上再進(jìn)行折疊，有的區(qū)域?yàn)閍螺旋和3折疊，其他區(qū)域?yàn)殡S機(jī)卷曲，參與三級結(jié)構(gòu)的有氫鍵、酯鍵、離子鍵和疏水鍵等。四級結(jié)構(gòu)是指兩條或以上的肽鏈在各自三級結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上形成蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)亞基，若干亞基之間通過氫鍵等化學(xué)鍵的引力相互結(jié)合形成更復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)。3 .酶有哪些特性？答：酶是細(xì)胞內(nèi)加快化學(xué)反應(yīng)的生物催化劑。有三個特性：高度的專一性：酶對底物有嚴(yán)格的選擇性，一種酶只能催化一種化學(xué)反應(yīng)，或只專一作用于特定的化學(xué)基團(tuán)（如甲基、氨基）或化學(xué)鍵（如肽鍵）。催化的高效性：酶的催化效率比一般催化劑高1061010倍。催化活性的可調(diào)節(jié)性：酶催化活性易受溫度、pH值、金屬離子及其他化合物的影響增高或降低。4

5、 .核酸分為哪兩類？有何區(qū)別？答：核酸分為脫氧核糖核酸DNA 和核糖核酸RNA 兩種。 DNA 攜帶和傳遞生命活動的全部信息，轉(zhuǎn)錄合成RNA,而RNA則指導(dǎo)蛋白質(zhì)的生物合成。DNA分子是由數(shù)量巨大的四種脫氧核糖核甘酸（ ATGC）通過聚合而成的直線型或環(huán)形分子。一般真核生物DNA 為直線型，細(xì)菌和一些噬菌體的DNA 為環(huán)形。RNA分子是由四種核糖核甘酸（AUGC組成的一條多核甘酸鏈，其中戊糖是核糖而不是脫氧核糖; 尿喀咤U代替了胸腺喀咤T,且，RNA分子均為單鏈。5 .試述DNA 雙螺旋結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)？有何功能？ 答： DNA 分子是由兩條鏈組成的螺旋狀多聚體，主要特點(diǎn)有： DNA 分子由兩條多核

6、苷酸鏈組成，兩條鏈平行排列但方向相反，即兩條鏈的3和 5排列方向相反。雙螺旋結(jié)構(gòu)中，堿基位于螺旋鏈的內(nèi)部，磷酸和戊糖則位于外側(cè)。 DNA的兩條鏈上的堿基之間通過氫鍵有規(guī)律地互補(bǔ)配對，A&T 、 G&C 配對，每一堿基對位于同一平面上，并垂直于螺旋軸。相鄰 2 個堿基相距0.34nm， 10 個堿基旋轉(zhuǎn)1 圈。DNA 分子中雖然只有四種核苷酸，但是其所含核苷酸數(shù)量、種類及排列順序的隨機(jī)性，決定了DNA的復(fù)雜性和多樣性，其排列順序蘊(yùn)藏著無窮遺傳信息。DNA 通過自我復(fù)制，將貯存的遺傳信息準(zhǔn)確的傳給子代DNA 。6 .比較三種RNA 的區(qū)別。答：信使mRNA :由一條多核甘酸單鏈組成

7、，攜帶 DNA的遺傳信息，每三個相鄰堿基構(gòu)成一個密 碼子，決定多肽鏈中氨基酸排列順序，是蛋白質(zhì)合成的模板；轉(zhuǎn)運(yùn)tRNA :是細(xì)胞內(nèi)質(zhì)量最小的一類核酸，單鏈結(jié)構(gòu)折疊形成三葉草形狀，其上的三個堿基（反 密碼子）能與mRNA 上的密碼子互補(bǔ)配對，運(yùn)輸特定的活化氨基酸； 核糖體rRNA:是細(xì)胞內(nèi)含量最多的 RNA,占RNA總量的80%以上，是單鏈線性結(jié)構(gòu)，與核糖體 蛋白組成核糖體。.、細(xì)胞概述1. 為什么說支原體是最小最簡單的細(xì)胞？答：支原體為目前發(fā)現(xiàn)的最小的最簡單的細(xì)胞，也是唯一一種沒有細(xì)胞壁的原核細(xì)胞。支原體細(xì)胞中唯一可見的細(xì)胞器是核糖體。其大小介于細(xì)菌和病毒之間。結(jié)構(gòu)也比較簡單，多數(shù)成球形，沒有

8、細(xì)胞壁，只有細(xì)胞膜、遺傳信息載體DNA與RNA、核糖體以及酶。支原體基因組為一環(huán)狀雙鏈DNA ,分子量?。▋H有大腸桿菌的五分之一）。2. 試比較原核細(xì)胞的異同，你能得出什么結(jié)論？答：細(xì)胞大?。涸思?xì)胞很小，真核細(xì)胞較大；細(xì)胞核：原核細(xì)胞無核仁和核膜，真核細(xì)胞有核仁和核膜；染色體：原核由一條環(huán)狀 DNA組成，DNA不與組蛋白結(jié)合，真核有兩條以上DNA ,線狀DNA與組蛋白結(jié)合形成若干對染色體；細(xì)胞質(zhì)：原核無各種膜相細(xì)胞器和細(xì)胞骨架，有70S 核糖體，真核有各種膜相細(xì)胞器和細(xì)胞骨架，有80S 核糖體；細(xì)胞壁：原核細(xì)胞壁主要成分為肽聚糖，真核細(xì)胞壁主要成分為纖維素；轉(zhuǎn)錄和翻譯：原核在同一時間和地點(diǎn)，

9、真核在不同時間和地點(diǎn)；細(xì)胞分裂：原核為無絲分裂，真核為有絲分裂。三 . 細(xì)胞膜1.細(xì)胞膜的主要成分是什么？有何功能？ 答：細(xì)胞膜主要由脂類、蛋白質(zhì)和糖類組成，此外還有水、無機(jī)鹽和金屬離子。1 ）膜脂：膜脂主要有磷脂、糖脂和膽固醇，是生物膜的結(jié)構(gòu)骨架。 磷脂：磷脂占膜脂總量50%以上，磷脂是膜脂最主要的成分，分為甘油磷脂和鞘磷脂，是一頭親水一頭疏水的兼性分子； 糖脂：占膜脂總量5%以下，神經(jīng)節(jié)苷酯在神經(jīng)傳導(dǎo)中起重要作用，又是一類膜上的受體； 膽固醇：是最重要的一種動物固醇，存在于真核細(xì)胞膜上，含量不超過膜脂的1/3,。膽固醇2 / 9散布于磷脂分子之間，增強(qiáng)了膜的穩(wěn)定性，在調(diào)節(jié)膜的流動性中起到重

10、要作用。(2)膜蛋白是生物膜功能的體現(xiàn)者，根據(jù)蛋白和膜脂的作用方式及其位置不同可分為內(nèi)在蛋白和周邊蛋白。 內(nèi)在蛋白也叫做整合蛋白，占膜蛋白總量7080%主要特征是水不溶性。可分布在脂雙層中或跨越全膜。 周邊蛋白也叫外在蛋白，為水溶性蛋白，常通過離子鍵與膜上的內(nèi)在蛋白或脂分子的極性頭 部結(jié)合°(3)膜糖：以低聚糖或多聚糖鏈的形式與膜蛋白共價結(jié)合，形成糖蛋白，或者與脂類共價結(jié)合，形 成糖脂，均分布于細(xì)胞膜脂雙層的外層，成為細(xì)胞外被。膜糖類與細(xì)胞免疫、細(xì)胞識別、細(xì)胞癌 變等方面有密切關(guān)系。2 .細(xì)胞膜的主要特征有哪些？有何生物學(xué)意義？答：細(xì)胞膜的兩個主要特征就是流動性和不對稱性。(1)生物

11、膜的流動性是指膜內(nèi)部的脂類和蛋白質(zhì)分子的運(yùn)動是一切膜結(jié)構(gòu)行使功能的基礎(chǔ)，是細(xì)胞 的各種代謝能夠順利進(jìn)行的保證。膜脂的流動性：膜脂有幾種運(yùn)動方式：側(cè)向擴(kuò)散、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動、翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(這對維持膜脂分子 的不對稱性很重要)和彎曲運(yùn)動。膜蛋白的流動性：主要兩種運(yùn)動方式：側(cè)向擴(kuò)散、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(具有重要生理意義，對酶與第五及蛋白與蛋白之間相互作用時調(diào)節(jié)正確構(gòu)象起重要作用)。(2)生物膜的膜脂與膜蛋白分布具有不對稱性。 磷脂在脂雙層中不對稱分布不是絕對的，僅含量上有差異；糖脂的不對稱分布是絕對的，只 分布在外層。 膜蛋白在細(xì)胞膜上都是不對稱分布的，都有特定的排布方向，特別表現(xiàn)在糖蛋白，其殘基均分布在細(xì)胞膜的非胞質(zhì)側(cè)

12、。這種不對稱性決定了細(xì)胞膜內(nèi)外表面功能的特異性。如紅細(xì)胞外表面的受體蛋白具有細(xì)胞識別功能，內(nèi)表面的血影蛋白具有維持細(xì)胞特有外型的作用。3 .試述被動運(yùn)輸?shù)膸追N運(yùn)輸方式。答：被動運(yùn)輸包括簡單擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散。(1)簡單擴(kuò)散是指分子或離子順濃度梯度自由穿越脂雙層的運(yùn)輸方式，不消耗代謝能，也不需膜蛋 白的幫助，主要是疏水分子和不帶電荷的小極性分子；(2)協(xié)助擴(kuò)散，是指一些非脂溶性或親水性分子，借助細(xì)胞膜上的特殊膜蛋白的介導(dǎo)，順著濃度梯 度進(jìn)行的、不消耗代謝能的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)?？煞譃檩d體蛋白介導(dǎo)的協(xié)助擴(kuò)散和通道蛋白介導(dǎo)的協(xié)助擴(kuò) 散。載體蛋白介導(dǎo)的協(xié)助擴(kuò)散：載體蛋白與特定的物質(zhì)結(jié)合，通過可逆性構(gòu)象變化，順濃度梯

13、度進(jìn)行物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)；通道蛋白介導(dǎo)的協(xié)助擴(kuò)散：通道蛋白形成貫穿細(xì)胞膜的親水性通道來完成運(yùn)輸，運(yùn)輸對象僅限王離壬？其效率高出載體運(yùn)輸100倍以上。4.以Na+-K+泵為例，說明物質(zhì)的主動運(yùn)輸過程。答：Na+-K+泵實(shí)際上是一種 Na+-K+-ATP酶，它是由一個大的多次穿膜的催化亞基和一個小的糖蛋白組成的。催化亞基在胞質(zhì)面有 Na+和ATP的的結(jié)合位點(diǎn)，在膜外側(cè)有K+和烏本甘(烏本昔是Na+-K+-ATP 酶抑制劑，可與 K+競爭結(jié)合位點(diǎn))。Na+-K+-ATP酶能可逆地進(jìn)行磷酸化和去磷酸化。膜內(nèi)側(cè)的Na+與ATP酶結(jié)合后，激活了 ATP酶的活性，使 ATP分解為ADP和高磷酸根，高磷酸根與酶結(jié)合，使

14、其磷酸化，引發(fā)酶的構(gòu)象改變，使與Na+結(jié)合的部位轉(zhuǎn)向膜外側(cè)。這種磷酸化的酶對 Na+的親和力低，對 K+的親和力高，于是釋放 Na+,結(jié)合K+,導(dǎo)致Na+被送出細(xì)胞，K+與磷酸化酶結(jié)合后促使酶去磷酸化，酶的構(gòu)象恢復(fù)原狀，與K+結(jié)合的部位轉(zhuǎn)向膜內(nèi)側(cè)。這種去磷酸化的構(gòu)象與 K+親和力低，與Na+親和力高，結(jié)果K+被送入細(xì)胞，酶與Na+再次結(jié)合， 重復(fù)上述磷酸化和去磷酸化的過程。 就這樣不斷將Na+排出細(xì)胞外，K+泵入細(xì)胞內(nèi)，形成細(xì)胞外高鈉， 細(xì)胞內(nèi)高鉀的特殊離子濃度梯度，有利于維持細(xì)胞內(nèi)外滲透壓平衡，保證另一些物質(zhì)的主動運(yùn)輸。3 / 95. 以低密度脂蛋白LDL 為例，說明受體介導(dǎo)的胞吞作用。答：

15、細(xì)胞通過膜上的受體介導(dǎo)攝入特定大分子的過程稱作受體介導(dǎo)的胞吞作用。 當(dāng)細(xì)胞膜合成需要膽固醇時，細(xì)胞首先制造LDL 受體蛋白，并插入膜中，并自發(fā)與有被小窩結(jié)合。有被小窩是細(xì)胞膜上受體介導(dǎo)的胞吞作用開始的特化區(qū)，其他部位上的LDL 受體與 LDL 顆粒結(jié)合后也會移向有被小窩中。 有被小窩不斷內(nèi)陷，與細(xì)胞膜斷開形成有被小泡，這樣LDL 受體結(jié)合的LDL 顆粒就攝入細(xì)胞內(nèi)。有被小泡很快脫掉外被，形成無被小泡，并與胞質(zhì)中其他小泡融合，形成更大的囊泡，稱為胞內(nèi)體。在膜上的H+-ATP酶的作用下，H+被泵入胞內(nèi)體內(nèi)，當(dāng)pH值達(dá)到56的酸性條件下，受體構(gòu)象變化，與LDL顆粒分離，并分到兩個不同的囊泡中。含LD

16、L受體的囊泡返回細(xì)胞膜，準(zhǔn)備重新結(jié)合其他LDL顆粒。 含有 LDL 的囊泡與溶酶體結(jié)合，被溶酶體酶降解，形成游離的膽固醇，成為細(xì)胞中新膜合成所需的物質(zhì)。6. 膜受體的生物學(xué)特征是什么？有何意義？答： 膜受體大多是細(xì)胞膜上的糖蛋白或糖脂，通常由識別部、效應(yīng)部和轉(zhuǎn)換部組成。其生物學(xué)特征有：（ 1 ）特異性：指受體與配體結(jié)合具有專一性，配體和受體之間的結(jié)合是靠分子間立體構(gòu)象的互補(bǔ)，具有高度親和性。（ 2）高親和性：受體對配體的親和力（結(jié)合能力）很強(qiáng)。（ 3）飽和性：細(xì)胞表面受體有限，各種受體的數(shù)量相對恒定。（ 4）可逆性：由于受體和配體是非共價鍵結(jié)合，強(qiáng)度比較弱，決定了分子間的識別反應(yīng)是可逆的。受體

17、-配體復(fù)合物可被解離，恢復(fù)原來狀態(tài)再次被利用。（ 5）特定的細(xì)胞定位：某種化學(xué)信號只能作用于某種特定的細(xì)胞，因?yàn)橹挥性摷?xì)胞膜上有這種信號的受體。7. 試述膜受體的類型及傳導(dǎo)途徑。答：根據(jù)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的機(jī)制和受體蛋白的類型，膜受體可分為三類：離子通道受體：也稱遞質(zhì)閘門離子通道，是一種多次跨膜蛋白，本身是離子通道或與離子通道相偶連。離子通道的“開關(guān)”受細(xì)胞外配體的調(diào)控。當(dāng)少量神經(jīng)遞質(zhì)與受體結(jié)合時，可瞬間打開或關(guān)閉離子通道，從而引起細(xì)胞膜通透性和突觸后細(xì)胞的興奮性發(fā)生變化。如Na-乙酰膽堿受體。催化受體：多為單次跨膜蛋白，由三部分組成。細(xì)胞外是配體結(jié)合部位，中間是跨膜結(jié)構(gòu)，細(xì)胞質(zhì)側(cè)的部分含有酪氨酸，具有

18、酪氨酸蛋白激酶活性。當(dāng)配體與受體結(jié)合后，活化了受體胞質(zhì)側(cè)的蛋白激酶的活性，使得酪氨酸自身磷酸化，再使靶蛋白的酪氨酸殘基磷酸化，觸發(fā)細(xì)胞內(nèi)系列生理活動變化。如胰島素受體。偶聯(lián) G 蛋白受體：指受體和酶或離子通道之間的相互作用通過一種結(jié)合GTP 的調(diào)節(jié)蛋白（ G 蛋白）介導(dǎo)來完成。配體與受體結(jié)合后通過G 蛋白間接作用于酶或離子通道，從而調(diào)節(jié)細(xì)胞生理活動。這類受體是目前發(fā)現(xiàn)種類最多的一種類型。如3受體、視紫紅質(zhì)受體等。8. 偶聯(lián) G 蛋白受體信號體系有哪些傳導(dǎo)途徑？ 答：主要有四條信號傳導(dǎo)體系： cAMP 信號體系：細(xì)胞外激素與相應(yīng)受體結(jié)合后，通過調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)的第二信使cAMP 的水平而引起細(xì)胞反應(yīng)的

19、信號通路。cAMP信號系統(tǒng)包括刺激性受體 Rs、刺激性G蛋白Gs、抑制f受體 Gi、抑制性 G 蛋白 Gi 和腺苷酸環(huán)化酶AC 五種成分組成。信號傳導(dǎo)途徑分為刺激性信號傳遞途徑和抑制性信號傳遞途徑。當(dāng)激素與受體結(jié)合后，使得相應(yīng)的G 蛋白發(fā)生構(gòu)象改變，來活化或抑制AC 酶水解 ATP生成cAMP的活性。cAMP作為細(xì)胞內(nèi)的第二信使，特異性的活化蛋白激酶A,從而進(jìn)一步活化或抑制細(xì)胞內(nèi)不同的酶系統(tǒng)，使細(xì)胞對外界信號產(chǎn)生不同反應(yīng)。 cGMP 信號體系；cGMP 是大多數(shù)動物細(xì)胞內(nèi)存在的另一種胞內(nèi)信號，它的濃度只有cAMP 的十分之一，也受G蛋白調(diào)控，它能活化細(xì)胞內(nèi)的蛋白激酶G,磷酸化相應(yīng)靶蛋白、酶分子

20、和離子通道，從而產(chǎn)生生物效應(yīng)（如糖原降解，細(xì)胞增殖、受精過程）。 cGMP 和 cAMP 在細(xì)胞內(nèi)的濃度及作用相反（如肝細(xì)胞中cAMP 升高時糖原分解；cGMP 升高時糖原合成加快）。Ca2+信號體系；信號傳遞有兩種途徑，一種存在于電活性細(xì)胞，當(dāng)一個動作電位使細(xì)胞去極化時，打開神經(jīng)終端電壓閘門 Ca2+通道，Ca2+流入神經(jīng)終端；第二種途徑存在于大多數(shù)真核細(xì)胞，外界信號與細(xì)胞表面受體結(jié)合后，受體被活化，并通過肌醇磷脂信號途徑產(chǎn)生的第二信使IP3來激發(fā)鈣庫膜上的Ca2+通道打開。Ca2+由于濃度差涌入細(xì)胞質(zhì)使胞質(zhì)的Ca2+濃度升高，引起生物效應(yīng)（如細(xì)胞分裂、細(xì)胞運(yùn)動等）。甘油二酯和三磷酸肌醇信號

21、體系：膜受體與胞外信號結(jié)合后被激活，進(jìn)一步活化特異的G蛋白，G蛋白再激活磷脂酶 C,不到1秒，活化的磷脂酶 C分解肌醇磷脂PIP2產(chǎn)生兩種產(chǎn)物，即甘油二酯DG和三磷酸肌醇IP3,從而分別啟動兩條信號傳導(dǎo)途徑2即IP3/Ca2+信號途徑和DG/PKC信號途徑，因此被稱為“雙信使途徑”。 111一 JJ，1«.”.，1h n nF.Ji-i J，nri， i，、irrrniHH ，59.試述甘油二酯DG、三磷酸肌醇IP3信號體系和Ca2+信號體系的關(guān)系。答：三磷酸肌醇IP3是水溶性分子，可使 Ca2+從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上釋放出來，啟動 Ca2+信號體系，鈣離子進(jìn)一 步活化各種鈣結(jié)合蛋白引起細(xì)胞效應(yīng)

22、。甘油二酯DG的重要功能是活化與細(xì)胞膜結(jié)合的蛋白激酶C (PKC),這是一種Ca2+依賴性酶，主要分布在細(xì)胞質(zhì)中，呈非活性構(gòu)象。當(dāng)受體被外界信號激活后，PIP2水解，DG瞬間增高，并與細(xì)胞膜上的磷脂酰絲氨酸一起結(jié)合到蛋白激酶C,增加該酶對Ca2+的親和力，并變成活性構(gòu)象，轉(zhuǎn)到細(xì)胞膜的內(nèi)表面，從而激活其他靶蛋白。如在動物細(xì)胞內(nèi)，PKC活化后，激活Na-H交換系統(tǒng)，使Na入胞，H出胞，細(xì)胞質(zhì)pH值上升，促進(jìn)細(xì)胞增殖。四.神經(jīng)元1神經(jīng)元的主要結(jié)構(gòu)是什么?答：神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)可分為兩部分，一部分為胞體，一部分為突起(又分為樹突和軸突)。(1)神經(jīng)元胞體由細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞器和細(xì)胞核組成。細(xì)胞膜由脂質(zhì)雙層

23、作為基本骨架膜上所含的糖蛋白和糖脂可作為某種免疫信息和膜受體的可識別部分；細(xì)胞質(zhì)中含有多種細(xì)胞器，其中特殊的是尼氏體和神經(jīng)原纖維。尼氏體只存在于胞體和樹突中，由糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和核糖核蛋白體組成，是神經(jīng)元內(nèi)合成蛋白質(zhì)的主要部分。神經(jīng)原纖維由神經(jīng)微管和微絲組成，起到細(xì)胞骨架的作用和協(xié)助軸漿運(yùn)輸物質(zhì)。(2)神經(jīng)元的突起分為樹突和軸突。樹突是胞體向外生長的樹狀突起，內(nèi)容物與胞體大致相同。一個神經(jīng)元的胞體可以發(fā)出打多一樹突，樹突向外生長時反復(fù)分支不斷變細(xì)，一般較短。軸突：神經(jīng)元胞體只有 二根,軸突，胞體發(fā)出軸突的部位稱為軸丘，軸突基本上由髓鞘包裹。在軸突 的主干上，常可向直角方向發(fā)出側(cè)枝。軸漿與細(xì)胞漿相連，

24、起到物質(zhì)運(yùn)輸?shù)淖饔?。軸突的末端脫去髓 鞘后反復(fù)分支，分支末端膨大，稱為突觸前終末。其與其他細(xì)胞的樹突或胞體相接觸的而位稱有突施。2.有幾種類型的膠質(zhì)細(xì)胞？他們的主要功能是什么?答：神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞有四類:星形膠質(zhì)細(xì)胞：是膠質(zhì)細(xì)胞中體積最大的細(xì)胞，為星狀，突起呈樹枝狀，不分樹突和軸突。突起 的末端膨大，包裹在腦毛細(xì)血管的表面， 稱為血管周足(腳板)，這種結(jié)構(gòu)被認(rèn)為可能是血腦屏障 的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。根據(jù)胞質(zhì)內(nèi)纖維量的多少，星形膠質(zhì)細(xì)胞可分為原漿性和纖維性兩種。前者主要分 布在灰質(zhì)，后者主要分布在白質(zhì)。 少突膠質(zhì)細(xì)胞：因突起少而得名，分布在灰、白質(zhì)中。在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中包裹神經(jīng)元的軸突形成髓鞘。 小膠質(zhì)細(xì)胞：體

25、積最小，常廣泛分布于腦和脊髓，主要功能是當(dāng)神經(jīng)元發(fā)生病變時，小膠質(zhì)細(xì) 胞具有吞噬作用，能清除病變的細(xì)胞。 室管膜細(xì)胞：襯在腦室系統(tǒng)和脊髓中央管的壁上，又稱室管膜上皮細(xì)胞。神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的功能：支持、絕緣、保護(hù)和修復(fù)作用；營養(yǎng)和物質(zhì)代謝作用；對離子、遞質(zhì)的調(diào)節(jié)和免疫功能。五.靜息電位1 .細(xì)胞靜息電位產(chǎn)生的機(jī)制是什么？答：靜息電位是指神經(jīng)元未受到刺激時存在于細(xì)胞膜內(nèi)外兩側(cè)的電位差。在所有被測量過的神經(jīng)元中,其靜息膜電位在一3090mV之間。膜兩側(cè)里正外負(fù)被稱為極化，膜電位數(shù)值負(fù)值減少為去極化，膜電位數(shù)值負(fù)值增加為超極化。其產(chǎn)生目前認(rèn)為有三個基本因素：細(xì)胞內(nèi)外離子濃度分布的不平衡；膜上離子通道關(guān)閉和

26、開放對離子產(chǎn)生不同的通透性；生電性鈉泵的作用。Bernstein提出的靜息膜電位的機(jī)制是細(xì)胞內(nèi)外K+濃度的不均衡分布。由于細(xì)胞內(nèi)K+濃度超過細(xì)胞外K+濃度，而細(xì)胞外Na濃度超過細(xì)胞內(nèi) Na濃度，所以K+有順著濃度梯度向細(xì)胞膜外擴(kuò)散的趨勢。 當(dāng)細(xì)胞膜選擇性地對 K +通透，K+的外移就使得細(xì)胞產(chǎn)生外正內(nèi)負(fù)的電場力和電勢能阻礙K+的繼續(xù)擴(kuò)散，直到膜兩側(cè)的電勢能差和濃度勢能差抵消平衡的時候，K+不再跨膜擴(kuò)散，該電位差也穩(wěn)定不再增加，稱為K+的平衡電位。2 .何i胃Nernst方程？其符號代表的意義是什么?答：K+平衡電位的大小是由膜兩側(cè)原初存在的K濃度差決定的，他的精確值可根據(jù)Nernst方程確定的

27、:Ek式中K o其中Ek是K+平衡電位，R是氣體常數(shù)，T是絕對溫度，Z是離子價數(shù)，F(xiàn)是法拉第常數(shù),和K 是變數(shù)，分別代表膜外和膜內(nèi)的K+濃度。六.動作電位1 .離子學(xué)說的實(shí)驗(yàn)證據(jù)是什么？答：1939年微電極發(fā)明以后， Curtis和Cole、Hodgkin和Huxley分別用毛細(xì)管微電極測量了槍烏賊 大神經(jīng)纖維興奮時的電位變化，發(fā)現(xiàn)動作電位大于膜靜息電位，出現(xiàn)了超射；1949年Hodgkin和Katz進(jìn)一步做了 “鈉離子對槍烏賊大纖維中產(chǎn)生的動作電位的作用”的實(shí)驗(yàn)；根據(jù)一系列實(shí)驗(yàn)結(jié)果，1950-1952年Hodgkin和Huxley和Katz提出了著名的鈉學(xué)說，即離子學(xué)說。鈉學(xué)說隨后得到各方面

28、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。1951年Keyns利用同位素24Na、42K標(biāo)記實(shí)驗(yàn)，測量每次動作電位期間每平方厘米膜上 Na+和K+的1甬量。2 .離子電流的分離方法有哪些？何種方法最好?答：（1）離子置換法，就是用別的不可通透的離子在細(xì)胞外或細(xì)胞內(nèi)代替Na+或K+。；（2）逆向電位法；（3）藥理學(xué)方法：阻斷鈉通道活化的藥物、阻遏鈉通道失活化的藥物、激活鈉通道的藥物、 阻遏鉀通道的藥物。何種方法最好？ ？ ？3 .Hodgkin的雙通道模型的數(shù)學(xué)表達(dá)式和各參數(shù)的意義是什么？有何優(yōu)缺點(diǎn)?答：Ima 2E2Rt2Cm t I Na IK I L其中INagNam3h(VENa) ; Ik式中R為軸漿電阻，a為纖維半

29、徑,一 4 一一gKn （VEk）; Il gi（V El）。為傳導(dǎo)速度。8k是鉀電導(dǎo)的最大值，n是無量綱的變數(shù)，在0,1內(nèi)取值。g'Na是鈉電導(dǎo)的最大值，m是鈉通道活化過程參數(shù)，h是鈉通道失活化過程參有何優(yōu)缺點(diǎn)？ ？ ？七.突觸和突觸傳遞1 .生物電信號是怎樣從突觸前傳導(dǎo)到突觸后的?答：神經(jīng)動作到達(dá)神經(jīng)終末，細(xì)胞膜去極化，引起膜上的電壓閘門Ca2+通道開放，Ca2+流入突觸前膜，Ca2+的流入促發(fā)突觸小泡向突觸前膜移動并與前膜融合，然后向突觸間隙方向破裂，小泡內(nèi)的神 經(jīng)遞質(zhì)和其他內(nèi)容物釋放到突觸間隙中去。神經(jīng)遞質(zhì)與突觸后膜上的受體蛋白進(jìn)行結(jié)合，打開受體的Na離子通道，引起膜去極化，并

30、進(jìn)一步去極化，導(dǎo)致產(chǎn)生動作電位。2 .試述化學(xué)突觸的結(jié)構(gòu)特征。答：化學(xué)突觸分為突觸前、突觸后和他們之間的突觸間隙。突觸前和下一個神經(jīng)元相接觸的部分稱為突觸前膜，是神經(jīng)終端膨大的部分。突觸前膜從形態(tài)上看，是指突觸前的細(xì)胞質(zhì)膜特別增厚的部位。突觸前主要結(jié)構(gòu)有突觸前柵欄結(jié)構(gòu)，這是突觸小泡釋放神經(jīng)遞質(zhì)的引導(dǎo)裝置，由突觸前致密突起和突觸小穴組成。突觸前的明顯特征是具有大量的突觸囊泡，用于貯存神經(jīng)遞質(zhì)。突觸前結(jié)構(gòu)中有線粒體，可為突觸活動提供所需的能量。突觸間隙是前膜與后膜之間的空隙，約20nmi突觸后膜是一層致密層，上面有多重特異蛋白，如受體蛋白、通道蛋白和一些能分解神經(jīng)遞質(zhì)使之失活的酶類，后膜上的受體可

31、識別遞質(zhì)并與之結(jié)合，產(chǎn)生生理效應(yīng)。3 . 試述電突觸的結(jié)構(gòu)特征。答：電突觸也叫縫隙連接，是有別于化學(xué)突觸的另一類突觸，其主要特征是突觸間隙很窄，一般小于2nm。每一側(cè)的膜上都排列著多個由6個蛋白質(zhì)亞基組成的“顆?！保w粒的中心是一個親水性的通道，貫通兩個細(xì)胞的膜，使得兩個細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)相通。電突觸的膜兩側(cè)沒有突觸小泡，所以信息傳遞不依賴于神經(jīng)遞質(zhì)，而是攜帶電信號的離子流。突觸一側(cè)的電位變化，直接通過動作電流作用到下一級神經(jīng)元或者靶細(xì)胞，引起另一側(cè)膜電位發(fā)生相應(yīng)的變化。電突觸主要存在于膠質(zhì)細(xì)胞之間。與化學(xué)突觸相比，其對內(nèi)環(huán)境的變化不敏感。4 . 試述興奮性突觸后后電位和抑制性突觸后電位的特征。答：

32、興奮性突觸后電位是指興奮從突觸前傳到突觸后，引起突觸后膜的去極化，并擴(kuò)散到整個神經(jīng)元細(xì)胞的電緊張電位。興奮性突觸后電位區(qū)別于動作電位的重要特征：其通道是配基門控，而動作電位是電壓門控；興奮性突觸后電位的電位大小是一種分級電位，它具有空間總和和時間總和的作用而沒有“全或無”的特征。抑制性突觸后電位傳遞過程和興奮性突觸后電位相似，不同的是興奮從突觸前傳到突觸后，引起突觸后膜的超極化，使得突觸后的神經(jīng)元更難引發(fā)動作電位。與興奮性突觸后電位主要是Na 離子的流入不同，抑制性突觸后電位主要是Cl 離子的流入所引起的，其電位大小不但和刺激強(qiáng)度有關(guān)，還和突觸后神經(jīng)元的膜電位有關(guān)。八 . 神經(jīng)遞質(zhì)和神經(jīng)調(diào)質(zhì)1

33、 .在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中存在哪些種類的神經(jīng)遞質(zhì)？答：中樞神經(jīng)遞質(zhì)分為五類：乙酰膽堿、生物胺類、氨基酸類、肽類、其它類。生物原胺類神經(jīng)遞質(zhì)是最先發(fā)現(xiàn)的一類，包括： 多巴胺 （ DA） 、 去甲腎上腺素（ NE） 、 腎上腺素 （ E） 、5-羥色月5 （ 5-HT ）也稱（血清素）。氨基酸類神經(jīng)遞質(zhì)包括：丫氨基丁酸（GABA ）、甘氨酸、谷氨酸、組胺、乙酰膽堿（ Ach）。肽類神經(jīng)遞質(zhì)分為：內(nèi)源性阿片肽、P物質(zhì)、神經(jīng)加壓素、膽囊收縮素（ CCK）、生成抑素、血管加壓素和縮宮素、神經(jīng)肽y。其它類：近年來，一氧化氮就被普遍認(rèn)為是神經(jīng)遞質(zhì)，它不以胞吐的方式釋放，而是憑借其溶脂性穿過細(xì)胞膜，通過化學(xué)反應(yīng)發(fā)揮

34、作用并滅活。在突觸可塑性變化、長時程增強(qiáng)效應(yīng)中起到逆行信使的作用。2 .何謂神經(jīng)調(diào)質(zhì)？答：神經(jīng)調(diào)質(zhì)是指神經(jīng)元產(chǎn)生的另一類化學(xué)物質(zhì)，它的功能是調(diào)節(jié)信息傳遞的效率，影響神經(jīng)遞質(zhì)的效應(yīng)。有一種觀點(diǎn)認(rèn)為，神經(jīng)遞質(zhì)是作用于膜受體后，導(dǎo)致離子通道開放從而產(chǎn)生興奮或抑制的化學(xué)物質(zhì)； 而神經(jīng)調(diào)質(zhì)是作用于膜受體后，通過第二信使作用來改變膜的興奮性或其他遞質(zhì)釋放的化學(xué)物質(zhì)。乙酰膽堿、氨基酸類是神經(jīng)遞質(zhì)，肽類物質(zhì)一般劃為神經(jīng)調(diào)質(zhì)。3 .神經(jīng)遞質(zhì)在發(fā)揮作用后是如何失活的？答：三種方法可以使其失活：由特異的酶分解該種神經(jīng)遞質(zhì)；被細(xì)胞間液稀釋后，進(jìn)入血液循環(huán) 到一定場所分解失活；被突觸前膜吸收后再利用。九 . 離子通道1

35、.離子通道的基本特性是什么？有何實(shí)驗(yàn)證據(jù)？答：(1)不同的離子通道是互相獨(dú)立的。證據(jù)有： Na電流和K電流可以用藥物將他們分離出來， 而且互不影響；Na電流和K電流有各自不同的動力學(xué)；用鏈霉蛋白處理神經(jīng)后對Na通道的失活化有影響，甚至失活化效應(yīng)消失，但對K 電流無影響(2)通道是孔洞而不是載體。證據(jù)有：通道有很高的電導(dǎo)，開放時電導(dǎo)高達(dá)1030pS,電阻率很低；孔洞與載體最大的差別在于它們允許離子流動的最大速度；溫度效應(yīng)，Qio定義為溫度升高10c時引起電導(dǎo)變化的倍數(shù)。鈉電導(dǎo)和鉀電導(dǎo)的 Qio與離子在水中自由擴(kuò)散的 Qio相近；通道專 一性。還有某些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，如離子通透選擇性等用孔洞比載體更容易解釋。(3)離子通道的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)。通道蛋白是鑲嵌在脂質(zhì)雙分子層中的“型蛋白質(zhì)。證據(jù)有：用蛋白酶處理后，可使通道的性質(zhì)改變；一些與竣基結(jié)