细胞生物学习题答案

《细胞生物学》习题及解答第一章绪论一、名词解释1、细胞生物学：是研究细胞基本生命活动规律的科学，是在显微、亚显微和分子水平上，以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，真核细胞基因表达与调控，细胞起源与进化等为主要内容的一门学科。第二章细胞基本知识概要本章要点：本章对细胞的基本概念和基本共性作了简要概括，重点阐述原核细胞和真核细胞的特点。要求重点掌握细胞的基本概念，重点掌握真核细胞与原核细胞的异同，了解制约细胞大小的因素及细胞的形态结构与功能的相关性。一、名词解释1、细胞2、病毒（virus）3、病毒颗粒4、原核细胞5、原核（拟核、类核）6、细菌染色体（或细菌基因组）7、质粒8、芽孢9、细胞器10、类病毒11、细胞体积的守恒定律二、填空题1、所有细胞的表面均有由和构成的；所有的细胞都含有种核酸；所有细胞都以方式增殖；所有细胞内均存在蛋白质生物合成的机器。2、病毒是迄今发现的最的、最的专性内寄生的生物。3、病毒核酸是病毒的唯一的贮存场所，是病毒的单位；病毒蛋白质构成病毒的，具有作用。4、病毒的增殖一般可分为、和三个阶段。5、原核细胞的遗传信息量，遗传信息载体仅由一个状的构成，细胞内没有专门的和，其细胞膜具有性。6、一个细胞生存与增殖必须具备的结构为、、和催化酶促反应所需要的酶。7、病毒的抗原性是由来决定的。8、原核细胞和真核细胞核糖体的沉降系数分别为和。9、细菌细胞表面主要是指和及其特化结构、和等。10、真核细胞亚显微水平的三大基本结构体系是、和。11、目前发现的最小最简单的细胞是，直径只有。12、细胞的与的相关性和一致性是很多细胞的共同特点。三、选择题1、大肠杆菌的核糖体的沉降系数为（）A、80SB、70SC、60SD、50S2、下列没有细胞壁的细胞是（）A、支原体B、细菌C、蓝藻D、植物细胞3、植物细胞特有的细胞器是（）A、线粒体B、叶绿体C、高尔基体D、核糖体4、蓝藻的遗传物质相当于细菌的核区称为（）A、中心体B、中心质C、中体D、中心球5、在病毒与细胞起源的关系上，下面的（）观战越来越有说服力。A、生物大分子→病毒→细胞B、生物大分子→细胞和病毒C、生物大分子→细胞→病毒D、都不对6、动物细胞特有的细胞器是（）A、细胞核B、线粒体C、中心粒D、质体7、目前认为支原体是最小的细胞，其直径约为（）A、0.01μmB、0.1~0.3μmC、1~3μmD、10μm8、在真核细胞和原核细胞中共同存在的细胞器是（）A、中心粒B、叶绿体C、溶酶体D、核糖体9、SARS病毒是（）。A、DNA病毒B、RNA病毒C、类病毒D、朊病毒10、原核细胞的呼吸酶定位在（）。A、细胞质中B、质膜上C、线粒体内膜上D、类核区内 11、在英国引起疯牛病的病原体是（）。A、朊病毒（prion）B、病毒（Virus）C、立克次体D、支原体12、逆转录病毒是一种（）。A、双链DNA病毒B、单链DNA病毒C、双链RNA病毒D、单链RNA病毒 四、判断题1、病毒是仅由一种核酸和蛋白质构成的核酸蛋白质复合体。（）2、支原体是目前发现的最小、最简单的生物。（）3、所有细胞的表面均有由磷酯双分子层和镶嵌蛋白质构成的生物膜即细胞膜。（）4、细菌的DNA复制、RNA转录与蛋白质的翻译可以同时进行，没有严格的时间上的阶段性与空间上的区域性。（）5、细菌的基因组主要是由一个环状DNA分子盘绕而成，特称为核区或拟核。（）6、原核细胞与真核细胞相比，一个重要的特点就是原核细胞内没有细胞器。（）7、所有的细胞均具有两种核酸，即DNA和RNA。（）8、核糖体仅存在于真核细胞中，而在原核细胞没有。（）9、病毒的增殖又称病毒的复制，与细胞的增殖方式一样为二分分裂。（）10、细菌核糖体的沉降系数为70S，由50S大亚基和30S小亚基组成。（）五、简答题1、病毒的基本特征是什么？2、为什么说支原体是目前发现的最小、最简单的能独立生活的细胞生物？六、论述题1、如何理解“细胞是生命活动的基本单位”。2、试论述帮核细胞与真核细胞最根本的区别。第二章参考答案一、名词解释1、细胞：由膜转围成的、能进行独立繁殖的最小原生质团，是生物体电基本的开矿结构和生理功能单位。其基本结构包括：细胞膜、细胞质、细胞核（拟核）。2、病毒（virus）：迄今发现的最小的、最简单的专性活细胞内寄生的非胞生物体，是仅由一种核酸（DNA或RNA）和蛋白质构成的核酸蛋白质复合体。3、病毒颗粒：结构完整并具有感染性的病毒。4、原核细胞：没有由膜围成的明确的细胞核、体积小、结构简单、进化地位原始的细胞。5、原核（拟核、类核）：原核细胞中没有核膜包被的DNA区域，这种DNA不与蛋白质结合。6、细菌染色体（或细菌基因组）：细菌内由双链DNA分子所组成的封闭环折叠而成的遗传物质，这样的染色体是裸露的，没有组蛋白和其他蛋白质结合也不形成核小体结构，易于接受带有相同或不同物种的基因的插入。7、质粒：细菌细胞核外可进行自主复制的遗传因子，为裸露的环状DNA，可从细胞中失去而不影响细胞正常的生活，在基因工程中常作为基因重组和基因转移的载体。8、芽孢：细菌细胞为抵抗外界不良环境而产生的休眠体。9、细胞器：存在于细胞中，用光镜、电镜或其他工具能够分辨出的，具有一定开矿特点并执行特定机能的结构。10、类病毒：寄生在高等生物（主要是植物）内的一类比任何已知病毒都小的致病因子。没有蛋白质外壳，只有游离的RNA分子，但也存在DNA型。11、细胞体积的守恒定律：器官的总体积与细胞的数量成正比，而与细胞的大小无关。二、填空题1、脂类、蛋白质，细胞膜；两，二分分裂；核糖体。2、小、简单，活细胞，非细胞。3、遗传信息，感染；外壳（壳体），保护。4、病毒侵入细胞，病毒核酸的侵染；病毒核酸的复制、转录与蛋白质的合成；病毒的装配、成熟与释放。5、小，环，DNA，细胞器、核膜，多功能性。6、细胞膜、遗传信息载体DNA与RNA、进行蛋白质生物合成的一定数量的核糖体7、壳体蛋白。8、70S；80S。9、细胞壁、细胞膜，间体，荚膜，鞭毛。 10、生物膜结构系统，遗传信息表达系统，细胞骨架系统。11、支原体，0.1μm。12、形态结构，功能。三、选择题1、B，2、A，3、B，4、B，5、C，6、C，7、B，8、D，9、B、10、B，11、A，12、D。四、判断题1、√2、×3、√4、√5、√6、×7、√8、×9、×10、√五、简答题1、病毒的基本特征是什么？答：⑴病毒是“不完全”的生命体。病毒不具备细胞的形态结构，但却具备生命的基本特征（复制与遗传），其主要的生命活动必需在细胞内才能表现。⑵病毒是彻底的寄生物。病毒没有独立的代谢和能量系统，必需利用宿主的生物合成机构进行病毒蛋白质和病毒核酸的合成。⑶病毒只含有一种核酸。⑷病毒的繁殖方式特殊称为复制。2、为什么说支原体是目前发现的最小、最简单的能独立生活的细胞生物？答：支原体的的结构和机能极为简单：细胞膜、遗传信息载体DNA与RNA、进行蛋白质合成的一定数量的核糖体以及催化主要酶促反应所需要的酶。这些结构及其功能活动所需空间不可能小于100nm。因此作为比支原体更小、更简单的细胞，又要维持细胞生命活动的基本要求，似乎是不可能存在的，所以说支原体是最小、最简单的细胞。六、论述题1、如何理解“细胞是生命活动的基本单位”。答：①细胞是构成有机体的基本单位。一切有机体均由细胞构成，只有病毒是非细胞形态的生命体。②细胞具有独立的、有序的自控代谢体系，细胞是代谢与功能的基本单位③细胞是有机体生长与发育的基础④细胞是遗传的基本单位，细胞具有遗传的全能性⑤细胞是生命起源和进化的基本单位。⑥没有细胞就没有完整的生命2、试论述原核细胞与真核细胞最根本的区别。答：原核细胞与真核细胞最根本的区别在于：①生物膜系统的分化与演变：真核细胞以生物膜分化为基础，分化为结构更精细、功能更专一的基本单位——细胞器，使细胞内部结构与职能的分工是真核细胞区别于原核细胞的重要标志；②遗传信息量与遗传装置的扩增与复杂化：由于真核细胞结构与功能的复杂化，遗传信息量相应扩增，即编码结构蛋白与功能蛋白的基因数首先大大增多；遗传信息重复序列与染色体多倍性的出现是真核细胞区别于原核细胞的一个重大标志。遗传信息的复制、转录与翻译的装置和程序也相应复杂化，真核细胞内遗传信息的转录与翻译有严格的阶段性与区域性，而在原核细胞内转录与翻译可同时进行。第四章细胞膜与细胞表面 本章要点：本章阐述了细胞膜的基本结构特征及其生物学功能，生物膜的结构模型及膜的化学组成；重点阐述了细胞连接的结构类型、特点及功能，并对细胞外基质的组成、分子结构及生物功能进行了简单介绍。要求重点掌握生物膜的结构模型、化学组成和功能特点；重点掌握细胞连接的基本类型、结构特点及主要功能。 一、名词解释1、生物膜2、脂质体3、双型性分子（兼性分子）4、内在蛋白5、外周蛋白6、细胞外被7、细胞连接8、紧密连接9、桥粒10、膜骨架11、血影12、间隙连接13、细胞粘附分子14、细胞外基质 二、填空题1、细胞膜的最显著特性是和。2、细胞膜的膜脂主要包括、和，其中以为主。3、成熟的红细胞是研究细胞质膜的好材料，不仅没有细胞核，也没有。4、动物细胞间的连接主要有、、和四种形式。5、细胞间隙连接的基本单位叫，由组成，中间有一个直径为nm的孔道。6、构成动物细胞外基质的主要成分是、、和。7、胶原的基本结构单位是，其肽链的结构特点是。8、蛋白聚糖是由和核心蛋白的残基共价连接形成的巨分子。糖胺聚糖的结构单位是。9、膜骨架蛋白主要成分包括、、和等。10、参与锚定连接的骨架系统可分两种不同形式，与中间纤维相连的主要包括，与肌动蛋白纤维相连的锚定连接主要包括。  三、选择题1、生物膜是指（）。A、单位膜B、蛋白质和脂质二维排列构成的液晶态膜C、包围在细胞外面的一层薄膜D、细胞内各种膜的总称E、细胞膜及内膜系统的总称2、生物膜的主要化学成分是（）。A、蛋白质和核酸B、蛋白质和糖类C、蛋白质和脂肪D、蛋白质和脂类E、糖类和脂类3、生物膜的主要作用是（）。A、区域化B、合成蛋白质C、提供能量D、运输物质E、合成脂类4、细胞膜中蛋白质与脂类的结合主要通过（）。A、共价键B、氢键C、离子键D、疏水键E、非共价键5、膜脂中最多的是（）。A、脂肪B、糖脂C、磷脂D、胆固醇E、以上都不是6、在电子显微镜上，单位膜为（）。A、一层深色带B、一层浅色带C、一层深色带和一层浅色带D、二层深色带和中间一层浅色带E、二层浅色带和中间一层深色带7、生物膜的液态流动性主要取决于（）。A、蛋白质B、多糖C、类脂D、糖蛋白E、糖脂8、膜结构功能的特殊性主要取决于（）。A、膜中的脂类B、膜中蛋白质的组成C、膜中糖类的种类D、膜中脂类与蛋白质的关系E、膜中脂类和蛋白质的比例9、从上皮细胞的顶端到底部，各种细胞表面连接出现的顺序是（）。A、紧密连接→粘合带→桥粒→半桥粒B、桥粒→半桥粒→粘合带→紧密连接C、粘合带→紧密连接→半桥粒→桥粒D、紧密连接→粘合带→半桥粒→桥粒10、细胞内中间纤维通过（）连接方式，可将整个组织的细胞连成一个整体。A、粘合带B、粘合斑C、桥粒D、半桥粒11、体外培养的成纤维细胞通过（）附着在培养瓶上。A、粘合斑B、粘合带C、桥粒D、半桥粒12、下列细胞外基质中（）起细胞外基质骨架的作用。A、胶原B、层纤连蛋白C、纤连蛋白D、蛋白聚糖13、在下列蛋白中，除（）外，都是粘合带所需要的。A、跨膜蛋白B、细胞内附着蛋白C、肌动蛋白D、中间纤维14、有肌动蛋白参与的细胞连接类型是（）。A、紧密连接B、桥粒C、粘合带D、间隙连接15、在细胞外基质中将各种成分组织起来并与细胞表面结合的是（）。A、胶原B、蛋白聚糖C、纤连蛋白D、中间纤维16、能够使细胞锚定静止又能诱导细胞运动迁移的是（）。A、蛋白聚糖B、纤连蛋白C、层纤连蛋白D、胶原四、判断题1、脂质体是根据磷脂分子可在水相中形成稳定的脂双层膜的趋势而制备的人工膜。（）2、外在(外周)膜蛋白为水不溶性蛋白，形成跨膜螺旋，与膜结合紧密，需用去垢剂使膜崩解后才可分离。（）3、哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和内膜体系，所以红细胞的质膜是最简单最易操作的生物膜。（）4、连接子(connexon)是锚定连接的基本单位。5、血影是红细胞经低渗处理后，质膜破裂，释放出血红蛋白和其他胞内可溶性蛋白后剩下的结构，是研究质膜的结构及其与膜骨架的关系的理想材料。（）6、上皮细胞、肌肉细胞和血细胞都存在细胞连接。（）—7、间隙连接和紧密连接都是脊椎动物的通讯连接方式。（）—8、透明质酸是一种重要的氨基聚糖，是增殖细胞和迁移细胞外基质的主要成分。（）+9、桥粒和半桥粒的形态结构不同，但功能相同。（）—10、所有生物膜中的蛋白质和脂的相对含量都相同。（）+五、简答题1、简述细胞膜的生理作用。2、生物膜的基本结构特征是什么？与它的生理功能有什么联系？3、试比较单位膜模型与流动镶嵌模型的优缺点。 4、红细胞质膜蛋白及膜骨架的成分是什么？5、简述细胞膜的基本特性。 六、论述题1、动物细胞连接主要有哪几种类型，各有何功能？2、胞外基质的组成、分子结构及生物学功能是什么？第四章参考答案 一、名词解释1、生物膜：把细胞所有膜相结构称为生物膜。2、脂质体：是根据磷脂分子可在水相中形成稳定的脂双层膜的而制备的人工膜。3、双型性分子（兼性分子）：像磷子分子即含亲水性的头部、又含疏水性的尾部，这样的分子叫双性分子。4、内在蛋白：分布于磷脂双分子层之间，以疏水氨基酸与磷脂分子的疏水尾部结合，结合力较强。只有用去垢剂处理，使膜崩解后，才能将它们分离出来。5、外周蛋白：为水溶性蛋白,靠离子键或其它弱键与膜表面的蛋白质分子或脂分子极性头部非共价结合，易分离。6、细胞外被：细胞外被(cellcoat)：又称糖萼，细胞膜外表面覆盖的一层粘多糖物质，实际上是细胞表面与质膜中的蛋白或脂类分子共价结合的寡糖链，是膜正常的结构组分，对膜蛋白起保护作用，在细胞识别中起重要作用。7、细胞连接：细胞连接是多细胞有机体中相邻细胞之间通过细胞膜相互联系、协同作用的重要组织方式，在结构上常包括质膜下、质膜及质膜外细胞间几个部分，对于维持组织的完整性非常重要，有的还具有细胞通讯作用。8、紧密连接：紧密连接是封闭连接的主要形式，普遍存在于脊椎动物体表及体内各种腔道和腺体上皮细胞之间。是指相邻细胞质膜直接紧密地连接在一起，能阻止溶液中的分子特别是大分子沿着细胞间的缝隙渗入体内，维持细胞一个稳定的内环境。9、桥粒：又称点状桥粒，位于粘合带下方。是细胞间形成的钮扣式的连接结构，跨膜蛋白（钙粘素）通过附着蛋白（致密斑）与中间纤维相联系，提供细胞内中间纤维的锚定位点。中间纤维横贯细胞，形成网状结构，同时还通过桥粒与相邻细胞连成一体，形成整体网络，起支持和抵抗外界压力与张力的作用。10、膜骨架：细胞质膜下与膜蛋白相连的、由纤维蛋白组成的网架结构，它参与细胞质膜形状的维持，协助质膜完成多种生理功能。11、血影：红细胞经低渗处理后，质膜破裂，释放出血红蛋白和其他胞内可溶性蛋白后剩下的结构，是研究质膜的结构及其与膜骨架的关系的理想材料。12、间隙连接：是动物细胞间最普遍的细胞连接，是在相互接触的细胞之间建立的有孔道的连接结构，允许无机离子及水溶性小分子物质从中通过，从而沟通细胞达到代谢与功能的统一。13、细胞粘附分子：细胞粘附分子是细胞表面分子，多为糖蛋白，是一类介导细胞之间、细胞与细胞外基质之间粘附作用的膜表面糖蛋白。14、细胞外基质：分布于细胞外空间，由细胞分泌的蛋白和多糖所构成的结构精细而错综复杂的网络结构，它不仅参与组织结构的维持，而且对细胞的存活、形态、功能、代谢、增殖、分化、迁移等基本生命活动具有全方位的影响。细胞外基质成分可以借助其细胞表面的特异性受体向细胞发出信号，通过细胞骨架或各种信号转导途径将信号传导至细胞质，乃至细胞核，影响基因的表达及细胞的活动。 二、填空题1、流动性，不对称性；2、磷脂、糖脂、胆固醇，磷脂；3、内膜系统；4、紧密连接、桥粒和半桥粒、粘合带和粘合斑、间隙连接；5、连接子，6个亚基，1.5；6、胶原、弹性蛋白、非胶原糖蛋白、氨基聚糖和蛋白聚糖。7、原胶原，有多个Gly-x-y重复序列；8、糖胺聚糖，丝氨酸，由氨基己糖与糖醛酸组成的二糖重复单位；9、血影蛋白、肌动蛋白、锚蛋白和带4.1蛋白；10、桥粒和半桥粒，粘合带和粘合斑斑。 三、选择题1、E；2、D；3、A；4、E；5、C；6、D；7、C；8、B；9、A；10、C；11、A；12、A；13、D；14、C；15、A；16、A。四、判断题1、√；2、×；3、√；4、×5、√6、×；7、×；8、√；9、×；10、√。五、简答题1、简述细胞膜的生理作用。答案要点：（1）限定细胞的范围，维持细胞的形状。（2）具有高度的选择性，（为半透膜）并能进行主动运输使细胞内外形成不同的离子浓度并保持细胞内物质和外界环境之间的必要差别。（3）是接受外界信号的传感器，使细胞对外界环境的变化产生适当的反应。（4）与细胞新陈代谢、生长繁殖、分化及癌变等重要生命活动密切相关。2、生物膜的基本结构特征是什么？与它的生理功能有什么联系？答案要点：生物膜的基本结构特征：①磷脂双分子层组成生物膜的基本骨架，具有极性的头部和非极性的尾部的脂分子在水相中具有自发形成封闭膜系统的性质，以非极性尾部相对，以极性头部朝向水相。这一结构特点为细胞和细胞器的生理活动提供了一个相对稳定的环境，使细胞与外界、细胞器与细胞器之间有了一个界面；②蛋白质分子以不同的方式镶嵌其中或结合于表面，蛋白质的类型、数量的多少、蛋白质分布的不对称性及其与脂分子的协同作用赋予生物膜不同的特性与功能；这些结构特征有利于物质的选择运输，提供细胞识别位点，为多种酶提供了结合位点，同时参与形成不同功能的细胞表面结构特征。 3、试比较单位膜模型与流动镶嵌模型。答案要点：单位膜模型的主要内容：两暗一明，细胞共有，厚约7.5nm，各种膜都具有相似的分子排列和起源。单位膜模型的不足点：⑴膜是静止的、不变的。但是在生命系统中一般功能的不同常伴随着结构的差异，这样共同的单位膜结构很难与膜的多样性与特殊性一致起来。⑵膜的厚度一致：不同膜的厚度不完全一样，变化范围在5—10nm。⑶蛋白质在脂双分子层上为伸展构型：很难理解有活性的球形蛋白怎样保持其活性，通常蛋白质形状的变化会导致其活性发生深刻的变化。流动镶嵌模型的主要内容：脂双分子层构成膜的基本骨架，蛋白质分子或镶在表面或部分或全部嵌入其中或横跨整个脂类层。优点：⑴强调膜的流动性：认为膜的结构成分不是静止的，而是动态的，细胞膜是由流动的脂类双分子层中镶嵌着球蛋白按二维排列组成的，脂类双分子层像轻油般的流体，具有流动性，能够迅速地在膜平面进行侧向运动；⑵强调膜的不对称性：大部分膜是不对称的，在其内部及其内外表面具有不同功能的蛋白质；脂类双分子层，内外两层脂类分子也是不对称的。4、红细胞质膜蛋白及膜骨架的成分是什么？用SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳分析血影蛋白成分，红细胞膜蛋白主要包括血影蛋白（或称红膜肽）、锚蛋白、带3蛋白、带4.1蛋白和肌动蛋白，还有一些血型糖蛋白。膜骨架蛋白主要成分包括：血影蛋白、肌动蛋白、锚蛋白和带4.1蛋白等。5、简述细胞膜的基本特性。答案要点：细胞膜的最基本的特性是不对称性和流动性。细胞膜的不对称性是由膜脂分布的不对称性和膜蛋白分布的不对称性所决定的。膜脂分布的不对称性表现在：①膜脂双分子层内外层所含脂类分子的种类不同；②脂双分子层内外层磷脂分子中脂肪酸的饱和度不同；③脂双分子层内外层磷脂所带电荷不同；④糖脂均分布在外层脂质中。膜蛋白的不对称性表现在：①糖蛋白的糖链主要分布在膜外表面；②膜受体分子均分布在膜外层脂质中；③腺苷酸环化本科分布在膜内表面。膜的流动性是由膜内部脂质分子和蛋白质分子的运动性所决定的。膜脂的流动性和膜蛋白的运动性使得细胞膜成为一种动态结构；膜脂分子的运动表现在①侧向扩散；②旋转运动；③摆动运动；④翻转运动；膜蛋白的分子运动则包括侧向扩散和旋转运动。六、论述题1、动物细胞连接主要有哪几种类型，各有何功能？答案要点：细胞连接的类型：㈠封闭连接或闭锁连接：紧密连接；㈡锚定连接：1、与中间纤维相关的锚定连接：桥粒和半桥粒；2、与肌动蛋白纤维相关的锚定连接：粘合带和粘合斑；㈢通讯连接：间隙连接。紧密连接是封闭连接的主要形式，普遍存在于脊椎动物体表及体内各种腔道和腺体上皮细胞之间。是指相邻细胞质膜直接紧密地连接在一起，能阻止溶液中的分子特别是大分子沿着细胞间的缝隙渗入体内，维持细胞一个稳定的内环境。紧密连接具有：1、形成渗漏屏障，起重要的封闭作用；2、隔离作用，使游离端与基底面质膜上的膜蛋白行使各自不同的膜功能；3、支持功能。桥粒：又称点状桥粒，位于粘合带下方。是细胞间形成的钮扣式的连接结构，跨膜蛋白（钙粘素）通过附着蛋白（致密斑）与中间纤维相联系，提供细胞内中间纤维的锚定位点。中间纤维横贯细胞，形成网状结构，同时还通过桥粒与相邻细胞连成一体，形成整体网络，起支持和抵抗外界压力与张力的作用。半桥粒相当于半个桥粒，但其功能和化学组成与桥粒不同。它通过细胞质膜上的膜蛋白整合素将上皮细胞锚定在基底膜上,在半桥粒中，中间纤维不是穿过而是终止于半桥粒的致密斑内。存在于上皮组织基底层细胞靠近基底膜处，防止机械力造成细胞与基膜脱离。粘合带：又称带状桥粒，位于紧密连接下方，相邻细胞间形成一个连续的带状连接结构，跨膜蛋白通过微丝束间接将组织连接在一起，提高组织的机械张力。粘合斑：细胞通过肌动蛋白纤维和整联蛋白与细胞外基质之间的连接方式，微丝束通过附着蛋白锚定在连接部位的跨膜蛋白上。存在于某些细胞的基底，呈局限性斑状。其形成对细胞迁移是不可缺少的。体外培养的细胞常通过粘着斑粘附于培养皿上。间隙连接：是动物细胞间最普遍的细胞连接，是在相互接触的细胞之间建立的有孔道的连接结构，允许无机离子及水溶性小分子物质从中通过，从而沟通细胞达到代谢与功能的统一。间隙连接在代谢偶联中的作用：使代谢物（如氨基酸、葡萄糖、核苷酸、维生素等）及第二信使（cAMP、Ca2+等）直接在细胞之间流通。间隙连接在神经冲动信息传递过程中的作用：在由具有电兴奋性的细胞构成的组织中，通过间隙连接建立的电偶联对其功能的协调一致具有重要作用。间隙连接在早期胚胎发育和细胞分化过程中具有重要；间隙连接对细胞增殖的控制也有一定作用。 2、胞外基质的组成、分子结构及生物学功能是什么？答案要点：组成细胞外基质的大分子可大致分为四大类：胶原、弹性蛋白、非胶原糖蛋白及氨基聚糖和蛋白聚糖。⑴胶原：胶原是胞外基质最基本结构成份之一，是细胞外基质中最主要的水不溶性纤维蛋白。动物体内含量最丰富的蛋白，普遍存在于体内各种器官和组织，是细胞外基质中的框架结构，可由成纤维细胞、软骨细胞、成骨细胞及某些上皮细胞合成并分泌到细胞外。胶原的分子结构：胶原纤维的基本结构单位是原胶原；原胶原是由三条肽链盘绕成的三股螺旋结构；原胶原肽链具有Gly-x-y重复序列（G：甘氨酸，x常为脯氨酸，y常为羟脯氨酸或羟赖氨酸），对胶原纤维的高级结构的形成是重要的；在胶原纤维内部,原胶原蛋白分子呈1/4交替平行排列,一个原胶原分子的头部与下一个原胶原分子的尾部有一个小的间隔分隔，形成周期性横纹。胶原的功能：a、构成细胞外基质的骨架结构，细胞外基质中的其它组分通过与胶原结合形成结构与功能的复合体；b、在不同组织中，胶原组装成不同的纤维形式,以适应特定功能的需要；c、胶原可被胶原酶特异降解，而参入胞外基质信号传递的调控网络中。⑵氨基聚糖和蛋白聚糖：氨基聚糖(GAG)，又称糖胺聚糖，是由重复的二糖单位构成的长链多糖，二糖单位：一是氨基己糖(氨基葡萄糖或氨基半乳糖)，另一个是糖醛酸。氨基聚糖可分为：透明质酸、4-硫酸软骨素、6-硫酸软骨素、硫酸皮肤素、硫酸乙酰肝素、肝素和硫酸角质素等。透明质酸及其生物学功能：透明质酸是一种重要的糖胺聚糖，透明质酸是增殖细胞和迁移细胞的胞外基质主要成分，也是蛋白聚糖的主要结构组分；透明质酸在结缔组织中起强化、弹性和润滑作用；透明质酸使细胞保持彼此分离，使细胞易于运动迁移和增殖并阻止细胞分化；在胞外基质中，透明质酸倾向于向外膨胀，产生压力，使结缔组织具有抗压的能力。蛋白聚糖：存在于所有结缔组织和细胞外基质及许多细胞表面，是由氨基聚糖与核心蛋白的丝氨酸残基共价连接形成的巨分子，若干蛋白聚糖单体借连接蛋白以非共价键与透明质酸结合形成多聚体。蛋白聚糖的功能：软骨中的蛋白聚糖是最大巨分子之一,赋予软骨以凝胶样特性和抗变形能力；蛋白聚糖可视为细胞外的激素富集与储存库，可与多种生长因子（如成纤维细胞生长因子[FGF]、转化生长因子β[TGFβ]等）结合，有利于激素分子进一步与细胞表面受体结合，有效完成信号的传导。⑶层粘连蛋白和纤连蛋白：a、层粘连蛋白：是各种动物胚胎及成体组织的基膜的主要结构组分之一，是高分子糖蛋白（相对分子量820KD），由一条重链和两条轻链构成。细胞通常是通过层粘连蛋白锚定于基膜上；层粘连蛋白在胚胎发育及组织分化中具有重要作用；层粘连蛋白也与肿瘤细胞的转移有关。b、纤连蛋白：纤连蛋白是高分子量糖蛋白（220-250KD），是多聚体，各亚单位在C端形成二硫键交联，各亚单位由数个结构域构成，RGD三肽序列是细胞识别的最小结构单位。纤粘连蛋白的膜蛋白受体为整合素家族成员之一,在其细胞外功能区有与RGD高亲和性结合部位。纤连蛋白的主要功能：⑴介导细胞粘着，通过细胞信号转导途径调节细胞的形状和细胞骨架的组织；促进细胞铺展；⑵在胚胎发生过程中,纤粘连蛋白对于许多类型细胞的迁移和分化是必须的；⑶在创伤修复中,纤粘连蛋白促进巨噬细胞和其它免疫细胞迁移到受损部位；⑷在血凝块形成中,纤粘连蛋白促进血小板附着于血管受损部位。⑷弹性蛋白：弹性蛋白是弹性纤维的主要成分；主要存在于脉管壁及肺。弹性纤维与胶原纤维共同存在,分别赋予组织以弹性及抗张性。第五章物质的跨膜运输与信号传递 本章要点：本章着重阐述物质跨膜运输与信号传递的方式。要求重点掌握物质跨膜运输的各种方式及其原理，重点掌握细胞信号转导的作用方式及主要途径。 一、名词解释1、主动运输2、被动运输3、载体蛋白4、细胞通讯5、细胞识别6、简单扩散7、协助扩散（促进扩散）8、通道蛋白9、协同运输10、配体门通道11、电压门通道12、有被小泡13、分子开关14、钠—钾泵（Na+—K+pump）15、质子泵16、胞吞作用17、胞吐作用18、吞噬作用19、胞饮作用20、信号分子21、信号通路22、受体23、第一信使24、第二信使25、G—蛋白26、组成型胞吐作用27、调节型胞吐作用28、蛋白激酶A29、双信使系统30、Ras蛋白二、填空题1、根据胞吞的物质是否有专一性，将胞吞作用分为的胞吞作用和的胞吞作用。2、细胞的化学信号可分为、、、等四类。3、细胞膜表面受体主要有三类即、和。4、细胞之间以三种方式进行通讯，细胞间，通过与质膜的影响其他细胞；细胞间形成 连接，通过交换使细胞质相互沟通；细胞通过分泌进行相互通讯，是细胞间通讯的途径。5、根据物质运输方向与离子沿梯度的转移方向，协同运输又可分为协同与协同。6、在细胞的信号转导中，第二信使主要有、、和。7、Ca2+泵主要存在于膜和膜上，其功能是将Ca2+输出或泵入中储存起来，维持内低浓度的Ca2+。8、小分子物质通过、、等方式进入细胞内，而大分子物质则通过或作用进入细胞内。9、H+泵存在于细菌、真菌、细胞的细胞膜、及上，将H+泵出细胞外或细胞器内，使周转环境和细胞器呈性。10、IP3信号的终止是通过形成IP2，或被形成IP4。DG通过两种途径终止其信使作用：一是被成为磷脂酸，进入磷脂酰肌醇循环；二是被水解成单脂酰甘油。11、在磷酰③脂醇信号通路中胞外信号分子与细胞表面受体结合，质膜上的磷脂酶C，使质膜上水解成1,4,5-三磷酸肌醇（IP3）和二酰基甘油（DG）两个第二信使，胞外信号转换为胞内信号，这一信号系统又称为。12、酶偶联受体通常是指与酶连接的细胞表面受体又称，目前已知的这类受体都是跨膜蛋白，当胞外配体与受体结合即激活受体胞内段的酶活性。至少包括五类即：、、、和。13、门通道对离子的通透有高度的不是连续开放而是开放，门的开关在于孔道蛋白的变化，根据控制门开关的影响因子的不同，可进一步区分为门通道、门通道、门通道。14、由G蛋白偶联受体所介导有细胞信号通路主要包括___________信号通路和___________信号通路。15、磷脂酰肌醇信号通路中产生两个第二信使的前体物质是。16、硝酸甘油之所以能治疗心绞痛是因为它在体内能转化为，引起血管，从而减轻的负荷和的需氧量。 三、选择题1、动物细胞间信息的直接传递主要是通过()完成。A、紧密连接B、间隙连接C、桥粒D、半桥粒2、GTP酶激活蛋白（GAP）的作用是（）。A、激活RasB、使Ras失活C、抑制三联体G蛋白D、激活三联体G蛋白2、3、能与胞外信号特异识别和结合，介导胞内信使生成，引起细胞产生效应的是()。A、载体蛋白B、通道蛋白C、受体D、配体4、在下列细胞结构中不存在Ca2+-ATPase的是（）。A、线粒体膜B、内质网膜C、细胞膜D、核膜5、分泌信号传递最主要的方式是（）。A、内分泌B、旁分泌C、自分泌D、突触信号6、下列不属于第二信使的是（）。A、cAMPB、cGMPC、DGD、NO7、Na+-K+泵由α、β两个亚基组成，当α亚基上的（）磷酸化才可能引起α亚基构象变化，而将Na+泵出细胞外。A、苏氨酸B、酪氨酸C、天冬氨酸D、半胱氨酸8、磷酸化运输也称基团转运，其转运机制是将转运到细胞内的分子进行磷酸化，使其在细胞内维持“较低”的浓度，运输过程中涉及酶和蛋白质，所需能量由（）提供。A、磷酸烯醇式丙酮酸B、ATPC、GTPD、NADPH9、在下列激酶中，除（）外，都能使靶蛋白的丝氨酸或苏氨酸磷酸化。A、酪氨酸蛋白激酶B、蛋白激酶KC、蛋白激酶CD、都不对10、下列关于信号分子的描述中，不正确的一项是（）。A、本身不参与催化反应B、本身不具有酶的活性C、能够传递信息D、可作为酶作用的底物11、真核细胞的胞质中，Na+和K+平时相对胞外，保持（）。A、浓度相等B、[Na+]高，[K+]低 C、[Na+]低，[K+]高D、[Na+]是[K+]的3倍12、生长因子是细胞内的（）。A、结构物质B、能源物质C、信息分子D、酶13、肾上腺素可诱导一些酶将储藏在肝细胞和肌细胞中的糖原水解，第一个被激活的酶是（）。A、蛋白激酶AB、糖原合成酶C、糖原磷酸化酶D、腺苷酸环化酶14、下列哪种运输不消耗能量（）。A、胞饮B、协助扩散C、胞吞D、主动运输15、Ras基因的哪一种突变有可能引起细胞的癌变（）A、突变后的Ras蛋白不能水解GTPB、突变后的Ras蛋白不能结合GTPC、突变后的Ras蛋白不能结合Grb2或SosD、突变后的Ras蛋白不能结合Raf16、（）不是细胞表面受体。A、离子通道B、酶连受体C、G蛋白偶联受体D、核受体17、细胞间的识别依赖于（）。A、胞间连接B、粘连分子C、分泌型信号分子D、膜上受体18、动物细胞中cAMP的主要生物学功能是活化（）。A、蛋白激酶CB、蛋白激酶AC、蛋白激酶KD、Ca2+激酶19、在G蛋白中，α亚基的活性状态是（）。A、与GTP结合，与βγ分离B、与GTP结合，与βγ聚合C、与GDP结合，与βγ分离D、与GTP结合，与βγ聚合四、判断题1、NO作为局部介质可激活靶细胞内可溶性鸟甘酸环化酶。（）2、亲脂性信号分子可穿过质膜，通过与胞内受体结合传递信息。（）3、胞吞作用与胞吐作用是大分子物质与颗粒性物质的跨膜运输方式，也是一种主动运输，需要消耗能量。（）4、协助扩散是一种不需要消耗能量、不需要载体参与的被动运输方式。（）5、受化学信号物质刺激后开启的离子通道称为配体门通道。（）6、大分子物质及颗粒通常以膜泡方式运输，而小分子及离子往往以穿膜方式运输。（）7、主动运输是物质顺化学梯度的穿膜运输，并需要专一的载体参与。（）8、细胞外信号分子都是通过细胞表面受体又进行跨膜信号传递的。（）9、G蛋白偶联受体都是7次跨膜的。（）10、G蛋白偶联受体被激活后，使相应的G蛋白解离成三个亚基，以进行信号传递。（）11、Ras是由α、β、γ三个亚基组成的GTP酶。（）12、胞外信号通过跨膜受体才能转换成胞内信号。（）13、Ca2+是细胞内广泛存在的信使，细胞质中游离的Ca2+浓度比胞外高。（）14、Na+—K+泵既存在于动物细胞质膜上，也存在于植物细胞质膜上。（）15、胞吞作用和胞吞作用都是通过膜泡运输的方式进行的，不需要消耗能量。（）16、DG结合于质膜上，可活化与质膜结合的蛋白激酶C。（）17、IP3与内质内上的IP3配体门钙通道结合，关闭钙通道，使胞内Ca2+浓度升高。（）18、硝酸甘油治疗心绞痛的作用原理是：硝酸甘油在体内转化成NO，从而可舒张血管，减轻心脏负荷和心肌的需氧量。（）五、简答题1、细胞质基质中Ca2+浓度低的原因是什么？2、简述细胞信号分子的类型及特点？3、比较主动运输与被动运输的异同。4、NO的产生及其细胞信使作用？5、钙离子的主要作用途径有哪几种？6、G蛋白的类型有哪些？7、简要说明由G蛋白偶联的受体介导的信号的特点。8、磷酯酰肌醇信号通路的传导途径。六、论述题1、试论述Na+-K+泵的结构及作用机理。 2、cAMP信号系统的组成及其信号途径？3、试论述蛋白磷酸化在信号传递中的作用。4、如何理解“被动运输是减少细胞与周围环境的差别,而主动运输则是努力创造差别,维持生命的活力”?第五章参考答案一、名词解释1、主动运输：物质逆浓度梯度或电化学梯度，由低浓度向高浓度一侧进行跨膜转运的方式，需要细胞提供能量，需要载体蛋白的参与。2、被动运输：物质通过自由扩散或促进扩散，顺浓度梯度从高浓度向低浓度运输，运输动力来自运输物质的浓度梯度，不需要细胞提供能量。3、载体蛋白：是一类膜内在蛋白，几乎所有类型的生物膜上存在的多次跨膜的蛋白质分子。通过与特定溶质分子的结合，引起一系列构象改变以介导溶质分子的跨膜转运。4、细胞通讯：一个细胞发出的信息通过介质传递到另一个细胞产生相应的反应。对于多细胞生物体的发生和组织的构建，协调细胞的功能，控制细胞的生长、分裂、分化和凋亡是必须的。5、细胞识别：细胞通过其表面的受体与胞外信号物质分子（配体）选择性地相互作用，进而导致胞内一系列生理生化变化，最终表现为细胞整体的生物学效应的过程。6、简单扩散：物质直接通过膜由高浓度向低浓度扩散，不需要细胞提供能量，也没有膜蛋白的协助。7、协助扩散（促进扩散）：物质在特异膜蛋白的“协助”下，顺浓度或电化学梯度跨膜转运，不需要细胞提供能量。特异蛋白的“协助”使物质的转运速率增加，转运特异性增强8、通道蛋白：由几个蛋白亚基在膜上形成的孔道，能使适宜大小的分子及带电荷的溶质通过简单的自由扩散运动从膜的一侧到另一侧。9、协同运输：通过消耗ATP间接提供能量，借助某种物质浓度梯度或电化学梯度为动力进行运输。10、配体门通道：通道蛋白亚基在膜上形成的孔道，如果通过与一些信号分子（配体）结合后构象发生改变而导致孔道的开关，则这样的通道蛋白称为配体门通道。11、电压门通道：通道蛋白亚基在膜上形成的孔道，如果通过细胞内外离子浓度产生膜电位，由膜电位发生变化控制开关，则这样的通道蛋白称为电压门通道。12、有被小泡：大多数真核细胞都含有一种特殊类型的小泡，直径50~250nm，电镜下显示其细胞质面有毛状结构覆盖，因而称为有被小泡。有被小泡的一部分在高尔基复合体形成，负责细胞内细胞器间的物质传送；另一部分则来自细胞膜有被区的内陷，然后与膜分离而持续不断产生的，这些有被区被称为有被小窝。13、分子开关：在细胞内一系列信号传递的级联反应中，必须有正、负两种相辅相成的反馈机制精确调控，也即对每一步反应既要求有激活机制，又必然要求有相应的失活机制，使细胞内一系列信号传递的级联反应能在正、负反馈两个方面得到精确控制的蛋白质分子称为分子开关。14、钠—钾泵（Na+—K+pump）：是动物细胞中由ATP驱动的将Na+输出到细胞外同时将K+输入细胞内的运输泵，实际上是位于细胞膜脂双分子层中的载体蛋白，是一种Na+/K+ATP酶，在ATP直接提供能量的条件下能逆浓度梯度主动转运钠离子和钾离子。15、质子泵：质子泵是位于细胞膜或细胞内膜上的一种能主动转运质子(H+)的特殊蛋白质.可分为三种：一种是P型质子泵，存在于真核细胞的细胞膜上，与Na+—K+泵和Ca+泵结构类似，在转运H+的过程中涉及磷酸化和去磷酸化；第二种是V型质子泵，存在于动物细胞的溶酶体膜和植物细胞液泡膜上，在转运H+过程中不形成磷酸化的中间体，其功能是从细胞质基质中泵出H+进入细胞器；第三种可称为H+—ATP酶，是存在于线粒体内膜、植物类囊体膜和多数细菌质膜上，以相反的方式来发挥其生理作用，即H+顺浓度梯度运动，将所释放的能量与ATP合成偶联起来，如线粒体的氧化磷酸化和叶绿体的光合磷酸化作用。16、胞吞作用：细胞摄取大分子和颗粒性物质时，细胞膜向内凹陷形成囊泡，将物质裹进并输入细胞的过程。17、胞吐作用：细胞排出大分子和颗粒性物质时，通过形成囊泡从细胞内部移至细胞表面，囊泡的膜与质膜融合，将物质排出细胞外的过程。18、吞噬作用：大颗粒物质（如微生物、衰老死亡细胞及细胞碎片等）转运入胞内的作用。过程是：被吞噬的物质首先结合于细胞表面，接着细胞膜逐渐内陷并将外来物质包围起来形成吞噬小泡并进入胞内，被吞噬的物质在细胞内消化降解，不能被消化的残渣被排出胞外或以残余小体的形式存留在细胞中。19、胞饮作用：细胞对液体物质或细微颗粒物质的摄入和消化过程。过程是：细胞对这类物质进行转运时，由质膜内陷形成吞饮小泡，将转运的物质包裹起来进入细胞质，被吞物质被细胞降解后利用。大多数的真核细胞都能通过胞饮作用摄入和消化所需的液体物质和溶质。 20、信号分子：生物体内的某些化学分子，如激素、神经递质、生长因子等，在细胞间和细胞内传递信息，特称为信号分子。21、信号通路：细胞接受外界信号，通过一整套的特定机制，将胞外信号转导为胞内信号，最终调节特定基因的表达，引起细胞的应答反应，这种反应系列称为细胞信号通路。22、受体：一种能够识别和选择性地结合某种配体（信号分子）的大分子，当与配体结合后，通过信号转导作用将胞外信号转导为胞内化学或物理的信号，以启动一系列过程，最终表现为生物学效应。23、第一信使：一般将胞外信号分子称为第一信使。24、第二信使：细胞表面受体接受胞外信号后最早在胞内产生的信号分子。细胞内重要的第二信使有：cAMP、cGMP、DAG、IP3等。第二信使在细胞信号转导中起重要作用，能够激活级联系统中酶的活性以及非酶蛋白的活性，也控制着细胞的增殖、分化和生存，并参与基因转录的调节。25、G—蛋白：由GTP控制活性的蛋白，当与GTP结合时具有活性，当与GDP结合时没有活性。既有单体形式（ras蛋白），也有三聚体形式（Gs蛋白）。在信号转导过程中起着分子开关的作用。26、组成型胞吐作用：所有真核细胞都有的、从高尔基体反面管网区分泌的囊泡向质膜流动并与质膜融合、将分泌小泡的内含物释放到细胞外的过程。此过程不需要任何信号的触发，除了给细胞外提供酶、生长因子和细胞外基质成分外，还为细胞膜提供膜整合蛋白和膜脂。27、调节型胞吐作用：某些特化的细胞（如分泌细胞）产生的分泌物（如激素、粘液或消化酶）储存在分泌泡内，当细胞受到胞外信号刺激时，分泌泡与质膜融合并将内含物释放出去的过程。28、蛋白激酶A：称为依赖于cAMP的蛋白激酶A，是由四个亚基组成的复合物，其中两个是调节亚基，两个是催化亚基；PKA的功能是将ATP上的磷酸基团转移到特定蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基上，使蛋白质被磷酸化，被磷酸化的蛋白质可以调节下游靶蛋白的活性。29、双信使系统：胞外信号分子与细胞表面G蛋白偶联的受体结合后，激活质膜上的磷脂酶C（PLC），使质膜上的二磷酸磷脂酰肌醇分解成三磷酸肌醇（IP3）和二酰基甘油（DG）两个第二信使，将胞外信号转导为胞内信号，两个第二信使分别激动两个信号传递途径即IP3—Ca+和DG—PKC途径，实现对胞外信号的应答，因此将这一信号系统称为“双信使系统”。30、Ras蛋白：是ras基因的产物，由191个氨基酸残基组成，分布于质膜胞质侧，结合GTP时为活化状态，结合GDP时失活状态，因此Ras蛋白属于GTP结合蛋白，具有GTP酶活性，具有分子开关的作用。二、填空题1、受体介导，非特异性；2、内分泌激素，神经递质，介导因子，气体分子。3、离子通道型受体，G蛋白偶联型受体，酶偶联的受体。4、直接接触，信号分子，间隙，小分子，化学信号，最主要。5、同向，反向。6、cAMP，cGMP，IP3，DG。7、细胞，内质网，细胞，内质网腔，胞质。8、简单扩散，协助扩散，主动运输，胞饮，吞噬。9、植物，溶酶体，液泡膜，酸。10、去磷酸化，磷酸化；DG-激酶磷酸化，DG酯酶。11、G蛋白偶联，激活，二磷酸磷脂酰肌醇，双信使系统。12、催化性受体，受体酪氨酸激酶，受体丝氨酯酸/苏氨酸激酶，受体酪氨酸磷酸酯酶，受体鸟苷酸环化酶，酪氨酸蛋白激酶联系的受体。13、选择性，瞬时，构象，配体，电压，压力激活。14、cAMP，双信使系统。15、IP3，DG。16、NO，舒张，心脏，心肌。三、选择题1、B；2、B；3、C；4、D；5、A；6、D；7、C；8、A；9、A；10、D；11、C；12、C；13、D；14、B；15、A；16、D；17、D，18、A，19、A。四、判断题1、√；2、√；3、√；4、×；5、×；6、√；7、×；8、√；9、√；10、√；11、×；12、√；13、×；14、×；15、×；16、√；17、×；18、√。五、简答题1、细胞质基质中Ca2+浓度低的原因是什么？答案要点：细胞质基质中Ca2+浓度通常不到10-7mol/L，原因主要有以下几点：①在正常情况下，细胞膜对Ca2+是高度不通透的；②在质膜和内质网膜上有Ca2+泵，能将Ca2+从基质中泵出细胞外或泵进内质网腔中；③某些细胞的质膜有Na+—Ca2+交换泵，能将Na+输入到细胞内，而将Ca2+从基质中泵出；④某些细胞的线粒体膜也能将钙离子从基质中转运到线粒体基质。2、简述细胞信号分子的类型及特点？答案要点：细胞信号分子包括：短肽、蛋白质、气体分子（NO、CO）以及氨基酸、核苷酸、脂类的胆固醇衍生物等，其共同特点是：①特异性，只能与特定的受体结合；②高效性，几个分子即可发生明显的生物学效应，这一特性有赖于细胞的信号逐级放大系统；③可被灭活，完成信息传递后可被降解或修饰而失去活性，保证信息传递的完整性和细胞免于疲劳。3、比较主动运输与被动运输的异同。 答案要点：①运输方向不同：主动运输逆浓度梯度或电化学梯度，被动运输：顺浓度梯度或电化学梯度；②是否需要载体的参与：主动运输需要载体参与，被动运输方式中，简单扩散不需要载体参与，而协助扩散需要载体的参与；③是否需要细胞直接提供能量：主动运输需要消耗能量，而被动运输不需要消耗能量；④被动运输是减少细胞与周围环境的差别,而主动运输则是努力创造差别,维持生命的活力。4、NO的产生及其细胞信使作用？答案要点：NO是可溶性的气体，NO的产生与血管内皮细胞和神经细胞相关，血管内皮细胞接受乙酰胆碱，引起细胞内Ca2+浓度升高，激活一氧化氮合成酶，该酶以精氨酸为底物，以NADPH为电子供体，生成NO和胍氨酸。细胞释放NO，通过扩散快速透过细胞膜进入平滑肌细胞内，与胞质鸟苷酸环化酶活性中心的Fe2+结合，改变酶的构象，导致酶活性的增强和cGMP合成增多。cGMP可降低血管平滑肌中的Ca2+离子浓度，引起血管平滑肌的舒张，血管扩张、血流通畅。NO没有专门的储存及释放调节机制，靶细胞上NO的多少直接与NO的合成有关。5、钙离子的主要作用途径有哪几种？答案要点：主要有：①通过钙结合蛋白完成作用，如肌钙蛋白C、钙调素；②通过钙调素活化腺苷酸环化酶及PDE调节cAMP水平；③作为双信使系统的传递信号；④参与其它离子的调节。6、G蛋白的类型有哪些？答案要点：G蛋白有两种类型一种是刺激型调节蛋白（Gs），另一种是抑制型调节蛋白（Gi）。二者结构和功能很相似，均由α、β和γ三个亚基组成，分子质量均为80~100000D，它们的β和γ亚基大小很相似，其α亚基也都有两个结合位点：一是结合GTP或基其类似物的位点，具有GTP酶活性，能够水解GTP；另一个是含有负价键的修饰位点，可被细胞毒素ADP核糖基化。二者的不同之处在于Gs的αS亚基能被霍乱毒素ADP核糖基化，而Gi的αi亚基能被百日咳毒素ADP核糖基化。Gs和Gi都调节其余相应受体的亲合性以及作用于腺苷酸环化酶，产生cAMP。7、简要说明由G蛋白偶联的受体介导的信号的特点。答案要点：G蛋白偶联的受体是细胞质膜上最多，也是最重要的倍转导系统，具有两个重要特点：⑴信号转导系统由三部分构成：①G蛋白偶联的受体，是细胞表面由单条多肽链经7次跨膜形成的受体；②G蛋白能与GTP结合被活化，可进一步激活其效应底物；③效应物：通常是腺苷酸环化酶，被激活后可提高细胞内环腺苷酸（cAMP）的浓度，可激活cAMP依赖的蛋白激酶，引发一系列生物学效应。⑵产生第二信使。配体—受体复合物结合后，通过与G蛋白的偶联，在细胞内产生第二信使，从而将胞外信号跨膜传递到胞内，影响细胞的行为。根据产生的第二信使的不同，又可分为cAMP信号通路和磷酯酰肌醇信号通路。cAMP信号通路的主要效应是激活靶酶和开启基因表达，这是通过蛋白激酶完成的。该信号途径涉及的反应链可表示为：激素→G蛋白偶联受体→G蛋白→腺苷酸环化化酶→cAMP→cAMP依赖的蛋白激酶A→基因调控蛋白→基因转录。磷酯酰肌醇信号通路的最大特点是胞外信号被膜受体接受后，同时产生两个胞内信使，分别启动两个信号传递途径即IP3—Ca2+和DG—PKC途径，实现细胞对外界信号的应答，因此，把这一信号系统又称为“双信使系统”。8、磷酯酰肌醇信号通路的传导途径。（综4）答案要点：外界信号分子→识别并与膜上的与G蛋白偶联的受体结合→活化G蛋白→激活磷脂酶C→催化存在于细胞膜上的PIP2水解→IP3和DG两个第二信使→IP3可引起胞内Ca2+浓度升高，进而通过钙结合蛋白的作用引起细胞对胞外信号的应答；DG通过激活PKC，使胞内pH值升高，引起对胞外信号的应答。六、论述题1、试论述Na+-K+泵的结构及作用机理。答案要点：1、结构：由两个亚单位构成：一个大的多次跨膜的催化亚单位（α亚基）和一个小的单次跨膜具组织特异性的糖蛋白（β亚基）。前者对Na+和ATP的结合位点在细胞质面，对K+的结合位点在膜的外表面。2、机制：在细胞内侧，α亚基与Na+相结合促进ATP水解，α亚基上的一个天门冬氨酸残基磷酸化引起α亚基的构象发生变化，将Na+泵出细胞外，同时将细胞外的K+与α亚基的另一个位点结合，使其去磷酸化，α亚基构象再度发生变化将K+泵进细胞，完成整个循环。Na+依赖的磷酸化和K+依赖的去磷酸化引起构象变化有序交替发生。每个循环消耗一个ATP分子，泵出3个Na+和泵进2个K+。2、cAMP信号系统的组成及其信号途径？答案要点：1、组成：主要包括：Rs和Gs；Ri和Gi；腺苷酸不化酶；PKA；环腺苷酸磷酸二酯酶。2、信号途径主要有两种调节模型：Gs调节模型，当激素信号与Rs结合后，导致Rs构象改变，暴露出与Gs结合的位点，使激素-受体复合物与Gs结合，Gs的构象发生改变从而结合GTP而活化，导致腺苷酸环化酶活化，将ATP转化为cAMP，而GTP水解导致G蛋白构象恢复，终止了腺苷酸环化酶的作用。该信号途径为：激素→识别并与G蛋白偶联受体结合→激活G蛋白→活化腺苷酸环化酶→胞内的cAMP浓度升高→激活PKA→基因调控蛋白→基因转录。Gi调节模型，Gi对腺苷酸环化酶的抑制作用通过两个途径：一是通过α亚基与腺苷酸环化酶结合，直接抑制酶的活性；一是通过β和γ亚基复合物与游离的Gs的α亚基结合，阻断Gs的α亚基对腺苷酸酶的活化作用。 3、试论述蛋白磷酸化在信号传递中的作用。答案要点：⑴蛋白磷酸化是指由蛋白激酶催化的把ATP或GTP的磷酸基团转移到底物蛋白质氨基酸残基上的过程，其逆转过程是由蛋白磷酸酶催化的，称为蛋白质去磷酸化。⑵蛋白磷酸化通常有两种方式：一种是在蛋白激酶催化下直接连接上磷酸基团，另一种是被诱导与GTP结合，这两种方式都使得信号蛋白结合上一个或多个磷酸基团，被磷酸化的蛋白有了活性后，通常反过来引起磷酸通路中的下游蛋白磷酸化，当信号消失后，信号蛋白就会去磷酸化。⑶磷酸化通路通常是由两种主要的蛋白激酶介导的：一种是丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，另一种是酪氨酸蛋白激酶。⑷蛋白激酶和蛋白磷酸酶通过将一些酶类或蛋白磷酸化与去磷酸化，控制着它们的活性，使细胞对外界信号作出相应的反应。通过蛋白磷酸化，调节蛋白的活性，通过蛋白磷酸化，逐级放大信号，引起细胞反应。4、如何理解“被动运输是减少细胞与周围环境的差别,而主动运输则是努力创造差别,维持生命的活力”?答案要点:主要是从创造差异对细胞生命活动的意义方面来理解这一说法。主动运输涉及物质输入和输出细胞和细胞器,并且能够逆浓度梯度或电化学梯度。这种运输对于维持细胞和细胞器的正常功能来说起三个重要作用:①保证了细胞或细胞器从周围环境中或表面摄取必需的营养物质,即使这些营养物质在周围环境中或表面的浓度很低;②能够将细胞内的各种物质,如分泌物、代谢废物以及一些离子排到细胞外,即使这些物质在细胞外的浓度比细胞内的浓度高得多;③能够维持一些无机离子在细胞内恒定和最适的浓度,特别是K+、Ca2+和H+的浓度。概括地说，主动运输主要是维持细胞内环境的稳定,以及在各种不同生理条件下细胞内环境的快速调整,这对细胞的生命活动来说是非常重要的。 第六章细胞质基质与细胞内膜系统本章要点：本章着重阐述了细胞质基质的结构和功能、各种细胞内膜系统的结构和功能，蛋白质分选及信号假说。要求重点掌握各种细胞内膜系统的结构和功能，蛋白质分选及信号假说。 一、名词解释1、细胞质基质2、微粒体3、糙面内质网4、内膜系统5、分子伴侣6、溶酶体7、残余小体8、蛋白质分选9、信号假说10、共转移11、后转移12、信号肽13、信号斑二、填空题1、在糙面内质网上合成的蛋白质主要包括、、等。2、蛋白质的糖基化修饰主要分为和；其中主要在内质网上进行，指的是蛋白质上的与直接连接，而则是蛋白质上的与直接连接。3、肌细胞中的内质网异常发达，被称为。4、原核细胞中核糖体一般结合在，而真核细胞中则结合在。5、真核细胞中，是合成脂类分子的细胞器。6、内质网的标志酶是。7、细胞质中合成的蛋白质如果存在，将转移到内质网上继续合成。如果该蛋白质上还存在序列，则该蛋白被定位到内质网膜上。8、高尔基体三个功能区分别是、和。9、具有将蛋白进行修饰、分选并分泌到细胞外的细胞器是。10、被称为细胞内大分子运输交通枢纽的细胞器是。11、蛋白质的糖基化修饰中，N－连接的糖基化反应一般发生在，而O－连接的糖基化反应则发生在和中。12、蛋白质的水解加工过程一般发生在中。13、从结构上高尔基体主要由组成。14、植物细胞中与溶酶体功能类似的结构是、和糊粉粒。15、根据溶酶体所处的完成其生理功能的不同阶段，大致可将溶酶体分为、和。16、溶酶体的标志酶是。17、被称为细胞内的消化器官的细胞器是。18、真核细胞中，酸性水解酶多存在于中。19、溶酶体酶在合成中发生特异性的糖基化修饰，即都产生。20、电镜下可用于识别过氧化物酶体的主要特征是。21、过氧化物酶体标志酶是。22、植物细胞中过氧化物酶体又叫。23、信号假说中，要完成含信号肽的蛋白质从细胞质中向内质网的转移需要细胞质中的和内质网膜上的的参与协助。 24、在内质网上进行的蛋白合成过程中，肽链边合成边转移到内质网腔中的方式称为。而含导肽的蛋白质在细胞质中合成后再转移到细胞器中的方式称为。三、选择题1、属于溶酶体病的是（）。A、台－萨氏病B、克山病C、白血病D、贫血病2、真核细胞中，酸性水解酶多存在于（）。A、内质网B、高尔基体C、中心体D、溶酶体3、真核细胞中合成脂类分子的场所主要是（）。A、内质网B、高尔基体C、核糖体D、溶酶体4、植物细胞中没有真正的溶酶体，（）可起溶酶体的作用。A、内质网B、高尔基体C、圆球体D、乙醛酸循环体5、被称为细胞内大分子运输交通枢纽大细胞器是（）。A、内质网B、高尔基体C、中心体D、溶酶体5、下列哪组蛋白质的合成开始于胞液中，在糙面内质网上合成（）。A、膜蛋白、核定位蛋白B、分泌蛋白、细胞骨架C、膜蛋白、分泌蛋白D、核定位蛋白、细胞骨架6、细胞内钙的储备库是（）。A、细胞质B、内质网C、高尔基体D、溶酶体7、矽肺是一种职业病，与溶酶体有关，其发病机制是（）。A、溶酶体的酶没有活性B、溶酶体的数量不够C、矽粉使溶酶体破坏D、都不对8、质子膜存在于（）。A、内质网膜上B、高尔基体膜上C、溶酶体膜上D、过氧化物酶体膜上9、下列蛋白质中，合成前期具有信号肽的是（）。A、微管蛋白B、肌动蛋白C、停泊蛋白D、都不对10、细胞核内的蛋白质主要通过（）完成。）A、跨膜运输B、门控运输C、膜泡运输D、由核膜上的核糖体合成四、判断题1、细胞中蛋白质的合成都是在细胞质基质中进行的。()2、溶酶体是一种异质性细胞器。（）3、由生物膜包被的细胞器统称为内膜系统。（）4、分泌功能旺盛的细胞，其糙面内质网的数量越多。（）5、氨基化是内质网中最常见的蛋白质修饰。（）6、O-连接的糖基化主要在内质网进行。（）7、在高尔基体的顺面膜囊上存在M6P的受体，这样溶酶体的酶与其他蛋白区分开来，并得以浓缩，最后以出芽的方式转运到溶酶体中。（）8、指导分泌性蛋白到糙面内质网上合成的决定因素是信号识别颗粒。（） 五、简答题1、信号假说的主要内容是什么？2、溶酶体是怎样发生的？它有哪些基本功能？3、简述细胞质基质的功能。4、比较N-连接糖基化和O-连接糖基化的区别。六、论述题1、何为蛋白质分选？细胞内蛋白质分选的基本途径、分选类型是怎样的？第六章参考答案一、名词解释1、细胞质基质的涵义：真核细胞的细胞质中除去细胞器和内含物以外的、较为均质半透明的液态胶状物称为细胞质基质或胞质溶胶。2、微粒体：为了研究ER的功能，常需要分离ER膜，用离心分离的方法将组织或细胞匀浆，经低速离心去除核及线粒体后，再经超速离心，破碎ER的片段又封合为许多小囊泡（直径约为100nm），这就是微粒体。 3、糙面内质网：细胞质内有一些形状大小略不相同的小管、小囊连接成网状，集中在胞质中，故称为内质网。内质网膜的外表面附有核糖体颗粒，则为糙面内质网，为蛋白质合成的部位。核糖体附着的膜系多为扁囊单位成分，普遍存在于分泌蛋白质的细胞中，其数量随细胞而异，越是分泌旺盛的细胞中越多。4、内膜系统：细胞内在结构、功能乃至发生上相关的、由膜围绕的细胞器或细胞结构的统称，主要包括内质网、高尔基体、溶酶体、胞内体、分泌泡等。5、分子伴侣：又称分子“伴娘”，细胞中，这类蛋白能识别正在合成的多肽或部分折叠的多肽，并与多肽的一定部位相结合，帮助这些多肽的转移、折叠或组装，但其本身并不参与最终产物的形成。6、溶酶体：溶酶体几乎存在于所有的动物细胞中，是由单层膜围绕、内含多种酸性水解酶类、形态不一、执行不同生理功能的囊泡状细胞器，主要功能是进行细胞内的消化作用，在维持细胞正常代谢活动及防御方面起重要作用。7、残余小体：在正常情况下，被吞噬的物质在次级溶酶体内进行消化作用，消化完成，形成的小分子物质可通过膜上的载体蛋白转运至细胞质中，供细胞代谢用，不能消化的残渣仍留在溶酶体内，此时的溶酶体称为残余小体或三级溶酶体或后溶酶体。残余小体有些可通过外排作用排出细胞，有些则积累在细胞内不被排出，如表皮细胞的老年斑、肝细胞的脂褐质。8、蛋白质分选：细胞中绝大多数蛋白质均在细胞质基质中的核糖体上开始合成，随后或在细胞质基质中或转至糙面内质网上继续合成，然后，通过不同途径转运到细胞的特定部位并装配成结构与功能的复合体，参与细胞的生命活动的过程。又称定向转运。9、信号假说：1975年G.Blobel和D.Sabatini等根据进一步实验依据提出，蛋白合成的位置是由其N端氨基酸序列决定的。他们认为：⑴分泌蛋白在N端含有一信号序列，称信号肽，由它指导在细胞质基质开始合成的多肽和核糖体转移到ER膜；⑵多肽边合成边通过ER膜上的水通道进入ER腔。这就是“信号假说”。10、共转移：肽链边合成边转移至内质网腔中的方式称为共转移。11、后转移：蛋白质在细胞质基质中合成以后再转移到这些细胞器中，称为后转移。12、信号肽：分泌蛋白的N端序列，指导分泌性蛋白到内质网膜上合成，在蛋白合成结束前信号肽被切除。13、信号斑：在蛋白质折叠起来时其表面的一些原子特异的三维排列构成信号斑，构成信号斑的氨基酸残基在线性氨基酸序列中彼此相距较远，它们一般是保留在已完成的蛋白中，折叠在一起构成蛋白质分选的信号。 二、填空题1、分泌蛋白、膜整合蛋白、细胞器驻留蛋白。2、N－连接，O-连接，N-连接，天冬酰胺残基、N乙酰葡萄糖胺；O－连接，丝氨酸或苏氨酸残基或羟赖氨酸或羟脯氨酸残基、N-乙酰半乳糖胺。3、肌质网。4、细胞质膜上、粗面内质网上。5、光面内质网。6、葡萄糖6－磷酸酶。7、信号肽，停止转移。8、顺面膜囊，中间膜囊，反面膜囊。9、高尔基体。10、高尔基体。11、内质网中，内质网、高尔基体中。12、高尔基体。13、单层扁平囊。14、圆球体、中央液泡15、初级溶酶体、次级溶酶体和残余小体（三级溶酶体）。16、酸性磷酸酶。17、溶酶体。18、溶酶体。19、6－磷酸甘露糖。20、尿酸氧化酶常形成晶格状结构。21、过氧化氢酶。22、乙醛酸循环体。23、信号识别颗粒、信号识别颗粒受体（停泊蛋白）。24、共转移，后转移。 三、选择题1、A；2、D；3、A；4、C；5、B；5、C；6、B；7、C；8、C；9、C；10、B。 四、判断题1、×；2、√；3、×；4、√；5、×；6、×；7、×；8、×。五、简答题1、信号假说的主要内容是什么？答：分泌蛋白在N端含有一信号序列，称信号肽，由它指导在细胞质基质开始合成的多肽和核糖体转移到ER膜；多肽边合成边通过ER膜上的水通道进入ER腔，在蛋白合成结束前信号肽被切除。指导分泌性蛋白到糙面内质网上合成的决定因素是N端的信号肽，信号识别颗粒（SRP）和内质网膜上的信号识别颗粒受体（又称停泊蛋白dockingprotein，DP）等因子协助完成这一过程。2、溶酶体是怎样发生的？它有哪些基本功能？答：溶酶体几乎存在于所有的动物细胞中，是由单层膜围绕、内含多种酸性水解酶类、形态不一、执行不同生理功能的囊泡状细胞器，主要功能是进行细胞内的消化作用，在维持细胞正常代谢活动及防御方面起重要作用。（1）清除无用的生物大分子、衰老的细胞器及衰老损伤和死亡的细胞（自体吞噬）。（2）防御功能（病原体感染刺激单核细胞分化成巨噬细胞而被吞噬、消化）（异体吞噬）（3）其它重要的生理功能a作为细胞内的消化器官为细胞提供营养b分泌腺细胞中，溶酶体摄入分泌颗粒参与分泌过程的调节； c参与清除赘生组织或退行性变化的细胞；d受精过程中的精子的顶体作用。3、简述细胞质基质的功能。答案要点：物质中间代谢的重要场所；有细胞骨架的功能；蛋白质的合成、修饰、降解和折叠。4、比较N-连接糖基化和O-连接糖基化的区别。答案要点：答：N-连接与O-连接的寡糖比较特征N-连接O-连接合成部位合成方式与之结合的氨基酸残基最终长度第一个糖残基糙面内质网来自同一个寡糖前体天冬酰胺至少5个糖残基N-乙酰葡萄糖胺糙面内质网或高尔基体一个个单糖加上去丝氨酸、苏氨酸、羟赖氨酸、羟脯氨酸一般1-4个糖残基，但ABO血型抗原较长N-乙酰半乳糖胺等 六、论述题1、何为蛋白质分选？细胞内蛋白质分选的基本途径、分选类型是怎样的？答案要点：蛋白质的分选：细胞中绝大多数蛋白质均在细胞质基质中的核糖体上开始合成，随后或在细胞质基质中或转至糙面内质网上继续合成，然后，通过不同途径转运到细胞的特定部位并装配成结构与功能的复合体，参与细胞的生命活动的过程。又称定向转运。细胞中蛋白质都是在核糖体上合成的，并都是起始于细胞质基质中。基本途径：一条是在细胞质基质中完成多肽链的合成，然后转运至膜围绕的细胞器，如线粒体、叶绿体、过氧化物酶体、细胞核及细胞质基质的特定部位，有些还可转运至内质网中；另一条途径是蛋白质合成起始后转移至糙面内质网，新生肽边合成边转入糙面内质网腔中，随后经高尔基体转运至溶酶体、细胞膜或分泌到细胞外，内质网与高尔基体本身的蛋白成分的分选也是通过这一途径完成的。蛋白质分选的四种基本类型：1、蛋白质的跨膜转运：主要指在细胞质基质合成的蛋白质转运至内质网、线粒体、叶绿体和过氧化物酶体等细胞器。2、膜泡运输：蛋白质通过不同类型的转运小泡从其糙面内质网合成部位转运至高尔基体进而分选运至细胞不同的部位。3、选择性的门控转运：指在细胞质基质中合成的蛋白质通过核孔复合体选择性地完成核输入或从细胞核返回细胞质。4、细胞质基质中的蛋白质的转运。第七章细胞的能量转换——线粒体和叶绿体 本章要点：本章重点阐述了线粒体和叶绿体的结构和功能，要求重点掌握掌握线粒体与氧化磷酸化，线粒体和叶绿体都是半自主性细胞器，了解线粒体和叶绿体的起源与增殖。 一、名词解释1、氧化磷酸化2、电子传递链（呼吸链）3、ATP合成酶4、半自主性细胞器5、光合磷酸化二、填空题1、能对线粒体进行专一染色的活性染料是。2、线粒体在超微结构上可分为、、、。3、线粒体各部位都有其特异的标志酶，内膜是、外膜是、膜间隙是、基质是。4、线粒体中，氧化和磷酸化密切偶联在一起，但却由两个不同的系统实现的，氧化过程主要由实现，磷酸化主要由完成。5、细胞内膜上的呼吸链主要可以分为两类，既和。6、由线粒体异常病变而产生的疾病称为线粒体病，其中典型的是一种心肌线粒体病。7、植物细胞中具有特异的质体细胞器主要分为、、。8、叶绿体在显微结构上主要分为、、。9、在自然界中含量最丰富，并且在光合作用中起重要作用的酶是。10、光合作用的过程主要可分为三步：、和、。 11、光合作用根据是否需要光可分为和。12、真核细胞中由双层膜包裹形成的细胞器是。13、引导蛋白到线粒体中去的具有定向信息的特异氨基酸序列被称为。14、叶绿体中每个H+穿过叶绿体ATP合成酶，生成1个ATP分子，线粒体中每个H+穿过ATP合成酶，生成1个ATP分子。15、氧是在植物细胞中部位上所进行的的过程中产生的。三、选择题1.线粒体各部位都有其特异的标志酶，线粒体其中内膜的标志酶是（）。A、细胞色素氧化酶B、单胺氧酸化酶C、腺苷酸激酶D、柠檬合成酶2.下列哪些可称为细胞器（）A、核B、线粒体C、微管D、内吞小泡3.下列那些组分与线粒体与叶绿体的半自主性相关（）。A、环状DNAB、自身转录RNAC、翻译蛋白质的体系D、以上全是。4.内共生假说认为叶绿体的祖先为一种（）。A、革兰氏阴性菌B、革兰氏阳性菌C、蓝藻D、内吞小泡四、判断题1、在真核细胞中ATP的形成是在线粒体和叶绿体细胞器中。（）2、线粒体和叶绿体都具有环状DNA及自身转录RNA与转译蛋白质的体系。（）3、线粒体是细胞的“能量工厂”，叶绿体是细胞的“动力工厂”。（）4、ATP合成酶只存在于线粒体、叶绿体中。（）5、线粒体和叶绿体的DNA均以半保留的方式进行自我复制。（）五、简答题1、为什么说线粒体和叶绿体是半自主性细胞器？2、简述光合磷酸化的两种类型及其异同。六、论述题1、线粒体与叶绿体的内共生学说的主要内容及证据。第七章参考答案一、名词解释1、氧化磷酸化：电子从NADH或FADH2经呼吸链传递给氧形成水时，同时伴有ADP磷酸化形成ATP，这一过程称为氧化磷酸化。2、电子传递链或呼吸链：在线粒体内膜上存在有关氧化磷酸化的脂蛋白复合物，它们是传递电子的酶体系，由一系列能可逆地接受和释放电子或H+的化学物质所组成，在内膜上相互关联地有序排列，称为电子传递链或呼吸链。3、ATP合成酶：ATP合成酶广泛存在于线粒体、叶绿体、异养菌和光合细菌中，是生物体能量转换的核心酶。该酶分别位于线粒体内膜、类囊体膜或质膜上，参与氧化磷酸化和光合磷酸化，在跨膜质子动力势的推动下催化合成ATP。4、半自主性细胞器：线粒体和叶绿体的生长和增殖是受核基因组及其自身的基因组两套遗传系统的控制，所以称为半自主性细胞器。5、光合磷酸化：由光照所引起的电子传递与磷酸化作用相偶联而生成ATP的过程，称为光合磷酸化。二、填空题1、詹姆斯绿B。2、内膜、外膜、膜间隙、基质。3、细胞色素氧化酶、单胺氧化酶、腺苷酸激酶、柠檬酸合成酶。4、电子传递链（呼吸链），ATP合成酶完成。5、既NADH呼吸链和FADH2呼吸链。6、克山病。7、叶绿体、有色体、白色体。8、叶绿体膜、基质、类囊体。9、核酮糖－1，5－二磷酸羧化酶。10、原初反应、电子传递和光合磷酸化、碳同化。11、光反应和暗反应。12、线粒体和叶绿体。13、导肽。14、3、2。15、叶绿体的类囊体，光合磷酸化（光合作用）。三、选择题1.A；2、B；3、D；4、C。四、判断题1、×2、√3、×4、×5、√五、简答题 1.线粒体和叶绿体中有DNA和RNA、核糖体、氨基酸活化酶等。这两种细胞器均有自我繁殖所必需的基本组分，具有独立进行转录和转译的功能。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；线粒体和叶绿体的绝大多数蛋白质是由核基因编码，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、精确的、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。也就是说，线粒体和叶绿体的自主程度是有限的，而对核遗传系统有很大的依赖性。因此，线粒体和叶绿体的生长和增殖是受核基因组及其自身的基因组两套遗传系统的控制，所以称为半自主性细胞器。2、光合磷酸化可分为循环式光合磷酸化和非循环式光合磷酸化。不同点：非循环式光合磷酸化电子传递是一个开放的通道其产物除ATP外，还有NADPH（绿色植物）或NADH（光合细菌）、循环式光合磷酸化电子的传递是一个闭合的回路只有其产物ATP的产生。相同点：接受光产生电子，都生成ATP.六、论述题1、答案要点：1、内容：线粒体和叶绿体分别起源于原始真核细胞内共生的细菌和蓝藻。2、主要论据：⑴线粒体和叶绿体的基因组在大小、形态和结构方面与细菌相似；⑵线粒体和叶绿体有自己完整的蛋白质合成系统，能独立合成蛋白质，蛋白质合成机制有很多类似细菌而不同于真核生物；⑶两层被膜有不同的进化来源，外膜与细胞的内膜系统相似，内膜与细菌质膜相似；⑷以分裂的方式进行繁殖，与细菌的繁殖方式相同；⑸能在异源细胞内长期生存，说明线粒体和叶绿体具有的自主性与共生性的特征；⑹线粒体的祖先很可能来自反硝化副球菌或紫色非硫光合细菌。第八章细胞核与染色体 本章要点：本章要求掌握核孔复合物、常染色质、异染色质、核定位信号、端粒等基本概念，核膜、核孔复合物的基本结构及其与功能相适应的特点，染色质、染色体的类型、化学组成、核小体的形态结构特征、染色质的超微结构特点。了解染色体包装的多级螺旋、骨架放射环结构模型、核型分析及分带的原理、巨大染色体的形成机制，掌握核仁的超微结构及功能，了解核基质的组成和功能。 一、名词解释1、染色体2、染色质3、常染色质4、异染色质5、核小体6、核孔7、核仁组织区8、基因组9、核纤层10、亲核蛋白11、核基质12、核型13、带型14、核定位信号15、端粒 二、填空题1、细胞核外核膜表面常附有颗粒，且常常与相连通。2、核孔复合物是特殊的跨膜运输蛋白复合体，在经过核孔复合体的主动运输中，核孔复合体具有严格的选择性。3、是蛋白质本身具有的、将自身蛋白质定位到细胞核中去的特异氨基酸序列。4、核孔复合体主要由蛋白质构成，迄今已鉴定的脊椎动物的核孔复合物蛋白成分已达到十多种，其中与是最具代表性的两个成分，它们分别代表着核孔复合体蛋白质的两种类型。5、细胞核中的区域含有编码rRNA的DNA序列拷贝。6、染色体DNA的三种功能元件是、、。7、染色质DNA按序列重复性可分为、、等三类序列。8、染色质从功能状态的不同上可以分为和。9、按照中期染色体着丝粒的位置，染色体的形态可分为、、、四种类型。10、着丝粒-动粒复合体可分为、、三个结构域。11、哺乳类动粒超微结构可分为、、三个区域，在无动粒微管结合时，覆盖在外板上的第4个区称为。12、核仁超微结构可分为、、三部分。13、广义的核骨架包括、、。14、核孔复合体括的结构组分为、、、。15、间期染色质按其形态特征和染色性能区分为两种类型：和，异染色质又可分为和。16、DNA的二级结构构型分为三种，即、、。17、常见的巨大染色体有、。 18、染色质包装的多级螺旋结构模型中，一、二、三、四级结构所对应的染色体结构分别为、、、。19、核孔复合物是的双向性亲水通道，通过核孔复合物的被动扩散方式有、两种形式；组蛋白等亲核蛋白、RNA分子、RNP颗粒等则通过核孔复合体的进入核内。 三、选择题1、DNA的二级结构中，天然状态下含量最高、活性最强的是（）。A、A型B、Z型C、B型D、O型2、真核细胞间期核中最显著的结构是（）。A、染色体B、染色质C、核仁D、核纤层3、每个核小体基本单位包括多少个碱基是（）。A、100bpB、200bpC、300bpD、400bp4、下列不是DNA二级结构类型的是（）。A、A型B、B型C、c型D、Z型5、广义的核骨架包括（）A、核基质B、核基质、核孔复合物C、核纤层、核基质D、核纤层、核孔复合体和一个不溶的网络状结构（即核基质）6、从氨基酸序列的同源比较上看，核纤层蛋白属于（）。A、微管B、微丝C、中间纤维D、核蛋白骨架7、细胞核被膜常常与胞质中的（）相连通。A、光面内质网B、粗面内质网C、高尔基体D、溶酶体8、下面有关核仁的描述错误的是（）。A、核仁的主要功能之一是参与核糖体的生物合成B、rDNA定位于核仁区内C、细胞在M期末和S期重新组织核仁D、细胞在G2期，核仁消失9、下列（）组蛋白在进化上最不保守。A、H1B、H2AC、H3D、H410、构成染色体的基本单位是（）。A、DNAB、核小体C、螺线管D、超螺线管11、染色体骨架的主要成分是（）。A、组蛋白B、非组蛋白C、DNAD、RNA12、异染色质是（）。A、高度凝集和转录活跃的B、高度凝集和转录不活跃的C、松散和转录活跃的D、松散和转录不活跃的四、判断题1、端粒酶以端粒DNA为模板复制出更多的端粒重复单元，以保证染色体末端的稳定性。（）2、核纤层蛋白B受体（laminBreceptor,LBR）是内核膜上特有蛋白之一。（）3、常染色质在间期核内折叠压缩程度低，处于伸展状态（典型包装率750倍）包含单一序列DNA和中度重复序列DNA（如组蛋白基因和tRNA基因）。（）4、核被膜由内外两层单位膜组成，面向胞质的一层为核内膜，面向核质的一层为核外膜。（）5、在细胞周期中核被膜的去组装是随机的，具有区域特异性。（）6、目前认为核定位信号是存在于亲核蛋白内的一些短的氨基酸序列片段，富含水量碱性氨基酸残基，如Lys、Arg，此外还常常含有Pro。（）7、非组蛋白是构成真核生物染色体的基本结构蛋白，富含带正电荷的精氨酸（Arg）和赖氨酸（Lys）等碱性氨基酸。8、现在认为gp210的作用主要是将核孔复合物锚定在孔膜区。9、微卫星DNA重复单位序列最短，只有1-5bp，串联成簇长度50-100bp的微卫星序列。不同个体间有明显差别，但在遗传却是高度保守的。五、简答题1、简述细胞核的基本结构及其主要功能。2、简述染色质的类型及其特征。3、简述核仁的结构及其功能。4、简述核被膜的主要生理功能。 六、论述题1、试述核孔复合体的结构及其功能。2、试述核小体的结构要点及其实验证据。3、试述从DNA到染色体的包装过程（多级螺旋模型）。4、核孔复合物的主动运输具有严格的双向选择性，这种选择性表现在哪些方面？第八章参考答案一、名词解释：1、染色体：是细胞在有丝分裂或减数分裂过程中，由染色质聚缩而成的棒状结构，是细胞分裂期遗传物质存在的特定形式。2、染色质：指间期细胞核内能被碱性物质染色的，由DNA、组蛋白、非组蛋白及少量RNA组成的线性复合结构，是间期细胞遗传物质的存在形式。常伸展为非光镜所能看到的网状细纤丝。3、常染色质：间期核内染色质纤维折叠压缩程度低，处于伸展状态，用碱性染料染色时着色浅的染色质组分。4、异染色质：间期核内染色质纤维折叠压缩程度高，处于聚缩状态，用碱性染料染色时着色深的染色质组分。5、核小体：染色体的基本结构单位，是由组蛋白和200个碱基对的DNA双螺旋组成的球形小体，其核心由四种组蛋白（H2A、H2B、H3、H4）各两分子共8分子组成的八聚体，核心的外面缠绕了1.75圈的DNA双螺旋，其进出端结合有H1组蛋白分子。6、核孔：是内、外两层核膜的局部融合之处形成的环状开口，是核、质间物质相互交流的渠道，并有一定的选择性。7、核仁组织区：位于染色体的次缢痕部位，是rRNA基因所在部位，与间期细胞核仁形成有关。但并非所有的次缢痕都是NOR。8、基因组：一个生物贮存在单倍染色体组中的总遗传信息，称为该生物的基因组。9、核纤层：是位于细胞核内膜与染色质之间的纤维蛋白片层或纤维网络，与核内膜紧密结合。它普遍存在于高等真核细胞间期细胞核中。10、亲核蛋白：是指在细胞质基质内合成后，需要或能够进入细胞核内发挥功能的一类蛋白质。11、核基质:广义的概念是由核纤层、核孔复合体和一个不溶的网络状结构（即核基质）组成；狭义的概念是指细胞核中存在的一个纤维蛋白构成的纤维网架体系，仅指核基质，即细胞核内除了核被膜、核纤层、染色质与核仁以外的网架结构体系，它不包含核膜、核纤层、染色质和核仁等成分，但这些网络状结构与核纤层及核孔复合体、染色质等有结构与功能联系。12、核型：即细胞分裂中期染色体特征的总和。包括染色体的数目、大小和形态特征等方面。13、带型：染色体经物理、化学因素处理后，再进行分化染色，使其呈现特定的深浅不同带纹（band）的方法。14、核定位信号：亲核蛋白一般都含有特殊的氨基酸序列，这些内含的特殊短肽保证了整个蛋白质能够通过核孔复合体被转运到细胞核内。这段具有“定向”“定位”作用的序列被命名为核定位序列或核定位信号（亲核蛋白的特殊氨基酸序列，具有定向、定位的作用，保证蛋白质能够通过核孔复合体转运到细胞核内）。15、端粒:位于每条染色体端部，为染色体端部的异染色质结构，由高度重复的DNA序列构成，高度保守。主要功能是维持染色体稳定，防止末端粘连和重组，并能锚定染色体于细胞核内，辅助线性DNA复制等，与染色体在核内的空间排布及减数分裂时同源染色体配对有关；起着细胞计时器的作用.二、填空题1、核糖体，粗面内质网；2、双向；3、核定位序列（信号）；4、gp210，p62；5、核仁组织区6、DNA复制起始序列（或自主复制DNA序列）、着丝粒DNA序列、端粒DNA序列。7、单一序列、中度重复序列、高度重复序列；8、活性染色质，非活性染色质；9、中部着丝粒染色体、亚中部着丝粒染色体、亚端部着丝粒染色体、端部着丝粒染色体；10、动粒结构域、中央结构域、配对结构域；11、内板、中间间隙、外板，纤维冠；12、纤维中心、致密纤维组分、颗粒组分；13、核纤层、核孔复合体和一个不溶的网络状结构（即核基质）；14、胞质环、核质环、辐、中央栓；15、常染色质，异染色质，结构异染色质，兼性异染色质。16、B型DNA（经典的Watson-Crick结构）、A型DNA、Z型DNA。17、灯刷染色体，多线染色体；18、核小体、螺线管、超螺线管、染色单体。19、核质交换，自由扩散，协助扩散，主动运输三、选择题1、C；2、C；3、B；4、C；5、D；6、C；7、B；8、D；9、A；10、B；11、B；12、B。四、判断题1、×；2、√；3、√；4、×；5、×；6、√；7、×；8、√；9、√。五、简答题1、细胞核是真核细胞内最大、最重要的细胞器，主要由核被膜、染色质、核仁及由非组蛋白质组成的网络状的核基质组成，是遗传信息的贮存场所，是细胞内基因复制和RNA转录的中心，是细胞生命活动的调控中心。 2、间期染色质按其形态特征和染色性能区分为两种类型：常染色质和染色质染色质。常染色质纤维折叠压缩程度低,处于伸展状态,用碱性染料染色时着色浅。构成常染色质的DNA主要是单一序列DNA和中度重复序列DNA。异染色质纤维折叠压缩程度高,处于聚缩状态，用碱性染料染色时着色较深，又分结构异染色质或组成型异染色质和兼性异染色质。3、在光学显微镜下，核仁通常是匀质的球形小体，一般有1-2个，但也有多个。主要含蛋白质，是真核细胞间期核中最明显的结构，在电镜下显示出的核仁超微结构与胞质中大多数细胞器不同，在核仁周围没有界膜包围，可识别出3个特征性区域：纤维中心、致密纤维组分、颗粒组分。功能是进行核蛋白体的生物发生的重要场所，即核仁是进行rRNA的合成、加工和核蛋白体亚单位的装配的重要场所。4、A、构成核、质之间的天然屏障，避免生命活动的彼此干扰；B、保护核DNA分子不受细胞骨架运动所产生的机械力的损伤；C、核质之间物质与信息的交流；D、为染色体定位提供支架。六、论述题1、核孔复合体主要有下列结构组分：①、胞质环位于核孔边缘的胞质面一侧，又称外环，环上有8条短纤维对称分布伸向胞质；②、核质环位于核孔边缘的核质面（又称内环），环上8条纤维伸向核内，并且在纤维末端形成一个小环，使核质环形成类似“捕鱼笼”（fish-trap）的核篮（nuclearbasket）结构；③、辐由核孔边缘伸向核孔中央，呈辐射状八重对称，该结构连接内、外环并在发挥支撑及形成核质间物质交换通道等方面起作用；它的结构比较复杂，可进一步分为三个结构域：⑴柱状亚单位：主要的区域，位于核孔边缘，连接内、外环，起支撑作用；⑵腔内亚单位：柱状亚单位以外，接触核膜部分的区域，穿过核膜伸入双层核膜的膜间腔；⑶环带亚单位：在柱状亚单位之内，靠近核孔复合体中心的部分，由8个颗粒状结构环绕形成核孔复合体核质交换的通道。④、中央栓位于核孔的中心，呈颗粒状或棒状，又称为中央颗粒，由于推测它在核质交换中起一定的作用，所以又把它称做转运器（transporter）核孔复合体是一种特殊的跨膜运输蛋白复合体，并且是一个双功能、双向性的亲水性核质交换通道，双功能表现在它有两种运输方式：被动扩散与主动运输；双向性表现在既介导蛋白质的入核转运，又介导RNA、核糖核蛋白颗粒（RNP）的出核转运。2、结构要点：⑴每个核小体单位包括200bp左右的DNA超螺旋和一个组蛋白八聚体及一个分子H1。⑵、组蛋白八聚体构成核小体的盘状核心结构，由4个异二聚体组成，包括两个H2A-H2B和两个H3-H4。两个H3-H4形成4聚体位于核心颗粒中央，两个H2A-H2B二聚体分别位于4聚体两侧。每个异二聚体通过离子键和氢键结合约30bpDNA。⑶、146bp的DNA分子超螺旋盘绕组蛋白八聚体1.75圈,组蛋白H1在核心颗粒外结合额外20bpDNA，锁住核小体DNA的进出端，起稳定核小体的作用。包括组蛋白H1和166bpDNA的核小体结构又称染色质小体。⑷、两个相邻核小体之间以连接DNA相连，典型长度60bp，不同物种变化值为0～80bp。实验证据：a、用温和的方法裂解细胞核，铺展染色质，电镜观察未经处理的染色质自然结构为30nm的纤丝，经盐溶液处理后解聚的染色质呈现10nm串珠状结构。b、用非特异性微球菌核酸酶消化染色质，经过蔗糖梯度离心及琼脂糖凝胶电泳分析，发现绝大多数DNA被降解成约200bp的片段；部分酶解，则得到的片段是以200bp不单位的单体、二体（400bp）、三体（600bp）等等。如果用同样的方法处理裸露的DNA，则产生随机大小的片段群体，由此显示染色体DNA除某些周期性位点之外，均受到某种结构的保护，避免酶的接近。c、应用X射线衍射、中子散射和电镜三维重建技术研究，发现核小体颗粒是直径为11nm、高6.0nm的扁园柱体，具有二分对称性，核心组蛋白的构成是先形成（H3）2·（H4）2四聚体，然后再与两个H2A·H2B异二聚体结合形成八聚体。d、SV40微小染色体（minichromosome）分析与电镜观察：用SV40病毒感染细胞，病毒DNA进入细胞后，与宿主的组蛋白结合，形成串珠状微小染色体，电镜观察到SV40DNA为环状，周长为1500nm，约含5.0kb。若200bp相当于一个核小体，则可形成25个核小体，实际观察到23个，与推断基本一致。3、a、由DNA与组蛋白包装成核小体，在组蛋白H1的介导下核小体彼此连接形成直径约10nm的核小体串珠结构，这是染色质包装的一级结构；b、在有组蛋白H1存在的情况下，由直径10nm的核小体串珠结构螺旋盘绕，每圈6个核小体，形成外径30nm，内径10nm，螺距11nm的螺线管。螺线管是染色质包装的二级结构。C、螺线管进一步螺旋化形成直径为0.4um的圆筒状结构，称为超螺线管，这是染色质包装的三级结构。d、超螺线管进一步折叠、压缩，形成长2-10um的染色单体，即四级结构。压缩7倍b压缩6倍压缩40倍压缩5倍 DNA核小体螺线管超螺线管染色单体（200bp长约70nm）（直径约10nm）（直径30nm，螺距11nm）（直径400nm长11～60um）（长2～10um） 4、其主动运输的选择性表现在以下三个方面：⑴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10～20nm，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；⑵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；⑶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，它既能把复制、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。第十一章细胞增殖及其调控本章要点：本章着重介绍了细胞周期、有丝分裂、减数分裂的相关概念及细胞周期各时相的主要特点，细胞分裂过程中细胞器或细胞结构的变化及原因；细胞周期的主要调控机制。要求重点掌握细胞周期各时相的主要特征以及MPF的发现过程及生物学特性，从而掌握细胞周期调控机制。一、名词解释1、细胞周期2、细胞周期检验点3、细胞同步化4、有丝分裂5、减数分裂6、有丝分裂器7、染色体列队8、染色体的早期凝集9、MPF（细胞促分裂因子）10、周期中细胞11、静止期细胞12、细胞周期蛋白13、细胞分裂周期基因14、CDK抑制因子（CKI）15、周期蛋白依赖性激酶（CDK）16、诱导同步化17、DNA合成阻断法18、中期阻断法19、终端分化细胞二、填空题1、在细胞有丝分裂中,微管的作用是；微丝的作用是。2、中心粒是由_________构成的，每个中心体各含有一对互相__________的中心粒，在细胞周期的______________期进行复制。3、动物细胞的有丝分裂器有、、和四种类型的微管；植物细胞中没有。4、细胞分裂的方式有、和。5、细胞周期可分为四个时期即、、和。6、最重要的人工细胞周期同步化的方法有阻断法和阻断法。7、2001年诺贝尔医学和生理学奖授予了三位科学家，他们在方面作出了杰出贡献。8、按照细胞增殖能力不同，可将细胞分为三类即、和。9、在细胞周期调控中，调控细胞越过G1/S期限制点的CDK与周期蛋白的复合物称为。10、以培养细胞为材料，通过有丝分裂选择法可以获得M期的细胞，这是因为培养的细胞在M期时。11、用DNA合成阻断法获得同化细胞时，常用的阻断剂是和。12、MPF由两个亚单位组成，即和。当两者结合后表现出蛋白激酶活性，其中为催化亚单位，为调节亚单位。13、肝细胞和肌细胞属于不同细胞周期类型，肝细胞在受到损伤情况下能进行分裂，而肌细胞却不行，由此可判断肝细胞属于，而肌细胞属于。14、细胞周期中重要的检验点包括、、和。15、根据染色体的行为变化，人为地将有丝分裂划分为、、、和、、等六个时期。16、在减数分裂的前期发生同源染色体的和等位基因的；在有丝分裂后期中，是发生分离，而在减数分裂后期I中则是发生分离。三、选择题1、若在显微镜下观察到的某细胞具有核仁,并且核物质与细胞质的界限清晰,则可判定此细胞处于细胞的()。A、间期B、前期C、中期D、后期2、在细胞分裂中期与纺锤体的动粒微管相连，保证染色体平均分配到两个子细胞中的结构是（）。A、复制源B、着丝粒C、端粒D、动粒3、关于细胞周期限制点的表述，错误的是（）。A、限制点对正常细胞周期运转并不是必需的B、它的作用是细胞遇到环境压力或DNA受到损伤时使细胞周期停止的"刹车"作用，对细胞进入下一期之前进行“ 检查”。C、细胞周期有四个限制点：G1/S、S/G2、G2/M和M/G1限制点D、最重要的是G1/S限制点4、MPF的分子组成是（）。A、CDK2和cyclinBB、CDK1和cyclinBC、CDK4和cyclinDD、CDK2和cyclinD5、细胞周期正确的顺序是（）。A、G1-M-G2-SB、G1-G2-S-MC、G1-M-G2-SD、G1-S-G2-M6、在减数分裂过程中，同源染色体进行交叉和互换的这个时期称为（）。A、偶线期B、粗线期C、双线期D、终变期7、CDK是否具有酶活性依赖于（）。A、与周期蛋白的结合B、CDK本身的磷酸化C、A、B都必须D、A、B还不够8、有丝分裂中期最重要的特征标志是（）。A、染色体排列在赤道板上B、纺锤体形成C、核膜破裂D、姐妹染色单体移向两极9、MPF的主要作用是调控细胞周期中（）。A、G1期向S期转换B、G2期向M期转换C、中期向后期转换D、S期向G2期转换10、核仁的消失发生在细胞周期的（）。A、G1期B、S期C、M期D、G2期11、在第一次减数分裂中（）。A、同源染色体不分离B、着丝粒不分离C、染色单体分离D、不出现交叉12、在裂殖酵母中的cdc2基因在芽殖酵母中的同源物是（）。A、cdc2B、cdc25C、cdc28D、cdc2013、休眠期细胞是暂时脱离细胞周期，不进行增殖，但在适当刺激下可以重新进入细胞周期的细胞，下列属于休眠期细胞的是（）。A、肝细胞B、神经细胞C、小肠上皮组织基底层细胞D、肌细胞14、在细胞周期的G2期，细胞核的DNA含量为G1期的（）。A、1/2倍B、1倍C、2倍D、不变15、中心粒的复制发生在（）。A、G1期B、S期C、G2期D、M期16、G0期细胞一般是从（）即脱离了细胞周期。A、G1期B、S期C、G2期D、M期17、有丝分裂器形成于（）。A、前期B、前中期C、中期D、后期18、MPF不能促进（）。A、卵母细胞成为卵细胞B、卵巢发育C、G2期向M期转化D、蛋白质磷酸化19、在有丝分裂过程中，使用（）可以抑制纺锤体的形成。A、秋水仙素B、紫杉酚C、羟基脲D、细胞松弛素B四、判断题1、S期是细胞周期中唯一合成DNA的时期，因此S期也是决定细胞繁殖速度的重要时期。（）2、在细胞周期中，在G1/S和G2/M处都存在限制点。（）3、动粒又称着丝点，是供纺锤体的动粒微管附着的结构。（）4、不同生物细胞的细胞周期有差异，而细胞周期的长短主要是由于G0期的长短不同所致。（）5、动植物细胞在进行有丝分裂时，它们的纺锤体内都有两个中心粒。（）6、在减数分裂中，染色体数目的减半发生在后期Ⅱ。（）7、人丝分裂是体细胞增殖的方式，而生殖细胞只进行减数分裂。（）8、有丝分裂中期染色体次缢痕部位的染色质在间期形成核仁结构。（）9、G0期细胞仍然保留细胞分裂的潜能。（）10、在细胞分裂中，除了纺锤体微管与染色体相互作用外，极性微管和星体微管都没有明确作用。（）五、简答题1、什么是细胞周期？细胞周期各时期主要变化是什么？2、细胞周期同步化有哪些方法？比较其优缺点。 3、试比较有丝分裂和减数分裂的异同点。4、简述细胞通过什么机制将染色体排列到赤道板上？5、细胞周期中有哪些主要检验点？细胞周期检验点的生理作用是什么？6、简要说明CDK激酶在细胞周期中是如何执行调节功能的。六、论述题1、什么是MPF？如何证明某一细胞提取液中有MPF？（综7）2、说明MPF的活化及其在细胞周期调控中的作用。3、试例举人类在研究细胞周期调控初期进行的一系列重要实验。第十一章参考答案 一、名词解释1、细胞周期：连续分裂的细胞，从上一次有丝分裂结束开始到下一次有丝分裂结束所经历的整个过程。在这个过程中，细胞遗传物质复制，各组分加倍，平均分配到两个子细胞中。2、细胞周期检验点：在细胞内存在一系列的监控机制，可以鉴别细胞周期进程中的错误，并诱导产生特异的抑制因子，阻止细胞周期的进行，这些监控机制称为检验点。不仅存在于G1期，也存在于细胞周期的其他时期。3、细胞同步化：在自然过程中发生的或因研究工作的需要，为得到具有分裂能力且细胞时相一致的细胞群体的方法。4、有丝分裂：又称间接分裂，通过纺锤体的形成、运动以及染色体的形成，将S期已经复制好的DNA平均分配到两个子细胞中，以保证遗传的稳定性和连续性的分裂方式，由于这一分裂方式的主要特征是出现纺锤丝，特称为有丝分裂。5、减数分裂：有性繁殖生物为形成单倍体配子以完成生殖过程而进行的一种特殊的有丝分裂方式，包括两次细胞分裂而只有一次染色体复制，最终子细胞染色体数目减半。6、有丝分裂器：有丝分裂时，由微管及其结合蛋白所组成的纺锤体和中心复合体。7、染色体列队：在动粒微管的牵拉下，染色体在赤道板上运动的过程，是有丝分裂过程中的重要事件之一。8、染色体的早期凝集：将细胞同步化在细胞周期的不同时期，通过细胞融合，将M期细胞与其他间期细胞融合后培养一段时间，与M期细胞融合的间期细胞发生了形态各异的染色体凝集现象。9、MPF（细胞促分裂因子）：又称促成熟因子或M期促进因子，是指存在于成熟卵细胞的细胞质中，可以诱导卵细胞成熟的一种活性物质。已经证明，MPF是一种蛋白激酶，包括两个亚基即Cdc2蛋白和周期蛋白，当二者结合后表现出蛋白激酶活性，可以使多种蛋白质底物磷酸化；MPF是一种普遍存在的、进化上较保守的G2/M转换调控者。10、周期中细胞：又称周期细胞或连续分裂的细胞，是指在细胞周期中连续运转不断分裂，保持分裂能力的细胞。11、静止期细胞：又称G0期细胞或静止期细胞，是指暂时脱离细胞周期不进行增殖，但在适当的刺激下，可重新进入细胞周期的细胞。12、细胞周期蛋白：与细胞周期调控有关的、其含量随细胞周期进程变化而变化的特殊蛋白质。最初在海胆卵中发现，一般在细胞间期内积累，在细胞分裂期内消失，在下一个细胞周期又重复这一消长现象，即在每一轮间期合成，G2/M时达到高峰，M期结束时被水解，下一轮周期又重新合成积累。已经证明周期蛋白广泛存在于各种真核生物中，是诱导细胞进入M期必需的，说明周期蛋白是细胞周期的调控者，可能参与了MPF功能的调节，是MPF的一部分。13、细胞分裂周期基因：是指与细胞分裂和细胞周期有关的基因，称为cdc基因。14、CDK抑制因子（CKI）：是细胞内存在的一些对CDK激酶活性起负调作用的蛋白质。它是能与CDK激酶结合并抑制其活性的一类蛋白质，具有确保细胞周期高度时序性的功能，在细胞周期的负调控过程中起着重要作用。15、周期蛋白依赖性激酶（CDK）：是与细胞周期进程相对应的一套Ser/Thr激酶系统。各种CDK沿细胞周期时相交替活化，磷酸化相应底物，使细胞周期事件有条不紊地进行下去。16、诱导同步化：采用药物诱导，使细胞阻断在细胞周期的某一个时期，然后打破阻断获得同一时段细胞的方法。17、DNA合成阻断法：通过使用DNA合成抑制剂，特异性地抑制DNA的合成，将细胞阻断在G1/S交界处的细胞同步化方法。18、中期阻断法：经过药物处理，抑制微管的形成，从而抑制有丝分裂器的形成，将细胞阻断在细胞分裂中期的同步化方法。19、终端分化细胞：又称不分裂细胞，是指不可逆地脱离细胞周期、丧失增殖能力并保持一定生理机能的细胞。二、填空题 1、染色体列队、分离（核分裂）；胞质分裂。2、三联体微管，垂直，间期。3、动粒微管，极性微管，纺锤体微管，中心体微管；中心体微管。4、直接分裂（无丝分裂），有丝分裂，减数分裂。5、G1期（复制前期），S期（复制期），G2期（复制后期），M期（分裂期）。6、DNA合成阻断法，中期阻断法。7、细胞周期调控的研究。8、周期细胞（连续分裂的细胞），休眠细胞（静止期细胞），终端分化细胞。9、MPF。10、细胞变圆，与培养瓶的附着力减弱。11、TdR，羟基脲。12、Cdc2，周期蛋白，Cdc2，周期蛋白。13、休眠细胞（静止期细胞），终端分化细胞。14、R点，G1/S，G2/M，中期/后期。15、前期，前中期，中期，后期，末期，胞质分裂期。16、配对，互换；姊妹染色单体，同源染色体。三、选择题1、A；2、D；3、A；4、B；5、D；6、C；7、D；8、A；9、B；10、C；11、B；12、C；13、C；14、C；15、A；16、A；17、A；18、B；19、A。四、判断题1、×；2、√；3、√；4、×；5、×；6、×；7、×；8、×；9、√；10、×。五、简答题1、什么是细胞周期？细胞周期各时期主要变化是什么？答案要点：连续分裂的细胞，从上一次有丝分裂结束开始到下一次有丝分裂结束所经历的整个过程。在这个过程中，细胞遗传物质复制，各组分加倍，平均分配到两个子细胞中。细胞周期被划分为四个时期：G1期（复制前期，M期结束至S期间的间隙）、S期（复制期，DNA合成期）、G2期（复制后期，S期结束至M期间的间隙）、M期（有丝分裂期）。在正常情况下，细胞沿着G1→S→G2→M运转，细胞通过M期被分裂为两个子细胞，完成增殖过程。G1期：主要合成细胞生长所需要的各种蛋白质、RNA、糖类、脂质等。S期：主要进行DNA的复制和组蛋白的合成。G2期：此时DNA的含量已增加一倍。此时主要进行其他蛋白质的合成。M期：主要进行染色体的分离、胞质分裂，一个细胞分裂为两个子细胞。2、细胞周期人工同步化有哪些方法？比较其优缺点。答案要点：⑴、选择同步化包括：①有丝分裂选择法：优点：同步化程度高，细胞不受药物侵害。缺点：得到的细胞数量少。②密度梯度离心法：优点：简单省时，效率高、成本低。缺点：对大多数种类的细胞并不适用。⑵、诱导同步化包括：⑴DNA合成阻断法：优点：同步化效率高，几乎适合于所有体外培养的细胞体系。缺点：诱导过程可造成细胞非均衡生长.⑵中期阻断法：优点：操作简便，效率高；缺点：药物毒性作用较大。3、试比较有丝分裂和减数分裂的异同点。答案要点：相同点：都为二分分裂方式；分裂过程中均有有丝分裂器的出现；都有明显的细胞核特别是染色体的变化。不同点在于：比较项目减数分裂有丝分裂目的产生配子增加细胞数量子细胞染色体数目减半不变发生的细胞性细胞体细胞同源染色体的活动配对、互换独立活动细胞周期两次细胞周期，DNA复制一次，细胞分裂两次一次细胞周期，DNA复制一次，细胞分裂一次4、简述细胞通过什么机制将染色体排列到赤道板上？答案要点：染色体在动粒微管作用下排列在赤道面上。染色体列队：由于动粒微管的作用，染色体在赤道板上运动的过程，又称染色体中板聚合。染色体列队的两种学说：①牵拉学说：两极动粒微管拉力均衡；②外推假说：两极极性微管的推力均衡。这两种假说并不相互排斥，有时可能同时作用，或有其他机制共同参与，最终将染色体排列在赤道板上，在所染色体排列到赤道板上之前，后期不能启动。5、细胞周期中有哪些主要检验点？细胞周期检验点的生理作用是什么？答案要点：细胞周期检验点主要有：R点，G1/S，G2/M，中期/后期，即：G1期中的R点或限制点，S期的DNA损伤检验点、DNA复制检验点，G2/M检验点，M中期至M后期又称纺锤体组装检验点等。通过细胞周期检验点的调控使细胞周期能正常动转，从而保证了遗传物质能精确地均等分配，产生具有正常遗传性能和生理功能的子代细胞，如果上述检验点调控作用丢失，就会导致基因突变、重排，使细胞遗传性能紊乱，增殖、分化异常，细胞癌变甚至死亡。6、简要说明CDK激酶在细胞周期中是如何执行调节功能的。 答案要点：周期蛋白依赖性激酶（CDK）是与细胞周期进程相对应的一套Ser/Thr激酶系统。各种CDK沿细胞周期时相交替活化，磷酸化相应底物，使细胞周期事件有条不紊地进行下去。CDK1激酶通过使某些蛋白质磷酸化，改变其下游的某些蛋白质的结构和启动其功能，实现其调控细胞周期的目的。CDK1激酶催化底物磷酸化有一定的位点特异性。它一般选择底物中某个特定序列中的某个丝氨酸或苏氨酸残基。CDK1激酶可以使许多蛋白质磷酸化，其中包括组蛋白H1，核纤层蛋白A、B、C，核仁蛋白等；组蛋白H1磷酸化，促进染色体凝集；核纤层蛋白磷酸化，促使核纤层解聚；核仁蛋白磷酸化，促使核仁解体等。六、论述题1、什么是MPF？如何证明某一细胞提取液中有MPF？答案要点：又称促成熟因子或M期促进因子，是指存在于成熟卵细胞的细胞质中，可以诱导卵细胞成熟的一种活性物质。已经证明，MPF是一种蛋白激酶，包括两个亚基即Cdc2蛋白和周期蛋白，当二者结合后表现出蛋白激酶活性，可以使多种蛋白质底物磷酸化。将该细胞提取液注射到新的未成熟的卵母细胞中，检测该卵母细胞是否能够被诱导成熟，若能，则证明该细胞提取液中存在MPF。2、说明MPF的活化及其在细胞周期调控中的作用。答案要点：MPF是由cyclinB和CDK1蛋白结合而成的二聚体，CDK1在周期中的含量相对稳定，cyclinB的含量则出现周期性的变化：一般在G1晚期开始合成，通过S期其含量不断增加，到达G2期，其含量达到最大值。CDK1只有与cyclinB结合都有可能表现出激酶活性，因此MPF的活性依赖于cyclinB含量的积累。CyclinB合成后与CDK1结合，CDK1有三个位点被磷酸化（14位的苏氨酸、15位的酪氨酸、161位的苏氨酸）后仍不具备激酶活性，此时称为前体MPF，经过14位的苏氨酸和15位的丝氨酸去磷酸后，MPF才表现出活性。CDK1激酶通过使某些蛋白质磷酸化，改变其下游的某些蛋白质的结构和启动其功能，实现其调控细胞周期的目的。CDK1激酶催化底物磷酸化有一定的位点特异性。它一般选择底物中某个特定序列中的某个丝氨酸或苏氨酸残基。CDK1激酶可以使许多蛋白质磷酸化，其中包括组蛋白H1，核纤层蛋白A、B、C，核仁蛋白等；组蛋白H1磷酸化，促进染色体凝集；核纤层蛋白磷酸化，促使核纤层解聚；核仁蛋白磷酸化，促使核仁解体等。3、试例举人类在研究细胞周期调控初期进行的一系列重要实验。答案要点：1、染色体的早期凝集：20世纪70年代初，Johnson和Rao将Hela细胞的M期细胞与间期细胞进行融合，可引起间期细胞核染色质凝集，也即染色体早期凝集。说明M期细胞具有促进间期细胞进行分裂的因子，即成熟促进因子(MPF)。2、非洲爪蟾卵母细胞孕酮刺激实验：1971年，Masui和Markert用非洲爪蟾卵为材料进行实验，发现在成熟的卵母细胞的细胞质中，存在可以诱导卵母细胞成熟的物质，他们将这种物质称为促成熟因子，即MPF。3、MPF的提纯工作：1988年Lohka等将MPF进行了高度纯化，证实，MPF是p34cdc2和周期蛋白B的复合物，其中p34cdc2是催化亚基，具有丝/苏氨酸激酶活性；周期蛋白B是调节亚基，具有激活p34cdc2活性等功能。当周期蛋白B和p34cdc2结合并经进一步活化形成活化的MPF后，细胞才能从G2期进入M期。由此证明，MPF是一种蛋白激酶。4、p34cdc2激酶的发现：以L．Hartwell为代表的酵母遗传学家，以芽殖酵母和裂殖酵母为实验材料，利用温度敏感突变株，发现许多与细胞分裂有关的基因(celldivisioncyclegene,CDC)。其中cdc2和cdc28基因最令人瞩目。cdc2基因是裂殖酵母细胞中最重要的基因之一。cdc2处于变异状态，细胞停留在G1/S或G2/M交界处。Cdc2表现出蛋白激酶活性，可使多种蛋白底物磷酸化，在裂殖酵母细胞周期调控过程中，起着关键性调节作用。cdc28基因是芽殖酵母细胞中的一个关键基因，cdc28基因突变细胞或停留在G1/S交界处，或停留在G2/M交界处。Cdc28也是一种蛋白激酶，在G2/M转换过程中起着中心调节作用，是Cdc2的同源物。5、cyclin的发现在20世纪80年代初，以TimHunt为代表的一些科学家研究海洋无脊椎动物海胆等胚胎发育早期卵裂蛋白质的合成中，发现了细胞周期调控的另一个重要调控因子——周期蛋白（cyclin）。进一步的研究表明，周期蛋白的合成与细胞进入M期及MPF活性密切相关，在G2期至M期的转换中起着重要的调控作用，这些实验结果显示，周期蛋白可能参与MPF的功能调节。当MPF被提纯后，JamesMaller实验室和TimHunt实验室很快证明：MPF的另一种主要成分为周期蛋白B。至此，MPF的生化成分便被确定下来，它含有两个亚单位即Cdc2蛋白和周期蛋白，当二者结合后，表现出蛋白激酶活性，其中Cdc2为催化亚单位，周期蛋白为调节亚单位。1. 2.3.4.5.6. 1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.含有酶的单层膜囊泡状小体,它呈圆球状.椭圆形.卵圆形或哑铃形。与溶酶体功能相似，但所含的酶不同于溶酶体。微体在短时间内帮助多种物质转换成别的物质。过氧化物酶体(peroxisomes)，是存在于动植物细胞的一种微体，其中所含的一些酶可将脂肪酸氧化分解，产生过氧化氢。15.MPF（细胞促分裂因子）：又称促成熟因子或M期促进因子，是指存在于成熟卵细胞的细胞质中，可以诱导卵细胞成熟的一种活性物质。已经证明，MPF是一种蛋白激酶，包括两个亚基即Cdc2蛋白和周期蛋白，当二者结合后表现出蛋白激酶活性，可以使多种蛋白质底物磷酸化；MPF是一种普遍存在的、进化上较保守的G2/M转换调控者。16.核纤层：是位于细胞核内膜与染色质之间的纤维蛋白片层或纤维网络，与核内膜紧密结合。它普遍存在于高等真核细胞间期细胞核中。17.细胞识别：细胞通过其表面的受体与胞外信号物质分子（配体）选择性地相互作用，进而导致胞内一系列生理生化变化，最终表现为细胞整体的生物学效应的过程。18.核孔复合体是一种特殊的跨膜运输蛋白复合体，并且是一个双功能、双向性的亲水性核质交换通道，双功能表现在它有两种运输方式：被动扩散与主动运输；双向性表现在既介导蛋白质的入核转运，又介导RNA、核糖核蛋白颗粒（RNP）的出核转运。19.蛋白质分选：细胞中绝大多数蛋白质均在细胞质基质中的核糖体上开始合成，随后或在细胞质基质中或转至糙面内质网上继续合成，然后，通过不同途径转运到细胞的特定部位并装配成结构与功能的复合体，参与细胞的生命活动的过程。又称定向转运。四、简答题1.信号肽假说的主要内容（1）①a亚基内表面与Na+结合→ATP水解→a亚基磷酸化→a亚基构象改变→Na+被泵出细胞；②磷酸化的a亚基外表面和K+结合→a亚基去磷酸化→a亚基构象复原→K+被泵入细胞；③Na+依赖的磷酸化和K+依赖的去磷酸化引起构象发生变化有序交替发生；④每次循环消耗1分子ATP，蹦出3个Na+，泵进2个K+。（2）①维持低Na+高K+的细胞内环境；②维持细胞的渗透平衡，保持细胞的体态特征；③维持细胞膜的跨膜静息电位2.信号肽假说的主要内容分泌蛋白在N端含有一信号序列，称信号肽，由它指导在细胞质基质开始合成的多肽和核糖体转移到内质网膜；多肽边合成边通过ER膜上的水通道进入内质网腔，在蛋白合成结束前信号肽被切除。指导分泌性蛋白到糙面内质网上合成的决定因素是N端的信号肽，信号识别颗粒（SRP）和内质网膜上的信号识别颗粒受体（又称停泊蛋白）等因子协助完成这一过程。3.为什么说线粒体和叶绿体是半自主性细胞器线粒体和叶绿体的绝大多数蛋白质是由核基因编码，在细胞质核糖体上合成，然后转移至线粒体和叶绿体内，这些蛋白质和线粒体或叶绿体DNA编码的蛋白质协同作用。在细胞核与发育成熟的线粒体和叶绿体之间的协调作用关系中，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。因此，线粒体和叶绿体的自主程度是有限的，他们对核遗传系统有很大的依赖性。由于线粒体和叶绿体的生长和增殖是受核基因组及其自身的基因组两套遗传系统的控制，所以称为半自主性细胞器。4.化学渗透假说的内容是什么 化学渗透假说的内容：电子传递链各组分在线粒体内膜中不对称分布，当高能电子沿其传递时，所释放的能量能将H+从基质泵到膜间隙，形成H+电化学梯度。子这个梯度驱使下，H+穿过ATP合成酶回到基质，同时合成ATP，电化学梯度中蕴藏的能量储存到ATP高能磷酸键。电子及质子通过呼吸链上电子载体和氢载体的交替传递，在线立体内膜上形成3次回路，导致3对H+抽提至膜间隙。生成3个ATP分子。五、论述1.概述细胞表面受体介导的细胞信号通路细胞表面受体介导的信号通路主要有三类：①离子通道型受体信号②G蛋白耦联型受体信号③酶耦联的受体信号。①存在于可兴奋细胞；②③存在于大多数细胞。①神经递质通过与受体的结合而改变通道蛋白的构象，导致离子通道的开启或关闭，改变质膜的离子通透性，在瞬间将胞外化学信号转换为电信号，继而改变突触后细胞的兴奋性。②G蛋白在信号转导过程中起着分子开关的作用，通过与G蛋白耦联，调节相关酶活性，在细胞内产生第二信使，从而将胞外信号跨膜传递到胞内。③在cAMP信号途径中，细胞外信号与相应受体结合，调节腺苷酸环化酶活性，通过第二信使cAMP水平的变化，将细胞外信号转变为细胞内信号。2.细胞周期各时相的主要事件是什么细胞周期分为间期（G1期、S期、G2期）和分裂期（M期），各个时相发生的主要事件如下：①G1期：与DNA合成启动相关，开始合成细胞生长所需要的多种蛋白质、RNA、碳水化合物、脂质等，同时染色质去凝集。②S期：合成DNA和染色体蛋白（组蛋白和非组蛋白）。新合成的DNA立即与组蛋白结合，组成核小体串珠结构。③G2期：合成其他结构物质和相关的亚细胞结构，如微管蛋白、染色体凝集因子等。④M期：及细胞分裂期，包括胞核分裂和胞质分裂，细胞将其遗传物质载体平均分配到两个子代细胞中。