细胞生物学之大题

细胞总结（此总结仅为复习之用，严禁他用，你懂得^_^）1生命体和生命现象？生命体：在生命信息的指令下，严格遵循自我复制、自我组装、自我调控，运行机制进行物质能量转换，通过各种生命网络的交织、重叠，形成具有遗传发育进化等属性的分子集成体。

组成生命三要素：信息、物质、能量遗传信息遗传密码非遗传密码：朊病毒，抗药性产生信息细胞活动信息：生长因子、癌基因、抑癌基因产物、神经递质、酶类细胞网络神经元神经、内分泌、免疫系统（控制系统）分子网络转录调控分子网络细胞信号转导分子网络生物网络代谢网络蛋白—蛋白大分子之间相互作用网络核酸---核酸蛋白—核酸核酸---蛋白物质：四大分子：蛋白质、核酸、糖、脂肪生命现象：①摄取物质改造物质②能繁衍后代③对刺激作出反应2 生命科学发展中的四大里程碑？其形成的时代背景，内容和重大价值？（1）达尔文进化论：a 世界的物种是进化的，不是静止的，会随着时间而消失和产生。

B 进化是缓慢的，连续的，没有突变发生。

c 对环境的适应，适者生存，环境的多样性导致物种的多样性。

d 地球上的所有生命体都来源于共同体的祖先。

e 所有的物种都是选择的结果，物竞天择（种内、种间、物种和自然之间的选择） f 人类是从古猿进化而来的。

（2）18世纪后半叶细胞学说——光学显微镜的发现①细胞是生命体结构和功能的基本单位②对任何一种生命体而言，都是由细胞和它的分泌物组成的③对多细胞生命体而言，每一种类的细胞在执行整体功能时，都有自己的活动规律④细胞只能通过细胞分裂而来，不能人为组装。

（3）1953年DNA双螺旋结构互补结构模型中心法则三连密码子的通用性DNA半保留复制20世纪末①物种的多样性②生态环境的多样性③景观的多样性④遗传的多样性①来源于共同的祖先②所有生物从组成上一样③信号转导网络和基因转录方式基本一致（4）上个世纪后50年①对生命细胞病症和正常活动都在细胞层面找到根据②细胞的行为在基因水平找到答案3当今地球生命体存在方式和各种存在方式？地球上生命存在方式 亚细胞形态生命体 病毒：既具有化学大分子属性，又有生命体基本特征既具有胞外感染颗粒形式，又具有胞内繁殖性基因形式的独特生物类群类病毒：一段RNA ，无蛋白质壳，能在敏感细胞内自我复制阮病毒：蛋白质为其遗传物质，能引起哺乳动物亚急性海绵状脑病细胞形态生命体 原核细胞：细胞微小 细胞核无核膜包裹原始细胞生物包括细菌 立克次氏体 支原体 衣原体古细菌：形态结构，DNA 结构及基本生命活动方式与原核相似但其16SrRNA 序列分析与真核相似真核生物（多细胞个体）：凡是细胞具有核膜细胞细胞能进行有丝分裂 细胞质中存在线粒体或同时有叶绿体等细胞器真核细胞基因组中有内含子与外显子共同形成基因基本结构，真核细胞能在转录前水平、转录水平、转录后水平以及翻译水平多种层次进行调控原核生物调控较简单，操纵子结构，相关的结构基因与操纵基因，启动子组成。

真核生物基因组中大量重复序列DNA 序列 转录语翻译不同时进行，具有转录与翻译后的加工与修饰。

11.蛋白质四级结构及其维系能量，蛋白质修饰，举例说明答：自然界有很多蛋白质是以两个或多个多肽的非共价聚集体形式存在，也即是这些蛋白质的四级结构，其中每个独立的多肽成为亚基，亚基本身具有完整的三级结构，只有一个亚基的蛋白质称单体蛋白质，含有两个或多个亚基的蛋白质称多亚基蛋白质。

三级结构中的维系能量来源：非共价力（氢键，离子键，范德华力和疏水作用），稳定四级结构的力与三级结构的力是一样的，亚基缔合的驱动力主要是疏水相互作用，亚基缔合的专一性由相互作用的表面上的极性基团之间的氢键和离子键提供，对于某些蛋白质来说，对亚基缔合稳定性起作用的还有亚基之间形成的二硫桥，例Ig由两条轻链和两条重链组成四聚体，多肽亚基之间有二硫键维系。

蛋白质的修饰作用1）磷酸化与去磷酸化，例，各种生长因子作用的信号通路中，通路中还需接头蛋白DrK，Drk→Sos→Ras→Raf→MAPKK→MAPK→入核→TF→转录，其过程中伴随蛋白质的磷酸化2）糖基化（内质网和高尔基体进行）分为O糖基化（针对有羟基的蛋白质，例酪氨酸丝氨酸和苏氨酸）和N糖基化，哺乳动物细胞基质中糖基化：把N-乙酰化葡糖胺分子加到蛋白质的丝氨酸残基的羟基上3）甲基化修饰：修饰后的蛋白质不易被泛素蛋白酶水解体系水解，从而使蛋白质在细胞内维持较长时间寿命。

4）酰基化：最常见一种在内质网合成的跨膜蛋白在通过内质网和高尔基体的转运过程中发生的，它由不同的酶催化，把软脂酸链共价的连接在某些蛋白的暴露在细胞质基质中的结构域；另一类酰基化发生在如Src基因和ras基因，这些癌基因的产物上，催化这一反应的酶可识别蛋白中的信号序列，将脂肪酸共价结合到蛋白质特定的位点上，如src基因编码的酪氨酸蛋白激酶与豆蔻酸共价结合5）泛素化：依赖于泛素蛋白酶水解体系12.举两个实例详细论证蛋白质器形成，结构，定位和细胞学功能答：细胞内蛋白质寿命各不相同，蛋白质本身上有自身寿命决定信号（N端第一个氨基酸残基），泛素蛋白酶水解体系是降解变性和折叠错误的蛋白，能识别蛋白质的寿命信号。

2004年，诺贝尔化学奖发现泛素蛋白酶水解体系，证实泛素可与一些将被降解的蛋白质形成共价连接，泛素蛋白酶水解体系有三类酶参与蛋白质底物的泛素化，分别为泛素活化酶，泛素缀合酶和泛素蛋白质连接酶，带有泛素标记的蛋白质立即被蛋白酶体所消化蛋白酶体是大的蛋白酶复合物，呈中空的圆柱体，两头各有一个19S的帽子，中间20S为四个环状结构叠加的桶（αββα），β环状结构内表面具有蛋白水解酶活性，19S的帽子结构由20个亚基组成，其中有六个具有不同功能的ATＰａｓｅ，１９Ｓ结构有多种功能：ａ）能结合泛素链ｂ）有异肽酶活性，能水解完整的肽链，以使再利用，蛋白酶体具有多种蛋白酶水解活性，它使蛋白质底物水解成七至九肽，然后再由细胞内其他蛋白酶使之完全水解，泛素蛋白酶水解体系存在于细胞质中ＡＴＰ合酶是生物能量转换的中心，酶在线粒体内膜，叶绿体类囊体膜和好氧菌的质膜上，都已发现ＡＴＰ合酶的同源部分，ＡＴＰ合酶参与氧化磷酸化和光合磷酸化，在跨膜质子驱动力的作用下催化合成ＡＴＰ，ATP合酶是由多亚基组装形成的多蛋白复合体，包括两个基本组分：球状的F0头部和嵌于内膜（线粒体）的F0基部F1（偶联因子F1）：线粒体ATP合酶的F1是水溶性蛋白复合物，由5种类型9个亚基组成α3β3ɼɛƂ，3个α亚基和3个β亚基交替排列，形成橘瓣状结构，β亚基结合位点具有催化ATP合成或水解的活性，F1的功能为催化ATP合成，ƹ亚基协助ɼ亚基附着到F0基部，ɼ亚基与ɛ亚基有很强的亲和力，形成转子的结构，位于α3β3中央，共同旋转调节3个β亚基催化位点的开放与关闭。

Ƃ亚基是F1与F0连接所必须的F0（偶联因子F0）：是嵌合在内膜的疏水性蛋白的复合体，形成一个跨膜质子通道“定子”F1F0在水解或合成ATP的过程中，转子在通过F0的H＋流的驱动下在α3β3的中央旋转，依次与3个β亚基作用，调节β亚基催化位点的构象变化，定子在一侧将α3β3和F0相连接并保持在固定位置。

15.生物膜概念？哪些结构，液态镶嵌模型基本反映了生物膜客观存在？答：真核细胞内部存在由膜围绕构建的各种细胞器，细胞内的膜系统与细胞质膜统称为生物膜。

液态镶嵌模型要点为：1）膜的主体是脂质双分子层2）脂质双分子层具有流动性3）膜蛋白分布是不对称的，有的镶在膜表面，有的嵌入或横跨脂双分子层膜的流动性主要指分子的侧向运动，它在很大程度上是由脂分子本身的性质决定的，一般来说，脂肪酸链越短，不饱和程度越高，膜质的流动性越大，使用荧光抗体免疫标记实验，能清楚看到与抗体结合的膜蛋白在质膜上运动。

膜的不对称性是指同一种膜脂分子在膜的脂上层中呈不均匀分布。

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原生质表面上，有证据表明膜脂的不对称分布对质膜的多种生物学功能是必须的，如：原生质表面的磷脂酰肌醇参与细胞信号转导过程，当血小板受到刺激后，其质膜原生质表面富含的磷脂酰丝氨酸转运至细胞外表面参与凝血作用。

16.生物膜中嵌入蛋白质的方式有哪些？从生命活动的角度分析嵌入蛋白的功能。

生物膜中嵌入蛋白质的方式有8种：（1）I型跨膜蛋白，胞外区N端，内C端（2）II型跨膜蛋白，胞外区C端，内N端（3）7次跨膜蛋白。

多位于细胞质膜上细胞传导通路的受体（4）通过二硫键与跨膜蛋白结合（5）外在蛋白（6）缝隙连接，相邻两个膜上6个亚基形成的孔道对应接通（7）形成离子通道，用于物质运输和信号传递（8）糖基磷脂酰基醇锚结合蛋白嵌入蛋白的方式：（1）形成酶类（2）受体（3）离子通道（4）形成特异性抗原如CD4（5形成缝隙连接，便于细胞间的信息与物质传递（6）粘着蛋白，介导相邻细胞之间及细胞与ECM之间的粘着，包括钙粘素，整合素，免疫球蛋白，选择素（7）载体蛋白，便于组织液中的小分子物质进出细胞，如Na+-K+-ATP泵可以伴随扩算的方式运输葡萄糖Ca+泵在肌肉收缩中起重要作用（8）形成各种离子泵（9）形成极化细胞膜上的极化蛋白，如单层柱状上皮细胞（10）生物膜上的配体相邻细胞膜上配受体结合使两个细胞向同一方向分化因此，生物膜的功能取决于其上蛋白质的种类和数量，生物膜是由膜脂，膜糖和膜蛋白构成的，其中磷脂双分子层是组成生物膜的基本结构成分，蛋白质的不同方式镶嵌在脂双分子层中，赋予生物膜各种功能。

18阐述细胞基质的结构和功能。

在真核细胞的细胞质中，除去可分辨的细胞器以外的胶状物质，称为细胞质基质，细胞质基质是细胞的重要组分。

细胞质基质是一个高度有序的体系，其中细胞骨架纤维贯穿在蛋白胶体溶液中，完成各项生理功能，有部分水作为溶剂溶解着一些小分子物质构成真溶液。

细胞质基质的功能：完成各种中间代谢过程：如糖酵解过程、磷酸戊糖途径、糖醛酸途径等.细胞质基质担负着一系列重要的功能，人们了解最多的是许多中间代谢过程都在细胞质基质中进行，如糖酵解过程，磷酸戊糖途径，糖醛酸途径，糖原的合成与部分分解过程等。

蛋白质的合成与脂肪酸的合成也都是在细胞质基质中进行的。

与细胞质骨架相关的功能：维持细胞形态、运动、胞内物质运输及能量传递等.细胞质基质另一方面的功能是与细胞质骨架相关的。

细胞质骨架作为细胞质基质的主要结构成分，不仅与维持细胞的形态、细胞的运动、细胞内的物质运输及能量传递有关（将在第九章介绍细胞骨架），而且也作为细胞质基质这一结构体系的组织者，为细胞质基质中的其它成分和细胞器提供锚定位点（1）细胞质基质是合成蛋白质的场所（2）EMP途径中除了己糖激酶外其他酶类都位于细胞质基质内，故细胞质基质是EMP的主要场所（3）磷酸戊糖途径是在细胞质基质中完成的。