5-3+跨膜运输与信号传递-3
细胞生物学复习题
细胞生物学复习题填空题1.目前发现的最小最简单的细胞是。
2.按照所含的核酸类型，病毒可以分为。
3.分辨率是指显微镜能够分辩4.膜蛋白可以分为。
5.物质跨膜运输的主要途径是。
6.被动运输可以分为和两种方式。
7.在钠钾泵中，每消耗1分子的A TP可以转运个钠离子和个钾离子。
8.钠钾泵、钙泵都是多次跨膜蛋白，它们都具有酶活性。
9.在内质网上合成的蛋白主要包括等。
10.蛋白质的糖基化修饰主要分为，指的是蛋白质上的直接连接，和，指的是蛋白质上的直接连接。
11.具有将蛋白进行修饰、分选并分泌到细胞外的细胞器是12.从结构上高尔基体主要由组成。
13.溶酶体的标志酶是。
14.信号假说中，要完成含信号肽的蛋白质从细胞质中向内质网的转移需要细胞质中的和内质网膜上的的参与协助。
15.线粒体在超微结构上可分为。
16.细胞内膜上的呼吸链主要可以分为两类，既。
17.叶绿体在显微结构上主要分为。
18.光合作用根据是否需要光可分为。
19.含有核外DNA的细胞器有。
20.核仁在超微结构上主要分为。
21.核糖体的大、小亚单位是在细胞中的部位合成的。
22.真核细胞中由蛋白纤维组成的网络结构称。
23.肌肉收缩的基本单位是肌原纤维，构成肌原纤维的粗肌丝主要由组成，构成细肌丝的主要由。
24.有些细胞表面形成一些特化结构，其中微绒毛主要由构成，纤毛主要由构成。
25.一个典型的细胞周期可分为。
26.有丝分裂过程可以划分为。
27.标志着前中期的开始。
28.，标志着细胞分裂进入中期。
29.是染色质包装的基本单位。
30.减数分裂的特点是，细胞仅进行一次复制，随后进行两次。
31.A TP合成酶合成A TP的直接能量来自于。
32.体外实验表明，MF正极与负极都能生长，生长快的一端为，慢的一端为。
33.微管由两种类型的微管蛋白亚基，即和组成。
34.细胞周期的调控主要依赖两类蛋白分别为和。
35.细胞骨架是指存在于真核细胞中的蛋白纤维网架体系，狭义的骨架系统主要指细胞质骨架包括。
物质跨膜运输的方式说课稿-说课稿
物质跨膜运输的方式说课稿-说课稿引言概述：物质跨膜运输是细胞内重要的生物学过程，它涉及到各种物质在细胞膜上的运输和转运。
本文将从不同的角度探讨物质跨膜运输的方式，包括主动运输和被动运输等。
一、主动运输1.1 利用离子泵进行跨膜运输：离子泵是一种蛋白质通道，能够将离子从低浓度区域转运到高浓度区域。
这种方式需要消耗能量，通常是通过ATP酶的水解来提供能量。
1.2 利用载体蛋白进行跨膜运输：载体蛋白是一种膜蛋白，能够在细胞膜上形成通道，将特定的物质从一个区域转运到另一个区域。
这种方式也需要能量的消耗。
1.3 利用囊泡运输进行跨膜运输：囊泡是一种细胞器，能够将物质包裹在内部，然后通过融合或分裂的方式将物质从一个区域转运到另一个区域。
二、被动运输2.1 扩散运输：扩散是一种 passively 的运输方式，物质会从高浓度区域向低浓度区域自发移动，直到达到平衡状态。
这种运输方式不需要能量的消耗。
2.2 水通道蛋白介导的运输：水通道蛋白是一种特殊的膜蛋白，能够形成通道，促进水分子的跨膜运输。
这种方式也是 passively 的运输方式。
2.3 离子通道介导的运输：离子通道是一种膜蛋白，能够形成通道，促进离子的跨膜运输。
这种方式也是 passively 的运输方式。
三、细胞内物质运输的调控3.1 调控蛋白的表达水平：细胞可以通过调控特定蛋白的表达水平来控制物质跨膜运输的速率和方向。
3.2 细胞内信号传导通路的调节：细胞内的信号传导通路可以影响细胞膜上的蛋白通道的活性，从而调节物质的跨膜运输。
3.3 环境因素的影响：环境因素如温度、pH值等也可以影响细胞膜上蛋白通道的活性，进而影响物质的跨膜运输。
四、物质跨膜运输在生物体内的重要性4.1 营养物质的吸收：通过物质跨膜运输，生物体可以吸收到必需的营养物质，维持生命活动的正常进行。
4.2 毒物的排出：物质跨膜运输也可以帮助生物体将代谢产物和毒物排出体外，维持内环境的稳定。
细胞生物学5(3)
第五章物质的跨膜运输与信号传递所谓被动运输是通过 ca. 内吞与外排b. 受体介导的内吞作用c. 自由扩散或易化扩散d. 泵，例如钙泵影响物质在膜上自由扩散的因素有（ ）。
aa. 在油/水分配系数高的, 易扩散b. 电离度大的, 易扩散c. 水合度大的, 易扩散d. 水、氨基酸、Ca2+ 、Mg2+ 等小分子, 易扩散下列运输过程属于协助扩散的是（）I. O2II. 甘油 III. 以缬氨霉素为载体的K＋运输IV. 钙泵V. 以短菌杆肽为载体的运输A. I+IIB. I+II+IIIC. III+IVD. III+VE. IV+V下列分子中，不能通过无蛋白脂双层膜的是 da. 二氧化碳b. 乙醇c. 尿素d. 葡萄糖细胞膜上有些运输蛋白形成跨膜的水性通道，允许适当大小的带电荷溶质按以下哪种方式过膜 ba. 主动运输b. 协助扩散c. 简单扩散d. 协同运输小肠上皮细胞吸收葡萄糖是通过( )来实现的。
ba. Na+ -泵b. Na+ 通道c. Na+ -偶联运输d. Na+ 交换运输参与被动运输的重要运输蛋白有I. 载体蛋白( carrier protein ) II. 笼形蛋白 ( Clathrin ) III.通道蛋白( Channel protein ) IV. 边周蛋白( peripheral protein ) V. 门通道蛋白( Gated channel protein )a. I+II+IVb. I+II+IIIc. I+IV+Vd. I+III+V动物细胞质膜上特征性的酶是（ ）。
da. 琥珀酸脱氢酶b. 磷酸酶c. 苹果酸合成酶d. Na+ -K+ -ATPase。
下列哪种运输方式不消耗细胞内的ATP？ ba. 胞吐b. 易化扩散c. 离子泵d. 次级主动运输以下哪些可作为细胞主动运输的直接能量来源 cI. 离子梯度 II. NADH III. ATP IV. NADPHa. IIIb. II+IVc. I+IIId. II+III下列哪些物质运输过程需消耗能量分子 cI. 伴随运输 II. 自由扩散 III. 协助扩散IV. 主动运输V Na+-K+泵a. I+IVb. IV+Vc. I+IV+Vd. I+III+V以下哪一种运输器或运输方式不消耗能量（）A. 电位门通道B. 内吞（endocytosis）作用C. 外排（exocytosis）作用D. 协同运输E. 主动运输下列关于信息分子的描述中，不正确的一项是( )。
细胞生物学-6物质的跨膜运输与信号传递
受体介导的胞吞作用
受体介导内吞的基本特点
①配体与受体的结合是特异的, 具有选择性; ②要形成特殊包被的内吞泡。将成纤维细胞
培养在加有转铁蛋白-铁标记的低密度脂蛋 白(LDL)的培养基中,可清楚地观察到这一 过程
基本过程
大致分为四个基本过程∶①配体与膜受体结 合形成一个小窝(pit); ② 小窝逐渐向内凹 陷，然后同质膜脱离形成一个被膜小泡;③ 被膜小泡的外被很快解聚, 形成无被小泡, 即初级内体;④ 初级内体与溶酶体融合,吞噬 的物质被溶酶体的酶水解
两个大亚基(α亚基)和两 个小亚基(β亚基)组成。 α亚基是跨膜蛋白，在 膜的内侧有ATP结合位 点;在α亚基上有Na+和 K+结合位点
Na+/K+ ATPase的结构
工作原理
Na+/K+ ATPase 工作原理示意图
ATPase Pumps—Ca2+ 泵 结构
ATPase Pumps—质子泵
协同作用
协同作用
在动物、植物细胞由载体蛋白 介导的协同运输异同点的比较
协同运输的方向
葡萄糖与Na+离子的协同运输
细菌的主动运输
细菌的主动运输—磷酸化运输
• 又称为基团转运。其机理是通过对被转运到细胞内的分子进 行共价修饰（主要是进行磷酸化）使其在细胞中始终维持"较 低"的浓度， 从而保证这种物质不断地沿浓度梯度从细胞外 向细胞内转运
胞饮作用与吞噬作用主要有三点区别
特征 胞饮作用
吞噬作用
内吞泡的大小 小于 150nm
大于 250nm。
转运方式 连续发生的过程
需受体介导的 信号触发过程
内吞泡形成机制 需要笼形蛋白形成包被
细胞生物学第五章物质的跨膜运输与信号传递
钙泵和质子泵
钙泵：动物细胞质膜及内质网膜，1000 Aa组成的 跨膜蛋白，与Na+-K+ 泵的亚基同源，每一泵单位 约10个跨膜螺旋，与胞内钙调蛋白结合调节其活 性
第五章 物质的跨膜运输与信号传递
第一节 物质的跨膜运输 第二节 细胞通信与信号传递
第一节 物质的跨膜运输
被动运输Passive transport 主动运输active transport 胞吞作用endocytosis与胞吐作用
exocytosis
被动运输(passive transport)
胞吐作用
组成型胞吐途径：从高尔基体反面管网区分泌的囊 泡向质膜流动并与之融合的过程，新合成的囊泡膜 蛋白和脂类使质膜更新
共运输symoport：小肠和肾小管上皮细胞吸收葡萄 糖、氨基酸等伴Na+
对向运输antiport： Na+驱动Na+-H+对向运输来转运 H+以调节细胞内pH
物质的跨膜转运与膜电位
静息电位(resting potential)：静息状态下的膜电 位。内负，外正
动作电位(active potential)：刺激作用下产生行使 通讯功能的快速变化的膜电位
道
主动运输(active transport)
●特点：运输方向、能量消耗、膜转运蛋白 ●类型：
由ATP直接提供能量的主动运输 钠钾泵 钙泵 质子泵
第五章物质的跨膜运输与细胞信号转导
信号通路
㈢细胞信号分子与靶细胞效应
1、信号分子（signal molecule） 2、受体（receptor） 3、第二信使（second messenger） 4、信号分子与靶细胞效应
1、信号分子
⑴亲脂性信号分子 ⑵亲水性信号分子 ⑶气体性信号分子(NO、CO、植 物中的乙烯)
2、受体（receptor）
物质逆浓度梯度或电ຫໍສະໝຸດ 学梯度由低浓度向高 浓度一侧进行跨膜转运的方式，需要细胞提供能 量，需要载体蛋白的参与。对保持细胞内的离子 成分并对输入一些细胞外比细胞内浓度低的溶质 是必不可少的。
㈠特点：运输方向、能量消耗、膜转运蛋白 ㈡类型：三种基本类型 1、由ATP直接提供能量的主动运输 2、协同运输（cotransport） 、 （ ） 3、物质的跨膜转运与膜电位 、
㈠ATP直接提供能量的主动运输 （ATP驱动泵）
这类泵本身就是一种载体蛋白，也是一种酶— ATP酶，它能催化ATP，由ATP水解提供能量，主动 运输Na+、K+、Ca2+等。根据泵蛋白的结构和功能特 性，ATP驱动泵分为4类： 1、P-型离子泵： 型离子泵： 2+ （1）钠钾泵（2）钙泵（Ca -ATP酶） （ （ ） 2、V-型质子泵 3、F-型质子泵 4、ABC超家族
㈠细胞通讯（cell communication）
1、细胞通讯与信号转导 2、细胞通讯的方式 3、分泌信号传递信息的方式
1、细胞通讯与信号转导
细胞通讯：一个细胞发出的信息通过介质 （又称配体）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变化，最终表现为细胞 整体的生物学效应的过程。 信号转导：化学信号分子可与细胞内或细 胞表面的受体相结合形成复合物，并将受体激 活，激活的受体可将外界信号转换成细胞能感 知的信号，从而使细胞对外界信号作出相应的 反应，这种由细胞外信号转换为细胞内信使的 过程称为信号转导。
大学分子细胞学第五章细胞运输
囊泡中，又称膜泡运输；或称批量运输（bulk
transport）。属于主动运输。
● 胞吞作用
● 胞吐作用
胞吞作用：
通过细胞膜内陷形成囊泡，称胞吞泡 （endocytic vesicle），将外界物质裹进并输入 细胞的过程。
胞饮作用（pinocytosis） 吞噬作用（phagocytosis）。
水孔蛋白的功能
水孔蛋白 功 能
近曲肾小管水分的重吸收，眼中水状液
肾集液管中水通透力
AQP-1
AQP-2
AQP-3
AQP-4
肾集液管中水的保持
中枢神经系统中脑脊髓液的重吸收
AQP-5
唾液腺、泪腺、肺泡上皮细胞的液体分泌
植物液泡水的摄入，调节膨压
γ – TIP
3、协助扩散 faciliated diffusion
的胆固醇酯被水解成
游离的胆固醇而被利用。
受体回收途径：
• ①大部分受体返回它们原来的质膜结构域 ，如 LDL受体；
• ②有些进入溶酶体，在那里被消化，如EGF的受 体 ， 称 为 受 体 下 行 调 节 （ receptor downregulation）；
2003年，美国科学家彼得· 阿格雷和罗德里克· 麦金农，分别 因对细胞膜水通道，离子通道结构和机理研究而获诺贝尔化
学奖。
Peter Agre
Roderick MacKinnon
AQP1水通道蛋白
水孔蛋白的特点：
水分子高度特异的通道。
内在膜蛋白的一个家族，是有4个亚基组成的四
聚体，每个亚基有6个α螺旋组成 。
4、ABC 超家族
结构：
每个成员 都 含有 两 个高 度 保守 的 ATP结合 区 （A），两个跨膜结构域（T），他们通过结合 ATP发生二聚化，ATP水解后解聚，通过构象的 改变将与之结合的底物转移至膜的另一侧。
物质的跨膜运输方式
物质的跨膜运输方式生命体系中的细胞是基本的单位，通过细胞膜与外界进行物质交换和信息传递。
在细胞膜中，存在多种跨膜运输方式，包括主动转运、被动扩散和细胞外液相转移等，这些方式能够帮助细胞实现物质的吸收、排泄和传递，保证生命体系的正常运转。
本文将对这几种跨膜运输方式进行详细介绍。
一、主动转运主动转运是指细胞膜通过能量耗费将物质从低浓度向高浓度方向转移的过程。
这种方式需要ATP的供能，因此也被称为ATP酶转运。
主动转运可以分为直接和间接两种。
1.直接主动转运直接主动转运是指细胞膜上的蛋白质通过ATP酶催化将物质转移到高浓度方向。
其中，钠-钾泵是最为典型的直接主动转运方式。
钠-钾泵是一种跨膜蛋白，能够将细胞内的三个钠离子和两个钾离子互换，使得细胞内外的离子浓度差得以维持。
这种方式在神经元的信号传递、肌肉收缩、肾脏的滤波功能等方面都发挥着重要作用。
2.间接主动转运间接主动转运是指细胞膜上的蛋白质利用ATP酶耗费的能量将物质转移到高浓度方向，但是这种方式并不直接与物质结合，而是通过运输载体进行。
例如，葡萄糖转运蛋白就是一种间接主动转运方式。
在细胞内，葡萄糖转运蛋白可以将葡萄糖分子转移到高浓度方向，从而实现葡萄糖的吸收和利用。
二、被动扩散被动扩散是指物质在浓度梯度的作用下自由地从高浓度向低浓度方向扩散的过程。
这种方式不需要能量的供应，是细胞内物质转移的主要方式之一。
被动扩散可以分为简单扩散和载体介导扩散两种。
1.简单扩散简单扩散是指小分子物质通过细胞膜的疏水层自由地扩散到低浓度方向，如氧气、二氧化碳等气体分子、水分子等。
这种方式具有高效性和速度快的特点，但是只适用于小分子物质的扩散。
2.载体介导扩散载体介导扩散是指物质通过跨膜载体蛋白的介导实现扩散。
这种方式适用于大分子物质的扩散，如葡萄糖、氨基酸等。
在载体介导扩散中，跨膜蛋白会与物质结合形成复合物，然后通过分子运动的方式将物质转移到低浓度方向。
三、细胞外液相转移细胞外液相转移是指物质通过细胞膜的外部液相转移到细胞内或细胞外的过程。
第五章-跨膜运输
13
载体蛋白（carrier proteins)
定义： 存在于所有类型的生物膜上的多次跨膜蛋白， 每种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。
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特点：
特异性：有特异结合位点，可同特异性底物 结合
对所转运的物质具有高度选择性 具通透酶（permease）性质； 载体蛋白既参与被动的物质运输，也参与主 动的物质运输
方向！
光驱动泵
33
Three types of carrier-mediated transport. The schematic
diagram shows carrier proteins functioning as uniports,
symports, and antiports.
34
1、ATP驱动泵
1991年Agre发现第一个水通道蛋白CHIP28 （28 KD ），他将CHIP28的mRNA注入非洲爪蟾的卵母细 胞中，在低渗溶液中，卵母细胞迅速膨胀，5 分 钟内破裂。细胞的这种吸水膨胀现象会被Hg2+抑制。 目前在人类细胞中已发现的此类蛋白至少有11种， 被命名为水通道蛋白（Aquaporin，AQP）。
Na+-K+ ATPase是由两个大亚基(α亚基)和两个小亚基 (β亚基)组成； α亚基是跨膜蛋白，在细胞质面有ATP结合位点，细胞 外侧有乌本苷(ouabain)结合位点，它可抑制该泵活性; 在α亚基上有Na+和K+结合位点
36
37
工作原理
磷酸化和去磷酸化
自磷酸化过程: ATP上的一个磷酸基团转移到钠钾泵的 一个天冬氨酸残基上，导致构象变化
17
特点：
对离子的大小与电荷有选择性 转运速率高 蛋白不与溶质分子结合，形成跨膜通道介导离 子顺浓度梯度通过 有些通道蛋白长期开放，如钾泄漏通道； 有些通道蛋白具有选择性和门控性，平时处于 关闭状态，仅在特定刺激下才打开，又称为门 通道（gated channel）。
高考生物跨膜运输知识点
高考生物跨膜运输知识点高考生物跨膜运输知识点生物学中，跨膜运输是指细胞跨过细胞膜将物质传输到细胞内或细胞外的过程。
在高考生物考试中，跨膜运输是一个重要的考题，涉及到了细胞膜结构、物质转运及其重要的生理功能。
因此，本文将为大家介绍高考生物跨膜运输的知识点，帮助大家深入理解这一重要的生物学概念。
一、细胞膜结构细胞膜是由磷脂双层和蛋白质组成的。
磷脂双层在水中自组装成为一个类似于油的膜，其两侧分别包含有亲水性的头部和亲疏水性的尾部。
尾部中的疏水性分子为磷脂酰肌醇、磷脂酰丝氨酸等，且它们的静电荷不同，导致膜内的蛋白质分布也不同。
蛋白质在细胞膜中有着各种不同的功能，比如传递信息，促进物质运输等等。
细胞膜的结构决定了其对物质的选择性通透性，即只允许亲水性的小分子通过膜孔道进出细胞，例如水和一些离子。
对于大分子，如蛋白质或核酸而言，它们则需要通过跨膜运输的方式被细胞膜转运。
二、物质跨膜转运在生物学中，物质跨膜转运是指跨过细胞膜将物质传输到细胞内或细胞外的过程。
这个过程可以由被动、主动转运以及细胞外囊泡等多种方式实现。
1. 被动转运被动转运是一种passively diffussion 的过程，即物质沿着其浓度梯度从高浓度区域自发地扩散到低浓度区域，例如氧气和二氧化碳的进出细胞膜。
对于非极性分子以及极性分子的小分子而言，由于它们没有带电，因此可以轻易地穿过细胞膜进入细胞内或者跨出来。
2. 主动转运主动转运是指需要能量的转运过程，即分子非自发地沿着浓度对比相反的方向运动，以维持化学平衡。
它可以分为原位调节、信号传导和转运蛋白三种。
原位调节转运是通过离子泵、钠-钾泵等的机械作用来驱动分子运动过程，将一些离子从低浓度区向高浓度区运输。
信号传导转运凭借的是信号分子的生成或者传递过程，例如细胞表面的受体可以将信号传递到细胞内部，促进细胞对于外界环境的适应。
转运蛋白主要是利用细胞膜表面存在的一些载体蛋白，将某些大分子或者离子通过膜孔道运输到细胞内或者细胞外，也是实现物质跨膜运输的常见方法之一。
物质的跨膜运输知识点总结
物质的跨膜运输知识点总结一、细胞膜的结构细胞膜是由磷脂双层和蛋白质构成的。
磷脂双层是由两层磷脂分子组成，每个磷脂分子包含一个亲水性头部和一个疏水性尾部。
这使得细胞膜具有选择性通透性，只有一些特定的物质可以穿过它。
二、跨膜运输方式1.被动扩散被动扩散是指物质沿浓度梯度自发地从高浓度区向低浓度区移动。
这种过程不需要能量输入，但需要物质之间的相互作用力。
2.主动运输主动运输是指物质在逆浓度梯度方向上移动，需要能量输入。
主要通过ATP酶驱动。
3.细胞吞噬作用细胞吞噬作用是指细胞通过将外部物质包裹在内部形成囊泡来摄取它们。
这种过程可以分为三种类型：吞噬作用、外泌作用和自噬作用。
三、被动扩散的影响因素1.浓度梯度浓度梯度是被动扩散的主要驱动力。
当浓度梯度越大，物质的扩散速率也就越快。
2.分子大小和形状小分子和非极性分子可以更容易地穿过细胞膜。
相比之下，较大的分子和带电的分子则需要通过跨膜蛋白进行运输。
3.溶剂极性溶剂极性也会影响被动扩散。
非极性物质更容易在非极性溶剂中扩散，而带电或极性物质则需要在水等极性溶剂中扩散。
四、跨膜蛋白跨膜蛋白是一类可以穿过细胞膜并参与跨膜运输的大型分子。
它们可以通过不同的机制将物质从一个细胞区域转移到另一个区域。
1.通道型跨膜蛋白通道型跨膜蛋白形成了一个孔道，允许特定类型的离子或小分子通过。
这种过程是高度选择性的，只有符合特定条件的物质才能通过。
2.载体型跨膜蛋白载体型跨膜蛋白可以结合物质并将其从一个细胞区域转移到另一个区域。
这种过程是可逆的，并且可以通过某些因素来调节。
3.泵型跨膜蛋白泵型跨膜蛋白可以将物质从低浓度区域转移到高浓度区域，需要能量输入。
这种过程能够维持细胞内外的化学平衡。
五、细胞内液体运输1.内质网运输内质网运输是指物质在内质网上通过囊泡或其他载体进行的转移。
这种过程可以分为ER-高尔基体转移和ER-溶酶体转移。
2.高尔基体运输高尔基体是一类包含多个囊泡的细胞器，它们在分泌和溶解过程中发挥着重要作用。
跨膜运输与信号传递3
图8-1 细胞通信的作用
2、受体（receptor） 受体（receptor）
能够识别和选择性结合某种配体（信号分子）的大分子物质，当与配体结 合后，通过信号转导作用将细胞外信号转换为胞内化学和物理信号。多为 糖蛋白。包括两个功能区域： ---配体结合区域 ---产生效应的区域 受体的特征： ①特异性； 分为： 细胞内受体（intracellular receptor）:介导亲脂性信号分子信息传递。 细胞表面受体（cell surface receptor）:介导亲水性信号分子的信息传递， 分为： ①离子通道型受体； ②G蛋白耦联型受体； ③酶耦联型受体。 ②饱和性； ③高度的亲和力。
旁分泌
突触信号发放
内分泌
自分泌
B. The forms of cell communication----- Different types of chemical communication----signals can be received by cells
1. a,b,c:chemical signals dependent cell communication, including chemical synapse; 2. D: contact-dependent cell communication; 3. Chemical and electronic coupling by Gap junction.
（三）胞吐作用（exocytosis） 胞吐作用（exocytosis）
包含大分子物质的小囊泡从细胞内部 移至细胞表面，与质膜融合， 移至细胞表面 ， 与质膜融合 ， 将物质 排出细胞之外。 排出细胞之外。
● 组成型的外排途径（constitutive exocytosis pathway） 是指真核细胞从高尔基体反面管网区分泌的囊泡向质膜流动并与之 融合的过程。是一个连续的分泌过程。 用于质膜更新（膜脂、膜蛋白、胞外基质组分、营养或信号分子） default pathway：除某些有特殊标志的駐留蛋白和调节的分泌泡外， 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 ●调节型外排途径（regulated exocytosis pathway 特化的分泌细胞，产生的分泌物有激素、粘液或消化酶等 。 储存——刺激——释放 具有共同的分选机制，分选信号存在于蛋白本身。 蛋白的分选主要由高尔基体TGN上的受体类蛋白来决定 。 膜流： ● 膜流：动态过程对质膜更新和维持细胞的生存与生长是必要的 ● 囊泡与靶膜的识别与融合
细胞生物学教材课后思考题
细胞生物学教材课后思考题“细胞生物学”习题第一章绪论一、名词：细胞生物学、显微结构、亚显微结构、超微结构二、思考题：1.根据细胞生物学研究的内容与你所掌握的生命科学知识,客观地、恰当地估价细胞生物学在生命科学中所处的地位以及它与其它生物科学的关系。
2.从细胞学发展简史，你如何认识细胞学说的重要意义?3.试简明扼要地分析细胞生物学学科形成的客观条件以及它今后发展的主要趋势。
4.当前细胞生物学研究的热点课题中你最感兴趣的是哪些？为什么？第二章细胞基本知识概要一、名词：细胞、细胞质、原生质、原生质体、细胞器、细胞质基质二、思考题：1．根据你所掌握的知识，如何理解“细胞是生命活动的基本单位”这一概念？2．病毒是非细胞形态的生命体，又是最简单的生命体，请论证一下它与细胞不可分割的关系。
3．为什么说支原体可能是最小最简单的细胞存在形式?4．请你在阅读了本章以后对原核细胞与真核细胞的比较提出新的补充.5．细胞的结构与功能的相关性观点是学习细胞生物学的重要原则之一，你是否能提出一些更有说服力的论据来说明这一问题。
第三章细胞生物学研究方法一、名词：酶标抗体、免疫金、分辨力、分析离心、克隆、分子杂交、原位杂交、印迹杂交、细胞系、细胞株、单克隆抗体、胞质体、核体二、思考题：1.举2～3例说明电子显微镜技术与细胞分子生物学技术的结合在现代细胞生物学研究中的应用。
2.为什么光学显微镜可以拍摄彩色照片，而电子显微镜则不能？3.光学显微镜技术有哪些新发展?它们各有哪些突出优点?为什么电子显微镜不能完全代替光学显微镜?4.为什么说细胞培养是细胞生物学研究的最基本技术之一?第四章细胞质膜与细胞表面一、名词：细胞膜、细胞内膜、单位膜、细胞表面、细胞外被、脂质体二、思考题：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?2.何谓内在膜蛋白? 内在膜蛋白以什么方式与膜脂相结合?3.从生物膜结构模型的演化谈谈人们对生物膜结构的认识过程?4.细胞表面有哪几种常见的特化结构? 膜骨架的基本结构与功能是什么?5.细胞连接有哪几种类型, 各有何功能?6.胞外基质的组成、分子结构及生物学功能是什么？第五章物质跨膜运输与信号传递一、名词：被动运输、简单扩散、协助扩散、膜转运蛋白、载体蛋白、通道蛋白、电压门、配体门、主动运输、离子泵、协同运输、胞吞、胞吐、胞饮与吞噬作用、有被小泡、细胞通讯、细胞识别、受体、第二信使、分子开关、G蛋白二、思考题：1.比较主动运输与被动运输的特点及其生物学意义。
细胞生物学 5.第五章 物质的跨膜运输与信号转导
图5-1 不同物质透过人工脂双层的能力
图5-6 钾电位门通道
图5-13 吞噬作用图5-14胞饮作用
图5-15外排作用
图5-19化学通信的类型
图5-21细胞间隙连接
图5-23 鸟苷酸环化酶
图5-24 NO的作用机制三、膜表面受体介导的信号转导
图5-25 膜表面受体主要有三类
图5-26 离子通道型受体
5-29 G蛋白耦联型受体为7次跨膜蛋白
图5-30 腺苷酸环化酶
Protein Kinase A，PKA）：由两个催化亚基和两个调节亚基，在没有cAMP时，以钝化复合体形式存在。
调节亚基结合，改变调节亚基构象，使调节亚基和催化亚基解离，释放
图5-31 蛋白激酶A
图5-33 Gs调节模型
cAMP信号途径的反应速度不同，在肌肉细胞
启动糖原降解为葡糖1-磷酸（图5-34），而抑制糖原的合成。
在某些分泌细
图5-34 cAMP信号与糖原降解图5-35 cAMP信号与基因表达
图5-38 IP3和DG的作用
与内质网上的IP3配体门钙通道结合，开启钙通道，使胞内
图5-39 Ca2+信号的消除
图5-41 受体酪氨酸激酶的二聚化和自磷酸化
图5-44 IRS。
第五章物质的跨膜运输与信号传导
由细胞表面整合蛋白介导的信号传递
●整合蛋白与粘着斑 ●导致粘着斑装配的信号通路有两条 ●粘着斑的功能：
一是机械结构功能； 二是信号传递功能
●通过粘着斑由整合蛋白介导的信号传递通路：
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
第五章 物质的跨膜运输与信号传递
物质的跨膜运输 细胞通讯与信号传递
第一节 物质的跨膜运输
物质的跨膜运输是细胞维持正常生命活动的基础之一。
●被动运输（passive transport）
●主动运输（active transport）
●胞吞作用（endocytosis）与胞吐作用（exocytosis）
cAMP ， MAPK ；cAMP直接激活cAMP依赖的PKA；PKA可能通 过RTK或通过抑制Raf-Ras相互作用起负调控作用。
RTKs的失敏：
催化性受体的效应器位于受体本身，因此失敏即酶活性速发抑制。
机制：受体的磷酸化修饰。EGF受体Thr654的磷酸化导致RTK活性的 抑制，如果该位点产生Ala突变，则阻止活性抑制，后又发现C 端的Ser1046/7也是磷酸化位点。磷酸化位点所在的C端恰好是 SH2蛋白的结合部位。
主动运输（active transport）
●特点：运输方向、能量消耗、膜转运蛋白 被动与主动运输的比较
●类型：三种基本类型 由ATP直接提供能量的主动运输— 钠钾泵 （结构与机制） 钙泵（Ca2+-ATP酶） 质子泵：P-型质子泵、V-型质子泵、H+-ATP酶 协同运输（cotransport） 由Na+-K+泵（或H+-泵）与载体蛋白协同作用， 靠间接消耗ATP所完成的主动运输方式 物质的跨膜转运与膜电位
细胞生物学-(翟中和-第三版)课后练习题及答案
细胞生物学-(翟中和-第三版)课后练习题及答案LT4）所有细胞的增殖都是一分为二的分裂方式3、为什么说病毒不是细胞？蛋白质感染子是病毒吗？1) 病毒是由一个核酸分子（DNA或RNA）芯和蛋白质外壳构成的，是非细胞形态的生命体，是最小、最简单的有机体。
仅由一个有感染性的RNA构成的病毒，称为类病毒；仅由感染性的蛋白质构成的病毒称为朊病毒。
病毒具备了复制与遗传生命活动的最基本的特征，但不具备细胞的形态结构，是不完全的生命体；病毒的主要生命活动必须在细胞内才能表现，在宿主细胞内复制增殖；病毒自身没有独立的代谢与能量转化系统，必须利用宿主细胞结构、原料、能量与酶系统进行增殖，是彻底的寄生物。
因此病毒不是细胞，只是具有部分生命特征的感染物。
2) 蛋白质感染子是病毒的类似物，虽不含核酸，其增殖是由于正常分子的构象发生转变造成的，这种构象异常的蛋白质分子成了致病因子，这不同于传统概念上的病毒的复制方式和传染途径，所以蛋白质感染子是病毒的类似物。
4、为什么说支原体可能是最小最简单的细胞存在形式？1）支原体能在培养基上生长2）具有典型的细胞膜3）一个环状双螺旋DNA是遗传信息量的载体4）mRNA与核糖体结合为多聚核糖体，指导合成蛋白质5）以一分为二的方式分裂繁殖6）体积仅有细菌的十分之一，能寄生在细胞内繁殖5要点原核细胞真核细胞细胞核无膜包围，称为拟核有双层膜包围染色体形状数目组成DNA序列环状DNA分子一个基因连锁群DNA裸露或结合少量蛋白质无或很少重复序列核中的为线性DNA分子; 线粒体和叶绿体中的为环状DNA分子两个或多个基因连锁群核DNA同组蛋白结合，线粒体和叶绿体中的DNA裸露有重复序列基因表达RNA和蛋白质在同一区间合成RNA在核中合成和加工; 蛋白质在细胞质中合成细胞分裂二分或出芽有丝分裂或减数分裂内膜无独立的内膜有, 分化成细胞器细胞骨架无普遍存在呼吸作用和光合作用酶的分部质膜线粒体和叶绿体（植物）核糖体70S（50S＋30S）80S（60S＋40S）第三章：细胞生物学研究方法1. 透射电镜与普通光学显微镜的成像原理有何异同？透射电镜与光学显微镜的成像原理基本一样，不同的是:1) 透射电镜用电子束作光源，用电磁场作透镜，2) 光学显微镜用可见光或紫外光作光源，以光学玻璃为透镜。
信号传导通路的组成
信号传导通路的组成信号传导通路在生物学中是一个复杂而精细的过程，它涉及到细胞对外部刺激的响应和内部反应的协调。
这个过程通常包括受体、跨膜运输、信号转导蛋白、信号转导途径和基因表达等关键步骤。
以下是这些组成部分的详细说明：1. 受体受体是位于细胞表面的蛋白质，能够识别和结合特定的信号分子。
它们就像是细胞的“天线”，能够感知到外部环境中的变化，并向细胞内部传递信息。
受体根据结合的信号分子不同，可以分为离子通道型受体、G蛋白偶联型受体和酶联型受体等类型。
2. 跨膜运输跨膜运输是指信号分子通过细胞膜进入细胞内的过程。
信号分子通过与受体的结合，触发一系列的生物化学反应，最终导致细胞膜上的离子通道或转运蛋白的开闭，实现跨膜运输。
这个过程对于维持细胞的正常功能和生存至关重要。
3. 信号转导蛋白信号转导蛋白是一类在信号传导通路中起到关键作用的蛋白质。
它们在接收到信号后会被激活，并参与到信号转导途径中。
信号转导蛋白可以起到调控酶的活性、调节基因的表达、影响细胞骨架的组装等多种作用。
常见的信号转导蛋白包括蛋白激酶、磷酸酶、G蛋白等。
4. 信号转导途径信号转导途径是指一系列连续的信号转导事件，它们共同作用将外部刺激转化为细胞内部的反应。
信号转导途径通常包括起始阶段、放大阶段和终止阶段。
在起始阶段，信号分子与受体结合并激活信号转导蛋白；在放大阶段，信号被逐级放大，产生足够的生物化学效应；在终止阶段，信号被减弱或关闭，使细胞恢复到静息状态。
5. 基因表达基因表达是指细胞通过转录和翻译过程，将基因中的遗传信息转化为蛋白质的过程。
在信号传导通路中，基因表达是一个重要的环节。
当细胞接收到外部刺激后，信号转导途径会激活一系列的基因，导致相关蛋白质的合成和细胞内环境的改变。
这些蛋白质参与到细胞的生长、分化和凋亡等过程中，从而影响细胞的命运和功能。
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Receptor tyrosine kinases
血管内皮生长因子受体 胰岛素生长因子受体 血小板生长因子受体
酪氨酸蛋白激酶的激活
②接头蛋白：GAP(GTP酶活化蛋白）等具有SH2 和SH3结构域。 ③Ras蛋白：可结合GTP或GDP， GAP(GTP酶活化 蛋白）控制Ras蛋白的活性，鸟苷酸交换因子 （GRF)可激活Ras，GRF有SH3结构域，但没有 SH2结构域。 ④活化的Ras蛋白经过蛋白激酶的磷酸化级联反 应传递下去。
Raf
钙调蛋白的结构
(2) 信号的终止 IP3信号的终止 IP3 通过去磷酸化形成IP2 、或磷酸化为IP4 。 Ca2+ 被质膜上的钙泵和Na+- Ca2+ 交换器抽出细 胞，或被内质网膜上的钙泵抽回内质网。 DG信号的终止 DG ①被DG激酶磷酸化成为磷脂酸，进入磷脂酰肌 醇循环； ②被DG酯酶水解成单酯酰甘油。
RTK-Ras Pathway
鸟苷酸释放因子 接头蛋白
MAP（有丝分裂原活化 蛋白）
MAPKKK
Ras 的 信 号 放 大 作 用
MAPKKK
MAP激酶激酶的激酶
MAPKK
MAP激酶的激酶
MAPK
MAP激酶
RTK-Ras 信 号 通 路 ： 配 体 → RTK→adaptor→GRF →Ras→Raf（MAPKKK）→MAPKK→ MAPK → 进 入细胞核 →其他激酶或转录因子的磷酸化修 饰→基因表达。
（四）信号传递的特征 1、多途径,多层次的信号传递通路具有收敛或发 散的特点 2、细胞的信号转导既具有专一性又有作用机制 的相似性 3、信号转导过程具有信号放大作用，但放大作 用必须受到适度调整。 4、细胞长期受到某种刺激时细胞的反应会降低 （五）蛋白激酶的网络整合信息
思考题： 1、简述G蛋白偶联受体介导的信号通路的过程 及特点。 2、简述酶偶联受体介导的信号通路。 3、胞内信号通路的网络关系
G蛋白偶联受体信号转导与疾病 2.3 G蛋白偶联受体信号转导与疾病 霍乱(Cholera) （一） 霍乱(Cholera) 霍乱是由霍乱弧菌引起的烈性肠道传染病。霍乱 毒素选择性催化Gsα亚基,促使Gsα与GTP结合，但 GTP酶活性丧失，不能将GTP水解成GDP，从而使Gsα 处于不可逆性激活状态，胞浆中的cAMP含量可增加至 正常的100倍以上。 （二）短指畸形肢端肥大症和巨人症
1 受体酪氨酸激酶(Receptor tyrosine kinases (Receptor RTKs)及RTK-Ras蛋白信号通路 RTKs) ①受体酪氨酸蛋白激酶： 结构：既是受体又是酶，包括6个亚族 ， 为单次 6 个亚族， 跨膜蛋白，可以将靶蛋白的酪氨酸残基磷酸 化 。 激活：受体二聚化后自磷酸化，激活酪氨酸蛋白 激酶的活性，活化的RTK可结合多种细胞溶质 中带有SH2 结构域(Src同源区）的结合蛋白或 信号蛋白。
4 受体鸟苷酸环化酶
配体为心房排钠肽（atrial natriuretic peptide， ANP）或BNP ，分布在肾和血管平滑肌细胞表面 。 功能：当血压升高时，心房肌细胞分泌ANP，促进肾 细胞排水、排钠，同时导致血管平滑肌细胞松弛， 结果使血压下降。 信号途径为： 配体→受体鸟苷酸环化酶→cGMP→依赖cGMP的蛋白 激酶G（PKG）→靶蛋白的丝氨酸/苏氨酸残基磷酸 化而活化。
短 指 畸 形
(三)酶耦联型受体(enzyme linked receptor) 酶耦联型受体(
种类： ①受体酪氨酸激酶 ②受体丝氨酸/苏氨酸激酶 ③受体酪氨酸磷脂酶 ④酪氨酸激酶连接的受体 ⑤受体鸟苷酸环化酶 共同特点： ①单次跨膜蛋白，不与G蛋白偶联； ②接受配体后受体发生二聚化，启动下游信号转导。
受体丝氨酸/ 2 受体丝氨酸/苏氨酸激酶 配体:是转化生长因子-βs,（TGF-βs。）家 族成员包括TGF-β1
--_TGF-β5。
功能：依细胞类型不同，可抑制细胞增殖、 刺激胞外基质合成、刺激骨骼的形成、通 过趋化性吸引细胞、作为胚胎发育过程中 的诱导信号等。
3 受体酪氨酸磷酯酶
功能：可以使特异的胞内信号蛋白的磷酸酪氨酸残基去 磷酸化，其作用是控制磷酸酪氨酸残基的寿命，使静 止细胞具有较低的磷酸酪氨酸残基的水平。 • 与酪氨酸激酶一起协同工作，如参与细胞周期调控。
激活钙调蛋白 细胞反应 底物蛋白磷酸化,活化Na+/H+通道 pH值升高
4，5-二磷酸磷脂酰肌醇（PIP2）
Inositol phospholipid signaling 4，5-二磷酸磷脂酰肌醇（PIP2） 二酰基甘油(DG)
（PKC） 三磷酸肌醇（IP3）
Mimicked by in
磷脂酰肌醇途径(双信使系统) 2.2 磷脂酰肌醇途径(双信使系统) (1)信号通路 1)信号通路
胞外信号分子 受体 G蛋白 磷脂酶C（PLC）
钙调蛋白( 钙调蛋白(CaM） 水解 是真核细胞普遍存 三磷酸肌醇（IP3） 二酰基甘油(DG) 在的Ca2+应答蛋白, 可结合钙离子,将 Ca2+浓度升高 激活蛋白激酶C（PKC） 靶蛋白活化。