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细胞生物学大题

细胞生物学大题
细胞生物学大题

第一章

1.细胞生物学研究内容和主要任务是什么?

是运用包括分子生物学技术在内的理化技术,从细胞、亚细胞和分子结构三个层次研究细胞生命活动的科学。主要任务是在形态方面,观察了解细胞的整体结构、亚微结构和分子结构,以阐明细胞生命活动的结构基础,在功能方面研究细胞内各部分的化学组成和新陈代谢活动,及其之间的关系和相互作用,以阐明生物有机体的生长、分化、运动、遗传、变异、衰老、死亡等基本生命活动的规律

2细胞生物学与医学科学关系如何?

基础医学:以本学科为基础。组培的各种组织以细胞为基础。临床医学:人体无数细胞组成,大量细胞损伤必然导致人体组织器官的损伤,引起疾病。比如基因治疗。细胞生物学和医学发展相互影响,相互促进。

3主要分支学科

遗传、生理、化学、社会、形态、分子等

4细胞生物学的简单发展过程

细胞的发现(1665 英国hooke自制显微镜发现死细胞1677 荷兰leeuwenhoek 用高倍放大镜和显微镜观察活细胞)、细胞学说的建立(1838 schleiden 和schwann白细胞学说)、经典细胞学阶段(光学显微镜)、细胞生物学阶段(多学科互相渗透)、细胞分子生物学阶段电子显微镜(1953 watson +crick 提出dna双螺旋结构1958 crick 创立遗传信息传递的中心法则)

5研究热点

细胞通讯与细胞信号转导、细胞增殖与细胞周期的调控、细胞的生长与分化、细胞衰老与死亡、干细胞及其应用、细胞工程等方面。

6如何学好细胞生物学:

3个关系:1整体与局部2静态与动态3结构和功能

大纲为主,重点难点,预习复习,实验理论相结合

第二章

原核细胞和真核细胞的异同

共同:1.具有一套共同的基因密码;2.在核酸中储存遗传信息,并主要遵循dna rna 蛋白质途径转移遗传信息3.使用蛋白质(偶尔rna)促成化学反应;4.在核糖体上合成蛋白质;5.atp作为能量流通方式。

不同在于:1.结构上:细胞大小、细胞核、染色体(DNA的型,组蛋白的有无,核外遗传信息)、细胞器(包括核糖体)、内膜系统、细胞骨架;2.大分子合成:转录和翻译、转录和翻译后大分子的加工修饰、内吞作用和外吐作用;3.分裂:中心粒、细胞分裂。

在细胞的起源过程中,生物大分子是如何产生的

小分子单体在何时条件下会自发聚合形成大分子,但生命大分子最重要的特征是自我复制能力,只有当大分子具备这种知道自身复制的能力时,才能繁殖和进化。足有储存遗传信息和自我复制能力的原始大分子出现,标志着生物进化的开始。

原核细胞生物的特点

两类:古细菌和真细菌形态,dna含量,细胞壁,细胞膜,拟核,没细胞器,核糖体

真核细胞的特点

细胞核,各种细胞器:线粒体,叶绿体,溶酶体和过氧化物酶体,内质网、高尔基体、细胞骨架,内共生假说

多细胞生物具备哪些特性

单细胞生物聚集发展进化而成

第三章

1.光学显微镜的基本结构和使用

将微小结构放大,以便观察显微结构的光学仪器。把目镜和物镜的放大倍数相乘,就是这种装置的显微镜大约的放大倍数,根据不同需要,调解放大系统、照相系统、机械和支架系统,可有不同用途的显微镜,普通光学显微镜,暗视野显微镜,荧光显微镜,相差显微镜,激光扫描共焦显微镜.。

对象是生物样品和活细胞,前者生物样品处理:固定、包埋、切片、染色(苏木精-伊红)。,有的需要荧光标记。后者利用相差显微镜(Phase contrast microscope) ,物镜和聚光镜上分别增加了相板和换装光阑,从而利用光衍射和干涉的特性,将通过活细胞不同区域的光波相位差转变为增幅差,使透明的活细胞和背景之间产生的反差被观察到,应用于观察活的培养细胞微细结构和变化常用。

结构(立体):机械部分(镜桶、柱、座,物镜转换器,调焦装置——支架作用)、照明部分(反光镜,聚光其,光阑——调节光源)、光学部分(物镜,目镜——放大系统)

2.当前的细胞生物学研究技术。

显微镜技术(形态、结构、变化),细胞化学技术(细胞乃至细胞器的结构与功能的关系),流式细胞技术、细胞分级分离技术(分离纯化和分析细胞及其组分),体外细胞培养技术、胚胎干细胞培养技术、细胞融合或杂交技术(机体细胞能在体外长期生长繁殖,并具有新性状以及用于“治疗性克隆”),原位杂交技术、PCR、反义技术、基因转移技术、基因敲除与敲进技术(进行分子细胞生物学研究)

2.比较光学显微镜、电子显微镜的原理、特点和应用范围。

原理上:电镜用电子束代替照明光源;电镜使用电子透镜,而不是光镜;成像原理不同;所用样品制备方式不同。电镜观察制备程序复杂,技术难度和费用较高,取材、固定、脱水、包埋、切片、染色等环节上需要特殊试剂和操作。

3.流式细胞术的原理是什么?该技术在细胞生物学的研究中有哪些应用?

4.PCR方法的原理及其应用:

体外基因扩增技术。利用DNA半保留复制的原理,通过控制实验温度,使DNA出于变形、复性和合成的反复循环中,从而达到在体外快速扩增特异性DNA片段的目的。具体为微量离心管中加入反应体系(缓冲液、DNA模板、DNTP底物、一对引物和耐热dna聚合酶(Taq)),在试管中复制出特定的基因片段。过程包括模板DNA热变形(双链解单链)、引物与模板退火(两者结合复性)、引物延伸(两条双链)3个步骤。如此循环多次,DNA分子指数增加,在几小时内完成扩增百万倍,,可用于进一步研究分析。

应用:利用PCR可以将任何一感兴趣DNA分子或基因片段扩增至足够数量,而只需要极少量的模板DNA,进行基因结构分析、克隆基因、检测基因表达水平、疾病的分子诊断、法医鉴定、亲权鉴定等,注意防止污染,出现假阳性。

理解说明单克隆抗体在细胞生物学研究上的应用。(P34)

解决抗血清的特异性问题,永久性产生,特异性强,针对复杂的抗原混合物的少量抗原的抗体。

应用哪些方法观察细胞和亚细胞微细结构(光镜、电镜)

采用哪些主要技术进行生物大分子的研究。(目录)

简要说明培养细胞的过程。P22

培养皿,真核细胞株的产生,细胞融合形成杂交细胞,胚胎干细胞培养

怎样进行细胞组分的分级分离。P25

第四章

DNA和RNA的异同点(组成、分布、结构及功能)

共同点:同属于核酸,都是高分子的链式结构,生物遗传的物质基础,与生物生长、繁殖、发育、遗传和变异关系都密切

不同点:

1组成:DNA为脱氧核糖核酸,核苷酸上戊糖的2…-碳位上的羟基脱去一份子氧,碱基类型为AGCT,RNA为核糖核酸,羟基完整,碱基为AGCU

2结构:

DNA由两条脱氧核糖核苷酸链组成,两条链的走向反向平行。双链中,亲水的脱氧核糖-磷酸位于螺旋外侧,彼此通过3…,5?-磷酸二脂键连接,形成DNA分子骨架;碱基位于双螺旋内侧,每个碱基均与对应链上的碱基出于同一平面而以氢键结合,四种碱基中,A配对T,两氢键;G 配对C,三个氢键,称为碱基互补原则。所以两条链互补,DNA为右手螺旋结构,螺旋直径2nm,螺距为3.4nm,螺旋每旋转一周包括10对碱基,所以每一个碱基平面之间的距离为0.34nm,双螺旋结构上存在这两条凹沟,分别称为大沟小沟,与脱氧核糖-磷酸平行.。

RNA各种类型都由一条多核苷酸单链组成,长短不易,基本上呈线性。

1其中mRNA占总数的1-5%,真核mRNA具有7甲基3磷酸鸟甘的帽子结构,还有多聚腺苷酸尾巴,两端均有非翻译区,中间是编码区,

2 rRNA80-90%部分节段环状或发夹状,与蛋白质共同构成核糖体,真核80s,原核70s。

3 tRNA占5-10%,化学组成含有稀有碱基,局部双链,所以二级结构呈三叶草形,3…端为CCA 碱基,氨基酸结合在此羟基上面,称为氨基酸臂,与对应的是环状,称为反密码环,上有反密码子。

4snRNA占不到1%,拷贝数多,二级结构又发夹结构。

分布:DNA核内。SnRNA细胞核内;mRNA转录前期细胞核内,后期位于细胞质中,tRNA和rRNA合成后均位于细胞质中。

功能:DNA为存储、复制和传递遗传信息,半保留复制完成。mRNA遗传信息流向过程中携带来源于DNA遗传信息与细胞质中的核糖体结合,作为合成蛋白质的模板,中间编码区每三个相邻的碱基组成一个密码子,由密码子确定蛋白质的氨基酸的排列顺序“翻译”,原核多顺反子,真核单顺反子tRNA功能是识别激活的氨基酸,形成氨酰-tRNA复合体,并借助自身的反密码子与mRNA的密码子互补,从而将携带的氨基酸运输到核糖体,供合成蛋白质需要。rRNA主要参与核糖体的形成。SnRNA主要参与基因转录产物的加工过程。

试述核酸的结构、分类和功能P43

蛋白质的基本单位?几级空间结构?特点?P47…

a-氨基酸的结构,肽键,四级结构

蛋白质的作用:

1.支持机体作用(胶原蛋白、细胞骨架)2酶3物质运输(膜蛋白载体)4参与机体防御(免疫球蛋白)5参与肌肉收缩作用(肌动蛋白、肌球蛋白)6参与细胞内调节、基因表达调控

说明碳水化合物的构造

单糖和多糖。单糖(葡萄糖)主要营养成分,分解后为细胞提供能量,并可合成其他细胞组分的原料。糖苷键连接为多糖,为糖的储存形式也是细胞的结构成分。分子式(ch2o)n,3=-5炭糖常见,环化结构多见,少数糖苷键合成即为寡糖,大量合成聚合物为糖原或淀粉,还可以在信号转导过程中起重要作用。

蛋白质由氨基酸脱水缩合的过程

a氨基和另一个氨基酸a羧基之间脱水形成化学键成为肽键,由氨基向羧基方向合成

第五章

1.细胞膜的组成成分:

膜脂、

双亲性分子分成3类:磷脂、胆固醇、糖脂

1磷脂包括pc,ps,pe,sm,pi 磷脂酰碱基和脂肪酸通过甘油基团结合而成,前者清水头有极性,亲水,后者长短不一,一条饱和,一条不饱和,没有极性,疏水尾。

2.胆固醇,调节膜流动性和稳定膜作用的胆固醇。

极性头羟基团,非极性疏水结构为zi环和羟链,极性头紧挨磷脂的极性头部,将zi环固定在磷脂临近头部的羟链上,增加稳定性,动物胆固醇多。

3糖脂(脂类和寡糖)细菌和植物中为甘油脂类衍生而来,一般为PS,动物则为SM,不同类型的糖脂主要区别再与极性头部不同,均位于膜的非胞质面单层,糖基暴露在表面,作用可能作为某些大分子的手提,与细胞识别和信号转到有关。

膜脂水溶液中自动形成双层,功能构成屏障和本身粘滞流体带来功能有关,脂质体(liposom)形成lipid bilayers 把疏水的为不夹在头部的中间,为了避免双分子层两端疏水尾部夹在头部的中间,为了避免接触水,游离端自动闭合。具有自我装配自我封闭,流动性。

膜蛋白;

神经细胞绝缘的髓鞘中含量不到25%,担负能量转换功能的线粒体中蛋白质的含量约为75% 其余介于之中,它具有:转运功能,受体功能,支撑连接细胞骨架成分和细胞间质成分(连接体功能),细胞分化和细胞连接有关,酶催化功能。

分为膜内在蛋白(整合蛋白)全部或部分插入细胞膜内,直接与脂双层的疏水区域相互作用,和膜外在蛋白(膜周边蛋白)不直接与脂双层疏水部分相互连接,他们常常通过离子键,氢键与脂质分子或膜表面的蛋白质分子相结合。前者多以a螺旋的方式穿过脂双层,少数b桶状结构,用去垢剂溶解膜,才能分离;后者高盐溶液或某些化学物质就可以去除了。

2.细胞膜的不对称性;

膜脂

糖脂绝对分布不对称:PC,SM多在外层,PS,PE,PI多在内层,糖脂的低聚糖侧链只分布在细胞膜与细胞内膜系统的的非细胞质面,磷脂不对称是相对的,含量和比例的不同

膜蛋白分布的不对称:均有特定位置,脂双层的分布也是不对称的,跨膜蛋白穿过脂双层也是有一定方向性的,不发生翻转运动,糖蛋白也是,膜外在蛋白分布在膜的内外表面的定位也是不对称的。

流动性(膜脂和膜蛋白出于不断的运动状态,处于液晶态,过渡状态,既有流动性,又有固态分子的有序排列)

脂双层是一种二维流体:

1膜脂分子能进行各种运动:侧向,翻转(新和成的磷脂分子在内质网上转位),旋转,弯曲(尾部摆动),伸缩振荡

2脂双层流动性影响因素依赖与组成成分:脂肪酸链的饱和程度和长度(相变和相分离),胆固醇含量(防止羟链相互聚集,相变,稳定流动性,增强稳定性),PC与SM的比值,膜蛋白的影响。

膜蛋白在质膜中的运动:侧向,旋转

流动镶嵌模型学说的内容以及优缺点。

生物膜看成镶嵌有球形蛋白质的脂类二维排列的液态体,膜是一种动态的、不对称的具有流动性的结构。膜中脂双层构成膜的连续主题,既有固体分子排列的有序性,又具有液体的流动性。蛋白以各种形式和分子层结合。强调膜的动态性和蛋白质的镶嵌关系,可以解释很多现象,不能说明具有流动性的质膜在变化过程中怎样保持膜的相对完整和稳定性。加上了晶体镶嵌模型,板块镶嵌模型。

生物膜在癌变细胞中的作用。

恶性转化过程中,1参与糖脂合成糖基转移酶活性降低,糖链短缺,不能接触延伸,粘着力下降,失去接触抑制。2蛋白小时,失去黏着作用,易于脱落,请润病灶周围,并能其他途径转移,3同时糖蛋白的改变使免疫细胞不能识别和攻击他,逃避免疫监视,4

细胞膜通透性增加,氨基酸转运更多,5细胞膜还出现微绒毛、皱褶,变形足或者突起。

第六章

1被动运输与主动运输的区别

被动运输定义,特点:高浓度到低浓度,顺浓度梯度,不消耗细胞代谢能,可要可不要膜蛋白的介导

主动运输定义,特点:低浓度到高浓度,逆浓度梯度,消耗细胞代谢能,需要载体蛋白。

2跨膜运输方式以及各种方式的特点。

被动运输(简单扩散,易化扩散(载体蛋白介导,通道蛋白介导))

主动运输(原发性主动运输,继发性主动运输)

3离子梯度驱动的主动转运、协同运输(肠上皮细胞对葡萄糖的转运为例)

定义,分类1同向协同运输:钠顺浓度梯度伴有葡萄糖或氨基酸的逆浓度梯度运转2逆向协同运输:钠钙和钠氢交换载体。

钠钾泵的结构特点和转运机制主动运输的一种载体蛋白,大小亚基组成,大亚基多次传

膜的跨膜蛋白,细胞质面又一个A TP结合位点和3个高亲和力钠结合位点,膜外表面有

2个钾高亲和力结合位点和一个哇巴因(能一直ATP酶)的结合位点。

通过ATP驱动的泵的构型变化,注意泵的磷酸化和解磷酸化,以及顺序。

自身对ATP水解提供能量,逆浓度和电化学梯度排钠收钾,维持细胞内高钾低钠的离子梯度(进一步造成膜电位的改变)还可以维持渗透压平衡,调节细胞容积,高钾是核糖体合成蛋白质和糖酵解过程中重要酶活动的必要条件,物质吸收(协同运输)

两种膜转运蛋白(载体、通道)在分子结构与转运功能方面有何不同?P68P71

(点石成金P34)

神经接头在神经冲动传导过程中各闸门通道顺次开闭过程以及作用

1神经冲动到达神经末梢,细胞膜去极化,电压闸门钙通道瞬间开放,大量钙由此进入细胞内,引起神经末梢内突触小泡的乙酰胆碱释放到突出间隙内。

2释放的乙酰胆碱与突触后肌细胞膜上的乙酰胆碱配体型受体结合,形成钠阳离子通道,钠离子进入,引起细胞吗哦局部去极化。

3肌细胞膜去极化使电压闸门钠离子通道短暂开放,大量钠离子进入,进一步去极化,形成动作电位,扩散到整个肌细胞膜

4肌细胞膜广泛去极化,使肌质网上钙离子释放通道开放,大量钙离子进入细胞质内,引起肌原纤维收缩。

细胞表面受体有哪几种类型,各自特点?P75 (点石成金P66)

离子通道偶联受体,

既有信号结合位点,又是离子通道,无需中间信号转导步骤。主要分布在神经细胞和可兴奋细胞的细胞膜上,如配体闸门通道,神经递质(配体)结合后受体构象改变,,导致离子通道开放或关闭,转为电信号,改变细胞兴奋性。

G蛋白偶联受体,

配体与细胞表面受体节后后激活偶联的G蛋白,活性G蛋白哎激活产生第二信使的酶类,通过第二信使引起细胞的生物学效应,激活某些分子以改变细胞的膜电位,对应的配体又肾上腺素,血清素,胰高血糖素等。

酶偶联受体

存在与细胞表面,与酶偶联,此类受体配体一般为细胞因子、干扰素,生长因子。如酪氨酸激酶受体,当配体与受体结合,激活受体的酪氨酸单倍激酶活性,引起一系列的磷酸化级联反应,引起细胞生物学效应。不需要信号蛋白(G蛋白),本身的酪氨酸蛋白激酶的激活完成信号跨膜转导。又如受体酪氨酸激酶,细胞内区是酪氨酸蛋白激酶翠花部分,当构象改变,受体二聚化,引起受体磷酸化,磷酸化的酪氨酸残基形成多个SH2结合位点,含对应结构并被激活,启动跨膜信号的传递。

以cAMP途径为例说明G蛋白偶联受体介导的信号转导过程。P76

G蛋白偶联受体,跨膜7次的a螺旋多台联,N端在外,跨膜部分疏水,与G蛋白直接相连,当受体与配体结合后引起受体细胞内短发生变构,而形成G蛋白相连的结构域,G蛋白与之结合并被激活,信号向下游传递,引起细胞生物学效应,G蛋白作用过程,激活第二信使(直接激活磷脂酶C产生GDA和IP3),或由G蛋白激活AC传入cAMP第二信使,

AC信号转导途径,RS-CS-AC-cAMP途径。

磷脂酰肌酐信号转导过程及作用机制。P78

PI在ATP存在下经磷脂酰激酶磷酸化,生成PIP,再次磷酸化,生成含量低当及其重要的PIP2,通过PLC的作用使PIP2分解为IP3和DAG两个第二信使,前者水溶性分子,进入细胞之内,在GP参与下,与钙离子通道的特意受体结合,并打开通道释放钙离子,钙离子与钙调蛋白合成Ca2+-CaM复合物,此物再激活细胞内钙激酶,再激活分解cAMP,使cGMP水平iangdui

三生,导致细胞分裂增殖,DAG磷酸化PKC,引起不同生物学效应

第七章

什么是细胞连接?它有哪些类型?特点和功能?

机体同一组织内或不同组织间通过相邻细胞表面的特化及细胞间歇所形成的最基本、最常见的组织结构形式,根据电镜观察资料显示的结构形式及特点,分为封闭连接(紧密连接tight junction),锚定连接,通讯连接。

紧密连接(tight junction)P82

细胞膜紧密相邻,细胞间隙封闭的点对合结构,主要鉴于体表和体内各种管腔以及各种腺体上皮细胞间隙腔面之顶端部侧面。连接处,相邻细胞借助他们各自双层脂质膜的外层紧密相贴,并通过特殊的跨膜蛋白对合交联,形成条索状的密闭链接结构——封闭索(sealing strand),钙浓度与封闭连接的好坏呈正比,紧密连接的作用是封闭了细胞间隙,有效阻止各种物质分子从细胞间通过,保证了细胞内外物质转运活动的方向性,维持细胞选择性屏障(血脑屏障),拥有一定的机械支持功能。

锚定连接(anchoring junction)广存在多种组织中,细胞骨架系统参与了粘合连接结构的形成,因此使之具有增强组织支持、抵抗机械助理的重要作用,根据粘合部位,结构形态以及和细胞骨架之间的不同关系,分为

带状桥粒(belt desmosome)P83

又称intermendiate junction或adhesion belt 常见于柱状上皮细胞顶端紧密连接下方。主要形态:相邻细胞存在宽约15-20nm的间隙,中有交织结合的丝状致密物质(钙粘素家族的跨膜糖蛋白胞外部分);细胞质面,可见与细胞膜平行排列的微丝,通过与前者的相连,组成牢固连接的跨细胞网络,具有保持细胞形态和传递细胞收缩力的作用。

点状桥粒(spot desmosome)P83

存在与上皮细胞粘合带(中间连接)下方和基侧面,也可见于心肌闰盘等组织,主要形态:相邻细胞经由一纽扣装连接结构铆连,又称粘合斑

存在宽约30nm的间隙,中间连接相似的丝状物交织,形成一条与细胞膜平行的非连续性致密间线,在连接处细胞质面,圆盘状致密斑为附着板,大量中等纤维汇集附着与上并回折成网状衍生于细胞质,点状桥粒坚韧牢固,跟因与其连接一体的细胞内张力丝状(中等纤维)构成网络支架体系,赋予组织较强的抵御和耐受机械力作用的能力,肌肉组织不会因为收缩而导致断离;上皮组织也不会因外界张力而造成撕裂。

半桥粒(hemidesmosome)P84

上皮组织基底层细胞和基底膜之间的连接装置,相当于半个点状桥粒,跨膜糖蛋白内侧和细胞质附着板相连,膜外侧部分通过基底膜成分层粘连蛋白等把上皮细胞锚定于基底膜,体外培养细胞也是这么附着与培养皿上的。

通讯连接communicating junction 分为gap junction ,chemicalsynapse,仅见于植物的胞间连丝Gap junction P84普遍散在分布与相邻动物细胞之间,间隙2nm左右,主要特征:细胞间隙中从集的圆柱状颗粒——基本结构单位连接小体(connexon)

Connexon6个亚单位环列的桶状结构,细胞膜中(同类蛋白)两两相偶,对合连接,不仅是结构形式,还是细胞间之间连同的通道。亚单位是进化高度保守连接蛋白connexin。具有4个a 螺旋结构跨膜区,蛋白之间差异不同在细胞质的c端,直径大小和功能受膜电位,钙浓度,pH 值影响,以可调控的亲水性蛋白通道的连接小体的间隙连接,在不具备电兴奋组织中,可建立代谢互助和代谢偶联,保证同一组织内不同细胞之间物质的交流,均分,功能平衡协调。在具备电兴奋组织中,允许各种带点离子通过这电阻抗低通道快速穿梭细胞,形成电偶联,这是细胞信息快速准确传到的基本功能机制之一。

目前所知的细胞黏附分子(需要了解特点吗?)

钙粘素(钙依赖行细胞粘连糖蛋白),选择素(与特定糖基结合的糖蛋白),整合素(异源二聚体糖蛋白),免疫球蛋白超家族CAM

第九章

1内膜系统?成员?简述各自结构和功能?

真核细胞内特有的那些在结构和功能上为连续统一体的细胞内膜,分隔出许多封闭性区域,膜性器官,有的相互连接,有的靠转运小泡联系。

成员:核膜、粗、滑内质网、高尔基复合体、溶酶体、过氧化物酶催体(分解过氧化氢)、微体以及小泡等。

功能:1为蛋白质、酶、脂类和糖类的的合成场所2包装和运输合成物质3蛋白质分选。

分布于细胞基质中(cytosol)除细胞器和内含物以外稳定均质而半透明的水基凝胶(water-based gel)

2核糖体的亚微结构和功能

大小不等两亚基,一般游离状态,当小亚基结合mRNA后,才一起成为完整核糖体,小亚基功能1结合mRNA。2提供tRNA结合点(P、A位点),大亚基功能:1稳定tRNA:具有转肽酶活性:将P位上的肽酰基转移给A位上的氨基酰tRNA,形成肽键。具有起动因子、延长因子及释放因子的结合部位。2激活肽链转移酶3携带和容纳新贺成,持续增长的肽链,从中央管释放出,转移到细胞质或内质网腔中。4具有GTPase活性: 水解GTP,获得能量。

3简要说明蛋白质合成和哪些细胞器有关?

粗滑内质网、高尔基复合体、溶酶体

4以外输型蛋白合成与途径为例,说明内膜系统各成员之间的相互关系

ER

可溶性蛋白酶,抗体等分泌蛋白和结合蛋白等驻留蛋白合成五步骤

1. 信号肽SP和SRP信号识别颗粒结合,引导ribosome进入内质网膜结合

SP(singal peptide)由信号密码翻译出来的,由16-26个氨基酸组成,在研究浆细胞如何合成抗体时被发现,位于免疫球蛋白氨基端,能指引核糖体成为Membrane-bound ribosome,Free ribosome则是无SP的。还能引导合成多肽链进入内质网腔内。

SRP(signal recongnition particle),细胞基质中存在,哺乳动物由6个多肽亚单位和一个RNA 分子分子组成,通常亲和力低,出现信号肽(多肽链复制80个氨基酸左右),亲和力上升,夺占了A位点(tRNA通常位点),停止复制,特异性结合成为SRP-核糖体复合物,同RER上受体结合后在开始复制。大亚基也有ribophorin1和2相结合(提高附着稳定性),docking protein (SRP受体)的结合这是暂时的,有SRP循环

2. 核糖体合成多肽链经过膜传入腔内

信号肽酶切掉信号肽(蛋白酶降解),肽链继续合成,最后核糖体在分离因子作用下,“核糖体循环”

根据信号肽作用,提出信号假说(signal hypothesis),仅信号肽引导蛋白进入内质网,无它蛋白进入不能进入,进入就被降解

3. 分子伴侣可在腔内对protein折叠

分子伴侣待多肽链转移到腔内,能识别正在合成或部分折叠的多肽,并结合之予以正确折叠(自身独特结构稳定区域功能单位),只是陪衬作用,不参与底物形成。其包括蛋白二硫键异构酶PDI-切断错误二硫键,结合蛋白Bip-结合不正常肽链滞留之,葡萄糖调节蛋白94 Grp94(内质网标志分子伴侣)参与新生肽链折叠和转运,癌细胞表达增多。它们C端末又滞留信号肽KDEL,与内质网KDEL受体结合,驻留内质网腔内,故称为retention prptein

4. 新合成protein在腔内进行糖基化

分泌蛋白进入腔内,膜蛋白存留膜内。进入腔内大部分要糖基化,形成糖蛋白。

寡糖(一般为N连接寡糖)先和膜上多萜醇连接活化(焦磷酸链与多萜醇结合),再经寡糖转移酶,转移到天冬酰胺残疾的NH2基团,(也存在一些o连接寡糖,在高尔基体一些氨基酸的OH基团上实现)

5. protein进高尔基体分泌处分泌

正确折叠和N糖基化后,转运到高尔基体,通过COPⅡ(内质网到高尔基体)途径转运。COPⅠ识别KDEL滞留信号回收和运送驻留蛋白

GOLGI

位于细胞核附近,由扁平囊泡、小泡和大泡构成的膜型细胞器,标志性酶,具有生成面和成熟面两种极性面,各种细胞各三维结构不同。

Golgi结构和化学组成

1由扁平囊泡、小泡和大泡构成。

前者为主体部分,一般4-6个扁平囊泡平行排列成Golgi stack,主体呈弓形或球形。凸面靠近核或内质网为forming face或immature face,与其相反的凹面朝向细胞膜侧,为mature face或secreting face。在forming face ,常见小泡分两种类型,表滑小泡(多数)或有衣小泡(绒毛样),

他们又称作transfer vesicle(附近RER出芽生长而来,将蛋白转运到golgi),在mature face,可见量不等,体积大的大泡,是种电子密度不同,不同成熟程度的分泌泡(由扁平囊泡末端膨大而成,为高尔基体分泌产物)。

2化学构成及其标志细胞化学反应

常用四种标志细胞化学反应,即嗜锇反应,焦磷酸硫胺素酶TPP酶反应,胞嘧啶单核苷酸CMP酶反应和NADP酶反应,第一种为生成面标志反应,第二种水解TPP,为成熟面标志反应,第三种酸性磷酸酶,为溶酶体标志酶,存在于成熟面结构,第四种水解NADP,为中间膜囊标志

3构筑复杂三维结构

根据膜囊区形态结构、化学反应和执行功能,分为3部分

Cis golgi network

顺面最外侧,又称cis膜囊,中间多孔连续分支的管网状结构,主要分选来自ER蛋白和脂类,分选大部分入medial golgi stack,小部分回ER(驻留蛋白被识别出了KDEL主流型号)medial golgi stack

中间,数层膜囊和管道构成,不同间隔的完整膜囊体系。主要执行多数糖基修饰,糖脂形成以及golgi有关多糖合成。

Trans golgi network

反面最外层,与中间膜囊相连,形态管网状,并与囊泡(未成熟分泌泡)连接。形态各细胞各不同,化学特性也是,动态变化。主要对蛋白质分选和修饰,之后分泌泡输出细胞或云向溶酶体。

高尔基体主要功能

1分泌活动:

修饰和转运作用,分泌蛋白在RER合成,运送到golgi,修饰后进入分泌泡,经胞吐作用出细胞。膜蛋白,酸性水解酶,胶原纤维等也都修饰定向转运。

2加工修饰蛋白质、糖脂等

糖蛋白(分泌蛋白和溶酶体酶)由RER合成蛋白经糖基化修饰而成,对它糖基化意义:保证蛋白折叠正确和增强稳定,利于分类和包装,单方向转运。

糖脂(脑苷脂,神经节苷脂末端半乳糖或者唾液酸的糖脂)糖基化,与磷脂类似,生物膜成分,意义:其糖链均暴露与细胞表面,不同细胞相互识别结合,外来细胞鉴别清除(免疫过程);定向作用,外侧多于内侧,不对称性。

Golgi对糖蛋白和蛋白多糖具有硫酸盐化作用

密度梯度离心三段高尔基密度实验说明:高尔基体至少三个含修饰蛋白的特定酶的区域,糖蛋白在转移过程中,在中间扁囊中接受N-乙酰葡萄糖胺,在反面扁囊接受半乳糖,也可能接受唾液酸,磷酸转移酶可能存在顺面扁囊。

3蛋白质分选

RER合成各种蛋白进加工修饰分别成溶酶体蛋白、分泌蛋白、膜蛋白等,在反面高尔基网状结构生成运输小泡,再网格蛋白变成衣被包裹的小泡(蛋白分选信号与衣被小泡膜上相应受体结合),运送过程中,衣被消失返回(受体循环),蛋白被送往细胞不同结构

4水解、加工蛋白

有些蛋白必须水解、加工后才有活性:如神经肽,RER合成,为多个同种氨基酸序列构成的前体,在golgi反面网状结构蛋白水解酶作用才具生物活性。胰岛素原A、B两条多肽链和连接作用的C肽链,转变酶切出C肽链,成为活性胰岛素

5参与膜转化

转运物质过程中参与了膜转化,从磷脂、胆固醇和蛋白质组分看,golgi膜介于ER膜和CELL 膜之间,可见逐渐转变过程关系。新膜RER合成,运输融合成golgi膜,再出芽生长分泌小泡到细胞膜,融合之,这种高尔基体参与的转化称为膜流活动,有利于物质运输,还使膜性细胞器膜成分不断补充更新。

病理条件下golgi

细胞(癌细胞)根据分化程度显著差异(正比关系),中毒细胞高尔基体分泌功能受限(脂肪肝),技能亢进则golgi肥大

5使用信号假说解释核糖体所合成的分泌蛋白质如何从内质网腔外侧进入内质网腔内?

信号肽SP和SRP信号识别颗粒结合,引导ribosome进入内质网膜结合

SP(singal peptide)由信号密码翻译出来的,由16-26个氨基酸组成,在研究浆细胞如何合成抗体时被发现,位于免疫球蛋白氨基端,能指引核糖体成为Membrane-bound ribosome,Free ribosome则是无SP的。还能引导合成多肽链进入内质网腔内。

SRP(signal recongnition particle),细胞基质中存在,哺乳动物由6个多肽亚单位和一个RNA 分子分子组成,通常亲和力低,出现信号肽(多肽链复制80个氨基酸左右),亲和力上升,夺占了A位点(tRNA通常位点),停止复制,特异性结合成为SRP-核糖体复合物,同RER上受体结合后在开始复制。大亚基也有ribophorin1和2相结合(提高附着稳定性),docking protein (SRP受体)的结合这是暂时的,故分离开,有SRP循环。

核糖体合成多肽链经过膜传入腔内

当和受体结合后,信号肽经过膜,传入膜腔内,信号肽酶切掉信号肽(蛋白酶降解之),肽链继续合成到完整,最后核糖体在分离因子作用下脱离,“核糖体循环”

根据信号肽作用,提出信号假说(signal hypothesis)作用经SRP携带,将游离核糖体引导到内质网膜的表面,并与之结合,继续起蛋白质合成,可溶性蛋白、膜蛋白都可以引导,不过仅有信号肽蛋白才能被进入内质网,无它蛋白进入不能进入,进入就被降解

结合高尔基复合体形态特征,谈谈它如何行使起生理功能的

试诉溶酶体和矽肺的关系。

矽尘引起溶酶体破裂的矽肺:1矽尘被吞噬细胞吞如为,进入溶酶体后不被消化,破坏稳定性引起溶酶体破裂,细胞死亡2释放的二氧化硅不断被吞噬细胞吞如,再诱导巨噬细胞死亡3吞二氧化硅的部位成纤维细胞合成大量胶原蛋白,胶原纤维沉积,降低肺弹性,妨碍肺功能形成矽肺。咯血是因为释放出来的溶酶体酶溶解微血管壁。

内质网分为几种?形态结构和生理功能上各有什么特点?

RER主要从事蛋白质合成,蛋白质折叠,蛋白质糖基化,蛋白质运输,膜脂合成。

SER功能:1几乎所有脂类和固醇激素的合成,含合成胆固醇的,和脂类合成有关的酶。2糖原代谢:糖原分解3肝细胞解毒(解毒有关的酶类,如细胞色素P450)4运输蛋白质和脂类,如小肠上皮,横纹肌收缩(储存调节钙离子,肌浆网),以及胆汁、血小板和核膜的形成。

简述内质网分泌蛋白合成和分泌过程

内质网可能出现哪些病理变化?

1病变条件下内质网肥大和肿胀:前者主要是水钠流入,囊泡化融合之,低氧(核糖体脱落减少)、辐射和阻塞、病肝等均引起内质网肿胀和扩张。极度脱水时候,核糖体脱落,细胞皱缩。淋巴细胞内质网肥大(受刺激,抗感染作用),遗传病a-1-抗胰蛋白酶缺乏病人(肝硬变患者也有),因为a-1-抗胰蛋白酶结构异常,大量储存在内质网中。

2癌变细胞内质网改变:环孔片层,分化程度正比,葡萄糖-6磷酸酶活性降低,当加工的蛋白却更多。

高尔基体的超微结构、生理功能、分类和特点?

GOLGI

位于细胞核附近,由扁平囊泡、小泡和大泡构成的膜型细胞器,标志性酶,具有生成面和成熟面两种极性面,各种细胞各三维结构不同。

Golgi结构和化学组成

1由扁平囊泡、小泡和大泡构成。

前者为主体部分,一般4-6个扁平囊泡平行排列成Golgi stack,主体呈弓形或球形。凸面靠近核或内质网为forming face或immature face,与其相反的凹面朝向细胞膜侧,为mature face或secreting face。在forming face ,常见小泡分两种类型,表滑小泡(多数)或有衣小泡(绒毛样),他们又称作transfer vesicle(附近RER出芽生长而来,将蛋白转运到golgi),在mature face,可见量不等,体积大的大泡,是种电子密度不同,不同成熟程度的分泌泡(由扁平囊泡末端膨大而成,为高尔基体分泌产物)。

2化学构成及其标志细胞化学反应

常用四种标志细胞化学反应,即嗜锇反应,焦磷酸硫胺素酶TPP酶反应,胞嘧啶单核苷酸CMP酶反应和NADP酶反应,第一种为生成面标志反应,第二种水解TPP,为成熟面标志反应,第三种酸性磷酸酶,为溶酶体标志酶,存在于成熟面结构,第四种水解NADP,为中间膜囊标志

3构筑复杂三维结构

根据膜囊区形态结构、化学反应和执行功能,分为3部分

Cis golgi network顺面最外侧,又称cis膜囊,中间多孔连续分支的管网状结构,主要分选来自ER蛋白和脂类,分选大部分入medial golgi stack,小部分回ER(驻留蛋白被识别出了KDEL 主流型号)

medial golgi stack中间,数层膜囊和管道构成,不同间隔的完整膜囊体系。主要执行多数糖基修饰,糖脂形成以及golgi有关多糖合成。

Trans golgi network反面最外层,与中间膜囊相连,形态管网状,并与囊泡(未成熟分泌泡)连接。形态各细胞各不同,化学特性也是,动态变化。主要对蛋白质分选和修饰,之后分泌泡输出细胞或运往溶酶体。

高尔基体主要功能

1分泌活动:修饰和转运作用,分泌蛋白在RER合成,运送到golgi,修饰后进入分泌泡,经胞吐作用出细胞。膜蛋白,酸性水解酶,胶原纤维等也都修饰定向转运。

2加工修饰蛋白质、糖脂等糖蛋白(分泌蛋白和溶酶体酶)由RER合成蛋白经糖基化修饰而成,对它糖基化意义:保证蛋白折叠正确和增强稳定,利于分类和包装,单方向转运。

糖脂(脑苷脂,神经节苷脂末端半乳糖或者唾液酸的糖脂)糖基化,与磷脂类似,生物膜成分,意义:其糖链均暴露与细胞表面,不同细胞相互识别结合,外来细胞鉴别清除(免疫过程);定向作用,外侧多于内侧,不对称性。

Golgi对糖蛋白和蛋白多糖具有硫酸盐化作用

密度梯度离心三段高尔基密度实验说明:高尔基体至少三个含修饰蛋白的特定酶的区域,糖蛋白在转移过程中,在中间扁囊中接受N-乙酰葡萄糖胺,在反面扁囊接受半乳糖,也可能接受唾液酸,磷酸转移酶可能存在顺面扁囊。

3蛋白质分选RER合成各种蛋白进加工修饰分别成溶酶体蛋白、分泌蛋白、膜蛋白等,在反面高尔基网状结构生成运输小泡,再网格蛋白变成衣被包裹的小泡(蛋白分选信号与衣被小泡膜上相应受体结合),运送过程中,衣被消失返回(受体循环),蛋白被送往细胞不同结构

4水解、加工蛋白有些蛋白必须水解、加工后才有活性:如神经肽,RER合成,为多个同种氨基酸序列构成的前体,在golgi反面网状结构蛋白水解酶作用才具生物活性。胰岛素原A、B两条多肽链和连接作用的C肽链,转变酶切出C肽链,成为活性胰岛素

5参与膜转化转运物质过程中参与了膜转化,从磷脂、胆固醇和蛋白质组分看,golgi膜介于ER 膜和CELL膜之间,可见逐渐转变过程关系。新膜RER合成,运输融合成golgi膜,再出芽生长分泌小泡到细胞膜,融合之,这种高尔基体参与的转化称为膜流活动,有利于物质运输,还使膜性细胞器膜成分不断补充更新。

病理条件下golgi

细胞(癌细胞)根据分化程度显著差异(正比关系),中毒细胞高尔基体分泌功能受限(脂肪肝),技能亢进则golgi肥大

溶酶体的形成、功能、疾病?

lysosome高尔基出芽生长的运输小泡和内体合并而成,外被单位膜,内含多种酸性水解酶,可分解内、外源性物质,细胞内消化器官。

形态:单位膜围成的大小不一的圆形囊泡样小体,酸性磷酸酶为标志酶,膜内存在质子泵,泵入质子到溶酶体内,保持酸性环境。

类型:内体性溶酶体(endolysosome):GOLGI出芽生长的运输小泡和内体合并和吞噬性溶酶体(phagolysosome):内体性溶酶体和将被水解的各种吞噬底物融合而成

Endolysosome

由GOLGI反面网状结构形成,再以网格蛋白成为有被小泡,脱离后网格蛋白脱离成光滑的运输小泡,与内体合并演变成内体性溶酶体(PH6,能消化内吞物质),其中运输小泡内水解酶由RER合成,具有N连接的寡糖链。在高尔基顺面膜甘露糖残基磷酸化后,形成6-磷酸甘露糖

M6P,高尔基体反面膜上M6P能识别结合具有M6P标志的溶酶体水解酶,使它分开单独加工浓缩,包含于出芽生长的特异性运输小泡,再运送到溶酶体内,形成内体性溶酶体。Phagolysosome

依吞噬底物分为自噬性autophage和异噬性heterophage

Autophage 吞噬物为内源性物质如细胞衰老或崩解的细胞器或质等。功能上消化、分解自然更替的一些细胞内结构,以及细胞应激和防御上作用。病变、药物、射线的损伤细胞常见,为了吞噬消化破损的细胞器。

Heterophage 吞噬物为细胞吞饮或吞噬而被摄入细胞外源性物质,如细胞和大分子物质,细菌,rbc,hb,铁蛋白等。常见于单核-巨噬细胞系统的、白细胞、肝细胞等。

残余小体residual body

末期阶段的吞噬性溶酶体由于水解酶活性降低,残留物质未被消化分解,电镜下呈现色调较深,,不同结构和形状残留物。分为含有脂滴的脂褐质(缺酶),充满铁颗粒的含铁小体(入大量铁质),浅淡、浓密多泡体,模型内容物呈层状排列的髓鞘样结构(内膜结构分解后再重新组合而构筑)。最后有些长期遗留,有些胞吐作用。

溶酶体功能:

1对细胞内吞物质的消化:吞噬(饮)小体,与内体结合再与内体性溶酶体结合,被消化分解。大颗粒如何…..可溶性小分子如何…..不能利用为残余小体。

2对细胞自身物质的分解:autophagy,因为内源性物质的寿命或外源性损害,形成自吞小体,分解物能重新利用,不能利用为残余小体。

3参与激素的形成:甲状腺素:甲状腺球蛋白被分泌到滤泡内碘化,又被吸收回滤泡上皮细胞内成大脂滴,再与溶酶体融合被分解,形成甲状腺素。

4骨骼发生的消除陈旧骨质:破骨细胞将溶酶体酶释放到细胞外(cAMP增多,PKA多,驱使溶酶体往膜方向移动、融合),消除旧骨,更新骨质。

5在器官变态和萎缩中作用:自溶作用:溶酶体膜破裂,释放水解酶。

6协助精子与卵子受精:精子头部顶体,为特化溶酶体,受精后与卵细胞膜融合成管道,水解酶通过管道,分散周围滤泡细胞和卵细胞被膜,便于精子进入受精。

溶酶体病理改变:

1溶酶体缺陷的贮积病2矽尘引起溶酶体破裂的矽肺:注意虽二氧化硅不断诱导巨噬细胞死亡,但矽肺的成因是成纤维细胞合成大量胶原蛋白,胶原纤维沉积3溶酶体酶释放导致类风湿型4诱发癌变。

过氧化物酶结构和功能P130

透射电镜下单位膜包裹圆形小体,含有极细颗粒状物质,内含电子密度高的结晶状核(类核体),微过氧化物酶体概念。含有丰富的氧化酶和过氧化氢酶,消除细胞中的过氧化氢,可能由滑面内质网出芽形成,过氧化物酶体数目和癌细胞生长反比,病肝、一些炎症或慢性酒精中毒,增多,遗传病

内质网如何合成脂蛋白P113

第十章囊泡运输

囊泡及其转运的分子基础

网格蛋白包被囊泡(细胞内膜内凹或高尔基体反式囊面膜外芽生而成)

网格蛋白

囊泡表面一层像网格样的纤维丝状蛋白,3个外展的臂(3腿),每个臂一条重链一条轻链,提高网格蛋白包被囊泡的表面张力,网格蛋白和转运囊泡之间充填这大量转接蛋白,来源不样,分泌蛋白为高尔基体的网格蛋白,内吞分子则使细胞膜内凹小窝,逐渐被网格蛋白包裹成为网格蛋白包被小窝,随着内凹加深,囊泡形成。

动力素

900氨基酸的小分子结合GTP胞浆蛋白,,参与囊泡形成,在后续转运中也即为重要,一般聚合在有被小窝的颈部,形成环状结构,水解GTP,收缩囊泡口,分离囊泡。

接合素

转运过程中,捕获转运分子是网格蛋白和囊泡之间的转运蛋白完成,称为结合素

两端分别和网格蛋白重链末端以及被转运分子接合,催化网格蛋白聚合,捕获转运分子,与网格蛋白组成转运体系,定向转运生物大分子。过程:转运分子和质膜上受体接合,形成复合体,再与接合素接合被捕获,再被整合进入网格蛋白包被囊泡的腔内便于运输。

COPⅡ包被小泡

负责粗面内质网到高尔基体的转运,COPⅡ蛋白识别内质网合成蛋白的分选信号,接合之并选择性运出内质网

COPⅠ

COPⅠ包被蛋白多亚基多聚体,负责高尔基体逆向粗面内质网,回收、转运内质网逃逸蛋白,依赖于ARF(GTP接合蛋白),高尔基顺面含有KDEL受体,逃逸蛋白含有KDEL序列,故被识别运回。

哪些蛋白与转运囊泡融合有关

V-SNAREs(转运囊泡表面的V AMP蛋白)

t-SNARE,SNAP25,NSF,a、b、rSNAP

细胞吞噬作用如何完成

单细胞生物摄取食物的一种,大颗粒摄入吞噬体后与溶酶体接触,内容物被消化分解,可以利用的部分留下,不能利用的部分这长期存在于溶酶体内形成残质体residuabody。多细胞生物,执行清除任务,只限于少数特化细胞如巨噬细胞,单核细胞和多形白细胞等,防御作用。步骤为,颗粒先表面结合,使表面受体被激活,这些受体能识别微生物表面的抗体,当抗体与受体结合,吞噬细胞便伸出伪足,将吞物包被,形成吞噬体。不仅能有效清除入侵微生物等异物分子,还能清除死,受限,碎片细胞。

以LDL吸收为例说明受体介导内吞作用

LDL颗粒外形圆形,直径约22nm,每个颗粒核心是上千个由胆固醇分子与长链脂肪酸合成的脂组成,外层磷脂,蛋白大分子围绕这个颗粒

1.LDL接近细胞,质膜内陷成表面有受体的小窝,

2.结合之,小窝脱落,形成有被小泡

3.小泡细胞内去衣被,无被小泡融合成内吞泡(PH较低些)

4.酸性环境下,受体与LDL分离,受体转运囊泡再返回质膜循环利用

5. LDL与初级溶酶体融合,被水解酶分解,游离胆固醇进入细胞质,成为各种膜合成原料,LDL 受体不断循环利用。

第十一章

MT超微结构和功能

电镜下,两层高度特化单位膜套叠而成,完全不同功能,两独立MT腔室:内部基质腔和外部膜间腔

1外膜含有许多转运孔蛋白

光滑平整,包绕最外层,厚度7nm,多种转运孔蛋白,为含水通道,允许分子量5000以下小分子通过。作用筛网,滤过离子和小分子物质。

2内膜产生能量部位

内膜通透性小,大于150便不能通过,当存在各种转运蛋白选择通透分子(ADP和Pi、ATP)内膜无胆固醇,当富含心磷脂(对质子和离子的通透性下降),内膜两侧建立质子动力势和电位差。内膜反复折叠,突向内腔形成线粒体嵴(常锯齿状)。极大增加了内膜表面积,能量代谢活跃的细胞MT丰富,内膜内表面颗粒,有些是F0F1复合体,有些是电子传递链颗粒

基粒线粒体内膜表面含有许多排列规则的有柄小球体,,作用将呼吸链电子传递过程中释放的能量用于使ADP磷酸化生成A TP,化学本质为ATP synthase合酶,也叫F0F1ATP酶,最小的分子马达。数量10^4-10^5,具体分为头部、柄部和基部。

头部:偶联因子F1,五种亚基(α3、β3、γ、δ、ε)组成的水溶性球状蛋白复合体。

α3、β3围成球状小体(催化ADP合成ATP的关键装置),γ、δ、ε与基部的F0结合共同形成柄部。F1中还有F1抑制蛋白,可特异性抑制A TP酶,不抑制合成。

柄部:F1和F0连接部位,两部分共同组成,作用调控质子通道。寡霉素敏感的蛋白OSCP(寡霉素通过干扰F1对质子电化梯度利用(解偶联作用)抑制ATP合成)

基部:F0偶联因子,是嵌入内膜的疏水性蛋白,亚基类型和组成不同物种差别很大。作用:连接F1和内膜的作用,还是质子流向F1的穿膜孔道。

3线粒体内外膜间密闭的膜间腔

膜间腔内外膜外室,包括膜间腔相连续的嵴内腔(内膜向内腔突进形成),充满了可溶性酶,底物和辅助因子

内外膜转位接触点生理和病理情况下,外室扩张缩小,有时内外膜紧贴,电镜下观察这种部位称为转位接触点。作用:有利于线粒体膜的物质运输(蛋白)

4基质腔是TAC的重要场所

基质腔是内膜直接包围的内室,形态大小不规则(嵴造成),也称嵴间腔,内含蛋白胶状物,具有一定PH和渗透压,发生TAC重要部位

基质充满于腔内的胶状物,主要成分:可溶性蛋白和脂类,核酸。作用:催化TAC、脂肪酸氧化、核酸与蛋白合成的各种酶类。mtDNA,mtRNA,MT核糖体发生转录翻译形成MT蛋白。较大基质颗粒(钙、镁)调节离子环境。

MT氧化供能主要过程和细胞学部位。

1)呼吸链是电子传递的基础:

H先解离为H+和e-,电子经过内膜上酶体系的逐级传递,最终使1/2氧分子成为O2-,后者再与基质中两H+化合成H2O,这种按一定顺序组成排列在线粒体内膜上的递氢和递电子酶体系,称为电子传递链,由于该体系最终以氧作为电子接受体,和细胞摄取氧有关,又为呼吸链,途径:NAD(FAD)——FMN(FAD)——铁硫蛋白——辅酶Q——细胞色素b——细胞色素C1——细胞色素c-细胞色素a——细胞色素a3——O2,和蛋白质组成4个酶复合体,即

NAD(FAD)——辅酶Q——细胞色素b——细胞色素C1——细胞色素a——细胞色素a3——O2,和蛋白质组成4个酶复合体,即

酶复合体

ⅠⅡⅢⅣ

酶活性NADH-CoQ 琥珀酸- CoQ 还原型CoQ- 细胞色素

氧化还原酶氧化还原酶细胞色素氧化氧化酶

还原酶

作用递e:递e:递e:递e:

NADH-CoQ 琥珀酸- CoQ 还原型CoQ- 细胞色素C-O2

H+移位细胞色素C

H+移位H+移位

(2)氧化磷酸化为能量的释放主要环节

电子载体在呼吸链中逐级定向将电子传递给氧,本身被氧化,释放的能量被F0F1ATP酶复合体催化ADP变成ATP,这种为偶联ADP磷酸化生成A TP为氧化磷酸化,3个主要释放部位(Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ),一分子NADH为3分子A TP,1分子FADH2为2分子A TP

(3)能量储存在横跨线粒体内膜的电化学质子梯度

化学渗透假说:氧化磷酸化基本原理是电子传递中的自由能差造成质子穿膜运动,形成电化学质子梯度,然后质子顺梯度回流同时放出能量,驱动内膜上的ATP合酶,ADP变ATP。类似的内膜对质子不通透,也造成了质子浓度差。造成两个结果:PH梯度,电压梯度

如何理解MT是细胞氧化中心和动力站?

食物中的糖、蛋白和脂类,消化道被分解、细胞吸收。细胞内进一步降解(糖酵解)生成丙酮酸,再进入线粒体基质,经三羧酸循环和线粒体内膜上的电子传递等过程,最终生成A TP、CO2和H2O。这种生物氧化过程为细胞呼吸或称细胞氧化。分为4阶段

1糖酵解

已经消化分解等能量物质,在细胞内进一步降解,不需要氧的参与,为酵解。脱氢过程产生高能磷酸键化合物,当它水解放能时,直接将高能磷酸键从底物转移到ADP上,成为ATP,这种直接相偶联的反应过程,称为底物水平磷酸化,通过底物磷酸化,一分子的葡萄糖,生成2分子丙酮酸,4分子A TP,消耗两ATP,净生成两分子ATP,如从糖原开始酵解,不需要消耗ATP 磷酸化葡萄糖,则总净生成3分子ATP。

2丙酮酸到乙酰辅酶A形成:

当糖酵解的丙酮酸从胞液中进入线粒体机制,其分子中能量开始逐级利用,一旦和丙酮酸脱氢酶复合体接触,便被降解成乙酰基并与辅酶A结合,形成乙酰辅酶A,它有代谢中心枢纽的介质作用。

3三羧酸循环(TAC)

线粒体基质中,乙酰辅酶A和草酰乙酸缩合成柠檬酸开始,进入柠檬酸循环,经过9次连续酶促反应,乙酰辅酶A的乙酰基(一个)被氧化成二氧化碳(2分子),脱羧,脱氢(4对氢:高能电子),产生高能电子,循环末端又重新生成草酰乙酸,而又开始循环。每循环一次,氧化分解一个乙酰基,生成4对H(大量高能电子)、2分子二氧化碳,和一份子GTP(转变成A TP),脱下4对氢,3对以NAD+为受氢体(NADH+H+),另一对FAD+(FADH2),开始了氧化磷酸化。TAC既是各种有机物最后氧化过程,又是各类有机物相互转化的枢纽。

4电子传递和化学渗透偶联磷酸化:TAC生成NADH和FADH2(携带高能电子),不直接利用氧分子,直接利用氧分子在线粒体内膜上实现。详细见上题。

mt能量转换功能的总结:

过程:糖酵解、乙酰辅酶A的生成、三羧酸循环、电子传递与氧化磷酸化

方式:氧化能-电子释放的自由能-H+电化学势能-ATP

结果:36分子A TP 、CO2、H2O

简述MT的半自主性:P149

MT自己的遗传系统能表达和独立进行蛋白翻译(只能满足本身结构功能的关键而极小的部分),主要还是靠基因组编码。总之,由2套遗传系统控制,所以说MT为半自主性的细胞器

1自身遗传系统

一条封闭环状双链DNA分子:不和组蛋白结合,裸露,部分遗传密码与核密码不同编码含义,不受细胞周期影响,编码线粒体tRNA,rRNA和一些MT蛋白,初级产物多个mRNA和散布其中的tRNA。

mtDNA基因结构组:特点:1mtDNA结构紧密,不含内含子,很少有非翻译区。2无组蛋白包绕3不严格密码子配对4遗传密码意义有所不同

mtDNA复制:半保留复制方式,需要mtDNA聚合酶、mtRNA聚合酶(催化合成RNA引物)、起始因子、延伸因子,这些酶和因子都由核基因组所编码,自身特点:1两单向复制叉2H链和L链合成方向相反,前者顺,后者在H链合成2/3时逆方向开始3不受细胞周期影响

mtDNA转录:需要核基因编码的mtRNA聚合酶和线粒体转录因子A,重链启动子HSP,轻链启动子LSP

蛋白质翻译

外源性:细胞质内合成蛋白运输进入mt,内源性:自身合成,数量占10%

特点:1蛋白合成与mRNA转录同步进行2蛋白其实密码为AUA,不是AUG,起始步骤为携带N-甲酰蛋氨酸开始3氯、红、链霉素抑制mt合成蛋白,而细胞质内合成不受影响,放线菌酮等药物则相反。4合成蛋白有限当它们功能活动却关键5tRNA,mRNA和核蛋白体自身转运,不出mt

线粒体和疾病关系

特征:高突变率,多质性,母系遗传,阈值效应

MtDNA突变疾病

1碱基替换(点突变为主):Leber遗传性视神经病,肌阵挛性癫痫伴碎红细胞纤维柄,线粒体脑肌病伴乳酸中毒及卒中样发作综合症,母系遗传性肌病和心肌病。

2mtDNA缺失-插入:Kss 综合症,Pearson综合症,PD帕金森

癌症以及细胞凋亡

CO中毒:CO更易与血红蛋白及Cyta3牢固结合,占位阻断电子传递。

克山病:心肌损害的地方线粒体病,电子传递链中“琥珀酸氧化酶系,脱氢酶系以及细胞色素氧化酶系”

肿瘤:无氧糖酵解

甲亢:活化钠钾A TP酶,使ADP多,故氧化磷酸化增多,耗氧和产热增多

TAC的特点:

1循环反应过程2循环大多数可逆,但几处不可逆,故单向3循环产生的中间产物不会因为参与循环被消耗4糖类,蛋白和脂类三大物质分解最终代谢通路以及相互转变的联系枢纽5本身不能生成ATP,只有和呼吸链联合起来,才算完整的生物氧化产能体系。

氧化磷酸化和底物水平磷酸化的区别

1前者在mt呼吸链上进行氢和电子的传递中伴随ATP产生,后者与呼吸链无关

2前者产生ATP多,后者少

线粒体数量和分布在不同细胞有什么差异?

不同细胞代谢水平,所需要能量不同,数量多为:生理活动旺盛的细胞,动物细胞;分布区域多为:合成区,分泌区,运动区

线粒体内膜特征:薄,通透性低,表面不光滑(基粒),内陷成嵴。嵴上颗粒蛋白4类:电子传递链有关酶,ATP合成酶,丙酮酸脱氢酶,载体蛋白

MT能量转化过程

如何理解线粒体的半自主性

基粒的基本结构和功能

第十二章

简述微管的亚微结构和功能

由13 条原纤维构成中空管状结构,直径22~25nm,主要成分是一种酸性微管蛋白,一般以二聚体的形式存在。每一条原纤维由微管蛋白二聚体线性排列而成微管蛋白二聚体由结构相似的α和β球蛋白构成。α球蛋白结合的GTP从不发生水解或交换。β球蛋白也是一种G蛋白,结合的GTP可发生水解,结合的GDP可交换为GTP。秋水仙素、长春花碱抑制微管装配。紫杉酚能促进微管的装配, 并使已形成的微管稳定。

微管形成的有些结构是比较稳定,是由于微管结合蛋白的作用和酶修饰的原因。如轴突、纤毛、鞭毛。微管具有极性,(+)极生长速度快,(-)极生长速度。正端远离MOTC,负端指向MOTC。大多数微管处于动态组装和去组装状态(如纺锤体)。微管和微丝一样具有踏车行为

3种类型:单管:由13根原纤维包围而成,细胞中大部分微管都是单管。

二联微管:由AB两根微管组成,主要构成鞭毛与纤毛的杆状部。

三联微管:由ABC三根微管组成,中心粒和鞭毛、纤毛的基体是三联管。

功能:1. 维持细胞的形状;

2. 构成纤毛、鞭毛和中心粒等细胞运动器官,参与细胞的收缩与细胞的运动;

纤毛数目多,较短, 存在于呼吸上皮,主运动,排除异物、防疫功能。鞭毛1-2条,较长,低等动物、单细胞动物之细胞运动器、抓取食物的工具,高等动物,存在于特殊细胞,如精子的鞭毛。中心粒是一对彼此相互垂直的圆柱状小体,每个小体的壁由九组三联微管组成。有丝分裂期形成纺锤体,参与细胞分裂

3. 固定细胞器的位置,参与细胞器的位移;细胞核、线粒体位置的固定。

4. 参与细胞内物质的运输;小泡、蛋白颗粒。

5. 参与细胞分裂时染色体的移动,调节细胞分裂;

6. 参与细胞信号转导。

微丝在细胞中以哪些形式存在?微丝的超微结构?

束状、网状、散在

微丝功能

(一)构成细胞的支架,维持细胞的形态

(二)作为肌纤维的组成成分,参与肌肉收缩:结合、pi释放、力产生、直立,重新结合。(三)参与细胞分裂(收缩环)

(四)参与细胞运动:微丝束、交联网络、应力纤维

(五)参与细胞内物质的运输

(六)参与细胞内信号转导

中间纤维的类型和分布特点?

角蛋白:只在上皮细胞或外胚层起源的细胞

神经纤维蛋白:只在中枢和外周神经系统的神经细胞中

结蛋白:只在成熟的肌肉细胞中

胶质纤维酸性蛋白:只在中枢神经细胞胶质细胞中

波形蛋白:只在间质细胞中和中胚层来源的细胞中

中间纤维和医学的关系

用中间纤维的分布具有组织特异性点来答,详细见上

微丝、微管、中间纤维在形态结构和功能上的异同

为什么说细胞骨架是细胞内的一种动态结构?

纤毛和鞭毛结构、运动异同(科学技术文献P126)

纤毛数目多,较短, 存在于呼吸上皮,主运动,排除异物、防疫功能。鞭毛1-2条,较长,低等动物、单细胞动物之细胞运动器、抓取食物的工具,高等动物,存在于特殊细胞,如精子的鞭毛。轴丝本身是鞭毛负责运动的,滑动产生是动力蛋白臂(A TP酶活性)和微管二联体(之间的蛋白连接物和辐射丝起着将活动运动转为弯曲运动的作用)相互作用的结果,

微管驱动蛋白和动力蛋白异同

微丝和微管的组装的不同

肌动蛋白聚合的调节

微丝如何参与细胞信号转导

丝状伪足和片状伪足

药物紫杉醇和秋水仙素都能用作抗癌药,两者作用机制?

第十三章

核膜的结构和功能,其中核孔复合体的结构和功能

nuclear envelope(P184)

主要化学成分:1蛋白质:包括组蛋白、DNA和RNA聚合酶等,酶类(和内质网非常相似)2脂类:和内质网相似,但有胆固醇,甘油三酯等,说明内质网关系密切同时,有一定稳定性

组成:控制物质之间的物质流、信息流,电镜下,包括以下4结构,由两层单位膜平行排列而成的双层膜。

1。外核膜:朝向细胞质,表面附着有大量核糖体颗粒,常可见与粗面内质网相连续。形态和生化性质同RER相近,被认为是ER的特化区域,是整个膜系统区域化作用结构。另它的外表面可见中间纤维的细胞骨架,与细胞核定位有关。

2。内核膜:朝向核质,表面光滑无核糖体附着,但内核膜上有特异蛋白,将自身固定在核纤层上,并与染色质核骨架相连,起保持核膜强度,维持形状的支持作用。

内外核膜面积随细胞功能变化而快速扩大或缩小。如复制时候扩大或有丝分裂时候崩解。

3。核间隙:内外核膜之间的腔隙,与粗面内质网相通,含蛋白和酶,为物质交流重要通道。4。核孔(核孔隔膜形成的核孔复合体):是内外核膜融合处的环状开口,核孔数目、排列与细胞类型和分化、生理状态有关。

核孔复合体(nuclear pore complex)为电镜下多个蛋白颗粒以特定方式排列构成的复杂结构(普遍接受的捕鱼笼式模型)。分为4个结构

1胞质环:核孔边缘胞质面,8条细纤维对称伸向胞质

2核质环:核孔边缘核质面,8条纤维伸向核质,在丝状物的末端形成一个小环,称为核篮。3辐:核孔边缘伸向中心,呈辐射八重对称的的复杂结构。

4中央栓:核孔中心棒状结构,推测核质交换作用。

功能:通过核孔复合体的被动扩散:核孔复合体的直径允许离子、水溶性分子穿过,进行自由扩散。

大分子物质的核质分配主要是通过核孔复合体的主动运输完成,具有高度的选择性,表现在:a。对运输颗粒大小的限制,主动运输的功能直径比被动运输大;

b。是一个信号识别与载体介导的过程,需要ATP;

c。具有双向性。介导细胞核和胞质间物质运输。(RNA、核糖体大小亚基到胞质)(DNA复制、RNA转录的酶、组蛋白、核糖体蛋白在细胞质合成运回核中)

核被膜功能

1区域化作用:相对稳定内环境核内代谢,而且也使DNA复制、RNA转录和蛋白合成分隔进行,遗传表达可以精确调控,有利于新蛋白准确形成。

2合成生物大分子:外核膜核糖体,核间隙中结构蛋白和酶,都可以合成少量蛋白。

3控制细胞核与细胞质进行物质流和信息流交换:细胞核和细胞质的双层界膜,防止某些大分子、小颗粒物质自由进出。(水分子,一些离子(钾钙镁氯等),相对分子量5000下(单糖、氨基酸、核苷酸、组蛋白、DNA、RNA酶)),对钠屏蔽作用。

NPC为充满水的圆柱形通道,被动扩散亲水性通道,但他最重要的功能之一是主动运输(信号识别和载体介导需能过程,温度敏感)具有双向性(见上名词解释),概念亲核蛋白质

染色体的包装过程

为了保存行使功能,需与组、非组蛋白等作用,四级结构伴随染色质螺旋化、折叠、加粗等。1核小体为一级结构

Nucleosom(P191)为染色体基本单位。属于一级结构。每单位包括适量单位DNA和一个组蛋白八聚体(H3、H4、H2A、H2B各两分子,前两者组成四聚体轴心,后两者分别成二聚体排列其两侧)以及一分子的组蛋白H1。前两者为核心复合体,被DNA缠绕1.75圈,通常同DNA 双螺旋小沟中富含A-T区段位置结合,易于游离与DNA螺旋弯曲盘绕。组蛋白H1部分嵌入两四聚体中央部分。两核小体之间平均大小为60bp连接片段。

2螺旋管为二级结构

在H1存在下,每个核小体紧密连接螺旋缠绕形成一外径30nm内径10nm的相邻距为11nm的中空螺旋管,每周含6个核小体。H1分子由球形中心区(结合核小体位点)和氨基臂与羧基臂(两臂和组蛋白其他位点结合)组成,在内部参与螺线管的稳定形成

3超螺旋管为三级结构

进一步压缩盘绕,直径为400nm

4染色单体为四级结构

经过再一次折叠,形成染色单体。过程:DNA长度压缩7倍到核小体,再压缩6倍到螺线管,再压缩40倍超螺旋管,最后折叠到5倍染色单体,共压缩8000-10000倍。

染色体的形态特征

细胞周期不同时相不同形态结构,间期为染色质,分裂中期染色体。染色体由两条染色单体组成,它们又由一个DNA分子复制而来,通过一个着丝粒相连接,称姐妹染色单体。着丝粒内凹陷的主缢痕(初级缢痕),着丝粒分成四臂:2短臂(p)2长臂(q),主缢痕处还有动粒,沿纵轴方向,尚有次缢痕、随体和端粒等结构域。

着丝粒由动粒、中央和配对3结构区组成

Centromere位于主缢痕中心部位,中期染色体主要功能结构域,主缢痕内部高度重复的异染色质结构。Kinetochore又称着丝点,位于主缢痕处两染色单体外侧表面部分为纺锤丝微管的聚合中心之一。

主缢痕区又叫着丝粒-动粒复合体,分3种

动粒结构域

3层板状结构,电子密度同单位膜,动粒微管大部分同外层相连。无微管存在,覆盖纤维管。中心结构域

位于3者中间,含高度重复序列DNA,卫星DNA也在此

配对结构域

位于内表面,姐妹染色单体在此相互连接。两种蛋白:内着丝粒蛋白和染色体单体连接蛋白。连接动粒分布,在分裂后期,前者移动到赤道面位置,后者消失,表明对染色单体配对和分离起重要作用。

3者共同确保有丝分裂过程中染色体和纺锤体的整合及染色体有序分离

次缢痕某些染色体特有形态表现

主缢痕以外缢痕缩窄部位,在染色体上位置、大小固定。鉴别特定染色体标志

端粒稳定染色体结构

Telomere染色体末端特化部位,维持染色体稳定性,保证DNA完全复制及参与染色体在核内空间排布。由端粒DNA(富含G的串联重复序列)和端粒结构蛋白(非组蛋白,免受酶或化学剂降解)构成,在DNA复制过程中,引物被切除后留下的5…端由端粒DNA填补,繁殖末端DNA复制丢失。染色体发生断裂(断端不具有端粒),容易和其他无端粒染色体末端连接,造成融合、缺失或异常重组。

端粒随细胞增殖减少到一定程度,发出信号,使细胞死亡。端粒酶是由蛋白和端粒DNA互补的RNA组成(以自身RNA为模板合成端粒DNA,补充端粒),正常细胞此酶缺乏活性,肿瘤细胞被激活,使端粒长度保持,逃避死亡。

随体是由染色体细丝和染色体短臂相连接的球形小体

Satellite末端棒状或球状结构,通过次缢痕的染色质丝与染色体相连,识别染色体重要特征之一。核仁组织区包含编码18s和28srRNA的基因

NOR位于有随体染色体的次缢痕部位,包含编码18s和28s的rRNA基因,具有在细胞间期缔合核仁的功能

总之,根据着丝粒位置、次缢痕及随体等等,可将染色体分为:中央、亚中、近端、端着丝粒染色体。人类前3种

核仁装配核糖体过程

(1)45S rRNA前体转录出来、再与80多种多肽链结合成核糖核蛋白,成为加工的对象;(2)在加工过程中,45S rRNA逐渐失去一些RNA和蛋白质,在核酸酶下剪切形成两种大小不同的核糖体亚单位前体(降解成28S,5.8S和5S rRNA);

(3)首先成熟的是核糖体小亚单位(含18S rRNA和33种蛋白),其次是28S,5.8S和5S rRNA 组装成的核糖体大亚单位(含49种蛋白);

(4)核糖体的大小亚单位合成以后,被核孔转移到细胞质中,大小亚单位结合后,核糖体才能发挥功能。

常染色质和异染色质异同。

分裂间期细胞核染色体解螺旋对所含核蛋白螺旋话程度不一及其功能状态不同,分为两种:

1常染色质DNA参与RNA及蛋白质的合成

间期细胞中结构较为松散,碱性染料着色较浅,螺旋程度低,能活跃的进行复制和转录。(某些基因可转录成mRNA一定程度上控制间期细胞活动)。均匀核内,多位于核中央。常以袢环形式深入核仁内,多在S期早、中期复制。

2异染色质为间期核中不活跃染色质,

间期细胞中结构较为紧密,碱性染料着色较深,螺旋程度高,复制和转录不活跃。多位于核边缘,又分为结构异染色质和兼性异染色质。前者是指整个细胞周期中处于凝集的染色质,多位于着丝粒、端粒或染色体臂的凹陷部位,合成于S期,后者是在一定细胞类型,一定发育阶段凝集成异染色质状态,并可向常染色质转变,恢复转录活性。

细胞生物学复习题 含答案

1.简述细胞生物学的基本概念,以及细胞生物学发展的主要阶段。 以细胞为研究对象,经历了从显微水平到亚显微和分子水平的发展过程,研究细胞结构与功能从而探索细胞生长发育繁殖遗传变异代谢衰老及进化等各种生命现象的规律的科学;主要阶段:①细胞的发现与细胞学说的创立②光学显微镜下的细胞学研究③实验细胞学研究 ④亚显微结构与分子水平的细胞生物学. 2.简述细胞学说的主要内容。 施莱登和施旺提出一切生物,从单细胞生物到高等动物和植物均有细胞组成,细胞是生物形态结构和功能活动的基本单位.魏尔肖后来对细胞学说作了补充,强调细胞只能来自原来的细胞。 3.简述原核细胞的结构特点。 1). 结构简单 DNA为裸露的环状分子,无膜包裹,形成拟核。 细胞质中无膜性细胞器,含有核糖体. 2). 体积小直径约为1到数个微米。 4.简述真核细胞和原核细胞的区别。 5.简述DNA的双螺旋结构模型. ① DNA分子由两条相互平行而方向相反的多核苷酸链组成。②两条链围绕着同一个中心轴 以右手方向盘绕成双螺旋结构。③螺旋的主链由位于外侧的间隔相连的脱氧核糖和磷酸组

成,内侧为碱基构成。④两条多核苷酸链之间依据碱基互补原则相连螺旋内每一对碱基均位于同一平面上并且垂直于螺旋纵轴,相邻碱基对之间距离为0。34nm,双螺旋螺距为3。4nm。 6.蛋白质的结构特点。 以独特的三维构象形式存在,蛋白质三维构象的形成主要由其氨基酸的顺序决定,是氨基酸组分间相互作用的结果。一级结构是指蛋白质分子氨基酸的排列顺序,氨基酸排列顺序的差异使蛋白质折叠成不同的高级结构。二级结构是由主链内氨基酸残基之间氢键形成,有两种主要的折叠方式a-螺旋和β—片层。在二级结构的基础上进一步折叠形成三级结构,不同侧键间互相作用方式有氢键,离子键和疏水键,具有三级结构既表现出了生物活性。三级结构的多肽链亚单位通过氢键等非共价键可形成更复杂的四级结构。 7.生物膜的主要化学组成成分是什么? 膜脂(磷脂,胆固醇,糖脂),膜蛋白,膜糖 8.什么是双亲性分子(兼性分子)?举例说明。 既含有亲水头部又含有疏水的尾部的分子,如磷脂一端为亲水的磷酸基团,另一端为疏水的脂肪链尾. 9.膜蛋白的三种类型。 膜内在蛋白(整合蛋白),膜外在蛋白,脂锚定蛋白 10.细胞膜的主要特性是什么?膜脂和膜蛋白的运动方式分别有哪些? 细胞膜的主要特性:膜的不对称性和流动性;膜脂翻转运动,旋转运动,侧向扩散,弯曲运动,伸缩和振荡运动。膜蛋白旋转运动和侧向扩散. 11.影响膜脂流动的主要因素有哪些? ①脂肪酸链的饱和程度,不饱和脂肪酸越多,相变温度越低其流动性也越大。 ②脂肪酸链的长短,脂肪酸链短的相变温度低,流动性大。 ③胆固醇的双重调节,当温度在相变温度以上时限制膜的流动性起稳定质膜的作用,在相变 温度以下时防止脂肪酸链相互凝聚,干扰晶态形成。 ④卵磷脂与鞘磷脂的比例,比值越大流动性越大. ⑤膜蛋白的影响,嵌入膜蛋白越多,膜脂流动性越小 ⑥膜脂的极性基团、环境温度、pH值、离子强度及金属离子等均可对膜脂的流动性产生一 定的影响。 12.简述生物膜流动镶嵌模型的主要内容及其优缺点。 膜中脂双层构成膜的连贯主体,他们具有晶体分子排列的有序性,又有液体的流动性,膜中蛋白质以不同的方式与脂双层结合.优点,强调了膜的流动性和不对称性.缺点,但不能说明具有流动性性的质膜在变化过程中怎样保持完整性和稳定性,忽视了膜的各部分流动性的不均匀性。 13.小分子物质的跨膜运输方式有哪几种? 被动运输:简单扩散,易化扩散,离子通道扩散.主动运输:ATP直接供能,ATP间接供能。 14.简述被动运输与主动运输的区别。 被动运输不消耗细胞能量,顺浓度梯度或电化学梯度。主动运输逆电化学梯度运输,需要消耗能量,都有载体蛋白介导。 15.大分子和颗粒物质的跨膜运输方式有哪几种? 胞吞作用(吞噬作用,胞饮作用,受体介导的胞吞作用)。胞吐作用(连续性分泌作用,受调性分泌作用) 16.简述小肠上皮细胞吸收葡萄糖的过程. 小肠上皮细胞顶端质膜中的Na+/葡萄糖协同运输蛋白,运输2个Na+的同时转运1个葡萄糖分子,使胞质内产生高葡萄糖浓度;质膜基底面和侧面的葡萄糖易化扩散运输蛋白,转运葡萄糖离开细胞,形成葡萄糖的定向转运.Na+—K+泵将回流到细胞质中的Na+转运出细胞,维持Na+穿膜浓度梯度。

细胞生物学试题整理

细胞生物学与细胞工程试题 一:填空题(共40小题,每小题分,共20分) 1:现在生物学“三大基石”是:_,__。 2:细胞的物质组成中,_,_,_,_四种。 3:膜脂主要包括:_,_,_三种类型。 4:膜蛋白的分子流动主要有_扩散和_扩散两种运动方式。 5:细菌视紫红质蛋白结构的中部有几个能够吸光的_基因,又称发色基因。6:受体是位于膜上的能够石碑和选择性结合某种配体的_。 7:信号肽一般位于新合成肽链的_端,有的可位于中部。 8:次级溶酶体是正在进行或完成消化作用的溶酶体,可分为_,_,及_。 9狭义的细胞骨架(指细胞质骨架)包括_,_,_,_及_。 10:高等动物中,根据等电点分为3类:α肌动蛋白分布于_;β和γ肌动蛋白分布于所有的_和_。 11:染色质的化学组成_,_,_,少量_。 12:随体是指位于染色体末端的球形染色体节段,通过_与_相连。 13:弹性蛋白的结构肽链可分为两个区域:富含_,_,_区段。 14:细胞周期可分为G1期,S期,G2期,G2期主要合成_,_,_等。 二:名词解释(每个1分,共20小题) 1:支原体 2:组成型胞吐作用 3:多肽核糖体 4:信号斑 5:溶酶体 6:微管 7:染色单体 8:细胞表面 9:锚定连接 10:信号分子 11:荧光漂白技术

12:离子载体 13:受体 14:细胞凋亡 15:全能性 16:常染色质 17:联会复合体 18组织干细胞 19:分子伴侣 20:E位点 三:选择题(每题一分,共20小题) 1:细胞中含有DNA的细胞器有() A:线粒体B叶绿体C细胞核D质粒 2:细细胞核主要由()组成 A:核纤层与核骨架B:核小体C:染色质和核仁 3:在内质网上合成的蛋白质主要有() A:需要与其他细胞组分严格分开的蛋白B:膜蛋白C:分泌性蛋白 D:需要进行修饰的pro 4:细胞内进行蛋白修饰和分选的细胞器有() A:线粒体 B:叶绿体 C:内质网 D:高尔基体5微体中含有() A:氧化酶 B:酸性磷酸酶 C:琥珀酸脱氢酶 D:过氧化氢酶6:各种水解酶之所以能够选择性的进入溶酶体是因为它们具有()A:M6P标志 B:导肽 C:信号肽 D:特殊氨基序列7:溶酶体的功能有() A:细胞内消化 B:细胞自溶 C:细胞防御 D:自体吞噬8:线粒体内膜的标志酶是() A:苹果酸脱氢酶 B:细胞色素 C:氧化酶 D:单胺氧化酶9:染色质由以下成分构成() A:组蛋白 B:非组蛋白 C:DNA D:少量RNA

细胞生物学试题

细胞生物学试题 第一章绪论 一、单选题 1、构成生物体的基本结构和功能单位是: A、细胞膜 B、细胞器 C、细胞核 D、细胞 E、细胞质 2、细胞学说的创始人是: A、Hooke B、watson 和Crike C、Schwann和Schleiden D、Virchow 3、原核细胞与真核细胞的主要区别在于有无完整的: A、细胞膜 B、细胞器 C、细胞核 D、细胞壁 E、细胞质 4、原核细胞与真核细胞共有的细胞器是: A、核糖体 B、内质网 C、高尔基复合体 D、线粒体 E、溶酶体 5、医学细胞生物学的研究对象是: A、生物体细胞 B、人体细胞 C、人体组织 D、人体器官 E、以上全错 6、细胞学说建立于 A.十六世纪 B.十七世纪 C. 十八世纪 D.十九世纪E.二十世纪 7、发现并将细胞命名为“CELL”的学者是 A. B.C. D.E. 8、和的伟大贡献在于 A.发现细胞 B.制造了世界上第一台电子显微镜 C. 建立细胞学说 D.发现核分裂现象E.提出DNA双螺旋结构模型 9、发表了生物“中心法则”的学者是 A. B.C. D. E.M.Meselson 二、判断题(正确的打“√”;错误的打“×”;并改正) 1、原核细胞与真核细胞的主要区别在于有无完整的细胞膜。 2、原核细胞与真核细胞共有的细胞器是线粒体。 3、构成生物体的基本结构和功能单位是细胞核。 4、真核细胞的遗传物质(DNA)有多条,呈环状。 三、填空题 1、原始细胞最终进化发展成两大细胞家族,既和。 2、细胞是构成生物体的和单位。 3、原核细胞的遗传物质(DNA)有条,呈状。 4、真核细胞的遗传物质(DNA)有条,呈状。 5、提出DNA双螺旋结构模型的学者是(1)和(2)。 6、细胞生物学是从细胞的(3)、(4)和(5)三个水平对细胞的各种生命活动进行 研究的学科。

细胞生物学课后题

一、细胞内膜泡运输的概况、类型及其主要功能 膜泡运输是蛋白质分选的一种特有的方式,普遍存在于真核细胞中。在转运过程中不仅涉及蛋白质本身的修饰、加工和组装,还涉及多种不同的膜泡靶向运输及其复杂的调控过程。主要分为一下三种类型: COPⅠ包被小泡:负责回收、转运内质网逃逸蛋白返回内质网。 COPⅡ衣被小泡:介导内质网到高尔基体的物质运输。 网格蛋白衣被小泡:介导质膜→胞内体、高尔基体→胞内体、高尔基体→溶酶体、植物液泡的物质运输 二、试述物质跨膜的种类及其特点 主要有三种途径: (一)被动运输: 指通过简单扩散或协助扩散实现物质由高浓度向低浓度方向的跨膜转运。动力来自物质的浓度梯度,不需要细胞提供代谢能量。 1、简单扩散:也叫自由扩散(free diffusion)。特点:①沿浓度梯度(或电化学梯度)扩散; ②不需要提供能量;③没有膜蛋白的协助。 2、促进扩散:特点:①比自由扩散转运速率高;②运输速率同物质浓度成非线性关系; ③特异性;④饱和性。 (二)主动运输: 是由载体蛋白所介导的物质逆浓度梯度或电化学梯度由浓度低的一侧向高的一侧进行跨膜转运的方式。 主动运输的特点是:①逆浓度梯度(逆化学梯度)运输;②需要能量;③都有载体蛋白。(三)吞排作用 真核细胞通过胞吞作用和胞吐作用完成大分子与颗粒性物质的跨膜运输。 三、试述Na+—K+泵的工作原理 Na+—K+ATP酶通过磷酸化和去磷酸化过程发生构象的变化,导致与Na+、K+的亲和力发生变化。在膜内侧Na+与酶结合,激活ATP酶活性,使ATP分解,酶被磷酸化,构象发生变化,于是与Na+结合的部位转向膜外侧;这种磷酸化的酶对Na+的亲和力低,对K+的亲和力高,因而在膜外侧释放Na+、而与K+结合。K+与磷酸化酶结合后促使酶去磷酸化,酶的构象恢复原状,于是与K+结合的部位转向膜内侧,K+与酶的亲和力降低,使K+在膜内被释放,而又与Na+结合。总的结果是每一循环消耗一个ATP;转运出3个Na+,转进2个K+。 四、试述胞间通信的主要类型 1)、细胞间隙连接 细胞间隙连接:是一种细胞间的直接通讯方式。两个相邻的细胞以连接子相联系。连接子中央为直径1.5nm的亲水性孔道。 2)、膜表面分子接触通讯 是指细胞通过其表面信号分子(受体)与另一细胞表面的信号分子(配体)选择性地相互作用,最终产生细胞应答的过程,即细胞识别。 3)、化学通讯 细胞分泌一些化学物质(如激素)至细胞外,作为信号分子作用于靶细胞,调节其功能,这种通讯方式称为化学通讯。根据化学信号分子可以作用的距离范围,可分为以下3类:内分泌、旁分泌、自分泌

苏州大学细胞生物学常考15大题

1、简述钠钾泵的本质和工作原理。 答:钠钾泵是膜上的一种能够同时运输Na+和K+的ATP酶,本身就是Na+、K+-ATP酶,具有载体和酶的双重活性。它由大、小两个亚基组成,大亚基为贯穿膜全层的脂蛋白,为催化部分;小亚基为细胞膜外侧半嵌的糖蛋白。在Na+和K+存在时,Na+、K+-ATP酶分解1个分子ATP,产生的能量通过Na+-K+泵的构象变化,运送3个Na+从细胞内低浓度侧运到细胞外高浓度侧,同时把两个K+从细胞外低浓度侧运到细胞内高浓度侧。基本过程:1.膜内侧Na+、Mg+与酶结合;2.酶被激活,ATP分解,产生的高能磷酸根使酶发生磷酸化;3.酶构象改变,Na+结合位点暴露到外侧,酶与Na+亲合力变低;4. Na+被释放到细胞外,酶和K+亲合力变高,K+结合到酶上;5.酶发生去磷酸化;6.酶构象复原,K+被释放到细胞内侧; 7.恢复至初始状态。如此反复进行。 2、蛋白质进入内质网的机制(信号假说)? 答:1.核糖体上信号肽合成;2.胞质中信号识别颗粒(SRP)识别信号肽,形成SRP-核糖体复合体,蛋白质合成暂停;3.核糖体与ER膜结合,形成SRP-SRP受体-核糖体复合体;4.SRP 脱离并参加再循环,核糖体蛋白质合成继续进行;5.信号肽被切除;6.合成继续进行;7.核糖体在分离因子作用下被分离;8.成熟的蛋白质合成暂停。 3、如何理解高尔基体在蛋白质分选中的枢纽作用? 答:在ER合成的蛋白质,通过转运小泡运输到GC,这种转运小泡被COPⅡ所包绕;蛋白质在GC内进行加工和修饰,再被分拣送往细胞的相关部位。反面GC网络(TGN)执行分拣功能,包装到不同类型的小泡,并运送到目的地, ,包括内质网、高尔基体、溶酶体、细胞质膜、细胞外和核膜等。因此GC在蛋白质分选中具有枢纽作用。 4、G蛋白的结构特点和作用机制? 答:G蛋白是指任何可与鸟苷酸结合的蛋白质的总称,位于细胞膜胞液面的外周蛋白。由α、β、γ3个不同的亚单位构成,具有结合GTP或GDP的能力,并具有GTP酶的活性。G蛋白有两种构象,一种以αβγ三聚体存在并与GDP结合,为非活化型,另一种构象是α亚基与GTP结合并导致βγ二聚体脱落,为活化型。作用机制:静息状态下,G蛋白以异三聚体的形式存在于细胞膜上,并与GDP结合,而与受体呈分离状态。当配体与相应受体结合时,触发了受体蛋白分子发生空间构象的改变,α亚单位转而与GTP结合,与βγ二聚体分离,具有了GTP酶活性,使GTP分解释放磷酸根,生成GDP,诱导α亚单位构象改变,使之与GDP亲合力增强,最后与βγ二聚体结合,回到静息状态。β亚单位的浓度越高,越趋向于形成静息状态的G蛋白异三聚体,G蛋白的作用就越小。 5、G蛋白耦联受体介导的cAMP信号途径? 答:激素、神经递质等第一信使与相应的膜受体结合后,可以激活G蛋白,并活化位于细胞膜上的G蛋白效应蛋白——腺苷酸环化酶,使ATP转化生成第二信使cAMP,cAMP可进一步分别引起相应底物的磷酸化级联反应、离子通道活化等效应,参与调节细胞代谢、增殖、分化等不同生理过程。绝大多数细胞中cAMP进一步特异地活化cAMP依赖性蛋白激酶(PKA)来调节细胞的新陈代谢。对于不同的腺苷酸环化酶,影响其活性的因素也不一样。 6、G蛋白耦联受体介导的PIP2信号途径?

细胞生物学题库 含答案

《细胞生物学》习题及解答 第一章绪论 本章要点:本章重点阐述细胞生物学的形成、发展及目前的现状和前景展望。要求重点掌握细胞生物学研究的主要内容和当前的研究热点或重点研究领域,重点掌握细胞生物学形成与发展过程中的主要重大事件及代表人物,了解细胞生物学发展过程的不同阶段及其特点。 二、填空题 1、细胞生物学是研究细胞基本规律的科学,是在、和三个不同层次上,以研究细胞的、、、和等为主要内容的一门科学。1、生命活动,显微水平,亚显微水平,分子水平,细胞结构与功能,细胞增殖、分化、衰老与凋亡,细胞信号传递,真核细胞基因表达与调控,细胞起源与进化。 2、年英国学者第一次观察到细胞并命名为cell;后来第一次真正观察到活细胞有机体的科学家是。2、1665,Robert Hooke,Leeuwen Hoek。 3、1838—1839年,和共同提出:一切植物、动物都是由细胞组成的,细胞是一切动植物的。3、Schleiden、Schwann,基本单位。 4、19世纪自然科学的三大发现是、和。4、细胞学说,能量转化与守恒定律,达尔文的进化论。 5、1858年德国病理学家魏尔肖提出的观点,通常被认为是对细胞学说的一个重要补充。5、细胞来自细胞。 6、人们通常将1838—1839年和确立的;1859年确立的;1866年确立的,称为现代生物学的三大基石。

6、Schleiden、Schwann,细胞学说,达尔文,进化论,孟德尔,遗传学。 7、细胞生物学的发展历史大致可分为、、、和分子细胞生物学几个时期。7、细胞的发现,细胞学说的建立,细胞学经典时期,实验细胞学时期。 三、选择题 1、第一个观察到活细胞有机体的是()。 a、Robert Hooke b、Leeuwen Hoek c、Grew d、Virchow 2、细胞学说是由()提出来的。 a、Robert Hooke和Leeuwen Hoek b、Crick和Watson c、Schleiden和Schwann d、Sichold和Virchow 3、细胞学的经典时期是指()。 a、1665年以后的25年 b、1838—1858细胞学说的建立 c、19世纪的最后25年 d、20世纪50年代电子显微镜的发明 4、()技术为细胞生物学学科早期的形成奠定了良好的基础。 a、组织培养 b、高速离心 c、光学显微镜 d、电子显微镜 四、判断题 1、细胞生物学是研究细胞基本结构的科学。( x) 2、细胞的亚显微结构是指在光学显微镜下观察到的结构。( x) 3、细胞是生命体的结构和生命活动的基本单位。( y) 4、英国学者Robert Hooke第一次观察到活细胞有机体。( x)

细胞生物学课后练习及参考答案

细胞生物学课后练习参考答案 作业一 ●一切活细胞都从一个共同的祖先细胞进化而来,证据是什么想像地球上生命进化的很早时期。可否假设那个原始的祖先细胞是所形成的第一个仅有的细胞 1、关于一个共同祖先的假说有许多方面的证据。对活细胞的分析显示出其基本组分有着令人惊异的相似程度,例如,各种细胞的许多新陈代谢途径是保守的,在一切活细胞中组成核酸与蛋白质的化合物是一样的。同样,在原核与真核细胞中发现的一些重要蛋白质有很相似的精细结构。最重要的过程仅被“发明”了一次,然后在进化中加以精细调整去配合特化细胞的特定需要。●人脑质量约1kg并约含1011个细胞。试计算一个脑细胞的平均大小(虽然我们知道它们的大小变化很大),假定每个细胞完全充满着水(1cm3的水的质量为1g)。如果脑细胞是简单的正方体,那么这个平均大小的脑细胞每边长度为多少 2、一个典型脑细胞重10-8g (1000g/1011)。因为1g水体积为1 cm3,一个细胞的体积为10-14m3。开立方得每个细胞边长2.1 × 10-5m即21 μm。 ●假定有一个边长为100μm,近似立方体的细胞 (1)计算它的表面积/体积比; (2)假设一个细胞的表面积/体积比至少为3才能生存。那么将边长为100μm,总体积为1 000 000μm3的细胞能在分割成125个细胞后生存吗 3、(1) 如图1所示,该细胞的表面积(SA)为每一面的面积(长×宽)乘以细胞的面数,即SA=100 μm ×100 μm ×6 = 60 000 μm2。细胞的体积是长×宽×高,即(100 μm)3=1 000 000 μm3因而SA/体积的比率=SA/体积=60 000μm/ 1 000 000μm= 0. 06 μm-1。 (2) 分割后的细胞将不能存活。125个立方体细胞应有表面积300 000μm2, SA/体积的比率为0.3。如果要使总表面积/体积达到3,可以假设将立方体边长分割成n份,每个小方块的表面积为SA l,总面积为SA t则有: 分割后的小方块表面积为SA l = 6 × (100/n) 2(1) 总面积为SA t = 6 × (100/n) 2 × n3(2) 根据细胞存活要求SA t/V = 3 (3) 即: 6 × (100/n) 2 × n3 / 1003 = 3 (4) 由(4)可知n=50,即细胞若要存活必须将其分割成125000个小方块。 ●构成细胞最基本的要素是________、________ 和完整的代谢系统。 4、基因组,细胞质膜和完整的代谢系统 图1 边长为100μm的立方体与分割成125块后的立方体

细胞生物学复习题集及答案

细胞生物学复习题集及答案 细胞生物学复习题集 一绪论 一、名词解释 1、细胞生物学二、填空题 1、细胞生物学是研究细胞基本规律的科学,是在、和三个不同层次上,以研究细胞 的、、、和等为主要内容的一门科学。 2、年英国学者第一次观察到细胞并命名为cell;后来第一次真正观察到活细胞有机体的科学家是。 3、1838―1839年,和共同提出:一切植物、动物都是由细胞组成的,细胞是一切动植物的。 4、19世纪自然科学的三大发现是、和。 5、1858年德国病理学家魏尔肖提出的观点,通常被认为是对细胞学说的一个重要补充。 6、人们通常将1838―1839年和确立的;1859年确立的;1866年确立的,称为现代生物学的三大基石。 7、细胞生物学的发展历史大致可分为、、、和分子细胞生物学几个时期。三、选择题 1、第一个观察到活细胞有机体的是()。 a、Robert Hooke b、Leeuwen Hoek c、Grew d、Virchow 2、细胞学说是由()提出来的。 a、Robert Hooke和Leeuwen Hoek b、Crick和Watson c、Schleiden 和Schwann d、Sichold和Virchow 3、细胞学的经典时期是指()。 a、1665年以后的25年 b、1838―1858细胞学说的建立 c、19世纪的最后25年 d、20世纪50年代电子显微镜的发明4、()技术为细胞生物学学科早期的形成奠定了良好的基础。a、组织培养b、

高速离心c、光学显微镜d、电子显微镜四、判断题 1、细胞生物学是研究细胞基本结构的科学。() 2、细胞的亚显微结构是指在光学显微镜下观察到的结构。() 3、细胞是生命体的结构和生命活动的基本单位。() 4、英国学者Robert Hooke第一次观察到活细胞有机体。() 5、细胞学说、进化论、遗传学的基本定律被列为19世纪自然科学的“三大发现”。() 6、细胞学说的建立构成了细胞学的经典时期。() 参考答案 一、名词解释 1、细胞生物学cell biology:是研究细胞基本生命活动规律的科学,是在显微、 1 亚显微和分子水平上,以研究细胞结构与功能,细胞增殖、分化、衰老与凋亡,细胞信号传递,真核细胞基因表达与调控,细胞起源与进化等为主要内容的一门学科。 二、填空题 1、生命活动,显微水平,亚显微水平,分子水平,细胞结构与功能,细胞增殖、分化、衰老与凋亡,细胞信号传递,真核细胞基因表达与调控,细胞起源与进化。 2、1665,Robert Hooke,Leeuwen Hoek。 3、Schleiden、Schwann,基本单位。 4、细胞学说,能量转化与守恒定律,达尔文的进化论。 5、细胞来自细胞。 6、Schleiden、Schwann,细胞学说,达尔文,进化论,孟德尔,遗传学。 7、细胞的发现,细胞学说的建立,细胞学经典时期,实验细胞学时期。三、选择题1、B、2、C、3、C、4、D。 四、判断题1、× 2、× 3、√ 4、× 5、× 6、×。 二细胞基本知识 一、名词解释 1、细胞 2、病毒(virus) 3、病毒颗粒4细胞体积的守恒定律

细胞生物学思考题及答案

第八章细胞信号转导 1、名词解释 细胞通讯:指一个细胞发出的信息通过介质传递到另一个细胞并与其受体相互作用,产生特异性生物学效应的过程。 受体:指能够识别和选择性结合某种配体(信号分子)的大分子。多数为糖蛋白,少数为糖脂或二者复合物。 第一信使:由信息细胞释放的,经细胞外液影响和作用其它信息接收细胞的细胞外信号分子 第二信使:第一信使与受体作用后在胞内最早产生的信号分子称为第二信使。 2、细胞信号分子分为哪两类?受体分为哪两类? 细胞信号分子:亲脂性信号分子和亲水性信号分子; 受体:细胞内受体:位于细胞质基质或核基质,主要识别和结合脂溶性信号分子; 细胞表面受体:主要识别和结合亲水性信号分子(三大家族;G蛋白耦联受体,酶联受体,离子通道耦联受体) 3、两类分子开关蛋白的开关机制。 GTPase开关蛋白:结合GTP活化,结合GDP失活。鸟苷酸交换因子GEF引起GDP从开关蛋白释放,继而结合GTP并引起G蛋白构象改变使其活化;随着结合GTP水解形成GDP和Pi,开关蛋白又恢复成失活的关闭状态。GTP水解速率被GTPase促进蛋白GAP和G蛋白信号调节子RGS所促进,被鸟苷酸解离抑制物GDI所抑制。 普遍的分子开关蛋白:通过蛋白激酶使靶蛋白磷酸化和蛋白磷酸酶使靶蛋白去磷酸化活性调节蛋白质活性。 4、三类细胞表面受体介导的信号通路各有何特点? (1)离子通道耦联受体介导的信号通路特点:自身为离子通道的受体,有组织分布特异性,主要存在与神经、肌肉 等可兴奋细胞,对配体具有特异性选择,其跨膜信号转导无需中间步骤,其信号分子是神经递质。 (2)G蛋白耦联受体介导的信号通路特点:信号需与G蛋白偶联,其受体在膜上具有相同的取向,G蛋白耦联受体一 般为7次跨膜蛋白,会产生第二信使,G蛋白在信号转导过程中起着分子开关的作用。 (3)酶连受体信号转导特点:a.不需G蛋白,而是通过受体自身的蛋白酶的活性来完成信号跨膜转换;b.对信号的 反应较慢,且需要许多细胞内的转换步骤;c.通常与细胞生长、分裂、分化、生存相关。 5、试述cAMP信号通路。 信号分子→G蛋白耦联受体(Rs)→G蛋白(Gs)→腺苷酸环化酶(C)→ cAMP →cAMP依赖的蛋白激酶A(PKA)→细胞质中靶蛋白→细胞反应 →基因调控蛋白→基因表达 6、试述磷脂酰肌醇信号通路。 胞外信号分子→G蛋白耦联受体→Gq蛋白→磷脂酶C(PLC )→PIP2 →IP3→胞内Ca2+浓度升高→Ca2+结合蛋白(如钙调蛋白CaM)→靶酶(如CaM蛋白激酶)→细胞反应 →靶蛋白→细胞反应 →DAG→激活PKC →抑制蛋白(磷酸化)→基因调控蛋白→调控基因表达 →MAPK(磷酸化)→基因调控蛋白→调控基因表达 7、试述RTK-Ras信号通路及其主要功能。 细胞外信号→RTK二聚体化和自身磷酸化→接头蛋白(如GRB2)→GEF(如Sos)→Ras与GTP结合并活化→ MAPKKK(即Raf)活化→MAPKK(即MEK)磷酸化并活化→MAPK(即ERK)磷酸化并活化,进入细胞核→其他激酶或转录因子磷酸化修饰→基因表达→细胞应答和效应 8、比较cAMP信号通路和磷脂酰肌醇信号通路的异同点。 相同点:都由G蛋白耦联受体,G蛋白和效应器三部分构成 不同点:产生的第二信使不同,CAMP信号通路主要通过蛋白激酶A激活靶酶和开启基因表达;磷脂酰肌醇信号通路是胞外信号被膜受体接受后,同时产生两种胞内信使,分别启动IP3/Ca2+和DAG/PKC两个信号传递途径。 第九章细胞骨架 1.名词解释 细胞骨架:是细胞内以蛋白纤维为主要成分的网架结构包括微丝、微管和中间丝。 分子发动机:是一类利用ATP供能产生推动力,进行细胞内物质运输或运动的蛋白。 2.细胞质骨架由哪几种结构组成?各结构分别具有哪些功能? 微管主要分布在核周围,并呈放射状向胞质四周扩散;支架作用、细胞内物质运输的轨道、鞭毛和纤毛的运动、参与细 胞分裂

细胞生物学复习题 (含答案)

1.简述细胞生物学得基本概念,以及细胞生物学发展得主要阶段。 以细胞为研究对象,经历了从显微水平到亚显微与分子水平得发展过程,研究细胞结构与功能从而探索细胞生长发育繁殖遗传变异代谢衰老及进化等各种生命现象得规律得科学;主要阶段:①细胞得发现与细胞学说得创立②光学显微镜下得细胞学研究③实验细胞学研究④亚显微结构与分子水平得细胞生物学。 2.简述细胞学说得主要内容。 施莱登与施旺提出一切生物,从单细胞生物到高等动物与植物均有细胞组成,细胞就是生物形态结构与功能活动得基本单位。魏尔肖后来对细胞学说作了补充,强调细胞只能来自原来得细胞。 3.简述原核细胞得结构特点。 1)、结构简单 DNA为裸露得环状分子,无膜包裹,形成拟核。 细胞质中无膜性细胞器,含有核糖体。 2)、体积小直径约为1到数个微米。 4.简述真核细胞与原核细胞得区别。 5.简述DNA得双螺旋结构模型。 ① DNA分子由两条相互平行而方向相反得多核苷酸链组成。②两条链围绕着同一个中心轴 以右手方向盘绕成双螺旋结构。③螺旋得主链由位于外侧得间隔相连得脱氧核糖与磷酸组成,

内侧为碱基构成。④两条多核苷酸链之间依据碱基互补原则相连螺旋内每一对碱基均位于同一平面上并且垂直于螺旋纵轴,相邻碱基对之间距离为0、34nm,双螺旋螺距为3、4nm。6.蛋白质得结构特点。 以独特得三维构象形式存在,蛋白质三维构象得形成主要由其氨基酸得顺序决定,就是氨基酸组分间相互作用得结果。一级结构就是指蛋白质分子氨基酸得排列顺序,氨基酸排列顺序得差异使蛋白质折叠成不同得高级结构。二级结构就是由主链内氨基酸残基之间氢键形成,有两种主要得折叠方式a-螺旋与β-片层。在二级结构得基础上进一步折叠形成三级结构,不同侧键间互相作用方式有氢键,离子键与疏水键,具有三级结构既表现出了生物活性。三级结构得多肽链亚单位通过氢键等非共价键可形成更复杂得四级结构。 7.生物膜得主要化学组成成分就是什么? 膜脂(磷脂,胆固醇,糖脂),膜蛋白,膜糖 8.什么就是双亲性分子(兼性分子)?举例说明。 既含有亲水头部又含有疏水得尾部得分子,如磷脂一端为亲水得磷酸基团,另一端为疏水得脂肪链尾。 9.膜蛋白得三种类型。 膜内在蛋白(整合蛋白),膜外在蛋白,脂锚定蛋白 10.细胞膜得主要特性就是什么?膜脂与膜蛋白得运动方式分别有哪些? 细胞膜得主要特性:膜得不对称性与流动性; 膜脂翻转运动,旋转运动,侧向扩散,弯曲运动,伸缩与振荡运动。膜蛋白旋转运动与侧向扩散。 11.影响膜脂流动得主要因素有哪些? ①脂肪酸链得饱与程度,不饱与脂肪酸越多,相变温度越低其流动性也越大。 ②脂肪酸链得长短,脂肪酸链短得相变温度低,流动性大。 ③胆固醇得双重调节,当温度在相变温度以上时限制膜得流动性起稳定质膜得作用,在相变 温度以下时防止脂肪酸链相互凝聚,干扰晶态形成。 ④卵磷脂与鞘磷脂得比例,比值越大流动性越大。 ⑤膜蛋白得影响,嵌入膜蛋白越多,膜脂流动性越小 ⑥膜脂得极性基团、环境温度、pH值、离子强度及金属离子等均可对膜脂得流动性产生一 定得影响。 12.简述生物膜流动镶嵌模型得主要内容及其优缺点。 膜中脂双层构成膜得连贯主体,她们具有晶体分子排列得有序性,又有液体得流动性,膜中蛋白质以不同得方式与脂双层结合。优点,强调了膜得流动性与不对称性。缺点,但不能说明具有流动性性得质膜在变化过程中怎样保持完整性与稳定性,忽视了膜得各部分流动性得不均匀性。 13.小分子物质得跨膜运输方式有哪几种? 被动运输:简单扩散,易化扩散,离子通道扩散。主动运输:ATP直接供能,ATP间接供能。 14.简述被动运输与主动运输得区别。 被动运输不消耗细胞能量,顺浓度梯度或电化学梯度。主动运输逆电化学梯度运输,需要消耗能量,都有载体蛋白介导。 15.大分子与颗粒物质得跨膜运输方式有哪几种? 胞吞作用(吞噬作用,胞饮作用,受体介导得胞吞作用)。胞吐作用(连续性分泌作用,受调性分泌作用) 16.简述小肠上皮细胞吸收葡萄糖得过程。 小肠上皮细胞顶端质膜中得Na+/葡萄糖协同运输蛋白,运输2个Na+得同时转运1个葡萄糖分子,使胞质内产生高葡萄糖浓度;质膜基底面与侧面得葡萄糖易化扩散运输蛋白,转运葡萄糖离开细胞,形成葡萄糖得定向转运。Na+-K+泵将回流到细胞质中得Na+转运出细胞,维持Na+穿膜浓度梯度。

细胞生物学之大题

细胞总结 (此总结仅为复习之用,严禁他用,你懂得^_^) 1生命体和生命现象? 生命体:在生命信息的指令下,严格遵循自我复制、自我组装、自我调控,运行机制进行物质能量转换,通过各种生命网络的交织、重叠,形成具有遗传发育进化等属性的分子集成体。组成生命三要素:信息、物质、能量 遗传信息 遗传密码 非遗传密码:朊病毒,抗药性产生 信息 细胞活动信息:生长因子、癌基因、抑癌基因产物、神经递质、酶类 细胞网络神经元 神经、内分泌、免疫系统(控制系统) 分子网络转录调控分子网络 细胞信号转导分子网络 生物网络代谢网络蛋白—蛋白 大分子之间相互作用网络核酸---核酸 蛋白—核酸 核酸---蛋白 物质:四大分子:蛋白质、核酸、糖、脂肪 生命现象:①摄取物质改造物质②能繁衍后代③对刺激作出反应 2 生命科学发展中的四大里程碑?其形成的时代背景,内容和重大价值? (1)达尔文进化论:a 世界的物种是进化的,不是静止的,会随着时间而消失和产生。B 进化是缓慢的,连续的,没有突变发生。c 对环境的适应,适者生存,环境的多样性导致物种的多样性。d 地球上的所有生命体都来源于共同体的祖先。 e 所有的物种都是选择的结果,物竞天择(种内、种间、物种和自然之间的选择) f 人类是从古猿进化而来的。(2)18世纪后半叶细胞学说——光学显微镜的发现①细胞是生命体结构和功能的基本单位②对任何一种生命体而言,都是由细胞和它的分泌物组成的③对多细胞生命体而言,每一种类的细胞在执行整体功能时,都有自己的活动规律④细胞只能通过细胞分裂而来,不能人为组装。 (3)1953年DNA双螺旋结构互补结构模型中心法则三连密码子的通用性DNA半保留复制 20世纪末①物种的多样性 ②生态环境的多样性 ③景观的多样性 ④遗传的多样性 ①来源于共同的祖先 ②所有生物从组成上一样 ③信号转导网络和基因转录 方式基本一致 (4)上个世纪后50年①对生命细胞病症和正常活动都在细胞层面找到根据 ②细胞的行为在基因水平找到答案

细胞生物学习题(有答案)

1、第一个观察到活细胞有机体的是()。 A、Robert Hooke B、Leeuwen Hoek C、Grew D、Virchow 2、细胞学说是由()提出来的。 A、Robert Hooke和Leeuwen Hoek B、Crick和Watson C、Schleiden和Schwann D、Sichold和Virchow 1、大肠杆菌的核糖体的沉降系数为() A、80S B、70S C、 60S D、50S 2、下列没有细胞壁的细胞是() A、支原体 B、细菌 C、蓝藻 D、植物细胞 3、植物细胞特有的细胞器是() A、线粒体 B、叶绿体 C、高尔基体 D、核糖体 4、蓝藻的遗传物质相当于细菌的核区称为() A、中心体 B、中心质 C、中体 D、中心球 5、在病毒与细胞起源的关系上,下面的()观战越来越有说服力。 A、生物大分子→病毒→细胞 B、生物大分子→细胞和病毒 C、生物大分子→细胞→病毒 D、都不对 6、动物细胞特有的细胞器是() A、细胞核 B、线粒体 C、中心粒 D、质体 7、目前认为支原体是最小的细胞,其直径约为() A、0.01μm B、0.1~0.3μm C、1~3μm D、10μm 8、在真核细胞和原核细胞中共同存在的细胞器是() A、中心粒 B、叶绿体 C、溶酶体 D、核糖体 9、SARS病毒是()。 A、DNA病毒 B、RNA病毒 C、类病毒 D、朊病毒 10、原核细胞的呼吸酶定位在()。 A、细胞质中 B、质膜上 C、线粒体内膜上 D、类核区内 11、在英国引起疯牛病的病原体是()。 A、朊病毒(prion) B、病毒(Virus) C、立克次体 D、支原体 12、逆转录病毒是一种()。 A、双链DNA病毒 B、单链DNA病毒 C、双链RNA病毒 D、单链RNA病毒 1、由小鼠骨髓瘤细胞与某一B细胞融合后形成的细胞克隆所产生的抗体称()。 A、单克隆抗体 B、多克隆抗体 C、单链抗体 D、嵌合抗体 2、要观察肝组织中的细胞类型及排列,应先制备该组织的() A、滴片 B、切片 C、涂片 D、印片 3、提高普通光学显微镜的分辨能力,常用的方法有() A、利用高折射率的介质(如香柏油) B、调节聚光镜,加红色滤光片 C、用荧光抗体示踪 D、将标本染色 4、适于观察培养瓶中活细胞的显微镜是() A、荧光显微镜 B、相差显微镜 C、倒置显微镜 D、扫描电镜 5、观察血细胞的种类和形态一般制备成血液() A、滴片 B、切片 C、涂片 D、印片 6、冰冻蚀刻技术主要用于() A、电子显微镜 B、光学显微镜 C、微分干涉显微镜 D、扫描隧道显微镜 7、分离细胞内不同细胞器的主要技术是()

细胞生物学试题

细生大礼包第三弹 第六章.线粒体与细胞的能量转换 PART1 教学大纲 1.教学内容 第一节线粒体的基本特征 第二节细胞呼吸与能量转换 第三节线粒体与疾病 2.教学基本要求 掌握:线粒体是由双层单位膜套叠而成的封闭性膜囊结构,线粒体的化学组成(尤其是各区间标志酶),细胞呼吸的概念和特点,细胞能量的转换分子——ATP,丙酮酸在线粒体内生成乙酰辅酶A,三羧酸循环是各种有机物进行最后氧化的过程,也是各类有机物相互转化的枢纽,呼吸链概念,氧化过程中伴随磷酸化的藕联,1分子葡萄糖完全氧化释放的能量,化学渗透假说。 熟悉:线粒体的形态数量与细胞的类型和生理状态有关,线粒体的遗传体系,核编码蛋白质向线粒体的转运,葡萄糖在细胞质中的糖酵解,三羧酸循环,一分子葡萄糖经过三羧酸循环的总反应式,呼吸链和ATP合酶复合体是氧化磷酸化的结构基础,根据结合变构机制A TP的合成。 了解:线粒体的起源与发生,NADH+ H+ 通过线粒体内膜的穿梭机制,F0基片在A TP合成中的作用,与细胞死亡有关的线粒体机制,线粒体控制细胞死亡的假说,疾病过程中的线粒体变化,mtDNA突变与疾病。 3.重点与难点 重点:线粒体的组成结构,细胞呼吸与能量转换。 难点:电子传递链,氧化磷酸化,ATP生成。 Part 2 题库 一.填空题 1.线粒体是细胞的基地,其主要功能是。(七) 2.线粒体的嵴由向内腔突起而成,其上面的带柄结构是, 由、和三部分组成,该结构具有活性。功能是。(七) 3.线粒体各部分结构中有各自特殊的标记酶,它们分别在外膜是________,外腔是___________,内膜 是__________,膜间腔是______________。(七) 4.线粒体基因组共由个碱基组成,含个基因,可分别编码rRNA、tRNA和蛋白质。(七)

细胞生物学试题

医用细胞生物学习题一、选择题 B1、协助扩散的物质穿膜运输借助于() A、隧道蛋白 B、载体蛋白 C、网格蛋白 D、周边蛋白 C2、具有半自主性的细胞器为() A、高尔基复合体 B、内质网 C、线粒体 D、溶酶体 D3、具有抑制肌动蛋白装配的药物是() A、鬼笔环肽 B、秋水仙素 C、长春花碱 D、细胞松弛素B C6、基本上不具有G1期限和G2期细胞周期的细胞为() A、癌细胞 B、早期胚胎细胞 C、肝细胞 D、中胚层细胞 C7、在细胞周期G2期,细胞的DNA含量为G1期的() A、1/2倍 B、1倍 C、2倍 D、不变 A8、有丝分裂中期最主要的特征是() A、染色体排列在赤道面上 B、纺锤体形成 C、核膜破裂 D、姐妹染色体各迁向一边 C9、根据人类染色体命名的规定,6P22.3代表() A、第22号染色体长臂第3区第6带 B、第6号染色体长臂第22区第3带 C、第6号染色体短臂第2区第2带第3亚带 D、第6号染色体长臂第22区第3带 B11、下列细胞器不属于膜相结构的是() A、溶酶体 B、核糖体 C、过氧化物酶体 D、线粒体 E、有被小泡 12、构成细胞膜的化学成分主要有() A、糖类和核酸 B、核酸和蛋白质 C、酶与维生素 D、糖类和脂类 E、脂类和蛋白质 C13、有载体参与而不消耗代谢能的物质运输过程是() A、简单扩散 B、溶剂牵引 C、易化扩散 D、主动运输 E、出(入)胞作用 C14、核小体的化学成分主要是() A、RNA和非组蛋白 B、RNA和组蛋白 C、DNA和组蛋白 D、DNA和非组蛋白 E、以上都不是 E16、细胞外的液态异物进入细胞后形成的结构称为() A、吞噬体沫塑料 B、吞饮体 C、多囊体 D、小囊泡 E、大囊泡 E17、细胞核内最主要的化学成分是()

医学细胞生物学课后思考题word精品

课后思考题 1请描述细胞的发现与“细胞学说”的主要内容 1604年荷兰眼镜商詹森发明了第一台显微镜 1665年英国物理学家虎克最早观察到细胞 1675年荷兰生物学家列文虎克发现活细胞细胞学说:施来登和施旺 1、一切生物都是由细胞组成的 2、细胞是生物体形态结构和功能活动的基本单位 3、“细胞来源”:一切细胞只来源于原来的细胞,一切病理现象都基于细胞的损伤 2. 如何理解细胞生物学说在医学科学中的作用地位 细胞生物学是现代医学的重要基础理论。细胞生物学的研究有助于医学重大课题的解决, 病机理的阐明、诊断、治疗、预防都依赖于(分子)细胞生物学的发展 4. 简述DNA的结构特点和功能 结构特点: (1)两条脱氧核苷酸组成双链,为右手螺旋。两条单链走向相反,一条由5'-3',另一条由3'-5' (2 )亲水的脱氧核糖一一磷酸位于螺旋的外侧。 (3)双螺旋内侧碱基互补配对:A=T; g T; A+G=C+T (嘌呤数等于嘧啶数) (4)碱基平面垂直螺旋中心轴,每10对碱基螺旋一周,螺距 功能: (1)携带和传递遗传信息一一遗传信息的载体; (2)表达:产生生物的遗传性状一一作为模版转录RNA,从而控制蛋白质的合成 (3 )突变:产生变异,引导进化

6. 试比较DND和RNA的异同 相同点: (1 )其基本单位都由一分子五碳糖,一分子磷酸和一分子碱基构成 (2)都含有磷酸二酯键不同点: (1 )两者基本单位的五碳糖不同,DNA的是脱氧核糖,RNA的是核糖 (2)DNA的碱基为腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶;RNA的碱基为腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶 (3)DNA为双链,RNA为单链 7. 试描述蛋白质的各级结构特征 (1)蛋白质的一级结构:组成蛋白质的氨基酸种类、数目和排列顺序 (2 )蛋白质的二级结构:局部或某一段肽链的空间结构,由氢键维持。有以下几种构象单元: 1. a —螺旋:右手螺旋,每一周有 3.6个氨基酸,螺距0.54nm 2. 3 -折叠:锯齿状,不同肽链间由氢键维系 3. 其余有3 -转角、无规则卷曲、n螺旋等 (3)蛋白质的三级结构:在二级结构的基础上,整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置,主要依靠R 基团(侧链)间的相互作用维持 (4 )蛋白质的四级结构:两条或两条以上的多肽链所组成的蛋白质中各亚基的空间排列和相互接触的布局 8. 简述膜脂和膜蛋白的类型以及各自的特点 膜脂: (1)磷脂:是细胞膜中最重要的脂类,通常大于膜脂总量的50%,磷脂酰碱基+甘油基团(鞘氨醇)+脂肪酸,前二者为极性头部(亲水),后者为非极性尾部(疏水) A甘油磷脂:以甘油为骨架的磷脂类,因丙三醇柔性好,故甘油磷脂分子较柔软; B鞘磷脂:以鞘氨醇为骨架的磷脂类。鞘氨醇分子刚性强,故鞘磷脂分子较硬 (2).胆固醇,有极性头部(羟基)、非极性的固醇环和烃链。散布于磷脂分子间,其功能是增加膜的稳定性,调节膜的流动性 (3).糖脂:寡糖+鞘氨醇+脂肪酸 由糖基和脂类组成,占膜脂总量的5%以下。在神经细胞膜上糖脂含量较高,约占5-10%, 糖脂也是两性分子。其结构与SM相似,只是由一个或多个糖残基代替了磷脂酰胆碱而与鞘氨醇的羟基结合 膜蛋白: 1. 内在蛋白(整合蛋白):占膜蛋白的70-80%,是膜功能的主要承担者(运输蛋白、酶、受体等)。不同程度地镶嵌在类脂双分子层中,有的为跨膜蛋白。以疏水键和共价键镶嵌在膜内,与膜结合紧密 2. 周边蛋白(外周蛋白):占膜蛋白总量的20-30%。水溶性,以非共价键结合在膜的内外表面(内表面较多),与膜结合疏松 3. 脂锚定蛋白(脂连接蛋白):通过共价键方式同脂分子结合。两种类型:直接与脂肪酸结合;通过寡糖链间接和磷脂结合

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