生物信息傳遞

第第頁生物信息傳遞

【教學(xué)目的】通過學(xué)習(xí)要求了解生物體內(nèi)的信息傳遞的過程

【教學(xué)重點】神經(jīng)系統(tǒng)的組成

【教學(xué)難點】神經(jīng)沖動的傳到，第二信使

【教學(xué)方法】1、講授法；2、爭論法

【課時】4課時

1.人體協(xié)調(diào)內(nèi)部的生物信息過程主要涉及哪兩大系統(tǒng)?

人體協(xié)調(diào)內(nèi)部的生物信息主要涉及兩大系統(tǒng):

神經(jīng)系統(tǒng):協(xié)調(diào)內(nèi)、外.

內(nèi)分泌系統(tǒng):主要協(xié)調(diào)外部.

哺乳動物和其它較為低等的動物亦有這兩個系統(tǒng).

2.神經(jīng)元細胞有何結(jié)構(gòu)特征?

神經(jīng)元的細胞結(jié)構(gòu)很特別,它由以下幾部分組成:

(1)細胞體:含有細胞核的膨大部分,還含有高爾基體、線粒體、尼氏體等.細胞體的表面膜有接受刺激功能.

(2)樹突:短分支的突起.樹突的功能是接受刺激,傳入刺激.

(3)軸突:每個神經(jīng)元,一般只有一條軸突.軸突可以伸得很長.所以,人的神經(jīng)元可長達1m.鯨的神經(jīng)元可達10m.軸突外面常包著充斥磷脂的髓鞘.軸突的主要功能是傳出神經(jīng)沖動.

(4)突觸:軸突的末梢有假設(shè)干分支,每個分支的末端膨大形成小球狀,這是神經(jīng)元傳出神經(jīng)沖動的終端;通常,在小球后面,緊緊靠著另一個神經(jīng)元的樹突或細胞體.或緊緊靠著一個效應(yīng)細胞(例如肌肉細胞或腺細胞)的細胞膜.

3.什么是突觸?對電突觸和化學(xué)突觸進行比較.

突觸:神經(jīng)元的軸突末端與另一神經(jīng)元的接受表面共同形成的結(jié)構(gòu),大多是樹突.

電突觸:仍以引起后面的細胞產(chǎn)生動作電位方式,使神經(jīng)沖動傳播下去,這種狀況下的突觸稱為電突觸.電突觸的前后兩層細胞膜之間間隙甚小,不足2nm.可以逆向傳遞.

化學(xué)突觸:神經(jīng)元在突觸處釋放化學(xué)物質(zhì),稱為神經(jīng)遞質(zhì).突觸后細胞的細胞膜上有非常受體,與神經(jīng)遞質(zhì)特異結(jié)合而使神經(jīng)沖動的信號傳播下去.這種狀況下的突觸稱為化學(xué)突觸.化學(xué)突觸間隙約為20nm.不能逆向傳遞.

4.什么是神經(jīng)遞質(zhì)?

迄今已發(fā)覺的神經(jīng)遞質(zhì)已有十幾種,大多數(shù)是一些小分子.還發(fā)覺一些小肽類物質(zhì),作用于神經(jīng)細胞.調(diào)整神經(jīng)細胞對神經(jīng)遞質(zhì)的感受性,稱為神經(jīng)調(diào)整物.神經(jīng)遞質(zhì)由突觸前細胞釋放,通過受體作用于突觸后細胞,引起突觸后細胞的反應(yīng).

5.什么叫動作電位和靜息電位?

靜息電位:神經(jīng)元在靜息狀態(tài)中,即未接受刺激,未發(fā)生神經(jīng)沖動時,細胞膜內(nèi)積聚負電荷,細胞膜外積聚正電荷,膜內(nèi)外存在著-70mV的電位差.

造成靜息電位的緣由許多,其中一個主要緣由是細胞膜上存在Na+,K+-ATP泵.這是一個具有ATP水解酶活性的蛋白質(zhì).每水解一個ATP分子,可將3個Na+泵向膜外,同時將2個K+泵向膜內(nèi).動作電位:當(dāng)神經(jīng)細胞受到刺激時,細胞膜的透性急劇改變,大量正離子(主要是Na+)由膜外流向膜內(nèi),使膜兩側(cè)電位由-70mV一下子跳到+35mV,這就是動作電位.動作電位的產(chǎn)生,意味神經(jīng)沖動的產(chǎn)生.

6.動作電位的產(chǎn)生和傳播特點是什么?

動作電位的產(chǎn)生和傳播具有以下特點:

“全或無”:刺激強度不夠,不產(chǎn)生動作電位,刺激達到或超過有效強度(閥值),動作電位恒定為-35mV.

快速產(chǎn)生與傳播:動作電位的產(chǎn)生很快,大約僅需1ms時間.動作電位一經(jīng)產(chǎn)生,很快從刺激點向兩側(cè)傳播,傳播速度可達100m/s.

不應(yīng)期:產(chǎn)生動作電位需1ms,再加上復(fù)原到原來靜息電位狀態(tài)需3-5ms,所以在一個刺激作用后,直至復(fù)原到靜息電位狀態(tài),共需4-6ms,這段時間內(nèi),神經(jīng)細胞對新的刺激無反應(yīng),稱為不應(yīng)期.

7.細胞如何接受固醇類激素的信號?

脂溶性激素包括性激素(固醇類),腎上腺皮質(zhì)激素,甲狀腺素.

固醇類激素的受體在細胞質(zhì)或細胞核內(nèi).固醇類激素徑直進入細胞,和受體結(jié)合.受體活化后,能結(jié)合到DNA的特定位置,調(diào)整基因表達.固醇類激素的受體又被稱為轉(zhuǎn)錄調(diào)整因子.

8.細胞如何接受水溶類激素的信號?

水溶性激素包括胰島素(肽類)、腎上腺素(氨基酸衍生物).

腎上腺素與位于細胞膜上的受體相結(jié)合.活化后的受體推動腺苷酸環(huán)化酶的活化,在該酶的催化下,產(chǎn)生出環(huán)狀腺苷酸cAMP.cAMP再推動后面很多反應(yīng),使細胞涌現(xiàn)總效應(yīng),最末使血糖上升.

9.什么是第二信使?例舉兩種第二信使.

第二信使:(1)在激素作用下,胞內(nèi)最早反應(yīng)出濃度改變;(2)能夠推動后續(xù)反應(yīng);(3)濃度一旦上升,能很快復(fù)原,預(yù)備應(yīng)后一個刺激.

第二信使舉例:cAMP,cAGP,Ca2+等.

10.cAMP的中文名字及生理功能.

中文名字為環(huán)腺苷酸.

功能是在細胞膜內(nèi)傳遞信息.通常,當(dāng)細胞膜上的受體接受細胞外信號分子作用后,首先推動細胞內(nèi)產(chǎn)生cAMP,再由cAMP推動下信號傳遞反應(yīng),還有使激素效應(yīng)放大的作用,所以cAMP又被稱為第二信使或胞內(nèi)信使.

11.什么是轉(zhuǎn)錄因子?

細胞信號因子,即某種蛋白質(zhì)定在磷酸化之后變得活化起來,可以與DNA結(jié)合,調(diào)整基因轉(zhuǎn)錄,或者是一個酶在磷酸化之后活性大增轉(zhuǎn)變細胞乃至整體狀態(tài).

生物信息傳遞篇二：第四章生物信息的傳遞下

1、遺傳密碼：mRNA上每3個核苷酸翻譯成多肽鏈上的一個氨基酸，這3個核苷酸就稱為一個密碼子〔三聯(lián)子密碼〕。

2、插入或刪除試驗證明mRNA模板上每三個核苷酸組成了一個密碼子。

3、遺傳密碼破譯：以均聚物、隨機共聚物和特定序列的共聚物模板指導(dǎo)多肽的合成。核糖體結(jié)合技術(shù)。

〔1〕均聚物：UUU、CCC、AAA。

4、遺傳密碼的性質(zhì)：連續(xù)性、簡并性、普遍性、非常性。

〔1〕密碼的簡并性：由一種以上密碼子編碼同一個氨基酸的現(xiàn)象稱為簡并。意義在于：減削有害突變，在物種的穩(wěn)定上起著重要的作用。假設(shè)每種氨基酸只有一個密碼子，61個密碼子中只有20個是有意義的，各對應(yīng)于一種氨基酸。剩下41個密碼子都無氨基酸所對應(yīng)，將導(dǎo)致肽鏈合成終止。由基因突變而引起肽鏈合成終止的概率也會大大增加。

〔2〕AUG→甲硫氨酸及起始密碼子，GUG→纈氨酸及起始密碼子。

〔3〕UAA、UAG、UGA終止密碼子(轉(zhuǎn)載于:.hnNscy.CoM:生物信息傳遞)。

〔4〕密碼子與反密碼子是通過堿基的反向配對的。

〔5〕擺曳學(xué)說：前兩對嚴格遵守堿基配對原那么，第三對堿基有肯定的自由度，可以“擺曳”，因而使某些tRNA可以識別1個以上的密碼子。

5、核糖體上位點：A位點，新到來的氨酰-tRNA的結(jié)合位點;P位點,肽酰-tRNA結(jié)合位點;E位點,釋放去氨酰-tRNA的位點。

6、真核生物起始tRNA是Met-tRNAMet，原核生物起始tRNA是fMet-tRNAfMet〔甲酰甲硫氨酸〕。

7、翻譯的起始

①原核：30S小亞基先與mRNA，再與fMet-tRNAfMet結(jié)合，最末與50S大亞基結(jié)合。SD序列：mRNA中用于結(jié)合原核生物核糖體的序列，位于起始密碼子的上游10個堿基處，富含嘌呤。

②真核：40S小亞基先與Met-tRNAMet結(jié)合，在與mRNA結(jié)合，最末與60S大亞基結(jié)合生成80S·mRNA·Met-tRNAMet起始復(fù)合物。eIF-4E能專一地識別帽子結(jié)構(gòu)。

8、幾乎全部原核生物mRNA上都有一個5’-AGGAGGU-3’序列(SD序列)。

9、釋放因子

①I類釋放因子能識別終止密碼子，催化多肽鏈從P位點釋放出來。②II類釋放因子刺激I類釋放因子解離。

10、新生肽鏈多沒功能，須經(jīng)加工修飾才變?yōu)榛钚缘鞍踪|(zhì)。如N端fMet或Met切除，二硫鍵的形成。

11、AA側(cè)鏈的.修飾:磷酸化、糖基化、甲基化、乙酰化、泛素化、羥基化、羧基化。

12、分子伴侶：是細胞中一類能夠識別并結(jié)合到不完全折疊或裝配的蛋白質(zhì)上以援助這些多肽進行正確的折疊、組裝、運轉(zhuǎn)和降解的一段多肽。包括熱休克蛋白和伴侶素。

①熱休克蛋白：促使能自發(fā)折疊的蛋白質(zhì)折疊成自然空間構(gòu)象。②伴侶素：為非自發(fā)性折疊蛋白提供能折疊形成自然結(jié)構(gòu)的微環(huán)境。

13、蛋白質(zhì)合成抑制劑：抗生素〔嘌呤霉素、鏈霉素、四環(huán)素、氯霉素、紅霉素〕

〔1〕氯霉素抑制mRNA與核糖體結(jié)合，四環(huán)素阻擋AA-tRNA與核糖體結(jié)合。其他都是干擾AA-tRNA與核糖體結(jié)合而產(chǎn)生錯讀。

14、Pro運轉(zhuǎn)機制：翻譯運轉(zhuǎn)同步機制、翻譯后運轉(zhuǎn)機制。

15、信號肽：能啟動蛋白質(zhì)運轉(zhuǎn)的任何一段多肽。

16、核定位序列：一段能與入核載體相互作用，將蛋白質(zhì)運進核內(nèi)的信號肽。

17、蛋白質(zhì)降解是一個有序的過程。主要是泛素調(diào)控。

①蛋白質(zhì)的N端是甲硫氨酸、苷氨酸、丙氨酸、絲氨酸、蘇氨酸和纈氨酸時，表現(xiàn)穩(wěn)定。

②N端為賴氨酸、精氨酸時，表現(xiàn)最不穩(wěn)定。

補充：

1、tRNA受體臂的3’端的最末3個堿基序列永久是CCA，最末一個堿基的3’或2’自由羥基(—OH)可以被氨?；?。

2、原核生物中Met-tRNAfMet需要首先甲?；蒮Met-tRNAfMet才能參加蛋白質(zhì)的生物合成。真核那么不需要。

3、第一步氨基酸活化生成氨酰-腺苷酸，第二步氨?；D(zhuǎn)移到tRNA3‘末端腺苷殘基的2’或3‘-羥基上,生成氨酰-tRNA。〔是氨酰-tRNA合成酶的作用〕

4、核糖體的rRNA含量比蛋白質(zhì)含量高。真核生物核糖體大亞基特有的rRNA：5.8SrRNA

5、蛋白質(zhì)前體加工：N端fMet或Met的切除，二硫鍵的形成，AA側(cè)鏈的修飾:磷酸化、糖基化、甲基化、乙酰化、泛素化〔翻譯后轉(zhuǎn)運〕、羥基化、羧基化。

6、信號序列：在起始密碼子后，有一段由RNA編碼的疏水性氨基酸序列，這個氨基酸序列就被稱為信號序列。

7、原核與真核生物翻譯起始的區(qū)分。

答：原核mRNA沒有帽子結(jié)構(gòu)，起始tRNA需被甲酰化為fMet-tRNAfMet，核糖體30S小亞基先與mRNA，再與fMet-tRNAfMet結(jié)合，最末與50S大亞基結(jié)合。核糖體30S小亞基先