細(xì)胞生物學(xué)課后思考題答案(第四版)

第一章1.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(dòng)的基本單位，探索生命活動(dòng)規(guī)律，核心問(wèn)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。1．根據(jù)細(xì)胞生物學(xué)研究的內(nèi)容與你所掌握的生命科學(xué)知識(shí)，客觀、恰當(dāng)?shù)卦u(píng)價(jià)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。答細(xì)胞生物學(xué)是一門從細(xì)胞的顯微結(jié)構(gòu)、超微結(jié)構(gòu)和分子結(jié)構(gòu)的各級(jí)水平研究細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系，從而探索細(xì)胞生長(zhǎng)、發(fā)育、分化、繁殖、遺傳、變異、代謝、衰亡及進(jìn)化等各種生命現(xiàn)象規(guī)律的科學(xué)。生命體是多層次、非線性、多側(cè)面的復(fù)雜結(jié)構(gòu)體系，而細(xì)胞是生命體的結(jié)構(gòu)與生命活動(dòng)的基本單位，有了細(xì)胞才有完整的生命，一切生命現(xiàn)象的奧秘都要從細(xì)胞中尋找答案。許多高等學(xué)校在生命科學(xué)的教學(xué)中，將細(xì)胞生物學(xué)確定為基礎(chǔ)課程。細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)、神經(jīng)生物學(xué)和生態(tài)學(xué)并列為生命科學(xué)的四大基礎(chǔ)學(xué)科。細(xì)胞生物學(xué)與其他學(xué)科之間的交叉滲透日益明顯。2．通過(guò)學(xué)習(xí)細(xì)胞學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史，你如何認(rèn)識(shí)細(xì)胞學(xué)說(shuō)的重要性？答1838-1839年，德國(guó)植物學(xué)家施萊登和德國(guó)動(dòng)物學(xué)家施旺提出一切動(dòng)植物都由細(xì)胞發(fā)育而來(lái)，并由細(xì)胞和細(xì)胞產(chǎn)物所構(gòu)成；每個(gè)細(xì)胞作為相對(duì)獨(dú)立的單位，但也與其他細(xì)胞相互影響。1858年Virchow對(duì)細(xì)胞學(xué)說(shuō)做了重要的補(bǔ)充，強(qiáng)調(diào)細(xì)胞只能來(lái)自細(xì)胞。細(xì)胞學(xué)說(shuō)的提出對(duì)于生物科學(xué)的發(fā)展具有重大意義。細(xì)胞學(xué)說(shuō)、進(jìn)化論、孟德?tīng)栠z傳學(xué)稱為現(xiàn)代生物學(xué)的三大基石，而細(xì)胞學(xué)說(shuō)又是后二者的基石。對(duì)細(xì)胞結(jié)構(gòu)的了解是生物科學(xué)和醫(yī)學(xué)分支進(jìn)一步發(fā)展所不可缺少的。3．試簡(jiǎn)明扼要地分析細(xì)胞生物學(xué)學(xué)科形成的客觀條件，以及它今后發(fā)展的主要趨勢(shì)。答（1）細(xì)胞生物學(xué)學(xué)科形成的客觀條件細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)（1665-1674）1665年，胡克發(fā)表了《顯微圖譜》（《Micrographia》）一書(shū)，描述了用自制的顯微鏡（30倍）觀察櫟樹(shù)軟木塞切片時(shí)發(fā)現(xiàn)其中有許多小室，狀如蜂窩，稱為“cellar”。1674年，荷蘭布商列文虎克自制了高倍顯微鏡（300倍左右），觀察到血細(xì)胞、池塘水滴中的原生動(dòng)物、人類和其他哺乳動(dòng)物的精子。細(xì)胞學(xué)說(shuō)的建立（1838-1858）1838-1839年，德國(guó)植物學(xué)家施萊登和德國(guó)動(dòng)物學(xué)家施旺兩人共同提出細(xì)胞學(xué)說(shuō)，1858年Virchow對(duì)細(xì)胞學(xué)說(shuō)進(jìn)行了補(bǔ)充。細(xì)胞學(xué)的經(jīng)典時(shí)期各種主要的細(xì)胞分裂形式和細(xì)胞器被相繼發(fā)現(xiàn)，構(gòu)成了細(xì)胞學(xué)的經(jīng)典時(shí)期。（2）細(xì)胞生物學(xué)與分子生物學(xué)(包括分子遺傳學(xué)與生物化學(xué))相互滲透與交融是總的發(fā)展趨勢(shì)。4.當(dāng)前細(xì)胞生物學(xué)研究的熱點(diǎn)課題中你最感興趣的是哪些？為什么？?染色體DNA與非組蛋白的相互作用關(guān)系?細(xì)胞增殖、分化、凋亡的相互關(guān)系及其調(diào)控?細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)研究?細(xì)胞結(jié)構(gòu)體系的裝配第二章1.根據(jù)你所掌握的知識(shí),如何理解”細(xì)胞是生命活動(dòng)的基本單位”這一概念?>一切有機(jī)體都由細(xì)胞構(gòu)成，細(xì)胞是構(gòu)成有機(jī)體的基本單位>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>細(xì)胞是有機(jī)體生長(zhǎng)與發(fā)育的基礎(chǔ)>細(xì)胞是遺傳的基本單位，細(xì)胞具有遺傳的全能性>沒(méi)有細(xì)胞就沒(méi)有完整的生命。2.為什么說(shuō)支原體可能是最小最簡(jiǎn)單的細(xì)胞存在形式?>細(xì)胞生存與繁殖必須具備的結(jié)構(gòu)裝置：(>=0.1nm）（1）細(xì)胞膜（2）DNA與RNA（3）核糖體10-20nm/每核糖體（4）酶100種-50nm>因此，作為比支原體更小、更簡(jiǎn)單的細(xì)胞，又要維持細(xì)胞生命活動(dòng)的基本要求，似乎是不可能存在。3、為什么說(shuō)病毒不是細(xì)胞？病毒是由一個(gè)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(jiǎn)單的有機(jī)體。僅由一個(gè)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(dòng)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(dòng)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(méi)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。病毒與細(xì)胞的區(qū)別：（1）病毒很小，結(jié)構(gòu)極其簡(jiǎn)單；（2）遺傳載體的多樣性（3）徹底的寄生性（4）病毒以復(fù)制和裝配的方式增殖4.試從進(jìn)化的角度比較原核細(xì)胞﹑古核細(xì)胞及真核細(xì)胞的異同。要點(diǎn)原核細(xì)胞真核細(xì)胞細(xì)胞核無(wú)膜包圍，稱為擬核有雙層膜包圍染色體形狀數(shù)目組成DNA序列環(huán)狀DNA分子一個(gè)基因連鎖群DNA裸露或結(jié)合少量蛋白質(zhì)無(wú)或很少重復(fù)序列核中的為線性DNA分子;線粒體和葉綠體中的為環(huán)狀DNA分子兩個(gè)或多個(gè)基因連鎖群核DNA同組蛋白結(jié)合，線粒體和葉綠體中的DNA裸露有重復(fù)序列基因表達(dá)RNA和蛋白質(zhì)在同一區(qū)間合成RNA在核中合成和加工;蛋白質(zhì)在細(xì)胞質(zhì)中合成細(xì)胞分裂二分或出芽有絲分裂或減數(shù)分裂內(nèi)膜無(wú)獨(dú)立的內(nèi)膜有,分化成細(xì)胞器細(xì)胞骨架無(wú)普遍存在呼吸作用和光合作用酶的分部質(zhì)膜線粒體和葉綠體（植物）核糖體70S（50S＋30S）80S（60S＋40S）5.細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能相關(guān)是細(xì)胞生物學(xué)的一個(gè)基本原則，你能否提出更多的論據(jù)來(lái)說(shuō)明之？答：成熟紅細(xì)胞喪失了細(xì)胞核，卻含有很多血紅蛋白，細(xì)胞呈雙面凹的圓餅狀，它不需分裂﹑分化，所以可以無(wú)細(xì)胞核；血紅蛋白多及其圓餅狀形狀（相對(duì)表面積大，有助于物質(zhì)交換）能更好地執(zhí)行氣體交換功能。第三章1.舉例說(shuō)明電子顯微鏡技術(shù)與細(xì)胞分子生物學(xué)技術(shù)的結(jié)合在現(xiàn)代細(xì)胞生物學(xué)研究中的應(yīng)用。超薄切片技術(shù)（固定包埋切片染色）：一般用于細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)觀察負(fù)染色技術(shù)：觀察亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，甚至病毒，具有一定的背景清除效果冷凍蝕刻技術(shù)：形成斷面，便于觀察胞質(zhì)中的細(xì)胞骨架纖維及其結(jié)合蛋白電鏡三維重構(gòu)技術(shù)：前提是能形成蛋白質(zhì)衍射晶體易構(gòu)建三維結(jié)構(gòu)掃描電鏡技術(shù)：通常在觀察前鍍一層金膜，立體感強(qiáng)但局限于觀察物體表面應(yīng)用舉例：見(jiàn)基因的分子生物學(xué)2.光學(xué)顯微鏡技術(shù)有哪些新發(fā)展?它們各有哪些突出優(yōu)點(diǎn)?為什么電子顯微鏡不能完全代替光學(xué)顯微鏡?相差微分干涉顯微鏡技術(shù)：觀察活細(xì)胞成為可能，增加的光程差使圖像立體感更強(qiáng)熒光顯微技術(shù)：其特異性檢測(cè)所需的觀察物質(zhì)，能排除其他環(huán)境干擾，精確定位激光掃描共焦顯微鏡技術(shù)：改變縱向分辨率，不同切面構(gòu)成的圖像，經(jīng)疊加形成三維結(jié)構(gòu)熒光共振能量轉(zhuǎn)移技術(shù)：主要用于觀測(cè)兩種蛋白是否直接作用及作用的強(qiáng)弱不可取代的原因：觀察非超微結(jié)構(gòu)的需要，觀察活細(xì)胞及其正常生理反應(yīng)的需要，對(duì)一般實(shí)驗(yàn)的定性很適用3、為什么說(shuō)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？細(xì)胞培養(yǎng)的理論依據(jù)是細(xì)胞全能性，是生命科學(xué)的研究基礎(chǔ)，是細(xì)胞工程乃至基因工程的應(yīng)用基礎(chǔ)。植物細(xì)胞的培養(yǎng)為植物育種開(kāi)辟了一條嶄新的途徑；動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)為疫苗的生產(chǎn)、藥物的研制與腫瘤防治提供全新的手段；特別是干細(xì)胞的培養(yǎng)與定向分化的技術(shù)的發(fā)展，有可能在體外構(gòu)建組織甚至器官，由此建立組織工程，同時(shí)在細(xì)胞治療及其基因治療相結(jié)合的應(yīng)用中顯示出誘人的前景。第四章3.何謂內(nèi)在膜蛋白?內(nèi)在膜蛋白以什么方式與膜脂相結(jié)合?內(nèi)在膜蛋白是膜蛋白中與膜結(jié)合比較緊密的一種蛋白，只有用去垢劑是膜崩解后才可分離出來(lái)。?疏水作用，alpha-螺旋（個(gè)別beta-螺旋）?靜電作用，某些氨基酸帶正電荷與帶負(fù)電磷脂極性頭相互作用，帶負(fù)電氨基酸則通過(guò)其他陽(yáng)?離子共價(jià)作用：半胱氨酸插入膜雙分子層中4、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(dòng)性：生物膜的基本特征之一，細(xì)胞進(jìn)行生命活動(dòng)的必要條件。1）膜脂的流動(dòng)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(dòng)性越大。溫度對(duì)膜脂的運(yùn)動(dòng)有明顯的影響。在細(xì)菌和動(dòng)物細(xì)胞中常通過(guò)增加不飽和脂肪酸的含量來(lái)調(diào)節(jié)膜脂的相變溫度以維持膜脂的流動(dòng)性。在動(dòng)物細(xì)胞中，膽固醇對(duì)膜的流動(dòng)性起重要的雙向調(diào)節(jié)作用。?膜蛋白的流動(dòng)：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(dòng)性受多種因素影響：細(xì)胞骨架不但影響膜蛋白的運(yùn)動(dòng)，也影響其周圍的膜脂的流動(dòng)。膜蛋白與膜分子的相互作用也是影響膜流動(dòng)性的重要因素。3）膜的流動(dòng)性與生命活動(dòng)關(guān)系：信息傳遞；各種生化反應(yīng)；發(fā)育不同時(shí)期膜的流動(dòng)性不同膜的不對(duì)稱性：1）膜脂與糖脂的不對(duì)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(duì)稱性：膜蛋白的不對(duì)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(duì)稱性是生物膜完成復(fù)雜的在時(shí)間與空間上有序的各種生理功能的保證。5、細(xì)胞表面有哪幾種常見(jiàn)的特化結(jié)構(gòu)？紅細(xì)胞膜骨架的基本結(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(dòng)、細(xì)胞與環(huán)境的物質(zhì)交換等功能有關(guān)。2）紅細(xì)胞膜骨架的構(gòu)成：血影蛋白四聚體游離端與短肌動(dòng)蛋白纖維（約13~15單體）相連，形成血影蛋白網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)兩個(gè)錨定點(diǎn)固定在質(zhì)膜下方：①通過(guò)帶4.1蛋白與血型糖蛋白連結(jié)；②通過(guò)錨蛋白與帶3蛋白相連。功能：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)第五章1、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（carrier

protein）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(guò)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(dòng)，如各類ATP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(duì)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(kāi)時(shí)能允許特定大小的溶質(zhì)通過(guò)，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2、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。P型離子泵(P-type

ion

pump)，或稱P型ATPase。此類運(yùn)輸泵運(yùn)輸時(shí)需要磷酸化是phosphorylation的縮寫(xiě))，包括Na+-K+泵、Ca2+離子泵。

V型泵(V-type

pump)，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(shí)需要ATP供能，但不需要磷酸化。F型泵(F-type

pump)，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?cè)谀芰哭D(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(xiě))。ABC運(yùn)輸?shù)鞍?ATP-binding

cassettle

transportor)，這是一大類以ATP供能的運(yùn)輸?shù)鞍?，已發(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。3、說(shuō)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(dòng)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(gè)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(shí)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(gè)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(gè)循環(huán)消耗一個(gè)ATP分子，泵出3個(gè)Na+和泵進(jìn)2個(gè)K+。生物學(xué)意義：動(dòng)物細(xì)胞借助Na+-K+泵維持細(xì)胞滲透平衡，同時(shí)利用胞外高濃度的Na+所儲(chǔ)存的能量，主動(dòng)從細(xì)胞外攝取營(yíng)養(yǎng)。4、動(dòng)物細(xì)胞、植物細(xì)胞和原生動(dòng)物細(xì)胞應(yīng)付低滲膨脹的機(jī)制有何不同？

①動(dòng)物細(xì)胞通過(guò)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(dòng)物通過(guò)收縮定時(shí)排除進(jìn)入細(xì)胞的過(guò)量的水而避免膨脹。5試述胞吞作用的類型與功能根據(jù)胞吞泡形成的分子機(jī)制不同和胞吞泡的大小差異，胞吞作用可分為兩種類型：胞飲作用和吞噬作用。胞飲作用是一個(gè)連續(xù)發(fā)生的過(guò)程，所有真核細(xì)胞都能通過(guò)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(dòng)物體內(nèi)，只有某些特化細(xì)胞具有吞噬功能。第六章1、為什么說(shuō)線粒體和葉綠體是細(xì)胞內(nèi)的兩種產(chǎn)能細(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(lái)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(dòng)的直接供能者，也是細(xì)胞內(nèi)能量的獲得、轉(zhuǎn)換、儲(chǔ)存和利用等環(huán)節(jié)的聯(lián)系紐帶。2.線粒體和葉綠體在細(xì)胞內(nèi)呈現(xiàn)的動(dòng)態(tài)特征。線粒體的分裂和融合葉綠體的分化與去分化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；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；膜間隙（intermembranespace）含許多可溶性酶、底物及輔助因子；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.為什么說(shuō)三羧酸循環(huán)是能量代謝的中心？第一，糖脂蛋白質(zhì)在分解代謝過(guò)程都要先生成乙酰輔酶A，乙酰輔酶A與草酰乙酸結(jié)合進(jìn)行三竣酸循環(huán)才能徹底氧化。即三梭酸循環(huán)是糖脂蛋白質(zhì)的共同代謝途徑。第二，三梭酸循環(huán)為糖、脂肪酸、某些氨基酸等物質(zhì)的合成代謝提供小分子前體（如三羧酸循環(huán)中產(chǎn)生的α-酮戊二酸是谷氨酸的前體）也就是說(shuō)三羧酸循環(huán)是糖、脂肪酸和某些氨基酸相互轉(zhuǎn)變的代謝樞紐?？偟膩?lái)說(shuō)，三羧酸循環(huán)中產(chǎn)生的中間體，既能為分解代懈提供來(lái)源又能為合成代謝提供物質(zhì)來(lái)源。5.電子傳遞鏈與氧化磷酸化之間有何關(guān)系？電子傳遞﹑質(zhì)子驅(qū)動(dòng)力的形成以及ATP合成是氧化磷酸化的核心。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(dòng)所推動(dòng)；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(gè)形成ATP的過(guò)程。它是在電子從NADH或FADH2經(jīng)過(guò)電子傳遞鏈傳遞給的過(guò)程中發(fā)生的。每一個(gè)NADH被氧化產(chǎn)生3個(gè)ATP分子，而每一FADH2被氧化產(chǎn)生2個(gè)ATP分子，電子最終被O2接收而生成H2O。即：1對(duì)電子的3次穿膜傳遞，將基質(zhì)中的3對(duì)H＋抽提到膜間隙中，每2個(gè)H＋穿過(guò)F1-F0ATP酶，生成1個(gè)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(gè)光系統(tǒng)互相配合，利用所吸收的光能把1對(duì)電子從H2O傳遞給NADP＋。即：1對(duì)電子的2次穿膜傳遞，在基質(zhì)中攝取3個(gè)H＋，在類囊體腔中產(chǎn)生4個(gè)H＋，每3個(gè)H＋穿過(guò)CF1-CF0ATP酶，生成1個(gè)ATP分子。7.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(gè)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?cè)诮M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(gè)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(gè)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(duì)CF1無(wú)抑制作用。8、氧化磷酸化偶聯(lián)機(jī)制的化學(xué)滲透假說(shuō)的主要論點(diǎn)是什么？化學(xué)滲透假說(shuō)主要論點(diǎn)：電子傳遞鏈各組分在線粒體內(nèi)膜中不對(duì)稱分布，當(dāng)高能電子沿其傳遞時(shí)，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(gè)梯度驅(qū)使下，H+穿過(guò)ATP合成酶回到基質(zhì)，同時(shí)合成ATP，電化學(xué)梯度中蘊(yùn)藏的能量?jī)?chǔ)存到ATP高能磷酸鍵。9、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(dòng)CO2的固定、還原。每循環(huán)一次只能固定一個(gè)CO2分子，循環(huán)六次才能把6個(gè)CO2分子同化成一個(gè)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(duì)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(kāi)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(chǔ)存的蘋果酸中經(jīng)氧化脫羧釋放出來(lái)，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(shí)間及空間上與C4途徑不同。10、為什么說(shuō)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(zhǎng)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。11、簡(jiǎn)述線粒體與葉綠體的內(nèi)共生起源學(xué)說(shuō)和非共生起源學(xué)說(shuō)的主要論點(diǎn)及其實(shí)驗(yàn)證據(jù)。內(nèi)共生起源學(xué)說(shuō)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(lái)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(zhǎng)期生存，說(shuō)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(lái)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。第七章1、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(dòng)中作用的理解?；|(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(gè)高度有序的體系；通過(guò)弱鍵而相互作用處于動(dòng)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(guò)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(guò)程，如糖酵解過(guò)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(dòng)、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(cuò)誤折疊的蛋白質(zhì)；⑷幫助變性或錯(cuò)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(shuō)細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)是一個(gè)結(jié)構(gòu)與功能密切聯(lián)系的動(dòng)態(tài)性整體？細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)包括內(nèi)質(zhì)網(wǎng)﹑高爾基體﹑溶酶體﹑胞內(nèi)體和分泌泡等,這些細(xì)胞器在結(jié)構(gòu)﹑功能乃至發(fā)生上是彼此相互關(guān)聯(lián)的動(dòng)態(tài)整體,因此稱之為內(nèi)膜系統(tǒng)。各區(qū)室之間通過(guò)生物合成﹑蛋白質(zhì)修飾與分選﹑膜泡運(yùn)輸和各種質(zhì)量監(jiān)控機(jī)制維系其系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)平衡。3.試述ER（內(nèi)質(zhì)網(wǎng)）的主要功能及其質(zhì)量監(jiān)控作用。功能：（1）蛋白質(zhì)的合成（糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的主要功能）（2）脂質(zhì)合成（在光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上）（3）蛋白質(zhì)的修飾與加工（4）新生多肽的折疊與組裝（5）肝細(xì)胞的解毒作用，肌質(zhì)網(wǎng)儲(chǔ)存與調(diào)節(jié)質(zhì)量監(jiān)控作用包括：（1）未折疊蛋白質(zhì)應(yīng)答反應(yīng)，即錯(cuò)誤折疊與未折疊蛋白質(zhì)不能按正常途徑從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中釋放，從而在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)聚集，引起一系列分子伴侶和折疊酶表達(dá)上調(diào)，促進(jìn)蛋白質(zhì)正確折疊，防止其聚集，從而提高細(xì)胞在有害因素下的生存能力（2）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)超負(fù)荷反應(yīng)，細(xì)胞除啟動(dòng)未折疊蛋白質(zhì)應(yīng)答反應(yīng)之外，正確折疊的蛋白質(zhì)在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)過(guò)度蓄積，特別是因膜蛋白在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)異常堆積也會(huì)啟動(dòng)其他促生存的機(jī)制來(lái)反制內(nèi)質(zhì)網(wǎng)壓力（3）固醇調(diào)節(jié)級(jí)聯(lián)反應(yīng)，是由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)表面合成的膽固醇損耗所致，通過(guò)固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白質(zhì)介導(dǎo)的信號(hào)途徑，影響特定基因表達(dá)（4）如果內(nèi)質(zhì)網(wǎng)功能持續(xù)紊亂，細(xì)胞將最終啟動(dòng)凋亡程序。4.試述高爾基體的結(jié)構(gòu)特征及其生理功能。解答一：>順面膜囊/網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)：中間多孔而連續(xù)的分支網(wǎng)狀>高爾基體中間膜囊：由扁平囊和管道組成形成不間隔，功能連續(xù)、完整的體系>高爾基體反面膜囊及反面高爾基網(wǎng)絡(luò)：蛋白分選的樞紐，蛋白包裝形成網(wǎng)格蛋白/AP包被膜泡，蛋白“晚期”修飾功能：參與形成溶酶體；參與細(xì)胞分泌活動(dòng)：調(diào)節(jié)型分泌組成型分泌蛋白質(zhì)的糖基化及其修飾：進(jìn)行膜的轉(zhuǎn)化功能；將蛋白水解為活性物質(zhì)解答二：1)結(jié)構(gòu)特征:高爾基復(fù)合體由成摞的囊泡疊置而成。。囊泡的邊緣部分連接有許多大小不等的表面光滑的小管網(wǎng)，其周圍還存在有衣被小泡和無(wú)被小泡。一個(gè)成摞存在的囊泡又稱為分散高爾基體，由5～8層囊泡組成,構(gòu)成了高爾基復(fù)合體的主體結(jié)構(gòu)。分散高爾基體在結(jié)構(gòu)和生化成分上具有極性，和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)臨近的近核一側(cè)，囊泡彎曲呈凸面,稱為形成面或順面；在遠(yuǎn)核的一側(cè)，囊泡呈凹面，稱為成熟面或反面。從順面到反面，囊泡膜的厚度逐漸增大。2)功能：(1)形成和包裝分泌物；(2)蛋白質(zhì)和脂類的糖基化；(3)蛋白質(zhì)的加工改造；(4)細(xì)胞內(nèi)的膜泡運(yùn)輸；(5)膜的轉(zhuǎn)化。高爾基復(fù)合體在內(nèi)膜系統(tǒng)中處于中介地位,它在對(duì)細(xì)胞內(nèi)合成物質(zhì)的修飾和改造中具有重作用。許多重要大分子的運(yùn)輸和分泌都要通過(guò)高爾基復(fù)合體。5、蛋白質(zhì)的糖基化的基本類型、特征及生物學(xué)意義是什么？蛋白質(zhì)的糖基化在糖基轉(zhuǎn)移酶（glycosyltransferase）作用下發(fā)生在ER腔面1）基本類型：N－連接糖基化（Asn）；O－氧連接糖基化（Ser/Thr）2）特征：N－連接與O－連接的寡糖比較類型特征N-連接O-連接1．合成部位2．合成方式3．與之結(jié)合的4．最終長(zhǎng)度5．第一個(gè)糖殘基粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)來(lái)自同一個(gè)寡糖前體天冬酰胺至少5個(gè)糖殘基N—乙酰葡萄粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)或高爾基體一個(gè)個(gè)單糖加上去絲氨酸、蘇氨酸、羥賴氨酸、羥脯氨酸一般1～4個(gè)糖殘基，但ABO血型抗原較長(zhǎng)N—乙酰半乳糖胺等3)蛋白質(zhì)糖基化的特點(diǎn)及其生物學(xué)意義⑴糖蛋白寡糖鏈的合成與加工都沒(méi)有模板，靠不同的酶在細(xì)胞不同間隔中經(jīng)歷復(fù)雜的加工過(guò)程才能完成。⑵糖基化的主要作用是蛋白質(zhì)在成熟過(guò)程中折疊成正確構(gòu)象和增加蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性；多羥基糖側(cè)鏈影響蛋白質(zhì)的水溶性及蛋白質(zhì)所帶電荷的性質(zhì)。對(duì)多數(shù)分選的蛋白質(zhì)來(lái)說(shuō)，糖基化并非作為蛋白質(zhì)的分選信號(hào)。⑶進(jìn)化上的意義：寡糖鏈具有一定的剛性，從而限制了其它大分子接近細(xì)胞表面的膜蛋白，這就可能使真核細(xì)胞的祖先具有一個(gè)保護(hù)性的外被，同時(shí)又不象細(xì)胞壁那樣限制細(xì)胞的形狀與運(yùn)動(dòng)。6.溶酶體是怎樣發(fā)生的？它有哪些基本功能？1）初級(jí)溶酶體由高爾基體分泌形成，含多種酸性水解酶。次級(jí)溶酶體是正在進(jìn)行消化作用的溶酶體，分為自噬溶酶體和異噬溶酶體。殘?bào)w又稱后溶酶體，已失去酶活性，僅留未消化的殘?jiān)?）基本功能⑴清除無(wú)用的生物大分子、衰老的細(xì)胞器及衰老損傷和死亡的細(xì)胞，防御功能（病原體感染刺激