细胞生物学课后练习参考答案

细胞生物学课后练习参考答案 作业一作业一 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 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 m 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 m 100 m 6 60 000 m2 细胞的体积是长 宽 高 即 100 m 3 1 000 000 m3 因而 SA 体积的比率 SA 体积 60 000 m 1 000 000 m 0 06 m 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 300 000 m2 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 SAl 总面积为 SAt则有 分割后的小方块表面积为 SAl 6 100 n 2 1 总面积为 SAt 6 100 n 2 n3 2 根据细胞存活要求 SAt 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 图 1 边长为 100 m 的立方体与分割成 125 块后的立方体 4 基因组 细胞质膜 作业二作业二 1 与原核细胞相比真核细胞出现了特化的内膜系统 尽管真核细胞体积增大了 表面积也大大 增加 但由于真核细胞内部结构发生区室化 因而在这些被膜包围出来的特定空间内一些重要 分子的浓度并没有降低 2 细胞膜 细胞壁 DNA 与基因结构 核糖体 5SrRNA 3 核酸 蛋白质 外壳 蛋白质 4 F 5 F 6 F 7 T 8 F 9 6 1039 6 l027 10 12g 个细菌会有与地球相同的质量 根据指数生长方程 6 1039 2t 20 解这个方程求出 t 2642 min 或 44 h 这仅代表 132 个增代时间 但是在过去的 35 亿年中经 历了 l014个增代时间 显然在本行星上细菌的总质量远不及地球质量 这说明指数生长只能进 行很少几代 即与进化相比仅是很短暂的一点时间间隔 在任何实际情况下 食物供应会很快 减少 这一简单计算告诉我们 当食物丰富时快速生长与分裂能力仅是物种生存的一个因素 食物通 常是不足的 那些最能适应环境变化的细胞 以及那些已经获得了更加精巧技术而可以利用各 种不同食物来源的细胞常有较大的竞争优势 作业三作业三 1 病毒的外壳成分与细胞膜极为相似 2 物镜和照明系统的位置颠倒 3 0 1 m 4 分辨出相邻两个点的 最小分辨距离 5 电磁 玻璃 6 一半 最大值 7 氨基酸 维生素 无机盐 小牛血清 8 绿色 红色 9 相差显微镜 暗视野显微镜 倒置显微镜 10 脱去与 DNA 分子结合的水 11 T 12 F 13 F 14 F 15 F 16 1 D 0 61 n sin 0 61 527nm 1 0 sin70 342nm 2 D 0 61 n sin 0 61 450nm 1 0 sin70 292nm 可以提高分辨率约 15 3 D 0 61 n sin 0 61 450nm 1 5 sin70 195nm 作业四作业四 1 短杆菌肽 A 具有 K 通道蛋白的作用 2 越高 越小 3 T 4 T 5 F 6 T 7 推理 2 正确模拟了脂双层的装配 成因是水分子的排斥而不是脂质分子之间的吸引力 如 果采用方式 1 则脂质分子之间互相形成键 脂双层流动性降低 甚至可能变成刚性结构 作业五作业五 1 分泌化学信号进行通讯 间隙连接 细胞接触 2 离子通道偶联受体 G 蛋白偶联受体 酶偶联受体 3 Gi 的 亚基与腺苷环化酶结合起抑制作用 4 二酰甘油 DAG IP3 Ca2 5 Ca2 通道蛋白 6 F 7 T 8 复制 复制 无 无 无 9 K2 激活 K1 如果 K1 持续活化 就可以观察到不依赖于 K2 的反应 如果次序颠倒一下 需要由 K1 来激活 K2 那么 由于所给例子中 K2 包含一个失活突变 那么含有此突变的细胞 将不会活化 推断结果与题干描述不符 故不成立 作业六作业六 1 F 2 T 3 F 4 T 5 T 6 粗面内质网 滑面内质网 7 网格蛋白包被的小泡 COPI COPII 8 磷脂交换蛋白 出芽小泡 9 翻译暂停结构域翻译暂停结构域 信号肽识别 结合结构域 受体蛋白结合结构域 10 多萜醇 11 N 乙酰葡糖胺 N 乙酰半乳糖胺 12 蛋白质的分选 13 不能 选择性 14 1 胰岛素原水解生成胰岛素的反应发生在分泌囊泡离开外侧高尔基网络后逐渐成熟的过 程中 2 如果用抗网格蛋白的抗体处理三个样品 只有外侧高尔基体网络小泡会对网格蛋白 出现阳性结果 15 结果见下表 实验条件完全合成 信号序列 跨膜转运 一种细胞质蛋白质 mRNA 无 SRP 无 SRP 受体 无微体 是无无 编码分泌蛋白的 mRNA 无 SRP 无 SRP 受体 无微体 是有无 编码分泌蛋白的 mRNA 加入外源 SRP 无 SRP 受体 无微体 不是无无 编码分泌蛋白的 mRNA 加入外源 SRP 加入游离的 SRP 受体 不在膜上 无微体 是有无 编码分泌蛋白的 mRNA 加入外源 SRP 加入外源 SRP 受体 加入微体 是无有 作业七作业七 7 9 章章 1 ATP H 2 G2 G1 或 S 3 物质运输 DNA RNA 合成的场所 电子传递和 ATP 的合成 4 NADH FADH2 5 滑面内质网 磷脂交换蛋白 细胞质中游离的核糖体 6 F 氯霉素抑制 70s 核糖体进行的蛋白质合成 7 T 8 F 9 T 10 F 11 T 12 反向重复区 13 叶绿体基因编码并在叶绿体核糖体上合成 核基因编码 在细胞质核糖体上合成 核基因 编码 在叶绿体核糖体上合成 14 T 16 70S 70S 17 细胞质中的游离核糖体 核定位信号 18 18S 5 8S 28S 19 T 20 T 21 F 22 F 23 T 24 T 25 F 26 F 27 F 28 F 29 由左向右 因为 RNA 发生了折叠 30 核小体 螺线管 超螺线管 染色单体 31 组蛋白 32 正 碱性 33 合成 rRNA 装配核糖体 34 定向 定位 作用 永久性 35 不环化 不私合 不被降解 36 8400 37 永久间期 双线期 38 F 39 F 40 F 41 T 42 T 43 T 44 F 45 T 46 F 作业八作业八 1 F 2 T 3 F 4 F 5 F 6 ATP 端 7 形成纺锤体 将染色单体拉向两极 协助胞质分裂 8 有丝分裂 减数分裂 无丝分裂 9 肌动蛋白纤维是稳定的结构 不存在聚合和解聚过程 10 单管 二联管 三联管 11 因为中间纤维没有极性 其两端在化学组成上是没有区别的 假如一个发动机蛋白结合在 中间纤维上 将无法感知一个确定的方向 无法进行定向的运动 12 细胞含有肌动蛋白结合蛋白 使肌动蛋白成束或交联 从片状伪足和丝状伪足延伸过来的 这些纤维通过结合蛋白稳固地结合在细胞内的纤维网格上 为生长中的棒状纤维提供所需的机 械锚定点 使细胞膜变形 产生运动 而不会因反作用力被推入细胞内部 13 剑蛋白将微管沿长轴方向在远离 GTP 帽的位置上切断 这样产生的微管片段在断裂处就带 有 GDP 微管蛋白 由于失去 GTP 帽的保护 形成的微管片段迅速解聚 因而剑蛋白提供了一 种机制 可以迅速破坏细胞中现有的微管 14 流感病毒通过胞吞进入细胞 转入内体 在那里遇到酸性 pH 环境 激活其融合蛋白 病 毒膜于是与内体膜融合 将病毒基因组释放入胞质溶胶内 NH3是易于穿过膜的小分子 能通 过简单扩散进入包括内体在内的所有细胞区室 在内部环境为酸性的区室内 NH3结合 H 形成 带电离子 NH4 此时不能靠扩散作用穿过膜 于是积累在酸性区室内提高了 pH 当内体的 pH 升高后 虽然病毒继续被胞吞 但由于病毒融合蛋白无法被激活 因此病毒不能进入胞质溶胶 作业九作业九 1 F 2 T 3 F 4 F 5 T 6 F 7 T 8 F 9 T 10 F 11 B 峰中的细胞所含 DNA 是 A 峰中细胞所含 DNA 的 2 倍 表示 B 峰含有复制好的 DNA 而 A 峰中细胞的 DNA 则未复制 因此 A 峰包含处于 G1 期的细胞 而 B 峰包含处于 G2 和 M 期的细胞 S 期细胞已开始复制 DNA 但尚未完成 因此它们含有不同数量的 DNA 位于两峰 之间 大多数细胞处于 G1 期 表明这是细胞周期中最长的期 作业十作业十 1 F 2 T 3 T 4 T 5 F 6 1 突变体 1 的 cdc25 基因编码的蛋白质有缺陷 因此它是 cdc25 突变体 cdc25 去除 cdc2 上 抑制性的磷酸基团从而激活 cdc2 如果 cdc25 基因不能产生一个有功能的磷酸酯酶 细胞将不 正常地生长 突变体 2 是缺少 weel 基因编码的蛋白 该基因编码一种激酶 将抑制性的磷酸基 团添加到 cdc2 上 缺少 weel 的细胞在未成熟时即提前分裂 2 在两种突变体中 G2 期的持续时间不正常 在突变 1 中延长 在突变 2 中缩短 作业十一作业十一 1 F 2 T 3 T 4 F 5 F 6 F 7 F 8 F 9 F 10 1 是转化细胞 2 是正常细胞 3 是转化细胞 4 是转化细胞 11 1 辐射能引起 DNA 损伤 激活了 由 P53 和 P21 介导的 一种反馈调控机制 阻断细胞周 期以完成 DNA