1、第四章 细胞膜与细胞表面一、名词解释1. 脂质体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,脂质体中可以裹入不同的药物或酶等具有特殊功能的生物大分子。2. 流体镶嵌模型主要强调:1.膜的流动性,膜脂和膜蛋白均可侧向运动 2.膜蛋白分布的不对称性3. 细胞膜又称质膜,是指围绕在细胞最外层,由脂质和蛋白质组成的生物膜。4. 去垢剂是一端亲水一端疏水的两性小分子,是分离与研究膜蛋白的常用试剂。5. 膜内在蛋白又称整合蛋白,多数为跨膜蛋白,与膜紧密结合。6. 细胞外被又称糖萼,曾用来指细胞膜外表面覆盖的一层粘多糖基质,实际上细胞外被中的糖与细胞膜的蛋白分子或脂质分子是共价结合
2、的,形成糖蛋白和糖脂,所以,细胞外被应是细胞膜的正常结构组分,它不仅对膜蛋白起保护作用,而且在细胞识别中起重要作用。7. 细胞外基质是指分布于细胞外空间,由细胞分泌的蛋白和多糖所构成的网络结构。细胞外基质将细胞粘连在一起构成组织,同时,提供一个细胞外网架,在组织中或组织之间起支持作用。8. 透明质酸是一种重要的糖胺聚糖,是增殖细胞和迁移细胞胞外基质的主要成分,尤其在胚胎组织中。9. 细胞连接是多细胞有机体中相邻细胞之间通过细胞质膜相互联系,协同作用的重要组织方式。10. 细胞粘着在细胞识别的基础上,同类细胞发生聚集,形成细胞团或组织的过程。11. 整联蛋白家族细胞膜上能够识别并结合各种能够含
3、RGD 三肽顺序的受体称整联蛋白家族。12. 连接子构成间隙连接的基本单位。13. 免疫球蛋白超家族的 CAM分子结构中具有与免疫球蛋白类似的结构域的 CAM 超家族。二、选择题1.D 2.A 3.B 4.D 5.A 6.C 7.A 8.C 9.C 10. B 11.C 12.C 13.B 14.D 15.A 16.B 17.B 18.D 19.C 20.D 21.B 22.C三、判断题1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.四、填空题 1. 流动性、不对称性 2. 螺旋 3.运输、识别、酶活性、细胞连接、信号转导 4.去垢剂 5. 糖脂 6. 脂肪酸长度、脂肪酸饱和度、温度、胆固
4、醇含量 7. 胶原、30% 8. 水不溶性 9. 原胶原 10. 氨基己糖、糖醛酸 11. 透明质酸、4-硫酸软骨素、硫酸皮肤素、硫酸乙酰肝素 12. 层粘连蛋白 13. 整联蛋白 14. 1/4、平行 15. 封闭连接、锚定连接、通讯连接;锚定 16. 高等植物 17. 可兴奋细胞 18. 间隙连接、胞间连丝、化学突触 19. 封闭蛋白(occludin) 、 claudins 20. 连接子 21. RGD;Arg、Gly、Asp五、问答题1. 荧光抗体免疫标记实验是分别用抗鼠细胞膜蛋白的荧光抗体和抗人细胞膜蛋白的荧光抗体标记小鼠和人的细胞表面,使这两种细胞融合,观察不同颜色的荧光在融合细
5、胞表面的扩散和分布。滤去红色荧光或绿色荧光则显示荧光均匀地分布在融合细胞表面。用荧光素标记膜蛋白或膜脂,然后用激光束照射细胞表面某一区域,使被照射区的荧光淬灭变暗。由于膜的流动性,淬灭区域的亮度逐渐增加,最后恢复到与周围的荧光强度相等。2. 膜脂的不对称性是指同一种膜脂分子在膜的脂双层中呈不均匀分布;膜蛋白的不对称性是指每种膜蛋白分子在细胞膜上都具有明确的方向性。3. 胶原在细胞外基质中含量最高,刚性及抗张力强度最大,构成细胞外基质的骨架结构,细胞外基质中的其他成分通过与胶原结合形成结构与功能的复合体。胶原可被胶原酶特异降解,而渗入到胞外基质信号传递的调控网络中。4. 蛋白聚糖见于所有结缔组织
6、和细胞外基质及许多细胞表面,由糖胺聚糖与核心蛋白的丝氨酸残基共价连接形成的巨分子,蛋白聚糖可与成纤维细胞生长因子,转化生长因子 (TGF)等多种生长因子结合,因而可视为细胞外的激素富集与储存库,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。5. 紧密连接可阻止可溶性物质从上皮细胞层一端扩散到另一端,因此起到重要的封闭作用;同时还将上皮细胞的游离端与基底面细胞膜上的膜蛋白相互隔离,以行使其各自不同的膜功能,因此紧密连接还具有隔离和一定的支持功能。6. 桥粒存在于两相邻细胞之间,细胞与细胞间两侧对称出现加厚成板状的致密斑,上附中间纤维,通过Ca2+粘素连接。桥粒连接使整个上皮层的中等
7、纤维形成了一个完整的网络,增加了整体的强度。半桥粒在形态上与桥粒类似,但功能和化学组成不同。它通过细胞膜上的膜蛋白整联蛋白将上皮细胞固着在基底膜上,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。7. 间隙连接分布广泛,几乎所有动物组织中均存在间隙连接。间隙连接为点阵排列的颗粒,基本结构单位为连接子,每个连接子由 6 个相同或相似的跨膜蛋白亚单位 connexin 环绕,中心形成一个直径约 1.5nm的孔道。相邻细胞膜上的两个连接子对接便形成了一个间隙连接单位。间隙连接的功能有:细胞粘着,细胞彼此连接在一起;细胞通讯,间隙连接在物质的通道具有选择性,形成细胞间的代谢偶联,同时连接处的电
8、阻抗很低,形成细胞间的电偶联可以使细胞群的活动同步化。8. 细胞粘着因子主要是位于细胞膜上的糖蛋白,细胞外基质主要是高分子量的蛋白质;两者的作用相似,共同参与细胞的连接,通常细胞不直接与型胶原或蛋白聚糖结合,而是通过层粘着蛋白将细胞锚定在基膜上,层粘着蛋白再通过 RGD 序列与粘着因子结合。9. 教材 P818410. 细胞膜作为细胞的内外边界,结构复杂,功能多样。主要功能如下: (1)为细胞的生命活动提供相对稳定的内环境; (2)选择性的物质运输,包括代谢底物的输入与代谢产物的排除,其中伴随着能量的传递; (3)提供细胞识别位点,并完成细胞内外信息跨膜传递; (4)为多种酶提供结合位点,使酶
9、促反应高效而有序地进行; (5)介导细胞与细胞、细胞与基质之间的连接; (6)细胞膜参与形成具有不同功能的细胞表面的特化结构。11. 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,10 分钟后不同颜色的荧光在融合细胞表面开始扩散,40 分钟后已分辨不出融合细胞表面绿色荧光或红色荧光区域,如加上不同的滤光片则显示红色荧光或绿色荧光都均匀地分布在融合细胞表面。此实验清楚地显示了与抗体结合的膜蛋白在质膜上的运动。光脱色荧光恢复技术(fluorescence recovery a
10、fter photobleaching, FRAP)。是研究膜蛋白或膜脂流动性的基本实验技术之一。首先用荧光物质标记膜蛋白或膜脂,然后用激光束照射细胞表面某一区域,使被照射区域的荧光淬灭变暗形成一个漂白斑。由于膜的流动性,漂白斑周围的荧光物质随着膜蛋白或膜脂的流动逐渐将漂白斑覆盖,使淬灭区域的亮度逐渐增加,最后恢复到与周围的荧光光强度相等。这种方法不仅能够证明膜的流动性,同时也能测量膜蛋白扩散的速率。12.物质运输;识别作用13. P97 10614. P95 9715. 细胞连接可分为三大类:封闭连接、锚定连接和通讯连接P87 94第五章 物质运输1. 试述协助扩散与简单扩散的区别。简单扩散
11、(自由扩散)和协助扩散是被动运输的两种形式。二者转运的动力都来自物质的浓度梯度,不需要细胞提供代谢能量。二者的主要区别:简单扩散,只有小分子量的不带电或疏水分子以简单扩散的方式跨膜。不依赖于膜蛋白,所以不具有特异性。扩散的速度正比于膜两侧该离子的浓度梯度。协助扩散,与简单扩散不同,分子的协助扩散依赖于特定的内在膜蛋白,常称之为单向转运蛋白质。分子结合到膜一侧的蛋白质上,该蛋白质发生构象变化将该分子转运到膜的另一侧并释放。转运蛋白对于某特定分子或一组结构相似分子具有专一性。2. 试述 Na-K 泵及钙泵的工作原理。Na-K 泵即 Na+-K+ATP 酶,一般认为是由 2 个大亚基、2 个小亚基组
12、成的 4 聚体。Na+-K+ATP 酶通过磷酸化和去磷酸化过程发生构象的变化,导致与 Na+、K+的亲和力发生变化。在膜内侧 Na+与酶结合,激活 ATP 酶活性,使 ATP 分解,酶被磷酸化,构象发生变化,于是与 Na+结合的部位转向膜外侧;这种磷酸化的酶对 Na+的亲和力低,对 K+的亲和力高,因而在膜外侧释放 Na+、而与 K+结合。K+ 与磷酸化酶结合后促使酶去磷酸化,酶的构象恢复原状,于是与 K+结合的部位转向膜内侧,K+ 与酶的亲和力降低,使 K+在膜内被释放,而又与 Na+结合。其总的结果是每一循环消耗一个 ATP;转运出三个 Na+,转进两个 K+。钙离子泵对于细胞是非常重要的
13、,因为钙离子通常与信号转导有关,钙离子浓度的变化会引起细胞内信号途径的反应,导致一系列的生理变化。通常细胞内钙离子浓度(10 -7M)显著低于细胞外钙离子浓度(10 -3M) ,主要是因为质膜和内质网膜上存在钙离子转运体系,细胞内钙离子泵有两类:其一是 P 型离子泵,其原理与钠钾泵相似,每分解一个 ATP 分子,泵出 2 个 Ca2+。另一类叫做钠钙交换器(Na+-Ca2+ exchanger) ,属于反向协同运输体系(antiporter) ,通过钠钙交换来转运钙离子。3. 质子泵的主要类型。质子泵有三种类型:P-type:载体蛋白利用 ATP 使自身磷酸化(phosphorylation)
14、 ,发生构象的改变来转移质子或其它离子,如植物细胞膜上的 H+泵、动物细胞的 Na+-K+泵、Ca2+离子泵,H+-K+ATP 酶(位于胃表皮细胞,分泌胃酸) 。 V-type:位于小泡( vacuole)的膜上,由许多亚基构成,水解 ATP 产生能量,但不发生自磷酸化,位于溶酶体膜、动物细胞的内吞体、高尔基体的囊泡膜、植物液泡膜上。 F-type:是由许多亚基构成的管状结构,H 沿浓度梯度运动,所释放的能量与 ATP 合成耦联起来,所以也叫 ATP 合酶(ATP synthase) ,F 是氧化磷酸化或光合磷酸化偶联因子(factor)的缩写。F 型质子泵位于细菌质膜,线粒体内膜和叶绿体的类
15、囊体膜上,其详细结构将在线粒体与叶绿体一章讲解。F 型质子泵不仅可以利用质子动力势将 ADP 转化成 ATP,也可以利用水解 ATP 释放的能量转移质子。4. 离子通道蛋白与载体蛋白的区别,以及离子通道蛋白作用特点以及主要类型。教材 P110,P1111125. 协同运输的机制。协同运输(cotransport)是一类靠间接提供能量完成的主动运输方式。物质跨膜运动所需要的能量来自膜两侧离子的电化学浓度梯度,而维持这种电化学势的是钠钾泵或质子泵。动物细胞中常常利用膜两侧 Na+浓度梯度来驱动,植物细胞和细菌常利用 H+浓度梯度来驱动。根据物质运输方向与离子沿浓度梯度的转移方向,协同运输又可分为共
16、运输(symport)和对向运输(antiport) 。 共运输:指物质运输方向与离子转移方向相同。如动物小肠细胞对对葡萄糖的吸收就是伴随着 Na+的进入,细胞内的 Na+离子又被钠钾泵泵出细胞外,细胞内始终保持较低的钠离子浓度,形成电化学梯度。在某些细菌中,乳糖的吸收伴随着H+的进入,每转移一个 H+吸收一个乳糖分子。对向运输:物质跨膜运动的方向与离子转移的方向相反,如动物细胞常通过 Na+/H+反向协同运输的方式来转运 H+以调节细胞内的 PH 值,即 Na+的进入胞内伴随者 H+的排出。此外质子泵可直接利用 ATP 运输 H+来调节细胞 PH 值。 6. 试述胞饮作用与吞噬作用的区别;胞
17、饮小泡形成的机理。(1)胞饮作用与吞噬作用主要有三点区别:内吞泡的大小不同,胞饮泡直径一般小于 150nm,而吞噬泡直径往往大于 250nm。所有真核细胞都能通过胞饮作用连续摄入溶液和分子,而大的颗粒性物质则主要是通过特殊的吞噬细胞摄入的,前者是一个连续发生的过程,后者首先需要被吞噬物与细胞表面结合并激活细胞表面受体,因此是一个信号触发过程(triggered process) 。胞吞泡形成机制不同。(2)胞饮小泡的形成需要网格蛋白(clathrin)或这一类蛋白的帮助。网格蛋白是由相对分子量为180103 的重链和 351034010 3 的轻链组成的二聚体,三个二聚体形成组成包被的结构单位
18、三脚蛋白复合物(three-leggedprotein complex) 。当配体与膜上受体结合后,网格蛋白聚集在膜下的一侧,逐渐形成直径 50100nm 的质膜凹陷,称网格蛋白包被小窝(clathrin coatedpit) ,一种小分子 GTP 结合蛋白(dynamin )在深陷包被小窝的颈部组装成环,dynamin 蛋白水解与其结合的 GTP 引起颈部缢缩,最终脱离质膜形成网格蛋白包被小泡 (clathrin coated vesicle) ,几秒钟后,网格蛋白便脱离包被小泡返回质膜附近重复使用,去被的囊泡与早胞内体(early endosome)融合。将转运分子与部分胞外液体摄入细胞。
19、在大分子跨膜转运中,网格蛋白本身并不起捕获特异转运分子的作用,有特异性选择作用的是包被中另一类接合素蛋白(adaptin) ,它既能结合网格蛋白,又能识别跨膜受体胞质面的尾部肽信号(peptide signal) ,从而通过网格蛋白包被小泡介导跨膜受体及其结合配体的选择性运输。在膜泡运输中,不同途径的转运小泡可能结合不同的包被蛋白,除网格蛋白包被小泡外,还有一类 COP 蛋白包被小泡(COP-coated vesicle) ,介导内质网和高尔基体之间非选择性的膜泡运输;同样接合素蛋白至少也有两类:一类与网格蛋白结合,负责受体介导的内吞作用;另一类也与网格蛋白结合,但负责高尔基体向溶酶体的膜泡运
20、输。7. 说明组成型胞吐与调节型胞吐的区别。教材 P121第六章 信号转导一、名词解释1、细胞通讯是指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。2、细胞识别是指细胞通过其表面的受体与胞外信号物质分子选择性的相互作用,从而导致细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。3、受体是一种能够识别和选择性结合某种配体的大分子,当与配体结合后,通过信号转导作用将胞外信号转换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。4、信号转导指细胞外的信号与细胞表面受体结合,在细胞内形成第二信使,由第二信使介导下游细胞反应。5、第二信使指由细胞外信号分子与受体作
21、用后在细胞内产生的最早的信号分子。6、离子通道偶联的受体是由多亚基组成的受体离子通道复合体,本身既有结合位点,又是离子通道,其跨膜信号转导无需中间步骤。7、G 蛋白偶联的受体,是指配体受体复合物与靶蛋白的作用要通过 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。8、酶偶联的受体指在细胞表面与胞外配体结合时可激活受体胞内酶活性的受体。9、整联蛋白是细胞表面的跨膜蛋白,由 和 两个亚基组成的异二聚体。10、信号通路指细胞接受外界信号,通过一整套特定的机制,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。11、类激素分子是化学结构相似的亲脂性
22、小分子,分子相对质量为 300 左右,可以通过简单扩散跨越质膜进入细胞内12、整联蛋白是细胞表面的跨膜蛋白,由 和 两个亚基组成的异二聚体,其胞外段具有多种胞外基质组分的结合位点,包括纤连蛋白,胶原和蛋白聚糖.13 、细胞通讯:是指一个细胞发出的信息通过介质传递到另一个细胞产生的相应的反应。 14 细胞识别:是指细胞通过其表面受体与胞外信号物质分子(配体)选择性地相互作用,从而导致细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15 、受体:一种能够识别和选择性结合某种配体的大分子,当与配体结合后,通过信号转导作用将胞外信号转换为胞内化学或物理的信号,一启动一系列过程,最终表现为
23、生物学效应。16 、第二信使学说:胞外的物质不能进入细胞,它作用于细胞表面的受体,而导致产生胞内地二信使,从而激发一系列的化学反应,最后产生一定的生理效应,第二信使的降解使其信号作用终止。17、受体二聚化:配体在胞外与受体结合并引起构象变化,但是单个跨膜 螺旋无法传递这种构象变化,因此两个配体结合形成同源或异源二聚体,这一过程就是受体二聚化二、填空题1、分泌化学信号细胞间接触性依赖细胞间形成间隙连接2、亲脂性信号分子,亲水性信号分子3、甾类激素、甲状腺素;神经递质、生长因子、局部化学递质和大多数激素4、NO5、 亚基与腺苷酸环化酶结合,直接抑制酶的活性;通过 亚基复合物与游离的 Gs 亚基结合
24、,阻断 Gs 的 亚基对腺苷酸环化酶的活性6、cAMP ,cGMP,三磷酸肌醇,二酰基甘油7、激素激活的基因调控蛋白,细胞内受体超家族8、与配体结合的区域;产生效应的区域9、神经细胞或其他可兴奋细胞间的突触信号传递;质膜内胞浆的一侧;跨膜10、离子通道偶联的受体酶偶联的受体G 蛋白偶联的受体11、三聚体 GTP 结合调节蛋白12、3,13、单,7;外,内;信号,G 蛋白14、cAMP 信号通路,磷脂酰肌醇信号通路15、激活型激素受体 Rs抑制型激素受体 Rs与 GDP 结合的活化型调节蛋白 Gs与 GDP 结合的抑制型调节蛋白 Gi催化成分 C16、多通路、多环节、多层次、高度复杂,可控17、
25、构成一个复杂的信号网络系统,非线性18、胞外亲脂性信号分子;胞外亲水性信号分子19、细胞外信号分子20、位于 C 端的激素结合位点、位于中部富含 Cys 具有锌指结构的 DNA 或 Hsp90 结合位点、位于 N 端的转录激活结构域21、抑制性蛋白,非活化状态;抑制性蛋白,暴露它的 DNA 结合位点22、直接活化少数特殊基因转录的初级反应阶段;发生迅速初级反应的基因产物再活化其他基因产生延迟的次级反应,对初级反应起放大作用23、自由基性质,脂溶性24、胞外,血管内皮细胞,神经细胞;一氧化氮合酶,L 精氨酸,还原型辅酶(NADPH) ,NO,L-瓜氨酸25、硝酸甘油在体内转化为 NO,可舒张血管
26、,从而减轻心脏负荷和心肌的需要量26、细胞附着到胞外基质上,提供了一种细胞外环境调控细胞内活性的渠道27、机械结构功能,信号传递功能28、由细胞表面到细胞核的信号通路,由细胞表面到细胞质核糖体的信号通路29、自分泌,化学突触30、亲脂性,亲水性31、亲脂性,激素受体复合物32、亲水性,脂双分子层;受体,第二信使,蛋白激酶,蛋白磷酸酶33、细胞内受体,细胞表面受体 34、配体与受体在结构上的互补性35、下降36、表面受体的数目,钝化受体感性,信号蛋白37、蛋白激酶使之磷酸化;GTP 结合蛋白,GTP,GDP38、 亚基,ADP39、腺苷酸环化酶,磷脂酶 C40、肾上腺素,胰高血糖素41、调节亚基
27、,无活性的催化,调节亚基42、cAMP,DG,1,4,5-三磷酸肌醇,钙离子43、跨膜蛋白,有丝分裂44、酪氨酸蛋白激酶,SH245、去磷酸化46、被 DG 激酶磷酸化为磷脂酸,被 DG 酯酶水解成单酯酰甘油47、Ras,GTP,GDP48、有丝分裂三、判断1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28 29. 30. 31. 32. 33. 四、选择题1-5:ABBAA; 6-10:BABDB 11-15:BBACD; 16-18:CAA
28、五、问答题1、试述细胞以哪些方式进行通讯?各方式之间有何不同?细胞以三种方式进行通讯: 细胞通过分泌化学信号进行细胞间相互通讯,这是多细胞生物包括动物和植物最普遍采用的通讯方式; 细胞间接触性依赖的通讯,细胞间直接接触,通过与质膜结合的信号分子影响其他细胞; 细胞间形成间隙连接使细胞质相互沟通,通过交换小分子来实现代谢偶联或电偶联。2、细胞有哪几种方式通过分泌化学信号进行细胞间相互通讯?细胞分泌化学信号的作用方式可分为: 内分泌,由内分泌细胞分泌信号分子(激素到血液中,通过血液循环运送到体内各个部位,作用与靶细胞。旁分泌。细胞通过分泌局部化学介质到细胞外液中,通过局部扩散作用与邻近靶细胞。自分
29、泌。细胞对自身分泌的物质产生反应。 通过化学突触传递神经信号。此外,通过分泌外激素传递信息也属于通过化学信号进行细胞间通讯,作用于同类的其他个体。3、试述与信号传导有关的膜受体的类型与途径。与信号传导有关的膜受体有:离子通道偶联的受体、G 蛋白偶联的受体、与酶连接的受体。离子通道偶联的受体是由多亚基组成的受体离子通道复合体,本身既有信号结合位点,有是离子通道,其跨膜信号转道无需中间步骤。蛋白偶连的受体是指外界信号与受体结合后,受体必须通过 G 蛋白的介导才能激活有关的酶,引起细胞效应。他可分为以下传导途径:cAMP 信号体系、cGMP 信号体系、Ca 2 信号体系,磷脂酰基醇信号体系。与酶连接
30、的受体是指一些生长因子的受体,具有酪氨酸蛋白激酶活力素,当被信号激活时,受体本身的酪氨酸活化来完成信号的跨膜传递。4、简要说明 G 蛋白偶联受体介导的信号通路有何特点?G 蛋白偶连的受体是细胞表面由单条多肽经 7 次跨膜形成的受体,该信号通路是指配体受体复合物与靶细胞(酶或离子通道)的作用要通过与 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。根据产生第二信使的不同,它可分为:cAMP 信号通路和磷脂酰基醇信号通路。cAMP 信号通路的主要效应是激活靶细胞和开启基因表达,这是通过蛋白激酶 A 完成的。该信号途径涉及的反应链可表示为:激素G 蛋白偶连受体G
31、蛋白腺苷酸环化酶cAMP cAMP 依赖的蛋白激酶A基因调控蛋白基因转录。磷脂酰基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” 。5、概述受体酪氨酸激酶介导的信号通路的组成、特点.及其主要功能。受体酪氨酸激酶又称酪氨酸蛋白激酶受体,是细胞表面一大类重要受体家族,包括 6 个亚族。它的胞外配体是可溶性或膜结合的多肽或蛋白类激素,包括胰岛素和多种生长因子。该信号通路的特点是: 激活机制为受体之间的二聚体化自磷酸化活化自身; 没有特定的二级信使
32、,要求信号有特定的结构域; 有 Ras 分子开关的参与; 介导下游 MAPK 的激活。RTKRas 信号通路是这类受体所介导的重要信号通路,具有广泛的功能,包括调节细胞的增殖与分化,促进细胞的存活,以及细胞代谢过程中的调节与校正。6、总结细胞信号传递途径的组成与基本特征。细胞信号传递途径包括下列几步: 信号细胞受到外界刺激后形成特异的信号分子; 产生的信号分子经胞间传递到达受体的表面; 受体细胞对信号分子的识别,并与之相互作用转换为胞内信号; 信号在受体细胞内的传递; 受体细胞生理生化过程的变化。细胞的信号传递是多通路、多环节、多层次和高度复杂的可控过程。其主要特点有: 多途径、多层次的细胞信
33、号传递通路具有收敛或发散的特点; 细胞的信号转导既具有专一性又有作用机智的相似性; 信号转导过程具有信号放大作用,但这种放大作用又必须受到适度控制,这表现为信号的放大作用和信号所启动的作用的终止并存; 当细胞长期暴露在某种形式的刺激下,细胞对刺激的反应将会降低,这就是细胞进行适应。7、细胞是如何实现对信号的适应的?细胞以不同的方式产生对信号的适应:一是逐渐降低表面受体的数目,游离受体的减少降低了对外界信号的敏感度;二是快速钝化受体(受体本身脱敏) ,从而降低受体和配体的亲和力,降低受体对胞外微量配体的敏感性;三是在受体已被激活的情况下,其下游信号蛋白发生变化,使通路受阻。这种适应是通过副反馈实
34、现的,即强反应调节使其自身反应关闭的机制。8、试述细胞内 Ca2 浓度的控制机制。细胞内存在两种类型的 Ca通道:IP3 受体和 Ryanodine 受体分别位于内质网和肌浆微观状组织内。IP3和受体结合导致受体通道开放,使储存在有关细胞器内的 Ca释放到细胞质中。IP 3受体的开放除受IP3 调节外,还受到 Ca、Mg 和 ATP 等的调节。Ryanodine 受体组成与 IP3 相似,其活性部分受 Ca调节,Ca与其结合后可诱导其开放。细胞质膜上 Ca通道的开放导致 Ca向胞内流入,引起细胞质 Ca浓度的增加,Ca 浓度的增加反过来启动 Ryanodine 受体通道的开放,进而引起细胞质内
35、 Ca浓度的显著增加。9、比较 cAMP、PIP 2 及 RTK-Ras 三条信号通路之间的异同。教材 P13414710、叙述细胞内受体介导的信号通路的特点。教材 P12911、试述细胞信号传递的基本特点。教材 P151152具有收敛(Convergence )或发散(divergence)特点细胞的信号传导既具有专一性又有作用机制的相似性。配体与受体在结构上的互补性是细胞信号转导具有专一性的基础,同时,作用机制的相似性可以解释为什么几百种纷杂的胞外信号可以通过少数的几种第二信使介导细胞应答反应。信号的放大作用和信号所启动的作用的终止并存。细胞以不同的方式产生对信号的适应(失敏与减量调节)
36、。12、论述细胞内信号与细胞内受体相互作用有那些主要特点。略第七章 细胞器一、单选题1.C 2.D 3.A 4D 5.B 6.E 7.C 8.E 9.B 10.D 11.A 12.C 13C 14.E 15.A 16.C 17.B 18.C 19.D 20.C 21.C二、多选题1.CDE 2.ACDE 3.AB 4.ABCDE 5.ABCDE三、填空题1. 蛋白质 脂类 分泌蛋白 膜蛋白 驻留蛋白 溶酶体蛋白 膜脂 磷脂 脂肪 胆固醇 甾类激素2. 分泌细胞 浆细胞 神经细胞 肿瘤细胞 培养细胞3. 60 酸性 酸性 RNA 酶 酸性 DNA 酶 酸性磷酸酶 蛋白磷酸酶4. 细胞色素氧化酶
37、腺苷酸激酶 单胺氧化酶 苹果酸脱氢酶5. 磷酸多萜醇 糖基转移酶 Asn-X-Ser/Thr 天冬酰胺6. 导肽 带正电荷的碱性氨基酸 羟基氨基酸7. 光面内质网 清除脂溶性废物和其他有害物质的酶(如细胞色素 P450)8. N-乙酰葡萄糖胺 N-乙酰半乳糖胺9. COPII 有被小泡 膜囊边缘的出芽小泡 被转运的蛋白质分子本身10. 磷脂成分 呼吸类型 细胞色素 c 的一级结构11.粗面内质网(rER) 顺面内质网(SER) 核糖体 顺面内质网 粗面内质网12.顺面高尔基体网状结构(CGN) 高尔基体中间膜囊 反面高尔基体网状结构(TGN) 极性13.形成面 粗面内质网 运输 成熟面 分泌小
38、泡14.异质性 初级溶酶体 次级溶酶体 残余小体15.标志酶 酸性磷酸酶 标志酶 16.过氧化物酶体中的尿酸氧化酶等常形成晶格状结构17.半自主性 核基因组 其自身的基因组18.70s 原核细胞 80s 真核细胞四、是非题1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8 . 9. 10 . 五、名词解释1. 细胞质基质(cytoplasmic matrix):也称胞持溶胶,是细胞质中除各种细胞器及其内含物以外的较为均质而半透明的液体部分,包括细胞骨架及代谢酶类等大.分子。其功能主要是维持胞内离子环境、供给细胞生化反应底物并充当某些生化反应场所。2. 蛋白质的糖基化:是指单糖或寡糖与蛋白质共价结合形
39、成糖蛋白的过程。可分为两类:N- 连接的寡糖蛋白,发生在内质网腔内;O-连接的寡糖蛋白,发生在高尔基复合体内。3. 微粒体(microsome):用离心的方法可以将内质多断裂成许多封闭小泡,称为微粒体。它们是研究粗面内质多和滑面内质网的替代材料。4. 运输小泡(transfer vesicle):溶酶体的酶被包裹在运输小泡中,它由高尔基体的成熟面形成,它与内体的结合便生成初级溶酶体。由于运输小泡膜上只含有溶酶体酶的分选信号受体,所以运输小泡中只有溶酶体酶。5. “膜流”现象(membrane flow):由内质网“出芽”产生的运输小泡流向顺面高尔基体网状结构,与高尔基体中间膜囊融合,再从反面高
40、尔基体网状结构脱离,形成分泌泡流到细胞膜。当分泌泡将其内容物排除细胞后,它们的界限膜又与细胞膜融汇到一起,这种现象称为“膜流” ,它不仅在物质运输上起重要作用,而且还使膜性细胞器的膜成分不断得到补充和更新。6. 残余小体(residual body):吞噬性溶酶体到达末期阶段时,由于水解酶的活性下降,还残留一些未被消化和分解的物质,被保留在溶酶体内,形成在电镜下呈现电子密度较高、色调较深的残余物,这种溶酶体称为残余小体。7. 易位子(translocon ):指内质网膜上的一种蛋白质复合体,直径约 8.5mm,中心有一直径为 2mm 的“通道” ,其功能与新合成的多肽进入内质网腔有关。8.内质
41、网是由一层单位膜围成的形状大小不同的小管,小泡,扁囊状结构,相互连接形成一个连续的网状膜系统,膜系统的外部连着细胞膜,内部连着核膜,内质网是外运输蛋白及脂类的合成场所,并且不断补充着细胞膜.9.分子伴侣:细胞中的某些蛋白质可以识别正在合成的多肽或部分折叠的多肽并与多肽的某些部位相结合,从而帮助这些多肽转运,折叠或装配.这一类分子本身并不参与最终产物的形成,因此称为分子伴侣,例如:信号识别颗粒10.高尔基体是细胞内的一个极性细胞器,其主体由一个弓形的 48 个扁平膜囊构成,称为高尔基体中间膜囊,其凸面有管网状结构和来自粗面内质网的运输小泡,称为顺面或形成面其凹面也有管网状结构和分泌小泡称之为反面
42、或成熟面,高尔基体是细胞外输蛋白的分选,配送中心11.内体:也称前溶体,其膜上有依耐 ATP 的质子泵,能泵入 H+,使得囊泡内的 PH 值降低,含有溶酶体酶的运输小泡与内体溶合后,才变为初溶酶体.12.溶酶体:它是一种异质性细胞器,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的消化作用,它分为初级溶酶体和残余小体13.过氧化物酶体又称微体,是单层膜围绕的,内含一种或几种氧化酶类的细胞器,它常含有两种酶,即依赖于黄素(FAD)的氧化氢酶/14.核糖体是合成蛋白质的细胞器,几乎存在于一切细胞内,其主要成分是蛋白质与 DNA,通常情况下,它分为附着核糖体与游离核糖体六、
43、问答题1、比较粗面内质网和滑面内质网的形态结构与功能。二者相同之处:均属于内质多膜系统,都是由封闭的膜与管腔构成,并且管腔相通。二者不同之处:滑面内质网膜光滑,不含核糖体。在功能方面:粗面内质网主要合成运输蛋白、N-连接的糖蛋白膜质等;滑面内质网主要合成包括膜质以外的脂肪、胆固醇和甾类激素等脂类及糖原等,另外也参与分解糖原。2、指导分泌蛋白在粗面内质网上合成需要哪些结构及因子?它们各自的功能是什么?需要的结构有信号密码与信号肽。信号密码按其功能是由绝大多数外输蛋白基因 5端的 5490 个碱基组成的密码子,大部分编码疏水氨基酸,可指导合成信号肽将外输蛋白运输到指定位置。信号肽其功能是由信号密码
44、翻译出的一段由 1830 个疏水氨基酸组成的肽链,位于外输蛋白的 N-端,可指导外输蛋白在粗面内质网上合成,一旦进入内质网腔即被切除。需要的因子有信号识别颗粒(SRP) ,它的功能是,在细胞基质中存在信号肽识别颗粒,它是由 6 个多肽亚单位和 1 个小的 7sRNA 分子组成。它可先识别信号肽并与之结合,然后将信号肽-核糖体复合体带到另一个与其识别的粗面内质网膜上的停靠蛋白上,从而使外输蛋白的合成达到定位的目的。停靠蛋白是位于粗面内质网膜上的信号识别颗粒受体,为膜整合蛋白,暴露于内质网膜表面,可与 SRP 结合,帮助核糖体附着在内质网膜上。最后需要信号肽酶将进入内质网腔中的信号肽水解下来。3、
45、高尔基体如何完成对内质网合成的蛋白质的分类及运转功能?高尔基体的主要功能是将内质网合成的多种蛋白质进行加工、分类与包装,然后分门别类地运送到细胞特定的部位或分泌到细胞外,这里面起关键作用的是给不同类别的蛋白质加分选信号分子。以溶酶体的酶为例,溶酶体酶的糖链在高尔基体的顺面被磷酸化,因而所有并且只有溶酶体的酶带有 6-磷酸甘露糖(M6P)这个标记。在高尔基体反面膜囊上结合有 6-磷酸甘露糖的受体,这使得溶酶体的酶与其他蛋白质分离并起到局部浓缩的作用,最后浓缩的酶被装在分泌泡中被分泌出来。4、简述溶酶体的发生机理。溶酶体的水解酶上有其特异的信号斑,在粗面内质网腔内被含有甘露糖的糖链连接,然后糖链在
46、高尔基体的顺面被磷酸化,因而所有并且只有溶酶体的酶带有 6-磷酸甘露糖(M6P)这个标记。在高尔基体反面膜囊上结合有 6-磷酸甘露糖的受体,这使得溶酶体的酶与其他蛋白质分离并起到局部浓缩的作用,最后浓缩的酶被装在分泌泡中被分泌出来。分泌泡与酸性内体融合就形成了初级溶酶体。教材 P1861885、多数蛋白质都是糖基化的,该过程是在哪儿发生和怎样完成的?其功能是什么?糖基化作用(glycosylation)是将单糖或寡糖加到蛋白质上的过程,此过程在人质网腔中开始。短链寡糖在一种叫做磷酸多萜醇(dolichol)的内质网(ER)膜脂上聚合。当新生肽链上出现糖基化信号时,糖基转移酶即催化寡糖从磷酸多萜
47、醇上转移到新生蛋白质的特殊天冬酰胺的酰胺基(NH 2)上。这种寡糖链被称为 N-联糖(N-linked carbohydrate) 。在高尔基体中,N-联糖被进一步修饰。N-联糖主要由 N-乙酰葡萄胺、果糖、甘露糖、半乳糖和唾液酸组成。另一组糖称为 O-联糖(O-linked carbohydrate) ,它们被加到丝氨酸、苏氨酸、有时也会加在羟脯氨酸和羟赖氨酸的羟基上。O-联糖是在 ER 腔或高尔基体内通过酶的作用将糖一个接一个逐次到氨基酸的羟基上而合成的。O-联糖内常遇见的糖类有 N-乙酰半乳糖胺、半乳糖、唾液酸和岩藻糖。蛋白质糖基化的生理作用可概括为以下几点:为各种蛋白质打上不同的标志,
48、以利于保证糖蛋白从粗面内质网至高尔基体膜囊的单方向转运以及高尔基体的分类和包装;影响多肽的构象;提高蛋白质抗蛋白酶的能力,增强蛋白质的稳定性;影响蛋白质的水溶性及蛋白质所带电荷的性质。6、试概述细胞内的膜泡运输状况。提示(细胞内的膜泡运输是一个相当复杂的过程,为了叙述的方便,可将其分为几个部分:(1)从内质网向高尔基复合体的膜泡运输。 (2)分泌小泡的外排运输。 (3)内吞小泡的运输。 )7、为什么线粒体和叶绿体是半自主性细胞器?两者的遗传体系各有什么特点?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