细胞生物学问答题

1、1、 请叙述Na+-K+ATP酶工作原理极其作用。3简述细胞凋亡与细胞坏死的区别及细胞凋亡的检测方法。细胞凋亡是一个主动的由基因决定的自动结束生命的过程，所以也常常被称为细胞编程死亡（programmed cell death, PCD）。凋亡细胞将被吞噬细胞吞噬。整个过程中，细胞质膜的整合性保持良好，死亡细胞的内容物不会逸散到胞外环境中去，因而不引发炎症反应。二者的主要区别是，细胞凋亡过程中，细胞质膜反折，包裹断裂的染色质片段或细胞器，然后逐渐分离，形成众多的凋亡小体（apoptotic bodies），凋亡小体则为邻近的细胞所吞噬。整个过程中，细胞质膜的整合性保持良好，死亡细胞的内容物不会

2、逸散到胞外环境中去，因而不引发炎症反应。相反，在细胞坏死时，细胞质膜发生渗漏，细胞内容物，包括膨大和破碎的细胞器以及染色质片段，释放到胞外，导致炎症反应（6分）细胞凋亡的检测方法（4分）形态学观测：染色法、透射和扫描电镜观察DNA电泳：DNA片段就呈现出梯状条带TUNEL测定法，即DNA断裂的原位末端标记法彗星电泳法流式细胞分析9、叙述细胞凋亡和坏死的区别。答：细胞凋亡 细胞坏死 Apoptosis Necrosis1） 细胞变圆,与周围细胞脱开 细胞外形不规则变化？（2分）2） 核染色质凝聚 溶酶体破坏 （2分）3） 细胞膜内陷 细胞膜破裂 （2分）4） 细胞分为一个个小体 胞浆外溢 （2分

3、）5） 被周围细胞吞噬 引起周围炎症反应 （2分）4.请叙述G-蛋白偶联受体介导的cAMP信号通路跨膜传递机制。（8分）答：（1）胞外信号作用于细胞膜表面G-蛋白偶联的受体，G蛋白的亚基结合ATP且亚基、与两个亚基分离。（2分）（2）G蛋白在信号传导过程中起着分子开关的租用，它将受体与腺苷酸环化酶偶联起来，使胞外信号跨膜转化为胞内信号，即cAMP。（1.5分）（3）腺苷酸环化酶活化后，胞内cAMP急剧增加，特异的活化cAMP依赖的蛋白激酶A。（1.5分）（4）活化的蛋白激酶A催化亚基可使细胞内某些蛋白的丝氨酸或苏氨酸残基磷酸化，于是改变这些蛋白的活性。（1.5分）（5）通过蛋白激酶A的活化，进

4、而使下游的靶蛋白磷酸化，从而影响细胞的生理生化功能。（1.5分）5流动镶嵌模型认为膜中的脂类和蛋白质是流动的，有哪些实验可证明？（8分） 答： (1)荧光抗体免疫标记实验：用抗鼠细胞膜蛋白的荧光抗体（显绿色荧光）和抗人细胞膜蛋白的荧光抗体（显红色荧光）分别标记小鼠和人的细胞表面，然后用灭活的仙台病毒处理使两种细胞融合，10min后不同颜色的荧光在融合细胞表面开始扩散，40min后已分不清融合细胞表面绿色荧光或红色荧光区域。（3分）(2)成帽和成斑现象在某些细胞中，当荧光抗体标记时间继续延长，已均匀分布在细胞表面的标记荧光会重新排布，聚集在细胞表面的某些部位，即所谓成斑现象，或聚集在细胞的一端，

5、即成帽现象。（2分）(3)光脱色恢复技术：在某些细胞中，当荧光抗体标记时间继续延长，已均匀分布在细胞表面的标记荧光会重新分布，聚集在细胞表面的某些部位，即所谓成斑现象。聚集在细胞的一端，即成帽现象。成斑和成帽现象进一步显示了膜蛋白的流动性。（3分）6氧化磷酸化与光合磷酸化的比较(以表格式叙述为好)。（8分）答： 氧化磷酸化光合磷酸化细胞器部位线粒体内膜类囊体膜电子传递系统呼吸链PS、PS电子供体NADH或FADH2H2O的光解传递终受体1/2O2NADP传递电子对1对1对造成的H质子浓度差膜间隙（高）/基质（低）类囊体腔（高）/基质（低）电子跨膜次数3次2次偶联因子F0-F1ATP合

6、酶CF0-CF1ATP合酶机制化学渗透化学渗透偶闻因子定位取向向内朝向基质向外朝向基质H质子流向向外流向膜间隙向内流向类囊体腔产生ATP所需的H2个H3个H7、何谓信号肽假说！简述其过程。答1)分泌蛋白mRNA中有信号肽密码,信号肽引导游离核糖体与RER结合。（2分）2)SRP识别信号肽并与内质网膜上的停泊蛋白（2分）3)释放SRP，循环使用。（2分）4）以环化够象存在的信号肽与易位子结合并使孔道打开，信号肽穿入内质网膜并引导肽链进入内质网腔，这是需GTP的耗能过程。（2分）5）肽链进入内质网腔后，信号肽酶切除信号肽。（2分）8、简述细胞周期调控机制答：1）G2/M期转化：由CDK1激酶的调控

7、，CDK1激酶（p34cdc2激酶），由p34cdc2蛋白（或34cdc28蛋白）与周期蛋白B组成。CDK1激酶受到下列因子调控。（4分）2）M期周期蛋白与分裂中期向后期转化细胞周期运转到分裂中后期，M期周期蛋白A和B迅速降解，CDK1激酶活性上丧失，细胞周期便从M期中期向后期转化。（3分）3） G1/S期转化与G1期周期蛋白依赖性CDK激酶：G1/S期转化主要受G1期周期蛋白依赖性CDK激酶控制。周期蛋白包括：D(D1, D2, D3表达有组织、细胞特异性)、E、及A，激酶包括CDK2 CDK4, CDK6等。 其中D与CDK4,CDK6结合；E，A与CDK2结合。（3分）11.试述核孔复合

8、体在主动运输中的选择性主要表现在哪三个方面？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，约1020nm，甚至可达26nm。像核糖体亚单位那样大的RNP颗粒也可以通过核孔复合体从核内运输到细胞质中，表明核孔复合体的有效直径的大小是可被调节的。2、通过核孔复合体的主动运输是一个信号识别与载体介导的过程，需要消耗ATP能量，并表现出饱和动力学特征。3、通过核孔复合体的主动运输具有双向性，即核输入与核输出，它既把复制、转录、染色体构建和核糖体亚单位装配等所需要的各种因子如DNA聚合酶、RNA聚合酶、组蛋白、核糖体蛋白等运输到核内；同时又能将翻译所需的RNA、装配好的核糖体亚单位从核内运送到细

9、胞质。有些蛋白质或RNA分子甚至两次或多次穿越核孔复合体，如核糖体蛋白、snRNA等。12.请叙述低密度脂蛋白(LDL)的受体介导的胞吞作用。受体介导的胞吞作用是大多数动物细胞通过网格蛋白有被小泡从胞外液摄取特定大分子的有效途径。被转运的大分子物质(配体)先与细胞表面的受体结合，形成受体-大分子复合物并扳动内化作用。选 在该处质膜部位在网格蛋白参与下形成有被小窝，然后是深陷的小窝脱离质膜形成有被小泡。有被小泡经脱被作用并与胞内体融合。通过胞内体的酸解(PH5-6) 作用，从而引起LDL与受体分离。胞内体以出芽的方式形成运载受体的小囊泡，返回细胞质膜，受体重复使用。然后含有LDL的胞内体与溶酶体

10、融合，LDL被水解，释放出胆固醇和脂肪酸供细胞利用。15. 举2例说明CDK激酶在细胞周期中是如何执行调控功能的 (15)。CDK: cyclin-dependent kinase 周期蛋白依赖性激酶， CDK激酶：Cyclin-Cdk复合物-调控细胞周期的引擎：不同的周期蛋白与不同的CDK结合，构成不同的Cyclin-Cdk；不同的Cyclin-Cdk在不同的时相表现活性，影响不同的下游事件。例一 G1 Cyclin-Cdk复合物对Rb蛋白磷酸化而调控G1检验点 图解说明例二MPF启动细胞从G2期进入M期的相关事件MPF由M期Cyclin-Cdk(Cyclin-dependent prote

11、in kinase)形成的复合物。MPF=CDK1=p34cdc2+cyclinBMPF-CDK: CDC2MPF-cyclin: cyclinB图解说明例三 APC介导选择性降解的靶蛋白与Ubiquitin结合(通过泛素依赖性途径降解) APC (anaphase-promoting complex, 后期促进因子复合体)主要介导两类蛋白降解: Anaphase Inhibitors和Mitotic Cyclin. 前者维持姐妹染色单体粘连, 抑制后期启动；后者的降解意味着有丝分裂即将结束，即染色体开始去凝集，核膜重建。Cdc20 和Mad2蛋白位于动粒上，在染色体结合有丝分裂纺锤体前将不能

12、从动粒上释放，由于Mad2与Cdc20结合而抑制APC的活性。所以只有所有染色体都与纺锤体结合后，APC才有活性，才启动细胞向后期转换。18叙述由神经冲动引发的肌肉收缩分子机理。（9分）答：1）肌膜AP沿横管膜传至三联管，终池膜上的钙通道开放终池内Ca2+进入肌浆（2分）2）Ca2+与肌钙蛋白结合， 引起肌钙蛋白的构型改变（2分）3）原肌凝蛋白发生位移暴露出细肌丝上与横桥结合位点（2分）4）横桥与结合位点结合激活ATP酶作用,分解ATP，横桥摆动（2分）5）牵拉细肌丝朝肌节中央滑行，肌节缩短，即肌细胞收缩（1分）19请问细胞的基本共性有哪些？（10分）答：（1）细胞结构共性1）所有的细胞表面均

13、有由磷脂双分子层与镶嵌蛋白质构成的生物膜，即细胞膜。（2分）2）所有的细胞都含有两种核酸：即DNA与RNA 作为遗传信息复制与转录的载体。（2分）3）作为蛋白质合成的机器核糖体，毫无例外地存在于一切细胞内。（2分）4）所有细胞的增殖都以一分为二的方式进行分裂。（1分）（2）组成共性1）生物小分子主要是无机物细胞中的无机物主要是水和无机盐。水作为反应试剂和溶剂的作用，无机盐只要是维持细胞内外液的pH和渗透压, 以保持细胞的正常生理活动; 同蛋白质或脂类结合, 组成具有特定功能的结合蛋白和参与细胞的生命活动, 是酶反应的辅助因子。（2分）2）细胞内有三种类型生物大分子：它们是：核酸、蛋白质、多糖类

14、。细胞内大约有3000种大分子。生物大分子的功能由构成它们的亚单位的种类和排列顺序决定。（1分）20请阐述RTK-Ras信号通路。（20分）答：1)配体（如EGF）在胞外与受体结合并引起构象变化，导致受体二聚化（dimerization）形成同源或异源二聚体，在二聚体内彼此相互磷酸化胞内段酪氨酸残基，激活受体本身的酪氨酸蛋白激酶活性。（4分）2)Ras蛋白与Raf的N端结构域结合并使其激活，Raf是丝氨酸/苏氨酸（Ser/Thr）蛋白激酶（又称MAPKKK）（4分）3）活化的Raf结合并磷酸化另一种蛋白激酶MAPKK，使其活化。MAPKK又使MAPK的苏氨酸和酪氨酸残基使之激活。（4分）4）M

15、APK为有丝分裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK），属丝氨酸/苏氨酸残激酶。活化的MAPK进入细胞核，可使许多转录因子活化，如将Elk-1激活，促进c-fos，c-jun的表达。（4分）5)RPTK-Ras信号通路可概括如下：配体RPTKadaptorGEFRasRaf（MAPKKK）MAPKKMAPK进入细胞核转录因子基因表达。（4分）25、请叙述有关驱动蛋白沿微管运动的两种分子模型答：步行模型：驱动蛋白的两个头部交替在前，每水解一个ATP分子，落在后面的那个马达结构域将移动两倍的距离，即16nm，而原来领先的那个头部则在下一个循环时

16、再向前移动。尺蠖模型：驱动蛋白的两个头部的一个始终在前，另一个永远在后，每步移动8nm。26、请试述细胞凋亡的形态学特征和生化特征。答：形态学特征：1）凋亡的起始：细胞表面的特化结构如微绒毛消失，细胞间接触的消失，但细胞膜依然完整；线粒体大体完整，但核糖体逐渐从内质网上脱离，内质网囊腔膨胀，并逐渐与质膜融合；染色质固缩，形成新月形帽状结构等形态，沿着核膜分布。2）凋亡小体的形成：核染色质断裂为大小不等的片段，与某 些细胞器如线粒体一起聚集，为反折的细胞质膜所包围。细胞表面产生了许多泡状或芽状突起，逐渐形成单个的凋亡小体。3）凋亡小体逐渐为邻近的细胞吞噬并消化。细胞凋亡的生化特征1）细胞凋亡的主

17、要特征是形成大小为 180200bp特征性的DNA ladders 2）凋亡细胞组织转谷氨酰胺酶tTG（tissue Transglutaminase）积累并达到较高水平27、请叙述可溶性蛋白的合成与转运过程。答:分泌蛋白在内质网上合成后通过对信号的切除，释放到内质网的腔中成为可溶性蛋白，以分泌泡的方式释放。28. 叙述G-蛋白偶联受体介导的磷脂酰肌双信使信号通路。（10分）29何为MPF？叙述MPF在G2/M期转化中活性变化及对细胞周期的调控作用。(15分)答：成熟促进因子(maturation promoting factor，MPF）,早期称为M-期促进因子(M-phase promot

18、ing factor, MPF)，是指M期细胞中存在的促进细胞分裂的因子。Johnson和 Rao(1970)将Hela细胞同步于不同阶段，然后与M期细胞混合，在灭活仙台病毒介导下，诱导细胞融合，发现与M期细胞融合的间期细胞产生了形态各异的早熟凝集染色体(prematurely condensed chromosome，PCC)。由M期Cyclin-Cdk(Cyclin-dependent protein kinase)周期蛋白依赖性激酶和周期蛋白形成的复合物。MPF=p34cdc2+cyclinB/A 30何为端粒酶？谈谈端粒酶与细胞衰老与肿瘤发生的关系。（15分）答：端粒酶是基本的核蛋白逆转录酶，可将端粒DNA加至真核细胞染色体末端。端粒在不同物种细胞中对于保持染色体稳定性和细胞活性有重要作用，端粒酶能延长缩短的端粒（缩短的端粒其细胞复制能力受限），从而增强体外细胞的增殖能力。端粒酶在正常人体组织中的活性被抑制，在肿瘤中被重新激活，端粒酶可能参与恶性转化。端粒酶在