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细胞生物学知识整理

第一章

概述

1,细胞:是由膜包围着含有细胞核(或拟核)的原生质所组成,是生物体结构和功能的基 本单位,也是生命活动的基本单位. 2,prokaryotic cell:即原核细胞,指没有核膜而只有一个构成核样体的拟核且不进行有丝分 裂的细胞.结构简单,种类少. 3,eukaryotic cell:即真核细胞,指具有真正的细胞核能进行有丝分裂的细胞.结构复杂, 种类繁多. 4,细胞生物学:是从细胞的显微,亚显微和分子 3 个水平对细胞的各种生命活动进行研究 的学科. 1,细胞是构成生物体的 结构 和 功能单位. 2,原核细胞的遗传物质(DNA)有 1 条,呈 环 状. 3,真核细胞的遗传物质(DNA)有 多 条,呈 线 状. 4,提出 DNA 双螺旋结构模型的学者是 J.Watson 和 F.Crick . 5,细胞生物学是从细胞的 显微 , 亚显微 和 分子 3 个水平对细胞的各种生命活动进 行研究的学科. 6,1944 年,O.Avery 等通过微生物的转化实验证实 DNA 是 遗传物质 . 7,R.Feulgan 于 1924 年发明了 Feulgan 染色法,用于检测细胞核内的 DNA . 8.试述细胞学说的基本观点. 一切生物, 从单细胞生物到高等动物和植物都是由细胞组成的; 细胞是生物形态结构和 功能活动的基本单位广切细胞只能来自原来的细胞. 9.简述细胞生物学的研究内容和范围及意义 细胞生物学是生命科学中发展迅速的重要基础学科之一, 是从细胞的显微, 亚显微和分 子 3 个水平对细胞的各种生命活动进行研究的学科. 细胞是生命活动的基本单位, 细胞生物 学在 3 个不同水平上把结构和功能结合起来,以动态的观点探索细胞的各种生命活动. 在形态方面, 除应用光学显微镜技术描述细胞的简单结构外, 还采用电子显微镜技术和 生物化学方法等精细手段,观察和分析细胞内各部分的超微结构和分子结构.在功能方面, 除研究细胞内各部分化学组成和代谢活动外, 还把代谢活动和形态结构结合起来探索细胞的 各种生命活动的具体反应过程. 细胞生物学的深入研究,有助于阐明生物体的生长,发育,分化,繁殖,运动,遗传, 变异,衰老和死亡等基本生命活动的规律.

第四章

细胞膜和细胞表面

1,流动镶嵌模型:认为球形膜蛋白分子以各种镶嵌形式与磷脂双分子层相结合,有的即在 内表面,有的部分或全部嵌入膜中,有的贯穿膜的全层,这些大多为功能蛋白.这 一模型强调了膜的流动性和不对称性,较好地体现细胞的功能特点. 2,脂质体:根据磷脂分子可在水相中自我装配成稳定的脂双层膜的球形结构的趋势而制备 的人工球形脂质小囊. 3,膜受体:细胞膜上能特异地识别,结合配体,并引起细胞内一系列反应的跨膜蛋白质. 4,膜泡转运:大分子和颗粒物质经一系列膜泡的形成和融合来完成转运过程. 5,receptor-mediated endocytosis:受体介导的胞吞作用.指在细胞膜的有被小窝上,特定受 体与相应大分子结合,引发形成有被小泡而实现的选择性快速吞入某物质的过程. 6,active transport:即主动运输,指载体蛋白利用代谢能,逆浓度梯度转运小分子物质过膜 的过程.

7,被动运输:不消耗细胞代谢能,将物质顺浓度梯度,从高浓度一侧运输到浓度低一侧的 运输方式. 运输动力来自于浓度梯度和电位差. 被动运输又可以分为简单扩散和协 助扩散两种形式. 8,unit membrane:单位膜,在电镜下,生物膜呈现出厚度约 7nm 的三层结构,内,外两层 为电子密度高的"暗"层,中间夹着电子密度低的"明"层,这种"两暗夹一明" 的三层结构,称为单位膜. 9,lipid rafts:即脂筏,是指膜中富含胆固醇和鞘磷脂的微区,其内聚集着一些特定的蛋白 质,该区域比膜的其他部分厚,上面载有数百个蛋白质分子,有秩序且较少流动, 称为"脂筏"(1ipidrafts). 10,胞吞作用:胞外大分子物质被细胞膜逐渐包裹,内陷,脱离细胞膜形成含有摄人物的膜 泡,进入细胞质的过程 11,胞吐作用:胞内膜泡移向细胞膜并与之融合,将内含的大分子物质排到胞外的过程. 简答题 1,协助扩散有什么特点? (1)比自由扩散转运速率高. (2)存在最大转运速串,在一定限度内运输速率同物质浓度成 正比,如超过一定限度,浓度再增加,运输也不再增加,因膜上载体蛋白的结合位点已达饱 和.(3)有特异性,即与特定溶质结合.(4)载体有离子载体和通道蛋白两种类型 2,主动运输的能量来源有哪些途径?请举例说明. (1)离子梯度,如小肠对葡萄糖的吸收伴随着钠离子的进人,而钠离子又会被钠钾泵排出细 胞外.(2)水解 ATP,如钠钾泵,氢钾泵等.(3)光能,如细菌质膜中具有光驱动的质子泵 3,生物膜的基本特性是什么? (1)磷脂分子以疏水尾部相对,极性头部朝外,形成磷脂双分子层,组成生物膜的基本骨架. (2)蛋白分子以不同的方式镶嵌在脂双层分子中或结合在其表面,蛋白具有方向性和分布的 不对称性.(3)生物膜具有流动性 4,细胞的跨膜物质运输有哪些方式? (1)简单扩散特点是: ①沿浓度梯度(电化学梯度)方向扩散(由高到低); ②不需细胞提供能量; ⑧没有膜蛋白协助.(2)协助扩散特点是:沿浓度梯度减小方向扩散;不需细胞提供能量; 需特异膜蛋白协助转运,以加快运输速率.运膜蛋白有:①载体蛋白;②通道蛋白. (3)主动运输特点是:①物质由低浓度到高浓度—侧的跨膜运输即逆浓度梯度(逆化学梯 度)运输.②需细胞提供能量(由 ATP 直接供能)或与释放能量的过程偶联(协同运输). ③都有 载体蛋白.根据主动运输过程所需能量来源的不同可分为:由 ATP 直接提供能量和间接提 + + 供能量的协同运输两种基本类型.由 ATP 供能的主动运输有:①Na -K 泵;①离子泵; ③质子泵.(4)大分子与颗粒物质的跨膜运输:真核细胞通过内吞作用和外排作用完成大分 子与颗粒性物质的跨膜运输. 5,液态镶嵌模型的主要观点是什么? 它把生物膜看成是嵌有球形蛋白质的脂类二维排列的液态体,膜是一种动态,不对称,具有 流动性特点的结构 6,简单扩散和易化扩散有何异同 异:前者无需借助膜转运蛋白,转运脂溶性,非极性小分子;后者需借助膜转运蛋白,转运 非脂溶性,极性小分子或离子. 同:物质均为顺浓度梯度转运,无需消耗细胞的代谢能 7,被动运输和主动运输的主要区别是什么? 被动运输不消耗细胞的能量, 物质是顺浓度梯度或电化学梯度转运的, 而主动运翰消耗细胞 的能量,物质是逆浓度梯度转运的. + + 8,在细胞膜上 Na 和 K 是如何转运的? + + + + 一般情况下,[K ]内>[K ]外,[Na ]内<[Na ]外.由于存在内外的离子浓度差,二者均可

在转运蛋白的帮助下,顺浓度梯度过膜(易化扩散).另外,在细胞膜上还存在着 Na -K + + 泵, 该载体蛋白每分解 1 个 ATP 分子, 可逆浓度梯度转运 3 个 Na . 2 个 K (主动运输). '和 9,小分子物质和大分子物质在细胞膜上的转运有什么不同? 小分子物质的转运是靠直接穿过细胞膜来实现的, 称跨膜转运, 包括主动运输和被动运输(简 单扩散和易化扩散).而大分子物质不能穿过细胞膜,只能靠膜性囊泡的形成和融合来实现 转运,称膜泡转运.大分子进入细胞为胞吞作用,排出细胞为胞吐作用.胞吞作用中,按吞 入物质的性质和形成内吞泡的大小分成吞噬作用和胞饮作用, 按特异性则分成非特异性胞吞 和特异性胞吞作用——受体介导的胞吞作用. 六,问答题 1,膜转运蛋白在跨膜转运中起什么作用?2,论述质膜在细胞生命活动中的重要性. 七,案例分析 + + 1,什么是受体,试阐述动脉粥样硬化的产生与 LDL 受体的关系.2,以 Na —K 泵为例, 简述细胞膜的主动运输过程.3,如何实验证明细胞的流动性?请举两例.

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第五章 细胞的信号转导
1,signal transduction:配体与细胞膜上或细胞内的受体特异性结合,将细胞外信号转换为 细胞内信号,通过相应的胞内系统,使细胞对外界的信号作出适当的反应. 2,第一信使:凡是由细胞分泌,能够调节特定靶细胞生理活动的化学物质都称为细胞间信 息物质,也称第一信使. 3,第二信使:在细胞内传递信息的小分子化学物质. 4,受体:一类存在于细胞膜或细胞内的特殊蛋白质,能特异性识别并结合胞外信号分子, 进而激活胞内一系列生物化学反应,使细胞对外界刺激产生相应的效应. 5,G 蛋白偶联受体:是 7 次跨膜的膜整合蛋白,N 端在胞外,C 端在胞内,跨膜部分是疏 水的螺旋,胞外区有配体结合位点,胞内区能与 G 蛋白结合. 6,G 蛋白循环:在 G 蛋白偶联的信号转导系统中,G 蛋白能够以两种不同的状态结合在细 胞质膜上.一种是静息状态,另一种是活性状态,G 蛋白由非活性状态转变成活性状 态,而后又恢复到非活性的状态称为 G 蛋白循环. 四,判断题 1,乙酰胆碱由细胞分泌后,是长寿的,因为它必须到达周身的靶细胞.( ) 2,GTP 结合的α亚基能够激活 G 蛋白偶联受体的其他下游分子.( ) 3,钙调蛋白调节细胞内钙的浓度.( ) 4,蛋白激酶 C 是一种钙离子和脂依赖性的酶.( ) 5,胞内受体一般处于受抑制状态,细胞内信号的作用是解除抑制.( ) 6,神经递质是从神经末梢释放出来的小分子物质,是神经元与靶细胞的化学信使,也可以 进行远距离通讯.( ) 7,受体被磷酸化修饰可改变受体的活性:不能与信号分子结合,或与抑制物结合失去信号 转导的作用.( ) 8,信号分子有水溶性和脂溶性之分,但它们的作用机制是相同的.( ) 9,参与信号转导的受体是膜蛋白.( ) 10,胞外信号分子都是通过与膜受体结合来传递信息.( ) ' 11,信号分子与受体的结合具有高度的特异性,并且不可逆.( ) 12,来源于质膜的不同信号能通过细胞内不同信号途径间的相互作用而被整合.( ) 1,X;2,√;3,X;4,√;5,V6,X;7,V;8,X;9,X;10,X;11,X;12,V 五,简答题

1,细胞间信号的转导包括哪些方面? 包括化学信号分子即信号转导途径中的第一信使;细胞表面以及细胞内部能接受这 些化学信号分子的受体; 受体将信号分子携带的信号转变为细胞内信号分子, 即信号转导途 径中第二信使;胞内信号的转导途径 2,简述 G 蛋白偶联受体的结构特点. 特点:由一条多肽链组成,其中带有 7 个越膜疏水区域,氨基末端朝向细胞外,而羧 基末端朝向细胞内基质, 氨基末端带有一些糖基化的位点, 而细胞内基质的第三个袢和羧基 末端各有一个在蛋白激酶催化下发生磷酸化的位点. 3,简述 G 蛋白的作用机制. 静息状态下 G 蛋白以三聚体形式存在于细胞膜上并与 GDP 结合,而与受体呈分离状态.配 体与相应受体结合时,受体蛋白分子发生空间的改变并与 G 蛋白α亚单位接触,与 GTP 亲 和力增加,使α亚单位转与 GTP 结合并诱发其自身构象改变,这使α亚单位和β,γ亚单 位分离并使与 GTP 结合的α亚单位从受体上分离呈游离状态.此时 G 蛋白的功能状态可调 节细胞内效应蛋白的生物学活性并实现细胞内外信号转导. 反之, 当配体和受体结合的信号 解除时,完成了信号传递作用的α亚单位分解 GTP 生成 GDP,诱导α亚单位构象改变,使 之与 GDP 亲和力增强,并与效应蛋白分离.最后.亚单位与β,γ亚单位结合恢复到静息 状态下的 G 蛋白.

第六章 细胞连接与细胞外基质
1,细胞连接:多细胞生物题的细胞已经丧失了某些独立性,而作为一个紧密连接的整体进 行生命活动, 为达到各细胞的统一和促进细胞间所必需的联系, 相邻细胞密切接触的 区域特化形成一定的连接结构. 2,tight junction:紧密连接位于上皮细胞顶部侧壁,是由一系列跨膜蛋白和外周蛋白相互作 用而形成的一个复杂的蛋白体系, 多呈带状分布, 具有维持细胞极性和通透性屏障作用. 3,锚定连接:是由一个细胞的骨架系统成分与相邻细胞的骨架成分或细胞外基质相连接而 成的结构.根据起参与连接的细胞骨架成分,将锚定连接分为两类,一类是与肌动蛋白丝相 连的,包括黏合带,黏合斑及隔状连接.另一类是与中间丝相连的,包括桥粒和半桥粒. 4,桥粒:是细胞内中间丝的锚定位点,它在细胞间形成钮扣式结构,将相邻细胞铆接在一 起.桥粒连接处相邻细胞膜间的间隙约 30nm,质膜的胞质侧有一致密斑,其成分 为细胞内附着蛋白.桥粒斑上有中间纤维相连.通过桥粒,相邻细胞内的中间纤 维连成了一个广泛的细胞骨架网络. 5,gap junction:间隙连接的基本单位为连接子.每个连接子是由 6 个连接蛋白环绕而成, 中央形成直径约为 1.5nm 的亲水性低电阻通道.相邻细胞膜上的连接子对接便形成胞 间连接, 间隙连接常呈斑块状, 一个间隙连接斑块内可含有几个甚至成千上万对连接子. 6,extracellular matrix:细胞外基质是由细胞分泌到细胞外空间的分泌蛋白和多糖类物质构 成的精密有序的网络结构.细胞通过细胞外基质行使多种功能,两者之间相互依存,使细胞 与细胞,细胞与基膜之间紧密联系,构成了各种组织与器官,使之成为一个完整的有机体. 五,简答题 1,细胞间连接有哪几种方式? 细胞与细胞之间的连接方式有三类.①封闭连接;即紧密连接,常存在于上皮细胞之 间, 是由一系列跨膜蛋白和外周蛋白相互作用而形成的一个复杂的蛋白质体系. ②锚定连接: 根据参与连接的细胞骨架成分, 将锚定连接分为两类, 一类是与肌动蛋白丝相连的锚定连接, 包括黏合带,黏合斑以及隔状连接.另一类是与中间纤维相连的锚定连接,包括桥粒和半桥 粒.③通讯连接:在动物细胞中表现为间隙连接和化学突触两种形式,在植物细胞中表现为

胞间连丝. 2,简述细胞外基质的主要生物学功能. 细胞外基质是由细胞分泌到细胞外空间的分泌蛋白和多糖类物质构成的精密有序的网络结 构.对组织细胞起着支持,保护和营养作用,同时对细胞的分裂,分化,识别,黏着,运动 迁移,细胞基因的表达等都有重要作用 3,比较桥粒与半桥粒的异同. 区别在于:①桥粒是相邻两个细胞间形成的结构,包含 2 个桥粒斑;半桥粒是上皮细 胞与基膜之间形成的结构, 只在细胞中有 1 个桥粒斑. ③形成桥粒的跨膜连接糖蛋白为钙黏 蛋白; 而形成半桥粒的跨膜连接糖蛋白为整联蛋白. ③组成桥粒和半桥粒的细胞内附着蛋白 的成分不同. 4,简述氨基聚糖和蛋白聚糖的功能. 使组织具有弹性和抗压性; 对物质转运有选择渗透性; 氨基聚糖与细胞的迁移, 增殖和分化; 氨基聚糖和蛋白聚糖与机体的老化;氨基聚糖与骨的钙化;氨基聚糖和蛋白聚糖种类繁多, 功能也非常复杂.不同种类的氨基聚糖和蛋白聚糖还具有各自的功能. 5,简述紧密连接的主要功能. 紧密连接的主要功能为:①封闭相邻细胞的间隙,维持细胞极性.保证物质运输的方 向性,维持组织内环境的稳定性.②维持通透性屏障作用. 6,简述间隙连接的结构与主要特征. 构成间隙连接的基本结构单位是连接子, 每个连接子是由 6 个连接蛋白环绕而成, 中 央形成直径约为 1.5nm 的亲水性低电阻通道.形成连接子的 6 个连接蛋白,可以是同一种 连接蛋白,也可以是不同种连接蛋白.相邻细胞膜上的连接子对接便形成胞间连接,间隙连 接常呈斑块状, 一个间隙连接斑块内可含有几个甚至成千上万对连接子. 间隙连接通道的开 启和关闭由 6 个连接蛋白亚单位的滑动来调节, 这种调节作用会受到磷酸化作用, 电压等因 素的影响. 7,简述胶原的主要功能. (1)胶原构成细胞外基质的骨架:胶原在细胞外基质中含量最高,刚性及抗张力度最大,构 成细胞外基质的骨架结构,并与细胞外基质中的其他成分结合形成结构与功能的复合体. (2)胶原对细胞形态的影响:各种细胞可在体内或体外,直接或间接分别与不同类型的胶原 作用,使细胞保持一定的形态.(3)胶原与细胞的增殖和分化:细胞外基质对胚胎发育,器 官形成,组织与细胞分化有着重要影响,这与胶原有着密切关系.

第七章 内膜系统和核糖体
一,名词解释 1,内体性溶酶体:是由高尔基复合体芽生的含溶酶体酶的运输小泡和胞吞作用形成的内体 融合而成,腔内 pH 呈弱酸性. 2, 吞噬性溶酶体: 由细胞摄取的外来物质或细胞自身的结构成分与内体性溶酶体融合而成. 根据底物来源不同,可分为自噬性溶酶体和异噬性溶酶体 3,自噬性溶酶体:是吞噬性溶酶体的一种,细胞自身的结构成分与内体性溶酶体融合而成. 4,异噬性溶酶体:是吞噬性溶酶体的一种,细胞摄取的外来物质与内体性溶酶体融合而成. 5,protein sorting:蛋白质分选,是蛋白质依据信号的有无和信号的类型决定蛋白质合成的 部位以及被运输的目的地. 6,多聚核糖体:细胞内存在多个甚至几十个核糖体串连在一条 mRNA 上同时进行翻译,这 种核糖体与 mRNA 的聚合体称为多聚核糖体. 7,molecular chaperone:分子伴侣,能特异地识别新生肽链或部分折叠的肽链并与之结合,

帮助这些多肽链进行正确的折叠和装配,但其本身并不参与最终蛋白的形成. 8,共转移:肽链边合成边转移到内质网腔中的方式称为共转移 9,后转移:线粒体,过氧化物酶体,叶绿体等细胞器中的大多数蛋白是在细胞质基质中合 成后再转移到这些细胞器中,因此称为后转移. 10,clathrin:网格蛋白,它由一条 180kD 的重链和一条约 40kD 的轻链组成的二聚体,三个 二聚体形成衣被的结构单位——三脚蛋白复合体(triskelion), 参与网格蛋白有被小泡的形成. 11,膜泡运输:是指细胞通过内吞作用和外排作用完成大分子与颗粒物质的跨膜运输方式, 和胞内蛋白质通过不同的转运小泡从内质网转运至高尔基复合体, 进而分选至细胞的不同部 分的运输方式.由于在转运过程中,物质包裹在脂双层膜围绕的囊泡中,故称为膜泡运输. 12,内膜系统:是指真核细胞中在结构,功能乃至发生上相关的,由单位膜围绕的细胞器或 细胞结构的总称,主要包括内质网,高尔基体,溶酶体,内吞体,分泌泡等. 13,endosome:内吞体,是膜包裹的囊泡结构,其主要特征是酸性,不含溶酶体酶的小囊 泡,具有分选功能,其内的受体与配体是分开的. 14,lysosome :溶酶体,是指由单层膜围绕,内含多种酸性水解酶类的囊泡状细胞器,其 主要功能是进行细胞内消化. 15,溶酶体贮积病:是由于遗传缺陷引起的,由于溶酶体酶发生变异,功能丧失,而导致底 物在溶酶体中大量贮积. 16,microsome:微粒体.当细胞被匀浆破碎时,破碎的内质网膜碎片能够融合形成直径约 100nm 的球形小囊泡,这些小囊泡生物化学家把它们称为微粒体. 17,信号假说:认为分泌蛋白 N 端序列作为信号肽,指导分泌蛋白到内质网膜上合成,在 蛋白质合成结束之前信号肽被切除. 18,SRP:翻译为信号识别颗粒,是一种核糖体,是一种 G 蛋白含有 6 条不同的多肽和一个 7S 的 RNA. 有二个功能部位, 即翻译暂停结构域, 信号识别结合位点和 SRP 受体结合位点. 19,信号肽:是指位于新合成肽链 N 端一段氨基残基序列,指导多肽链到内质网上继续进 行合成.信号肽主要有以下特征:一般 16~26 个氨基酸残基,N 端含有一个或多个带正 电荷的氨基酸残基,其间至少含有 6-12 个疏水性氨基酸残基.引导多肽链进入内质网 后通常被信号肽酶切除. 20,导肽:线粒体,叶绿体等细胞揣中的蛋白质在胞质中合成后,在转移到细胞器的过程中 也需要信号序列的指导,为了研究的方便,有人把这些信号序列称为导肽. 21,有被小泡:衣被蛋白选择性地把一些膜蛋白集中到一个特定的区域,之后在这一区域装 配成篮状网格覆盖于芽生膜泡的表面,由此形成的膜泡称为有被小泡. 四,判断题 1,内吞作用涉及细胞膜凹陷和质膜分离,所以不是主动运输.( ) 2,原核细胞没有细胞内膜系统.( ) 3, 高尔基复合体具有极性, 靠近细胞核的一面称为顺面, 朝向细胞膜的一面称为反面 ( ) 4, 从细胞内提取的分泌蛋白的分子量一般与分泌到细胞外的相应蛋白的分子量相同. ( ) 5,M-6--P 是高尔基体 TGN 的特有蛋白,参与溶酶体蛋白的分选.( ) 6,膜脂是在内质网上合成的,它的运送都是靠膜泡运输的方式完成的.( ) 7,细胞中 N—连接的糖基化修饰一般起始于内质网中,完成于高尔基体.( ) 8,内质网和高尔基复合体中所有与糖基化及寡糖的加工有关的酶都是膜整合蛋白.( ) 9,建立和维持溶酶体内的酸性环境不需要消耗细胞能量.( ) 10, 通过重组 DNA 技术使溶酶体蛋白 C 端加上 KDEL 序列, 那么重组蛋白将不能进入溶酶 体.( ) 11,细胞中蛋白质的合成都是起始于细胞质基质中,合成开始后,有些转至粗面内质网上继

续合成,有些在细胞质基质中完成合成.( ) 12,核糖体存在于—切细胞内.( ) 13,原核细胞中的核糖体都是 70S 的,而真核细胞中的核糖体都是 80S 的.( ) 14,真核细胞中,在粗面内质网上的核糖体和在细胞质基质中的核糖体在组成上没有区别. ( ) 15,溶酶体和过氧化物酶体在执行功能时都需要氧气.( ) XVX XX; X;V;X;X;V; V;X;X;V;X 五,简答题 1,细胞内以多聚核糖体的形式合成蛋白质,其生物学意义是什么? ,①提高多肽合成的速度:细胞内各种多肽的合成,不论其分子量的大小或是 mRNA 的长 短如何, 单位时间内所合成的多肽分子的数目都大体相等, 以多聚核糖体的形式进行蛋白质 合成,在相同数量的 mRNA 的情况下,可大大提高多肽合成的速度.②mRNA 在不断合成 的同时,也在不断地发生降解,使 mRNA 的种类与浓度不断发生变化,以多聚核糖体的形 式进行蛋白质合成,对 mRNA 的利用及对其浓度的调控更为经济有效. 2,比较粗面内质网和滑面内质网的形态结构与功能. ①主要存在的细胞方面: 粗面内质网在合成分泌蛋白的细胞中发达; 滑面内质网在合成类固 醇激素的细胞中发达.②形态方面:RER 多呈扁囊状,排列整齐;SER 多呈分支管状,排 列较复杂.③表面附着物方面:RER 有核糖体;SER 无核糖体.④主要功能方面:RER 主 要参与分泌蛋白和跨膜蛋白的合成和加工;SER 主要参与合成脂类,另外还有解毒和储存 钙离子的功能. 3,在内质网上合成的磷脂转运至其他膜上的两种主要方式是什么? ①以出芽方式通过膜泡转运至高尔基复合体, 溶酶体和质膜上. ②通过磷脂转换蛋白转运至 线粒体和过氧化物酶体, 磷脂转换蛋白是一种水溶性的载体蛋白, 磷脂和磷脂转换蛋白可以 形成水溶性复合物,在细胞质基质中通过自由扩散的方式转运到靶膜上 4,粗面内质网上合成哪几类蛋白质? ①向细胞外分泌的蛋白,这类蛋白主要有浆细胞分泌的抗体,内分泌细胞分泌的肽类激素, 胰腺细胞分泌的消化酶以及细胞外基质蛋白等.②跨膜蛋白,主要有细胞膜表面的膜抗原, 膜受体,离子通道,以及内质网,高尔基体,溶酶体和内吞体上的膜蛋白等.③内膜系统的 驻留蛋白,主要包括内质网,高尔基体和溶酶体等腔内的固有蛋白,如 Bip 蛋白,蛋白二硫 键异构酶和溶酶体酶等. 5,溶酶体膜有何特点与其自身功能相适应? 由于溶酶体内含有各种酸性水解酶类, 所以溶酶体在细胞中既要必须保持高度稳定, 以防酶 的泄漏,又要保持腔内的低 pH,以保持酶的活性,故溶酶体膜在组成上有不同于其他生物 + 膜的特点.①溶酶体膜上有质子泵,能将 H 泵入溶酶体,保持腔内 pH 5 的酸性环境.②溶 酶体的膜蛋白高度糖基化, 其寡糖链突出在溶酶体膜内表面, 可保护溶酶体膜不受水解酶的 作用.③溶酶体膜中含有较多的胆固醇,能够增加膜的稳定性.④溶酶体膜上有多种载体蛋 白,可把水解酶消化的产物运出溶酶体,供细胞再利用或排出细胞外. 6,高尔基复合体在形态结构上可分为哪五部分? ①顺面高尔基管网(CGN),位于高尔基体顺面最外侧的扁平膜囊,是中间多孔而呈连续分支 状的管网结构.②顺面膜囊,由位于顺面高尔基管网和中间膜囊的 1-2 层扁平膜囊组成.③ 中间膜囊, 由扁平膜囊和管道组成, 中间膜囊的细胞化学特征是呈烟酰胺腺嘌吟二核苷磷酸 酶(NADPase)阳性反应.④反面膜囊.⑤反面高尔基管网(TGN),位于反面的最后 1—2 层结 构,呈管网状,并有囊泡与之相连,是高尔基体的最后区室. 7,高尔基复合体的功能有哪些?

①蛋白质的糖基化与糖链的加工;②蛋白原的水解;③蛋白质分选与膜泡运输. 8,高尔基复合体分选的蛋白质包括哪几类? 高尔基体分选的蛋白主要有五大类:①内质网的驻留蛋白,这类蛋白具有 KDEL 分选信号 或 KKXX 分选信号,在高尔基体的 CGN 进行分选;②溶酶体酶;③细胞表面的膜蛋白;④ 肽类激素,神经肽与消化酶等;⑤高尔基体的驻留蛋白. 9,溶酶体的功能有哪些? ①清除病原体及异物,参与机体防御;②更新机体衰老的细胞以及衰老的细胞成分;③为机 体提供营养物质;④参与激素的形成以及凋节激素的分泌;⑤参与受精过程;⑥在发育过程 中,参与组织器官的形成等. 10,试比较 N—连接糖基化和 O-连接糖基化. N—连接的糖基化 O-连接的糖基化 加工部位 发生在糙面内质网 发生在高尔基体 连接的氨基酸残基 天冬酰胺 丝氨酸,苏氨酸,羟脯氨酸 第一个糖残基 N-乙酰葡萄糖胺 N-乙酰半乳糖胺或木糖 糖链的长度 5—25 个糖基 1—6 个糖基 连接基团 —NH2 —OH 糖基化方式 首先连接高甘露糖寡单糖逐个添加糖,之后进—步加工 11,过氧化物酶体的功能有哪些? ①清除过氧化氢;②解毒作用;③调节细胞氧张力;④参与脂肪酸氧化等 六,问答题 1,试述分泌蛋白的合成过程.2,过氧化物酶体与溶酶体在结构特征和功能上有哪些异同 点?3,试述溶酶体发生的 M-6—P 途径.4,试述内质网,高尔基复合体和溶酶体在结构, 功能和发生上的关系.

第八章 线粒体答案
一,名词解释 1,mitochondrion:存在于细胞质内的一个重要是细胞器,由内外两层单位膜围成的膜相结 构,内膜向内凸起形成嵴,嵴上的颗粒为基本微粒,它是氧化磷酸化的关键装置. 线粒体内腔是进行三羧酸循环的场所,线粒体是细胞内能量转换的系统,其主要功 能是产生 ATP,提供细胞生命活动所需要的能量. 2,crlstae:指线粒体内膜向内凹陷的结构,嵴可增加细胞内线粒体内膜面积,有利于线粒 休内外的物质交换.在线粒体嵴膜上,有许多有柄小球体,称为基粒,它是偶联磷酸 化的关键装置,即 ATP 的产生部位. 3,基粒:是线粒体嵴膜上的有柄小球体,也称 ATP 酶复合体.是偶联磷酸化的关键装置. 它由 3 部分组成,即头部,为可溶性 ATP 酶(F1);柄部,有对寡霉素敏感的蛋白(OSCP); 基部,有疏水蛋白(HP 或 F0),为质子通道,并将头柄部连接整合到线粒体的内膜上. 4,半自主性细胞器:线粒体能自我增殖,有 mtDNA 以及转录蛋白质的 mtRNA,mt 核糖体 等.似乎线粒体是细胞内一个独立,自主的细胞器,但实际上它自身的遗传系统储存信息很 少,不能为自己编码全部蛋白质,构建线粒体的信息大部分来自细胞核 DNA.因此,线粒 体只能是一个半自主的细胞器,其遗传上由线粒体基因组和细胞核基因组共同控制. 5, 偶联因子: F1 线粒体的基粒头, 柄部为 F1 偶联因子, 尤其是头部的主要蛋白组成了 ATP 合成酶结构,它使 ADP 磷酸化为 ATP.头部还有抑制 ATP 水解的酶蛋白,保护产生的 ATP 不被水解,因此,F1 因子是实现线粒体氧化磷酸化功能的结构基础. 6,respiratory chain:线粒体内膜上由多个酶复合体组成的电子传递链叫呼吸链.成分有辅

酶 1(NAD),黄酶(FAD),辅酶 Q 及细胞色素 b,c1,c,a 等,它们按一定顺序排列,可逆 地接受和释放电子与质子, 电子在逐级传递过程中释放出能量, 这些能量帮助质子泵出内膜 外面, 在膜间腔形成质子浓度差透入 F0 基部, 并通到柄, 头部, 质子的流动动力可以使 ADP 磷酸化为 ATP. 7.mtDNA:即线粒体 DNA,指存在于线粒体内的 DNA,mtDNA 呈高度扭曲的双股环状. mtDNA 能转录自身的 mRNA,rRNA 和 tRNA,线粒体的蛋白质约有 10%是由 mtDNA 编码 的.如果没有 mtDNA 编码的 mRNA,tRNA 及核糖体,细胞核 DNA 也无法指令构建线粒 体. 8,cellular respiration:细胞呼吸是指细胞利用氧气氧化糖类或脂肪产生 C02 和 H20,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归纳为:①糖酵解;②由 丙酮酸形成乙酰辅酶 A;③进行三羧酸循环;④电子传递和化学渗透偶联磷酸化. 9,氧化磷酸化:在有氧代谢的三羧酸循环等反应中,脱下的氢首先与 NAD 或 FAD 结合成 + NADH 和 FADH2,经呼吸链中其他成分的传递,NAD 和 FAD 从氧化底物中取得的电子与 O2 分子结合, 提供的能量用以驱动 ADP+Pi 转变成为 ATP 的反应, 这就是氧化磷酸化作用, 把 NADH 的氧化能转换成 ATP 高能磷酸键的化学能. 四,判断题 1,成熟红细胞没有细胞核和线粒体. () 2,线粒体的功能就是将葡萄糖氧化成 CO2 和水,同时产生 ATP. () 3,线粒体虽然是半自主性细胞器,有自身的遗传物质,但所有遗传密码却与核基因的完全 相同. () 4,线粒体是一种具有双层膜的细胞器,内外膜的结构相似,功能相同. () 5,线粒体增殖是通过分裂进行的,且与细胞分裂同步. () 6,线粒体是一种自主性细胞器,原因是其具有自己的 DNA 和核糖体. () 7,线粒体的 DNA 与核小体 DNA 一样,也是与组蛋白结合在一起. () 8,由线粒体核糖体合成的线粒体的膜蛋白是通过共翻译定位的. () 9,氯霉素专一性地抑制线粒体中蛋白质的合成,而对细胞质中的蛋白质合成无作用. () 10,线粒体和叶绿体在进行电子传递时,被传递的电子都要传膜 3 次,才能传递给最终的电 子受体. () 11,线粒体的遗传物质编译的蛋白质很少,线粒体的膜蛋白大部分由核基因编码. () 12,线粒体的内膜唯一功能就是产生 ATP. () 1,X;2,X;3,V;4,X;5,V;6,X;7,X;8,X;9,X;10,X;11,V;12,X 五,简答题 1,试述线粒体的超微结构. 电镜下可见线粒体是由两层单位膜包围的囊状结构,可分为外膜,内膜,膜间腔和基质腔. 外膜为一层单位膜,包围着整个线粒体,平均厚 5-7nm.内膜比外膜稍薄,平均厚 4.5μm, 也是一层单位膜,内,外膜之间的空隙称膜间腔,宽约 7μm.内膜的表面不光滑,向内凹 陷,形成线粒体嵴.嵴膜上有许多有柄小球体,称为基粒,它是 ATP 酶复合体,是氧化磷 酸化的关键装置.内膜以内的空隙为基质腔,基质腔里充满着基质,在线粒体基质中,除含 有脂类,蛋白质,环状 DNA 分子和核糖体外,还含有一些电子致密嗜锇酸的基质颗粒. 2,说明基粒结构组成和功能. 基粒又称 ATP 酶复合体,是固着在内膜,嵴面上的小颗粒,由 Fo 和 F1,两部分蛋 白质组成,从形态上可由头,柄和基片 3 部分组成.F0 疏水蛋白组成基片,为质子通道. 头部也叫 F1 因子,含 ATP 合成酶,它使 ADP 磷酸化为 ATP.在柄下部有对寡霉素敏感的 蛋白(OSCP),它具有阻断质子流动抑制 ATP 合成的作用.

3,简述参与电子传递链的核编码蛋白质转入线粒体的过程. 过程包括: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, 同时多数蛋白和热休克蛋白 70 结合以防止前体蛋白形 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休克蛋 白 70 分离并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. ⑧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酶移除, 蛋白质 在 mtHSP70 引导下重新折叠. 4,简述细胞呼吸的主要过程. 葡萄糖彻底氧化转变为能量经历下列几个代谢过程:①在细胞质中糖酵解(葡萄糖无 氧分解)形成丙酮酸;②在线粒体基质中丙酮酸形成乙酰辅酶 A;③在线粒体基质中,乙酰 辅酶 A 进入三羧酸循环;④在线粒体内膜的电子传递链和基粒进行电子传递偶联氧化磷酸 化,使 ADP 磷酸化为 ATP. 5,为什么说线粒体是一个半自主性细胞器? 线粒体中既存在 DNA(mtDNA),也有蛋白质合成系统(mtRNA,mt 核糖体,氨基酸 活化酶等).但由于线粒体自身的遗传系统储存信息很少,构建线粒体的信息大部分来自细 胞核的 DNA,所以,线粒体的生物合成涉及两个彼此分开的遗传系统.由于 mtDNA 信息 太少,不能为自己全部蛋白质编码,所以线粒体只是一半自主性细胞器. 6,线粒体的数量和分布在不同的细胞中为什么有差异? 线粒体是细胞中能量储存和供给的场所,它提供细胞生命活动所需要的能量,由于不 同细胞的代谢水平不同,所需能量也不同,因而造成线粒体的数量,分布在不同细胞中有较 大差异,一般来说,生理活动旺盛的细胞,如脊髓的运动神经细胞和分泌细胞,要比代谢不 旺盛细胞的线粒体数目多; 动物细胞比植物细胞的线粒体多. 在细胞内线粒体主要分布在需 能多的区域,如合成区,分泌区和运动区


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