細(xì)胞生物學(xué)期中1-9課后練習(xí)題及答案_第1頁
細(xì)胞生物學(xué)期中1-9課后練習(xí)題及答案_第2頁
細(xì)胞生物學(xué)期中1-9課后練習(xí)題及答案_第3頁
細(xì)胞生物學(xué)期中1-9課后練習(xí)題及答案_第4頁
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細(xì)胞生物學(xué)期中1-9課后練習(xí)題及答案細(xì)胞生物學(xué)_(期中1-9)課后練習(xí)題及答案(第四版及第三版集合)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“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.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(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。4.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1838-1839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。5.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Roberthooke(1635-1703)創(chuàng)造了第一架對科學(xué)研究有價值的顯微鏡。(3)荷蘭科學(xué)家AntonievanLeeuwenhoek1674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1μm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。6、細(xì)胞生物學(xué)的概念和研究內(nèi)容概念:細(xì)胞生物學(xué)是以細(xì)胞為研究對象,從細(xì)胞的整體水平、亞顯微水平、分子水平等三個層次,以動態(tài)的觀點(diǎn),研究細(xì)胞和細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能、細(xì)胞的生活史和各種生命活動規(guī)律的學(xué)科。細(xì)胞生物學(xué)是現(xiàn)代生命科學(xué)的前沿分支學(xué)科之一,主要是從細(xì)胞的不同結(jié)構(gòu)層次來研究細(xì)胞的生命活動的基本規(guī)律。從生命結(jié)構(gòu)層次看,細(xì)胞生物學(xué)位于分子生物學(xué)與發(fā)育生物學(xué)之間,同它們相互銜接,互相滲透。研究內(nèi)容:細(xì)胞生物學(xué)的主要研究內(nèi)容主要包括兩個大方面:細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能、細(xì)胞重要生命活動。涵蓋九個方面的內(nèi)容:⑴細(xì)胞核、染色體以及基因表達(dá)的研究;⑵生物膜與細(xì)胞器的研究;⑶細(xì)胞骨架體系的研究;⑷細(xì)胞增殖及其調(diào)控;⑸細(xì)胞分化及其調(diào)控;⑹細(xì)胞的衰老與凋亡;⑺細(xì)胞的起源與進(jìn)化;⑻細(xì)胞工程;⑼細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。7、細(xì)胞學(xué)說的意義:答:細(xì)胞學(xué)說、能量轉(zhuǎn)化與守恒定律和達(dá)爾文進(jìn)化論并列為19世紀(jì)自然科學(xué)的“三大發(fā)現(xiàn)”,因?yàn)樗蟠笸七M(jìn)了人類對整個自然界的認(rèn)識,有力地促進(jìn)了自然科學(xué)和哲學(xué)的進(jìn)步?!凹?xì)胞學(xué)說”提出后,即被推廣到許多領(lǐng)域的研究,對當(dāng)時生物學(xué)的發(fā)展起了巨大的促進(jìn)和指導(dǎo)作用。細(xì)胞學(xué)說使人們對生物的認(rèn)識通過“細(xì)胞”統(tǒng)一起來,證明生物之間存在親緣關(guān)系,即動、植物的各種細(xì)胞具有共同的基本構(gòu)造,基本特性,按共同規(guī)律發(fā)育,有共同的生命過程。細(xì)胞學(xué)說為進(jìn)化論和孟德爾確立的遺傳學(xué)奠定了基礎(chǔ)。細(xì)胞學(xué)說對細(xì)胞結(jié)構(gòu)的分析是一切生物科學(xué)和醫(yī)學(xué)分支進(jìn)一步發(fā)展所不可缺少的。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、論證病毒和細(xì)胞不可分割的關(guān)系:病毒是非細(xì)胞形態(tài)的生命體,它的主要生命活動必須要在細(xì)胞內(nèi)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)代科學(xué)認(rèn)為病毒是細(xì)胞的演化產(chǎn)物,其主要依據(jù)如下:病毒由于其寄生的特性必須在細(xì)胞內(nèi)復(fù)制與增值,沒有細(xì)胞就沒有病毒存在;有些病毒的核酸與細(xì)胞DNA片段十分相似。普遍認(rèn)為病毒癌基因起源于細(xì)胞癌基因;病毒可看做DNA或RNA與蛋白質(zhì)形成的復(fù)合大分子,與細(xì)胞核蛋白分子近似。因此,病毒可能來源于細(xì)胞。6、比較動物細(xì)胞和植物細(xì)胞的主要差異。①植物細(xì)胞具有:細(xì)胞壁、液泡、質(zhì)體、原球體、乙醛酸循環(huán)體等結(jié)構(gòu);動物細(xì)胞具有:溶酶體、中心體。②動物細(xì)胞的通訊連接方式為間隙連接,植物的是胞間連絲。①細(xì)胞膜系統(tǒng)的分化與演變。首先分化為兩個部分——核與質(zhì),細(xì)胞質(zhì)內(nèi)又分割為結(jié)構(gòu)更精細(xì),功能更專一的各種細(xì)胞器,細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)與職能的分工協(xié)作是真核細(xì)胞區(qū)別于原核細(xì)胞的重要標(biāo)志。②遺傳信息量與遺傳裝置的擴(kuò)增與復(fù)雜化。由于真核細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能的復(fù)雜化,需要編碼結(jié)構(gòu)蛋白與功能蛋白的基因數(shù)大大增多,因此遺傳信息重復(fù)序列與染色體多倍性的出現(xiàn)時真核細(xì)胞區(qū)別原核細(xì)胞的另一重大標(biāo)志。③遺傳信息的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄與翻譯的裝置和程序復(fù)雜化,使得真核細(xì)胞內(nèi)遺傳信息轉(zhuǎn)錄與翻譯有嚴(yán)格的階段性與區(qū)域性,而原核細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)錄與翻譯則可同時同區(qū)進(jìn)行,這也是兩者區(qū)別的最顯著差異之一。8、細(xì)胞生存所需的最基本的細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能。細(xì)胞的生存必須具備細(xì)胞膜、核糖體、一套完整的遺傳信息物質(zhì)和結(jié)構(gòu)。功能:①細(xì)胞膜為細(xì)胞生命活動提供了相對穩(wěn)定的環(huán)境;為DNA、RNA、蛋白質(zhì)的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄翻譯提供了結(jié)合位點(diǎn),使代謝反映高效而有序的進(jìn)行;又為代謝底物的輸入與代謝產(chǎn)物的排除提供了選擇性物質(zhì)運(yùn)輸?shù)耐ǖ?,其中伴隨能量的傳遞。②細(xì)胞核是遺傳信息儲存和表達(dá)的重要場所和指揮部,細(xì)胞的分裂、生長、分化、增值等一切生命活動均受細(xì)胞核遺傳信息的指導(dǎo)調(diào)控。③核糖體是合成蛋白質(zhì)的機(jī)器。構(gòu)成細(xì)胞結(jié)構(gòu)和行使生命活動功能的所有結(jié)構(gòu)蛋白和功能蛋白都有核糖體翻譯合成,催化生命活動的的酶促反應(yīng)所有的酶也是蛋白質(zhì),由核糖體翻譯合成的。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、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β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)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?在體外模擬體內(nèi)的生理環(huán)境,培養(yǎng)從集體中取出的細(xì)胞,并使之生存和生長的技術(shù)為細(xì)胞培養(yǎng)。細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)即是細(xì)胞的克隆,是細(xì)胞生物學(xué)研究方法中最有價值的技術(shù),通過細(xì)胞培養(yǎng)可以獲得大量的細(xì)胞或其代謝產(chǎn)物。由于細(xì)胞生物學(xué)是研究細(xì)胞的結(jié)構(gòu)、功能和其各種生命規(guī)律的一門科學(xué),細(xì)胞培養(yǎng)為細(xì)胞生物學(xué)研究提供了最基本的原料。因此說,細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)是細(xì)胞生物學(xué)研究的最基本技術(shù)之一。8、細(xì)胞組分的分離與分析有哪些基本的實(shí)驗(yàn)技術(shù)?哪些技術(shù)可用于生物大分子在在細(xì)胞內(nèi)的定性與定位研究?(1)①分離:差速離心、密度梯度離心、速度沉降、等密度沉降、流式細(xì)胞儀。②定性分析:組織化學(xué)、細(xì)胞化學(xué)、免疫熒光、免疫電鏡、原位雜交等。③定量分析:分光光度計、流式細(xì)胞儀。④同位素標(biāo)記結(jié)合放射自顯影技術(shù)可研究生物大分子在細(xì)胞內(nèi)的動態(tài)變化。(2)蛋白質(zhì)分子:免疫熒光纖維技術(shù),免疫電鏡技術(shù),蛋白質(zhì)印跡技術(shù);核酸分子:原位雜交,印跡雜交(southern和northern)9、舉出5種模式實(shí)驗(yàn)生物①病毒:結(jié)構(gòu)簡單,基因組很小,可作為外源基因的載體,向組織細(xì)胞中轉(zhuǎn)染特定的基因。②細(xì)菌:培養(yǎng)方便,生長快,基因結(jié)構(gòu)簡單,突變株的誘變和分離、鑒定容易,技術(shù)成熟,進(jìn)行基因定位簡便易行。③酵母:優(yōu)點(diǎn)同細(xì)菌,非常簡單的單細(xì)胞真核生物,生長迅速易于遺傳操作。④線蟲:繁殖快,在顯微鏡下通體透明,便于追蹤,胚胎發(fā)育過程高度有序。⑤果蠅:具有豐富的生物行為,易于進(jìn)行遺傳學(xué)操作,許多基因在進(jìn)化上很保守,與人類基因有很高的同源性。⑥斑馬魚:胚胎發(fā)育在體外,發(fā)育快,過程程透明。⑦小鼠:進(jìn)化方面最接近人類。⑧擬南芥:個體小,生長周期快,種子多,生活力強(qiáng),最小的植物基因組,自花授粉植物,基因高度純合,突變率高。10、細(xì)胞拆合中,細(xì)胞重組的方式有哪幾種?答:①胞質(zhì)體與完整細(xì)胞重組;②微細(xì)胞與完整細(xì)胞重組形成細(xì)胞;③胞質(zhì)體與核體重組形成重組細(xì)胞;④細(xì)胞器與完整細(xì)胞的重組。第四章:細(xì)胞質(zhì)膜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。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(fluidmosaicmodel)。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)鞍祝B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: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10~20nm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)胞膜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)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?)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10~20nm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: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)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α鏈(pro-αchain)。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α鏈與其它兩條前α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)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-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(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(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、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12、紅細(xì)胞膜骨架的基本結(jié)構(gòu)與功能。答:紅細(xì)胞膜骨架是在紅細(xì)胞膜的內(nèi)側(cè),由膜蛋白和纖維蛋白組成的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。紅細(xì)胞膜內(nèi)存在的蛋白質(zhì)主要包括血影蛋白、錨蛋白、帶3蛋白、帶4.1蛋白和肌動蛋白,血型糖蛋白。膜支架蛋白主要成分包括血影蛋白、肌動蛋白、錨蛋白和帶4.1蛋白等。血影蛋白在帶4.1蛋白的協(xié)助下與肌動蛋白結(jié)合成膜骨架基本網(wǎng)絡(luò),帶4.1蛋白和血型糖蛋白相互作用,錨定蛋白與血影蛋白、帶3蛋白相互作用。膜骨架復(fù)合體與質(zhì)膜蛋白的相互作用實(shí)現(xiàn)紅細(xì)胞質(zhì)膜的剛性與韌性,維持紅細(xì)胞的形態(tài)。13、何為內(nèi)在膜蛋白?它以以什么方式與脂雙層膜相結(jié)合?答:⑴內(nèi)在膜蛋白:或稱整合膜蛋白,全部或部分與磷脂雙層的疏水核相互作用、牢固連接的膜結(jié)合蛋白,多數(shù)為跨膜蛋白,也有些插入脂雙層中,只有用去垢劑處理才能將其從膜上移去。⑵①疏水性相互作用:膜蛋白的跨膜結(jié)構(gòu)域通過范德華力等與脂雙層分子的疏水核心相互作用,跨膜結(jié)構(gòu)域是與膜脂結(jié)合的主要部位。這些結(jié)構(gòu)域主要有α螺旋,β折疊片結(jié)構(gòu)。α螺旋的外側(cè)是非極性鏈,內(nèi)測是極性鏈,形成特異極性分子的跨膜通道。反向平行的β折疊片相互作用形成非特異性的跨膜通道,可允許小分子自由通過;②離子鍵作用:磷脂極性頭部是帶負(fù)電荷的,它可以直接與帶正電荷的氨基酸殘基相互作用,而通過以Ca、Mg等陽離子為中介,與帶負(fù)電荷的氨基酸殘基間接作用;③共價結(jié)合:某些膜蛋白氨基酸殘基與脂肪酸分子或糖脂共價結(jié)合。14、Na+/葡萄糖協(xié)同運(yùn)輸?shù)闹饕攸c(diǎn)是什么?無須直接消耗ATP,但需要依賴Na+梯度和電化學(xué)梯度。載體蛋白有兩種結(jié)合位點(diǎn),分別結(jié)合Na與葡萄糖;載體蛋白借助Na/K泵建立的電位梯度,將Na與葡萄糖同時轉(zhuǎn)運(yùn)到胞內(nèi);胞內(nèi)釋放的Na又被Na/K泵泵出細(xì)胞外建立Na濃度。15、膜蛋白的功能?作為物質(zhì)運(yùn)輸通道,轉(zhuǎn)運(yùn)特定的物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞;作為酶,催化相關(guān)的代謝反應(yīng);作為細(xì)胞間介導(dǎo),起連接作用;作為受體,起信號接收與傳遞作用等;細(xì)胞識別,起免疫反應(yīng)。16、初生細(xì)胞壁和次生細(xì)胞壁初生細(xì)胞壁與次生細(xì)胞壁表明了細(xì)胞的不同成熟階段。初生細(xì)胞壁包圍著正在生長的植物細(xì)胞,為了允許細(xì)胞的進(jìn)一步生長,因此具有一定程度的伸張能力。次生細(xì)胞壁發(fā)生于更為成熟的植物細(xì)胞,也更堅硬。它們較初生細(xì)胞壁含有更多的纖維素,次生細(xì)胞壁是更強(qiáng)的支撐結(jié)構(gòu)。17、細(xì)胞粘著分子有哪些,分別有什么功能?動物細(xì)胞表面介導(dǎo)細(xì)胞同細(xì)胞或細(xì)胞外基質(zhì)黏附的蛋白質(zhì)分子。均為整合膜蛋白,包括:整聯(lián)蛋白、鈣黏著蛋白、選擇素、免疫球蛋白超家族。黏著分子多數(shù)需要依賴Ca或Mg才起作用,這些分子介導(dǎo)的細(xì)胞識別與黏著還能在細(xì)胞骨架的參與下,形成細(xì)胞連接,如橋粒等。①鈣黏蛋白:是一種同親型結(jié)合的黏著因子、Ca2+依賴的細(xì)胞黏著糖蛋白,對胚胎發(fā)育中的細(xì)胞識別、遷移和組織分化以及成體組織器官構(gòu)成具有重要作用;②整聯(lián)蛋白:異親型細(xì)胞結(jié)合,Ca2+或Mg2+依賴性的細(xì)胞黏著分子,由α和β兩個亞基形成的異二聚體糖蛋白,可介導(dǎo)細(xì)胞與細(xì)胞及細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)的粘附鏈接;③選擇素:一類異親型結(jié)合、Ca2+依賴的細(xì)胞黏著分子,能與特異糖基識別并結(jié)合。選擇素是跨膜蛋白,其胞外部分具有凝集素樣結(jié)構(gòu)域。凝集素:是動物細(xì)胞和植物細(xì)胞都能夠合成和分泌的、能與糖結(jié)合的蛋白質(zhì),在細(xì)胞識別和黏著反應(yīng)中其重要作用,主要是促進(jìn)細(xì)胞間的黏著;④免疫球蛋白超家族:同親性或異親性、不依賴Ca2+,含有免疫球蛋白類似(Ig)結(jié)構(gòu)域。參與免疫功能;介導(dǎo)細(xì)胞間的黏著作用。18、細(xì)胞通過那些方式產(chǎn)生社會聯(lián)系?有何生物學(xué)意義?細(xì)胞主要通過封閉連接、錨定連接、通訊連接等主要方式產(chǎn)生社會聯(lián)系。細(xì)胞通訊和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)是細(xì)胞社會聯(lián)系的核心問題。細(xì)胞社會聯(lián)系的主要功能在于提供細(xì)胞之間彼此物質(zhì)、信息交流的通道。在多細(xì)胞生物中,沒有一個孤立的細(xì)胞,細(xì)胞彼此之間通過各種連接方式產(chǎn)生社會聯(lián)系,進(jìn)而形成和諧的細(xì)胞社會。第五章物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸1、物質(zhì)跨膜運(yùn)輸有哪幾種方式?它們的異同點(diǎn)??缒み\(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?,利用自身的電化學(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,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,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);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:⑴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;⑵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α和β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)α亞基與Na+相結(jié)合促進(jìn)ATP水解,α亞基上的天門冬氨酸殘基磷酸化引起α亞基構(gòu)象發(fā)生變化,將Na+泵出細(xì)胞,同時細(xì)胞外的K+與α亞基的另一位點(diǎn)結(jié)合,使其去磷酸化,α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?①動物細(xì)胞通過泵出離子維持細(xì)胞內(nèi)低濃度溶質(zhì),如鈉鉀泵、鈣泵等。②植物細(xì)胞依靠細(xì)胞壁避免膨脹和破裂,從而耐受較大的跨膜滲透差異。③原生動物通過收縮定時排除進(jìn)入細(xì)胞的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,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:⑴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)胞分裂前質(zhì)膜的生長;⑵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,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、比較P型離子泵、V型質(zhì)子泵、F型質(zhì)子泵和ABC超家族的異同。1、P型離子泵(P-typeionpump),或稱P型ATPase。此類運(yùn)輸泵運(yùn)輸時需要磷酸化(P是phosphorylation的縮寫),包括Na+-K+泵、Ca2+離子泵。2、V型泵(V-typepump),或稱V型ATPase,主要位于小泡的膜上(V代表vacuole或vesicle),如溶酶體膜中的H+泵,運(yùn)輸時需要ATP供能,但不需要磷酸化。3、F型泵(F-typepump),或稱F型ATPase。這種泵主要存在于細(xì)菌質(zhì)膜、線粒體內(nèi)膜和葉綠體的類囊體膜中,它們在能量轉(zhuǎn)換中起重要作用,是氧化磷酸化或光合磷酸化偶聯(lián)因子(F即factor的縮寫)。4、ABC運(yùn)輸?shù)鞍?ATP-bindingcassettletransportor),這是一大類以ATP供能的運(yùn)輸?shù)鞍祝寻l(fā)現(xiàn)了100多種,存在范圍很廣,包括細(xì)菌和人。前3種只轉(zhuǎn)運(yùn)離子,后一種主要是轉(zhuǎn)運(yùn)小分子。9、比較載體蛋白和通道蛋白的異同細(xì)胞膜上存在兩類主要的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,即:載體蛋白(carrierprotein)和通道蛋白(channelprotein)。它們的功能都是轉(zhuǎn)運(yùn)細(xì)胞膜外的溶質(zhì)到細(xì)胞膜內(nèi)。載體蛋白又稱作載體(carrier)、通透酶(permease)和轉(zhuǎn)運(yùn)器(transporter)。能夠與特異性溶質(zhì)結(jié)合,通過自身構(gòu)象的變化,將與它結(jié)合的溶質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)到膜的另一側(cè)。載體蛋白有的需要能量驅(qū)動,如:各類ATP驅(qū)動的離子泵;有的則不需要能量,以自由擴(kuò)散的方式運(yùn)輸物質(zhì),如:纈氨酶素。這里要注意,之所以稱為通透酶,是因?yàn)樗c所運(yùn)輸物質(zhì)之間有對應(yīng)關(guān)系,特異性強(qiáng)。通道蛋白與所轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)之間的結(jié)合較弱,它能形成親水的通道(可以想象為親水的孔,如porin),當(dāng)通道打開時能允許特定大小的溶質(zhì)通過,特異性不如載體蛋白強(qiáng)。所有通道蛋白均以自由擴(kuò)散的方式運(yùn)輸溶質(zhì),不消耗能量。第六章:線粒體和葉綠體1、怎樣理解線粒體和葉綠體是細(xì)胞能量轉(zhuǎn)換的細(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源不同,但卻有著相似的基本結(jié)構(gòu),而且以類似的方式合成ATP。ATP是細(xì)胞生命活動的直接供能者,也是細(xì)胞內(nèi)能量的獲得、轉(zhuǎn)換、儲存和利用等環(huán)節(jié)的聯(lián)系紐帶。2、線粒體的各部分結(jié)構(gòu)分別與哪些代謝反應(yīng)有關(guān)?1)內(nèi)膜(1)細(xì)胞凋亡:線粒體作為起始的主開關(guān),可以開啟內(nèi)膜上的非特異性通道-線粒體通透性轉(zhuǎn)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(zhì)(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(zhì)中(2)儲積鈣離子:基質(zhì)中的致密顆粒狀物質(zhì)與儲積Ca2+有關(guān)(3)細(xì)胞凋亡:在線粒體膜間隙中鑒定出了多種死亡促進(jìn)因子,包括細(xì)胞色素c、凋亡誘導(dǎo)因子和被稱為切冬酶的潛伏蛋白酶。3、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):線粒體和葉綠體的形態(tài)、大小、數(shù)量與分布常因細(xì)胞種類、生理功能及生理狀況不同而有較大差別。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(kuò)增的內(nèi)膜特化結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。2)不同點(diǎn):線粒體外膜(outermembrane)含孔蛋白(porin),通透性較高,標(biāo)志酶:單胺氧化酶(monoamineoxidase);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(zhuǎn)換相關(guān)的蛋白,標(biāo)志酶:細(xì)胞色素氧化酶(cytochromeoxidase);膜間隙(intermembranespace)含許多可溶性酶、底物及輔助因子,標(biāo)志酶:腺苷酸激酶(adenylatekinase);基質(zhì)(matrix)含三羧酸循環(huán)酶系、線粒體基因,表達(dá)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(zhì)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?利用氧化還原電位的高低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(guān),電子總是從低氧化還原電位向高氧化還原電位流動。氧化還原電位值愈低的組分供電子的傾向愈大,愈易成為還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,電子是按氧化還原電位從低向高傳遞。NAD/NADH的氧化還原電位值最低(E0=-0.32V),O2/H2O的氧化還原電位值最高(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反應(yīng)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(zhì)量約為3353×10,小亞基的相對分子質(zhì)量約為14×10。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(zhì)中合成。而小亞基則是由核基因組編碼,在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中合成。6、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)。1)相同點(diǎn):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(diǎn):線粒體的氧化磷酸化是在內(nèi)膜上進(jìn)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(zhì)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(jìn)行的,是由光引起的光化學(xué)反應(yīng),其產(chǎn)物是ATP和NADPH;碳同化(暗反應(yīng),在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行)利用光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP合NADPH的化學(xué)能,使CO2還原合成糖。光合作用的電子傳遞是在光系統(tǒng)Ⅰ和光系統(tǒng)Ⅱ中進(jìn)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(zhì)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(jié)構(gòu)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的?用胰蛋白酶或尿素處理亞線粒體小泡,則小泡外面的顆粒解離,無顆粒的小泡只能進(jìn)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,則有顆粒的小泡又恢復(fù)了電子傳遞和磷酸化相偶聯(lián)的能力。8、光系統(tǒng)、捕光復(fù)合物和作用中心的結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系如何?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(zhuǎn)換功能的全部組分,包括:捕光色素(天線色素)、兩個光反應(yīng)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(xì)胞色素bf、CF0-CF1ATP酶等主要的膜蛋白復(fù)合物中。PSI和PSⅡ復(fù)合物都是由核心復(fù)合物和捕光復(fù)合物組成,但它們在組分、結(jié)構(gòu)甚至功能上是不同的。PSⅡ的核心復(fù)合物是由20多個不同的多肽組成的葉綠素蛋白復(fù)合體,其反應(yīng)中心多肽是蛋白D1和D2;PSI的核心復(fù)合物的反應(yīng)中心是一個包含多種不同還原中心的多蛋白復(fù)合體;CF0-CF1ATP酶是由跨膜的H+通道CF0和在類囊體膜基質(zhì)側(cè)起催化作用的CF1兩部分所組成;在亞基組分、結(jié)構(gòu)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(jī)制的化學(xué)滲透假說的主要論點(diǎn)是什么?有哪些證據(jù)?化學(xué)滲透假說主要論點(diǎn):電子傳遞鏈各組分在線粒體內(nèi)膜中不對稱分布,當(dāng)高能電子沿其傳遞時,所釋放的能量將H+從基質(zhì)泵到膜間隙,形成H+電化學(xué)梯度。在這個梯度驅(qū)使下,H+穿過ATP合成酶回到基質(zhì),同時合成ATP,電化學(xué)梯度中蘊(yùn)藏的能量儲存到ATP高能磷酸鍵。實(shí)驗(yàn)證據(jù):質(zhì)子動力勢乃ATP合成的動力;膜應(yīng)具有完整性;電子傳遞與ATP合成是兩件相關(guān)而又不同的事件。10、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,⑴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,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)處通過線粒體膜進(jìn)入基質(zhì),其導(dǎo)肽即被基質(zhì)中的蛋白水解,成為成熟的蛋白質(zhì);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(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;⑶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);⑷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)引導(dǎo)多肽進(jìn)入類囊腔中形成成熟蛋白。11、試比較光合碳同化三條途徑的主要異同點(diǎn)。1)C3途徑(卡爾文循環(huán)):是靠光反應(yīng)合成的ATP及NADPH作能源,推動CO2的固定、還原。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(xì)胞,其外環(huán)列的葉肉細(xì)胞,在這兩種細(xì)胞密切配合下不論CO2濃度的高低狀態(tài),對CO2凈固定,這類植物積累干物質(zhì)的速度快,為高產(chǎn)型植物。3)CAM途徑(景天科酸代謝):肉質(zhì)植物的葉片,氣孔白天關(guān)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(jié)合,生產(chǎn)草酰乙酸,進(jìn)一步還原為蘋果酸;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(xì)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(zhì)的整套裝置;2)兩者的DNA都能進(jìn)行復(fù)制,但復(fù)制仍受核基因組的控制。mtDNA是由核DNA編碼、在細(xì)胞質(zhì)中合成的。組成葉綠體的各種蛋白質(zhì)成分是由核DNA和葉綠體DNA分別編碼,只有少部分蛋白質(zhì)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(xì)胞器。13、簡述線粒體與葉綠體的內(nèi)共生起源學(xué)說和非共生起源學(xué)說的主要論點(diǎn)及其實(shí)驗(yàn)證據(jù)。1)內(nèi)共生起源學(xué)說論點(diǎn):葉綠體起源于細(xì)胞內(nèi)共生的藍(lán)藻,其祖先是原核生物的藍(lán)細(xì)菌(Cyanobacteria),即藍(lán)藻;線粒體的祖先-原線粒體是一種革蘭氏陰性細(xì)菌。主要論據(jù):⑴基因組在大小、形態(tài)和結(jié)構(gòu)方面與細(xì)菌相似;⑵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。⑶兩層被膜有不同的進(jìn)化來源,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。⑷以分裂的方式進(jìn)行繁殖,與細(xì)菌的繁殖方式相同。⑸能在異源細(xì)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(xì)菌。⑺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)說論點(diǎn):真核細(xì)胞的前身是一個進(jìn)化上比較高等的好氧細(xì)菌。解釋了真核細(xì)胞核被膜的形成與演化的漸進(jìn)過程。⑴實(shí)驗(yàn)證據(jù)不多⑵無法解釋為何線粒體、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(xì)胞的細(xì)胞核能否起源于細(xì)菌的核區(qū)?14、線粒體與細(xì)胞凋亡有何關(guān)系?它是如何參與并啟動細(xì)胞進(jìn)入死亡程序的?1)線粒體與細(xì)胞凋亡有何關(guān)系:線粒體作為起始凋亡的主開關(guān),可以開啟內(nèi)膜上的非特異性通道-線粒體通透性轉(zhuǎn)變孔,在調(diào)控細(xì)胞凋亡中還具有重要作用。2)死亡信號誘導(dǎo)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(zhuǎn)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(dǎo)致呼吸鏈解偶聯(lián),同時,基質(zhì)空間擴(kuò)張,外膜脹破。膜間隙中細(xì)胞色素c、凋亡誘導(dǎo)因子(AIF)被釋放;細(xì)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(xì)胞結(jié)構(gòu)的破壞;AIF釋放后進(jìn)入細(xì)胞核,使染色質(zhì)凝縮并造成DNA的大規(guī)模片斷化,進(jìn)而使細(xì)胞死亡。15、線粒體和葉綠體在細(xì)胞內(nèi)呈現(xiàn)怎樣的動態(tài)特征?16、為什么說三羧酸循環(huán)是真核細(xì)胞能量代謝的中心?真核細(xì)胞中糖類,蛋白質(zhì),脂肪的代謝中三者各自消化水解為各自的構(gòu)件分子,然后進(jìn)一步降解為共同產(chǎn)物乙酰coA,進(jìn)入TCA循環(huán)。所有20種氨基酸,都可被分解為丙酮酸或乙酰coA或TCA循環(huán)的中間產(chǎn)物。因此,TCA循環(huán)是細(xì)胞內(nèi)主要分解代謝途徑的聚合點(diǎn),線粒體為絕大多數(shù)細(xì)胞代謝過程中最終能量轉(zhuǎn)換和輸出中心。17、電子傳遞鏈和氧化磷酸化之間有何關(guān)系?線粒體內(nèi)膜上的電子傳遞鏈將生物氧化作用和磷酸化作用聯(lián)系起來,即生物氧化作用形成的電子可以通過電子傳遞鏈傳遞,在電子傳遞過程中同時發(fā)生一系列的氧化還原反應(yīng),呼吸鏈中的質(zhì)子載體可將質(zhì)子由基質(zhì)轉(zhuǎn)移到膜間隙中,建立跨內(nèi)膜的質(zhì)子電化學(xué)梯度,當(dāng)質(zhì)子通過ATP合酶上的質(zhì)子通道由膜間隙流到線粒體基質(zhì)中時,催化ADP磷酸化形成ATP。在氧化磷酸化中,磷酸化所需能量由氧化作用供給,氧化作用形成的能量通過磷酸化作用儲存。18、氧化磷酸化偶聯(lián)機(jī)制的化學(xué)滲透假說的主要論點(diǎn)是什么?化學(xué)滲透假說:在電子傳遞過程中,伴隨著質(zhì)子從線粒體內(nèi)膜的里層向外層轉(zhuǎn)移,形成跨膜的氫離子梯度,這種勢能驅(qū)動了氧化磷酸化反應(yīng),合成了ATP。證據(jù):電子傳遞形成的電子流能從線粒體內(nèi)膜逐出H+;攜帶質(zhì)子過膜的載體如2,4-二硝基苯酚可消除跨膜的質(zhì)子濃度梯度差;實(shí)際測算膜間隙的pH值較線粒體基質(zhì)中低1.4個單位;人工構(gòu)建的含ATP合成酶和細(xì)菌視紫紅質(zhì)的脂質(zhì)體,在提供光、ADP、Pi和H+條件下可合成ATP。第七章:細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)與內(nèi)膜系統(tǒng)1、你對細(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何理解?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⑴蛋白質(zhì)的修飾;⑵控制蛋白質(zhì)的壽命;⑶降解變性和錯誤折疊的蛋白質(zhì);⑷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、為什么說細(xì)胞內(nèi)模系統(tǒng)是一個結(jié)構(gòu)與功能密切聯(lián)系的動態(tài)性整體?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。G);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-6P2+2+儲存鈣離子:肌質(zhì)網(wǎng)膜上的Ca-ATP酶將細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中Ca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)構(gòu)或因子?它們?nèi)?/p>

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