细胞生物学第八章细胞核习题及答案 done
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第八章细胞核
1.概述核孔复合体的结构、标志蛋白及生理功能。
答:核孔复合体由环、辐、栓三种结构构成。环包括核孔外缘的胞质环(8条短纤维伸向细胞质中)和核孔内缘的核质环(8条长纤维伸入核内,末端形成小环构成篮状
结构);辐则由柱状亚单位(支撑“环”)、腔内亚单位(固定作用)和环状亚单位(核
质交换通道)构成;栓是环带亚单位中的颗粒或棒状结构,在核质交换中起一定作
用。
核孔复合体的标志性蛋白是gp210,它能够促进核孔的形成以及锚定核孔复合体。
还有P62存在于中央栓上在核质交换中起一定作用。
2.举例说明核孔复合体运输物质的特点及过程。
答:总体上来看有双功能性(主动、被动);双向性(亲核蛋白入核,DNA、RNP等出核)。
而其主动运输的特点有:
(1)信号识别:亲核蛋白上有NLS(核定位信号)序列才可入核。
(2)载体介导:载体如importinα和importinβ,亲核蛋白通过NLS识别importin α/importinβ异二聚体并与之结合形成转运复合物。
(3)GTP供能:复合物入核以后,GTP水解供能使蛋白从复合物上解离下来。
(4)双向选择:蛋白入核需要NLS,出核需要NFS(核输出信号),mRNA出核要5’端的GpppG帽子。
(5)饱和动力学特征。
3.简述核糖体的主要合成场所、大小亚单位的装运场所以及转运途径。
答:编码rRNA的基因存在于核仁组织区,核糖体的生物发生即在此处。rRNA基因转录形成45SrRNA前体后即与蛋白质结合形成80S的RNP复合体,随后切断部分转录间
隔后产生18S、和28SrRNA ,5SrRNA自核外基因转录而来。先由18SrRNA形成小亚
基,再由另外三种形成大亚基,即完成核仁中的合成过程。
大小亚基出核后,在mRNA上完成组装(先是小亚基与mRNA结合,再结合上大亚基)出核(从核孔)的转运途径见核孔的物质运输特点。
4. 阐明核仁、核仁组织区与核仁染色体之间的关系。
答:核仁是rRNA合成及加工核糖体亚单位的场所,它包括FC、DFC和GC三个区域。
核仁组织区(NOR)是同源染色体上的含有许多rRNA基因拷贝的特殊区域,在间期时
就是核仁中的FC(纤维中心)。
核仁染色体是指拥有核仁组织区的染色体(有些生物的NOR是位于次级缢痕处,如:人的13、14、15、21、22号染色体)
5.染色体的组蛋白和非组蛋白有何区别各有何作用
答:组蛋白是核小体的组成成分,所有真核细胞中都含有五种组蛋白:H1、H2A、H2B、H3、H4,他们在进化上都是高度保守的,除了鸟类及鱼类的红细胞中H1被H5取代的两个特例之外,组蛋白几乎没有种属特异性。相比之下非组蛋白则有很强的组织特异性,它们种类众多,结合在染色体上的特异性DNA上。作用为:控制基因的转录和复制;
帮助DNA折叠;调控基因的表达;组成染色体骨架。
6.概述核小体的结构以及与超敏感位点、DNA复制及转录的关系。
答:核小体结构如下:
I:200bpDNA + 组蛋白八聚体颗粒+一分子H1=核小体;
II:H2A、H2B、H3、H4各二分子构成扁粒状;
III:其中146bpDNA片段绕圈;
IV:H1锁住了DNA进出端遮盖了约20bp;
V:核小体之间的连接DNA长度约为60bp;
超敏感位点是在短时间、微量切割DNA时,活性染色质上易于被DNAaseI切割的一些特异位点。其形成是因为该区域不受核小体的保护。
DNA的复制过程中核小体不会从染色质丝上解聚下来,新的核小体会由新的组蛋白在合成好一条子链上装配形成。
7.核骨架和核纤层各有何作用
答:核骨架又称核基质,是由10多种非组蛋白和少量RNA组成的网络状结构,它的功能有:(1)维持细胞核的形态
(2)为DNA、染色质在核中的空间排列提供支附作用
(3)与DNA复制、转录以及核内大分子物质加工、运输等功能有关
核骨架的最外侧与核纤层相连,核纤层再与核内膜相连,推测它与物质运输进出核有关。
8.四级结构螺旋模型是如何解释染色体的空间构型的
答:四级螺旋模型。
一级结构二级结构三级结构四级结构组蛋白八聚体 H1螺旋螺旋折叠
DNA---→核小体---→螺线管---→超螺线管---→染色体单体
压缩为1/7(10nm纤维)压缩为1/6 压缩为1/40 压缩为1/5
上面写的H1螺旋意思是在组蛋白H1的帮助下螺旋化。
9.什么是染色体骨架它的发现有何意义
答:染色体骨架是指染色体中主要由非组蛋白形成的形状、长度都与染色体相似的网络状骨架。
它的发现为骨架—放射环模型提供了有力的理论依据,同时使四级螺旋模型和骨架—放射环模型在30nm螺线管形成三级结构的机制上达成共识——都是借助细胞骨架进行螺旋或形成“微带”结构。
10.简述着丝粒和动粒的结构与功能。
答:着丝粒的结构由3部分组成:动粒结构域(即着丝点)在细胞分裂中使染色体向两极移动;中央结构域:是着丝粒的主体结构,其中富含的卫星DNA具有物种专一性,可用于基因鉴定;配对结构域:是中期姐妹染色单体相互作用位点。
动粒也由3部分组成:外板、中间间隙、内板。电镜下观察着丝点是由蛋白质构成的三层盘状结构,外板和内板的电子密度很深,而中层较浅,染色体上有环形的染色质纤维伸入内、中层,纺锤丝微管与外层相连接。
11.染色体半保留复制的原因是什么
答:首先DNA的复制方式是半保留的,然后在DNA的复制过程中核小体不会从染色质丝上解聚下来,新的核小体会由新的组蛋白在合成好一条子链上装配形成。故一条子链上全是旧的核小体,另一条子链上全是新的核小体。推测上述就是染色体半保留复制的原因。