细胞生物学翟中和第四版课后习题答案

1、精选优质文档-倾情为你奉上第四章：细胞膜与细胞表面1、生物膜的基本结构特征是什么？这些特征与它的生理功能有什么联系？以极性尾部相对，极性头部朝向水相的磷脂双分子层是组成生物膜的基本结构成分，蛋白分子以不同的方式镶嵌在脂双分子层中或结合在其表面。生物膜具有两个显著的特征，即膜的不对称性和膜的流动性：1）、生物膜结构的不对称性保证了膜功能的方向性，使膜两侧具有不同的功能，有的功能只发生在膜外侧，有的则在膜内侧，这是生物膜发生作用所必不可少的。如调节细胞内外Na+、K+的Na+K+ATP酶，其运转时所需的ATP是细胞内产生的，该酶的ATP结合点正是处于膜的内侧面；许多激素受体等接受细胞外信号的则处于

2、细胞外侧。2）、膜的流动性与物质运输、能量转换、细胞识别、药物对细胞的作用密切相关。可以说，一切膜的基本活动均在生物膜的流动状态下进行。2、 何为内在膜蛋白？它以什么方式与膜脂相结合？内在膜蛋白又称整合膜蛋白，这类蛋白部分或全部插入脂双层中，多数为横跨整个膜的跨膜蛋白。它与膜结合的主要方式有：1)、膜蛋白的跨膜结构域与脂双层分子的疏水核心的相互作用。2)、跨膜结构域两端携带正电荷的氨基酸残基，如精氨酸、赖氨酸等与磷脂分子带负电的极性头形成离子键，或带负电的氨基酸残基通过Ca+、Mg+等阳离子与带负电的磷脂极性头相互作用。3）、某些膜蛋白通过自身在细胞质基质一侧的半胱氨酸残基上共价结合的脂肪酸分

3、子，插到膜双层之间，进一步加强膜蛋白与脂双层的结合力，还有少数蛋白与糖脂共价结合。3、 从生物膜结构模型的演化，谈谈人们对生物膜的认识过程。生物膜结构模型的演化是人类认识细胞膜的一个循序渐进的过程，是随着实验技术和方法的改进而不断完善的：1）、1925年:质膜是由双层脂分子构成的；2)、1935年：提出“蛋白质脂质蛋白质”的三明治式的质膜结构模型，这一模型影响达20年之久；3）、1959年提出单位膜模型，并大胆推测所有的生物膜都是由“蛋白质脂质蛋白质”的单位膜构成；4）、1972年桑格和尼克森提出了生物膜的流动镶嵌模型，强调：膜的流动性，膜蛋白和膜脂均可侧向运动；膜蛋白分布的不对称性，有的镶嵌

4、在膜表面，有的嵌入或横跨脂双层分子。5）、“液态晶模型”和“板块镶嵌模型”等的提出，可看作是对流动镶嵌模型的补充。6）、1988年“脂筏模型”。从生物膜结构模型的演化过程可知，人们对事物的认识是在实践中不断深入、逐渐完善的过程。4、 红细胞膜骨架的基本结构与功能是什么？膜骨架是细胞质膜与膜内的细胞骨架纤维形成的复合结构。红细胞膜骨架蛋白主要包括：血影蛋白或称红膜肽，锚蛋白，带4、1蛋白和肌动蛋白。血影蛋白和肌动蛋白在维持膜的形状和固定其它膜蛋白的位置方面起重要作用。功能：参与维持细胞的形态，并协助细胞质膜完成多种的生理功能。第5章 、物质的跨膜运输1、 比较载体蛋白与通道蛋白的特点。1） 、膜

5、转运蛋白可以分为两类：载体蛋白和通道蛋白（又称离子通道）。它们以不同的方式辨别溶质。2）、载体蛋白是几乎所有类型的生物膜上普遍存在的多次跨膜的蛋白质分子。每种载体蛋白能与特定的溶质分子结合，通过一系列构象改变介导溶质分子的跨膜转运。具有高度选择性；具有类似于酶与底物作用的饱和动力学特征；对PH有依赖性。3）、离子通道有3个显著特征：极高的转运速率没有饱和值非连续性开放而是门控的。离子通道无需与溶质分子结合。它的开或关两种构象的调节，应答于适当的信号。根据应答信号的不同，离子通道又分为电压门通道、配体门通道、压力激活通道。2、 比较主动运输与被动运输的特点及其生物学意义。主动运输和被动运输的特点

6、：（1）浓度梯度：主动运输是物质逆浓度梯度或电化学梯度由低浓度一侧向高浓度一侧跨膜转运的方式；而被动运输是物质顺浓度梯度或电化学梯度由高浓度向低浓度方向的跨膜转运。（2）是否需能：主动运输需要代谢能（由ATP水解直接提供能量）或与释放能量的过程相偶联（协同运输）；而被动运输不需要提供能量。（3）膜转运蛋白：主动运输需要载体蛋白介导；被动运输有些需要载体介导（协助扩散、水孔蛋白），有的不需要（简单扩散）。被动运输意义：保证细胞或细胞器从周围环境中或表面摄取必要的营养物质及将分泌物、代谢物以及一些离子排到细胞外。主动运输意义：（1）保证细胞或细胞器从周围环境中或表面摄取必要的营养物质，即使这些营养

7、物质在周围环境中或表面的浓度低；（2）能够将细胞内的各种物质，如分泌物、代谢物以及一些离子排到细胞外，即使这些营养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。3、 比较P型离子泵、V质子泵、F型质子泵和ABC超家族。根据泵蛋白的结构和功能特性，依靠ATP水解供能的ATP驱动泵可分为4类：P型离子泵、V质子泵、F型质子泵和ABC超家族。前3种只转运离子，后一种主要是转运小分子。P型离子泵因在泵周期中利用ATP水解能形成磷酸化中间体而得名；V质子泵和F型质子泵两者彼此相似，但与P型离子泵无关且更为复杂，在功能上都只转

8、运质子，并且在转运H+过程中不形成磷酸化的中间体；V质子泵利用ATP水解供能从细胞质基质中逆H+电化学梯度泵出H+进入细胞器，以维持细胞质基质PH中性和细胞期内的PH酸性；F型质子泵以相反的方式发挥其生理作用，即H+顺浓度梯度运动，将所释放的能量与ATP合成耦联起来，因此称为H+ATP合成酶更贴切。ABC超家族含有更多的成员，也更为多样。4、 说明Na+-K+泵的工作原理及其生物学意义。Na+-K+泵是一种典型的主动运输方式，由ATP直接提供能量。Na+-K+泵存在于细胞膜上，是由和二个亚基组成的跨膜多次的整合膜蛋白，具有ATP酶活性。工作原理：在细胞内侧亚基与Na+相结合促进ATP水解，亚基

9、上的天门冬氨酸残基磷酸化引起亚基构象发生变化，将Na+泵出细胞，同时细胞外的K+与亚基的另一位点结合，使其去磷酸化，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进行。每个循环消耗一个ATP分子，泵出3个Na+和泵进2个K+。生物学意义：动物细胞借助Na+-K+泵维持细胞内低Na+高K+的离子环境，这种特殊的离子环境对维持细胞正常的生命活动，对神经冲动的传播以及对维持细胞的渗透平衡，恒定细胞的体积都是非常必要的。同时利用胞外高浓度的Na+所储存的能量，主动从细胞外摄取营养。还可以协助其它物质运输。5、 比较动物细胞、植物细胞和原生动

10、物细胞应付低渗膨胀的机制。不同细胞用不同的机制应付低渗膨胀：1）、动物细胞借助Na+-K+泵维持渗透平衡；2）、植物细胞以其坚韧的细胞壁防止膨胀和破裂，于是能耐受较大的跨膜渗透差异，并具有相应的生理功能，如保持植物茎坚挺，调节通过气孔的气体交换等；3）、生活在水中的一些原生生物（如草履虫），通过收缩泡收集和排除过量的水。4）、但对大多说细胞而言，Na+-K+泵对保持渗透平衡是十分关键的。6、 比较胞饮作用和吞噬作用的异同。1）、根据形成的胞吞泡的大小和胞吞物质，胞吞作用分为两种类型：胞吞物若为溶液，形成的囊泡较小，则称为胞饮作用：若胞吞物为大的颗粒性物质（如微生物和细胞碎片），形成的囊泡较大，

11、则称为吞噬作用。2)、同：是胞吞作用的两种类型。3）、异：胞吞泡的大小不同：胞饮泡直径一般小于150nm，而吞噬泡直径往往大于250nm；胞饮作用是一个连续发生的过程，所有真核细胞都能通过胞饮作用连续摄入溶质和分子；吞噬作用首先需要被吞噬物与细胞表面结合并激活细胞表面受体，是一个信号触发过程；胞饮泡的形成多为受体介导的过程，需要网格蛋白、结合素蛋白和结合蛋白等的帮助；吞噬泡的形成则需要微丝及其结合蛋白的帮助，在多细胞动物体内，只有某些特化细胞具有吞噬功能。7、 比较组成型胞吐途径和调节型胞吐途径的特点及其生物学意义。特点：组成型的外排途径存在于所有真核细胞中，而调节型外排途径仅存在于特化的分泌

12、细胞；前者是连续分泌过程而后者需要胞外信号刺激；前者的蛋白质转运过程除某些有特殊标志的驻留蛋白和调节型分泌泡外，其余蛋白的转运途径：粗面内质网高尔基体分泌泡细胞表面；后者产生的分泌物（如激素、粘液或消化酶）具有共同的分选机制，分选信号存在于蛋白本身，分选主要由高尔基体TGN上的受体类蛋白来决定。生物学意义：用于质膜的更新（囊泡内蛋白分泌到细胞外，成为膜脂、膜蛋白、胞外基质组分、营养或信号分子）和维持细胞的生长和生存。第六章：细胞的能量转换线粒体和叶绿体1、为什么说线粒体和叶绿体是细胞内的两种能量转换细胞器？线粒体和叶绿体都是高效的产生ATP的精密装置。尽管它们最初的能量来源不同，但却有着相似的

13、基本结构，而且以类似的方式合成ATP。叶绿体通过光合作用把光能转化为化学能，并储存于糖类、脂肪和蛋白质等大分子有机物中。线粒体是一种高效地将有机物转化为细胞生命活动的直接能源ATP的细胞器，是糖类、脂肪和氨基酸最终氧化释能的场所。ATP是细胞生命活动的直接供能者，也是细胞内能量的获得、转换、储存和利用等环节的联系纽带。2、试比较线粒体与叶绿体在基本结构方面的异同。1）基本结构的相同点：两者均具有封闭的两层单位膜结构，内膜向内折叠，并演化为极大扩增的内膜特化结构系统，内外膜之间有膜间隙。2）不同点：线粒体内膜向内折叠成嵴，内膜及嵴上内含电子传递链和ATP合成酶（基粒）；叶绿体内膜并不向内折叠成嵴

14、；在内膜包裹的基质中漂浮着类囊体结构，捕光系统、电子传递链和ATP合成酶都位于类囊体膜上。3、 为什么说三羧酸循环是真核细胞能量代谢的中心？糖脂蛋白质在分解代谢过程都要先生成，与结合进行三竣酸循环才能彻底氧化。即三梭酸循环是糖脂蛋白质的共同代谢途径。三梭酸循环为糖、脂肪酸、某些氨基酸等物质的提供小分子前体（如三羧酸循环中产生的是谷氨酸的前体） 也就是说三羧酸循环是糖、脂肪酸和某些氨基酸相互转变的代谢枢纽。总的来说，三羧酸循环中产生的中间体，既能为分解代懈提供来源又能为提供物质来源。4、 电子传递链与氧化磷酸化之间有何关系？电子传递链（呼吸链概念）；氧化磷酸化是指在呼吸链上与电子传递相偶联的由A

15、DP被磷酸化形成ATP的酶促过程。可把线粒体内膜中的呼吸链看做是质子泵，在电子经呼吸链传递给氧的过程中，可把基质中的H+泵至膜间隙。对NADH呼吸链来说，每传递一对电子，即电子穿过复合物I,II, 时都伴随质子从基质转移到膜间隙；而对FADH2呼吸链来说，电子不经过复合物I而是穿过复合物II，没有质子的转移，不合成ATP，所以呼吸链上的复合物I,II, 是呼吸链中电子传递与氧化磷酸化偶联的3个位点。化学渗透假说认为线粒体内膜对质子具有不可自由透过的性质，质子流流过 进入线粒体基质时，释放的自由能推动ATP合成。5、试比较线粒体的氧化磷酸化与叶绿体的光合磷酸化的异同点。氧化磷酸化光合磷酸化传递电

16、子对1对机制化学渗透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PSI、PSII两个光合系统电子供体NADH或FADH水的光解电子终受体1/2O2NADP+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3次2次偶联因子F1-F0-ATP酶CF1-CF0-ATP酶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类囊体腔产生ATP所需的H+2个H+3个H+6、 光系统中捕光复合物和反应中心复合物的结构与功能的关系如何？光系统是指光合作用中光吸收的功能单位，是由叶绿素、类胡萝卜素、脂和蛋白质组成的复合物。在叶绿体的类囊体膜上

17、存在两种不同类型的光系统：光系统II（PSII）和光系统I(PSI)。每一个光系统含有两个主要成分捕光复合物（LHC)和反应中心复合物。PS的反应中心复合物是由20多个不同的多肽组成的叶绿素蛋白质复合体，LHCII是由蛋白质、叶绿素、类胡萝卜素和脂质分子所组成的一个复杂的高度疏水性的膜蛋白复合物，还参与PS和PSI之间激发能分配的调节；PSI的反应中心复合物是一个包含多种不同还原中心的多蛋白复合体；LHCI由天线色素分子和几种不同的多肽组成，位于反应中心复合物的周围。捕光复合物吸收光能，并将光能迅速而有效地传递到反应中心复合物，反应中心复合物直接吸收光能或接受从捕光复合物传递来的光能而被激发后

18、，产生电荷分离和能量转换。7、氧化磷酸化偶联机制的化学渗透假说的主要论点是什么？有哪些证据？化学渗透假说主要论点：1）、NADH提供一对电子，经电子传递链最后为O2所接受；2）、电子传递链中的载氢体和电子传递体相间排列，每当电子由载氢体传向电子传递体时，载氢体的氢以H+的形式释放到内膜外；3）、完整的内膜对H+具有不可透性，所以随着电子传递过程的进行，H+在膜间隙积累，造成了内膜两侧的质子浓度差，从而产生了一定的势能差；4）、膜间隙中的H+有顺梯度差流回基质的趋向，当H+通过F1F0复合物进入基质时，ATP酶利用了这种势能合成了ATP；5）、F1F0复合物需要两个质子合成一个ATP分子。实验证

19、据：1）、根据精确测定，随着线粒体呼吸作用的进行，外部介质的酸度也不断提高，证实H+由线粒体基质向外流出，从而造成质子梯度和相应的膜电位。2）组装有ATP合成酶的类囊体膜浸入有pH梯度的溶液中，加入ADP，能合成ATP。8、 由核基因组编码、在细胞质核糖体上合成的蛋白质是如何运送至线粒体和叶绿体的功能部位上进行更新或装配的？由核基因组编码、在细胞质核糖体上合成，定位于线粒体基质中的蛋白，其导肽的N端带正电荷，含有导向基质的信息，在跨膜转运时，首先在细胞质Hsp70（分子伴侣）的参与下解折叠为伸展状态，然后与膜受体结合并在接触点处通过线粒体膜进入基质，其导肽即被基质中的蛋白水解，成为成熟的蛋白质

20、；定位于线粒体内膜或膜间隙的蛋白，是其在“伴侣分子”引导的导肽进入基质后进一步在伴侣分子的引导下进入（或定位）线粒体膜或膜间隙；定位于叶绿体基质中的蛋白，其前体蛋白(在细胞质中合成的) N端的转运肽仅具有导向基质的序列，引导其穿过叶绿体膜进入基质，由基质中特异的蛋白水解酶切去转运肽成为成熟蛋白质；定位于叶绿体类囊体中蛋白，其前体蛋白N端的转运肽有两个区域，分别引导两步转运，其N端含有导向基质的序列，引导其穿过叶绿体膜上由孔蛋白形成的通道进入基质；而C端含有导向类囊体的序列又引导其穿过类囊体膜，进入类囊体腔，因此，它的转运肽经历两次水解，一次在基质内，另一次在类囊体腔中；不是由转运肽决定的，是成

21、熟的捕光色素蛋白在其C端的跨膜区域类囊体导向序列（信号）引导多肽进入类囊腔中形成成熟蛋白。9、 试比较光合碳同化三条途径的主要异同点。高等植物的碳同化有3条途径：卡尔文循环（C3途径），C4途径和景天酸代谢（CAM）途径。 10、 为什么说线粒体和叶绿体是半自主性细胞器？1) 线粒体和叶绿体都有自我繁殖所必需的基本成分，有自身的DNA ，能自我复制，并有编码一定数量蛋白的遗传信息，具有独立进行转录和翻译的功能。2) 线粒体和叶绿体的绝大多数蛋白质都是由核基因编码，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。 3)在细胞核与发育成熟的线

22、粒体和叶绿体之间的协同作用关系中，细胞核的作用更重要，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，它们对核遗传系统有很大的依赖性。4）、由于线粒体、叶绿体的生长和增殖是受核基因组和其本身的基因组两套遗传系统的共同控制，因而，它们被称为是半自主性的细胞器。11、简述线粒体与叶绿体的内共生起源学说和非共生起源学说的主要论点及其实验证据。1）内共生起源学说：认为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。即它们是被原始真核细胞吞噬后，在共生关系中形成的。主要论据：基因组在大小、形态和结构方面与细菌相似；有自己完整的蛋白质合成系统，

23、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。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。以分裂的方式进行繁殖，与细菌的繁殖方式相同。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。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。发现介于胞内共生蓝藻与叶绿体之间的结构-蓝小体，其特征在很多方面可作为原始蓝藻向叶绿体演化的佐证。2）非共生起源学说：认为真核细胞的前身是一个进化上比较高等的好氧细菌，比典型的原核细胞大，这样就要逐渐增加呼吸作用的膜表面。开始是通过细菌CM的内陷、扩张和分化（形成的双层膜分别将基因组包围在其中）

24、，后形成了线粒体、叶绿体和细胞核的雏形。解释了真核细胞核被膜的形成与演化的渐进过程。实验证据不多无法解释为何线粒体、叶绿体与细菌在DNA分子结构和蛋白质合成性能上有那么多相似之处对线粒体和叶绿体的DNA酶、RNA酶和核糖体的来源也很难解释。真核细胞的细胞核能否起源于细菌的核区也很难解释。第7章 ：真核细胞内膜系统、蛋白质分选与膜泡运输1、细胞质基质的结构组分及其在细胞生命活动中的作用。 细胞质基质的主要结构成分及特点：水分子（约占70%）多以水化物的形式结合在蛋白质等大分子表面，仅部分游离；与中间代谢有关的数千种酶类以及细胞质骨架纤维蛋白等，这些蛋白质之间，或蛋白质与其他大分子之间都是通过弱次

25、级键而相互作用，并处于动态平衡中；其他分子如糖原和脂滴等。 功能：形成一个高度有序、处于动态平衡的结构体系；完成各种中间代谢过程；维持细胞形态、细胞运动、胞内物质运输及能量传递等；蛋白质的分选和运输；蛋白质的修饰和选择性地降解；帮助变性或错误折叠的蛋白质重新折叠，形成正确的分子构象。2、比较糙面内质网和光面内质网的形态结构与功能。主要存在细胞：前者主要存在于分泌蛋白的细胞；后者广泛存在于分泌内固醇的细胞。形状：前者多呈扁囊状，排列较为整齐；后者多为分支管状，形成较为复杂的立体结构。表面附着物：前者主要是核糖体，后者无核糖体附着，但有其它多种酶。主要功能：前者进行分泌的蛋白和多种膜蛋白的加工；后

26、者主要参与合成脂质，还有解毒和储存Ca2+的功能。3、 细胞内蛋白质合成部位及其去向如何？细胞中的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。有些蛋白质刚合成不久便转移至内质网膜上，继续进行蛋白质合成;其它的多肽是在细胞质基质中“游离”核糖体上合成的。 在内质网上合成的蛋白质，经过修饰后，可能整合在内质网、高尔基体、溶酶体的膜上或滞留在上述细胞器中，还有一部分经内质网、高尔基体、囊泡的转运，最后分泌的细胞外。 在“游离”核糖体上合成的蛋白质，有些继续停留在细胞质中，作为一些酶类活形成细胞骨架;有些则是整合到细胞膜上，形成质膜外周蛋白;还有一些蛋白质进入细胞核、线粒体、叶绿体中行使功能

27、。4、糙面内质网上合成哪几类蛋白质？它们在内质网上合成的生物学意义又是什么？1）蛋白质合成起始于细胞质基质中“游离”核糖体，转移到糙面内质网，多肽链一边延伸一边穿过内质网膜进入内质网，合成的蛋白质主要包括：向细胞外分泌的蛋白质；膜的整合蛋白；构成内膜系统细胞器中的可溶性驻留蛋白。2）生物学意义在于：蛋白质在内质网合成后，再由内质网和高尔基体中的一些酶进行修饰和加工，内质网为这些蛋白质准确有效地到达目的地提供了必要条件。5、指导分泌性蛋白在糙面内质网上合成需要哪些主要结构或因子？它们如何协同作用完成肽链在内质网上合成？1）需要的结构或因子：胰腺细胞分泌的酶、浆细胞分泌的抗体、小肠杯状细胞分泌的粘

28、蛋白、内分泌腺分泌的多肽类激素、胞外基质成分等。2）协同作用：分泌性蛋白N端序列作为信号肽，指导分泌性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。只有N端信号序列而没有停止序列的多肽，合成后进入内质网腔中；停止转移序列位于多肽分子的中部，合成后最终成为跨膜蛋白；含多个起始转移序列和多个停止转移序列的多肽会成为多次跨膜的膜蛋白。6、结合高尔基体的结构特征，谈谈它是怎样行使其生理功能的？1) 结构特征: 一些排列较为整齐的扁平膜囊堆叠在一起， 构成了高尔基复合体的主体结构。膜囊周围又有大量的大小不等的囊泡结构。 高尔基体是一种有极性的细胞器。在很多细胞中，高尔基体靠近核的一面，囊泡弯曲

29、呈凸面, 称为形成面或顺面；面向细胞质膜的一面常呈凹面，称为成熟面或反面。从顺面到反面，囊泡膜的厚度逐渐增大。 2) 功能：将内质网合成的多种蛋白质进行加工、分类和包装，然后分门别类地运送到细胞特定的部位或分泌到细胞外；内质网上合成的脂质一部分也要通过高尔基体向细胞质膜的溶酶体膜等部位运输，因此可以说，高尔基体是细胞内大分子运输的一个主要交通枢纽；高尔基体还是细胞内糖类合成的工厂，在细胞生命活动中起多种重要的作用。 7、蛋白质的糖基化的基本类型、特征及生物学意义是什么？1）基本类型： N连接的糖基化；O连接的糖基化2）特征： N连接与O连接的寡糖比较 类 型特 征 N-连接O-连接1合成部位2

30、合成方式3与之结合的4最终长度5第一个糖残基糙面内质网和高尔基体来自同一个寡糖前体天冬酰胺至少5个糖残基N乙酰葡糖胺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14个糖残基，但ABO血型抗原较长N乙酰半乳糖胺等3)蛋白质糖基化的特点及其生物学意义糖蛋白寡糖链的合成与加工没有模板，靠不同的酶在细胞不同间隔中经历复杂的加工过程才能完成。糖基化作为部分蛋白质的分选信号，以有利于分类、包装和装运；对多数由高尔基体分选的蛋白质来说，糖基化的主要作用是：使蛋白质在成熟过程中折叠成正确构象；增加蛋白质的稳定性；多羟基糖侧链影响蛋白质的水溶性及蛋白质所带电荷的性质。（4）进化上的意义：寡糖链

31、具有一定的刚性，从而限制了其它大分子接近细胞表面的膜蛋白，这就可能使真核细胞的祖先具有一个保护性的外被，同时又不象细胞壁那样限制细胞的形状与运动。 8、溶酶体是怎样发生的？它有哪些基本功能？1）发生途径：溶酶体酶合成在糙面内质网上合成并经N-连接的糖基化修饰后转至高尔基体，在高尔基体的顺面膜囊中寡糖链上的甘露糖残基被磷酸化形成M6P，在高尔基体的反面膜囊和TGN膜上存在M6P的受体，这样溶酶体的酶与其他蛋白质区分开来，并得以浓缩，最后以出芽的方式转运到溶酶体中，M6P的受体返回高尔基体。2）基本功能：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，防御功能（如巨噬细胞可以识别并吞噬入

32、侵的病毒或细菌，在溶酶体作用下将其杀死并进一步降解）；作为细胞内的消化“器官”为细胞提供营养；在分泌腺细胞中，溶酶体常常摄入分泌颗粒，可能参与分泌过程的调节；参与清除赘生组织或退行性变化的细胞（如蝌蚪尾巴的退化）；（6）受精过程中的精子的顶体反应。 9、过氧化物酶体与溶酶体有哪些区别？怎样理解过氧化物酶体是异质性的细胞器？1）区别：过氧化物酶体和初级溶酶体的形态与大小类似，但过氧化物酶体中的尿酸氧化酶等常形成晶格状结构，可作为电镜下识别的主要特征。特征初级溶酶体过氧化物酶体形态大小多呈球形，直径0.2-0.5微米，无酶晶体球形，哺乳动物细胞中直径多在0.15-0.25微米，内常有酶的晶体酶种类

33、酸性水解酶含有氧化酶类PH5左右7左右是否需要O2不需要需要功能细胞内的消化作用多种功能发生酶在糙面内质网中合成，经高尔基体出芽形成酶主要在细胞质基质中合成，经分裂和组装形成识别的标志酶酸性水解酶等过氧化氢酶2） 在不同生物细胞中甚至单细胞生物的不同个体中，过氧化物酶体所含酶的种类及其行使的功能都有所不同，因此说过氧化物酶体是异质性的细胞器。10. 图解说明细胞内膜系统的各种细胞器在结构和功能上的联系。11. 何谓蛋白质的分选？图解真核细胞内蛋白质分选途径。（p202204）蛋白质和分选指依靠蛋白质自身信号序列，从蛋白质起始合成部位转运到其功能发挥部位的过程。核基因编码的蛋白质的分选大体可分为

34、后翻译转运途径和共翻译转运途径。12. 已知的膜泡运输有哪几种类型？各自主要功能如何？13、怎样理解细胞结构组装的生物学意义？生物大分子向复杂的细胞结构及结构体系的组装方式大体可分为：自我组装、协助组装、直接组装。有些组装过程需要ATP或GTP提供能量。组装具有重要的生物学意义：1）减少和校正蛋白质合成中出现的错误；2）可大大减少所需要的遗传物质信息量；3）通过组装与去组装更容易调节与控制多种生物学过程。第8章 、细胞信号转导1、试述细胞以哪些方式进行通讯？各种方式之间有何不同？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。1）细胞的通讯方式细胞以三种方式进行通讯：细胞

35、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）细胞通讯方式之间不同点通过细胞分泌化学信号的通讯方式：细胞间的通讯需要细胞分泌化学信号；细胞接触性依赖的通讯方式：细胞间直接接触，不需要分泌的化学信号分子的释放，是通过与质膜结合的信号分子与其相接触的靶细胞质膜上的受体分子相结合，影响其他细胞。细胞间隙连接的通讯方式：细胞间通过孔隙交换小分子实现代谢偶联或电偶联。2、何谓信号传递中的分子开关蛋白？举例说明其作用

36、机制。具有可逆磷酸化控制的蛋白激酶称为分子开关蛋白。分子开关的蛋白有两类：1）通过磷酸化传递信号的开关蛋白：其活性由蛋白激酶使之磷酸化而开启，由蛋白磷酸酯酶使之去磷酸化而关闭；2）通过结合蛋白传递信号的分子开关蛋白：由GTP结合蛋白组成，结合GTP而活化，结合GDP而失活。作用机制：如NO（包内第二信使分子）在导致血管平滑肌舒张中的作用机制，即NO导致靶细胞内的可溶性鸟苷酸活化，血管内皮细胞释放NO，应答神经终末的刺激，NO扩散进入靶细胞与靶蛋白结合，快速导致血管平滑肌的舒张，从而引起血管扩张、血流畅通。3、 试分析细胞信号系统的组成及作用。4、 简要比较G蛋白偶联受体介导的信号通路有何异同？

37、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。RTK- Ras信号通路：配体RTK adaptor GRFRasRaf（MAPKKK）MAPKKMAPK进入细胞核其它激酶或基因调控蛋白（转录因子）的磷酸化修钸。信号通路的组成：配体生长因子；RTK酪氨酸；接头蛋白（生长因子受体接头蛋白-2，GRB-2）；GRF鸟苷酸释放因子；RasGTP结合蛋白；Raf是丝氨酸/苏氨酸（Ser/Thr）蛋白激酶（称MAPKKK）。主要功能：调节细胞的增殖与分化，促进细胞存活，以及细胞代谢过程中的调节与校正。6、请总结细胞信号的整合方式与控制机制。第9章 、细胞骨架2、除支持作用和运动功能外，细胞

38、骨架还有什么功能？怎样理解骨架的概念？ 除支持作用和运动功能外，细胞骨架还具有为物质运输提供轨道、参与肌肉收缩和细胞分化、介导染色体的移动和动物细胞胞质分裂、形成细胞的特化结构等功能。骨架是指真核细胞内一个复杂的由特异蛋白组成的纤维网架结构，都具有支持的功能，在细胞形态维持和膜性细胞器定位和移动过程中具有重要的作用。在理解骨架概念时，要注意以下几点： 细胞骨架是一种动态平衡的结构； 具有多种功能； 由蛋白质组装而成，组装的过程受到信号的调节。3、细胞中同时存在几种骨架体系有什么意义?是否是物质和能量的一种浪费?1. 微管功能：(1)维持细胞的形态；(2)细胞器的定位；(3)细胞内运输；(4)纺

39、锤体与染色体运动；(5)纤毛和鞭毛运动； 2. 微丝功能：(1) 维持细胞外形；(2)胞质环流；(3)变形运动；(4)支持微绒毛；(5)形成微丝束与应力纤维；(6)胞质分裂； 3.中间丝功能： (1)增强细胞抗机械压力的能力；(2) 参与桥粒和半桥粒的形成和维持；(3)对于维持肌肉的收缩装置起重要作用 微管、微丝和中间丝共同构成了细胞内精密的骨架体系, 三者在细胞的各种生命活动中既相互配合又各有分工所以不是物质和能量的浪费，同时存在几种骨架体系，使得一种结构遭到破坏时，其他的结构仍然可以起到支撑作用。4.为什么说细胞骨架是细胞结构和功能的组织者？细胞内一些细胞器和生物大分子的不对称分布有什么意

40、义？（1）微管能形成鞭毛、纤毛、基体和中心体等结构，微丝参与微绒毛、收缩环、应力纤维、黏合斑和黏合带的形成，中间丝对维持细胞核的形态和形成桥粒等具有重要作用。细胞骨架在细胞形态发生和维持等方面就具有重要作用。除支持功能外，它还在物质运输、信号传递、细胞运动、细胞分裂等活动中具有重要作用。因此说细胞骨架是细胞结构和胞内的组织者。（2）细胞内一些细胞器和生物大分子的不对称分布于细胞不同结构或部分具有特定的功能时相互联系的。这种不对称分布于细胞骨架的组织方式有关。例如，细胞皮层中含有丰富的微丝结构，这与皮层中的微丝参与膜骨架的形成、细胞的吞噬活动和细胞的运动等有关；神经细胞中的轴突和树突具有大量的胞

41、质骨架，这与轴突和树突形态的维持以及物质的定向运输有关；桥粒、半桥粒、黏合斑和黏合带含有丰富的胞质骨架结构，这与锚定连接的形成有关。因此细胞内一些细胞器和生物大分子的不对称分布这一特点是与细胞特定结构的功能相一致的。4、如何理解细胞骨架的动态不稳定性？这一现象与细胞生命活动过程有什么关系? 细胞骨架的动态不稳定性是指细胞骨架结构在一定条件下可以动态去组装或者重新组装。这一特性在生命活动过程中具有非常重要的生物学意义：(1)在细胞周期中，细胞内的微管经历着动态组装和去组装，在间期和分裂期，其分布或组织形式存在很大的差异。（2）胞质环流和细胞的运动或迁移需要凝胶与溶胶的互变。（3）细胞的分裂需要纺

42、锤体的组装于解聚。（4）细胞核的消失与重新形成也涉及核纤层结构的动态不稳定性。（5）踏车行为不是没有意义的，它改变了微管或微丝在细胞中分布的部位，可能与细胞的移动有关。 因此，细胞骨架的动态不稳定性在生命过程中具有重要的作用。 第十章、细胞核与染色体1、概述细胞核的基本结构及其主要功能。1）核被膜（包括核孔复合体）：外核膜，附有核糖体颗粒；内核膜，有特有的蛋白成份（如核纤层蛋白B受体）；核纤层；核周间隙、核孔 。 其功能为：构成核、质之间的天然选择性屏障；避免生命活动的彼此干扰；保护DNA不受细胞骨架运动所产生的机械力的损伤；核质之间的物质交换与信息交流。2）染色质：指间期细胞核内由DNA、组

43、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存在的形式；染色体 ，指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。染色质与染色体是在细胞周期不同的功能阶段可以相互转变的的形态结构染色质与染色体具有基本相同的化学组成，但包装程度不同，构象不同。3）核仁：纤维中心 、致密纤维组分 、颗粒组分 、核仁相随染色质 、核仁基质 )。其功能为：核糖体的生物发生 ，包括rRNA的合成、加工和核糖体亚单位的装配；rRNA基因转录；rRNA前体的加工。 4）核基质或核骨架 ：包括核基质、核纤层(或核纤层-核孔复合体结构体系),以及染色体骨架。； 核骨架是存在于真核细胞核内真

44、实的结构体系；核骨架与核纤层、中间纤维相互连接形成贯穿于核与质的一个独立结构系统；核骨架的主要成分是由非组蛋白的纤维蛋白构成的, 含有多种蛋白成分及少量RNA；核骨架与DNA复制、基因表达及染色体的包装与构建有密切关系。细胞核是细胞内最重要的细胞器，是遗传和代谢的调控中心。细胞核是遗传信息的储存场所，在细胞核内进行基因复制、转录和转录初产物的加工过程，从而控制细胞的遗传和代谢活动。 2、试述核孔复合体的结构及其功能。核孔复合体(NPC)镶嵌在内外核膜融合形成的核孔上，由外向内有4种结构组分：胞质环：位于核孔边缘的胞质面，在环上有8条纤维伸向基质；辐：由核孔边缘伸向核孔中央；中央栓（即栓）：位于

45、核孔中心，可能是物质运输作用；核质环：环上对称地连有8条纤维深入核内，在纤维的末端形成核篮 。其功能为：核孔复合体是一个双功能、双向性的亲水性核质交换的通道，可以介导：自由扩散；协助扩散；信号介导的核输入；信号介导的核输出等。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。双功能表现在它有两种运输方式：被动扩散与主动运输。在物质交换的过程中，通过信息物质的了核和入核转运并同细胞核内或细胞质内相关受体结合，实现核质间的信息交流。3、染色质按功能分为几类？它们的特点是什么？（1）间期染色质按其形态表现、染色和生化特点，可分为常染色体和异染色质两类，异染色质又可

46、以分为结构异染色质和兼性异染色质。处于常染色质状态只是基因转录的必要条件而非充分条件，因此，按其功能状态又将染色质分为活性染色质和非活性染色质。（2）各自特征：常染色质折叠压缩程度低，处于伸展状态，用碱性染料染色时着色较浅，主要由编码序列和中度重复序列DNA构成；异染色质折叠压缩程度高，处于聚缩状态，碱性染料染色时着色较深。结构异染色质不仅在复制期，在整个细胞周期均处于聚缩状态，在细胞周期中的变化不大。由相对简单、高度重复的DNA序列构成，它具有显著的遗传惰性，不转录也不编码蛋白质。兼性异染色质是由原来的常染色质聚缩，从而丧失基因转录活性。4、 组蛋白与非组蛋白如何参与表观遗传的调控？表观遗传

47、是指由非 DNA序列变化引起的表型变化，主要是由DNA化学修饰导致的。组蛋白主要参与核小体形成，形成染色质的高级结构，位于核组装成成熟DNA 的转录活性受组蛋白和DNA间结合状态的影响。组蛋DNA的结合改变，当二者之间的结合变紧密时，基因转录活性下降或不能转录，当变疏松时，基因转录活性增强或激活，从而影响表观遗传。非组蛋白可以和DNA上的特异位点结合，引起DNA构象变化，导致DNA和其他非组蛋白以及组蛋白的结合发生变化。最终促使DNA解螺旋，DNA和组蛋白分离使染色质结构疏松，或相反，引起基因的失活或激活，从而影响表观遗传。5、试述从DNA到染色体的包装过程。DNA为什么要包装成染色质？（1）

48、从DNA到染色体经过四级包装过程： 一级结构，核小体；二级结构，螺线管 三级结构，超螺线管 四级结构，染色单体 即：DNA压缩7倍核小体压缩6倍螺线管压缩40倍超螺线管压缩5倍染色单体 。经过四级螺旋包装形成的染色体结构，共压缩了8400倍。（2）DNA包装成染色质后,长度压缩了近万倍,更易在细胞核这个狭小的空间中存在,并利于顺利完成复制、转录和分离。染色质结构的形成使得真核生物基因结构更加复杂，调节机制更加多样，从而使真核生物更能适应环境。6、分析中期染色体的三种功能元件及其作用。1）自主复制DNA序列：具有一段11-14bp的同源性很高的富含AT的共有序列，其上下游各200bp左右的区域是

49、维持ARS功能所必需的。它确保染色体在细胞周期中能够自我复制，维持染色体在细胞世代中的连续性。2）着丝粒DNA序列：包含两个相邻的核心区，80-90bp的AT区，11bp的保守区。它使细胞分裂时已完成复制的染色体能平均分配到子代细胞中去。3）端粒DNA序列，染色体DNA3丿末端的重复序列。它负责保持染色体的独立性和完整性。7、概述核仁的结构及其功能。1）结构：纤维中心（FC），FC是rRNA基因的储存位点，可能与核仁中染色质的结构调节有关；致密纤维组分（DFC），转录主要发生在FC与 DFC的交界处，并加工初始转录本，故DFC组分复杂，既有扩增的rDNA，又有rDNA的初始转录本；颗粒组分（G

50、C），是正在加工的核糖体亚单位的前体颗粒，是核糖体压单位成熟和储存的位点，其主要成分为分子质量不等的RNP结构。2）功能：核仁的主要功能与核糖体的生物发生相关，其中纤维中心是rRNA基因的储存位点；纤维中心与致密纤维组分的交界处发生rRNA初始转录及加工；而颗粒组分则是核糖体亚单位装配、成熟和存储位点。另外，核仁还参与mRNA的输出与降解。8、如何保证众多的细胞生命活动在巨小的细胞核内有序进行？形成相对独立的结构区域核被膜、染色质、核仁和核基质，由它们分别行使不同的功能，这是保证细胞核内各项生命活动有序进行的重要保证。 由核被膜上的核孔复合体完成亲核蛋白和其他小分子物质的入核转运；进入的调控因

51、子和染色质上的特异DNA序列结合，调控染色质上DNA的复制、转录；转录产物在核基质中完成加工修饰后与核中的转运蛋白结合，通过核孔出核转运。同时，核仁上完成rRNA的转录加工、RNP颗粒的组装和加工，加工修饰后核糖体亚单位也通过核孔出核转运到细胞核，与细胞质基质中的mRNA结合表达蛋白。 不同的生命活动分别在不同的结构区域中完成，而且各生命活动之间存在相互作用，这共同促使在巨小的核中生命活动的有序进行。第10章 、核糖体1、以80S核糖体为例，说明核糖体的结构成分及其功能。核糖体是一种没有被膜包裹的颗粒状结构，其主要成分：核糖体表面r蛋白质40%，核糖体内部rRNA60%。 80S的核糖体普遍存

52、在于真核细胞内，由60S大亚单位与40S小亚单位组成，60S大亚单位相对分子质量为3200×103，40S小亚单位的相对分子质量为1600×103。小亚单位中含有18S的rRNA分子，相对分子质量为900×103，含有33种r蛋白；大亚单位中含有一个28S的rRNA分子，相对分子质量为1600×103，还含有一个5S的rRNA分子和一个5.8S的rRNA分子，含有49种r蛋白。核糖体大小亚单位常游离于胞质中，只有当小亚单位与mRNA结合后大亚单位才与小亚单位结合形成完整核糖体。肽链合成终止后，大小亚单位解离，重又游离于胞质中。核糖体是合成蛋白质的细胞器，

53、其唯一的功能是按照mRNA的指令由氨基酸高效且精确地合成多肽链。2、已知核糖体上有哪些活性部位？它们在多肽合成中各起什么作用？活性部位及其作用：与mRNA的结合位点与新掺入的氨酰-tRNA的结合位点氨酰基位点，又称A位点与延伸中的肽酰-tRNA的结合位点肽酰基位点，又称P位点肽酰转移后与即将释放的tRNA的结合位点E位点(exit site)与肽酰tRNA从A位点转移到P位点有关的转移酶(即延伸因子EF-G)的结合位点肽酰转移酶的催化位点与蛋白质合成有关的其它起始因子、延伸因子和终止因子的结合位点 3、何谓多聚核糖体？以多聚核糖体的形式行使功能的生物学意义是什么？1）概念：核糖体在细胞内并不是

54、单个独立地执行功能，而是由多个甚至几十个核糖体串连在一条mRNA分子上高效地进行肽链的合成，这种具有特殊功能与形态结构的核糖体与mRNA的聚合体称为多聚核糖体。2）多聚核糖体的生物学意义：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数目都大体相等。以多聚核糖体的形式进行多肽合成，对mRNA的利用及对其浓度的调控更为经济和有效。 4、试比较原核细胞与真核细胞的核糖体在结构与组分及蛋白质合成上的异同点。结构与组分的比较：核糖体亚基rRNAr蛋白细菌:70S相对分子质量2.5×10666%RNA50S23S=2904碱基5S=120碱基3130

55、S16S=1542碱基21哺乳动物：80S相对分子质量4.2×10660RNA60S28S=4718碱基5.8S=160碱基5S=120碱基4940S18S=1874碱基33在蛋白质合成上的相同点：原核细胞与真核细胞的蛋白质合成均是以多聚核糖体的形式进行的，可大大提高多肽合成的速度。在蛋白质合成上的不同点：原核细胞由DNA转录mRNA和由mRNA翻译成蛋白质是同时并几乎在同一部位进行；真核细胞的DNA转录在核内，蛋白质合成在胞质中。5、有哪些实验证据表明肽酰转移酶是rRNA,而不是蛋白质？rRNA催化功能的发现有什么意义？ 肽酰转移酶是rRNA而不是蛋白质的主要依据如下很难确定核糖体中哪一种蛋白质具有催化功能。 在E.coli中核糖体蛋白质突变甚至缺失对蛋白质合成并没有表现出“全”或“无”的影响。 多数抗蛋白质合成抑制剂的突变株，并非由于r蛋白的基因突变而往往是rRNA基因突变。 在整个进化过程中，rRNA的结构比核糖体蛋白质的结构具有更高的保守性。 纯化的23SrRNA（含少于5%的蛋白质）具有肽酰转移酶的活性。rRNA催化功能的发现对于研究生命的进化具有重要的意义，既具有遗传信息的载体功能又具有催化功能的rRNA在进化上可能出现在DNA和蛋白质之前。6、你认为最早出现的简单生命体中的生物大分子是什么？为什么