諾貝爾獎與生命科學(xué)復(fù)習(xí)題

1、l 泛素化的反應(yīng)過程：l 為什么泛素化被稱為“死亡之吻？ATP依賴的泛素介導(dǎo)的蛋白質(zhì)降解系統(tǒng)一個蛋白發(fā)生多泛素化化之后，通常會進(jìn)入蛋白酶體降解通路 從而使蛋白發(fā)生降解。l 為什么綠色熒光蛋白在生物研究中有如此廣泛應(yīng)用？GFP可以用做報告蛋白來指示細(xì)胞中蛋白質(zhì)的定位GFP 僅僅需要紫外光照射就可以發(fā)出熒光 GFP 蛋白較小 (238 個氨基酸)其他大部分蛋白質(zhì)都需要額外的條件才能發(fā)光l 綠色熒光蛋白和顯微鏡有何關(guān)聯(lián)？它是蛋白質(zhì)的顯微鏡能看到蛋白質(zhì) 能看到蛋白質(zhì)的顏色 能看到不同顏色的蛋白質(zhì)它還可以是其他大分子的顯微鏡它是一個有生命的顯微鏡能夠看到在活細(xì)胞中發(fā)生的一切 能夠?qū)崟r地看到細(xì)胞中發(fā)生的一

2、切l(wèi) 1995年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎獲得者Edward Lewis的獲獎成果是什么？雙胸復(fù)合體（Bithorax complex）是誰發(fā)現(xiàn)的？1.He was the first to discover genes that function as “master regulators” of the animal body plan：Discovery of the Drosophila Bithorax complex and elucidation of its function (50 years)2. He founded the field of developmental gen

3、etics and laid the groundwork for our current understanding of the universal, evolutionarily conserved strategies controlling animal development.揭開了胚胎如何由一個細(xì)胞發(fā)育成完美的特化器官的秘密：基因控制早期胚胎發(fā)育 揭示重要基因的突變很可能是造成人類自然流產(chǎn)以及人類先天性畸型的原因Edward Lewisl 體外受精技術(shù)是誰建立的？Robert Edwardsl 體外受精技術(shù)的三個發(fā)展階段分別是什么？它們各能解決的主要的問題是什么？l Joseph

4、 E. Murray的主要貢獻(xiàn)人體器官和細(xì)胞移植世界上首例腎臟移植手術(shù)Murray發(fā)現(xiàn)放射線或細(xì)胞毒素藥物可以抑制移植排斥反應(yīng)，從而避免移植器官的死亡l Martin Evans，Mario Capecchi和Oliver Smithies的主要貢獻(xiàn)Martin Evans是首個發(fā)現(xiàn)干細(xì)胞的科學(xué)家Mario Capecchi和Oliver Smithies建立了基因打靶技術(shù)在涉及胚胎干細(xì)胞和哺乳動物DNA重組方面的一系列突破性發(fā)現(xiàn)l 沃森、克里克等獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎的主要成果是什么？描述一下他們發(fā)現(xiàn)的重大意義（10分）。發(fā)現(xiàn)核酸結(jié)構(gòu)及其對信息傳遞的重要性發(fā)現(xiàn)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)闡明了生物遺傳

5、基因密碼的構(gòu)成，開辟了分子生物學(xué)的新學(xué)科領(lǐng)域，為人類從分子水平認(rèn)識生命過程的發(fā)生、遺傳、發(fā)育、衰老、進(jìn)化以及生命體內(nèi)部細(xì)胞和器官的結(jié)構(gòu)、功能和運行的模式，都奠定了堅實的基礎(chǔ)。第一，雙螺旋模型能夠解釋DNA的自我復(fù)制過程。 DNA雙鏈解開，成為兩個模板，根據(jù)堿基配對的原則，復(fù)制成兩個與原來的DNA序列一模一樣的新分子。在這兩個新DNA分子中，各有一條舊鏈和一條新合成的鏈。這個“半保留復(fù)制”的設(shè)想后來被麥賽爾遜和斯塔勒用同位素追蹤實驗證實。第二，DNA雙螺旋模型能夠說明DNA是如何攜帶遺傳信息的。 DNA上的堿基序列就是遺傳信息，4種堿基的排列組合可以攜帶無限多樣的遺傳信息。第三，DNA雙螺旋模型

6、能夠說明基因是如何突變的。 基因突變是由于堿基序列發(fā)生了變化，這樣的變化可以通過復(fù)制而得到保留。l 核糖體的主要活性位點和功能核糖體中主要活性位點的示意圖1.與mRNA結(jié)合的位點-小亞基；2.A位點-氨?；稽c,與新?lián)饺氲陌滨RNA結(jié)合；3.P位點-肽鍵形成位點，與EF-Tu-肽酰tRNA結(jié)合，構(gòu)型變化；4.肽酰轉(zhuǎn)移酶的催化位點（大亞基上） ，多肽延伸；5. E位點-脫?；稽c，EF-G水解GTP, 脫酰tRNA結(jié)合到E位點，并將其釋放。l 信號肽假說的主要成分和內(nèi)容主要成分：1.信號肽(sp)2.信號肽識別顆粒（srp）3.SRP受體4.易位子5.信號肽酶6.分子伴侶內(nèi)容：j蛋白質(zhì)起始合成

7、在細(xì)胞質(zhì)游離核糖體上，肽鏈生長至80左右個氨基酸后，N-端信號肽(signal peptide)/信號識別顆粒(SRP)結(jié)合(肽鏈暫停延伸;防止新生肽N-端損傷及成熟前折疊裝配) Ük內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上,受體蛋白DP(SRP receptor)/ “SRP-信號肽-新生肽鏈”&核糖體與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上的易位子(translocon)結(jié)合 ÜlSRP & receptor-DP 脫離新生肽鏈,返回細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)重復(fù)使用,并伴隨水解GTP釋放能量 Ü 2GTP®2GDP+energym環(huán)化構(gòu)象的信號肽與易位子結(jié)合,孔道打開,信號肽及隨后的肽鏈進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔中(耗

8、能過程) Ün內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔中,信號肽酶(signal peptidase)切除信號，肽鏈繼續(xù)延伸直至完成整個翻譯過程，分子伴侶協(xié)助蛋白正確折疊。l Schekman：用酵母突變體，鑒定了三類（23個基因）與膜泡運輸有關(guān)，分別是什么？其轉(zhuǎn)運路徑是什么？ 分成網(wǎng)格蛋白小泡、COPI被膜小泡以及COPII被膜小泡三種類型。COPII有被膜泡負(fù)責(zé)從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)到高爾基體順行轉(zhuǎn)運, 小G蛋白SAR網(wǎng)格蛋白介導(dǎo)由高爾基體向質(zhì)膜、細(xì)胞外，或胞內(nèi)體或溶酶體的運輸順行轉(zhuǎn)運，小G蛋白ARFCOPI有被膜泡負(fù)責(zé)從高爾基體到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)逆行轉(zhuǎn)運。捕獲逃逸蛋白回到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)；小G蛋白ARF（網(wǎng)格蛋白膜泡穿梭于外側(cè)高爾基體和細(xì)胞質(zhì)

9、膜之間COPI膜泡則介導(dǎo)蛋白質(zhì)從高爾基體運回內(nèi)質(zhì)網(wǎng)COPII被膜小泡則介導(dǎo)從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)運到高爾基體。）l Rothman：發(fā)現(xiàn)了膜泡停泊和融合的拉鏈?zhǔn)降鞍讖?fù)合物，是什么？SNARE復(fù)合體l Südhof：鑒定了能在精確時間和空間調(diào)節(jié)細(xì)胞融合的主要成分？鈣離子結(jié)合蛋白和Ca+流l 要點歸納和拓展思考：NO作為細(xì)胞信號分子的發(fā)現(xiàn)推理承認(rèn)應(yīng)用過程。發(fā)現(xiàn)：佛契哥特（ Furchgott ）發(fā)現(xiàn)乙酰膽堿使血管內(nèi)皮細(xì)胞舒張EDRF作用推理：穆拉德酶活試驗 伊格納羅推測EDRF就是NO承認(rèn)： 1992年，NO被Science評為年度明星分子（molecule of the year）。同時Scienc

10、e以“Just Say NO”為封面，并以“NO News is Good News.”為題目發(fā)表專論，高度評價了NO的發(fā)現(xiàn)及其生物學(xué)作用。應(yīng)用：偉哥、夜寧新美國科學(xué)家詹姆斯羅斯曼（James E. Rothman）、蘭迪謝克曼（Randy W. Schekman）以及德國科學(xué)家托馬斯聚德霍夫（Thomas C. Südhof），由于發(fā)現(xiàn)了囊泡準(zhǔn)確轉(zhuǎn)運物質(zhì)的調(diào)控機(jī)制，而共同獲得了2013年諾貝爾生理學(xué) 1、下圖所示分泌蛋白合成及分泌的過程，其分泌過程順序正確的是（ C ） A囊泡高爾基體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)囊泡膜外B囊泡內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體囊泡膜外C內(nèi)質(zhì)網(wǎng)囊泡高爾基體囊泡膜外D高爾基體囊泡內(nèi)質(zhì)網(wǎng)囊泡膜外

11、2、2013年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎揭曉，三位科學(xué)家因發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞囊泡運輸調(diào)控機(jī)制而獲獎。所謂囊泡運輸調(diào)控機(jī)制，是指某些分子與物質(zhì)不能直接穿過細(xì)胞膜，而是依賴圍繞在細(xì)胞膜周圍的囊泡進(jìn)行傳遞運輸。囊泡通過與目標(biāo)細(xì)胞膜融合，在神經(jīng)細(xì)胞指令下可精確控制激素、酶、神經(jīng)遞質(zhì)等分子傳遞的恰當(dāng)時間與位置。下列各項中，與囊泡的產(chǎn)生無直接關(guān)系的細(xì)胞結(jié)構(gòu)是（ D ）A內(nèi)質(zhì)網(wǎng) B高爾基體 C細(xì)胞膜 D核糖體3、2013年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎頒給了研究囊泡運輸?shù)恼{(diào)控機(jī)制的三位美國科學(xué)家，研究顯示：囊泡是由單層膜所包裹的膜性結(jié)構(gòu)，主要司職細(xì)胞內(nèi)不同膜性細(xì)胞器之間的物質(zhì)運輸，稱之為囊泡運輸，一般包括出芽、轉(zhuǎn)運、錨定和融合等過

12、程（如下圖所示），需要貨物分子、運輸復(fù)合體等的參與以及多種分子的調(diào)節(jié)。下列有關(guān)說法正確的是（ C ） A囊泡運輸需要載體蛋白B囊泡中物質(zhì)運輸需要跨過多層生物膜，才能“錨定”C目前已知囊泡運輸有三種類型D膜泡運輸為細(xì)胞提供能量，如ATP4、三位科學(xué)家因研究揭示“囊泡轉(zhuǎn)運”的奧秘而獲2013年度諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。細(xì)胞內(nèi)部產(chǎn)生的蛋白質(zhì)被包裹于膜泡形成囊泡，囊泡分披網(wǎng)格蛋白小泡、COPI被膜小泡及COPII被膜小泡三種類型，參與不同途徑的運輸。下列有關(guān)敘述錯誤的是（ A ） ACOPI及COPII膜泡運輸方向相同BCOPI主要是將蛋白質(zhì)從高爾基體運到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)CCOPII主要是將蛋白質(zhì)從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)運到高爾

13、基體D網(wǎng)格蛋白主要是將“貨物”膜泡從高爾基體運到細(xì)胞外5、美國科學(xué)家詹姆斯 羅思曼、蘭迪 謝克曼以及德國科學(xué)家托馬斯 祖德霍夫獲2013年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。獲獎理由是“發(fā)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)的主要運輸系統(tǒng)囊泡運輸?shù)恼{(diào)節(jié)機(jī)制”。蘭迪 謝克曼發(fā)現(xiàn)了囊泡傳輸所需的一組基因；詹姆斯 羅思曼闡明了囊泡是如何與目標(biāo)融合并傳遞的蛋白質(zhì)機(jī)器；托馬斯 聚德霍夫則揭示了信號是如何引導(dǎo)囊泡精確釋放被運輸物的。三位科學(xué)家揭開了細(xì)胞精確控制物質(zhì)運輸和投遞的神秘面紗。動物乳腺上皮細(xì)胞正常生理活動過程中也離不開囊泡的運輸調(diào)節(jié)機(jī)制。下圖為羊乳腺上皮細(xì)胞合成與分泌乳汁的過程示意圖。請據(jù)圖回答： 在上述酪蛋白乳糖等有機(jī)物的合成、加工、運輸、分泌過程中，起重要作用的細(xì)胞器是核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體_（至少寫出兩個）。囊泡在物質(zhì)轉(zhuǎn)運過程中起著重要作用。囊泡可以將物質(zhì)通過細(xì)胞膜的融合投送到細(xì)胞外，需要什么復(fù)合物SNARE復(fù)合體_。(3)實現(xiàn)精確膜融合和投送蛋白，所需要的物質(zhì)是什么_鈣離子結(jié)合蛋白和Ca+流 。6、細(xì)胞質(zhì)不同部位間的大分子物質(zhì)運輸轉(zhuǎn)運主要通過囊泡進(jìn)行，如圖中的各種小球形結(jié)構(gòu)。圖示細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能模式，