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文档简介
医学细胞生物学习题
一、名词解释
1细胞生物学:研究细胞基本生命活动规律的科学,它在不同层次(显微、亚显微与分子水平)上研究细胞结
构与功能、细胞增殖、分化、衰老与凋亡,细胞信号传递,其核细胞基因表达与调控,细胞起源与进化等为主
要内容。
2原核细胞(prokaryoticcel1):构成原核生物的细胞,这类细胞的主要特征是没有明显可见的细胞核,
同时也没有核膜和核仁,只有拟核,进化地位较低。
3真核细胞(eukaryoticcel]):构成真核生物的细胞称为真核细胞,具有典型的细胞结构,有明显的细胞核、
核膜、核仁和核基质;遗传信息量大,并且有转化的膜结构。真核细胞的种类繁多,既包括大量的单细胞生物
和原生生物(如原生动物和一些藻类细胞),又包括所有多细胞生物(一切动植物)的细胞。
4显微结构(microscopicstructure):通过光学显微镜所观察到的样品的各种结构。如细胞的大小、外部形态
以及细胞核、线粒体、高尔基体、中心体等内部构成都属于显微结构。
5趣微结构(supper-microscopicstructure):也称为亚显微结构。指在电子显微镜下所观察到的细胞结构,
如细胞核、线粒体、高尔基体、中心体、核糖体、微管、微丝等细胞器的微细结构等。
6生物膜(biomembrane):膜是细胞的重要结构,包括细胞质膜(plasmamembrane)、内膜(intemalmembrane),习
惯上把细胞所有膜结构统称为生物膜,
7单住膜:1959年J.D.Robertson所提出。在电镜下所有的生物膜显示为两暗夹一明的三层结构。总厚度为7.5nm,
中间层为3.5nm,内外两层各为2nm。并推测:暗层是蛋白质,透明层是脂,并建议将这种结构称为单位膜。
8内膜系统(cndomcmbrancsystem):是指内质网、高尔基体、溶酶体和液泡(包括内体和分泌泡)等4类膜结合
细胞器,因为它们的膜是相互流动的,处于动态平衡,在功能上也是相互协同的。广义上的内膜系统概念也包
括线粒体、叶绿体、过氧化物够体、细胞核等细胞内所有膜结合的细胞器。
9微粒体(microbody):人工分离内质网时产生的碎片所形成的封闭小泡,称为微粒体,可用于研究内质网的有关
特性。
10内体(endosome):内体是膜包裹的囊泡结构,有初级内体(earlyendosome)和次级内体(lateendosome)之分,
初级内体通常位于细胞质的外侧,次级内体常位于细胞质的内侧,靠近细胞核。内体的主要特征是酸性的、不
含溶晦体晦的小囊泡,其内的受体与配体是分开的。一般认为初级内体是由于细胞的内吞作用而形成的含有内
吞坳质的膜结合的细胞器,通常是管状和小泡状的网络结构集合体。
次级内体中的pH呈酸性,且具有分拣作用,能够分选与配体结合的受体,让它们再循环到泗胞质膜表面
或高尔基体反面网络,次级内体中的受体和配体不再偶联在一起,所以次级内体又被称为CURL(compartment
ofuncoup1ingofreceptorandligand),意思是受体与配体非偶联的区室。
有学者将与溶酶体酶运输小池融合的次级内体称为前溶酶体,因为此时的次级内体中有前体酶的存在。
内体膜上具有ATPase-H+质子泵,利用H+质子的浓度,保证了内部pH的酸性。初级内体和次级内体是可
以区别的,因为它们的密度、pH和晦的含量不相同。但是次级内体是如何产生的还不太清楚。
11肌质网(sarcoplasmicreticulun):滑面内质网在肌细胞中形成的一种特殊结构称为肌质网,是肌细胞内的
钙肆o通过释放和摄入钙离子来调节肌肉的收缩活动。
12溶酶体(lysosome):膜结合细胞器,内部pH一般为酸性。溶薛体含有多种水解晦类,在细胞内起消化和保护
作用,可与吞噬泡或胞饮泡结合,消化和利用其中的物质。也可以消化自身细胞破损的细胞器或残片,有利于
细胞器的重新组装、成分的更新及废物的清除。当细胞受损伤时,溶晦体可释放出水解晦类,使细胞自溶。溶
酶体来自高尔基复合体。植物细胞中也有与溶酶体功能类似的细庖器,如圆球体、糊粉粒以及中央液泡等。
13被动运输:又称易化扩散,是在介导蛋白的帮助下,使需运送的物质顺其浓度梯度或者电化学梯度,进行不
需要消耗能量的一种跨膜运输。
14主动运输:
15协同运输:指一种物后的运输依赖于第二种物后同时运输c其中两种物历运输方向相同的称同向协同运输,
反之则为逆向协同运输。
16Na,K♦泵:Na+-K--ATP够,逆浓度梯度运输Na*,K\维持膜电位、细胞渗透压、保持细胞体积。
17膜转运蛋白:是膜整合蛋白,或是大的跨膜分子复合物,功能是参与被动运输(促进扩散)或主动运输(运输泵)。
包括载体蛋白和通道蛋白两类。
18载体蛋白(carrierprotein):载体蛋白需要同被运输的离子和分子结合,然后通过自身的构型变化或移动完成物
质运输的膜蛋白。载体蛋白促进扩散时同样具有高度的特异性,其上有结合点,只能与某一种物质迸行暂时性、可
逆的结合和分离。
载体蛋白既参与被动的物质运输,也参与主动的物质运输。由载体蛋白进行的被动物质运输,不需要ATP
提供能量。载体蛋白对物质的转运过程具有类似于酶与底物作用的动力学曲线、可被类似物竞争性抑制、具有
竞个性抑制等酶的特性。但与酶不同的是:载体蛋白不对转运分子作任何共价修饰。
19通道蛋白:是一类横跨质膜,能使适宜大小的分子及带电荷的分子通过简单的自由扩散运动,从质膜的一侧转
运到另一侧。通道蛋白可以是单体蛋白,也可以是多亚基组成的蛋白,它们都是通过疏水的氨基酸链进行重排,形成
水性通道。通道蛋白本身并不直接与小的带电荷的分子相互作用,这些小的带电,荷的分子可以自由的扩散通过由
脂双层中膜蛋白带电荷的亲水区所形成的水性通道。通道蛋白的运输作用具有选择性,所以在细胞膜中有各种不
同的通道蛋白。通道蛋白参与的只是被动运输,在运揄过程中并不与被运输的分子结合,也不会移动,并且是从高浓
度向低浓度运输,所以运输时不消耗能量。
20细胞外被(cellcoat):由糖蛋白和糖脂分子形成的覆盖在细胞质膜表面的保护层,称为细胞被,由于这层结
构的主要成份是搪,所以又称为搪萼(glycocalyx),或多糖包被。
糖蛋白和糖脂的寡糖侧链所含糖基的数量少于15,但由于可通过共价键形成支链,所以排列方式却是多种
多样。细胞被的基本功能是保护如消化道、呼吸道、生殖腺等上皮细胞的外被有助于润滑、防止机械损伤,同
时又可保护上皮组织不受消化酹的作用和细菌的侵袭。植物和细菌的细胞壁不仅可以保护细胞范膜和细胞器,
同时还赋予细胞以特定的形状。革兰氏阳性菌的细胞壁是一种蛋白聚糖,青霉素通过抑制它的合成而抑制敏
感菌的生长。
细胞被还参与细胞与环境的相互作用,包括细胞与环境的物质交换,细胞增殖的接触抑制、细胞识别等。
21信号序列(signalsequence):将蛋白质定位于细胞中特定位置的短氮基酸序列,位于新合成的分泌蛋白的N
端与信号识别颗粒发生相互作用,可促使核糖体附着到内质网膜上并激发新生肽向内质网腔内的运动。信号肽
高度硫水性,并含有大量正电荷。
22甘露糖6-磷酸(mannose6-phophate,M6P):溶酶体酶的N多糖链中特定的甘露糖残基发生磷酸化,生成6-磷酸
衍生物,这一过程在高尔基体是酶分子定向进入溶酶体的信号分子。甘露糖6-磷酸的受体(215kDa)分布于特
殊的前溶酶体。
23酸性水解酶(acidhydrolase):酸性水解酶是溶酶体的消化机制。透类酶的最适作用环境是在低pH条件,可以催
化所有类型生物大分子的水解。
24信号识别颗粒(signalrecognitionpartical.SRP):信号识别颗粒,是一种核糖核蛋白复合体,与信号肽、核糖
体相结合形成SRP-信号肽-核糖体复合物,由SRP介导引向内质网膜上的SRP受体,并与之结合。
25受体介导的内看'作用(receptor-nediatedendocytosis):胞吞■作用的一种类型,主要用于摄取特殊的生物大分子。
约有50种以上的不同蛋白质包括激素、生长因子、淋巴因子和一些营养物都是通过这种方式进入细胞的。在受
体介导的胞吞过程中,配体-受体复合物在质膜的特殊区域,即有被小窝(coatedpit)中进行浓缩,并逐步形成
有被小泡。覆盖于小泡外面的外被是一种纤维蛋白聚合体(网格蛋白)。脱离质膜的有被小泡的外被很快解聚,
成为无被小泡,即初级内体。
26氧化磷酸化(oxidativephosphorylation):在活细胞中伴随着呼吸链的氧化过程所发生的能量转换和ATP
的生成反应。
27线粒体(mitochondria):存在于细胞质内的一个重要的细胞器,由内外二层单位膜围成的膜相结构,内膜向
内口起形成崂,喑上的颗粒为基粒,是氧化磷酸化的关键装置。线粒体基质是进行三废酸循环的场所,线粒体
是细胞内能量转换的系统,其主要功能是产生ATP,提供细胞生合活动所需要的能量。
28线粒体照•与基粒(milochondriacristaeandelementaryparticle):是指线粒体内膜向内凹陷结构,噜可增加细
胞内线粒体内膜面积,有利于线粒体内外的物质交换。在线粒体崎膜上,有许多有柄小球体,由头部(F1偶联
因子)和基部(F0偶联因子)构成,F0嵌入线粒体内膜,称为基本微粒(基粒),它是偶寐磷酸化的关键装置,即
ATP的产生部位。
29线粒体基质(matrix):内膜和喈包围着的线粒体内部中问,含有多种蛋白质和脂类,催化三覆酸循环中脂肪
酸后丙酮酸氧化的酶类,也都存在于基质中。此夕卜,还含有线粒体DNA、线粒体核糖体、tRNA、rRNA以及线
粒体基因表达的各种酶。基质中的标志酶是苹果酸脱氢酶。
30呼吸链(respiratorychain):又称电子传递链,是分布于线粒体内膜上一组酶的复合体。其功能是进行电子
传递、H+的传递及氧的利用,最后产生H2O和ATP。
扩展:呼吸逑有4种复合物:①复合物I:NADH-辅酶Q还原酶,主要成分是NADH脱氢酹(接受来自NADH的
氢并转给辅酶Q),共有25个亚基,有一个FMN,6个铁琉蛋白。②复合物II:坡珀酸辅酶Q还原酶,有4个亚
基,两个铁硫蛋白和一个细胞色素儿琥珀酸脱氢酶是其主要组分蛋白。主要功能是氧化流珀酸,并将其获得的
电子通过黄素蛋白传递给捕酶Q。该复合物位于内膜的M侧。③复合物川:辅酶Q细胞色素c还原薛,有9个亚基,
含1个细胞色素cl、2个从1个铁琉要白,位于内膜的C侧(靠近膜间隙),将电子传递到复合物IV。④复合物IV:
细电色素c氧化酶,是由两个单体组成的二聚体。每个亚基含有I个“、1个〃3和两个Cu。主要功能是将细胞色素c
上的电子移去,传递给02分子,生成H20。
31ATP合酶(ATPsynlhase):是线粒体崎膜上的有柄小球体,是磷酸化偶联的关键装置。由2部分组成:即头部,
为可溶性ATP酶(F1):基部,有疏水蚤白(HP或H)),为质子通道。头部为a3B3Y5£9聚体,基部为alb2c12
的15聚体。
32细胞呼吸(cellrespirator):是指细胞利用氧气聿,化糖类或脂肪产生CO2和H2O,同时放出能量形成ATP
的生物氧化过程。细胞呼吸的主要步骤可简单也纳为:①糖酵解:②由丙酮酸形成乙酰辅酶A;③进行三窥酸循
环;④电子传递和化学渗透偶联磷酸化。
33过氧化物酶体(peroxisome):真核细胞内的小型细胞器(单位膜包裹的囊泡,直径10.5~1.0口m),含过氧化
物薛与过氧化氢酶,功能为分解脂肪酸及氨基酸,而反应生成的毒性物质H2O2在过氧化氢酶的作用下分解为水
和鱼。与溶晦体不同,过氧化物酶体不是来自内质网和高尔基体,因此不属于内膜系统的膜结合细胞器。
34核小体与染色体的包装(nucleosome):核小体由DNA和组蛋白(histone)构成。由4种组蛋白H2A、H2B、H3
和114,每一种组蛋白各二个分子,形成一个组蛋白八聚体,约2cobp的DNA分子盘绕在组蛋白八聚体构成的核
心结构外面,形成了一个核小体。这时染色质的压缩包装比为6左右,即DMA由伸展状态压缩了近6倍。
核小体的形状类似一个扁平的碟子或一个圆柱体,直径为11r.m,高6nnu染色质就是由一连串的核小体所
组成。当一连串核小体呈螺旋状(螺线管)排列构成纤丝状时,DNA的压缩包装比约为40.纤丝本身再进一步压
缩后,成为常染色质的状态时,DNA的压缩包装比约为1000.有丝分裂时染色质进一步压缩为鎏包昱生,压缩包
装比高达10000,即只有伸展状态时长度的万分之一。
染色体是一个独立行动的结构单位,在细胞分裂时传递给子细胞一份染色体拷贝。因此每条染色体必须能复
制,所复制的拷贝最后分离并被正确地分配到两个子细胞中。这些基本功能是由其核生物染色体三种特定的DNA
序列所控制,即DNA复制起点、着丝粒和端粒。
从DNA到染色体不论是形态还是长度都相差很大。人类最长的第一个染色体全长仅lOnun,但其DMA却长达
7.2cm:一个细胞核直径仅5um,在这样一个小小的空间中却要纳下全长近200cm的DNA,人们不禁要问DNA如何形
成染色体,纳入小小的核中。解决这个问题同样是由很多科学家差不多经过20年的努力,最终提出了为大多数
能接受的模型超螺旋与夷环模型。
扩展:核小体200bpD\A为平均长度;不同组织、不同类型的细胞,以及同一细胞里染色体的不同区段中,盘绕
在组蛋白八聚体核心外面的DNA长度是不同的。如真菌的可以短到只有154bp,而海胆精子的可以长达260bp,
但一般的变动范围在180bp到200bp之间。在这200bp中,146bp是直接盘绕在组蛋白八聚体核心外面,这些DNA
不易被核酸酶消化,其余的DNA是月于连接下一个核小体。连接相邻2个核小体的DNA分子上结合了另一种组蛋白
Hlc组蛋白Hl包含了一组密切相关的蛋白质,其数量相当于核心组蛋白的一半,所以很容易从染色质中抽提出
来,所有的H1被除去后也不会影响到核小体的结构,这表明H1是位于蛋白质核心之外的。
抗核小核抗体(AnuA):核小体是细胞染色质中的一种成分,它是由DNA和组蛋白以特殊的方式相连而组成
的<:在系统性红斑狼疮的诱导和致病中有重要作用。临床意义:抗核小体抗体比抗dsDNA抗体、抗组蛋白抗体更
早出现于系统性红斑狼疮的早期,并且特异性较高。阳性率为50-90%,特异性>98机
35核仁组织区(nucleolusorganizerregion):是存在于细胞内特定染色体区段,常位于染色体端部的次缢痕
处,含有主要rRNA基因,是产生核仁的部位。人类的rRNA基因家族位于5对染色体(13,14,15,21和22号染
色体)的陶体内侧。产生的核仁可融合形成1个大的核仁。
36常染色质(euchromatin):是转录活跃的DNA部分,在间期细胞核中为解旋的细纤维丝,折叠盘由度小,分散
度大。常染色质含有单一和重复顺序的DNA,在一定件下可进行复制和转录,是正常情况下经常处于功能活跃
状态的染色质C
37异染色质(heterochromatin):是指间期或分裂前期核内染色很深的块状结构。异染色质的DNA分子与组蛋白等
紧密结合,螺旋缠绕紧密,很少转录,功能上处于静止状态,是低活性的染电质。在分裂期、异染色质位于着
丝粒、端粒或在染色体臂的常染包质之间。
38核仁(nucleolus):是细胞核内无包膜、折射率较强的球状小体。核仁的形状、大小、数目和位置随生物种
类、细胞类型和生理状态不同而异。核仁由原纤维、颗粒成分、核仁相随染色质和基质组成。核仁在细胞分裂
前期消失,后期在染色体的核仁组织区重新形成。核仁是合成rRM的场所。
39微管组织中心(microtubuleorganizingcenter,MTOC):在于细胞质中,控制解聚后的微管更新组装的
结构叫做微管组织中心。
40中间纤维(intermediatefilament,IF):是细胞骨架中最复杂的一种蛋白质纤维系统,其直径介于微管与微
丝之间,约10nm。中间纤维在不同的组织细胞具有不同性质的纤维,主要包括:角质蛋白纤维,神经纤维蛋白,
结蛋白,胶质纤维蛋白,波形纤维蛋白。中间纤维与细胞核的固定、物质运输和有丝分裂等过程有关。
41中心体(centrosome):是存在于细胞核旁的一种细胞器,包括中心粒和中心球。中心粒是成对井相互垂直排列
的拉简状小体,它与纺锋丝的形成及锚定有关,参与细胞分裂,构成纺锤体的两极。中心球是中心粒周围的透
明细胞质区,该区电子密度高,称作中心粒周围物质,具有MTOC的作用。
42细胞松弛素B(cyiochalasinB):文称松胞素,是第一个用于研究细胞骨架的药物,是真菌分泌的生物碱,细胞
松弛素(细胞松弛素B及衍生物)在细胞内与微丝正端结合,并引起F-肌动蛋白解聚,阻断亚基的进一步聚合。
43微绒毛(microvillus):上皮细胞顶端表面的突出,由肌动蛋白微丝支持,微绒毛中肌动蛋白微丝的(+)端指向
微绒毛的顶端。在小肠刷状缘中,微绒毛可大大增加肠上皮表面面积,有利于吸收营林物质;而耳蜗内的微绒
毛在听觉传导中具有机械作用。
二、简答题
•一)绪论1.当前细胞生物学研究的热点课题哪些?
答:当前细胞生物学研究的热点课题是:①细胞内的基因组;②染色体与蛋白质的相互
关系;③植物细胞工程:④细胞的进化;⑤细胞的增殖、分化、衰老与死亡;⑥细胞结
构体系的装配;⑦细胞信号转导;⑧肿瘤的细胞生物学。
2.细胞学说的基本要点是什么?
答:三个基本原理:地球上的生物都是由细胞构成的;所有活细胞在结构上类似:所有
细胞都来自已有细胞的分裂,即细胞来自细胞。
3.简述细胞学发展的四个主要阶段。
答:细胞生物学发展的四个主要阶段是:细胞的发现与细胞学说的建立、经典细胞学阶段、实验细胞学时期、
细胞生物学阶段。
4.为什么说细胞学说的真正完善是1858年?
答:1858年,德国医生和病理学家魏尔肖提出细胞来自细胞的重要结论,从而完善了细胞学理论。
•二)细胞概述三)细胞内的分子
1.为什么说支原体是最简单的原核细胞?
答:支原体大小介于细菌和病毒之间,直径为0.1-0.3um,能够通过滤菌器,能够独立生活,无细胞壁。其环状
双琮旋DNA均匀分收在细胞内,无关似细菌的拟核,唯一可见的细胞器是核糖体。
2.列出原核细胞与真核细胞的主要差异。
答:真核细胞特有而原核细胞没有的特点是
⑴细胞分裂分为核分裂和胞质分裂,二者分开进行
(2)DNA与蛋白质结合压缩成染色体结构
⑶具有复杂的内膜系统与细胞内膜结构
⑷具有特殊功能的细胞器如线粒体和叶绿体等
⑸具有细胞骨架结构
⑹具有复杂的鞭毛和纤毛结构
⑺具有小泡运输系统(如胞吾胞吐作用)
(8)细胞壁含有纤维素
⑼纺锤体参与细胞分裂和染色体分离
(10)遗传物质成对存在,二倍体分别来自两个亲本
(11)通过减数分裂和受精作用进行有性生殖
3.真核细胞在亚显微结构水平可以划分为哪三大基本结构体系?
答:(1)生物膜体系以及以生物膜为基础构建的各种独立的细胞器;(2)遗传信息表达的结构体系:⑶细胞骨架体
系
4.当细菌在逆境即在有毒物如某种抗生素存在的环境中生存时,大多数细胞生长缓慢。但是几天以后在这种毒
物仍然存在的条件下,细菌培养物的生长速率恢复了。试说明为什么会出现这种情形。
答:暴露在逆境中的这个细胞群体有一个或少数几个可能发生突变,使它们获得抵抗药物的能力。这些突变细
菌会继续快速分裂,对抗生素有抗性的细菌不久便会在培养物中成为优势种。
5.讨论以下叙述:“病毒是寄生物,它们对宿主生物是有害的,因此使宿主生物于进化上不利的地位。”
答:毫无疑问,由于具有在细胞之间转移核酸序列的能力,病毒在其所侵染生物的进化中起了重要作用。许多
病毒会随机携带宿主染色体的部分片段并转移到不同的细胞或生物体中。因此,病毒通过促进基因库的混合而
加快进化过程。在通常对生物个体有害的同时,整体上可能对一个物种是有益的。
6,其核生物膜结构体系的形成有什么意义?
答:细胞内部区域化,保证了反应物的浓度,增加了表面积,使一些有害的薛得以保护,提供了特殊的运揄通道
等C
•四)细胞生物学研究方法(略)
•五)细胞膜的结构物质的跨膜运输与信号传递
1膜的化学组成是什么?
2流动镶嵌模型是如何阐述膜结构的?
3膜蛋白以哪些方式存在于膜上?
4内在膜蛋白和外在膜蛋白的比较.
答:外在膜蛋白含量较少,主要分布在膜的内表面,为水溶性蛋白。通过离子键,氢键与膜脂分子的极性头部
结合或者通过与内在蛋白作用间接与膜结合。它与膜结合力较弱,可以不破坏膜其他结构就将其分离下来。
内在膜蛋白含量较多,为双亲性分子,可嵌入脂双层分子中,与膜结合非常紧密,只有特殊处理使膜崩解后才
能将其分离出来。
5试述钠钾泵的作用机制及其生物学意义
答:钠离子先结合到其结合位点,刺激ATP水解使泵磷酸化,导致蛋白构型改变,暴露钠结合点面向细胞外,
使她离子释放至胞外。同时钾结合位点转向细胞表面结合胞外钾离子后刺激泵去磷酸化,并导致蛋白构型再次
变化,将钾离子结合位点转向胞质而,释放钾离子至胞质溶胶中,最后蛋白构型恢复原状。钠钾泵对维持膜电
位、细胞渗透压、保持细胞体积具有重要作用。
6质膜有哪些主要功能?
7你的一个朋友遭了蛇咬,差一点死于广泛溶血。幸好他当时抓住了毒蛇,他知道你是学生物医学的,要你帮
助分析毒蛇的毒汁为什么会造成溶血(红细胞膜破裂)。你发现毒汁含有3种成分:蛋白酶、神经酰胺酶和磷脂酶。
用这3种成分分别处理纯化的红细胞,发现只有璘脂酶造成溶血,进一步分析溶血产物,发现有大量游离的磷
酰哀胆碱(带磷酸基团的胆碱)和二酰基甘油(带两条脂肪酸链的甘油)。请回答
(1)这种磷脂酪的作用对象是什么磷脂分子?在分子的哪个部位发生切割作用?
(2)为什么是磷脂酶而不是蛋白酶和神经酰胺酶造成溶血?(注:蛋白酶可打开蛋白质的肽健,神经酰胺
晦可去除神经节背脂上的唾液酸,磷脂酹可切割磷脂中的键。)
8分析细胞膜蛋白常常以红细胞为材料,因为它们没有细胞核和媚胞器,所以没有内膜成分的干扰。膜上的蛋
白质被分离提取出来后,用含有离子去垢剂的凝胶电泳将蛋白质按分子量大小而分开,结果发现主要成分有3
种,它们是:
(1)血影蛋白(2)血型糖蛋白(3)带3蛋白
请查阅我们的教科书后回答:
(1)它们的存在方式如何?属于哪种膜蛋白(周围或整合)?
(2)它们起什么作用?这种作用与它们的存在方式有什么关系?
9.膜糖类以哪些形式存在?从你了解的细胞膜的功能中,哪些地方有膜糖类在发挥作用?
10为什么乙酰胆碱受体能在神经风接头将化学信号转换成电信号?
11试解释在小肠上皮细胞吸收葡萄糖的过程中,
(三种膜运输蛋白如何完成各自任务,同向运输偶联载体/单一运输载体/ATP驱动泵)
12想象一下,当你吃完饭后,你的小肠上皮细胞如何运用小分子物质踏膜运输原理,分别将食物中的营养物质葡
萄掘、氨基酸、核苔酸、脂肪、盐分和水吸收进来?
七)细胞通讯与信号转导(^)
•八)细胞连接与细胞粘连(略)
•九)细胞外基质(略)
•十)细胞的内膜系统与衰泡运输
1何谓内膜,内膜的存在对细胞有什么意义?
2简述粗面内质网合成蚤白质的过程。
3为什么说蛋白质的合成和分选运输是细胞中最重要的生命活动之一?
答:这是因为在细胞生命周期的各个阶段都需要不断补充和更新蛋白质(或酶);细胞中的线粒体、叶绿体和过氧
化物薛体等细胞器都是通迂已存在细胞器的分裂增殖的,新形成的细胞器的生艮需要大量的蛋白质。细胞本身
也是通过分裂增殖的,新形成的细胞为了增大体积,需要不断地补充蛋白。即使是不进行分裂的细胞,由于细胞
内蛋白质的寿命限制和降解,也需要不断地补充蛋白质,取代细密器中丧失功能的蛋白,所以蛋白质的合成和分
选运输是细胞中最重要的生命活动之一。
4在蛋白质的合成与分泌的研究中使用了同位素示踪技术,研究结果说明了什么问题?
答:同位素示踪技术确定了分泌的路线,从内质网开始经高尔基体运向细胞外。
5简述信号肽假说(信号序列(肽)假说的核心内容是什么?)
答:是说明共翻译转运机制的一种学说。通迂对信号序列的识别,使核糖体锚定到内质网上,并通过信号序列
将新生肽转入内质网后进行运输。
核糖体与内质网的结合受制于mRNA中特定的密码序列(可翻译为信号肽)。信号序列与SRP结合,引导核
糖体与内质网结合;并通过信号序列的疏水性引导新生肽跨膜转运。主要内容包括:
(1)内质网转运蛋白的合成仍然起始于游离核糖体;(2)信号序列与信号识别颗粒(SRP)结合;⑶核糖体附着
到内质网上,结合有信号序列的SRP通过第三个位点与内质网中的受体(停靠蛋白,DP)结合:⑷SRP的释
放与转运通道的打开,核糖体与通道结合,新生肽可进入通道;⑸信号序列与通道中的受体(信号序列结合蛋
白)结合,蛋白质合成重新开始,并向内质网腔转运;(6)信号肽晦切除信号序列;(7)蛋白质合成结束,核糖
体脱离内质网进入胞质溶胶。
1972年Blobel提出信号序列的建议.1975年正式提出信号肽假说,1981年研究人员对早期信号假说作了一些补充,
增加了SRP以及DP的概念。
6简述溶酶体的作用。
答:溶酶体是细胞内的消化器官,溶酶体既消化通过吞噬作用进入细胞的外源颗粒,也消化衰老或损坏的细胞
器C
7如果说膜蛋白是通过ER蛋白转运通道(其本身就是一种膜蛋白)整合到ER膜中去的话,那么昴一个转运通道
蛋白又是怎样整合到ER膜中去的?
答:这是一个先有“蛋”还是先有“鸡''的问题。事实上,这种情况并不存在于现代的细胞中。对于第一批进化出来
的细胞,的确存在这个问题,由于遗传并不仅限于基因组的传递,细胞器也必须代代相传。实际上,ER移位通
道可追溯到结构上与之相关的原核生物质膜中的转运通道。
8是否所有的细胞都含有糙面和滑面内质网?
答:并非所有的细胞都是如此。有的细胞中只有RER,如胰腺外分泌细胞;有的细胞只有SER,如平滑肌、横纹
肌细胞;有的细胞中既含有RER,又含有SER。
9临床上,医务人员在抢救休克病人时,通常要给病人注射大量的搪皮质类固醇药物,目的是什么?
答:休克病人扶且,会造成细胞质pH下降,溶酶体不稳定容易破裂。注射糖皮质类固醇药物的E的是稳定溶酶
体的膜,防止溶酪体破裂C
10简述细胞分级分离的原理。
答:细胞分级分离是体外研究细胞组分的一种技术,亚细胞器片段,如高尔基体、内质网等可结构根据物理性
质的不同而被分离。
II介绍高尔基复合体的形态结构,为什么说高尔基体是一种极性细胞器?
12内质网和高尔基体都可对蛋白质进行加工,试比较两者所进行的加工有何不同?
13细胞质中有哪些有形成分?
14已知细胞膜中的脂类分布是不对称,这种不对称是如何形成的?在哪里形成的?
15为什么溶酶体的晦蛋白在运输途径中不起作用?溶酶体又是通过什么方式避免这些酶对自身膜的作用的呢?
16过氧化物酪体和溶酶体都是细胞中小泡状结构的细胞器,两者都内含多种酶,但两者在形成上被认为诚然不
同,为什么?
17为什么偶尔会出现高尔基体蛋白向内质网运输?有什么意义?
答:从理论上讲,除了内质网结构如功能蛋白质外,其他由内质网合成的蛋白质都是通过小泡转运到高尔基体
的顺面,小泡与顺面高尔基体网络融合之后,转运的蛋白质进入高尔基体腔,这是内质网与高尔基体间的主流
运输。但偶尔也有从高尔基体各个部位形成的小泡沿微管回流到内质网。
造成高尔底体蛋白向内质网运输的原因有两种可能:一是ER在进行蛋白质运输时发生包装错误,将ER的
结构和功能蛋白运输到高尔基体,被高尔基体的监控蛋白发现并将“走私”蛋白遣返。第二种情况是在不良环
境下细胞作出的应激反应。
作为内质网的结构和功能蛋白在其拨基端都有-■•个内质内滞留信T(ERretentionsignal);
Lys-Asp-Glu-Leu-COO-,即KDEL信号序列。如Bip就带有KDEL信号,它是内质网中的分子伴侣,如果从
Bip上除去这种信号,Bip蛋白就会分泌出来;加果将KDEL信号加到别的分泌蛋白上,这种蛋白也就变成了
滞留在内质网中的蛋白质。
KDEL信号在高尔基复合体各个部分的膜上都有相应的受体。如果ER滞留蛋白质在出芽时祓错误地包进分
泌泡而离开了ER,高尔基复合体膜上的这种信号受体蛋白就会与逃出的ER蛋白结合,并形成小泡,将这些ER
蛋白"押送"回到ERo因此这种回流运输对于保证内质网的正常功能是十分重要的。
18溶酶体中含有的都是水解酶类,那么内溶酶体破裂会使细胞裂解吗?
答:如果是少量的溶酶体酶泄漏到胞质溶胶中,并不会引起细胞损伤,其主要原因是胞质溶胶中的pH值为7.0左
右,在这种环境下,溶酶体的酶基本没有活性。但是,如果的溶醯体大量破裂,对细胞就有危害了。
19自噬作用对细胞的生命活动有什么意义?
答:自噬作用的意义是多方面的包括:
酶系统的更新:处于不同的细胞周期、不同分化阶段和不同生理状态下的细胞,进行着不同的生理生化反应,需
要不同的酶系统,细胞生理状态的变化要依靠酶系统的变化来实现。对于细胞质中某些暂时不需要的酶系统或代
谢产物,需要通过自噬作用进行酶系统的更新。
老旧细胞器的清除:细胞中的生物大分子和细胞器都有一定的寿命,为了保证细胞正常的代谢活动,必须不断
地清除衰老的细胞器和生物大分子。很多生物大分子的半衰期只有几小时或几天。肝细胞中线粒体的寿命平均
约10天左右。
参与细胞发育:自噬作用在不同类型细胞中发生的强率不同。在某些发育过程中的细胞中,自噬作用特别强,因
为这些细胞要不断地进行细胞器的更新,或消除。如红细胞发育成熟后,所有的细胞器都要通过自噬作用被清
除C
应激反应:另外在细胞饥饿条件下,自噬作用也特别强,此时的吞噬作用主要是为细胞提供能量,维持细胞的生
命活动。
20.如何根据溶酶体贮积症研究M6P分选途径?
答:溶悔体贮积症是一种遗传病,是由于溶酶体中缺少一种或几种酶所致。这种病人不能消化糖脂和一些原本由
溶酶体酶消化的细胞外的成份,使这些物质作为大的包涵体积累在溶酶体中。
I-细胞病(I-celldisease)是一种特别严重的溶酶•体贮积症,这种病人的溶酶体中缺少多种酶•。通过匕较I-细胞病人
和正常人的溶酶体酶的差异发现M6P是溶酶体酶的分选信号,病人细胞中抉少GIcNAc磷酸转移酶,不能使溶
酶体酶带上甘露糖6-磷酸标记,块少M6P信号的溶酶体酶不能进入溶酶体,而被分泌到细胞外。
从I-细胞病人中分离成纤维细胞培养在含有M6P溶酶体酶的培养志中,发现细胞中溶酶体的量几乎达到正常人的
水平,这一发现说明细胞质膜含有M6P受体,并且能够通过内吞作用将培养液中溶酶体的酶转运到细胞内。因
为添加的滂■酪体酪开始是在培养基中,后来进入了细胞内的溶酪体,只能用脑膜的M6P受体转运来解释八
21.什么是受体介导的内吞作用?有什么特点?基本过程怎样?
答:是一种特殊类型的内吞作用,主要是用于摄取特殊的生物大分子。被吞入的物质首先同细胞质膜的受体蛋白
结合,同受体结合的物质称为配体(ligand)。配体可分为四大类:I,营养物,如转铁蛋白、低密度脂蛋白(LDL)等;
II.有害物质,如以葡萄糖和甘露烧为末端的糖蛋白;川.免疫物质,如免疫球蛋白、抗原等;IV.信号物质,如胰岛
素筝多种肽类激素等。
受体介导的内吞作用有两个主要特点:①配体与受体的结合是特异的,具有选杼性;②要形成特殊包被的内吞
泡c大致分为四个基本过程:①配体与膜受体结合形成一个小窝(pit);②小窝逐渐向内凹陷.然后同质膜脱离形
成一个被膜小泡;③被膜小泡的外被很快解聚,形成无被小泡,即初级内体;④初级内体与溶醉体融合,吞噬的
物质被溶晦体的酶水解。
22什么是低密度脂及白(LDL),与动脉粥样硬化(动脉变窄)有什么关系?
答:LDL是一种球形颗粒的脂蛋白,直径为22nm,核心是1500个胆固醇酯;外面由800个璘脂和500个
未酯化的胆固醇分子包裹,由于外被脂分子的亲水头露在外部,使LDL能够溶于血液中;最外面有一个相对
分子质量为55kDa的蛋白,叫辅基蛋白l()()(apolipoprotcinB-100),它能够与特定细胞的表面受体结合。
LDL受体蛋白是一个单链的据蛋白,由839个氨基酸组成,跨膜区由22个疏水的氨基酸组成,为单次跨膜蛋
白。LDL受体蛋白合成后被运揄到细胞质膜,即使没有相应配体的存在,LDL受体蛋白也会在细胞质膜集中浓
缩并形成被膜小窝,当血液中有LDL颗粒,可立即与LDL的apoB-100结合形成LDL-受体复合物。
LDL摄入细胞是通过辅基蛋白与受体的结合。一旦LDL与受体结合,就会形成被膜小泡被细胞吞入,接
着是网格蛋白解聚,受体回到质膜再利用,而LDL被传送给溶酪体,在溶酪体中蛋白质被降解,胆固醇被释
放出来用于质膜的装配,或进入其他代谢途径。
血液中LDL的水平与动脉粥样硬化(动脉变窄)有极大的关系。动脉阻塞是一个复杂的、尚不清楚的过程,其
中也包括血管内壁含有LDL血斑的沉积。动脉粥样硬斑不仅降低血液流通,也是血凝块形成的部位,它可阻塞血
管中血液的流通。在冠状动脉中形成的血凝块会导致心肌梗塞。LDL受体块陷是造成血液中LDL水平升高的主
要原因。
•九)线粒体
1简述参与电子传递链的核编码蛋白转入线粒体的过程
答:①前体蛋白在线粒体外去折叠:前体蛋白在核糖体内形成后,与称为NAC的一种分子伴侣蛋白相互作用,
同时多数蛋白和热激蛋白70结合以防止前体蛋白膨成不可解开的构象并防止已经松弛的前体蛋白聚集。前体蛋
白达到线粒体表面和热激蛋白70分离井和线粒体膜上至少三个输入受体结合并进入线粒体外膜的输入通道。
②多肽链穿越线粒体膜:前体蛋白和外膜及内膜上的膜通道发生作用从而进入线粒体。根据布朗棘轮模型,前
导底链进入线粒体后和mlhsp70结合以防止其退回细胞质并引导前体蛋白进一步进入线粒体腔。
③多肽链在线粒体基质内重新折叠:进入线粒体后多数位于基质的蛋白质被基质作用蛋白悔移
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