细胞生物学复习资料（终版）

细胞⽣物学复习资料（终版）
细胞⽣物学复习资料
第⼋章：
2.何谓信号转到中的分⼦开关蛋⽩？举例说明其作⽤机制。

答：在细胞内⼀系列信号传递的级联反应中，必须有正、负两种相辅相成的反馈机制进⾏精确调控。

对每⼀个反应既要求有激活机制还要有失活机制，负责这种正、负调控的蛋⽩称为分⼦开关。

⼀类是通过蛋⽩激酶使之磷酸化⽽激活，通过蛋⽩磷酸酯酶使之去磷酸化⽽失活。

另⼀类是GTPase开关蛋⽩，结合GTP活化，结合GDP失活。

Ras蛋⽩就是⼀个典型的分⼦开关蛋⽩，通过其他蛋⽩质的作⽤使得GTP与其结合⽽处于激活状态。

⼀种GTP酶激活蛋⽩可促进将结合的GTP⽔解为GDP，Ras 的作⽤就类似电路开关。

如果Ras分⼦开关失去控制⼀直处于激活状态，下游MAPK⼀直活跃，将会使细胞有丝分裂失去控制，从⽽导致癌变
4.简要⽐较G蛋⽩耦连受体介导的信号通路有何异同。

答：G蛋⽩耦联受体是细胞表⾯由单条多肽经7次跨膜形成的受体，胞外结构域识别结合信号分⼦，胞内结构域与G蛋⽩耦联。

该信号通路是指配体-受体复合物与靶蛋⽩的作⽤要通过与G蛋⽩的耦联，在细胞内产⽣第⼆信使，从⽽将胞外信号跨膜传递到细胞内。

G蛋⽩是三联体GTP结合调节蛋⽩，由αβγ三个亚基组成。

由G蛋⽩耦联受体所介导的细胞信号通路，根据产⽣第⼆信使的不同，⼜可分为cAMP信号通路和磷酸酰肌醇信号通路。

cAMP信号通路的主要效应是激活靶细胞和开启基因表达，这是通过蛋⽩激酶A 完成。

该信号途径涉及的反应链可表⽰为激素→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→基因转录
磷酸酰肌醇信号通路的最⼤特点是胞外信号被膜受体接受后，同时产⽣两个胞内信使，分别启动两条信号传递途经即
IP3/Ca2+和DAG/PKC途，实现细胞对外界信号的应答，因此，这⼀信号系统⼜称为“双信使系统”。

5.概述受体酪氨酸激酶接到的信号通路的组成、特点及其主要功能。

答：受体酪氨酸激酶(RTKS)是细胞表⾯⼀⼤类重要受体家族，当配体与受体结合，导致受体⼆聚化，激活受体的酪氨酸蛋⽩激酶活性，随即引起⼀系列磷酸化级联反应，终⾄细胞⽣理和基因表达的改变。

RTK-Ras信号通路是这类受体所介导的重要信号通路。

其基本模式为：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。

组成：该受体家族包括6个亚族。

其胞外配体为可溶性或膜结合的多肽或蛋⽩类激素。

还有RTK-Ras信号通路中各种因⼦。

特点：（1）激活机制为受体之间的⼆聚化、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）有Ras分⼦开关的参与；（4）介导下游MAPK的激活。

功能：RTKS信号通路主要参与控制细胞⽣长、分化过程。

RTK-Ras信号通路具有⼴泛的功能，包括调节细胞的增殖分化，促进细胞存活，以及细胞代谢的调节与校正。

第七章：
3.细胞内蛋⽩质合成部位及其去向如何？
答：细胞中由和基因编码的所有蛋⽩质的合成皆起始于细胞质之中的核糖体上。

其中某些蛋⽩质在细胞质基质中完成多肽链合成，然后被运到细胞质基质的特定部位或细胞核、过氧化物酶体、内质⽹和线粒体叶绿体等由膜包被的细胞器中。

另⼀些蛋⽩，如分泌蛋⽩、膜整合蛋⽩和某些细胞器的驻留蛋⽩，他们在起始合成不久后就被转运到糙⾯内质⽹膜上，继续完成蛋⽩质的合成。

这些蛋⽩被分泌到细胞外、整合到膜结构或运输到上述细胞器的腔中。

叶绿体线粒体基因编码且利⽤他们⾃⾝核糖体合成的蛋⽩则在这两种细胞器的腔内合成，然后到达膜上或保留在基质液中。

4.糙⾯内质⽹上合成哪⼏种蛋⽩质，它们在内质⽹上合成的⽣物学意义⼜是什么？
答：包括细胞外分泌的蛋⽩、膜整合蛋⽩、某些细胞器额驻留蛋⽩、需修饰的蛋⽩。

内质⽹含有⼀系列的酶，可对这些蛋⽩质进⾏加⼯，为他们形成具有正常功能的蛋⽩提供物质保障，同时内质⽹上还包含不同的受体蛋⽩，可指引这些蛋⽩准确⽽⾼效的到达靶部位。

6.结合⾼尔基体的结构特征，谈谈它们是怎样⾏使其⽣理功能的。

答：⾼尔基体是⼀种有极性的细胞器，有很多膜囊构成，它们在细胞中有相对对笃定的位置，靠近细胞核的⼀⾯为⾼尔基体顺
⾯膜囊及顺⾯管⽹结构，，⾯向细胞膜的⼀⾯为⾼尔基体反⾯膜囊及反⾯管⽹状结构，⼆者之间为⾼尔基体中间膜囊，⾼尔基体的重要功能包括参与细胞的分泌活动，蛋⽩糖基化修饰，蛋⽩分选以及蛋⽩酶⽔解等过程。

⾼尔基体不同膜囊的膜上和腔中分别具有不同的酶和其它转运蛋⽩组分，帮助他们完成其不同的功能，如在⾼尔基体的顺⾯膜囊上具有KDEL受体，可将逃逸出来的内质⽹驻留蛋⽩捕获并从内质⽹，实现蛋⽩的初步分练。

其中N-⼄酰葡萄糖胺磷酸转移酶和N-⼄酰葡萄糖胺磷酸糖苷酶可将溶酶体酶上的⽢露糖进⾏磷酸化，形成M6P,其可被TGN区的受体特异性结合，实现溶酶体的分选。

中间膜
囊含有多种糖基转移酶，可对蛋⽩进⾏复杂的糖基化修饰。

反⾯膜囊上含有不同的蛋⽩酶和受体蛋⽩，对蛋⽩进⾏分类包装和⽔解等加⼯过程后，将成熟蛋⽩质转运到细胞的不同部位。

总之，⾼尔基体不同膜囊的极性分布产⽣内部功能的区域化，最终保证⾼尔基体得意完成各项复杂的功能。

7.蛋⽩糖基化的基本类型，特征及⽣物学意义是什么？
答：两种形式：N-连接糖基化、O-连接糖基化。

RER⾄⾼尔基体膜囊单⽅向转移；2.影响多肽构象，促使其正确折叠，侧链上的多羟基糖还可以影响蛋⽩的⽔溶性及其所带电荷的性质；3.增强蛋⽩的稳定性，低于⽔解酶降解；4.在细胞表⾯形成糖被，起细胞识别和保护质膜的作⽤。

8.溶酶体是怎样发⽣的？它有那些基本功能？
答：溶酶体具有信号区，CGN区中的磷酸转移酶识别溶酶体蛋⽩的信号区，并对其上的⽢露糖进⾏磷酸化，形成M6P，TGN 区的M6P受体特意识地识别并结合M6P，引起溶酶体酶聚焦，然后出芽形成有被⼩泡，有被⼩泡脱去包被形成⽆被⼩泡，⽆被⼩泡与前溶酶体逐渐融合，在前溶酶体中的酸性环境下，M6P受体与M6P分离，溶酶体酶释放到腔中，形成成熟酶，此时初级溶酶体形成了。

基本功能：
①细胞内消化与营养作⽤，清除⽆⽤的⽣物⼤分⼦，衰⽼的细胞器级衰⽼的细
胞；
②将内吞及体内存在的⼤分⼦物质降解为⼩分⼦物质，提供给其它的细胞器合
成新的⼤分⼦；
③具有免疫与防御功能，可杀死⼊侵的病毒或病菌；
④参与器官、组织的形成与更新；
⑤可能参与分泌细胞的分泌调节。

11.何谓蛋⽩质的分选？图解真核细胞内蛋⽩质分选途径。

答：绝⼤多数蛋⽩质均在细胞质基质中的核糖体⽣开始合成，然后运⾄细胞的特定部位，并装配成结构与功能的复合体，参与细胞⽣命活动，此过程称为蛋⽩质分选或蛋⽩的定向转运。

两种类型：共翻译转运、翻译后转运。

图见教材P210 7-26.
12.已知膜泡运输有哪⼏种类型？各⾃主要功能如何？
答：包括COPⅡ有被⼩泡运输，COPⅠ有被⼩泡运输，⽹格蛋⽩有被⼩泡运输。

⽹格蛋⽩⼩泡负责蛋⽩质从⾼尔基体TGN膜到质膜，胞内体或溶酶体和植物泡的运输，在受体介导的细胞内吞途径中负责将物质从质膜运到细胞质，以及从胞内体到溶酶体的运输。

COPⅡ有被⼩泡介导从内质⽹到⾼尔基体的物质运输。

COPⅠ有被⼩泡负责回收、转运内质⽹逃逸蛋⽩返回内质⽹。

前⼏章：
1、为什么说⽀原体可能是最⼩最简单的细胞存在形式
答：1）、虽然⽀原体是极为简单的⽣命体，却已具备了细胞的基本形态结构，并具有作为⽣命活动基本单位存在的主要特征。

2）、能在培养基上⽣长，具有典型的细胞质膜，⼀个环状的双螺旋DNA 作为遗传信息的载体，mRNA与核糖体结合为多聚核糖体。

3）、推算⼀个细胞体积的最⼩极限直径不可能⼩于100nm，⽽现在发现的最⼩⽀原体细胞的直径已接近这个极限。

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。

答：病毒是⾮细胞形态的⽣命体，是迄今发现的最⼩、最简单的有机体，但所有的病毒必须要活在活细胞内才能表现出它们的基本⽣命活动。

1）病毒侵⼊细胞及核酸侵染，部分由敏感细胞表⾯受体决定，有些动物病毒进⼊细胞是以“主动吞饮”进⼊，有些包膜的病毒以细胞质融合进⼊，依赖细胞结构。

2）病毒的核酸指导翻译过程，需依赖宿主细胞代谢系统，如酶系统、模板原料等
3）有些病毒的增殖会导致细胞凋亡，有些病毒则会引起细胞⼀系列重⼤结构的变化。

4）病毒与细胞在起源与进化中有着紧密联系。

3、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。

答：①超薄切⽚技术（固定包埋切⽚染⾊）：⼀般⽤于细胞超微结构观察；
②负染⾊技术：观察亚细胞结构，甚⾄病毒，具有⼀定的背景清除效果；
③冷冻蚀刻技术：形成断⾯，便于观察胞质中的细胞⾻架纤维及其结合蛋⽩；
④电镜三维重构技术：前提是能形成蛋⽩质衍射晶体易构建三维结构；
⑤扫描电镜技术：通常在观察前镀⼀层⾦膜，⽴体感强但局限于观察物体表⾯。

应⽤举例：见基因的分⼦⽣物学。

4、⽐较p-型离⼦泵、v-型离⼦泵、f-型离⼦泵和ABC超家族。

5、⽐较动物细胞、植物细胞和原⽣动物细胞应付低渗膨胀的机制有何不同。

答：植物细胞、真菌（包括酵母）和细菌细胞其质膜上没有钠钾泵，⽽是具有氢离⼦泵，将氢离⼦泵出细胞，建⽴和维持跨膜的氢离⼦电化学梯度，⽽动物细胞具有P型离⼦泵的⼤多数类型。

所以动物细胞借助Na+-K+泵维持细胞内低浓度溶质；植物细胞依靠坚韧的细胞壁避免膨胀和破裂；原⽣动物通过收缩胞定时排出进⼊细胞过量的⽔⽽避免膨胀。

6、为什么说线粒体和叶绿体是半⾃主性细胞器？
答：1）线粒体与叶绿体⾃⾝含有遗传表达系统(⾃主性)；
2）编码的遗传信息有限，其RNA转录、蛋⽩质翻译、⾃⾝构建和功能发挥等必须依赖核基因组编码的遗传信息(⾃主性有限)；
3）细胞核基因具有关键的控制作⽤。

7、简述线粒体和叶绿体的内共⽣起源和⾮内共⽣起源学说的主要论点及其实验证据。

内共⽣学说主要论点：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。

实验证据：
1）线粒体和叶绿体基因组在⼤⼩、形态和结构⽅⾯与细菌相似，具半⾃主性；
2）有⾃⼰完整的蛋⽩质合成系统，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；
3）在形态⼤⼩和膜结构⽅⾯，线粒体和细菌相似，叶绿体和蓝藻相似；
4）能⽣长，并象细菌⼀样以分裂⽅式繁殖；
5）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；
6）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。

⾮内共⽣学说论点：也称细胞内分化学说，认为真核细胞的前⾝是⼀个进化上⽐较⾼等的好氧细菌，线粒体和叶绿体的发⽣是质膜内陷、扩张和分化的结果。

实验证据：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；⼆、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。