細(xì)胞生物學(xué)第五至第八章作業(yè)答案

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第五章 物質(zhì)的跨膜運輸1 物質(zhì)跨膜運輸有哪三種途徑？ATP驅(qū)動泵可分哪些類型？答：物質(zhì)跨膜運輸有簡單擴散、被動運輸和主動運輸三種途徑。ATP驅(qū)動泵可分P型泵、V型質(zhì)子泵和F型質(zhì)子泵以及ABC 超家族，其中P型泵包括Na+K+泵、Ca+泵和P型H+泵。各種ATP驅(qū)動泵的比較：類型運輸物質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能特點存在部位P型H+、Na+、K+、Ca+通常有大小兩個亞基，大亞基被磷酸化，小亞基調(diào)節(jié)運輸H+泵：存在于植物、真菌和細(xì)菌的質(zhì)膜；Na+/K+泵、Ca+泵、H+/ K+泵：存在于哺乳動物胃細(xì)胞表層質(zhì)膜F型H+有多個跨膜亞基，建立H+的電化學(xué)梯度，合成ATP細(xì)菌的質(zhì)膜、線粒體內(nèi)膜

2、、葉綠體的類囊體膜V型H+有多個跨膜亞基，亞基的細(xì)胞質(zhì)部分可將ATP水解，并利用釋放的能量將有H+運輸?shù)侥遗葜行纬伤嵝原h(huán)境植物、酵母和其他真菌的液泡膜；動物溶酶體和內(nèi)體的膜；破骨細(xì)胞和腎管狀細(xì)胞等分泌酸性物質(zhì)的質(zhì)膜ABC型離子和各種小分子兩個膜結(jié)構(gòu)域形成水性通道，兩個細(xì)胞質(zhì)ATP結(jié)合結(jié)構(gòu)域與ATP水解及物質(zhì)運輸相偶聯(lián)細(xì)菌質(zhì)膜、哺乳動物的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜和細(xì)胞質(zhì)膜2.簡述鈉鉀泵的結(jié)構(gòu)特點及其轉(zhuǎn)運機制。答：Na+K+泵位于動物細(xì)胞的質(zhì)膜上，由2個和2個亞基組成四聚體。Na+K+泵的轉(zhuǎn)運機制總結(jié)如下：在細(xì)胞內(nèi)側(cè)亞基與Na+相結(jié)合促進ATP水解，亞基上的一個天冬氨酸殘基磷酸化引起亞基構(gòu)象發(fā)生變化，將Na+泵出

3、細(xì)胞，同時細(xì)胞外的K+與亞基的另一位點結(jié)合，使其失去磷酸化，亞基的構(gòu)象再次發(fā)生變化，將K+泵入細(xì)胞，完成整個循環(huán)。3、簡述葡萄糖載體蛋白的結(jié)構(gòu)特點及其轉(zhuǎn)運機制。答：葡萄糖載體蛋白，簡稱為GLUT，是一個蛋白質(zhì)家族，包括十多種葡糖糖轉(zhuǎn)運蛋白，他們具有高度同源的氨基酸序列，都含有12次跨膜的螺旋。GLUT中多肽跨膜部分主要由疏水性氨基酸殘基組成，但有些螺旋帶有Ser、Thr、Asp和Glu殘基，他們的側(cè)鏈可以同葡萄糖羥基形成氫鍵。葡萄糖載體蛋白的轉(zhuǎn)運機制為：氨基酸殘基為形成載體蛋白內(nèi)部朝內(nèi)和朝外的葡萄糖結(jié)合位點，從而通過構(gòu)象改變完成葡萄糖的協(xié)助擴散。轉(zhuǎn)運方向取決于葡萄糖的濃度梯度，從高濃度向低濃度

4、順梯度轉(zhuǎn)運。4、舉例說明協(xié)同運輸?shù)臋C制。答：協(xié)同運輸是一類靠間接提供能量完成的主動運輸方式。物質(zhì)跨膜運動所需要的能量來自膜兩側(cè)離子的電化學(xué)濃度梯度，而維持這種電化學(xué)勢的是鈉鉀泵或質(zhì)子泵。根據(jù)物質(zhì)運輸方向與離子沿濃度梯度的轉(zhuǎn)移方向，協(xié)同運輸又可分為：同向協(xié)同與反向協(xié)同。同向協(xié)同指物質(zhì)運輸方向與離子轉(zhuǎn)移方向相同。如人體及動物體小腸細(xì)胞對葡萄糖的吸收就是伴隨著Na+的進入，細(xì)胞內(nèi)的Na+離子又被鈉鉀泵泵出細(xì)胞外，細(xì)胞內(nèi)始終保持較低的鈉離子濃度，形成電化學(xué)梯度。反向協(xié)同物質(zhì)跨膜運動的方向與離子轉(zhuǎn)移的方向相反，如動物細(xì)胞常通過Na+/H+反向協(xié)同運輸?shù)姆绞絹磙D(zhuǎn)運H+以調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)的PH值，即Na+的進入胞

5、內(nèi)伴隨者H+的排出。選做：5、舉例說明受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用。答：受體介導(dǎo)內(nèi)吞作用大致分為四個基本過程配體與膜受體結(jié)合形成一個小窩； 小窩逐漸向內(nèi)凹陷，然后同質(zhì)膜脫離形成一個被膜小泡； 被膜小泡的外被很快解聚，形成無被小泡，即初級內(nèi)體； 初級內(nèi)體與溶酶體融合，吞噬的物質(zhì)被溶酶體的酶水解。具有兩個特點，即： 配體與受體的結(jié)合是特異的， 具有選擇性； 要形成特殊包被的內(nèi)吞泡。例如LDL受體蛋白是一個單鏈的糖蛋白，為單次跨膜蛋白。LDL受體蛋白合成后被運輸?shù)郊?xì)胞質(zhì)膜，即使沒有相應(yīng)配體的存在， LDL受體蛋白也會在細(xì)胞質(zhì)膜集中濃縮并形成被膜小窩，當(dāng)血液中有LDL顆粒，可立即與LDL的apoB-100結(jié)合形

6、成LDL-受體復(fù)合物。 一旦LDL與受體結(jié)合，就會形成被膜小泡被細(xì)胞吞入，接著是網(wǎng)格蛋白解聚， 受體回到質(zhì)膜再利用， 而LDL被傳送給溶酶體， 在溶酶體中蛋白質(zhì)被降解， 膽固醇被釋放出來用于質(zhì)膜的裝配， 或進入其他代謝途徑。名詞：載體蛋白：載體蛋白是多回旋折疊的跨膜蛋白質(zhì)，它與被傳遞的分子特異結(jié)合使其越過質(zhì)膜。其機制是載體蛋白分子的構(gòu)象可逆地變化，與被轉(zhuǎn)運分子的親和力隨之改變而將分子傳遞過去。載體蛋白具有專一性、飽和性兩種特性。通道蛋白：是一類橫跨細(xì)胞膜,能使適宜大小的分子及帶電荷的分子通過簡單的自由擴散運動, 從質(zhì)膜的一側(cè)轉(zhuǎn)運到另一側(cè)的蛋白質(zhì)。有離子通道、孔蛋白和水孔蛋白三種類型。胞吞作用：

7、也稱入胞作用或內(nèi)吞作用，質(zhì)膜凹陷將所攝取的液體或顆粒物質(zhì)包裹，逐漸成泡，脂雙層融合、箍斷，形成細(xì)胞內(nèi)的獨立小泡，以攝取物質(zhì)。胞吐作用：胞吐作用是指通過融合蛋白的幫助，運輸小泡通過與細(xì)胞質(zhì)膜的融合將內(nèi)容物釋放到細(xì)胞外基質(zhì)的過程。細(xì)胞識別：細(xì)胞識別是指細(xì)胞對同種或異種細(xì)胞、同源或異源細(xì)胞的認(rèn)識。多細(xì)胞生物有機體中有三種識別系統(tǒng)：抗原-抗體的識別、酶與底物的識別、細(xì)胞間的識別。分子開關(guān)：分子開關(guān)是指通過激活機制或失活機制精確控制細(xì)胞內(nèi)一系列信號傳遞的級聯(lián)反應(yīng)的蛋白質(zhì)。第二信使：第二信使是第一信使作用于靶細(xì)胞后在胞漿內(nèi)產(chǎn)生的信息分子，將獲得的信息增強，分化，整合并傳遞給效應(yīng)器，使其發(fā)揮特定的生理功能或

8、藥理效應(yīng)。第二信使包括：環(huán)磷腺苷（cAMP），環(huán)磷鳥苷(cGMP)，肌醇磷脂，鈣離子，廿碳烯酸類，一氧化氮等。鈣調(diào)蛋白：鈣調(diào)蛋白是真核生物細(xì)胞中一種能夠與鈣離子結(jié)合的胞質(zhì)溶膠蛋白。第六章 細(xì)胞的能量轉(zhuǎn)化線粒體和葉綠體1 、簡述線粒體的超微結(jié)構(gòu)和功能。答：線粒體的基本結(jié)構(gòu)由內(nèi)外兩層單位膜分子包裹而成。存在于外膜與內(nèi)膜之間的空間為膜間隙，內(nèi)膜之內(nèi)的空間為基質(zhì)。外膜：為線粒體最外面一層平滑的單位膜結(jié)構(gòu)，平展，起界膜的作用。外膜的通透性很高，膜上分布有孔蛋白，可根據(jù)細(xì)胞形態(tài)可逆性地開閉；還分布有一些特殊的酶類，使得其能夠參與膜磷脂的合成，以及對將在線粒體基質(zhì)中徹底氧化的物質(zhì)進行初步分解。外膜的標(biāo)志酶是

9、單胺氧化酶。內(nèi)膜：位于外膜內(nèi)側(cè)的一層單位膜結(jié)構(gòu)。內(nèi)膜向內(nèi)折疊延伸形成嵴，大大地增加了內(nèi)膜的表面積。內(nèi)膜具有高度不透性，保證了內(nèi)膜環(huán)境的穩(wěn)定。內(nèi)膜是氧化磷酸化的關(guān)鍵場所，也是進行電子傳遞的主要部位。內(nèi)膜的標(biāo)志酶是細(xì)胞色素酶。膜間隙：膜間隙內(nèi)的業(yè)態(tài)介質(zhì)內(nèi)含有可溶性酶、底物和輔助因子。膜間隙的標(biāo)志酶是腺苷酸激酶，其功能為催化ATP分子末端磷酸基團轉(zhuǎn)移到AMP，生成ADP。線粒體基質(zhì)：基質(zhì)中含有多種酶類，能夠催化多類重要生化反應(yīng)?；|(zhì)中還含有DNA、RNA、核糖體以及轉(zhuǎn)錄、翻譯必需的重要分子。從上述結(jié)構(gòu)特征可知，線粒體的主要功能是高效地將有機物中儲存的能量轉(zhuǎn)換為細(xì)胞生命所需的直接能源ATP。2 、試比

10、較線粒體與葉綠體在基本結(jié)構(gòu)方面的異同。答：比較項目線粒體葉綠體形態(tài)特征一般呈顆?；蚨叹€狀，為高度動態(tài)的細(xì)胞器一般呈凹透鏡或鐵餅狀，是一種動態(tài)細(xì)胞器外膜結(jié)構(gòu)單位膜結(jié)構(gòu)，通透性大，具孔蛋白單位膜結(jié)構(gòu)，通透性大，具孔蛋白內(nèi)膜結(jié)構(gòu)單位膜結(jié)構(gòu)，具高度不透性單位膜結(jié)構(gòu)，通透性小，增加內(nèi)膜表面積的方式向內(nèi)折疊延伸形成嵴類囊體垛疊成基粒基質(zhì)膠狀物質(zhì)，含有多種酶類，參與重要的生化反應(yīng)膠狀物質(zhì)，含有多種酶類，參與重要的生化反應(yīng)能量轉(zhuǎn)換呼吸作用光合作用3 、簡述葉綠體的結(jié)構(gòu)？光合作用的過程分哪幾個步驟？答：葉綠體的結(jié)構(gòu)可以分為3個部分：葉綠體被膜、類囊體和葉綠體基質(zhì)。葉綠體的被膜結(jié)構(gòu)與線粒體的被膜相似，具雙層單位膜

11、結(jié)構(gòu)，分為外膜與內(nèi)膜，中具膜間隙。外膜，通透性大，含孔蛋白；而內(nèi)膜通透性小，起通透屏障的作用。類囊體是捕獲光能的主要部位，具有不同于其他膜的膜結(jié)構(gòu)，膜脂質(zhì)雙分子層的流動性非常大。葉綠體基質(zhì)中含有多種酶類、核糖體、植物鐵蛋白、淀粉粒等物質(zhì)，是光合作用固定CO2的主要場所。光合作用由兩步反應(yīng)協(xié)同完成，分別稱為依賴光的反應(yīng)（也稱光反應(yīng)）和碳同化反應(yīng)（也稱固碳反應(yīng)）。光反應(yīng)包括原初反應(yīng)和電子傳遞及光合磷酸化兩個步驟，指葉綠素等光合色素分子吸收、傳遞光能并將其轉(zhuǎn)化為電能，進而轉(zhuǎn)化為活躍的化學(xué)能，形成ATP和NADPH，同時產(chǎn)生O2的一系列反應(yīng)。光反應(yīng)在類囊體膜上進行。碳同化反應(yīng)是指在光反應(yīng)產(chǎn)物，即ATP

12、和NADPH的驅(qū)動下，CO2被還原成糖的分子反應(yīng)的過程，該過程將活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的化學(xué)能，在葉綠體基質(zhì)中進行。選做：4、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。答：比較項目線粒體的氧化磷酸化葉綠體的光合磷酸化主要功能高效地將有機物中儲存的能量轉(zhuǎn)換為細(xì)胞生命將活動的直接能源ATP。由光照引起的電子傳遞與磷酸化作用相偶聯(lián)，為碳同化提供直接能源ATP。催化合成ATP的酶ATP合酶CF0-CF1 ATP合酶合成ATP的驅(qū)動作用機制1對電子在3次跨膜傳遞過程中將5對H+由基質(zhì)攝入膜間隙，之后平均每2個H+穿過線粒體ATP合酶驅(qū)動生成1個ATP分子。1對電子的2次跨膜傳遞，導(dǎo)致基質(zhì)中的

13、3個H+被攝取進入類囊體腔，同時類囊體腔內(nèi)產(chǎn)生4個H+，此后平均每3個H+穿過葉綠體ATP合酶驅(qū)動生成1個ATP分子。氧化磷酸化和光合磷酸化的相同之處在于：ATP的形成都由H+流所驅(qū)動；葉綠體的CF1因子與線粒體F1因子都具有催化ADP和Pi形成ATP的作用；兩者都需要完整的膜結(jié)構(gòu)；等等。5、由核基因編碼、在細(xì)胞質(zhì)核糖體上合成的蛋白質(zhì)是如何運送至線粒體和葉綠體的功能部位上的？ 答： 由核基因編碼、在細(xì)胞質(zhì)核糖體上合成的蛋白質(zhì)是運送至線粒體的功能部位過程如下：蛋白質(zhì)從細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)輸入到線粒體基質(zhì)：合成的蛋白質(zhì)前體與胞質(zhì)蛋白分子伴侶Hsp70結(jié)合，并使其保持未折疊或部分折疊狀態(tài)；其N端具有基質(zhì)靶向序

14、列，前體蛋白與內(nèi)外膜接觸點附近的輸入受體結(jié)合，被轉(zhuǎn)運進入輸入孔，輸入的蛋白進而通過內(nèi)外膜接觸點的輸入通道，線粒體的基質(zhì)分子伴侶Hsp70與輸入蛋白結(jié)合并水解ATP以驅(qū)動基質(zhì)蛋白的輸入。蛋白質(zhì)以3種途徑從細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)輸入到線粒體內(nèi)膜：途徑A：具有N端基質(zhì)靶向序列的蛋白，在線粒體外膜上利用Tom40作為輸入孔道，外膜上Tom22/20作為識別N端基質(zhì)靶向序列的輸入受體，內(nèi)膜轉(zhuǎn)運蛋白是Tim23/17。途徑B：具有N端基質(zhì)靶向序列和內(nèi)在疏水結(jié)構(gòu)域的蛋白，其前體先進入基質(zhì)，基質(zhì)靶向序列被切割后在裝配到內(nèi)膜上。途徑C：缺少N端基質(zhì)靶向序列但含有被Tom70/Tom22輸入受體識別的多個內(nèi)在靶向序列的蛋白，

15、通過兩種膜間隙蛋白的協(xié)助在外膜和內(nèi)膜通道之間轉(zhuǎn)運。線粒體蛋白通過兩條途徑從細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)進入到線粒體膜間隙途徑A：通過蛋白質(zhì)內(nèi)在的靶向序列預(yù)定其定位在膜間隙，并且在轉(zhuǎn)運過程中被內(nèi)膜上蛋白酶于膜間隙一側(cè)切割，然后釋放的蛋白質(zhì)折疊并與血紅素結(jié)合。途徑B：此途徑轉(zhuǎn)運的蛋白通過外膜Tom40輸入孔，直接進入膜間隙。而由核基因編碼、在細(xì)胞質(zhì)核糖體上合成的蛋白質(zhì)是運送至葉綠體的功能部位過程如下：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)運肽僅具有導(dǎo)向基質(zhì)的序列，引導(dǎo)其穿過葉綠體膜進入基質(zhì)，由基質(zhì)中特異的蛋白水解酶切去轉(zhuǎn)運肽成為成熟蛋白。定位于葉綠體類囊體中的蛋白，其前體蛋白N端的轉(zhuǎn)余臺有

16、兩個區(qū)域，分別引導(dǎo)兩步轉(zhuǎn)運，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通道進入基質(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，進入類囊體腔，因此，它的轉(zhuǎn)運肽經(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（信導(dǎo)）引導(dǎo)多肽進入類囊體腔中形成成熟蛋白。6、氧化磷酸化偶聯(lián)機制的化學(xué)滲透假說的主要論點是什么？答：氧化磷酸化偶聯(lián)機制的化學(xué)滲透學(xué)說的基本觀點是：線粒體的內(nèi)膜中電子傳遞與線粒體釋放H+是偶聯(lián)的，即呼吸鏈在傳遞電子過程中釋放出來的能量不斷地將線粒體基質(zhì)內(nèi)的H+逆濃度梯度泵出線粒體內(nèi)膜。H+不能自由透

17、過線粒體內(nèi)膜，結(jié)果使得線粒體內(nèi)膜外側(cè)H+濃度增高，基質(zhì)內(nèi)H+濃度降低，在線粒體內(nèi)膜兩側(cè)形成一個質(zhì)子跨膜梯度，線粒體內(nèi)膜外側(cè)帶正電荷，內(nèi)膜內(nèi)側(cè)帶負(fù)電荷。線粒體外的H+可以通過線粒體內(nèi)膜上的三分子體順著H+濃度梯度進入線粒體基質(zhì)中，這相當(dāng)于一個特異的質(zhì)子通道，H+順濃度梯度方向運動所釋放的自由能用于ATP的合成，寡霉素能與OSCP結(jié)合，特異阻斷這個H+通道，從而抑制ATP合成。解偶聯(lián)劑的作用是促進H+被動擴散通過線粒體內(nèi)膜，即增強線粒體內(nèi)膜對H+的通透性，解偶聯(lián)劑能消除線粒體內(nèi)膜兩側(cè)的質(zhì)子梯度，所以不能再合成ATP?？傊?，化學(xué)滲透學(xué)說認(rèn)為在氧化與磷酸化之間起偶聯(lián)作用的因素是H+的跨膜梯度。名詞：半

18、自主性細(xì)胞器：自身含有遺傳表達系統(tǒng) （自主性）；但編碼的遺傳信息十分有限，其RNA轉(zhuǎn)錄、蛋白質(zhì)翻譯、自身構(gòu)建和功能發(fā)揮等必須依賴核基因組編碼的遺傳信息（自主性有限）。葉綠體和線粒體都屬于半自主性細(xì)胞器。呼吸鏈：又稱電子傳遞鏈，是由一系列電子載體構(gòu)成的，從NADH或FADH2向氧傳遞電子的系統(tǒng)。ATP合酶：一種參與氧化磷酸化和光合磷酸化的酶，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F0疏水尾部組成。導(dǎo)肽：又稱導(dǎo)向序列，它是游離核糖體上合成的蛋白質(zhì)的N-端信號。第七章 真核細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)、蛋白質(zhì)分選與膜泡運輸1 簡述細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的結(jié)構(gòu)組成及其在細(xì)胞生命活動中的

19、作用。答：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)：是指在真核細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中，除去可分辨的細(xì)胞器以外的膠狀物質(zhì)，占據(jù)著細(xì)胞膜內(nèi)、細(xì)胞核外的細(xì)胞內(nèi)空間的高度有序的體系。細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的主要組成成分概括如下：大分子物質(zhì)：蛋白質(zhì)（包括多種酶）、非蛋白類酶、脂蛋白、多糖、RNA中等分子：氨基酸、核苷酸、脂類小分子物質(zhì)：水、無機離子（Na+、K+ 等）細(xì)胞骨架是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的主要結(jié)構(gòu)成分。細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)在細(xì)胞生命活動中具有重要的作用，其主要功能如下：為某些蛋白質(zhì)的合成和脂肪的合成提供場所；與細(xì)胞骨架相關(guān)：細(xì)胞骨架作為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的主要結(jié)構(gòu)成分，不僅與維持細(xì)胞的形態(tài)、細(xì)胞的運動、細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)運輸及能量傳遞有關(guān)，而且也是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)結(jié)構(gòu)體系的組織者，

20、為細(xì)胞基質(zhì)其他成分和細(xì)胞器提供錨定位點；與細(xì)胞膜相關(guān)：各種膜相細(xì)胞器是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)產(chǎn)生區(qū)室化，促進反應(yīng)高效有序地進行；依靠細(xì)胞膜或是細(xì)胞膜上的泵蛋白和離子通道維持細(xì)胞內(nèi)外跨膜離子梯度和依靠細(xì)胞膜某些協(xié)同轉(zhuǎn)運蛋白調(diào)節(jié)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的pH穩(wěn)態(tài)。與蛋白質(zhì)的修飾和選擇性降解方面有關(guān)：A、蛋白質(zhì)的修飾：包括輔酶或輔基與酶的共價結(jié)合、磷酸化和去磷酸化、蛋白質(zhì)糖基化作用、甲基化修飾和?；?；B、控制蛋白質(zhì)的生命；C、降解變性和錯誤折疊的蛋白質(zhì)；D、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 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)和功能。答：類型形態(tài)結(jié)構(gòu)主要合成物質(zhì)功能粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)多呈扁囊狀，排列較為整

21、齊，膜表面附有大量的核糖體分泌性蛋白和多種膜蛋白1、協(xié)助蛋白質(zhì)的合成和轉(zhuǎn)運2、蛋白質(zhì)的修飾與加工3、新生肽的折疊與組裝光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)常為分管狀，形成復(fù)雜的立體結(jié)構(gòu)，膜表面沒有附著核糖體磷脂和膽固醇在內(nèi)的幾乎全部膜脂1、脂質(zhì)合成的重要場所2、類固醇激素的合成3、肝細(xì)胞的脫毒作用4、糖原分解釋放葡萄糖5、肌肉收縮的調(diào)節(jié)3 簡述高爾基體的形態(tài)結(jié)構(gòu)，有何功能？答：高爾基體由排列較為整齊的扁平膜囊堆疊而成，囊堆構(gòu)成了高爾基體的主要結(jié)構(gòu)，扁平膜囊多成弓形或半球形。膜囊周圍又有許多大小不等的大囊泡和小囊泡結(jié)構(gòu)。高爾基體至少由相互聯(lián)系的3個部分組成：順面膜囊以及順面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、中間膜囊、反面膜囊以及反面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。高

22、爾基體的主要功能是將內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的多種蛋白質(zhì)進行加工、分類與包裝，然后分門別類地將運送到細(xì)胞特定的部位或分泌到細(xì)胞外。高爾基體在細(xì)胞生命活動中起多種重要的作用：參與細(xì)胞分泌活動(蛋白質(zhì)和脂質(zhì)的運輸和分選)；蛋白質(zhì)的糖基化及其修飾；蛋白質(zhì)的水解和其它加工；參與膜脂的轉(zhuǎn)化，參與形成溶酶體和微體。4 簡述信號肽假說的主要內(nèi)容。答：信號肽假說的主要內(nèi)容是：編碼分泌蛋白的mRNA在翻譯時首先合成的是N 末端帶有疏水氨基酸殘基的信號肽，它被內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上的受體識別并與之相結(jié)合。信號肽經(jīng)由膜中蛋白質(zhì)形成的孔道到達內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)腔，隨即被位于腔表面的信號肽酶水解，由于它的引導(dǎo)，新生的多肽就能夠通過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜進入腔內(nèi)，最終被

23、分泌到胞外。翻譯結(jié)束后，核糖體亞基解聚、孔道消失，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜又恢復(fù)原先的脂雙層結(jié)構(gòu)。5、簡述網(wǎng)格蛋白有被小泡、COP被膜小泡和 COP被膜小泡形成的分子機制。答：類型形成的分子機制網(wǎng)格蛋白有被小泡網(wǎng)格蛋白包被膜泡形成的首要步驟是供體出牙和包被的裝配。在供體膜上網(wǎng)格蛋白包被膜泡出芽形成后，發(fā)動蛋白圍繞頸部聚合，然后催化GTP水解，所釋放的能量驅(qū)動發(fā)動蛋白構(gòu)象的改變，導(dǎo)致網(wǎng)格蛋白包被膜泡從供體膜斷裂并釋放。此后，網(wǎng)格蛋白包被膜泡去聚合。COP被膜小泡COP運輸小泡形成的出芽過程如下： 一種胞質(zhì)溶膠中的小分子GTP結(jié)合蛋白，即ARF，釋放所結(jié)合的GDP，然后同GTP結(jié)合，形成ARF-GTP復(fù)合物，并整

24、合在高爾基體膜中。GDP與GTP的交換是由高爾基體膜中的一種酶催化的； COP同ARF以及高爾基體膜蛋白的細(xì)胞質(zhì)部分結(jié)合；在脂酰CoA（fatty-acyl CoA）的幫助下形成COP被膜小泡。一旦COP小泡形成就立即從供體膜釋放出來，COP包被去聚合， 并與膜脫離。COP被膜小泡COP小泡的裝配需要一種稱為Sar1的G蛋白的參與。當(dāng)Sar1中GDP與GTP進行了交換， 誘導(dǎo)Sec23和Sec24蛋白的結(jié)合，接著是Sec13和Sec31蛋白的結(jié)合，最后由一種結(jié)合在ER表面的大蛋白質(zhì)，Sec16與Sec23/Sec24復(fù)合物、Sec13/Sec31復(fù)合物相互作用，裝配成一個完整的小泡。6、COP

25、有被小泡和COPII有被小泡的形成及其定向運輸和融合的分子機制。答：類型形成的過程定向運輸和融合的分子機制COP被膜小泡COP運輸小泡形成的出芽過程如下： 一種胞質(zhì)溶膠中的小分子GTP結(jié)合蛋白，即ARF，釋放所結(jié)合的GDP，然后同GTP結(jié)合，形成ARF-GTP復(fù)合物，并整合在高爾基體膜中。GDP與GTP的交換是由高爾基體膜中的一種酶催化的； COP同ARF以及高爾基體膜蛋白的細(xì)胞質(zhì)部分結(jié)合；在脂酰CoA（fatty-acyl CoA）的幫助下形成COP被膜小泡。一旦COP小泡形成就立即從供體膜釋放出來，COP包被去聚合， 并與膜脫離。介導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)膜泡逆向運輸，即負(fù)責(zé)從高爾基體反面膜囊到高爾基體順

26、面膜囊以及高爾基體順面網(wǎng)狀到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的膜泡轉(zhuǎn)運，包括再循環(huán)的膜脂雙層、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)駐留的可溶性蛋白和膜蛋白，是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)回收錯誤分選的逃逸蛋白的重要途徑。COP被膜小泡COP小泡的裝配需要一種稱為Sar1的G蛋白的參與。當(dāng)Sar1中GDP與GTP進行了交換， 誘導(dǎo)Sec23和Sec24蛋白的結(jié)合，接著是Sec13和Sec31蛋白的結(jié)合，最后由一種結(jié)合在ER表面的大蛋白質(zhì)，Sec16與Sec23/Sec24復(fù)合物、Sec13/Sec31復(fù)合物相互作用，裝配成一個完整的小泡。介導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)順向運輸，即負(fù)責(zé)從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)到高爾基體的物質(zhì)運輸。名詞：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)：是指在真核細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中，除去可分辨的細(xì)胞器以外的膠狀物質(zhì)，占

27、據(jù)著細(xì)胞膜內(nèi)、細(xì)胞核外的細(xì)胞內(nèi)空間的高度有序的體系。內(nèi)膜系統(tǒng)：是真核細(xì)胞特有的結(jié)構(gòu)，主要包括內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基復(fù)合體、溶酶體、各種轉(zhuǎn)運小泡以及過氧化物酶體等功能結(jié)構(gòu)，它們在結(jié)構(gòu)、功能乃至發(fā)生上是彼此相互關(guān)聯(lián)的動態(tài)整體。微粒體：是細(xì)胞被勻漿破碎時， 內(nèi)膜系統(tǒng)的膜結(jié)構(gòu)破裂后自己重新封閉起來的小囊泡(主要是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體)。易位子：位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上的與新合成的多肽進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)有關(guān)的蛋白復(fù)合體，由3-4個Sec61蛋白復(fù)合體構(gòu)成的一個類似于炸面圈的結(jié)構(gòu)，每個Sec61蛋白由三條肽鏈組成。信號肽：指新合成多肽鏈中用于指導(dǎo)蛋白質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)移、定位的N-末端的氨基酸序列。分子伴侶：細(xì)胞中可以識別正在合成的多肽或部分

28、折疊的多肽并與多肽的某些部位相結(jié)合，從而幫助這些多肽轉(zhuǎn)運、折疊或裝配的，但其分子本身并不參與最終產(chǎn)物的形成的一類蛋白質(zhì)分子。膜泡運輸：大分子和顆粒物質(zhì)被運輸時并不直接穿過細(xì)胞膜，都是由膜包圍形成膜泡，通過一系列膜囊泡的形成和融合來完成轉(zhuǎn)運的過程。蛋白質(zhì)分選：細(xì)胞通過對蛋白質(zhì)地址簽（即分選信號）的識別進行蛋白質(zhì)的運送，或蛋白質(zhì)通過自身的分選信號從胞質(zhì)溶膠移動至目標(biāo)細(xì)胞器的過程。溶酶體：是單層膜圍繞、內(nèi)含多種酸性水解酶類的囊狀異質(zhì)性細(xì)胞器。殘余小體：次級溶酶體到達其功能末期時，由于水解酶活性下降或消失，一些未消化和分解的物質(zhì)被保留在溶酶體內(nèi)，形成電子密度較高、染色較深的殘余物。第八章 細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)

29、 1 什么是細(xì)胞通訊？細(xì)胞通訊有哪些方式？答：細(xì)胞通訊是指一個信號產(chǎn)生細(xì)胞發(fā)出的信息通過介質(zhì)（又稱配體）傳遞到另一個靶細(xì)胞并與其相對應(yīng)的受體相互作用，然后通過細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)產(chǎn)生靶細(xì)胞內(nèi)一系列生理生化變化，最終表現(xiàn)為靶細(xì)胞整體的生物學(xué)效應(yīng)的過程。細(xì)胞通訊有3種方式：細(xì)胞通過分泌化學(xué)信號進行細(xì)胞通訊，這是多細(xì)胞生物普遍采用的通訊方式；細(xì)胞間接觸依賴性通訊，細(xì)胞間直接接觸，通過信號細(xì)胞跨膜信號分子（配體）與相鄰靶細(xì)胞表面受體相互作用；動物相鄰細(xì)胞間形成間隙連接、植物細(xì)胞間通過胞間連絲使細(xì)胞間相互溝通，通過交換小分子來實現(xiàn)代謝偶聯(lián)或電偶聯(lián)。2 簡述細(xì)胞的信號分子和受體的類型，信號轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)的主要特性有什么

30、？答：<1>信號分子是細(xì)胞信息的載體，種類繁多，包括化學(xué)信號和物理信號。各種化學(xué)信號根據(jù)其化學(xué)性質(zhì)通常分為3類：氣體性信號，包括NO、CO；疏水性信號分子，主要是甾類激素和甲狀腺激素；親水性信號分子，包括神經(jīng)遞質(zhì)、局部介導(dǎo)和大多數(shù)蛋白類激素。<2>根據(jù)靶細(xì)胞上受體存在的部位，可將受體區(qū)分為細(xì)胞內(nèi)受體和細(xì)胞表面受體。細(xì)胞內(nèi)受體位于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)或核基質(zhì)中，主要識別和結(jié)合小的脂溶性分子；細(xì)胞表面受體又可分屬三大家族：離子通道偶聯(lián)受體、G蛋白偶聯(lián)受體和酶聯(lián)受體。<3>信號轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)的主要特性：特異性：細(xì)胞受體與胞外配體的識別、結(jié)合、效應(yīng)具有特異性，且受體與配體的結(jié)合具有

31、飽和性可逆性特征；細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)既有專一性又有作用機制的相似性。放大效應(yīng)：信號傳遞至胞內(nèi)效應(yīng)器蛋白，引發(fā)細(xì)胞內(nèi)信號放大的級聯(lián)反應(yīng)。最常見的級聯(lián)放大作用是通過蛋白質(zhì)磷酸化實現(xiàn)的；網(wǎng)絡(luò)化和反饋調(diào)節(jié)機制：由一系列正反饋和負(fù)反饋環(huán)路組成網(wǎng)絡(luò)特性，對于及時校正反應(yīng)的速率和強度是最基本的調(diào)控機制；整合作用：細(xì)胞必須整合不同的信息，對細(xì)胞外信號分子的特異性組合作出程序性反應(yīng)；信號的終止和下調(diào)：信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程具有信號放大作用，但這種放大作用又必須受到適度控制，這表現(xiàn)為信號的放大作用和信號所啟動的作用的終止并存。細(xì)胞的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)具有適應(yīng)的機制。當(dāng)細(xì)胞長期暴露在某種形式的刺激下，細(xì)胞對刺激的反應(yīng)將會降低。3 、G-蛋白

32、偶聯(lián)受體的結(jié)構(gòu)，其介導(dǎo)的信號通路有何特點？答：G-蛋白偶聯(lián)受體的結(jié)構(gòu)都含有7個疏水肽段形成的跨膜螺旋區(qū)和相似的三維結(jié)構(gòu)，N端在細(xì)胞外側(cè)，C端在細(xì)胞胞質(zhì)側(cè)，每個跨膜螺旋由2224個氨基酸殘基組成。由G-蛋白偶聯(lián)受體其介導(dǎo)的信號通路有何特點是：（1）G-蛋白偶聯(lián)受體所介導(dǎo)的細(xì)胞信號通路可分為三類：激活離子通道的G-蛋白偶聯(lián)受體；激活或抑制腺苷酸環(huán)化酶，以cAMP為第二信使的G-蛋白偶聯(lián)受體；激活磷脂酶C，以IP3和DAG作為雙信使的G-蛋白偶聯(lián)受體。（2）該通路具有多個第二信使：IP3、DAG、cAMP和Ca+。4、何謂信號傳遞中的分子開關(guān)蛋白？舉例說明其作用機制。答：分子開關(guān)蛋白是指早信號傳遞過

33、程中，通過激活機制或失活機制精確控制細(xì)胞內(nèi)一系列信號傳遞的級聯(lián)反應(yīng)的蛋白質(zhì)。細(xì)胞內(nèi)信號傳遞作為分子開關(guān)的蛋白質(zhì)可分兩類：一類開關(guān)蛋白的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(guān)閉，許多由可逆磷酸化控制的開關(guān)蛋白是蛋白激酶本身，在細(xì)胞內(nèi)構(gòu)成信號傳遞的磷酸化級聯(lián)反應(yīng)；另一類主要開關(guān)蛋白由GTP結(jié)合蛋白組成，結(jié)合GTP而活化，結(jié)合GDP而失活。5、G-蛋白耦聯(lián)受體介導(dǎo)的信號通路中，以cAMP為第二信使的信號通路和磷脂酰肌醇雙信使信號通路分別是如何實現(xiàn)的？答： cAMP信號途徑：在此途徑中，細(xì)胞外信號與相應(yīng)受體結(jié)合，調(diào)節(jié)腺苷酸環(huán)化酶活性，通過第二信使cAMP水平的變化，將細(xì)胞外信號轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)胞內(nèi)信號。 cAMP信號途徑具有兩種調(diào)節(jié)模型：<1>Gs調(diào)節(jié)模型當(dāng)細(xì)胞沒有受到激素刺激，Gs處于非活化態(tài)，亞基與GDP結(jié)合，此時腺苷酸環(huán)化酶沒有活性；當(dāng)激素配體與Rs結(jié)合后，導(dǎo)致Rs構(gòu)象改變，暴露出與Gs結(jié)合的位點，使激素-受體復(fù)合物與Gs結(jié)合，Gs的亞基構(gòu)象改變，從而排斥GDP，結(jié)合GTP而活化，使三聚體Gs蛋白解離出亞基和基復(fù)合物，并暴露出亞基與腺苷