第九至十二章作业

第九至十二章作业

第九章细胞信号转导

1 什么是细胞通讯？细胞通讯有哪些方式？

细胞通讯是指在多细胞生物的细胞之间, 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。

细胞通讯方式

1）.分泌化学信号进行通讯：内分泌（endocrine）、旁分泌（paracrine）、自分泌（autocrine）、化学突触（chemical synapse）；

2）.接触性依赖的通讯：细胞间直接接触，信号分子与受体都是细胞的跨膜蛋白的通讯方式；

3.）间隙连接实现代谢偶联或电偶联

2 简述细胞的信号分子和受体的类型，信号转导系统的主要特性有什么？

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。

受体的类型有：通道耦联受体、G蛋白耦联受体、酶连受体。

信号转导系统的主要特性：

多途径、多层次

信号收敛、发散和交谈

专一性、相似性

信号放大与信号终止并存

对细胞刺激的适应

蛋白激酶的网络整合信息

3 G-蛋白耦联型受体的结构，其介导的信号通路有何特点？

G蛋白耦联受体（GPCRs）含有7个疏水残基肽段形成跨膜α螺旋区和相似的三维结构，N 末端在细胞外侧，C末端在细胞胞质侧。其中螺旋5和6之间的胞内环状结构域对于受体与G蛋白之间的相互作用具有重要作用。推测配体与受体结合后会引起H5和H6螺旋的彼此相对移动，结果导致C3环构象改变使之容许结合并激活Gα亚基。

其介导的信号通路包括cAMP信号通路和磷脂酰肌醇信号通路。G蛋白耦联型受体为7次跨膜蛋白，受体胞外结构域识别胞外信号分子并与之结合，胞内结构域与G蛋白耦联。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. 酶偶联型受体分为两类，其一是本身具有激酶活性，如肽类生长因子（EGF，PDGF，CSF等）受体；其二是本身没有酶活性，但可以连接非受体酪氨酸激酶，如细胞因子受体超家族。这类受体的共同点是：①通常为单次跨膜蛋白；②接受配体后发生二聚化而激活，起动其下游信号转导。

4、何谓信号传递中的分子开关蛋白？举例说明其作用机制。

细胞捏信号传递中，起着开启和关闭胞内信号传递作用的一些蛋白质分子。可分为两类：1、通过调节其磷酸化和去磷酸化而调节信号传递开启或关闭的蛋白。2、与GTP结合相关的GTP 结合蛋白；靶蛋白磷酸化和去磷酸化是细胞调节蛋白质活性的一个普遍机制。当靶蛋白被磷酸化时蛋白活化，信号通路开启，当磷酸酶催化去磷酸化时蛋白失活，信号通路关闭；对于GTP结合蛋白，当分子开关蛋白接受到信号并结合GTP时，蛋白被活化，信号通路开启，当被激活的蛋白的GTP水解成GDP时，蛋白失活，信号通路关闭

5、G-蛋白耦联受体介导的信号通路中，以cAMP为第二信使的信号通路和磷脂酰肌醇双信使信号通路分别是如何实现的？

前者主要是通过cAMP激活的蛋白激酶A所介导的，通过调节cAMP 的浓度，将细胞外信号转变为细胞内信号。该信号转导途径可表示为：激素→G蛋白耦联受体→G蛋白→腺苷酸环化酶→cAMP→cAMP依赖的蛋白激酶A→基因调控蛋白磷酸化→基因转录。通过G蛋白耦联受体介导的另一条信号通路是磷脂酰肌醇双信使信号通路，其信号转导是通过效应酶磷脂酶C完成的。信号被质膜受体接受后，以G蛋白为中介，由质膜中的磷酸脂酶C(PLC)水解PIP2产生肌醇－3－磷酸(IP3)和甘油二酯(DG)两种信号酶C(PLC)水解PIP2产生肌醇－3－磷酸(IP3)和甘油二酯(DG)两种信号分子，又可称双信使系统。IP3通过调节Ca2+变化、DG通过激活蛋白激酶C(PKC)进行信息传导。

6、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。

⑴组成

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。通路可概括为如下模式：配体→RTK→接头蛋白←GEF→Ras→Raf（MAPKKK）→MAPKK→MAPK →进入细胞核→其他激酶或基因调控蛋白（转录因子）的磷酸化修饰，对基因表达产生多种效应。

⑵特点

①激活机制为受体之间的二聚体化、自磷酸化活化自身。②没有特定的二级信使，要求信号有特定的结构域。③由Ras分子开关的参与。④介导下游MAPK的激活。⑶功能

RTK-Ras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，包括调节磁暴的增殖与分化，促进细胞的存活，以及细胞代谢过程中的调节与校正

第十章细胞骨架

1细胞骨架的广义和狭义定义，简述细胞骨架的主要功能。

细胞骨架(Cytoskeleton)是指存在于真核细胞质内的中的蛋白纤维网架体系包括狭义和广义的细胞骨架两种概念。广义的细胞骨架包括：细胞核骨架、细胞质骨架、细胞膜骨架和细胞外基质。狭义的细胞骨架指细胞质骨架，包括微丝、微管和中间纤维。

细胞骨架在细胞内发挥着重要的机械支撑与空间组织作用，不仅参与维持细胞形态，承受外力、保持细胞内部结构的有序性，而且还参与许多重要的生命活动和几乎所有形式的细胞运动，如：肌肉的收缩、细胞迁移、染色体向极运动、细胞器和生物大分子的运输以及细胞之内生物网大分子的不对称分布等。

2 简述微管、微丝和中间纤维的结构组成？各有何功能？

微管：它是中空的圆筒状结构，直径为18nm～25nm，长度变化很大，可达数微米以上。构成微管的主要成分是微管蛋白。这种蛋白既具有运动功能又具有ATP酶的作用，使ATP水解，获得运动所需的能量。这种蛋白有两个亚基，即α，β亚基（一说两种蛋白）它们成螺旋形排列。微管不稳定，易在某些因子作用下加聚和解聚。除了独立存在于细胞质中的微管外，纤毛、鞭毛、中心粒等基本上也是由许多微管聚集而成，细胞分裂时出现的纺锤丝也是由微管组成。此外，微管常常分布在细胞的外线，起细胞骨架的作用。微管和功能在不同类型的细胞内并不完全相同，组成纤毛、鞭毛的微管主要与运动有关，而神经细胞中的微管可能与支持和神经递质的运输有关。

微丝是原生质中一种细小的纤丝，直径约为50 Å～60 Å，常呈网状排列在细胞膜之下，在光镜下看不见，但如果微丝集合成束，则可在光镜下看到。微丝的成分是肌动蛋白和肌球蛋白，这是肌纤维的运动蛋白。由此可知，它有运动功能，细胞质的流动、变形运动等都和微丝的活动有关。动物细胞在进行分裂时，细胞中央发生横缢，将细胞分成两个，也必须由微丝收缩而产生。有的微丝主要起支架作用，与维持细胞的形状有关。

中间丝：除微丝和微管外,在高等生物细胞中通常还能观察到第三类纤维—中等纤维(其直径界于微丝和微管之间,约为8一12nm。多种细胞中都具有这类纤维,名称各不相同,例如张力原纤维、神经原纤维和前角质蛋白纤维等。其组成：中间纤维蛋白。中间纤维两端对称，不具有极性。体内中间纤维蛋白大部分都装配形成中间纤维。没有踏车行为。可参与细胞连接和参与细胞内信息传递及物质运输。

3 归纳作用于微管、微丝的特异性药物。

秋水仙碱和长春花碱能与微管蛋白二聚体结合，阻止微管的组装。

细胞松弛素及其衍生物细胞松弛素能特异性地破坏微丝的组装。鬼笔环肽与微丝有强亲和作用，能使肌动蛋白纤维稳定，抑制解聚和促进微丝聚合。

名词：微管组织中心（MTOC）：在活细胞内，能够起始微管的成核作用，并使之延伸的细胞结构称为微管组织中心

马达蛋白：马达蛋白是分布于细胞内部或细胞表面的一类蛋白质，它负责细胞内的一部分物质或者整个细胞的宏观运动。生物体内的各种组织、器官乃至整个个体的运动最终都归结为分子马达在微观尺度上的运动。

踏车现象：又称轮回,是微管组装后处于动态平衡的一种现象。

第十一章细胞核和染色质

1 染色质的组成成分包括哪些？染色体DNA的三种功能元件及其作用是什么？

染色质和染色体的主要成分是DNA,组蛋白，非组蛋白及少量 RNA。其中组蛋白和DNA含量高且较为稳定，两者约占染色质化学组成的98%以上，非组蛋白和RNA的含量可随细胞生理状态不同而有很大变化。

1）自主复制DNA序列(autonomously replicating DNA sequence, ARS)：具有一段11-14bp的同源性很高，富含AT的共有序列及其上下游各200bp左右的区域是维持ARS功能所必需的。2）着丝粒DNA序列(centromere DNA sequence,CEN) ：两个相邻的核心区，80-90bp的AT区，