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发布时间:2020-08-26 05:20:13

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王金发《细胞生物学》配套题库【名校考研真题+章节题库+模拟试题】

王金发《细胞生物学》配套题库【名校考研真题+章节题库+模拟试题】试读:

第一部分 名校考研真题

1 细胞概述

一、选择题

1.最大的细胞是(  )。[复旦大学2004研]

A.精细胞

B.卵细胞

C.肝细胞

D.神经细胞

E.上皮细胞【答案】B

2.有关原核细胞与真核细胞的比较,下列说法错误的是(   )。[南开大学2007研]

A.现有资料表明真核细胞由原核细胞进化而来,自然界真核细胞的个体数量比原核细胞多

B.真核细胞内有一个较复杂的骨架体系,原核细胞内并没有明显的骨架系统

C.真核细胞基因表达有严格的时空关系,并具有多层次的调控

D.真核细胞内膜系统分化,内部结构和功能的区域化和专一化,各自行使不同的功能【答案】A

3.下列生物中属于原核生物的一组是(  )。[湖南大学2007研]

A.蓝藻和酵母菌

B.蓝藻和硝化细菌

C.绿藻和根瘤菌

D.水绵和紫菜【答案】B

二、填空题

1.最早原核细胞产生于______年前。[南京师范大学2008研]【答案】30亿

2.自然界最小、最简单的细胞是______。[上海交通大学2007研]【答案】支原体

3.在多细胞生物发育中,细胞有四种基本的行为,即:细胞增殖、细胞分化、______和______。[中山大学2007研]【答案】细胞衰老;细胞死亡

三、判断题

1.限制细胞大小的因素很多,包括核糖体的大小、表面积/体积比、细胞核产生的mRNA的数量、细胞含水量等。(  )[中山大学2007研]【答案】对

2.细胞内的生物大分子是指蛋白质、脂类和DNA等。(  )[中科院-中科大2007研]【答案】错【解析】脂类不是生物大分子。

四、名词解释题

细胞融合[郑州大学2004、2008研]

答:细胞融合是指两个或多个细胞融合成一个双核或多核细胞的现象。动物细胞融合一般要用灭活的病毒(如仙台病毒)或化学物质(如PEG)介导;植物细胞融合时,要先用纤维素酶去掉纤维素壁。细胞融合技术是单克隆抗体制备等的基础。

五、简答题

1.模式生物在细胞生物学的研究中具有重要作用,请列举三种不同的模式生物分别在细胞生物学重要问题研究中的贡献。[中山大学2009研]

答:用于细胞生物学的研究的模式生物有:病毒、细菌、酵母、线虫、斑马鱼、小鼠、拟南芥等。(1)酵母:对细胞周期调控的研究和细胞周期蛋白的发现。(2)非洲爪蟾:其卵很大,常用来进行细胞分裂和胚胎早期发育的研究,MPF的研究工作和纯化均以其为模式生物。(3)线虫:在显微镜下身体透明,细胞易于追踪的优点,通过它发现了细胞程序性死亡的很多机制。

2.简述细胞学说的基本内容。[北京师范大学2005、2007研]

答:施旺和施莱登两人共同提出了细胞学说,当时细胞学说的基本内容是:(1)细胞是有机体,一切动植物都是由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成;(2)每个细胞是一个相对独立单位,既有“它自己”的生命,又对与其他细胞共同组成的整体的生命有所助益;(3)新的细胞可以通过已经存在的细胞繁殖产生。

二者提出细胞学说后又经过了诸多的补充完善,但基本内容不变。

3.简述细胞体积守恒定律。[南京师范大学2008研]

答:不同细胞的大小变化很大,如人的卵细胞的直径只有0.1mm,而鸵鸟的卵细胞的直径则有5cm。但是同类型细胞的体积一般是相近的,不依生物个体的大小而增大或缩小。如人、牛、马、鼠、象的肾细胞、肝细胞的大小基本相同。因此,器官的大小主要决定于细胞的数量,与细胞的数量成正比,而与细胞的大小无关,把这种现象称为“细胞体积的守恒定律”。

六、论述题

为什么说“细胞是一切生物生命活动的基本单位”?[郑州大学2007研、南开大学2005研、武汉科技大学2015研]

答:之所以说“细胞是一切生物生命活动的基本单位”是因为:(1)一切有机体都是由细胞构成的,细胞是构成有机体的基本单位。世界上的生物种类很多,形态结构千差万别,但一切有机体均是由细胞构成的,只有病毒是非细胞形态的生命体。单细胞生物的有机体仅由一个细胞构成,多细胞生物由多个细胞构成。构成高等生物体的细胞虽然都是高度社会化的细胞,具有分工与协同的相互关系,但它们又得保持着形态和结构上的独立性,每个细胞都是具有自己独立的一套完整的结构体系,成为有机体的基本结构单位。(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。这是由细胞自身结构的装置及其协调性所决定的,是长达数十亿年进化的产物。细胞结构完整性的任何破坏,都会导致细胞代谢有序性和自控性的失调。(3)细胞是有机体生长发育的基础。有机体的生长于发育是依靠细胞的分裂、细胞体积的增长,细胞的分化与凋亡来实现的。研究生物的生长与发育必须要以研究细胞的增值、生长、分化与凋亡为基础。(4)细胞是遗传的基本单位,细胞具有遗传的全能性。每个细胞无论其来源,都包含着全套的遗传信息,即全套基因,在特定条件下,都具有发育为一个完整独立的生命单位的潜能。(5)没有细胞就没有完整的生命。无数的实验证明,任何细胞结构完整性的破坏,都将使细胞无法实现完整的生命活动。从细胞中分离出的任何结构,甚至保持完好的细胞核和含有遗传信息的叶绿体、线粒体,都不能在体外培养持续生存并作为生命活动的单位而存在。(6)此外,病毒虽然是非细胞形态的生命体,但它们必须在细胞内才能表现基本生命特征(繁殖与遗传)。因此,就病毒而言,细胞是生命活动的基本单位这一概念也是完全合适的。

2 细胞生物学研究方法

一、选择题

1.动物细胞在体外培养条件下生长情况是(  )。[中国科学院2005研]

A.能无限增殖

B.不能增殖分裂而很快死亡

C.经过有限次数分裂后最终都要死亡

D.一般进行有限次数分裂后死亡,但少数情况下有些细胞发生了遗传突变,获得了无限增殖的能力【答案】D【解析】①动物细胞体外条件培养出现接触抑制现象。故动物细胞在适当情况下(营养充足的情况下)可以进行体外培养,而不能无限繁殖。②癌细胞体外条件培养能无限增殖。③动物细胞体外条件培养50代以上可能部分细胞突变,带有癌细胞特点。

2.观察活细胞的显微结构时,最好用(  )。[南开大学2008研]

A.荧光显微镜

B.暗视场显微镜

C.相差显微镜

D.普通光学显微镜【答案】C【解析】相差显微镜的样品不需要染色,可以观察活细胞,甚至研究细胞核、线粒体等细胞器的动态。

3.(多选)某研究生为了研究一特定膜蛋白的胞质结构域的功能,需要制备和分离外翻的细胞膜泡,为了获得无污染的外翻膜泡,下列选项中,哪些是他在实验中有可能使用到的?(  )[中山大学2008研]

A.SDS

B.凝集素

C.流式细胞仪

D.柱层析【答案】BD【解析】使用对胞质结构域具有特异性的凝集素富集外翻的细胞膜泡,然后通过柱层析的方法获得无污染的外翻膜泡。SDS会打破细胞膜的正常结构并且不易除去,流式细胞仪只能在细胞水平进行分离。

4.(多选)诱导细胞融合的因子有(  )。[复旦大学2004研]

A.肝炎病毒

B.PEG

C.仙台病毒

D.秋水仙素

E.电【答案】BCE

二、填空题

1.体外培养的细胞,不论原代细胞还是传代细胞一般不保持体内原有的细胞形态。但大体可以分为两种基本形态:______与______。[北京师范大学2005、2006研]【答案】成纤维样细胞;上皮样细胞

2.流式细胞仪可以定量测定细胞中的______、______或某种特异蛋白的含量,以及细胞群体中上述成分含量不同的细胞数量。[南京师范大学2008研]【答案】DNA;RNA

三、判断题

1.经流式细胞仪分离出的细胞可继续培养。(   )[上海交通大学2007研]【答案】对【解析】只要染色过程不影响细胞活性,那么分离出来的细胞还可以继续培养。

2.淋巴细胞在体外培养时是以贴壁的方式进行生长。(   ) [中山大学2009研]【答案】错【解析】淋巴细胞体外培养时悬浮生长。

四、名词解释题

1.细胞融合[山东大学2006研]

答:细胞融合是指两个或多个细胞融合成一个双核或多核细胞的现象。动物细胞融合一般要用灭活的病毒(如仙台病毒)或化学物质(如PEG)介导;植物细胞融合时,要先用纤维素酶去掉纤维素壁。细胞融合技术是单克隆抗体制备等的基础。

2.GFP[上海交通大学2005研]

答:GFP,即绿色荧光蛋白(green fluorescent protein)。GFP在氧化状态下产生荧光,强还原剂能使GFP转变为非荧光形式,但一旦重新暴露在空气或氧气中,GFP荧光便立即得到恢复,而一些弱还原剂并不影响GFP荧光。利用GFP可以进行蛋白质定位,研究蛋自质的分布、合成和降解以及运动等性质。

3.超微结构(ultra-structure)[北京师范大学2007研]

答:超微结构,又称亚显微结构,是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。

4.原位杂交。[湖南大学2007研]

答:原位杂交是一种应用标记探针与组织细胞中的待测物质杂交,再用与标记物相关的检测系统,在待测物质原有的位置将其显示出来的一种检测技术。

5.monoclonal antibody[武汉大学2006研]

答:monoclonal antibody的中文译名是单克隆抗体,是指来自单个细胞克隆所分泌的抗体分子。如将骨髓瘤细胞和B淋巴细胞融合后,经过选择性培养,可以得到单个的骨髓瘤细胞和B淋巴细胞的融合细胞株,此融合细胞扩大培养并分泌的抗体,来自同一个B淋巴细胞。单克隆抗体具有非常高的特异性,在生物学研究和临床上都有广泛而重要的用途。

6.细胞工程[复旦大学2003研]

答:细胞工程是生物工程的一个重要方面。它是应用细胞生物学和分子生物学的理论和方法,按照人们的设计蓝图,进行在细胞水平上的遗传操作及进行大规模的细胞和组织培养。当前细胞工程所涉及的主要技术领域有细胞培养、细胞融合、细胞拆合、染色体操作及基因转移等方面。根据设计要求,按照需要改造的遗传物质的不同操作层次,可将细胞工程分为染色体工程、染色体组工程、细胞质工程和细胞融合工程等几个方面。

7.基因敲除[南开大学2005研]

答:基因敲出是指将目的基因通过基因工程的方法完全剔除的人工定向突变技术。实验材料通常为小鼠,被剔除了功能基因的小鼠就称为基因敲除小鼠。该技术已成功地用于各种遗传疾病的研究,如研究特定基因的细胞生物学活性、研究发育调控的基因作用、确定信号通路分子的上下游关系等。

五、实验分析与试验设计题。

为了将培养中的单层表皮细胞制备成单细胞悬浮液,通常要添加EDTA或EGTA,以及胰蛋白酶,请问添加这些试剂作用是什么?[中山大学2008研]

答:胰蛋白酶的作用是破坏细胞外基质,是细胞分散开来。因为22++细胞培养液中的Mg和Ca会削弱胰蛋白酶的活性,所以加EDTA或EGTA螯合这些二价金属离子,以保证胰蛋白酶的活性。

六、简答题

1.如何用GFP显示活细胞内蛋白质的运动?[上海交通大学2007研]

答:GFP显示活细胞内蛋白质的运动有两种方法。(1)第一种方法是先找到该蛋白的抗体,以此蛋白为抗原,将该蛋白的抗体用绿色荧光蛋白标记,然后注入到细胞中,根据抗体-抗原之间的反应,绿色荧光蛋白可以与待测蛋白相结合,通过在荧光显微镜下观察绿色荧光蛋白的活动就可以观察待测蛋白的运动。(2)第二种方法更为可信,即将GFP与该蛋白基因融合构建质粒,然后将质粒转化如细胞中,融合蛋白表达后在荧光显微镜下观察绿色荧光的运动,就可以间接观察到蛋白质的运动。

2.相差显微镜,扫描电子显微镜、透射电子显微镜在细胞生物学的研究中各有什么用途以及其的特点?[武汉大学2006研]

答:(1)相差显微镜:①用途:观察活细胞,甚至研究细胞核和线粒体等细胞器的形态。②特点:无需染色。(2)扫描电子显微镜:①用途:观察样品表面的形貌特征。②特点:分辨率高,景深长,立体感强。(3)透射电子显微镜:①用途:观察细胞精细结构。②特点:要求高度真空的工作系统,样品需要很薄。

3.常用的载体有哪些?其特点是何?[南京师范大学2008研]

答:三种最常用的载体是细菌质粒、噬菌体和细菌病毒和动植物病毒。特点:(1)在宿主细胞中能保存下来并能大量复制;(2)有多个限制酶切点,而且每种酶的切点最好只有一个,如大肠杆菌pBR322就有多种限制酶的单一识别位点,可适于多种限制酶切割的DNA插入;(3)有一定的标记基因,便于进行筛选。如大肠杆菌的pBR322质粒携带氨苄青霉素抗性基因和四环素抗性基因,就可以作为筛选的标记基因。

一般来说,天然运载体往往不能满足上述要求,因此需要根据不同的目的和需要,对运载体进行人工改建。现在所使用的质粒载体几乎都是经过改建的。

七、论述题

1.说明细胞培养的基本原理和方法。如何进行小白鼠脾细胞原代培养?如何判断死活细胞的比率?[山东大学2005研]

答:(1)细胞培养是将从机体中取出的细胞,置于一定的生长基质之中,并给以恒定的培养环境,使这些细胞在体外继续生长和分裂的技术。细胞培养方式大致可分为两种:一种是群体培养,将含有一定数量细胞的悬液置于培养瓶中,让细胞贴壁生长,汇合后形成均匀的单细胞层,另一种是克隆培养,将高度稀释的游离细胞悬液加入培养瓶中,各个细胞贴壁后,彼此距离较远,经过生长增殖每一个细胞形成一个细胞集落,此种集落称为一个克隆。(2)培养小鼠脾细胞:首先从健康小鼠体内取出脾细胞,剪碎,用浓度和活性适中的胰酶或胶原酶与EDTA等将细胞连接处消化分散,给予良好的营养液与无菌的培养环境(接近体温与体内pH),在培养瓶中进行静止或慢速转动培养。培养液中加一定量的小牛或胎牛血清,这样才有利于细胞的贴壁生长和分裂。(3)判断死活细胞比率的方法有染色法和流式细胞仪分析法。

2.细胞生物学研究的常用技术有哪些?[南京师范大学2008研]

答:细胞生物学研究的常用技术包括:(1)显微成像技术

①显微成像技术包括直接成像和间接成像,是细胞生物学最基本的研究方法,可分为光学显微技术和电子显微技术。

②光学显微技术中包括普通双筒显微镜、荧光显微镜、相差显微镜、暗视野显微镜、倒置显微镜等。光学显微技术是研究细胞显微结构的重要工具。

③电子显微镜技术中包括透射电子显微镜、扫描电子显微镜、电子数码显微镜等。电子显微镜技术是研究亚显微结构的主要工具。(2)细胞化学技术

细胞化学技术包括酶细胞化学技术、免疫细胞化学技术、细胞分选技术,其中流式细胞分选技术是细胞生物学和现代生物技术中的重要研究方法。(3)细胞工程技术

细胞工程技术是细胞生物学与遗传学的交叉领域,主要利用细胞生物学的原理和方法,结合工程学的技术手段,按照人们预先的设计,有计划地改变或创造细胞遗传性。包括体外大量培养和繁殖细胞,或获得细胞产品、或利用细胞体本身。主要内容包括:细胞融合、细胞生物反应器、染色体转移、细胞器移植、基因转移、细胞及组织培养。(4)分离技术

分离技术包括细胞组分的分离和生物大分子的分离,为揭示生物大分子在细胞内的空间定位、相互关系及其功能的研究提供了有力的工具。

3.细胞生物学研究成功的关键在于运用模式生物。试举出三种生物学上常用的模式生物,并逐一说明该模式生物在生物学研究中的用途和优势。[中科院-中科大2009研]

相关试题:细胞生物学是实验科学,在细胞生物学的研究中实验材料(含模式生物)的选用具有重要作用。举两例说明之。[中山大学2015研]

答:常用的模式生物及其在生物学研究中的用途和优势如下:(1)大肠杆菌

①用途:常用工程改良的大肠杆菌来大量扩增质粒和表达蛋白等。

②优势:大肠杆菌是原核生物的代表,它的基因组信息量少而全,是研究原核生物的良好模式生物。此外,大肠杆菌还是良好的生物学研究工具。(2)果蝇

果蝇是昆虫的代表。

①用途:常用果蝇来进行基因和遗传研究。如遗传规律的分析、染色体特性研究、胚胎发育的基因调控和细胞分化机制的研究、神经退行性疾病和学习、认知等领域的研究等。

②优势:果蝇基因组信息全面,而且现有全面的针对果蝇的系统研究工具,全世界积累了大量果蝇品系,这些都对果蝇研究提供了便利。(3)小鼠

①用途:常作为哺乳动物遗传学、组织学、胚胎学和细胞生物学等的研究材料。

②优势:小鼠是哺乳动物的模式生物,与人的亲缘关系在各种模式生物中最近。在小鼠身上的实验一般放在最后,在得到初步结果后再到小鼠身上验证。

3 细胞质膜与跨膜运输

一、选择题

1.细胞核内的蛋白质主要通过(  )完成。[南开大学2009研]

A.门控运输

B.跨膜运输

C.膜泡运输

D.核膜上的核糖体合成【答案】A【解析】在蛋白质分选过程中,进入细胞核的蛋白质是经由核孔复合物进入细胞核的。核孔复合物选择性地运输蛋白质的机制是门控运输。

2.4,5-二磷酸磷脂酰肌醇经水解直接产生何种第二信使?(  )[中山大学2004研]

A.二酰基甘油和4,5-二磷酸肌醇

B.二酰基甘油和1,4,5-三磷酸肌醇

C.二酰基甘油

D.4,5-二磷酸肌醇

E.1,4,5-三磷酸肌醇【答案】B【解析】在磷脂肌醇信号通路中,4,5-二磷酸磷脂酰肌醇(PIP)被2活化的磷脂酶C水解产生两个第二信使,是一个双信号系统。据此可知,磷脂肌醇信号通路为一个双信号系统有两个第二信使。4,5-二磷酸磷脂酰肌醇(PIP)是膜脂成分甘油磷脂类。据此可知,甘油磷脂2降解后应有酰基甘油和三个磷酸基团的肌醇分子存在。因此答案选B。

3.LDL跨膜转运的第一步是(  )。[南京大学2005研]

A.有衣小泡的形成

B.有衣小窝的形成

C.与受体结合

D.内体的形成

E.笼形蛋白的分解【答案】C【解析】LDL跨膜转运是受体介导的内吞作用。这种内吞作用的特点是被转运的LDL首先特异地与受体结合。受体介导的内吞作用过程中出现有衣小窝的形成、有衣小泡的形成、内体的形成、笼形蛋白的分解等。

4.(多选)下列哪些因素可降低细胞膜的流动性?(   )[复旦大学2003研]

A.脂肪酸链的长度增加

B.脂肪酸链的不饱和程度增加

C.卵磷脂与鞘磷脂比例增加

D.相变温度以上胆固醇含量增加

E.相变温度以下胆固醇含量增加【答案】AD

二、填空题

1.酶关联受体都是跨膜蛋白质,其在细胞外表面具有______而在细胞质溶质或本身内有______。[山东大学2006研]【答案】配体结合区;酶活性

2.在大分子与颗粒性物质跨膜运输中,胞饮泡的形成需要______,而吞噬泡需要______。[南京师范大学2005研]【答案】网格蛋白;微丝及其结合蛋白的帮助

3.电化学质子梯度是指膜两侧pH梯度和______梯度之和。[中山大学2009研]【答案】质子

三、判断题

1.转运蛋白既可以进行主动运输,也可以进行被动运输;而通道蛋白进行的都是被动运输。(  )[中山大学2009研]【答案】对【解析】与转运蛋白(即载体蛋白)相比,通道蛋白的跨膜转运动力来自于溶质的浓度梯度和跨膜电位差,即跨膜的电化学梯度,运输的方向是顺着电化学梯度的。

2.血红素不能被分子态氧所氧化。[北京师范大学2008研]【答案】对【解析】血红素是血红蛋白中主要的稳定结构,用于结合分子氧并运输到组织各处。

四、名词解释题

1.ABC superfamily[南开大学2009研]

答:ABC(ATP-binding cassette superfamily)超家族是一类ATP驱动的膜转运蛋白,利用ATP水解释放的能量将多肽及多种小分子物质进行跨膜转运。ABC超家族包含有几百种不同的转运蛋白,广泛分布于从细菌到人类的各种生物中,所有ABC蛋白一般含有4个核心结构域:两个跨膜结构域形成跨膜通道(T),形成运输分子的跨膜通道;两个胞质侧ATP结合域(A)。ABC蛋白的T结构域具有单一底物或相关底物的特异性,转运底物包括氨基酸、单糖、离子、磷脂、肽、多糖甚至蛋白质。而所有ABC蛋白的A结构域序列具有30%~40%的同源性,表明它们具有进化同源性。ABC蛋白在肝、小肠和肾等器官的细胞质膜上分布丰富,它们能将天然毒物和代谢废物排泄出体外。

2.P type proton pump & V type proton pump[华中科技大学2007研]

答:(1)P type proton pump 的中文译名是P型质子泵,是存在++于植物细胞、真菌和细菌的细胞质膜上的H转运通道,将H泵出细+胞,建立和维持跨膜的H电化学梯度,并用来驱动转运溶质摄入细+胞,例如,细菌细胞对糖和氨基酸的摄入主要是由H驱动的同向运输完成的。之所以称为P型,是因为该泵周期性地利用ATP水解能,形成磷酸化中间体。(2)V type proton pump 的中文译名是V型质子泵,存在于动物细+胞溶酶体膜和植物细胞液泡膜上,转运H中不形成磷酸化的中间体,+称为V型,其功能是从细胞质基质中泵出H进入细胞器,保持特定的pH值。

3.受体介导的内吞作用[吉林大学2004]

答:受体介导的内吞作用是指细胞依靠细胞表面的受体特异性地摄取细胞外蛋白或其他化合物的过程。这个概念中强调的是高度特异性,它是通过细胞表面的受体与其相应的配体特异性的结合来实现的。如细胞摄取胆固醇过程就是受体介导的胞吞作用。

4.离子泵[山东大学2006研]

答:离子泵是指存在于膜上协助离子进行主动运输的跨膜蛋白,具有ATP酶活性。通过消耗ATP能量逆电化学梯度特异性地转运离子,目前已知的离子泵有多种,每种离子泵只转运专一的离子,细胞内离子泵主要有钠钾泵、钙泵和质子泵。

5.细胞表面黏着因子[上海交通大学2007研]

答:细胞表面黏着因子(cell adhesion molecule,CAM)是参与细胞与细胞之间及细胞与细胞外基质之间相互作用的分子。细胞粘附是细胞之间、细胞与细胞外基质之间信息交流的一种形式。正确的细胞粘附在胚胎发育和细胞执行正常的生理功能等过程中发挥重要作用,因此CAM的变异将造成功能紊乱和生理缺陷。CAM有很多,大致可分为四大类:钙粘蛋白、选择素、免疫球蛋白超家族及整合蛋白22++家族。CAM都是整合膜蛋白,多数依赖   Ca或Mg才起作用。

6.脂质体[郑州大学2007、2008研]

答:脂质体是指当两性分子如磷脂和鞘脂分散于水相时,分子的疏水尾部倾向于聚集在一起,避开水相,而亲水头部暴露在水相,形成具有双分子层结构的的封闭囊泡,直径25~1000nm不等。

7.整合蛋白[南京师范大学2005研]

答:部分或全部镶嵌在细胞膜中或内外两侧,以非极性氨基酸与脂双层的非极性疏水区相互作用而结合在质膜上的蛋白,称为整合蛋白。

五、简答题

1.生物膜的脂双层既是液态的同时又是不对称的,这看来彼此矛盾。你如何解释它?[上海交通大学2005研]

答:生物膜的脂双层虽然说是液态的,但是它并不是像溶液那样均一的,与其具有不对称性不矛盾。确切地说,生物膜的脂双层应该描述成溶胶态或者液晶态更为合适。

生物膜具有不对称性包括膜脂的不对称性,同一种膜脂分子在膜的脂双层中呈不均匀分布,糖脂的分布表现出完全不对称性,其糖侧链都在质膜或其他内膜的ES面上。跨膜蛋白在细胞膜内外分别是C端或者N端,这也是造成生物膜不对称性的一个因素。脂筏的存在更是进一步增加了生物膜的不对称性。

因此,所有的膜蛋白无论是外在膜蛋白还是内在膜膜蛋白,在质膜上都呈不对称分布。

2.根据与细胞膜的结合方式,膜蛋白可分为哪三类?如何通过实验区分它们?[中科院-中科大2008研]

答:(1)膜蛋白分类:①膜周边蛋白,依靠离子键或其他非共价相互作用于膜表面的蛋白质或脂分子相连;②膜内在蛋白,即跨膜蛋白;③脂锚定蛋白,依靠共价相互作用与膜相连。(2)实验区分:①膜周边蛋白:通过改变溶液的离子强度或提高温度即可从膜上分离;②膜内在蛋白:需要表面活性剂破坏膜结构后才能从膜上分离;③膜锚定蛋白:需要脂酶处理才能去除脂部分,需要表面活性剂破坏膜结构后才能从膜上分离,蛋白胶上跑的位置不同。

3.试述细胞质膜的功能。[郑州大学2005、2008研]

答:细胞质膜的功能如下:(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,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,使酶促反应高效而有序的进行介导细胞与细胞,细胞与基质之间的传递;(5)质膜参与形成具有不同功能的细胞表面特化结构。

4.用二色荧光分别标记人和鼠细胞膜蛋白,将二细胞融合,进行荧光抗体免疫实验,首先出现荧光扩散现象,当时间延长后,均匀分布在细胞表面的标记荧光会重新排布,出现成斑现象。请解释为什么会出现上述两种似乎矛盾的现象。[南京师范大学2006研]

答:出现上述两种似乎矛盾的现象的原因如下:(1)由于细胞膜的流动性,人和鼠的细胞膜会融合,使得荧光均匀分布,即荧光扩散现象。(2)当时间延长后,已均匀分布的荧光会重新分布,聚集在细胞表面的某些部位,即成斑现象。成斑现象进一步证实了膜蛋白的流动性,其原因是二价的抗体分子交联相邻的膜蛋白分子使荧光聚集。这一现象也与膜蛋白和膜下骨架系统的相互作用以及质膜和细胞内膜系统之间的膜泡运输有关。

5.试述主动运输的概念和主动运输对维持细胞和细胞器的正常功能所起的重要作用。[郑州大学2005、2007年]

答:(1)主动运输的概念

主动运输是由载体蛋白所介导的物质逆浓度梯度或化学梯度,由浓度低的一侧向高浓度的一侧进行跨膜转运的方式。(2)主动运输的重要生理意义在于:

保证细胞与细胞器逆浓度吸收必需营养物质;能够逆浓度梯度外排分泌物、代谢物;维持无机离子恒定和最适的浓度等。

概括地说,主动运输主要是维持细胞内外环境的稳定,以及在各种不同生理条件下细胞内环境的快速调整,这对细胞内的生命活动来说是非常重要的。

六、论述题

1.如何理解“没有细胞质膜就没有细胞及细胞的生命活动”?[中山大学2007研]

答:细胞质膜具有多样的生理功能,对于细胞正常的生命活性具有重要的意义。可以说,没有细胞质膜就没有细胞及细胞的生命活动。细胞质膜的功能有:(1)是细胞与细胞外环境的分界,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出,其中伴随着能量的传递;(3)提供细胞识别位点,并完成细胞内外信号的跨膜传导;(4)为多种酶提供接合位点,使酶促反映高效而有序的进行;(5)介导细胞与细胞、细胞与细胞外基质之间的连接;(6)参与形成具有不同功能的细胞表面特化结构;(7)膜蛋白的异常与某些遗传病、恶性肿瘤和神经退行性疾病等相关,很多膜蛋白可作为疾病治疗相关的药物靶标。

总之,细胞质膜的功能多样而且重要,没有细胞质膜就没有细胞及细胞的生命活动。

2.从生物膜结构模型的演化论述人们对生物膜的认识过程。[南开大学2007研]

答:从1925年至今,关于生物膜结构的模型主要有三明治式模型、单位膜模型、流动镶嵌模型、液晶态模型、板块镶嵌模型和脂筏模型。(1)三明治式模型:1925年,E.Gorter和F.Grendel用有机溶剂抽提人的红细胞质膜的膜脂成分,测定膜脂单层分子在水面的铺展面积,发现它是红细胞表面积的二倍,这就提示了质膜是由双层脂分子构成的。Davson和Danielli推测质膜中含有蛋白质成分,并提出“蛋白质-脂质-蛋白质”的三明治式的质膜结构模型。(2)单位膜模型:1959年,J.D.Robertson发展了三明治模型,提出了单位膜模型,大胆地推断所有的生物膜都由蛋白质-脂质-蛋白质的单位膜构成。这一模型得到X射线衍射分析与电镜观察结果的支持。(3)流动镶嵌模型:1972年,在单位膜模型的基础上,S.J.Singer和G.L.Nicolson提出了生物膜的流动镶嵌模型,这一模型随即得到各种实验结果的支持,奠定了生物膜的结构与特征的基础。流动镶嵌模型主要强调:

①膜的流动性,即膜蛋白和膜脂均可侧向运动;

②膜蛋白分布的不对称性,有的结合在膜表面,有的嵌入或横跨脂双分子层。(4)晶格镶嵌模型:1975年,Wallach提出了晶格镶嵌模型,认为生物膜中流动的脂类在可逆地进行无序(液态)和有序(晶态)的相变。(5)板块镶嵌模型:1977年,Jain和White进一步发展了Wallach的液晶态模型,提出了板块镶嵌模型,认为整个生物膜可以看成是由不同组织结构、不同大小、不同性质、不同流动性的可移动的“板块”所组成,高度流动性的区域和流动性比较小的区域可以同时存在,随着生理状态和环境条件的改变,这些“板块”之间可以彼此转化。(6)脂筏模型:脂筏模型是由Simon于1988年提出来的,脂筏模型认为在以甘油磷脂为主体的生物膜上,胆固醇、鞘磷脂等形成相对有序的脂相,如同漂浮在脂双层上的“脂筏”一样载着执行某些特定生物学功能的各种膜蛋白。(7)目前对于生物膜的认识可归纳如下:

①以疏水性非极性尾部相对,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;②蛋白质分子以不同方式镶嵌在脂双层分子中或结合在其表面,蛋白的类型、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和功能;③生物膜可看成是蛋白质在双层脂分子中的二维溶液,蛋白与脂膜、蛋白与蛋白间的相互作用,不同程度上限制了膜蛋白和膜脂的流动性。

4 细胞环境与互作

一、选择题

有关纤连蛋白,下面说法错误的是(  )。[南开大学2007研]

A.纤连蛋白的膜蛋白受体为整合素家族成员之一,具有与RGD高亲和性结合部位

B.纤连蛋白是高分子量糖蛋白,各亚单位在C端形成二硫键交联

C.不同的亚单位是不同基因的表达产物,每个亚单位有数个结构域构成

D.血浆纤连蛋白是二聚体,由相似的A链及B链组成,整个分子呈V型,细胞纤连蛋白是多聚体【答案】C【解析】纤连蛋白的两个亚基是同一基因的表达产物,只是转录后RNA的剪切方式不同因而产生不同的mRNA。

二、填空题

弹性蛋白的肽链之间通过______相互交联形成网络。[南开大学2009研]【答案】赖氨酸【解析】弹性蛋白是弹性纤维的主要成分。有两个明显的特征:①构象呈无规则卷曲状态;②通过Lys残基相互交联成网状结构。

三、判断题

1.肽如何正确折叠,以及是否进一步加工或组装成寡聚体的信号都存在于蛋白质的一级结构中,或者说这些信息仅存在于编码该蛋白质的基因本身。(  )[武汉大学2009研]【答案】对【解析】蛋白质一级结构决定了其四级结构。

2.P-选择蛋白与P-钙黏蛋白中的P的含义是相同的。(  )[中山大学2008研]【答案】错【解析】P-选择蛋白的P表示的是血小板,P-钙黏蛋白的P源自于胎盘。这些命名表示了最初发现它们的细胞类型。

四、名词解释题

1.Extracellular matrix[南开大学2009研]

答:Extracellular matrix的中文译名是细胞外基质,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,提供一个细胞外网架,在组织中起支持框架作用,同时还对于其接触的细胞的存活、分化、迁移、增殖、形态以及其他功能产生重要的调控作用。

2.桥粒[上海交通大学2006研]

答:桥粒是细胞连接的一种,主要存在于上皮组织,如皮肤和肠组织。桥粒的形态特征是细胞内锚蛋白形成独特的盘状胞质致密斑,一侧与细胞内的中间丝相连,另一侧与跨膜的粘连蛋白相连,在两细胞间形成纽扣式的结构。从结构上看,一个细胞的中间纤维和另一个细胞的中间纤维通过桥粒连接在一起,是相邻细胞成为一个整体,增加了细胞抵抗外界压力和张力的机械强度。

3.细胞社会学(cell sociology)[中科院-中科大2007研]

答:细胞社会学(cell sociology)是从系统论的观点出发,研究细胞整体和细胞群体中细胞间的社会行为(包括细胞间识别、通讯、集合和相互作用等),以及整体和细胞群对细胞的生长、分化和死亡等活动的调节控制。细胞社会学主要是在体外研究细胞的社会行为,用人工的细胞组合研究不同发育时期的相同细胞或不同细胞的行为,研究细胞之间的识别、粘连、通讯以及由此产生的相互作用、作用本质,以及对形态产生的影响等。

五、简答题

1.糖胺聚糖的多糖链与特异的核心蛋白结合形成基膜中具有负电性的蛋白聚糖,请推测,这些携带负电荷的多糖如何帮助建立细胞外环境的水合胶?若多糖分子上不携带电荷,将会发生什么变化? [中山大学2009研]

答:(1)蛋白聚糖是由糖胺聚糖与核心蛋白的丝氨酸残基共价连接形成的大分子。糖胺聚糖带有大量负电荷,能够吸引大量的阳离+子,如Na,这些阳离子再结合水分子,从而形成水合胶结构。(2)如果多糖分子不携带电荷,那么仅通过范德华力形成的水合胶的厚度会大大减小。蛋白聚糖的水合胶结构给予了组织很强的抗压性能,如果多糖分子不携带电荷,那么组织的抗压性会大大降低,这对保护组织和生物生存是不利的。

2.说明细胞外基质的主要组成及它们的主要功能。[中科院-中科大2007研]

答:(1)细胞外基质的主要组成包括:

①蛋白聚糖,是由糖胺聚糖以共价形式与线形朋肽连接而成的复合物,能形成水性的胶状物,是细胞外基质中的基础物质。

②结构蛋白,如胶原和弹性蛋白,赋予细胞外基质一定的强度和韧性。

③黏着蛋白,如纤连蛋白与层黏连蛋白,促使细胞基质结合。(2)细胞外基质的功能

①胶原和蛋白聚糖为基本骨架,在细胞表面形成纤维网状复合物,再通过纤连蛋白或层黏连蛋白,以及其他连接分子直接与细胞表面受体连接或附着在受体上。由于多数受体是膜整合蛋白,并与胞内骨架相连,因此胞外基质通过膜整合蛋白胞外、胞内连成一个整体。

②细胞外基质对于细胞的活性及形态起关键作用。一些动物培养细胞的EMC对于细胞的合成与分泌活动具有影响。其功能除了决定器官、组织的形态及保护作用外,还可参与信号转导、细胞分化以及形态建成等。

3.简述多细胞有机体中细胞的社会性。[山东大学2005研]

答:多细胞生物中,通过细胞通讯、细胞连接以及细胞和胞外基质的相互作用,细胞和细胞之间建立起联系,形成和谐的细胞社会。(1)细胞连接

细胞连接是指在细胞质膜的特化区域,通过膜蛋白、细胞骨架或者胞外基质形成的细胞与细胞之间、细胞与胞外基质之间的连接结构,包括封闭连接、锚定连接和通讯连接,是相邻细胞之间协同作用的重要组织方式。细胞连接不仅起着从结构上把细胞绑在一起的作用,还承担着细胞与细胞之间、细胞与胞外基质之间的物质交换和信息交流的功能。(2)细胞通讯

细胞通讯是指一个细胞发出的信息通过配体传递到另一个细胞并与靶细胞相应的受体相互作用,然后通过细胞信号转导产生胞内一系列生理生化反应,最终表现为细胞整体的生物学效应的过程。

总之,多细胞生物中,细胞与细胞之间以及细胞和胞外基质之间通过细胞通讯和细胞连接等方式将整个多细胞生物联系成为一个整体,协调细胞之间的功能,控制细胞的生长和分裂、调控组织形成和形态建成等。多细胞有机体中细胞之间存在着密切的联系,是一个和谐的细胞社会群体。

5 细胞通讯

一、选择题

1.可进行自身磷酸化的受体是(  )。[南开大学2009研]

A.磷脂酰肌醇系统

B.腺苷酸环化酶系统

C.鸟苷酸环化酶系统

D.酪氨酸蛋白激酶系统【答案】D【解析】酪氨酸蛋白激酶受体既是一个跨膜受体分子,同时它也具有自身磷酸化活性。不仅能够感知信号,还能够传递信号。

2.表皮生长因子(EGF)的穿膜信号转导是通过(  )实现的。[中山大学2008研]

A.活化酪氨酸激酶

B.活化酪氨酸磷酸酶

C.cAMP调节途径

D.cGMP调节途径【答案】A【解析】酪氨酸激酶受体是EGF的受体分子,EGF可以活化酪氨酸激酶受体,使其获得激酶活性,从而传导信号。

二、填空题

活化的RTK可以结合多种细胞质中带有______结构域的结合蛋白或信号蛋白。[上海交通大学2007研]【答案】SH2【解析】SH2结构域能结合具有磷酸化酪氨酸残基的蛋白质。

三、判断题

1.细胞外配体与受体酪氨酸激酶结合,并通过单次穿膜的α螺旋的构象变化激活了细胞内催化结构域的活性。(  )[中山大学2009研]【答案】错【解析】受体酪氨酸激酶与配体结合后活化的机制不是构象的变化,而是其发生自身磷酸化而获得蛋白激酶的活性。

2.一个信号分子若与相同的受体蛋白结合,则不论在何种细胞中都产生同样的效应。(  )。[中科院-中科大2005研]【答案】错【解析】信号分子与相同的受体蛋白结合产生的效应还取决于受体细胞类型。比如不同组织的细胞,相同受体与相同配体结合,可能生物学效应不同。

3.细胞外信号都是通过细胞表面受体来进行跨膜信号传递的。(   )[南开大学2007研]【答案】错【解析】有的脂溶性的信号分子可以跨膜进入细胞与胞内受体结合。

四、名词解释题

1.第二信使[山东大学2005研]

答:第二信使是指受细胞外信号的作用,在细胞质溶质内形成或向细胞质溶质释放的细胞内小分子,负责将信号传到细胞内部,如2+cAMP、IP、Ca等。3

2.蛋白激酶A[上海交通大学2007研]

答:蛋白激酶A(PKA)是一种结构最简单、生化特性最清楚的蛋白激酶,依赖于cAMP。PKA全酶分子是由四个亚基组成的四聚体,其中两个是调节亚基(简称R亚基),另两个是催化亚基(catalytic subunit,简称C亚基)。全酶没有活性。当cAMP结合R亚基后,R亚基和C亚基解离,致使C亚基活化,PKA表现出蛋白激酶活性。

PKA是第二信使cAMP的感知和效应蛋白,第二信使包括cAMP、2+cGMP、Ca、二酰甘油(DAG)、1,4,5-肌醇三磷酸(IP)等。3

3.RTK[上海交通大学2005、2006研]

答:RTK即受体酪氨酸激酶,是一类酶联受体,既是受体,又具有酶功能。当RTK与其配体结合后,两个受体在膜上二聚化,两个受体分子具有微弱的蛋白激酶活性,当它们相互靠近后通过相互磷酸化的机制将二者自身的蛋白激酶活性活化,从而能够将下游蛋白的酪氨酸残基磷酸化,从而实现信号转导的功能。所有的受体酪氨酸激酶都由三个部分组成:具配体结合位点的胞外结构域、单次跨膜的疏水α螺旋区、具酪氨酸蛋白激酶活性的胞内结构域。

4.分子开关&分子伴侣[中科院-中科大2009研]

答:(1)分子开关是通过激活机制或失活机制精确控制细胞内一系列信号传递级联反应的蛋白质分子。分子开关蛋白质可分两类:一类分子开关蛋白的活性由磷酸化和去磷酸化控制,蛋白激酶使之磷酸化而开放,蛋白磷酸酯酶使之去磷酸化而关闭,许多由可逆磷酸化控制的开关蛋白是蛋白激酶本身;另一类分子开关蛋白是GTP结合蛋白,结合GTP而活化,结合GDP而失活。(2)分子伴侣是蛋白质在核糖体上合成以后协助其正确折叠的一类小分子蛋白,具有解折叠酶的功能,能够识别蛋白质解折叠以后暴露出的疏水面并与之结合,防止相互作用产生凝集或错误折叠,同时还参与蛋白质跨膜运送后蛋白质分子的重新折叠以及装配过程。分子伴侣大部分属于热休克蛋白,进化上十分保守,广泛存在于各种生物体内。

5.calmoldulin[武汉大学2006研]

答:calmoldulin的中文译名是钙调蛋白,是一种高度保守、广泛22++分布的小分子Ca结合蛋白,参与许多Ca依赖性的生理反应与信号转导。每个钙调蛋白分子有4个钙离子结合位点,相对分子质量16.7kD,多肽链由148个氨基酸残基组成。钙调蛋白本身无活性,与2+2+Ca结合后活化靶酶的过程分两步:首先Ca与钙调蛋白结合形成2+活化态的Ca-钙调蛋白复合物,然后再与靶酶结合将其活化,这是2+一个受Ca浓度调控的可逆过程。

6.双信使系统[南开大学2007研]

答:磷脂酰肌醇信号通路又称双信使系统。细胞表面受体介导的信号转导中,G蛋白偶联受体信号通路中的磷脂酰肌醇信号通路,胞外信号分子与细胞表面G蛋白偶联受体结合,激活质膜上的PLC,使质膜上的PIP水解成IP和DAG两个第二信使,使胞外信号转换为胞2322++内信号。IP可动员细胞内源Ca到细胞质,使胞内Ca浓度升3高;DAG激活蛋白激酶C(PKC),活化的PKC可进一步使底物蛋白++磷酸化,并可活化Na/H交换引起细胞内pH升高。该途径可激活两条信号通路来应答外界信号,因此这一信号系统又称为双信使系统。

7.active potential[华中科技大学2006研]

答:active potential的中文译名是动作电位,是指可兴奋组织或细胞受到阈上刺激时,在静息电位基础上发生的快速、可逆转、可传播的细胞膜两侧的电变化。

8.细胞通讯。[郑州大学2004、2005、2007,吉林大学2004研]

答:由于高等生物所处的环境无时无刻不在变化,要求有一个完善的细胞间相互识别、相互反应和相互作用的机制以达到机体功能上的协调统一,这一机制为细胞通讯。

9.cell signaling与signal transduction。[南京师范大学2007研]

答:(1)cell signaling的中文译名是细胞信号,是指外界信号作用于细胞表面受体,引起胞内信使浓度的变化,进而导致细胞应答反应的一系列过程。(2)signal transduction的中文译名是信号转导,是指一部分复杂系统通讯活动且协助细胞行动,一个细胞发出的信息,可通过介质传递到另一个细胞并产生相应的反应。

五、列表比较题。

列表比较PKA与PKC信号转导系统。[中山大学2007研]

答:PKA与PKC信号转导系统的比较如下:表5-1-1比较PKA信号系统PKC信号系统项目受G蛋白偶联受G蛋白偶联受体体体第二和DAGcAMPIP3信使G蛋白活化,进而活化磷脂酶C(PLC),活第G蛋白活化,生成两个第二信使,即化的PLC催化PIP二进而活化腺2信苷酸环化酶,接着IP动员胞内钙库——内质DAG和IP332+使(AC),活化到胞质内,与CaM结合引起系列网释放Ca2+的的AC催化细协同下激活PKC,再引反应,而DAG在Ca产胞内的ATP生起相应的级联反应。这是一个“双信使系生成cAMP统”。cAMP与无活性的PKA结合活化的PKC可使底物蛋白磷酸化,激活下游效释放催化亚++/H交换基因调控蛋白。PKC还可活化Na应基,可以磷引起细胞内pH升高酸化下游基因调控蛋白cAMP途径由信环腺苷磷酸号-DAG途径通过IP的一系列去磷酸化形成IP二酯酶33的(PDE)降解自由的肌醇和DAG的水解而终止终cAMP为5'-止AMP而终止

六、简答题

1.简述磷脂酰肌醇信号通路的途经、特点、主要下游事件和生理功能。[武汉大学2004研]

答:(1)磷脂酰肌醇信号通路的途径

胞外信号分子与膜表面G蛋白偶联受体结合,激活质膜上的磷脂酶C(PLC),使质膜上的PIP水解为IP和DAG两种第二信使,使胞23外信号转化为胞内信号。(2)磷脂酰肌醇信号通路的特点

双信使系统。胞外信号被膜受体接受后,同时产生两个胞内信使,2+同时激活两个信号途径:IP-Ca和DAG-PKC,称为双信使系统。3(3)磷脂酰肌醇信号通路的主要下游事件

PIP水解为IP和DAG。IP通过细胞溶质扩散,结合并打开内质23322++网膜上IP敏感的Ca通道,引起Ca顺电化学梯度从钙库释放到32+细胞质,通过钙调蛋白引起细胞反应,DAG和Ca共同活化PKC。2+

生理功能:PKC是Ca和DAG依赖性酶,具有广泛的作用底物,参与众多生理过程,涉及细胞分泌、肌肉收缩等短期生理效应,同时也涉及细胞分裂分化等长期生理效应,PKC的活化还能增强特定基因的转录。

2.举例说明G蛋白偶联细胞表面受体介导信号跨膜转导的通路及其作用机制。[中科院-中科大2006研]

相关试题:G-蛋白偶联系统信号转导的主要特点是什么?[中山大学2015研]

答:G蛋白偶联细胞表面受体介导信号跨膜转导的通路主要有两条:cAMP信号通路和磷脂酰肌醇信号通路。同时,在磷脂酰肌醇信号通路中,存在一个“双信使系统”,因而G蛋白偶联受体信号转导形成一个复杂的网络结构。(1)cAMP信号通路

①信号通路:激素→G蛋白偶联受体→G蛋白→腺苷酸环化酶→cAMP→cAMP依赖的蛋白激酶A→基因调控蛋白。

②作用机制:cAMP活化PKA,PKA催化亚基转位进入细胞核,使基因调控蛋白(cAMP应答元件结合蛋白,CREB)磷酸化,磷酸化的基因调控蛋白CREB与核内CREB结合蛋白(CBP)特异结合形成复合物,复合物与靶基因调控序列结合,激活靶基因的表达。(2)磷脂酰肌醇信号通路“双信使系统”

胞外信号分子与GPCR结合,活化G蛋白,进而激活磷脂酶C(PLC),催化PIP水解生成IP和DAG两个第二信使。232+

①IP-Ca信号通路3

a.信号通路:胞外信号分子→G蛋白偶联受体→G蛋白→磷脂酶22++C(PLC)→IP→胞内Ca浓度升高→Ca结合蛋白(CaM)→钙3调蛋白依赖激酶→基因调控蛋白。2+

b.作用机制:IP结合并开启内质网膜上IP敏感的Ca通道,332+引起Ca释放并进入细胞质基质,通过结合钙调蛋白引起细胞反应,如引起肌细胞的收缩。

②DAG-PKC信号通路

a.信号通路:胞外信号分子→G蛋白偶联受体→G蛋白→磷脂酶++C(PLC)→DAG→激活PKC→蛋白磷酸化或者促Na/H交换使胞内pH变化等。22++

b.作用机制:IP-Ca信号通路释放的Ca将细胞质中游离的3蛋白激酶C(PKC)募集到细胞质膜上,结合在质膜上的第二信使DAG活化并激活与质膜结合的PKC,接着PKC作用于下游底物,引起多种细胞反应,如细胞分泌、肌肉收缩、细胞增殖分化等。

3.简述细胞通讯的方式。[南京师范大学2008研]

答:细胞通讯是指在多细胞生物的细胞社会中,细胞间或细胞内通过高度精确和高效地发送与接收信息的通讯机制,并通过放大引起快速的细胞生理反应,或者引起基因活动,尔后发生一系列的细胞生理活动来协调各组织活动,使之成为生命的统一整体对多变的外界环境作出综合反应。(1)细胞间隙连接

细胞间隙连接是一种细胞间的直接通讯方式。两个相邻的细胞间存在着一种特殊的由蛋白质构成的结构——连接子,连接子两端分别嵌入两个相邻的细胞,形成一个亲水性孔道。(2)膜表面分子接触通讯

每个细胞都有众多的分子分布于膜的外表面。这些分子或为蛋白质,或为糖蛋白。这些表面分子作为细胞的触角,可以与相邻细胞的膜表面分子特异性地相互识别和相互作用,以达到功能上的相互协调。这种细胞通讯方式称为膜表面分子接触通讯。(3)化学通讯

细胞可以分泌一些化学物质如蛋白质或小分子有机化合物至细胞外,这些化学物质作为化学信号作用于其他的细胞(靶细胞),调节其功能,这种通讯方式称为化学通讯。化学通讯是间接的细胞通讯,即细胞间的相互联系不再需要它们之间的直接接触,而是以化学信号为介质来介导的。包括内分泌、旁分泌、自分泌以及化学突触。

七、论述题

细胞信号转导中细胞表面受体的种类主要有哪些?各有什么特点 [南开大学2008研];试述参与细胞信号转导的细胞膜受体的种类与特点。[复旦大学2004研]

答:细胞表面受体介导的信号跨膜传递中,根据信号转导机制和受体蛋白类型的不同,细胞表面受体分属于三大家族:一是离子通道偶联的受体,二是G蛋白偶联的受体,三是酶偶联的受体。其中离子通道偶联受体有组织特异性,主要存在于神经、肌肉等可兴奋细胞,后两种存在于不同组织的几乎所有类型的细胞。(1)离子通道偶联受体,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,又是离子通道,其跨膜信号转导无需中间步骤。主要存在于神经细胞成其他可兴奋细胞间的突触信号传递,神经递质通过与受体的结合而改变通道蛋白的构思,导致离子通道的开启或关闭。改变质膜的离子通透性,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。如肌细胞质膜,由乙酰胆碱激活的通+2+道选择性运输Na和Ca,GABA激活的通道选择性运输氯离子。(2)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。G蛋白是三聚体GTP结合调节蛋白的简称,位于质膜内胞浆一侧,由α、β、γ三个亚基组成,βγ二聚体通过共价结合锚定于膜上起稳定α亚基的作用,而α亚基本身具有GTP酶活性。G蛋白偶联受体介导的信号通路主要有两条:一条是cAMP信号通路,另有一条是磷脂酰肌醇信号通路。前者是配体与受体结合,激活偶联的G蛋白,G蛋白激活腺苷酸环化酶,产生第二信使cAMP,引发下游细胞事件。后者也是配体与受体结合激活偶联的G蛋白,活化的G蛋白激活质膜上的磷脂酶C,使PIP水解为IP和DAG两个第二信232+使,IP可动员细胞内Ca,DAG可激活蛋白激酶C(PKC),分别3激发细胞的下游事件,又称“双信使系统”。(3)与酶连接的细胞表面受体又称为催化性受体,目前已知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。具有代表性的是受体酪氨酸激酶(RTK)及RTK-Ras蛋白信号通路。RTK是一种单次跨膜蛋白,胞外区有配体结合位点,胞内区有酪氨酸蛋白激酶的催化部位,并具有磷酸化位点。当配体与受体结合后,受体通过二聚体化形成同源或异源二聚体,二聚体内彼此相互磷酸化胞内肽段的酪氨酸残基,实现自磷酸化,自磷酸化的酪氨酸残基可被含有SH2结构域的胞内信号蛋白所识别并与之结合由此启动信号转导。

试读结束[说明:试读内容隐藏了图片]

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