翟中和 第三版 細胞生物學 課后練習題及答案

第一章：緒論1．細胞生物學的任務是什么？它的范圍都包括哪些？

1)任務：

細胞生物學的任務是以細胞為著眼點，與其他學科的重要概念兼容并蓄，來說明生物各級結構層次生命現(xiàn)象的本質。

2)范圍：

(1)細胞的細微結構；

(2)細胞分子水平上的結構；

(3)大分子結構變化與細胞生理活動的關系及分子解剖。

2.細胞生物學在生命科學中所處的地位，以及它與其他學科的關系1〕地位：以細胞作為生命活動的根本單位，探索生命活動規(guī)律，核心問題是將遺傳與發(fā)育在細胞水平上的結合。2〕關系：應用現(xiàn)代物理學與化學的技術成就和分子生物學的概念與方法，研究生命現(xiàn)象及其規(guī)律。3.“一切生物學問題的答案最終要到細胞中去尋找〞。

1)細胞是一切生物體的最根本的結構和功能單位。

2)所謂生命實質上即是細胞屬性的表達。生物體的一切生命現(xiàn)象，如生長、發(fā)育、繁殖、遺傳、分化、代謝和激應等都是細胞這個根本單位的活動表達。

3)生物科學，如生理學、解剖學、遺傳學、免疫學、胚胎學、組織學、發(fā)育生物學、分子生物學等，其研究的最終目的都是要從細胞水平上來說明各自研究領域中生命現(xiàn)象的機理。

4)現(xiàn)代生物學各個分支學科的交叉集合是21世紀生命科學的開展趨勢，也要求各個學科都要到細胞中去探索生命現(xiàn)象的奧秘。

5)鑒于細胞在生命界中所具有的獨特屬性，生物科學各分支學科假設要研究各種生命現(xiàn)象的機理，都必須以細胞這個生物體的根本結構和功能單位為研究目標，從細胞中研究各自研究領域中生命現(xiàn)象的機理。4.細胞生物學主要研究內(nèi)容是什么？1〕細胞核、染色體以及基因表達2〕生物膜與細胞器3〕細胞骨架體系4〕細胞增殖及其調(diào)控5〕細胞分化及其調(diào)控6〕細胞的衰老與凋亡7〕細胞起源與進化8〕細胞工程5.當前細胞生物學研究中的根本問題以及細胞根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〕細胞內(nèi)的基因是如何在時間與空間上有序表達的問題2〕基因表達的產(chǎn)物――結構蛋白與核酸、脂質、多糖及其復合物，如何逐級裝配行使生命活動的根本結構體系及各種細胞器的問題3〕基因表達的產(chǎn)物――大量活性因子與信號分子，如何調(diào)節(jié)細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與蛋白質相互作用關系――非組蛋白對基因組的作用2〕細胞增殖、分化、凋亡〔程序性死亡〕的相互關系及其調(diào)控3〕細胞信號轉導――細胞間信號傳遞；受體與信號跨膜轉導；細胞內(nèi)信號傳遞4〕細胞結構體系的裝配6．你認為是誰首先發(fā)現(xiàn)了細胞？

1)荷蘭學者A.vanLeeuwenhoek，而不是R.Hooke。

2)1665年，R.Hooke利用自制的顯微鏡發(fā)現(xiàn)了細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胞，而是死去的植物的細胞壁圍成的空腔，不過他的發(fā)現(xiàn)顯示出生物體中存在有更微細的結構，為后來認識細胞具有開創(chuàng)性的意義。4．細胞學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的結構，為后來認識細胞具有開創(chuàng)性的意義。

2)Hooke同時代的發(fā)現(xiàn)了許多種活細胞。

3)19世紀上半葉，隨著顯微鏡質量的提高和切片機的創(chuàng)造，對細胞的認識日趨深入。學者們開始認識到生物體是由細胞構成的，于是在1838－1839年，M.Schleidon和T.Schwann在總結前人工作的根底上提出了細胞學說。

5．細胞生物學各開展階段的主要特征是什么？

它大體上經(jīng)歷了細胞的發(fā)現(xiàn)；細胞學說的創(chuàng)立和細胞學的形成；細胞生物學的出現(xiàn)；分子細胞生物學的興起等各主要的開展階段。

1)細胞的發(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)英國物理學家Roberthooke(1635-1703)創(chuàng)造了第一架對科學研究有價值的顯微鏡。

(3)荷蘭科學家AntonievanLeeuwenhoek1674年用自制的顯微鏡發(fā)現(xiàn)了原生動物。

2)細胞學說的創(chuàng)立和細胞學的形成階段：

(1)顯微鏡制作技術有了明顯的進步，分辨率提高到1μm以內(nèi)；

(2)細胞學說創(chuàng)立、原生質理論提出；

(3)研究方向轉移到細胞內(nèi)部結構上來。

3)細胞生物學的出現(xiàn)：

(1)電子顯微鏡的創(chuàng)造；

(2)研究方向轉移到細胞的超微結構和分子結構水平；

(3)細胞生物學誕生

4)分子細胞生物學的興起

(1)電鏡標本固定技術的改良；

(2)人們認識到細胞的各種活動與大分子的結構變化和分子間的相互作用的關系。第二章：細胞的根本知識概要1、如何理解“細胞是生命活動的根本單位〞這一概念？1〕一切有機體都有細胞構成，細胞是構成有機體的根本單位2〕細胞具有獨立的、有序的自控代謝體系，細胞是代謝與功能的根本單位3〕細胞是有機體生長與發(fā)育的根底4〕細胞是遺傳的根本單位，細胞具有遺傳的全能性5〕沒有細胞就沒有完整的生命6〕細胞是多層次非線性的復雜結構體系7〕細胞是物質〔結構〕、能量與信息過程精巧結合的綜合體8〕細胞是高度有序的，具有自裝配與自組織能力的體系2、細胞的根本共性是什么？1〕所有的細胞外表均有由磷脂雙分子層與鑲嵌蛋白質構成的生物膜2〕所有的細胞都有DNA與RNA兩種核酸3)所有的細胞內(nèi)都有作為蛋白質合成的機器――核糖體4〕所有細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胞？蛋白質感染子是病毒嗎？

1)病毒是由一個核酸分子〔DNA或RNA〕芯和蛋白質外殼構成的，是非細胞形態(tài)的生命體，是最小、最簡單的有機體。僅由一個有感染性的RNA構成的病毒，稱為類病毒；僅由感染性的蛋白質構成的病毒稱為朊病毒。病毒具備了復制與遺傳生命活動的最根本的特征，但不具備細胞的形態(tài)結構，是不完全的生命體；病毒的主要生命活動必須在細胞內(nèi)才能表現(xiàn)，在宿主細胞內(nèi)復制增殖；病毒自身沒有獨立的代謝與能量轉化系統(tǒng)，必須利用宿主細胞結構、原料、能量與酶系統(tǒng)進行增殖，是徹底的寄生物。因此病毒不是細胞，只是具有局部生命特征的感染物。

2)蛋白質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象發(fā)生轉變造成的，這種構象異常的蛋白質分子成了致病因子，這不同于傳統(tǒng)概念上的病毒的復制方式和傳染途徑，所以蛋白質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與核糖體結合為多聚核糖體，指導合成蛋白質5〕以一分為二的方式分裂繁殖6〕體積僅有細菌的十分之一，能寄生在細胞內(nèi)繁殖5、說明原核細胞與真核細胞的主要差異。要點原核細胞真核細胞細胞核無膜包圍，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裸露或結合少量蛋白質無或很少重復序列核中的為線性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同組蛋白結合，線粒體和葉綠體中的DNA裸露有重復序列基因表達RNA和蛋白質在同一區(qū)間合成RNA在核中合成和加工;蛋白質在細胞質中合成細胞分裂二分或出芽有絲分裂或減數(shù)分裂內(nèi)膜無獨立的內(nèi)膜有,分化成細胞器細胞骨架無普遍存在呼吸作用和光合作用酶的分部質膜線粒體和葉綠體〔植物〕核糖體70S〔50S＋30S〕80S〔60S＋40S〕第三章：細胞生物學研究方法1.透射電鏡與普通光學顯微鏡的成像原理有何異同？

透射電鏡與光學顯微鏡的成像原理根本一樣，不同的是:

1)透射電鏡用電子束作光源，用電磁場作透鏡，

2)光學顯微鏡用可見光或紫外光作光源，以光學玻璃為透鏡。

2.放射自顯影技術的原理根據(jù)是什么？為何常用H3、C14、P32標記物做放射自顯影？

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復原〔感光〕的性能。利用放射性物質使照相乳膠膜感光，再經(jīng)顯影以顯示該物質自身的存在部位.

2)用H3、C14、P32標記物做放射自顯影原因：

(1)有機大分子均含有碳、氫原子，DNA和RNA等物質中存在磷元素，

(2)且C14和H3均為弱β放射性同位素，半衰期長。

4.何謂免疫熒光技術？可自發(fā)熒光的細胞物質是否可在普通顯微鏡下看到熒光？

1)免疫熒光技術是將免疫學方法(抗體同特定抗原專一結合)與熒光標記技術相結合用來研究特異蛋白抗原在細胞內(nèi)分布、對抗原進行定位測定的技術。它主要包括熒光抗體的制備、標本的處理、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，其能量缺乏以使物體產(chǎn)生熒光；其次，所產(chǎn)生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.超速離心技術的主要用途有哪些？

1)制備和純化亞細胞成分和大分子，即制備樣品；

2)分析和測定制劑中的大分子的種類和性質如浮力密度和分子量。

6.細胞融合有那幾種方法？病毒誘導與PEG的作用機制有何不同？

1)細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：是先足夠數(shù)量的紫外滅活的病毒顆粒黏附在細胞膜上起搭橋作用，使細胞黏著成堆，細胞緊密靠近，同時細胞膜發(fā)生了一定的變化，在37℃7、為什么說細胞培養(yǎng)是細胞生物學研究的最根本的技術之一？細胞培養(yǎng)的理論依據(jù)是細胞全能性，是生命科學的研究根底，是細胞工程乃至基因工程的應用根底。植物細胞的培養(yǎng)為植物育種開辟了一條嶄新的途徑；動物細胞培養(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；特別是干細胞的培養(yǎng)與定向分化的技術的開展，有可能在體外構建組織甚至器官，由此建立組織工程，同時在細胞治療及其基因治療相結合的應用中顯示出誘人的前景。第四章：細胞膜與細胞外表1、生物膜的根本結構特征是什么？這些特征與它的生理功能有什么聯(lián)系？膜的流動性：生物膜的根本特征之一，細胞進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。溫度對膜脂的運動有明顯的影響。在細菌和動物細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：熒光抗體免疫標記實驗；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：細胞骨架不但影響膜蛋白的運動，也影響其周圍的膜脂的流動。膜蛋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系：信息傳遞；各種生化反響；發(fā)育不同時期膜的流動性不同膜的不對稱性：膜脂與糖脂的不對稱性：糖脂僅存在于質膜的ES面，是完成其生理功能的結構根底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胞膜上都具有明確的方向性；糖蛋白糖殘基均分布在質膜的ES面；膜蛋白的不對稱性是生物膜完成復雜的在時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，如膜結構不斷地發(fā)生動態(tài)變化；各種膜沒有一成不變的統(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；各種膜的蛋白質與脂類的成份比率不同等。

(2)本世紀60年代，新技術的創(chuàng)造和應用，對質膜的認識越來越深入。

(3)利用冷凍蝕刻法顯示出膜上有球形顆粒，

(4)用示蹤法說明膜的結構形態(tài)在不斷地發(fā)生變動。

在此根底上，S.J.Singer和G.L.Nicolson在1972年提出了膜的流動鑲嵌模型(fluidmosaicmodel)。

2)意義：流動鑲嵌模型除了強調(diào)脂類分子與蛋白質分子的鑲嵌關系外，還強調(diào)了膜的流動性，主張膜總是處于流動變化之中，脂類分子和蛋白質分子均可做側向流動。后來有許多實驗結果支持了流動鑲嵌模型的觀點。3、質膜在細胞生命活動中都有哪些重要作用？1〕為細胞的生命活動提供相對穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境;2〕選擇性的物質運輸,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〕提供細胞識別位點,并完成細胞內(nèi)外信息跨膜傳遞;4〕為多種酶提供結合位點,使酶促反響高效而有序地進行;5〕介導細胞與細胞、細胞與基質之間的連接;6〕質膜參與形成具有不同功能的細胞外表特化結構。4、質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：運輸?shù)鞍?，連接蛋白，受體蛋白和酶。

運輸?shù)鞍祝何镔|運輸，與周圍環(huán)境進行物質和能量的交換；

連接蛋白：細胞連接；

受體蛋白：細胞識別，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〔結合有寡糖鏈〕。5、何謂細胞外被？它有哪些功能？

1)細胞外被是指動物細胞外表的由構成質膜的糖蛋白和糖脂伸出的寡糖鏈組成的厚約10～20nm的絨絮狀結構。

2)功能：(1)細胞識別；(2)血型抗原；(3)酶活性。6、細胞外表有哪幾種常見的特化結構？膜骨架的根本結構與功能是什么？1〕細胞外表特化結構主要包括：膜骨架、鞭毛、纖毛、變形足和微絨毛，都是細胞膜與膜內(nèi)的細胞骨架纖維形成的復合結構，分別與維持細胞的形態(tài)、細胞的運動、細胞與環(huán)境的物質交換等功能有關。2〕膜骨架：指細胞質膜下與膜蛋白相連的由纖維蛋白組成的網(wǎng)架結構，其功能是維持細胞質膜的形狀并協(xié)助質膜完成多種生理功能。7、細胞連接都有哪些類型？各有何結構特點？

細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〕，細胞質膜上，緊密連接蛋白(門蛋白)形成分支的鏈索條，與相鄰的細胞質膜上的鏈索條對應結合，將細胞間隙封閉。

2)錨定連接：通過中間纖維〔橋粒、半橋?！郴蛭⒔z〔粘著帶和粘著斑〕將相鄰細胞或細胞與基質連接在一起，以形成堅挺有序的細胞群體、組織與器官。3)通訊連接：包括間隙連接和化學突觸，是通過在細胞之間的代謝偶聯(lián)、信號傳導等過程中起重要作用的連接方式。

4)胞間連絲連接：是高等植物細胞之間通過胞間連絲來進行物質交換與互相聯(lián)系的連接方式。8、細胞外基質與細胞外被有何區(qū)別？它們?nèi)绾蜗嗷プ饔茫?/p>

1)細胞外被是指動物細胞外表的由構成質膜的糖蛋白和糖脂伸出的寡糖鏈組成的厚約10～20nm的絨絮狀結構，是細胞膜的一局部。

2)細胞外基質是存在細胞之間的非細胞性的物質，是由一些蛋白質和多糖大分子構成的精密有序的網(wǎng)絡結構，是細胞的分泌物在細胞附近構成的精密結構，它不同于細胞外被之處是，通過與細胞質膜中的細胞外基質受體結合，同細胞建立了相互關系。9、細胞外基質組成、分子結構及生物學功能是什么？

1)細胞外基質〔EM〕成分可表示如下：

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：細胞外基質可影響細胞的發(fā)育、極性和行為活動。

(1)糖胺聚糖〔GAG〕鏈構成的網(wǎng)絡，形成了水化凝膠，各種蛋白質纖維埋藏于凝膠之中。GAG多糖鏈帶負電荷，同蛋白質共價結合形成蛋白聚糖。

(2)蛋白聚糖:

a.滲濾作用；

b.細胞外表的輔受體；

c.調(diào)節(jié)分泌蛋白的活性；

d.細胞間化學信號傳遞。

(3)膠原，彈性蛋白：結構作用

(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)質網(wǎng)膜結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α鏈(pro-αchain)。

2)合成的前體肽鏈進入內(nèi)質網(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α鏈與其它兩條前α鏈通過由羥基形成的氫鍵相互結合，構成了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，分泌到細胞外。

3)前膠原被分泌到細胞外之后，前肽序列被專一的蛋白質水解酶切除，前膠原轉變成了膠原分子。

4)膠原分子在細胞外又進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結合，加固了原纖維的結構。這種結合要依賴于原纖維結合膠原(fibril-associatedcollagen)〔如IX型和II型膠原分子〕的參與。

11、纖連蛋白分子有哪些結構特點？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5－6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胞發(fā)生轉移結合，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序列，即I、II、III型組件，功能區(qū)即是由這三種組件重復組合而成。在III型重復中含有特異的三肽序列，-Arg-Gly-Asp-(RGD),此RGD序列可被細胞外表基質受體中的整聯(lián)蛋白(integrin)所識別,從而同細胞結合，促使細胞同基質結合。促進細胞遷移，對細胞的遷移有導向作用第五章物質的跨膜運輸與信號傳遞1、物質跨膜運輸有哪幾種方式？它們的異同點。

跨膜運輸：直接進行跨膜轉運的物質運輸，又分為簡單擴散、協(xié)助擴散和主動運輸。

1)簡單擴散：順物質電化學梯度，不需要膜運輸?shù)鞍?，利用自身的電化學梯度勢能，不耗細胞代謝能；

2)協(xié)助擴散：順物質電化學梯度，需要通道蛋白或載體蛋白，利用自身的電化學梯度勢能，不耗細胞代謝能；

3)主動運輸：逆物質電化學梯度，需要載體蛋白，消耗細胞代謝能。2、比擬主動運輸與被動運輸?shù)奶攸c及其生物學意義。1〕主動運輸?shù)奶攸c及其生物學意義：特點：由載體蛋白所介導的物質逆濃度梯度或電化學梯度由濃度低的一側向濃度高的一側進行跨膜轉運。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)同運輸〕、光驅動的三種類型。生物學意義：動物細胞借助Na+-K+泵維持細胞滲透平衡，同時利用胞外高濃度的Na+所儲存的能量，主動從細胞外攝取營養(yǎng)；植物細胞、真菌〔包括酵母〕和細菌細胞借助膜上的H+泵，將H+泵出細胞，建立跨膜的H+電化學梯度，利用H+電化學梯度來驅動主動轉運溶質進入細胞；Ca2+泵主要存在于細胞膜和內(nèi)質網(wǎng)膜上，將Ca2+輸出細胞或泵入內(nèi)質網(wǎng)腔中儲存，以維持細胞內(nèi)低濃度的游離Ca2+，Ca2+對調(diào)節(jié)肌細胞的收縮與舒張至關重要。2〕被動運輸?shù)奶攸c及其生物學意義：特點：物質的跨膜運輸?shù)姆较蚴怯筛邼舛认虻蜐舛龋\輸動力來自物質的濃度梯度，不需要細胞提供代謝能量。類型：單擴散和載體介導的協(xié)助擴散。協(xié)助擴散的載體為：載體蛋白和通道蛋白，載體蛋白既可介導被動運輸和主動運輸；通道蛋白只能介導被動運輸。生物學意義：每種載體蛋白能與特定的溶質分子結合，通過一系列構象改變介導溶質分子的跨膜轉運；通道蛋白是屢次跨膜親水、離子通道，充許適宜大小分子和帶電荷的離子通過，其顯著特點為：⑴具有離子選擇性，轉運速率高，凈驅動力是溶質跨膜的電化學梯度；⑵離子通道是門控的，其活性是由通道開或關兩種構象所調(diào)節(jié)，通過通道開關應答于適當?shù)匦盘枴?、說明Na+-K+泵的工作原理及其生物學意義。Na+-K+泵是一種典型的主動運輸方式，由ATP直接提供能量。Na+-K+泵存在于細胞膜上，是由α和β二個亞基組成的跨膜屢次的整合膜蛋白，具有ATP酶活性。工作原理：在細胞內(nèi)側α亞基與Na+相結合促進ATP水解，α亞基上的天門冬氨酸殘基磷酸化引起α亞基構象發(fā)生變化，將Na+泵出細胞，同時細胞外的K+與α亞基的另一位點結合，使其去磷酸化，α亞基構象再度發(fā)生變化將K+泵進細胞，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象變化有序交替進行。每個循環(huán)消耗一個ATP分子，泵出3個Na+和泵進2個K+。生物學意義：動物細胞借助Na+-K+泵維持細胞滲透平衡，同時利用胞外高濃度的Na+所儲存的能量，主動從細胞外攝取營養(yǎng)。4、動物細胞、植物細胞和原生動物細胞應付低滲膨脹的機制有何不同？動物細胞借助Na+-K+泵維持細胞內(nèi)低濃度溶質；植物細胞依靠堅韌的細胞壁防止膨脹和破裂；原生動物通過收縮胞定時排出進入細胞過量的水而防止膨脹。5、比擬胞飲作用和吞噬作用的異同。胞飲和吞噬是細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，所有真核細胞都能通過胞飲作用連續(xù)攝入溶質和分子；吞噬作用首先需要被吞噬物與細胞外表結合并激活細胞外表受體，是一個信號觸發(fā)過程。胞飲泡的形成需要網(wǎng)格蛋白、結合素蛋白和結合蛋白等的幫助；吞噬泡的形成那么需要微絲及其結合蛋白的幫助，在多細胞動物體內(nèi)，只有某些特化細胞具有吞噬功能。6、比擬組成型胞吐途徑和調(diào)節(jié)型胞吐途徑的特點及其生物學意義。細胞的胞吐作用是將細胞內(nèi)的分泌泡或其他某些膜泡中的物質通過細胞質膜運出細胞的過程。特點：1〕真核細胞從高爾基體反面管網(wǎng)區(qū)分泌的囊泡向質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：⑴細胞新合成的囊泡膜的蛋白和脂類不斷地供給質膜更新，以確保細胞分裂前質膜的生長；⑵囊泡內(nèi)可溶性蛋白分泌到細胞外，成為質膜外圍蛋白、胞外基質組分、營養(yǎng)成分或信號分子等。2〕特化的分泌細胞調(diào)節(jié)型胞吐途徑存在于特殊機能的細胞中，分泌細胞產(chǎn)生的分泌物〔激素、粘液或消化酶〕儲存在分泌泡內(nèi)，當細胞在受到胞外信號刺激時，分泌泡與質膜融合并將內(nèi)含物釋放出去。生物學意義：細胞的質膜更新，維持細胞的生存與生長。7、質膜在細胞吞吐作用(cytosis)中起什么作用？

1)識別被內(nèi)吞物質；

2)形成陷穴小泡；

3)包圍細胞外物質，形成小泡；脫離質膜，進入細胞內(nèi)部；

4)同細胞質中的小泡融合，把其所含的物質吐到細胞外。8、試述細胞以哪些方式進行通訊？各種方式之間有何不同？細胞通訊是指一個細胞發(fā)出的信息通過介質傳遞到另一個細胞產(chǎn)生相應的反響。1〕細胞的通訊方式細胞以三種方式進行通訊：⑴細胞通過分泌化學信號進行細胞間相互通訊，這是多細胞生物包括動植物最普遍采用的通訊方式；⑵細胞間接觸性依賴的通訊，細胞間直接接觸，通過與質膜結合的信號分子影響其他細胞；⑶細胞間形成間隙連接使細胞質相互溝通，通過交換小分子來實現(xiàn)代謝偶聯(lián)或電偶聯(lián)。2〕細胞通訊方式之間不同點⑴通過細胞分泌化學信號的通訊方式：細胞間的通訊需要細胞分泌化學信號；⑵細胞接觸性依賴的通訊方式：細胞間直接接觸，不需要分泌的化學信號分子的釋放，是通過與質膜結合的信號分子與其相接觸的靶細胞質膜上的受體分子相結合，影響其他細胞。⑶細胞間隙連接的通訊方式：細胞間通過孔隙交換小分子實現(xiàn)代謝偶聯(lián)或電偶聯(lián)。9、細胞有哪幾種方式通過分泌化學信號進行細胞間相互通訊？內(nèi)分泌：由內(nèi)分泌細胞分泌信號分子〔激素〕到血液中，通過血液循環(huán)運送到體內(nèi)各個部位，作用于靶細胞；旁分泌：細胞通過分泌局部化學介質到細胞外液中，經(jīng)過局部擴散作用于鄰近靶細胞，對創(chuàng)傷或感染組織刺激細胞增殖以恢復功能具有重要意義；自分泌：細胞對自身分泌的物質產(chǎn)生反響，常見于病理如腫瘤細胞的合成和釋放生長因子刺激自身，導致腫瘤細胞的增殖失控；通過化學突觸傳遞神經(jīng)信號：當神經(jīng)元細胞在接受環(huán)境或其他神經(jīng)細胞的刺激后，神經(jīng)信號通過動作電位的形式沿軸突以高達100m/s的速度傳至末梢，刺激突觸前突起終末分泌化學信號〔神經(jīng)遞質或神經(jīng)肽〕，快速擴散，實現(xiàn)電信號－化學信號－電信號轉換和傳導。10、何謂信號傳遞中的分子開關蛋白？舉例說明其作用機制。分子開關蛋白的概念：具有可逆磷酸化控制的蛋白激酶稱為分子開關蛋白。分子開關的蛋白有兩類：1〕通過磷酸化傳遞信號的開關蛋白：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閉；2〕通過結合蛋白傳遞信號的分子開關蛋白：由GTP結合蛋白組成，結合GTP而活化，結合GDP而失活。作用機制：如NO〔包內(nèi)第二信使分子〕在導致血管平滑肌舒張中的作用機制，即NO導致靶細胞內(nèi)的可溶性鳥苷酸活化，血管內(nèi)皮細胞釋放NO，應答神經(jīng)終末的刺激，NO擴散進入靶細胞與靶蛋白結合，快速導致血管平滑肌的舒張，從而引起血管擴張、血流暢通。11、簡要說明G蛋白偶聯(lián)受體介導的信號通路有何特點。G蛋白偶聯(lián)受體所介導信號通路主要包括cAMP信號通路和磷脂酰肌醇信號通路。cAMP信號通路：細胞外信號〔激素，第一信使〕與相應G蛋白偶聯(lián)的受體結合，導致細胞內(nèi)第二信使cAMP的水平變化而引起細胞反響的信號通路。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去除。其反響鏈為：激素→G-蛋白偶聯(lián)受體→G-蛋白→腺苷酸環(huán)化酶→cAMP→cAMP依賴的蛋白激酶A→基因調(diào)控蛋白→基因轉錄。磷脂酰肌醇信號通路：通過G蛋白偶聯(lián)受體介導的磷脂酰肌醇信號通路的信號轉導是通過效應酶磷酸酯酶C〔PLC〕完成的，是雙信使系統(tǒng)〞反響鏈?！半p信使系統(tǒng)〞反響鏈：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+結合蛋白(CaM)→細胞反響磷脂酶C(PLC)｛→DG〔二?；视汀场せ頟KC〔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)反響鏈傳遞信號的原理?；虮磉_如何通過信號傳遞受到調(diào)控？

1)原理

(1)靶細胞的受體與配體的專一結合，受體同信號分子結合后被激活，把細胞外信號轉變?yōu)榘麅?nèi)信號。

(2)經(jīng)過一系列信號傳遞蛋白:

可被蛋白質激酶磷酸化的蛋白質：一類是絲氨酸/蘇氨酸激酶，可催化蛋白質中的絲氨酸和蘇氨酸磷酸化；另一類是酪氨酸激酶，催化蛋白質中的酪氨酸磷酸化。這兩類蛋白質受到激活時，獲得了1至多個磷酸基，失活時又去磷酸基。這些蛋白質被激活，那么可致使磷酸化級聯(lián)反響鏈(phosphorylationcascade)中的下游蛋白質磷酸化。

在信號誘導下同GTP結合的蛋白質。

(3)信號被傳遞到核，影響專一基因的表達。

2)調(diào)控

細胞一般是受多種信號的刺激影響，細胞必須把一些分散的信號加以整合，才能產(chǎn)生特有的反響。細胞外信號可激活細胞中的多種蛋白質磷酸化級聯(lián)反響鏈，這些級聯(lián)反響鏈之間發(fā)生相互作用，最終影響基因的表達，引起了一定的生物效應。13、概述受體酪氨酸激酶介導的信號通路的組成、特點及其主要功能。RTK-Ras信號通路：配體→RTK→adaptor←GRF→Ras→Raf〔MAPKKK〕→MAPKK→MAPK→進入細胞核→其它激酶或基因調(diào)控蛋白〔轉錄因子〕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；Ras—GTP結合蛋白；Raf――是絲氨酸/蘇氨酸〔Ser/Thr〕蛋白激酶〔稱MAPKKK〕。主要功能：調(diào)節(jié)細胞的增殖與分化，促進細胞存活，以及細胞代謝過程中的調(diào)節(jié)與校正。第六章：細胞質基質與細胞內(nèi)膜系統(tǒng)1、細胞質基質的結構組分及其在細胞生命活動中作用的理解?；|的根本概念：用差速離心法別離細胞勻漿物組分，先后除去細胞核、線粒體、溶酶體、高爾基體和細胞質膜等細胞器或細胞結構后，存留在上清液中的主要是細胞質基質的成分。生物化學家多稱之為胞質溶膠。主要成分：中間代謝有關的數(shù)千種酶類、細胞質骨架結構。主要特點：細胞質基質是一個高度有序的體系；通過弱鍵而相互作用處于動態(tài)平衡的結構體系，細胞骨架纖維貫穿其中。多數(shù)中間代謝反響及蛋白質合成與轉運、某些蛋白質的修飾和選擇性地降解等過程均在細胞質基質中進行。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〕蛋白質的分選與運輸3〕與細胞質骨架相關的功能――維持細胞形態(tài)、細胞運動、胞內(nèi)物質運輸及能量傳遞等4〕蛋白質的修飾、蛋白質選擇性的降解⑴蛋白質的修飾；⑵控制蛋白質的壽命；⑶降解變性和錯誤折疊的蛋白質；⑷幫助變性或錯誤折疊的蛋白質重新折疊，形成正確的分子構象。2、內(nèi)膜系統(tǒng)包括哪幾局部？系統(tǒng)的依據(jù)是什么？

細胞內(nèi)膜系統(tǒng)是指細胞內(nèi)在結構、功能及發(fā)生上相關的由膜包繞形成的細胞器或細胞結構。1)它主要包括核膜、內(nèi)質網(wǎng)和高爾基復合體三大局部，質膜、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)質網(wǎng)和高爾基復合體結構和功能上是連續(xù)的，在形成上具有一定的序列相關性；內(nèi)膜之間通過出芽和融合的方式進行交流。

3、比擬粗面內(nèi)質網(wǎng)和光面內(nèi)質網(wǎng)的形態(tài)結構與功能。ER是細胞內(nèi)蛋白質與脂類合成的基地，幾乎全部脂類和多種重要蛋白都是在內(nèi)質網(wǎng)合成的。形態(tài)結構：rER多呈扁囊狀，排列較為整齊，在其膜外表分布大量核糖體。功能：蛋白質合成；蛋白質的修飾與加工；新生肽的折疊與組裝；脂類的合成。sER常為分支管狀，形成較為復雜的立體結構，在其膜的外表沒有核糖體。功能：類固醇激素的合成〔生殖腺內(nèi)分泌細胞和腎上腺皮質〕；肝的解毒作用；肝細胞葡萄糖的釋放〔G-6PG〕；儲存鈣離子：肌質網(wǎng)膜上的Ca2+-ATP酶將細胞質基質中Ca2+泵入肌質網(wǎng)腔中4、細胞內(nèi)蛋白質合成部位及其去向如何？1〕部位：細胞內(nèi)蛋白質都是在核糖體上合成的，并都是起始于細胞質基質中“游離〞核糖體。2〕去向：向細胞外分泌蛋白；膜的整合膜蛋白；內(nèi)膜系統(tǒng)各種細胞器內(nèi)的可溶性蛋白〔需要隔離或修飾〕。其它的多肽是在細胞質基質中“游離〞核糖體上合成的：包括細胞質基質中的駐留蛋白、質膜外周蛋白、核輸入蛋白、轉運到線粒體、葉綠體和過氧物酶體的蛋白。5、糙面內(nèi)質網(wǎng)上合成哪幾類蛋白質？它們在內(nèi)質網(wǎng)上合成的生物學意義又是什么？1〕糙面內(nèi)質網(wǎng)上合成的蛋白質主要是分泌性蛋白、膜蛋白及內(nèi)質網(wǎng)、高爾基體和溶酶體中的蛋白。2〕生物學意義在于：多肽的糖基化及其折疊與裝配發(fā)生在內(nèi)質網(wǎng)中，而肽鍵上的信號序列決定多肽在細胞質中的合成部位，并最終決定成熟蛋白的去向。6、指導分泌性蛋白在糙面內(nèi)質網(wǎng)上合成需要哪些主要結構或因子？它們?nèi)绾螀f(xié)同作用完成肽鏈在內(nèi)質網(wǎng)上合成？1〕需要的結構或因子：胰腺細胞分泌的酶、漿細胞分泌的抗體、小腸杯狀細胞分泌的粘蛋白、內(nèi)分泌腺分泌的多肽類激素、胞外基質成分等。2〕協(xié)同作用：分泌性蛋白N端序列作為信號肽，指導分泌性蛋白到內(nèi)質網(wǎng)膜上合成，在蛋白質合成結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，合成后進入內(nèi)質網(wǎng)腔中；停止轉移序列位于多肽分子的中部，合成后最終成為跨膜蛋白；含多個起始轉移序列和多個停止轉移序列的多肽會成為屢次跨膜的膜蛋白。7、結合高爾基體的結構特征，談談它是怎樣行使其生理功能的？1)結構特征:

高爾基復合體由成摞的囊泡疊置而成。。囊泡的邊緣局部連接有許多大小不等的外表光滑的小管網(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5～8層囊泡組成,構成了高爾基復合體的主體結構。

分散高爾基體在結構和生化成分上具有極性，和內(nèi)質網(wǎng)臨近的近核一側，囊泡彎曲呈凸面,稱為形成面或順面；在遠核的一側，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)蛋白質和脂類的糖基化；

(3)蛋白質的加工改造；

(4)細胞內(nèi)的膜泡運輸；

(5)膜的轉化。

高爾基復合體在內(nèi)膜系統(tǒng)中處于中介地位,它在對細胞內(nèi)合成物質的修飾和改造中具有重作用。許多重要大分子的運輸和分泌都要通過高爾基復合體。

8、蛋白質的糖基化的根本類型、特征及生物學意義是什么？蛋白質的糖基化在糖基轉移酶〔glycosyltransferase〕作用下發(fā)生在ER腔面1〕根本類型：N－連接糖基化〔Asn〕；O－氧連接糖基化〔Ser/Thr〕2〕特征：N－連接與O－連接的寡糖比擬類型特征N-連接O-連接1．合成部位2．合成方式3．與之結合的4．最終長度5．第一個糖殘基粗面內(nèi)質網(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1～4個糖殘基，但ABO血型抗原較長N—乙酰半乳糖胺等3)蛋白質糖基化的特點及其生物學意義⑴糖蛋白寡糖鏈的合成與加工都沒有模板，靠不同的酶在細胞不同間隔中經(jīng)歷復雜的加工過程才能完成。⑵糖基化的主要作用是蛋白質在成熟過程中折疊成正確構象和增加蛋白質的穩(wěn)定性；多羥基糖側鏈影響蛋白質的水溶性及蛋白質所帶電荷的性質。對多數(shù)分選的蛋白質來說，糖基化并非作為蛋白質的分選信號。⑶進化上的意義：寡糖鏈具有一定的剛性，從而限制了其它大分子接近細胞外表的膜蛋白，這就可能使真核細胞的祖先具有一個保護性的外被，同時又不象細胞壁那樣限制細胞的形狀與運動。9.糙面內(nèi)質網(wǎng)和光面內(nèi)質網(wǎng)在細胞的生命活動中各自承當了什么樣的角色？

1)糙面內(nèi)質網(wǎng)：

(1)蛋白質的合成；

(2)合成蛋白質的修飾與加工；

(3)膜的生成；

(4)物質的運輸；

(5)貯積鈣離子。

2)光面內(nèi)質網(wǎng)：

(1)脂類的合成；

(2)解毒作用；

(3)糖原代謝。

10.糙面內(nèi)質網(wǎng)上所進行的糖基化的機制如何？其添加的寡糖鏈又有什么特點？

1)糖基化的機制

(1)Asn；N-連接；

(2)寡糖鏈已預先合成；

(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，糖基轉移酶以焦磷酸鍵的能量將寡糖鏈從磷酸多萜醇上轉移至多肽鏈的Asn殘基上；

2)添加的寡糖鏈特點：寡糖鏈可分為兩局部，一局部稱為核心區(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；另一局部稱為末端區(qū)，該區(qū)在各種寡糖鏈中是不同的；

11.在高爾基復合體上所進行的糖基化與內(nèi)質網(wǎng)有何不同？

1)不同：在糙面內(nèi)質網(wǎng)上進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相連，在內(nèi)質網(wǎng)上添加上的寡糖鏈可分為兩局部，一局部稱為核心區(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；另一局部稱為末端區(qū)，該區(qū)在各種寡糖鏈中是不同的。在高爾基復合體上進行的糖基化主要是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.高爾基復合體在蛋白質的加工、分揀、膜泡運輸和膜轉化中各承當了什么樣的角色？其間的關系又如何？

1)高爾基復合體是蛋白質的加工、分揀的細胞器之一，與內(nèi)膜系統(tǒng)的其它成分共同參與了膜泡運輸和膜轉化。

2)內(nèi)質網(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運往高爾基復合體進行加工、修飾，根據(jù)蛋白質所帶有的分揀信號，反面高爾基網(wǎng)絡對蛋白質分揀，將不同命運的蛋白質分揀開來，并經(jīng)膜泡運輸將其運輸至其靶部位。在膜泡運輸過程中完成了膜的轉化。

13.高爾基復合體各部囊泡在組化反響上的差異，說明了一個什么問題？與其生物學功能之間又有什么關系？

1)利用專一性標記酶和組織化學方法的研究結果說明，高爾基池中含有許多加工寡糖鏈的酶,包括甘露糖轉移酶、N-乙酰半乳糖轉移酶、N-乙酰葡萄糖胺轉移酶、巖藻糖轉移酶、半乳糖轉移酶以及唾液酸轉移酶；處于不同部位的高爾基池所含有的糖基轉移酶的種類不同：

(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接N-乙酰葡萄糖胺的酶,

(3)成熟面的池那么含有向寡糖鏈上移接唾液酸、半乳糖和巖藻糖的酶。

2)這些糖基轉移酶的作用是把寡糖轉移到蛋白質上，形成糖蛋白,從而可以看出，高爾基復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對寡糖鏈進行加工的。先參與對寡糖鏈加工的酶位置偏向于順面，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，從而使高爾基復合體能對不同的糖蛋白進行分別包裝，使其具有不同的命運。特征溶酶體微體〔過氧化物酶體〕形態(tài)大小直徑0.2~0.5μm,無酶晶體直徑0.15~0.25μm,有酶晶體酶的種類酸性水解酶氧化酶類pH值～5～7需氧與否不需要需要功能細胞內(nèi)消化主要與糖異生有關發(fā)生酶在RER上合成，經(jīng)高爾基復合體出芽形成酶在細胞質基質中合成，經(jīng)分裂和組裝形成識別的標志酶酸性水解酶過氧化氫酶14、溶酶體是怎樣發(fā)生的？它有哪些根本功能？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運到前溶酶體2〕根本功能⑴去除無用的生物大分子、衰老的細胞器及衰老損傷和死亡的細胞，防御功能〔病原體感染刺激單核細胞分化成巨噬細胞而吞噬、消化〕⑵作為細胞內(nèi)的消化“器官〞為細胞提供營養(yǎng)；⑶分泌腺細胞中，溶酶體攝入分泌顆粒參與分泌過程的調(diào)節(jié)⑷參與去除贅生組織或退行性變化的細胞；⑸受精過程中的精子的頂體〔acrosome〕反響。 15、溶酶體一旦發(fā)生異常，會引起什么樣的疾??？各對機體又有什么影響呢？

1)貯積?。喝苊阁w酶缺失和異常時，某些物質不能被消化降解,而遺留在溶酶體內(nèi),便會影響細胞的代謝功能,引發(fā)疾病(貯積病)，甚至導致機體的死亡

2)類風濕關節(jié)炎(rheumatoidarthritis)：該種病人的溶酶體膜的脆性增加，溶酶體酶被釋放到關節(jié)處的細胞間質中，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？怎樣理解過氧化物酶體是異質性的細胞器？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構，可作為電鏡下識別的主要特征。2〕異質性：在不同生物細胞中以及單細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性的細胞器。16、過氧化物酶體的功能是什么？

細胞中過氧化物酶體的功能：

1)是細胞內(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換。

3)在植物細胞中，過氧化物酶體是乙醇酸氧化的場所。17、微體〔過氧化物酶體〕與溶酶體有何異同點？異同點:

(1)相同點：由一層單位膜膜包圍；為一類異質性細胞器。

(2)不同點：18、何謂蛋白質的分選？膜泡運輸有哪幾種類型及其特點？1〕蛋白質分選概念：蛋白質在細胞質基質中開始合成，在細胞質基質中或運至糙面內(nèi)質網(wǎng)上繼續(xù)合成，然后通過不同途徑轉運到細胞的特定部位，這一過程稱為蛋白質的分選或定向運轉。2〕膜泡運輸?shù)念愋图捌涮攸c：⑴網(wǎng)格蛋白有被小泡的運輸，負責蛋白質從高爾基體TGN向質膜、胞內(nèi)體或溶酶體和植物液泡運輸。從TGN區(qū)出芽并由網(wǎng)格蛋白包被形成轉運泡。⑵COPⅡ有被小泡的運輸，負責從內(nèi)質網(wǎng)到高爾基體的物質運輸。由5種蛋白亞基組成的蛋白包被COPⅡ小泡，具有對轉運物質的選擇性并使之濃縮。選擇性表達在a.COPⅡ小泡能識別并結合跨膜內(nèi)質網(wǎng)胞質面一端的信號序列；b.跨膜內(nèi)質網(wǎng)蛋白的一端作為受體與ER腔的可溶性蛋白結合。⑶COPⅠ有被小泡的運輸，負責回收、轉運內(nèi)質網(wǎng)逃逸蛋白返回內(nèi)質網(wǎng)。逃逸的內(nèi)質網(wǎng)蛋白的回收是通過回收信號介導的特異性受體完成，這類受體能以COPⅠ有被小泡的形式捕獲逃逸分子，并將其回收到內(nèi)質網(wǎng)。19、怎樣理解細胞結構裝配的生物學意義？細胞結構裝配的方式：自我裝配〔self-assembly〕、協(xié)助裝配〔aided-assembly〕、直接裝配〔direct-assembly〕、復合物與細胞結構體系的組裝。生物學意義：1〕減少和校正蛋白質合成中出現(xiàn)錯誤；2〕可大大減少所需要的遺傳物質信息量；3〕通過裝配與去裝配更容易調(diào)節(jié)與控制多種生物學過程。分子“伴侶〞〔molecularchaperones〕概念：細胞中的某些蛋白質分子可以識別正在合成的多肽或局部折疊的多肽并與多肽的某些部位相結合，從而幫助這些多肽轉運、折疊或裝配，這一類分子本身并不參與最終產(chǎn)物的形成，因此稱為分子“伴侶〞。第七章：細胞的能量轉換――線粒體和葉綠體1、為什么說線粒體和葉綠體是細胞內(nèi)的兩種產(chǎn)能細胞器？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源不同，但卻有著相似的根本結構，而且以類似的方式合成ATP。ATP是細胞生命活動的直接供能者，也是細胞內(nèi)能量的獲得、轉換、儲存和利用等環(huán)節(jié)的聯(lián)系紐帶。2、線粒體的各局部結構分別與哪些代謝反響有關？

1)內(nèi)膜

(1)細胞凋亡：線粒體作為起始的主開關，可以開啟內(nèi)膜上的非特異性通道-線粒體通透性轉變孔(mitochondrialpermeabilitytransitionpore,mtPTP)

(2)電子傳遞和氧化磷酸化：電子傳遞鏈和氧化磷酸化的酶存在于內(nèi)膜中；

2)基質

(1)三羧酸循環(huán)：參與三羧酸循環(huán)、脂肪酸氧化和丙酮酸氧化的酶存在于線粒體基質中

(2)儲積鈣離子：基質中的致密顆粒狀物質與儲積Ca2+有關

(3)細胞凋亡：在線粒體膜間隙中鑒定出了多種死亡促進因子，包括細胞色素c、凋亡誘導因子和被稱為切冬酶的潛伏蛋白酶。3、試比擬線粒體與葉綠體在根本結構方面的異同。1〕根本結構的相同點：線粒體和葉綠體的形態(tài)、大小、數(shù)量與分布常因細胞種類、生理功能及生理狀況不同而有較大差異。兩者均具有封閉的兩層單位膜，內(nèi)膜向內(nèi)折疊，并演化為極大擴增的內(nèi)膜特化結構系統(tǒng)。2〕不同點：線粒體外膜(outermembrane〕含孔蛋白(porin)，通透性較高；內(nèi)膜〔innermembrane〕高度不通透性，向內(nèi)折疊形成嵴〔cristae〕；含有與能量轉換相關的蛋白；膜間隙〔intermembranespace〕含許多可溶性酶、底物及輔助因子；基質〔matrix〕含三羧酸循環(huán)酶系、線粒體基因，表達酶系等以及線粒體DNA,RNA，核糖體。葉綠體內(nèi)膜并不向內(nèi)折疊成嵴；內(nèi)膜不含電子傳遞鏈；除了膜間隙、基質外，還有類囊體；捕光系統(tǒng)、電子傳遞鏈和ATP合成酶都位于類囊體膜上。4、如何測定線粒體的呼吸鏈各組分在內(nèi)膜上的排列分布？

利用氧化復原電位的上下測試呼吸鏈中各組分在內(nèi)膜上的排列順序和方向。即各組分在內(nèi)膜呼吸鏈上的順序與其得失電子的趨勢有關，電子總是從低氧化復原電位向高氧化復原電位流動。氧化復原電位值愈低的組分供電子的傾向愈大，愈易成為復原劑而處于傳遞鏈的前面。在線粒體內(nèi)膜呼吸鏈電子傳遞過程中，電子是按氧化復原電位從低向高傳遞。NAD＋/NADH的氧化復原電位值最低〔E0＝－0.32V〕，O2/H2O的氧化復原電位值最高〔E0＝＋0.82V〕。

5、RuBP羧化酶有何功能？它是有哪些亞基組成的？各有何基因組編碼？功能：核酮糖－1，5－二磷酸〔RuBP〕是光合作用中一個起重要作用的酶系統(tǒng)，是葉綠體卡爾文循環(huán)羧化階段中CO2的接受體，在RuBP羧化酶的催化下，CO2與RuBP反響形成2分子3－磷酸甘油酸〔PGA〕。組成亞基：RuBP羧化酶有8個大亞基和8個小亞基組成，其中每個大亞基的相對分子質量約為53×103，小亞基的相對分子質量約為14×103。酶的活性中心位于大亞基上，小亞基只具有調(diào)節(jié)功能。編碼基因組：RuBP羧化酶的大亞基是由葉綠體基因組編碼，在基質中合成。而小亞基那么是由核基因組編碼，在細胞質基質中合成。6、試比擬線粒體的氧化磷酸化與葉綠體的光合磷酸化的異同點?！睵232〕1〕相同點：線粒體的氧化磷酸化與葉綠體的光合磷酸化中，⑴需要完整的膜；⑵ATP的形成都是由H＋移動所推動；⑶葉綠體的CF1因子與線粒體的F1因子都具有催化ADP和Pi形成ATP的作用。2〕不同點：線粒體的氧化磷酸化是在內(nèi)膜上進行的一個形成ATP的過程。它是在電子從NADH或FADH2經(jīng)過電子傳遞鏈傳遞給的過程中發(fā)生的。每一個NADH被氧化產(chǎn)生3個ATP分子，而每一FADH2被氧化產(chǎn)生2個ATP分子，電子最終被O2接收而生成H2O。即：1對電子的3次穿膜傳遞，將基質中的3對H＋抽提到膜間隙中，每2個H＋穿過F1-F0ATP酶，生成1個ATP分子。葉綠體的光合磷酸化是在類囊體膜上進行的，是由光引起的光化學反響，其產(chǎn)物是ATP和NADPH；碳同化〔暗反響，在葉綠體基質中進行〕利用光反響產(chǎn)生的ATP合NADPH的化學能，使CO2復原合成糖。光合作用的電子傳遞是在光系統(tǒng)Ⅰ和光系統(tǒng)Ⅱ中進行的，這兩個光系統(tǒng)互相配合，利用所吸收的光能把1對電子從H2O傳遞給NADP＋。即：1對電子的2次穿膜傳遞，在基質中攝取3個H＋，在類囊體腔中產(chǎn)生4個H＋，每3個H＋穿過CF1-CF0ATP酶，生成1個ATP分子。7、如何證明線粒體的電子傳遞和磷酸化作用是由兩個不同結構系統(tǒng)來實現(xiàn)的？〔P212〕用胰蛋白酶或尿素處理亞線粒體小泡，那么小泡外面的顆粒解離，無顆粒的小泡只能進行電子傳遞，而不能使ADP磷酸化生成ATP。將顆粒重新裝配到無顆粒的小泡上時，那么有顆粒的小泡又恢復了電子傳遞和磷酸化相偶聯(lián)的能力。8、光系統(tǒng)、捕光復合物和作用中心的結構與功能的關系如何？〔P224〕在葉綠體的類囊體膜中鑲嵌有大小、數(shù)量不同的顆粒，集中了光合作用能量轉換功能的全部組分，包括：捕光色素〔天線色素〕、兩個光反響中心、各種電子載體、合成ATP的系統(tǒng)和從水中抽取電子的系統(tǒng)等。它們分別裝配在PSI、PSⅡ、細胞色素bf、CF0-CF1ATP酶等主要的膜蛋白復合物中。PSI和PSⅡ復合物都是由核心復合物和捕光復合物組成，但它們在組分、結構甚至功能上是不同的。PSⅡ的核心復合物是由20多個不同的多肽組成的葉綠素蛋白復合體，其反響中心多肽是蛋白D1和D2；PSI的核心復合物的反響中心是一個包含多種不同復原中心的多蛋白復合體；CF0-CF1ATP酶是由跨膜的H＋通道CF0和在類囊體膜基質側起催化作用的CF1兩局部所組成；在亞基組分、結構和功能上均與線粒體的ATP合成酶相似，但葉綠體的CF1地激活需有－SH基化合物，寡霉素對CF1無抑制作用。9、氧化磷酸化偶聯(lián)機制的化學滲透假說的主要論點是什么？有哪些證據(jù)？化學滲透假說主要論點：電子傳遞鏈各組分在線粒體內(nèi)膜中不對稱分布，當高能電子沿其傳遞時，所釋放的能量將H+從基質泵到膜間隙，形成H+電化學梯度。在這個梯度驅使下，H+穿過ATP合成酶回到基質，同時合成ATP，電化學梯度中蘊藏的能量儲存到ATP高能磷酸鍵。實驗證據(jù)：質子動力勢乃ATP合成的動力；膜應具有完整性；電子傳遞與ATP合成是兩件相關而又不同的事件。10、由核基因組編碼、在細胞質核糖體上合成的蛋白質是如何運送至線粒體和葉綠體的功能部位上進行更新或裝配的？〔P238，240〕由核基因組編碼、在細胞質核糖體上合成，⑴定位于線粒體基質中的蛋白，其導肽的N端帶正電荷，含有導向基質的信息，在跨膜轉運時，首先在細胞質Hsp70〔分子伴侶〕的參與下解折疊為伸展狀態(tài)，然后與膜受體結合并在接觸點處通過線粒體膜進入基質，其導肽即被基質中的蛋白水解，成為成熟的蛋白質；⑵定位于線粒體內(nèi)膜或膜間隙的蛋白，是其在“伴侶分子〞引導的導肽進入基質后進一步在伴侶分子的引導下進入〔或定位〕線粒體膜或膜間隙；⑶定位于葉綠體基質中的蛋白，其前體蛋白(在細胞質中合成的)N端的轉運肽僅具有導向基質的序列，引導其穿過葉綠體膜進入基質，由基質中特異的蛋白水解酶切去轉運肽成為成熟蛋白質；⑷定位于葉綠體類囊體中蛋白，其前體蛋白N端的轉運肽有兩個區(qū)域，分別引導兩步轉運，其N端含有導向基質的序列，引導其穿過葉綠體膜上由孔蛋白形成的通道進入基質；而C端含有導向類囊體的序列又引導其穿過類囊體膜，進入類囊體腔，因此，它的轉運肽經(jīng)歷兩次水解，一次在基質內(nèi)，另一次在類囊體腔中；不是由轉運肽決定的，是成熟的捕光色素蛋白在其C端的跨膜區(qū)域類囊體導向序列〔信號〕引導多肽進入類囊腔中形成成熟蛋白。11、試比擬光合碳同化三條途徑的主要異同點。1〕C3途徑〔卡爾文循環(huán)〕：是靠光反響合成的ATP及NADPH作能源，推動CO2的固定、復原。每循環(huán)一次只能固定一個CO2分子，循環(huán)六次才能把6個CO2分子同化成一個己糖分子。2〕C4途徑：在葉脈周圍有一圈含葉綠體的維管束鞘細胞，其外環(huán)列的葉肉細胞，在這兩種細胞密切配合下不管CO2濃度的上下狀態(tài)，對CO2凈固定，這類植物積累干物質的速度快，為高產(chǎn)型植物。3〕CAM途徑〔景天科酸代謝〕：肉質植物的葉片，氣孔白天關閉，夜間開放。夜間吸收CO2，在PEPC〔磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶〕催化下與PEP〔磷酸烯醇式丙酮酸〕結合，生產(chǎn)草酰乙酸，進一步復原為蘋果酸；白天CO2從儲存的蘋果酸中經(jīng)氧化脫羧釋放出來，參與C3〔卡爾文〕循環(huán)，形成淀粉。CAM途徑與C4途徑相似，只是CO2固定與光合作用產(chǎn)物的生成，在時間及空間上與C4途徑不同。12、為什么說線粒體和葉綠體是半自主性細胞器？

1)線粒體和葉綠體都有環(huán)狀的DNA，都擁有合成蛋白質的整套裝置；

2)兩者的DNA都能進行復制，但復制仍受核基因組的控制。mtDNA是由核DNA編碼、在細胞質中合成的。組成葉綠體的各種蛋白質成分是由核DNA和葉綠體DNA分別編碼，只有少局部蛋白質是由葉綠體DNA編碼的。

3)線粒體、葉綠體的生長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胞器。13、簡述線粒體與葉綠體的內(nèi)共生起源學說和非共生起源學說的主要論點及其實驗證據(jù)。1〕內(nèi)共生起源學說論點：葉綠體起源于細胞內(nèi)共生的藍藻，其祖先是原核生物的藍細菌〔Cyanobacteria〕，即藍藻；線粒體的祖先-原線粒體是一種革蘭氏陰性細菌。主要論據(jù)：⑴基因組在大小、形態(tài)和結構方面與細菌相似；⑵有自己完整的蛋白質合成系統(tǒng)，能獨立合成蛋白質，蛋白質合成機制有很多類似細菌而不同于真核生物。⑶兩層被膜有不同的進化來源，外膜與細胞的內(nèi)膜系統(tǒng)相似，內(nèi)膜與細菌質膜相似。⑷以分裂的方式進行繁殖，與細菌的繁殖方式相同。⑸能在異源細胞內(nèi)長期生存，說明線粒體和葉綠體具有的自主性與共生性的特征。⑹線粒體的祖先很可能來自反硝化副球菌或紫色非硫光合細菌。⑺發(fā)現(xiàn)介于胞內(nèi)共生藍藻與葉綠體之間的結構--藍小體，其特征在很多方面可作為原始藍藻向葉綠體演化的佐證。2〕非共生起源學說論點：真核細胞的前身是一個進化上比擬高等的好氧細菌。解釋了真核細胞核被膜的形成與演化的漸進過程。⑴實驗證據(jù)不多⑵無法解釋為何線粒體、葉綠體與細菌在DNA分子結構和蛋白質合成性能上有那么多相似之處⑶對線粒體和葉綠體的DNA酶、RNA酶和核糖體的來源也很難解釋。⑷真核細胞的細胞核能否起源于細菌的核區(qū)？14、線粒體與細胞凋亡有何關系？它是如何參與并啟動細胞進入死亡程序的？

1)線粒體與細胞凋亡有何關系：線粒體作為起始凋亡的主開關，可以開啟內(nèi)膜上的非特異性通道-線粒體通透性轉變孔，在調(diào)控細胞凋亡中還具有重要作用。

2)死亡信號誘導下，線粒體過量攝取鈣離子，降低了線粒體的產(chǎn)能，加劇了其氧化壓力，使線粒體通透性轉變孔(mtPTP)開啟；PT孔的開啟解除了內(nèi)膜的氫離子濃度梯度，導致呼吸鏈解偶聯(lián)，同時，基質空間擴張，外膜脹破。膜間隙中細胞色素c、凋亡誘導因子〔AIF〕被釋放；細胞色素c是切冬梅的激活蛋白，從而激活切冬梅的蛋白降解途徑，引起細胞結構的破壞；AIF釋放后進入細胞核，使染色質凝縮并造成DNA的大規(guī)模片斷化，進而使細胞死亡。第八章：細胞核與染色體1、概述細胞核的根本結構及其主要功能。1〕核被膜〔包括核孔復合體〕：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〔nuclearpore〕。其功能為：構成核、質之間的天然選擇性屏障；防止生命活動的彼此干擾；保護DNA不受細胞骨架運動所產(chǎn)生的機械力的損傷；核質之間的物質交換與信息交流。2〕染色質：指間期細胞核內(nèi)由DNA、組蛋白、非組蛋白及少量RNA組成的線性復合結構,是間期細胞遺傳物質存在的形式；染色體(chromosome)，指細胞在有絲分裂或減數(shù)分裂過程中,由染色質聚縮而成的棒狀結構。⑴染色質與染色體是在細胞周期不同的功能階段可以相互轉變的的形態(tài)結構⑵染色質與染色體具有根本相同的化學組成，但包裝程度不同，構象不同。3〕核仁：纖維中心(fibrillarcenters,FC)、致密纖維組分(densefibrillarcomponent,DFC)、顆粒組分(granularcomponent,GC)、核仁相隨染色質(nucleolarassociatedchromatin)、核仁基質〔(nucleolarmatrix)。其功能為：核糖體的生物發(fā)生(ribosomebiogenesis)，包括rRNA的合成、加工和核糖體亞單位的裝配；rRNA基因轉錄；rRNA前體的加工。4〕核基質或核骨架(nuclearskeleton)：｛包括核基質、核纖層(或核纖層-核孔復合體結構體系),以及染色體骨架。｝；核骨架是存在于真核細胞核內(nèi)真實的結構體系；核骨架與核纖層、中間纖維相互連接形成貫穿于核與質的一個獨立結構系統(tǒng)；核骨架的主要成分是由非組蛋白的纖維蛋白構成的,含有多種蛋白成分及少量RNA；核骨架與DNA復制、基因表達及染色體的包裝與構建有密切關系。2、試述核孔復合體的結構及其功能。核孔復合體結構包括：胞質環(huán)〔cytoplasmicring〕、外環(huán)、核質環(huán)〔nuclearring〕、內(nèi)環(huán)、輻〔spoke〕、柱狀亞單位〔columnsubunit〕、腔內(nèi)亞單位(luminalsubunit)、環(huán)帶亞單位〔annularsubunit〕、中央栓〔centralplug〕。其功能為：核質交換的雙向性親水通道；通過核孔復合體的主動運輸；親核蛋白與核定位信號；親核蛋白入核轉運；轉錄產(chǎn)物RNA的核輸出。3、概述染色質的類型及其特征。染色質的根本概念：1〕染色質〔chromatin〕的概念:指間期細胞核內(nèi)由DNA、組蛋白、非組蛋白及少量RNA組成的線性復合結構,是間期細胞遺傳物質存在的形式。2〕染色體(chromosome)的概念:指細胞在有絲分裂或減數(shù)分裂過程中,由染色質聚縮而成的棒狀結構。3〕染色質與染色體是在細胞周期不同的功能階段可以相互轉變的的形態(tài)結構；染色質與染色體具有根本相同的化學組成，但包裝程度不同,構象不同。根本類型：常染色質(euchromatin)1〕概念：指間期核內(nèi)染色質纖維折疊壓縮程度低,處于伸展狀態(tài)〔典型包裝率750倍〕,用堿性染料染色時著色淺的那些染色質。2〕特征：DNA包裝比約為1000～2000分之一；單一序列DNA和中度重復序列DNA(如組蛋白基因和tRNA基因)；并非所有基因都具有轉錄活性,常染色質狀態(tài)只是基因轉錄的必要條件而非充分條件異染色質(heterochromatin)1〕概念：堿性染料染色時著色較深的染色質組分。2〕類型：結構異染色質〔或組成型異染色質〕(constitutiveheterochromatin)、兼性異染色質(facultativeheterochromatin)；結構異染色質或組成型異染色質，除復制期以外，在整個細胞周期均處于聚縮狀態(tài)，形成多個染色中心。3〕結構異染色質特征：①在中期染色體上多定位于著絲粒區(qū)、端粒、次縊痕及染色體臂的某些節(jié)段；②由相對簡單、高度重復的DNA序列構成,如衛(wèi)星DNA；③具有顯著的遺傳惰性,不轉錄也不編碼蛋白質；④在復制行為上與常染色質相比表現(xiàn)為晚復制早聚縮；⑤在功能上參與染色質高級結構的形成，導致染色質區(qū)間性，作為核DNA的轉座元件，引起遺傳變異。4〕兼性異染色質特征：在某些細胞類型或一定的發(fā)育階段,原來的常染色質聚縮,并喪失基因轉錄活性,變?yōu)楫惾旧|，如X染色體隨機失活；異染色質化可能是關閉基因活性的一種途徑。4、比擬組蛋白與非組蛋白的特點及其作用。組蛋白(histone)1〕核小體組蛋白(nucleosomalhistone)：H2B、H2A、H3和H4,幫助DNA卷曲形成核小體的穩(wěn)定結構2〕H1組蛋白：在構成核小體時H1起連接作用,它賦予染色質以極性。3〕特點：真核生物染色體的根本結構蛋白，富含帶正電荷的Arg和Lys等堿性氨基酸，屬堿性蛋白質，可以和酸性的DNA緊密結合〔非特異性結合〕；沒有種屬及組織特異性，在進化上十分保守。非組蛋白1〕非組蛋白具多樣性和異質性2〕對DNA具有識別特異性，又稱序列特異性DNA結合蛋白(sequencespecificDNAbindingproteins)3〕具有多種功能，包括基因表達的調(diào)控和染色質高級結構的形成。4〕非組蛋白的不同結構模式：α螺旋-轉角-α螺旋模式(helix-turn-helixmotif)；鋅指模式(Zincfingermotif)；亮氨酸拉鏈模式(Leucinezippermotif，ZIP)；螺旋-環(huán)-螺旋結構模式(helix-loop-helixmotif，HLH)；HMG-盒結構模式〔HMG-boxmotif〕。5、試述核小體的結構要點及其實驗證據(jù)。結構要點：1〕每個核小體單位包括200bp左右的DNA超螺旋和一個組蛋白八聚體及一個分子H1；2〕組蛋白八聚體構成核小體的盤狀核心結構；3〕146bp的DNA分子超螺旋盤繞組蛋白八聚體圈,組蛋白H1在核心顆粒外結合額外20bpDNA，鎖住核小體DNA的進出端，起穩(wěn)定核小體的作用。包括組蛋白H1和166bpDNA的核小體結構又稱染色質小體；4〕兩個相鄰核小體之間以連接DNA相連，典型長度60bp，不同物種變化值為0～80bp；5〕組蛋白與DNA之間的相互作用主要是結構性的，根本不依賴于核苷酸的特異序列，實驗說明，核小體具有自組裝〔self-assemble〕的性質；6〕核小體沿DNA的定位受不同因素的影響，進而通過核小體相位改變影響基因表達。主要實驗證據(jù)：

1〕鋪展染色質的電鏡觀察：未經(jīng)處理的染色質自然結構為30nm的纖絲，經(jīng)鹽溶液處理后解聚的染色質呈現(xiàn)10nm串珠狀結構

；2〕用非特異性微球菌核酸酶消化染色質，局部酶解片段分析結果；3〕應用X射線衍射、中子散射和電鏡三維重建技術研究，發(fā)現(xiàn)核小體顆粒是直徑為11nm、高的扁園柱體，具有二分對稱性〔dyadsymmetry〕，核心組蛋白的構成是先形成〔H3〕2﹒〔H4〕2四聚體，然后再與兩個H2A﹒H2B異二聚體結合形成八聚體；4〕SV40微小染色體〔minichromosome〕分析與電鏡觀察。6、試述從DNA到染色體的包裝過程。從DNA到染色體經(jīng)過四級包裝過程：一級結構，核小體二級結構，螺線管(solenoid)三級結構，超螺線管(supersolenoid)四級結構，染色單體〔chromatid〕 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)過四級螺旋包裝形成的染色體結構，共壓縮了8400倍。7、分析中期染色體的三種功能元件及其作用。1〕自主復制DNA序列(autonomouslyreplicatingDNAsequence,ARS)：具有一段11-14bp的同源性很高的富含AT的共有序列及其上下游各200bp左右的區(qū)域是維持ARS功能所必需的。2〕著絲粒DNA序列(centromereDNAsequence,CEN)：兩個相鄰的核心區(qū)，80-90bp的AT區(qū)，11bp的保守區(qū)。3〕端粒DNA序列(telomereDNAsequence,TEL)：端粒序列的復制，端粒酶，在生殖細胞和局部干細胞中有端粒酶活性，端粒重復序列的長度與細胞分裂次數(shù)和細胞衰老有關。8、概述核仁的結構及其功能。1〕結構：纖維中心(fibrillarcenters,FC)，是rRNA基因的儲存位點；致密纖維組分(densefibrillarcomponent,DFC)，轉錄主要發(fā)生在FC與DFC的交界處，并加工初始轉錄本；顆粒組分(granularcomponent,GC)，負責裝配核糖體亞單位，是核糖體亞單位成熟和儲存的位點；核仁相隨染色質(nucleolarassociatedchromatin)與核仁基質〔(nucleolarmatrix)。2〕功能：是核糖體的生物發(fā)生場所，是一個向量過程(vetoricalprocess)，即：從核仁纖維組分開始,再向顆粒組分延續(xù)。這一過程包括rRNA的合成、加工和核糖體亞單位的裝配；rRNA基因轉錄的形態(tài)及其組織；rRNA前體的加工；核糖體亞單位的組裝。9、概述活性染色質主要特點。1〕概念：活性染色質(activechromatin)是具有轉錄活性的染色質。活性染色質的核小體發(fā)生構象改變，形成疏松的染色質結構，從而便于轉錄調(diào)控因子與順式調(diào)控元件結合和RNA聚合酶在轉錄模板上滑動。2〕主要特征：⑴活性染色質具有DNaseI超敏感位點〔DNaseIhypersensitivesite，DHS〕，無核小體的DNA片段，敏感位點通常位于5‘-啟動子區(qū)，長度幾百bp；⑵活性染色質在生化上具有特殊性，很少有組蛋白H1與其結合，組蛋白乙?；潭雀撸诵◇w組蛋白H2B很少被磷酸化，核小體組蛋白H2A在許多物種很少有變異形式，HMG14和HMG17只存在于活性染色質中。10、試述染色質結構與基因轉錄的關系。1〕疏松染色質結構的形成⑴DNA局部結構的改變與核小體相位的影響：當調(diào)控蛋白與染色質DNA的特定位點結合時，染色質易被引發(fā)二級結構的改變，進而引起其它的一些結合位點與調(diào)控蛋白的結合；核小體通常定位在DNA特殊位點而利于轉錄?！瞐〕基因的關鍵調(diào)控元件被留在核心顆粒外面，從而有利于結合轉錄因子；〔b〕位于DNA上調(diào)控元件被盤繞在核心組蛋白上，因為組蛋白，使DNA上的關鍵調(diào)控元件靠得很近，它們可以通過轉錄因子而聯(lián)系。⑵DNA甲基化：A/C甲基化/去甲基化〔特別是5-mC〕。⑶組蛋白的修飾：組蛋白的修飾改變?nèi)旧|的結構，直接或間接影響轉錄活性〔磷酸化、甲基化、乙?；?，泛素化〔uH2A〕//Arg，His，Lys，Ser，Thr〕；組蛋白賴氨酸殘基乙?；瞐cetylation〕，影響轉錄。⑷HMG結構域蛋白等染色質變構因子的影響：HMG結構域可識別某些異型的DNA結構，與DNA彎折和DNA-蛋白質復合體高級結構的形成有關。2〕染色質的區(qū)間性⑴基因座控制區(qū)〔locuscontrolregion,LCR〕：染色體DNA上一種順式作用元件，具有穩(wěn)定染色質疏松結構的功能；與多種反式因子的結合序列可保證DNA復制時與啟動子結合的因子仍保持在原位。⑵隔離子〔insulator〕：防止處于阻遏狀態(tài)與活化狀態(tài)的染色質結構域之間的結構特點向兩側擴展的染色質DNA序列，稱為隔離子；作用：作為異染色質定向形成的起始位點；提供拓撲隔離區(qū)染色質模板的轉錄。3〕基因轉錄的模板不是裸露的DNA，染色質是否處于活化狀態(tài)是決定轉錄功能的關鍵。4〕轉錄的“核小體犁〞〔nucleosomeplow〕假說。第九章：核糖體1、以80S核糖體為例，說明核糖體的結構成分及其功能。核糖體是一種沒有被膜包裹的顆粒狀結構，其主要成分：核糖體外表r蛋白質40%，核糖體內(nèi)部rRNA60%。80S的核糖體普遍存在于真核細胞內(nèi)，由60S大亞單位與40S小亞單位組成，60S大亞單位相對分子質量為3200×103，40S小亞單位的相對分子質量為1600×103。小亞單位中含有18S的rRNA分子，相對分子質量為900×103，含有33種r蛋白；大亞單位中含有一個28S的rRNA分子，相對分子質量為1600×103，含有49種r蛋白。核糖體大小亞單位常游離于胞質中，只有當小亞單位與mRNA結合后大亞單位才與小