细胞生物学最后一战

何谓细胞内的蛋白质分选?细胞内蛋白质分选的主要类型有哪些?其生物学意义是什么?主要是指膜结合核糖体上合成的蛋白质,通过信号肽,在反应的同时进入内质网,然后经过各种加工和修饰,使不同去向的蛋白质带上不同的标记,最后经过高尔基体反面网络进行分选,包装到不同类型的小泡,并运送到目的地,包括内质网、高尔基体、溶酶体、细胞质膜、细胞外和核膜等.广义的蛋白质分选也包括在游离核糖体上合成的蛋白质的定位.生物学意义：蛋白质分选不仅保证了蛋白质的正确定位,也保证了蛋白质的生物学活性1,提高细胞对蛋白质的合成和利用效率；2,使蛋白质分子能准确定位到功能部位,使其能准确行使其生物学功能；3,分选过程中伴随着对蛋白质分子的加工和修饰,使真核细胞蛋白质分子的结构和功能更加多样化.细胞内蛋白质分选的基本途径2.列举三种常见的显微镜技术，说明相关的原理与应用特点。6.试从溶酶体的形成过程中，阐明溶酶体是一种异形性的细胞器。①初级溶酶体：在高尔基体以出芽方式形成，只含有水解酶而无底物的溶酶体，酶通常处在无活性的状态。②次级溶酶体：a自噬溶酶体，由初级溶酶体融合自噬体后形成的一类次级溶酶体，作用底物是细胞内衰老或破碎的细胞器和糖原颗粒等其他胞内物质。b异噬溶酶体，吞噬体与吞饮小泡融合成的一类次级溶酶体，作用底物是外来异物。c吞噬溶酶体，吞噬细胞吞入胞外病原体或其他外来较大颗粒性异物所形成的，吞噬体与初级溶酶体融合而成的次级溶酶体，作用底物是外来异物。③残余体：次级溶酶体在完成绝大部分作用底物消化，分解作用之后，还有一些不能被消化分解的物质残留其中，随着酶活性的逐渐降低直到消失，进入了溶酶体生理功能作用的终末状态1.为什么说细胞骨架是一种动态结构？有何意义？细胞骨架(cytoskeleton)是指真核细胞中与保持细胞形态结构和细胞运动有关的纤维网络，包括微管、微丝和中间丝。而微管组装分三个时期：成核期、聚合期和稳定期。组装过程不停地在增长和缩短两种状态中转变，表现动态不稳定性。微丝的体外组装过程分三个阶段：①成核期②延长期③稳定期。且受一系列肌动蛋白结合蛋白的调节。中间丝亦处于一种动态组装中。所以说细胞骨架是一种动态结构。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。2.细胞骨架包括那些类别?简述各类化学成分、结构特征与功能。微管的化学组成：主要化学成分为微管蛋白，为酸性蛋白。其他化学成分为微管结合蛋白包括为微管相关蛋白、微管修饰蛋白、达因蛋白。微管的功能：（1）构成细胞的网状支架，维持细胞的形态。（2）参与细胞器的分布与运动，固定支持细胞器的位置（3）参与细胞收缩和伪足运动，是鞭毛纤毛等细胞运动器官的基本组成成分。（4）参与细胞分裂时染色体的分离和位移。（5）参与细胞物质运输和传递。微丝的化学组成：主要成分为肌动蛋白和肌球蛋白，肌球蛋白起控制微丝的形成、连接、盖帽、切断的作用，也可影响微丝的功能。其他成分为调节蛋白、连接蛋白、交联蛋白。微丝的功能：（1）与微管共同组成细胞的骨架，维持细胞的形状。（2）具有非肌性运动功能，与细胞质运动、细胞的变形运动、胞吐作用、细胞器与分子运动、细胞分裂时的膜缢缩有关。（3）具有肌性收缩作用（4）与其他细胞器相连，关系密切。（5）参与细胞内信号传递和物质运输。中间纤维直径10nm左右，介于微丝和微管之间，是最稳定的细胞骨架成分。功能：（1）支持和固定作用：支持细胞形态，固定细胞核。（2）物质运输和信息传递作用：在细胞质中与微管、微丝共同完成物质的运输，在细胞核内，与DNA的复制和转录有关。（3）细胞分裂时，对纺锤体和染色体起空间支架作用，负责子细胞内细胞器的分配与定位。（4）在细胞癌变过程中起调控作用。2.常染色质与异染色质在结构与功能上有何异同？常染色质异染色质结构螺旋化程度低；用碱性染料染色时着色浅。螺旋化程度高；碱性染料染色时着色较深。功能具有转录活性,在一定程度上控制着间期细胞的活动，位于间期核的中央。转录不活跃或无转录活性,一般位于核的边缘。7.细胞分化的影响因素及其机制。1、细胞质中RNA对细胞分化的作用：母源效应基因（maternaleffectgene）产物是指成熟卵细胞质中含有2~5万个RNA分子，大部分是mRNA，由mRNA翻译出的转录因子和调节蛋白在细胞分化中起重要作用，母源效应基因产物在卵质的分布不均，呈极性分布，决定细胞分化与发育的命运。2、胚胎细胞分裂时胞质不均等分配（胞质成分可调控细胞核基因的表达）3、胚胎细胞间相互作用：（1）胚胎诱导（embryonicinduction）：不同胚层细胞间，一部分细胞对其相邻的另一部分细胞产生影响，决定其分化方向。（2）信号分子介导的细胞间信息传递②分泌因子与胚胎诱导②近分泌与胚胎诱导：表皮细胞和间充质细胞需直接接触才能诱导的现象称为近分泌相互作用。一个细胞表面膜蛋白与另一个细胞膜受体相互作用。③内分泌与胚胎诱导：远距离细胞间的相互作用由经血液循环输送至各部位的激素来完成（内分泌）。激素可分为甾类激素和多肽类激素两类。④位置信息与胚胎诱导：细胞所处的位置不同对细胞分化的命运不同，其本质是可能源于不同位置胚胎细胞中的信号分子，影响邻近细胞的分化方向。（3）胚胎细胞间相互作用对细胞分化的抑制：已分化细胞产生的抑素，抑制邻近细胞产生同样的分化。（4）环境因素对细胞分化的影响基体与中心体基体：纤毛和鞭毛的微管的组织中心，只含一个中心粒，负责纤毛和鞭毛的组成中心体：在中心体中央部位，可被色素深深染色的两个小粒，作为纤毛和鞭毛的基底小体的原基和毛基体的原基如何理解“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”?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.氧化磷酸化和光合磷酸化的异同相同点：1.都是通过ATP合成酶把ADP磷酸化为ATP2.ATP的形成都是由H﹢移动所驱动的3.叶绿体的CF1因子与线粒体的F1因子都具有催化ADP和Pi形成ATP的作用4.在光合磷酸化和氧化磷酸化中都需要完整的膜5.ATP合成机制相同，都把电子传递释放的能量转换成ATP中化学能，ATP合酶使电子传递过程中所形成的质子梯度与磷酸化过程藕联在一起。不同点：1.氧化磷酸化发生在线粒体的内膜上，光合磷酸化发生在叶绿体的类囊体膜上；2.氧化磷酸化为2对H+泵到膜间隙，2个H+3次穿过ATP合成酶形成1分子ATP。光合磷酸化是3对H+泵到基质中，3个H+2次穿过ATP合成酶形成1分子ATP。3.需要的条件不同：氧化磷酸化不需要光，光合磷酸化需要光；4.类型不同：氧化磷酸化，光合磷酸化有环式和非环式两种。氧化磷酸化是电子从NADH和FADH2经过电子传递链传给氧形成水，这个过程偶联着ADP磷酸化生成ATP。光合磷酸化是在光的作用下，电子传递和光合磷酸化偶联着ATP的生成。1.氧化磷酸化的能源来自，光合磷酸化能量来自光；2.氧化磷酸化利用氧气氧化[H]生成了水，而光合磷酸化正好相反，利用光能分解水生成了氧气和[H]；3.所使用的电子传递链和辅酶不同请简述脂锚定蛋白的来源与形成。新合成的蛋白质除了成为跨膜蛋白或ER腔中的游离蛋白外，还会通过酰基化同ER膜上的糖脂结合,将自己锚定在ER膜上。新合成的ER蛋白被信号肽酶从ER上切割之后,立即通过羧基端与已存在于ER膜上的糖基磷脂酰肌醇共价结合,形成脂锚定蛋白的简化过程。形成的脂锚定糖蛋白通过进一步的运输成为质膜外侧的膜蛋白。问：肝细胞中除线粒体合成少量蛋白质外，绝大多数的蛋白质都是在细胞质的游离核糖体和膜结合核糖体上合成的。请您推测在肝细胞那种核糖体上合成的蛋白质占多数，是游离核糖体还是膜结合核糖体（假定细胞内所有区室的蛋白质的平均密度和寿命都是相同的）？说明您推断的依据。答：游离核糖体合成的蛋白质的分配去向包括胞质溶胶、线粒体、过氧化物酶体、细胞核等，约占细胞体积的80%以上。而膜结合核糖体上合成的蛋白质的去向包括ER、高尔基体、溶酶体、质膜、细胞外等，只占细胞体积的20%，所以游离核糖体上合成的蛋白质起主导作用。据此，可以肯定地说，肝细胞中游离核糖体上合成的蛋白质占游离多数。在光合作用的光反应中,类囊体膜两侧的H+质子梯度是如何建立的?（答案）答:在叶绿体进行的光反应中,类囊体的膜在进行电子传递的同时,会在类囊体膜两侧建立H+质子梯度。类囊体膜两侧H+质子梯度的建立,主要有三种因素:①首先是水的光解,在释放4个电子、一分子O2的同时,释放4个H+。水的裂解是在类囊体的腔中进行的,所以水的裂解导致类囊体腔中H+浓度的增加；②Cytb6/f复合物具有质子泵的作用,当P680将电子传递给PQ时,从基质中摄取了两个H+,形成PQH2,传递四个电子,则要从基质中摄取四个H+。当PQH2将电子传递给Cytb6/f复合物时,两分子PQH2的四个H+全被泵入类囊体的腔,叶绿体腔中H+浓度降低的同时,类囊体腔中H+浓度进一步提高；③当电子最后传递给NADP+时,需从基质中摄取两个H+质子将NADP+还原成NADPH,这样又降低了基质中的H+质子的浓度.其结果使类囊体膜两侧建立了H+质子电化学梯度。如何理解细胞膜作为界膜对细胞生命活动所起的作用?答:界膜的涵义包括两个方面:细胞界膜和内膜结构的界膜,作为界膜的膜结构对于细胞生命的进化具有重要意义,这种界膜不仅使生命进化到细胞的生命形式,也保证了细胞生命的正常进行,它使遗传物质和其他参与生命活动的生物大分子相对集中在一个安全的微环境中,有利于细胞的物质和能量代谢。细胞内空间的区室化,不仅扩大了表面积,还使细胞的生命活动更加高效和有序。细胞有几种类型的粘着?它们之间有何不同?答:有两种类型,四种不同的粘着方式。两种类型就是同嗜性细胞粘着和异嗜性细胞粘着,每一种类型中又有两种不同的粘着方式。同嗜性细胞粘着是指参与粘着的两细胞都是用相同的细胞粘着分子,其中两种不同的方式是分别由钙粘着蛋白和免疫球蛋白介导的细胞粘着。异嗜性细胞粘着是指参与粘着的两细胞是用不同的细胞粘着分子介导,两种不同的方式是免疫球蛋白超家族-整联蛋白介导的粘着、粘蛋白-选择素介导的细胞粘着。什么是G蛋白循环(Gproteincycle)?与哪些蛋白相关?答:G蛋白能够以两种不同的状态结合在细胞质膜上。一种是静息状态,即三体状态,此时的α亚基上结合的是GDP。另一种是活性状态,此时的α亚基上结合的是GTP,并且α亚基已与Gβγ亚基分开,而同某一特异蛋白结合在一起,引起信号转导。如果GTP被水解成GDP,则G蛋白又恢复成三体的静息状态,因为此时在α亚基上结合的是GDP而非GTP。G蛋白由非活性状态转变成活性状态,尔后又恢复到非活性状态的过程称为G蛋白循环。G蛋白的这种活性转变与三种蛋白相关联:①GTPase激活蛋白(GTPase-activatingprotein,GAPs)大多数G蛋白具有催化所结合的GTP水解的能力,但是这种能力在与GAPs相互作用时会大大提高,由于GAPs的作用加速了GTP的水解,因而GAPs能够缩短G蛋白介导应答的时间。②鸟苷交换因子(guaninen