细胞生物学第六章试题

细胞生物学第六章试题一．填空题1.原核细胞的呼吸链定位在（）上，而真核细胞则位于（）上。2.线粒体内膜上参与电子传递的四个复合物分别称之为（），琥珀酸—辅酶Q还原酶，（）。（）。3.线粒体和叶绿体一样，都是具有（）层膜结构的细胞器，都能传递（）并产生（），不过二者产生能量的动力不同，前者称为（），能源来自（），后者称为（），能源来自（）。从产生能量的部位来看，线粒体是发生在（）上，而叶绿体是发生在（）上。能量的储存，都需要借助偶联因子，但线粒体偶联因子的取向是（），所以H+是顺浓度梯度回流的方向从（），而叶绿体的偶联因子的取向是（），故H+是顺浓度梯度回流的方向从（），从产生ATP所需的质子来说，线粒体只需要（）个H+即可产生一个ATP，而叶绿体则需要（）个H+。4．线粒体中蛋白质的合成类似于（），其实氨基酸为（）。5.线粒体的增殖，大约有（）（）（）几种方式。6.光合作用的过程可分为四大步骤：（）（）（）（）7.有三类原核生物可进行光合作用，它们是（）（）（）。8.线粒体外膜的标志酶是（），内膜的标志酶是（），膜间隙的标志酶是（），基质的标志酶是（）。9.叶绿体有三种不同的膜，它们分别是（）（）（）。10.实验证明组成叶绿体的蛋白质有（）（）（）三种合成方式。二．名词解释1．生物氧化2.暗反应3．电子传递链4.光反应5.氧化磷酸化6.光合作用7.质体8.呼吸链9.卡尔文循环10.细胞色素三．简答题1.简述F0-F1ATP酶复合体各部分结构及其功能。2.线粒体的遗传密码与通用遗传密码的基本区别。3.怎样解释含有氯霉素的培养液中线粒体内的RNA聚合酶活力比对照组高？4.列表比较氧化磷酸化与光合磷酸化的异同。5.什么是进化假说或称经典假说，分化假说？6.简述光合系统Ⅱ的结构及其功能.四.综合题1.为什么线粒体和叶绿体是半自主性细胞器?2.比较叶绿体与线粒体结构和功能的异同.参考答案一.1.细胞膜线粒体内膜2.NADH-辅酶Q还原酶辅酶Q细胞色素还原酶细胞色素氧化酶3.双电子ATP氧化磷酸化化学能光合磷酸化光能内膜类囊体膜向内膜间隙流向基质向外类囊体腔流向叶绿体基质234.细菌N-甲酰Met5．间壁分离收缩后分离出牙6.原初反应电子传递光合磷酸化碳同化7.蓝藻紫细菌绿细菌8.单胺氧化酶细胞色素氧化酶腺苷酸激酶苹果酸脱氢酶9.外膜内膜类囊体膜10.chDNA编码叶绿体上合成核DNA编码细胞质中合成核DNA编码叶绿体上合成二．1．生物氧化：生物氧化是在生物体内，从代谢物脱下的氢及电子﹐通过一系列酶促反应与氧化合成水﹐并释放能量的过程。也指物质在生物体内的一系列氧化过程。主要为机体提供可利用的能量。2.暗反应：是二氧化碳固定反应。叶绿体利用光反应产生的ATP和NADPH这两个高能化合物分别作为能源和还原的动力将二氧化碳固定，使之变为葡萄糖，由于这一过程不需要光，所以成为暗反应。开始于叶绿体基质，结束于细胞质基质。3．电子传递链：一系列电子载体按对电子亲和力逐渐升高的顺序组成的电子传递系统.所有组成成分都嵌合于线粒体内膜或叶绿体类囊体膜或其他生物膜中,而且按顺序分段组成分离的复合物,在复合物内各载体成分的物理排列也符合电子流动的方向.其中线粒体中的电子传递链是伴随着营养物质的氧化放能，又称作呼吸链。4.光反应：是由光引起的反应。光反应发生在叶绿体的基粒片层（光合膜）。光反应从光合色素吸收光能激发开始，经过电子传递，水的光解，最后是光能转化成化学能，以ATP和NADPH的形式贮存。5.氧化磷酸化：是物质在体内氧化时释放的能量供给ADP与无机磷合成ATP的偶联反应。主要在线粒体中进行。在真核细胞的线粒体或细菌中，物质在体内氧化时释放的能量供给ADP与无机磷合成ATP的偶联反应。6.光合作用：即光能合成作用，是植物、藻类和某些细菌，在可见光的照射下，经过光反应和碳反应，利用光合色素，将二氧化碳（或硫化氢）和水转化为有机物，并释放出氧气（或氢气）的生化过程。光合作用是一系列复杂的代谢反应的总和，是生物界赖以生存的基础，也是地球碳氧循环的重要媒介。7.质体：是植物细胞中由双层膜包裹的一类细胞器的总称,存在于真核植物细胞内。是真核细胞中具有半自主性的细胞器.质体由两层薄膜包围，可以随细胞的伸长而增大，是植物细胞合成代谢中最主要的细胞器。根据质体内所含的色素和功能不同，质体可分为白色体、有色体和叶绿体。8.呼吸链：由一系列的递氢反应(hydrogentransferreactions)和递电子反应(eletrontransferreactions)按一定的顺序排列所组成的连续反应体系，它将代谢物脱下的成对氢原子交给氧生成水，同时有ATP生成。9.卡尔文循环：卡尔文循环，一译开尔文循环，又称光合碳循环。是一种类似于克雷布斯循环（Krebscycle，或称柠檬酸循环）的新陈代谢过程，可使其动物质以分子的形态进入和离开此循环后发生再生。碳以二氧化碳的形态进入并以糖的形态离开卡尔文循环。整个循环是利用ATP作为能量来源，并以降低能阶的方式来消耗NADPH，如此可增加高能电子来制造糖。10.细胞色素：一种以铁-卟啉复合体为辅基的血红素蛋白。在氧化还原过程中，血红素基团的铁原子可以传递单个的电子而不必成对传递，其中的铁通过Fe3+和Fe2+两种状态的变化传递电子。主要有细胞色素a、细胞色素b、细胞色素c和细胞色素d四类。三1.F0-F1ATP酶复合体各部分结构及其功能是：①头部，偶联因子F1（可溶性腺苷三磷酸酶）由α3、β3、γ、δ、ε组成，α、β是结合ATP或其他核苷酸的位点，γ为质子移动的通道，δ是F1附着于膜上所必须，ε可能参与调节F1的活性;②基部（膜部或F0连接蛋白），至少有4种亚基组成，多为疏水性,其中有一种小的脂蛋白、对寡霉素、DCCD（NN双环己基二亚胺）敏感，结合后能抑制ATP的形成，F0的功能是质子传递的通道；③柄部，原来认为有一种称为寡霉素敏感性转受蛋白（oligomycinsensitivityconferringprotein,OSCP）组成，这种蛋白质能使F1因子对寡霉素敏感从而阻止形成ATP。现认为柄部是由F1、F0各一部分共同构成的，由F1的γ亚基和ε亚基及F0的b亚基构成，γ亚基穿过头部作为头部旋转的轴。2.线粒体的遗传密码与通用遗传密码的基本区别有：①UGA不是终止信号，而是色氨酸的密码，因此，线粒体tRNAtrp可以识别UGG和UGA两个密码子；②多肽内部的甲硫氨酸由AUG和AUA两个密码子编码，而其实甲硫氨酸由AUG，AUA，AUU和AUC四个密码子编码；③AGA，AGG不是精氨酸的密码子，而是终止密码子，因而，在线粒体密码系统中的4个终止密码子即UAA，UAG，AGA，AGG。3.氯霉素可抑制线粒体中的蛋白质的合成，但对细胞质中的蛋白质的合成无影响，而放射菌素酮则相反。1973年Kūntzel等以链孢霉为材料研究线粒体RNA聚合酶时发现，在有氯霉素的培养液中线粒体的所含RNA聚合酶活力高于对照组两倍，说明此酶在细胞质的核糖体上合成。显然线粒体的蛋白质合成系统能合成一种阻遏物，它对核DNA的有关线粒体的蛋白质合成的酶的遗传转录起一定的阻抑作用。含有氯霉素的培养液使阻遏物不再形成，使核DNA转录RNA聚合酶的过程得到促进；对照组中，线粒体内产生的阻遏物影响了核遗传系统的表达，抑制了RNA聚合酶的产生，所以含有氯霉素的培养液中线粒体内的RNA聚合酶活力比对照组高。4.氧化磷酸化光合磷酸化细胞器线粒体叶绿体定位线粒体内膜类囊体膜电子传递系统呼吸链PSⅠPSⅡ电子供体NADH或FADH和H2O的光解电子终受体1/2O2NADP+传递电子对11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32偶联因子F1-F0-ATP酶CF1-CF0-ATP酶机制化学渗透化学渗透偶联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内囊体产生ATP所需的H+325.进化假说是解释线粒体，叶绿体，细胞核，内质网等细胞器起源的一种学说，该学说认为线粒体，叶绿体，细胞核，内质网等细胞器均可由质膜内褶将细胞分成若干区域而后逐渐演化形成。Uzzell和Spolsky对此假说作了进一步阐述：它们认为线粒体，叶绿体和核的产生是在祖先原核细胞进行的，这种细胞基因组进行复制，但不进行分裂，结果细胞含有几套DNA，这几套DNA附着于质膜内侧，该处质膜发生内褶分别包围几套DNA形成双层膜的小体，这些小体最初结构功能相似，含有相同的DNA随后发生变化，线粒体基因组丢失，一些基因演变为专具呼吸功能的细胞器，或光合作用的叶绿体；而细胞核的基因组高速发展，线粒体与叶绿体之所以有些特性与原核细胞相同，是因为它们保留了祖先的原始特征。6.光系统Ⅱ是类囊体膜中的一种光合作用单位，它含有两个捕光复合物和一个光反应中心。构成PSⅡ的捕光复合物称为LHCⅡ，而将PSⅡ的光反应中心色素称为P680，捕光复合物Ⅱ（LHCⅡ）又称捕光叶绿素-蛋白质复合物或天线复合物（antennacomplex），含有类囊体膜的叶绿素总量的40%～60%，该复合物的作用是吸收光能及传递光能到作用中心。PSⅡ反应中心复合物组成较为复杂，至少含有6个摸整合肽和几个紧密连接的脂，包括反应中心色素P680、几十个叶绿素a和b、类胡萝卜素等，其中有一对特别的不含Mg2+的叶绿素，称为脱镁叶绿素（pheophytin）,简称Pheo。这些色素与两个相关多肽D1和D2组成反应中心。此外，反应中心复合物还含有四个锰原子和细胞色素b559的蛋白质片段。PSⅡ的功能是利用从光中吸收的能量将水裂解，并将其释放的电子传递给质体醌，同时通过对水的氧化和的还原在类囊体膜两侧建立H+质子梯度。四1.线粒体和叶绿体均有自我繁殖所必需的基本成分，有自身的DNA，能自我复制，并编码有一定量遗传信息。具有独立进行转录和翻译的功能。迄今为止，已知线粒体基因组仅能编码约20种线粒体膜和基质蛋白并在线粒体核糖体上合成；叶绿体仅有60多种特有的蛋白质是在叶绿体内合成的。由此可见，线粒体和叶绿体两种细胞器都具有一定的自主性。但参与组成线粒体和叶绿体的蛋白质各有上千种之多，显而易见，线粒体和叶绿体的绝大多数蛋白质是由核基因编码的，在细胞质核糖体上合成，然后转移至线粒体或叶绿体内。这些蛋白质与线粒体或叶绿体DNA编码的蛋白质协同作用。可以说，细胞核与发育成熟的线粒体和叶绿体之间存在着密切的、精确地、严格调控的生物学机制。在二者协同作用的关系中，细胞核的功能更重要，一方面它提供了绝大部分遗传信息，另一方面它具有关键的控制功能，线粒体和叶绿体DNA复制所需的DNA聚合酶由核DNA编码。也就是说，线粒体和叶绿体的自主性程度是有限的，它们对核遗传系统有很大的依赖性。线粒体和叶绿体的生长和增值是受核基因组及其自身的基因组两套遗传系统控制的，所以称为半自助性细胞器。2.叶绿体与线粒体都是真核细胞中与能量代谢有关的细胞器，有着相同的起源和增值方式，并且都是半自主的细胞器，但二者在结构、功能上有很大差别：结构上，线粒体为双膜结构，分2个区室；叶绿体是三膜结构、3个区室。功能上，线粒体是有机物氧化的场所，通过氧化磷酸化合成ATP；叶绿体是有机物制造的场所，通过光合作用合成有机物和ATP（光合磷酸化）。叶绿体与线粒体膜或区室的结构功能比较见下表。膜或区室线粒体叶绿体外膜标志酶：单胺氧化酶膜厚6nm，通透性强膜厚7nm，通透性强内膜标志酶：