《細(xì)胞生物學(xué)》復(fù)習(xí)題第七章

1、-作者xxxx-日期xxxx細(xì)胞生物學(xué)復(fù)習(xí)題第七章【精品文檔】第七章 細(xì)胞骨架與細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)1.名詞解釋：細(xì)胞骨架、微管組織中心(MTOC)、 -微管蛋白環(huán)形復(fù)合體(-TuRC)、中心體、踏車運(yùn)動(dòng)、驅(qū)動(dòng)蛋白、動(dòng)力蛋白。 細(xì)胞骨架：真核細(xì)胞質(zhì)中的蛋白質(zhì)纖維網(wǎng)架體系，由3種不同的蛋白纖維結(jié)構(gòu)組成微管、微絲、中間絲。 微管組織中心：微管的聚合從特異性核心形成位點(diǎn)開(kāi)始，主要是中心體、纖毛的基體。幫助微管裝配的成核。 -微管蛋白環(huán)形復(fù)合體：可形成1013個(gè)-微管蛋白分子的環(huán)形結(jié)構(gòu)（螺旋花排列），組成一個(gè)開(kāi)放的環(huán)狀模板，與圍觀具有相同直徑。可刺激微管核心形成，包裹微管負(fù)端，阻止微管蛋白滲入。還能影響微管從中

2、心粒上釋放。 中心體：是動(dòng)物細(xì)胞中決定微管形成的一種細(xì)胞器，包括中心粒和中心粒旁物質(zhì)。兩個(gè)桶狀、垂直排列的中心粒，包埋在中心粒旁物質(zhì)中。在細(xì)胞間期，中心體位于細(xì)胞核附近，在有絲分裂期，位于紡錘體的兩極。 踏車運(yùn)動(dòng)：微管的聚合與解聚持續(xù)進(jìn)行，經(jīng)常是一端聚合，為正端；另一端解聚，是負(fù)端，這種微管裝配方式，稱“踏車運(yùn)動(dòng)”。 細(xì)胞內(nèi)各細(xì)胞器和所有的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)都與微管密切相關(guān)；微管的物質(zhì)運(yùn)輸由微管動(dòng)力蛋白（或馬達(dá)蛋白）完成，共有幾十種，可分為三大家族：驅(qū)動(dòng)蛋白kinesin，動(dòng)力蛋白dynein和肌球蛋白myosin家族（肌球蛋白以肌動(dòng)蛋白纖維為運(yùn)行軌道） 驅(qū)動(dòng)蛋白與動(dòng)力蛋白的兩個(gè)球狀頭部是與微管專一結(jié)合

3、，具有ATP酶活性，水解ATP供能完成與微管結(jié)合、解離、再結(jié)合的動(dòng)作。驅(qū)動(dòng)蛋白：由兩條重鏈和兩條輕鏈組成。一對(duì)與微管結(jié)合的球狀頭部ATP水解酶，水解ATP產(chǎn)生能量進(jìn)行運(yùn)動(dòng)；將貨物由負(fù)端運(yùn)輸向正端。 動(dòng)力蛋白：目前已知的最大的、最快的分子運(yùn)輸?shù)鞍?。由兩條重鏈和幾種中等鏈、輕鏈組成，頭部具有ATP水解酶活性。沿著微管的正端向負(fù)端移動(dòng)。為物質(zhì)運(yùn)輸，也為纖毛運(yùn)動(dòng)提供動(dòng)力。在分裂間期，參與細(xì)胞器的定位和轉(zhuǎn)運(yùn)。2.三種骨架蛋白的分布如何？ 微絲：主要分布在細(xì)胞質(zhì)膜的內(nèi)側(cè)。 微管：主要分布在核周圍，并呈放射狀向胞質(zhì)四周擴(kuò)散。 中間纖維：分布在整個(gè)細(xì)胞中。3.微管由哪三種微管蛋白組成？各有什么結(jié)構(gòu)功能特點(diǎn)？

4、管蛋白，管蛋白，管蛋白。 -微管蛋白和-微管蛋白各有一個(gè)GTP結(jié)合位點(diǎn)。 -微管蛋白的GTP不進(jìn)行水解也不進(jìn)行交換；-微管蛋白的GTP可水解呈GDP，而此GDP也可換成GTP，這一變換對(duì)微管的動(dòng)態(tài)性有重要作用。 管蛋白定位于微管組織中心，對(duì)微管的形成、數(shù)量、位置、極性、細(xì)胞分裂有重要作用。4.哪一種微管蛋白有GTP酶活性？ -微管蛋白。5.微管結(jié)合蛋白有幾種？分布和功能如何？ 微管結(jié)合蛋白（MAP）：MAP1、MAP2、MAP4和tau。分布：MAP1-2和tau只存在于腦組織；MAP4在哺乳動(dòng)物非神經(jīng)元、神經(jīng)元細(xì)胞中，在進(jìn)化上具有保守性。Tau只存在于軸突；MAP2分布于神經(jīng)元胞體和樹(shù)突中。

5、功能：（1）使微管相互交聯(lián)成束，使微管同其他細(xì)胞結(jié)構(gòu)交聯(lián)，如質(zhì)膜、微絲和中間絲等；（2）與微管成核點(diǎn)的作用，促進(jìn)微管的聚合；（3）與微管壁的結(jié)合，提高微管的穩(wěn)定性。6.為什么說(shuō)微管具有動(dòng)態(tài)不穩(wěn)定性？ 增長(zhǎng)的微管末端有微管蛋白-GTP帽，在微管組裝期間或組裝后GTP被水解成GDP，從而使GDP-微管蛋白成為微管的主要部分。微管蛋白-GTP帽及短小的微管原纖維從微管末端脫落則使微管解聚。7.微管的裝配分為哪三個(gè)時(shí)期？ （1）成核期：-異二聚體，首尾相接和側(cè)面相連，當(dāng)片狀帶加寬到13根原纖維，合攏成一段微管；是微管聚合的開(kāi)始，速度較慢限速過(guò)程。 （2）聚合期：高濃度游離的微管蛋白聚合速度大于解聚速度

6、，新的二聚體不斷加到微管正端，微管延長(zhǎng)，直至游離微管蛋白濃度降低。 （3）穩(wěn)定期：胞質(zhì)中游離微管蛋白達(dá)到臨界濃度，微管的聚合與解聚速度相等。8.微管的體外裝配需要哪些條件？ 微管蛋白異二聚體達(dá)到一定的臨界濃度（約為1mg/ml），加入Mg2+、GTP和EDTA（Ca2+的螯合劑，去除Ca2+）和溫度（37C）的緩沖液。9.微管的體內(nèi)裝配是怎樣的？ 在細(xì)胞內(nèi)微管形成時(shí)，-TuRC存在于微管組織中心，成為-異二聚體結(jié)合上去的核心，微管從此生長(zhǎng)、延長(zhǎng)。由于-TuRC像帽子一樣戴在微管的負(fù)端而使微管負(fù)端穩(wěn)定。-TuRC組織微管形成的能力受細(xì)胞周期的調(diào)節(jié)。間期此能力被關(guān)閉，G2期到M期，受細(xì)胞周期調(diào)節(jié)激

7、酶作用，磷酸化-TuRC成分，開(kāi)放微管組織能力。10.溫度、壓力、紫杉醇、秋水仙素、長(zhǎng)春花堿對(duì)微管的穩(wěn)定性如何影響的？ 紫杉醇：只結(jié)合到聚合的微管上，維持了微管的穩(wěn)定。 秋水仙素：結(jié)合并穩(wěn)定游離的微管蛋白，抑制微管的聚合。 長(zhǎng)春新堿：能結(jié)合微管蛋白異二聚體，抑制它們的結(jié)合作用。 溫度：低溫中微管解聚。溫度升高時(shí)，微管聚合。11.微管的功能有哪些？ （1）微管構(gòu)成細(xì)胞內(nèi)的網(wǎng)狀支架，支持和維持細(xì)胞形態(tài)。微管本身不能收縮，有一點(diǎn)的強(qiáng)度，抗壓力、抗彎曲，為細(xì)胞提供機(jī)械支持力。微管對(duì)細(xì)胞突起部分，如纖毛、鞭毛、軸突形成和維持起重要作用。 （2）微管參與中心粒、纖毛和鞭毛的形成。中心粒是9組三聯(lián)體微管圍成

8、的圓筒狀結(jié)構(gòu)。纖毛、鞭毛是細(xì)胞表面的特化結(jié)構(gòu)，在來(lái)源和結(jié)構(gòu)上基本相同。兩者主干部分都是9組二聯(lián)管構(gòu)成，中央是兩條微管中央微管。 （3）微管參與細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸。細(xì)胞內(nèi)各細(xì)胞器和所有的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)都與微管密切相關(guān)；微管的物質(zhì)運(yùn)輸由微管動(dòng)力蛋白完成。 （4）微管維持細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞器的定位和分布。微管及其相關(guān)馬達(dá)蛋白在膜性細(xì)胞器的定位上起著重要作用。 （5）微管參與染色體的運(yùn)動(dòng)，調(diào)節(jié)細(xì)胞分裂。微管是有絲分裂器的主要成分，有絲分裂前期微管聚合，核膜崩解時(shí)侵入核區(qū)，結(jié)合動(dòng)粒；姊妹染色單體的動(dòng)粒分別與來(lái)自兩極的微管結(jié)合，被拉到細(xì)胞兩極。 （6）微管參與細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)。已證明微管參與hedgehog、JNK、Wnt、

9、ERK、PAK蛋白激酶信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路。信號(hào)分子直接或通過(guò)馬達(dá)蛋白、支架蛋白等與微管作用，調(diào)節(jié)包括微管的穩(wěn)定/不穩(wěn)定、微管方向性、微管組織中心位置、細(xì)胞極化等。12.哪些結(jié)構(gòu)是9組三聯(lián)管、9組二聯(lián)管結(jié)構(gòu)？ 每個(gè)中心粒由9組三聯(lián)管組成。 纖毛、鞭毛的主干部分都是9組二聯(lián)管構(gòu)成。13.微管馬達(dá)蛋白主要有哪兩個(gè)家族？有何共同特點(diǎn)？ 驅(qū)動(dòng)蛋白、動(dòng)力蛋白。 兩者都有兩個(gè)球狀頭部，是與微管專一結(jié)合，具有ATP酶活性，水解ATP供能完成與微管結(jié)合、解離、再結(jié)合的動(dòng)作。14.驅(qū)動(dòng)蛋白與動(dòng)力蛋白在微管上的運(yùn)動(dòng)方向如何？ 驅(qū)動(dòng)蛋白：由負(fù)端運(yùn)輸向正端。 動(dòng)力蛋白：由正端向負(fù)端移動(dòng)。15.微絲又稱什么？占肌肉細(xì)胞與非肌肉

10、細(xì)胞各多少百分比？ 肌動(dòng)蛋白絲。 占肌肉細(xì)胞總蛋白的10，非肌肉細(xì)胞的15。16.肌動(dòng)蛋白絲直徑多少？是由什么組成的什么樣的結(jié)構(gòu)？ 約8nm；由肌動(dòng)蛋白單體組成雙股螺旋纖維。17.肌動(dòng)蛋白的保守性如何？在不同真核生物間相似性如何？ 很保守；不同種類的生物間有90的相似性。18.什么是微絲的正端、負(fù)端？它們又名什么？ 正端：相對(duì)生長(zhǎng)快的一端；又稱禿端。 負(fù)端：相對(duì)生長(zhǎng)慢的一端；又稱指向端。19.微絲結(jié)合蛋白共約多少種？書(shū)上介紹了哪些種？各有什么作用？100多種。單體隔離蛋白：沒(méi)有單體隔離蛋白，肌動(dòng)蛋白都將組裝成纖維，這些蛋白的活性和濃度，決定了肌動(dòng)蛋白趨向聚合還是解聚。交聯(lián)蛋白：改變細(xì)胞內(nèi)肌動(dòng)蛋

11、白纖維的三維結(jié)構(gòu)。末端阻斷蛋白：與肌動(dòng)蛋白纖維的一端或兩端結(jié)合，調(diào)節(jié)或維持肌動(dòng)蛋白纖維的長(zhǎng)度。結(jié)合肌動(dòng)蛋白末端，相當(dāng)于加上了帽子，抑制微絲生長(zhǎng)，導(dǎo)致胞內(nèi)出現(xiàn)較多短的微絲。纖維切割蛋白：與肌動(dòng)蛋白纖維結(jié)合并切斷它；由于能控制肌動(dòng)蛋白絲的長(zhǎng)度，可大大降低細(xì)胞中的黏度。切割產(chǎn)生的新末端可作為生長(zhǎng)點(diǎn)，促進(jìn)肌動(dòng)蛋白裝配。切割蛋白也可作為帽子封住肌動(dòng)蛋白纖維的末端。肌動(dòng)蛋白纖維解聚蛋白：存在于肌動(dòng)蛋白絲骨架快速變化的部位，結(jié)合肌動(dòng)蛋白絲，并引起肌動(dòng)蛋白絲的快速解聚。膜結(jié)合蛋白：是非肌細(xì)胞質(zhì)膜下方產(chǎn)生收縮的機(jī)器。在劇烈活動(dòng)時(shí)，由收縮蛋白作用于質(zhì)膜產(chǎn)生的力引起質(zhì)膜向內(nèi)或向外移動(dòng)。這種運(yùn)動(dòng)是由肌動(dòng)蛋白纖維直接或

12、間接與質(zhì)膜相結(jié)合后所形成的。20.何種交聯(lián)蛋白能使微絲成有彈性網(wǎng)絡(luò)？ 桿狀交聯(lián)蛋白21.微絲組裝的三個(gè)階段是什么？ 成核期（延遲期）：成核作用發(fā)生在質(zhì)膜下，由ARP2/3復(fù)合物催化，是微絲組裝的限速過(guò)程。 聚合期（生長(zhǎng)期）：微絲兩端的組裝速度有差異，快速增長(zhǎng)的一端是正端，緩慢增長(zhǎng)的一端是負(fù)端，正端添加單體的速率是負(fù)端的10倍以上。 平衡期：肌動(dòng)蛋白聚合微絲的速度與其解離微絲的速度達(dá)到平衡，微絲長(zhǎng)度不變，仍進(jìn)行著聚合、解聚活動(dòng)。22.為什么說(shuō)微絲有踏車行為？ 在微絲裝配時(shí)，當(dāng)肌動(dòng)蛋白分子添加到肌動(dòng)蛋白絲上的速率正好等于肌動(dòng)蛋白分子從肌動(dòng)蛋白絲上解離的速率時(shí)，微絲凈長(zhǎng)度沒(méi)改變，這種過(guò)程稱“踏車行為

13、”。23.微絲裝配的成核發(fā)生在哪里？ 質(zhì)膜24.哪些離子、藥物因素能影響微絲的組裝？Mg2+存在，微絲聚合；Ca2+存在，微絲解聚。細(xì)胞松弛素B：從霉菌中提取，與微絲正端結(jié)合，抑制微絲的聚合。鬼筆環(huán)肽：從有毒蘑菇中提取，結(jié)合聚合型微絲，穩(wěn)定微絲抑制解聚。25.微絲的功能有哪些？ （1）微絲構(gòu)成細(xì)胞的支架并維持細(xì)胞的形態(tài)：微絲在細(xì)胞內(nèi)構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)或成束才能發(fā)揮作用。而應(yīng)力纖維是在細(xì)胞膜下方由微絲束構(gòu)成的纖維狀結(jié)構(gòu)，常與細(xì)胞的長(zhǎng)軸平行，往往一端與細(xì)胞膜連接，另一端插入胞質(zhì)，或與中間絲結(jié)合，應(yīng)力纖維賦予細(xì)胞韌性和強(qiáng)度。 （2）微絲參與細(xì)胞運(yùn)動(dòng)：許多動(dòng)物細(xì)胞位置移動(dòng)時(shí)采用變形運(yùn)動(dòng)；這些細(xì)胞含有豐富的微絲，

14、通過(guò)肌動(dòng)蛋白和微絲結(jié)合蛋白的相互作用，進(jìn)行變形運(yùn)動(dòng)。 （3）微絲參與細(xì)胞分裂：有絲分裂的核分裂完成后，兩個(gè)即將形成的子細(xì)胞間，在赤道面膜下，肌動(dòng)蛋白微絲與肌球蛋白II組裝成瞬時(shí)性收縮束收縮環(huán)，收縮產(chǎn)生動(dòng)力，將質(zhì)膜向內(nèi)拉，完成一分為二后解體。 （4）微絲參與肌肉收縮：許多微絲結(jié)合蛋白都是在肌細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)；肌細(xì)胞由數(shù)百個(gè)肌原纖維組成；每根肌原纖維由細(xì)肌絲和粗肌絲重疊而形成；肌肉收縮的基本單位是肌小節(jié)，由肌原纖維組成。 （5）微絲參與細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸：微絲也介導(dǎo)一些靠近細(xì)胞膜的遠(yuǎn)端物質(zhì)運(yùn)輸，肌球蛋白I從微絲負(fù)端向正端運(yùn)輸貨物；肌球蛋白I尾部同質(zhì)膜結(jié)合，利用其頭部，可將微絲從一個(gè)部位運(yùn)向另一個(gè)部位。 （6

15、）微絲參與細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳遞：細(xì)胞膜表面的受體在收到外界信號(hào)作用時(shí)，可觸發(fā)膜下肌動(dòng)蛋白結(jié)構(gòu)變化，啟動(dòng)細(xì)胞內(nèi)激酶變化的信號(hào)傳導(dǎo)。26.參與有絲分裂胞質(zhì)收縮環(huán)形成的是哪種肌球蛋白？ 肌球蛋白II27.組成肌肉粗肌絲的是哪種肌球蛋白？ 肌球蛋白II28.微絲馬達(dá)蛋白是哪種肌球蛋白？運(yùn)動(dòng)方向如何？ 肌球蛋白-1；沿微絲的負(fù)端向正端移動(dòng)。29.中間纖維的直徑？結(jié)構(gòu)？類型？ 直徑：10nm； 結(jié)構(gòu)：中間纖維是絲狀蛋白多聚體，是一種堅(jiān)韌持久的蛋白質(zhì)纖維。中間纖維單體（亞基）是蛋白質(zhì)纖維分子，具有共同的結(jié)構(gòu)域：一個(gè)-螺旋的中間去，兩側(cè)是球形的N端和C端。所有的亞基中間螺旋結(jié)構(gòu)域都保守，中間桿狀區(qū)分為4個(gè)螺旋區(qū)，之

16、間被3個(gè)間隔區(qū)隔開(kāi)，間隔區(qū)也是保守的。亞基裝配時(shí)靠-螺旋區(qū)配對(duì)形成二聚體。N端與C端高度可變，不同亞基在N、C端大小和氨基酸組成差別很大。中間纖維亞基的大小主要取決于C端的變化。 類型：（I）酸性角蛋白：主要分布在表皮細(xì)胞；（II）中性/堿性角蛋白：主要分布在表皮；（III）非上皮細(xì)胞的中間纖維蛋白：A、波形蛋白（成纖維細(xì)胞、白細(xì)胞及其他細(xì)胞）；B、結(jié)蛋白（肌細(xì)胞）；C、外周蛋白（外周神經(jīng)元；D、膠質(zhì)原纖維酸性蛋白（神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞）。（IV）神經(jīng)絲蛋白（NF-L、NF-M、NF-H）：主要分布神經(jīng)元；（V）核纖層蛋白（核纖層蛋白A、核纖層蛋白B、核纖層蛋白C）（VI）巢蛋白：主要分布中央精神系統(tǒng)

17、的干細(xì)胞。30.中間纖維的特點(diǎn) （1）沒(méi)有極性，少有游離四聚體，四聚體多組裝為中間纖維； （2）其裝配與穩(wěn)定、蛋白濃度無(wú)關(guān)； （3）其裝配不需要ATP、GTP或結(jié)合蛋白的輔助。31.中間纖維是如何裝配的？ 2個(gè)亞基的螺旋桿狀區(qū)同向以卷曲螺旋形式相互纏繞，形成約48nm長(zhǎng)的繩狀二聚體；2個(gè)二聚體反向平行交錯(cuò)相連，形成四聚體亞單位；四聚體側(cè)向組裝，形成含8個(gè)平行排列原纖維的結(jié)構(gòu)，以簡(jiǎn)單結(jié)合反應(yīng)加到伸長(zhǎng)中的中間纖維上，結(jié)合反應(yīng)沿中間纖維長(zhǎng)軸排列，按螺旋形式包裹在一起。32.中間纖維的功能？ （1）中間纖維在細(xì)胞內(nèi)形成一個(gè)完整的網(wǎng)狀骨架系統(tǒng)：IF與質(zhì)膜和細(xì)胞外基質(zhì)相連，內(nèi)與核纖層相連，整個(gè)纖維網(wǎng)架圍繞

18、細(xì)胞核，穿過(guò)胞質(zhì)終止于質(zhì)膜；中間纖維有一定可塑性，對(duì)維持細(xì)胞整體結(jié)構(gòu)、功能完成有重要作用。 （2）中間纖維為細(xì)胞提供機(jī)械強(qiáng)度支持。 （3）中間纖維參與細(xì)胞連接：一些器官和皮膚的表皮細(xì)胞是通過(guò)橋粒和半橋粒連接在一起，中間纖維參與黏著連接的橋粒、半橋粒，在細(xì)胞中形成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，既能保持細(xì)胞形態(tài)，又能提供支持力。 （4）中間纖維參與細(xì)胞內(nèi)信息傳遞及物質(zhì)運(yùn)輸：中間纖維外連質(zhì)膜、細(xì)胞外基質(zhì)，內(nèi)穿核骨架，形成跨膜的信息通道；中間纖維在體外與單鏈DNA有高度親和性，在細(xì)胞內(nèi)明顯聚集在核周圍，可能與DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄有關(guān)。 （5）中間纖維維持細(xì)胞核穩(wěn)定：細(xì)胞核膜下有一層有核纖層蛋白組成的網(wǎng)絡(luò)，對(duì)于維持細(xì)胞和形態(tài)有重要作用，核纖層是中間纖維的一種。 （6