2012年北京師范大學819細胞生物學考研真題

北京師范大學819細胞生物學2012年碩士研究生入學考試試題一、名詞解釋

蛋白分選分子伴侶類囊體ATP合成酶膜骨架通訊連接免疫熒光染色蛋白泛素降解途徑凋亡相關(guān)基因細胞決定

二、問答題

1、簡述物質(zhì)跨膜轉(zhuǎn)運。

2、簡述MPF、cdc2是如何通過實驗被人們發(fā)現(xiàn)的，以及對細胞生物學研究的意義。

3、簡述核膜的結(jié)構(gòu)，功能。

4、簡述微絲組裝。北京師范大學819細胞生物學2012年碩士研究生入學考試試題參考答案細胞內(nèi)信號的收斂名詞解釋

1、蛋白分選：主要是指膜結(jié)合核糖體上合成的蛋白質(zhì),通過信號肽,在翻譯的同時進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng),然后經(jīng)過各種加工和修飾,使不同去向的蛋白質(zhì)帶上不同的標記,最后經(jīng)過高爾基體反面網(wǎng)絡(luò)進行分選,包裝到不同類型的小泡,并運送到目的地,包括內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體、細胞質(zhì)膜、細胞外和核膜等。廣義的蛋白質(zhì)分選也包括在游離核糖體上合成的蛋白質(zhì)的定位。細胞內(nèi)信號的收斂分子伴侶：分子伴侶是細胞中一大類蛋白質(zhì)，是由不相關(guān)的蛋白質(zhì)組成的一個家系，它們介導其它蛋白質(zhì)的正確裝配，但自己不成為最后功能結(jié)構(gòu)中的組分類囊體：葉綠體基質(zhì)中由單位膜圍成的扁平囊。ATP合成酶：ATP合成酶(ATPsynthase)廣泛分布于線粒體內(nèi)膜,葉綠體類囊體,異養(yǎng)菌和光合菌的質(zhì)膜上,參與氧化磷酸化和光合磷酸化,在跨膜質(zhì)子動力勢的推動下合成ATP.分子結(jié)構(gòu)由突出于膜外的F1親水頭部和嵌入膜內(nèi)的Fo疏水尾部組成.膜骨架：細胞質(zhì)膜胞質(zhì)側(cè)與膜蛋白相連的由纖維狀蛋白組成的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。參與維持細胞質(zhì)膜的形狀，并協(xié)助質(zhì)膜完成多種生理功能。迄今為止，對膜骨架研究最多的是哺乳動物的紅細胞膜骨架通訊連接免疫熒光染色：將免疫學方法(抗原抗體特異結(jié)合)與熒光標記技術(shù)結(jié)合起來研究特異蛋白抗原在細胞內(nèi)分布的方法。由于熒光素所發(fā)的熒光可在熒光顯微鏡下檢出，從而可對抗原進行細胞定位。蛋白泛素降解途徑：泛素蛋白酶體途徑介導的蛋白降解是機體調(diào)節(jié)細胞內(nèi)蛋白水平與功能的一個重要機制。負責執(zhí)行這個調(diào)控過程的組成成分包括泛素及其啟動酶系統(tǒng)和蛋白酶體系統(tǒng)。泛素啟動酶系統(tǒng)負責活化泛素，并將其結(jié)合到待降解的蛋白上，形成靶蛋白多聚泛素鏈，即泛素化。蛋白酶體系統(tǒng)可以識別已泛素化的蛋白并將其降解。此外，細胞內(nèi)還有另一類解離泛素鏈分子的去泛素化蛋白酶形成反向調(diào)節(jié)凋亡相關(guān)基因：Caspase屬于半胱氨酸蛋白酶，相當于線蟲中的ced-3，這些蛋白酶是引起細胞凋亡的關(guān)鍵酶，還包括包括一些與細胞增殖有關(guān)的原癌基因和抑癌基因。其中研究較多的有ICE、Apaf-1、Bcl-2、Fas/APO-1、c-myc、p53、ATM等。細胞決定：是指細胞在發(fā)生可識別的形態(tài)變化之前,就已受到約束而向特定方向分化,這時細胞內(nèi)部已發(fā)生變化,確定了未來的發(fā)育命運。細胞在這種決定狀態(tài)下,沿特定類型分化的能力已經(jīng)穩(wěn)定下來,一般不會中途改變

二、問答題

1、簡述物質(zhì)跨膜轉(zhuǎn)運。答：物質(zhì)跨膜轉(zhuǎn)運包括方式被動運輸，協(xié)助擴散、主動運輸和胞吞胞吐。被動運輸是指一些脂溶性的物質(zhì)由膜的高濃度一側(cè)向低濃度一側(cè)移動的過程。影響單純擴散的主要因素有二：①膜兩側(cè)的溶質(zhì)分子濃度梯度。濃度梯度大，物質(zhì)順濃度梯度擴散就多；濃度梯度消失，擴散就停止。②膜對該物質(zhì)的通透性。由于細胞膜的結(jié)構(gòu)是脂質(zhì)雙分子層，所以膜對脂溶性高的物質(zhì)如氧和二氧化碳通透性大，擴散容易；對脂溶性低和非脂溶性物通透性小，擴散就難。協(xié)助擴散是指一些非脂溶性的物質(zhì)或水溶性強的物質(zhì)，依靠細胞膜上鑲嵌在脂質(zhì)雙分子層中特殊蛋白質(zhì)的“幫助”，順電—化學梯度擴散的過程。即將本來不能或極難進行的跨膜擴散變得容易進行，所以叫做易化擴散。參與易化擴散的鑲嵌蛋白質(zhì)有兩種類型：一種是載體蛋白質(zhì)，另一種是通道蛋白質(zhì)。主動運輸是指物質(zhì)依靠膜上“泵蛋白”的作用，由膜的低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)轉(zhuǎn)運的過程。這是一種耗能過程，所以稱為主動轉(zhuǎn)運。入胞（胞吞）：入胞是指物質(zhì)通過細胞膜的運動，從細胞外進入細胞內(nèi)的過程。如果進入的是固體物質(zhì)，稱為吞噬；如果是液態(tài)物質(zhì)，稱為吞飲。出胞（胞吐）：出胞是指物質(zhì)通過細胞膜的運動，從細胞內(nèi)排出到細胞外的過程。它是細胞把代謝產(chǎn)物或腺細胞的分泌物排到細胞外的方式。

2、簡述MPF、cdc2是如何通過實驗被人們發(fā)現(xiàn)的，以及對細胞生物學研究的意義。答：1970sRao和Johnson發(fā)現(xiàn)與M期細胞(Hela)融合的間期細胞染色體發(fā)生凝縮，稱為早熟凝集染色體(prematurelycondensedchromosome，PCC)。G1期PCC為單線狀，因DNA未復(fù)制。S期PCC為粉末狀，因DNA由多個部位開始復(fù)制。G2期PCC為雙線染色體，說明DNA復(fù)制已完成。甚至不同類的M期細胞也可誘導PCC產(chǎn)生，說明M期細胞具有促進間期細胞進行分裂的因子，即成熟促進因子(maturationpromotingfactor，MPF)。人們猜測，在M期的細胞中存在著某種物質(zhì)，它能夠促進染色體的凝聚和細胞的分裂。后來，人們在不同類型的M期細胞中分別提取出了能夠促進細胞分裂的的因子，統(tǒng)稱為成熟促進因子(maturationpromotingfactor，MPF)。處于第六期的爪蟾卵母細胞（RD前期I），具GV。注射實驗表明：孕酮誘導卵母細胞成熟；成熟卵細胞質(zhì)中，含有卵母細胞成熟的因子，稱做MPF。MPF是一種使多種底物蛋白磷酸化的蛋白激酶；主要含有p32和p45兩種蛋白1960sLeland

Hartwell芽殖酵母1970sPaulNurse裂殖酵母利用溫度敏感突變株，發(fā)現(xiàn)許多與細胞分裂有關(guān)的基因(celldivisioncyclegene,CDC)。如裂殖酵母cdc2、芽殖酵母cdc28突變型在限制溫度下無法分裂—wee1突變型則提早分裂，cdc25突變型細胞體積增大而不分裂—cdc2和cdc28都編碼一個34KD的蛋白激酶，促進細胞周期的進行其產(chǎn)物分別為p34cdc2（G2/M）、p34cdc28（G2/S或G2/M）weel和cdc25分別表現(xiàn)為抑制和促進CDC2的活性1980sTimothyHunt發(fā)現(xiàn)海膽的卵裂過程中兩種蛋白質(zhì)的含量隨細胞周期振蕩，命名為周期蛋白(cyclinA和B)。后來發(fā)現(xiàn)各類動物來源的細胞周期蛋白mRNA均能誘導蛙卵的成熟。1988年Lohka將非洲爪蟾的MPF純化。經(jīng)鑒定MPF由32KD和45KD兩種蛋白組成，是一種絲氨酸/蘇氨酸激酶。進一步的研究發(fā)現(xiàn)MPF=Cdc2+clyclinB后來PaulNurse（1990）進一步的實驗證明P32實際上是Cdc2的同源物，而P45是cyclinB的同源物，從而將細胞周期三個領(lǐng)域的研究聯(lián)系在一起。即MPF是由cyclin和CDC基因編碼的依賴于cyclin的蛋白激酶(cyclin-dependentkinase，CDK)。2001年10月8日美國人Leland

Hartwell、英國人PaulNurse、Timothy

Hunt因?qū)毎芷谡{(diào)控機理的研究而獲諾貝爾生理醫(yī)學獎。3、簡述核膜的結(jié)構(gòu)，功能。答：核膜是指包裹真核細胞核將其與細胞質(zhì)分離的膜系統(tǒng)，是由通過一個寬度為20～40nm的間隙分開的脂雙層所組成的雙層膜。核外膜與細胞的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是連貫的，有時網(wǎng)上散布著核糖體。在核孔處，核外膜與核內(nèi)膜彼此相連。核膜由內(nèi)外兩層單位膜組成，每層膜厚約6.5毫微米，兩層膜間隙寬約10～30毫微米，兩層膜之間的間隙，稱核周隙最近發(fā)現(xiàn)核周隙中也含有酶。核膜外層的外表面附有核糖體顆粒。有的細胞中，外膜與粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜相連續(xù)，因為內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜與質(zhì)膜是連續(xù)的，所以核膜間隙似乎與細胞外相通。核膜內(nèi)層的內(nèi)表面上，有一層由多肽物質(zhì)組成的網(wǎng)架，其作用是保持細胞核的形狀和附著染色質(zhì)纖維；在有絲分裂過程中對核膜的破裂和重建有一定的作用。核膜的特殊作用就是把核物質(zhì)集中在靠近細胞中央的一個區(qū)域內(nèi)，核物質(zhì)的區(qū)域化有利于實現(xiàn)其功能。核膜上還有許多散在的孔，稱為核孔，在核孔周圍，核膜的內(nèi)層與外層相連。核孔是核與細胞質(zhì)進行物質(zhì)交換的孔道。核膜并不是完全連續(xù)的，有許多部位內(nèi)外膜互相連接，形成穿過核膜的核孔。核膜對物質(zhì)有一定的通透性。離子可以通透核膜，比較小的分子，如氨基酸、糖類、魚精蛋白、組蛋白、RNA酶和DNA酶等也可通過。但是，γ球蛋白和清蛋白等大分子要經(jīng)核孔進出細胞核。

4、簡述微絲組裝。答：微絲是指真核細胞內(nèi)由肌動蛋白組成的直徑為5～7nm的骨架纖絲。微絲能被組裝和去組裝。當單體上結(jié)合的是ATP時，就會有較高的相互親和力，單體趨向于聚合成多聚體，就是組裝。而當ATP水解成ADP后，單體親和力就會下降，多聚體趨向解聚，即是去組裝。高ATP濃度有利于微絲的組裝。所以當將細胞質(zhì)放入富含ATP的溶液時，細胞質(zhì)會因為微絲的大量組裝迅速凝固成膠。而微絲的兩端組裝速度并不一樣?？斓囊欢耍?極）比慢的一端（-極）快上5到10倍。當ATP濃度達一定臨界值時，可以觀察到+極組裝而-極同時去組裝的現(xiàn)象，被命為“踏車”。微絲的組裝和去組裝受到細胞質(zhì)內(nèi)多種蛋白的調(diào)節(jié)，這些蛋白能結(jié)合到微絲上，影響其組裝去組裝速度，被稱之為微絲結(jié)合蛋白（associationprotein）。微絲的組裝先需要“核化”（nucleation），即幾個單體首先聚合，其它單體再與之結(jié)合成更大的多聚體。Arp復(fù)合體（Actinrelated-protein）是一種能與肌動蛋白結(jié)合的蛋白，它起到模板的作用，促進肌動蛋白的多聚化。Arp復(fù)合體由Arp2，Arp3和其它5種蛋白構(gòu)成。封閉蛋白（end-blockingprotein）則是微絲兩端的“帽子”。當這種蛋白結(jié)合到微絲上時，微絲的組裝和去組裝就會停止。這對一些長度固定的蛋白來說很重要，如細肌絲。而前纖維蛋白（Profilin，或譯G肌動蛋白結(jié)合蛋白）則是促進多聚的，相應(yīng)地促解聚的蛋白則有絲切蛋白（Cofilin）。纖絲切割蛋白（filamentseveringprotein），如溶膠蛋白（Gelsolin），能將微絲從中間切斷。粘著斑蛋白（Vinculin）則能固定微絲到細胞膜上，形成粘著斑。交聯(lián)蛋白（cross-linkingprotein）有兩個以上肌動蛋白結(jié)合位點，起到連接微絲的作用，其中，絲束蛋白（fimbrin）幫助微絲結(jié)成束狀，而HYPERLINK"/view/38510