比较线粒体的氧化磷酸化和叶绿体的光合磷酸化异同
细胞生物学翟中和第四版课后习题答案
第四章:细胞膜与细胞表面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?以极性尾部相对,极性头部朝向水相的磷脂双分子层是组成生物膜的基本结构成分,蛋白分子以不同的方式镶嵌在脂双分子层中或结合在其表面。
生物膜具有两个显著的特征,即膜的不对称性和膜的流动性:1)、生物膜结构的不对称性保证了膜功能的方向性,使膜两侧具有不同的功能,有的功能只发生在膜外侧,有的则在膜内侧,这是生物膜发生作用所必不可少的。
如调节细胞内外Na+、K+的Na+—K+ATP酶,其运转时所需的ATP是细胞内产生的,该酶的ATP结合点正是处于膜的内侧面;许多激素受体等接受细胞外信号的则处于细胞外侧。
2)、膜的流动性与物质运输、能量转换、细胞识别、药物对细胞的作用密切相关。
可以说,一切膜的基本活动均在生物膜的流动状态下进行。
2、何为内在膜蛋白?它以什么方式与膜脂相结合?内在膜蛋白又称整合膜蛋白,这类蛋白部分或全部插入脂双层中,多数为横跨整个膜的跨膜蛋白。
它与膜结合的主要方式有:1)、膜蛋白的跨膜结构域与脂双层分子的疏水核心的相互作用。
2)、跨膜结构域两端携带正电荷的氨基酸残基,如精氨酸、赖氨酸等与磷脂分子带负电的极性头形成离子键,或带负电的氨基酸残基通过Ca+、Mg+等阳离子与带负电的磷脂极性头相互作用。
3)、某些膜蛋白通过自身在细胞质基质一侧的半胱氨酸残基上共价结合的脂肪酸分子,插到膜双层之间,进一步加强膜蛋白与脂双层的结合力,还有少数蛋白与糖脂共价结合。
3、从生物膜结构模型的演化,谈谈人们对生物膜的认识过程。
生物膜结构模型的演化是人类认识细胞膜的一个循序渐进的过程,是随着实验技术和方法的改进而不断完善的:1)、1925年:质膜是由双层脂分子构成的;2)、1935年:提出“蛋白质—脂质—蛋白质”的三明治式的质膜结构模型,这一模型影响达20年之久;3)、1959年提出单位膜模型,并大胆推测所有的生物膜都是由“蛋白质—脂质—蛋白质”的单位膜构成;4)、1972年桑格和尼克森提出了生物膜的流动镶嵌模型,强调:①膜的流动性,膜蛋白和膜脂均可侧向运动;②膜蛋白分布的不对称性,有的镶嵌在膜表面,有的嵌入或横跨脂双层分子。
细胞生物学期中测试
期中测试试题一、名词解释。
(20)1、锚定蛋白。
2、协同运输。
3、辅酶Q4、呼吸链。
5、电化学梯度。
6、氧化磷酸化。
7、第二信使。
8、G蛋白。
9、踏车现象。
10、反式作用因子。
二、填空。
(10)1、膜的不对称性:糖脂仅存在于质膜的()面,是完成其生理功能的结构基础; 糖蛋白糖残基均分布在质膜的( )面。
2、顺物质电化学梯度,需要通道蛋白或载体蛋白,利用自身的电化学梯度势能,不耗细胞代谢能,这种运输方式是();若逆物质电化学梯度,需要载体蛋白,消耗细胞代谢能是()。
3、G蛋白偶联受体介导的磷脂酰肌醇信号通路的信号转导是通过效应酶磷酸酯酶C(PLC)完成的,这种信号通路是();若细胞外信号(激素,第一信使)与相应G蛋白偶联的受体结合,导致细胞内第二信使水平变化引起细胞反应的信号通路是()4、主要合成分泌性蛋白、膜蛋白及内质网、高尔基体和溶酶体中的蛋白的细胞器是();合成过程中结构因子与其协同作用,以()为信号肽,指导分泌蛋白到这个细胞器上进行合成。
5、蛋白质糖基化分两种类型,来自同一个寡糖前体,与天冬酰胺结合的是();在粗面内质网或高尔基体上合成,第一个糖残基是N—乙酰半乳糖胺的是()。
6、在某个产生能量的重要细胞器的内膜上,电子从NADH或FADH2经过电子传递链传递给的过程中发生的。
每一个()被氧化产生3个ATP分子,而每一()被氧化产生2个ATP分子,电子最终被O2接收而生成水,这个过程是();由光引起的光化学反应,其产物是ATP和NADPH,这个过程是()。
7、核小体组蛋白帮助DNA卷曲形成核小体,其中起连接作用,并赋予染色质极性的蛋白是()。
8、70S核糖体由50S亚基和()构成;80S核糖体由60s亚基和()构成。
9、NDA一级结构是(),二级结构是()。
三、判断题。
(10)1、连接子是锚定连接的基本单位。
2、血影是红细胞经低渗处理后 质膜破裂释放出血红蛋白和其他胞内可溶性蛋白后剩下的结构 是研究质膜的结构及其与膜骨架的关系的理想材料。
光合磷酸化
植物的光合作用
光合磷酸化
二、光合磷酸化
环式光合磷酸化
1.类型 2.机理
非环式光合磷酸化 假环式光合磷酸化
光下在叶绿体(或载色体)中发生的由ADP 与Pi合成ATP的反应称为光合磷酸化 (photosynthetic phosphorylation, photophosphorylation)
光反应中的光能转化效率
光能转化效率是指光合产物中所贮存的 化学能占光合作用所吸收的有效辐射能 的百分率。光反应中,植物把光能转变 成化学能贮藏在ATP和NADPH中。 能量转化率= 光反应贮存的化学能/吸收 的光能= 590kJ/1410kJ≈0.42=42%
光合磷酸化
二、光合磷酸化 3.ATP合成酶 电子传递抑制剂 4.光合磷酸化抑制剂 解偶联剂 ATP酶抑制剂 5.光合磷酸化和氧化磷酸化比较
ATP synthesis in chloroplasts
ATP酶
ATP酶又叫ATP合成酶、偶联因子(coupling factor)。叶绿体的ATP酶与线粒体膜上的ATP 酶结构相似,是一种球茎结构,由两个蛋白复 合体构成:一个是突出于膜表面的亲水性的 “CF1”复合体,另一个是埋置于膜内的疏水性 的“CF0”复合体。酶的催化部位在CF1上,CF1 结合在CF0上。CF1很容易被EDTA溶液除去, 而CF0则需要去污剂才能除去。ATP酶由9种亚 基组成,分子量为550kD左右,催化的反应为 磷酸键的形成,即把ADP和Pi合成ATP
细胞生物学第四版课后题答案全
细胞生物学(第四版)课后思考题答案仅供参考目录第一章绪论 (1)1、根据细胞生物学研究的内容与你掌握的生命科学知识,恰当的评价细胞生物学在生命科学中所处的地位,以及它与其他学科的关系。
(1)2、如何认识细胞学说在细胞学乃至生物学发展简史中的重要意义? (1)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。
..14、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? (1)第二章细胞的统一性和多样性 (1)1、如何理解“细胞是生命活动的基本单位”这一概念? (1)2、为什么说支原体可能是最小最简单的细胞存在形式? (2)3、怎样理解“病毒是非细胞形态的生命体”?试比较病毒与细胞的区别并讨论其相互的关系。
(2)4、试从进化的角度比较原核细胞。
古核细胞及真核细胞的异同。
(2)第三章细胞生物学研究方法 (3)1、举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。
(3)2、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? (3)3、为什么说细胞培养是细胞生物学研究的最基本的技术之一? (3)4、研究细胞内大分子之间的相互作用与动态变化涉及哪些实验技术?他们各有哪些优缺点? (3)5、什么是模式生物?举例说明模式生物的使用在细胞生物学研究中的作用。
(3)6、功能基因组学的基本研究思路与基本方法是什么?为什么说它与细胞生物学的发展密切相关? (4)第四章细胞质膜 (4)1、从生物膜结构模型的演化,谈谈人们对生物膜的认识过程。
(4)2、膜脂有哪几种基本类型?他们各自的结构特征和功能是什么? (4)3、何谓内在膜蛋白? 内在膜蛋白以什么方式与膜脂相结合? (4)4、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? (4)膜的流动性:生物膜的基本特征之一,细胞进行生命活动的必要条件。
光合磷酸化和氧化磷酸化的异同
光合磷酸化和氧化磷酸化的异同在谈论光合磷酸化和氧化磷酸化之前,先来个小小的科普:磷酸化这个词听上去是不是有点儿复杂?其实就是加一个“磷酸”到某个分子上。
光合磷酸化和氧化磷酸化都是生物体用来制造能量的过程,但它们的工作方式和发生场景可大相径庭。
来,我们一起像探险家一样,深入了解一下这两位能量制造的高手吧!1. 光合磷酸化1.1 发生在光合作用中光合磷酸化,听名字就知道,这可是跟植物的光合作用有着密切的关系。
植物在光合作用的过程中,就像做美味的蛋糕一样,把阳光的能量“搅拌”到化学反应里。
简单来说,就是植物用阳光“煮”出能量,光合磷酸化就是这个过程的关键一步。
1.2 过程简述这个过程发生在植物细胞的叶绿体中,具体是在叶绿体的类囊体膜上。
类囊体膜就像是一个个小厨房,阳光进入厨房,激活了光合作用的“厨师”。
这些“厨师”用光能驱动水分子的分解,同时生成ATP,这种“美味”的ATP就像能量的快餐,迅速供应植物的各种活动。
1.3 关键角色在光合磷酸化中,有一个关键的角色叫做“光系统”,它就像是厨房里的主厨,不仅调动所有的材料,还确保每一步都精确无误。
光系统利用光能将电子传递给其他分子,推动ATP的生成。
2. 氧化磷酸化2.1 发生在细胞呼吸中与光合磷酸化不同,氧化磷酸化可是发生在细胞的“能源工厂”——线粒体中。
想象线粒体是一座发电厂,它利用“燃料”来制造ATP。
这个过程通常在细胞呼吸中进行,特别是在有氧条件下。
2.2 过程简述氧化磷酸化发生在线粒体的内膜上。
这个过程好比把燃料在工厂里点燃,利用产生的热能制造电力。
在这里,电子通过一系列复杂的步骤传递,并最终生成ATP。
这个过程中,氧气扮演了至关重要的角色,像是“工厂”中的最终检查员,确保一切正常。
2.3 关键角色氧化磷酸化中的一个重要角色是“电子传递链”,它就像一个传递链条,每一个环节都不容有失。
电子通过这个链条移动,每经过一步,都会释放出能量,最终制造出ATP。
考研细胞生物学(简答)
第二章:细胞的基本知识概要1、如何理解“细胞是生命活动的基本单位”这一概念?1)一切有机体都有细胞构成,细胞是构成有机体的基本单位2)细胞具有独立的、有序的自控代谢体系,细胞是代谢与功能的基本单位3)细胞是有机体生长与发育的基础4)细胞是遗传的基本单位,细胞具有遗传的全能性5)没有细胞就没有完整的生命6)细胞是多层次非线性的复杂结构体系7)细胞是物质(结构)、能量与信息过程精巧结合的综合体8)细胞是高度有序的,具有自装配与自组织能力的体系2、细胞的基本共性是什么?1)所有的细胞表面均有由磷脂双分子层与镶嵌蛋白质构成的生物膜2)所有的细胞都有DNA与RNA两种核酸3) 所有的细胞内都有作为蛋白质合成的机器――核糖体4)所有细胞的增殖都是一分为二的分裂方式3、说明原核细胞与真核细胞的主要差别。
4、何谓细胞外被?它有哪些功能?1) 细胞外被是指动物细胞表面的由构成质膜的糖蛋白和糖脂伸出的寡糖链组成的厚约10~20nm的绒絮状结构。
2) 功能:(1) 细胞识别;(2) 血型抗原;(3) 酶活性。
5、细胞连接都有哪些类型?各有何结构特点?细胞连接按其功能分为:紧密连接,锚定连接,通讯连接。
1) 紧密连接(封闭连接),细胞质膜上,紧密连接蛋白(门蛋白)形成分支的链索条,与相邻的细胞质膜上的链索条对应结合,将细胞间隙封闭。
2) 锚定连接:通过中间纤维(桥粒、半桥粒)或微丝(粘着带和粘着斑)将相邻细胞或细胞与基质连接在一起,以形成坚挺有序的细胞群体、组织与器官。
3) 通讯连接:包括间隙连接和化学突触,是通过在细胞之间的代谢偶联、信号传导等过程中起重要作用的连接方式。
4) 胞间连丝连接:是高等植物细胞之间通过胞间连丝来进行物质交换与互相联系的连接方式。
第五章物质的跨膜运输与信号传递6、物质跨膜运输有哪几种方式?它们的异同点。
跨膜运输:直接进行跨膜转运的物质运输,又分为简单扩散、协助扩散和主动运输。
1) 简单扩散:顺物质电化学梯度,不需要膜运输蛋白,利用自身的电化学梯度势能,不耗细胞代谢能;2) 协助扩散:顺物质电化学梯度,需要通道蛋白或载体蛋白,利用自身的电化学梯度势能,不耗细胞代谢能;3) 主动运输:逆物质电化学梯度,需要载体蛋白,消耗细胞代谢能。
考研细胞生物学(简答)
第二章:细胞的基本知识概要1、如何理解“细胞是生命活动的基本单位”这一概念?1)一切有机体都有细胞构成,细胞是构成有机体的基本单位2)细胞具有独立的、有序的自控代谢体系,细胞是代谢与功能的基本单位3)细胞是有机体生长与发育的基础4)细胞是遗传的基本单位,细胞具有遗传的全能性5)没有细胞就没有完整的生命6)细胞是多层次非线性的复杂结构体系7)细胞是物质(结构)、能量与信息过程精巧结合的综合体8)细胞是高度有序的,具有自装配与自组织能力的体系2、细胞的基本共性是什么?1)所有的细胞表面均有由磷脂双分子层与镶嵌蛋白质构成的生物膜2)所有的细胞都有DNA与RNA两种核酸3) 所有的细胞内都有作为蛋白质合成的机器――核糖体4)所有细胞的增殖都是一分为二的分裂方式3、4、何谓细胞外被?它有哪些功能?1) 细胞外被是指动物细胞表面的由构成质膜的糖蛋白和糖脂伸出的寡糖链组成的厚约10~20nm的绒絮状结构。
2) 功能:(1) 细胞识别;(2) 血型抗原;(3) 酶活性。
5、细胞连接都有哪些类型?各有何结构特点?细胞连接按其功能分为:紧密连接,锚定连接,通讯连接。
1) 紧密连接(封闭连接),细胞质膜上,紧密连接蛋白(门蛋白)形成分支的链索条,与相邻的细胞质膜上的链索条对应结合,将细胞间隙封闭。
2) 锚定连接:通过中间纤维(桥粒、半桥粒)或微丝(粘着带和粘着斑)将相邻细胞或细胞与基质连接在一起,以形成坚挺有序的细胞群体、组织与器官。
3) 通讯连接:包括间隙连接和化学突触,是通过在细胞之间的代谢偶联、信号传导等过程中起重要作用的连接方式。
4) 胞间连丝连接:是高等植物细胞之间通过胞间连丝来进行物质交换与互相联系的连接方式。
第五章物质的跨膜运输与信号传递6、物质跨膜运输有哪几种方式?它们的异同点。
跨膜运输:直接进行跨膜转运的物质运输,又分为简单扩散、协助扩散和主动运输。
1) 简单扩散:顺物质电化学梯度,不需要膜运输蛋白,利用自身的电化学梯度势能,不耗细胞代谢能;2) 协助扩散:顺物质电化学梯度,需要通道蛋白或载体蛋白,利用自身的电化学梯度势能,不耗细胞代谢能;3) 主动运输:逆物质电化学梯度,需要载体蛋白,消耗细胞代谢能。
氧化磷酸化和光合磷酸化的异同
1.都是通过ATP合成酶把ADP磷酸化为ATP
2.ATP的形成都是由H﹢移动所驱动的
3.叶绿体的CF1因子与线粒体的F1因子都具有催化ADP和Pi形成ATP的作用
4.在光合磷酸化和氧化磷酸化中都需要传递释放的能量转换成ATP中化学能,ATP合酶使电子传递过程中所形成的质子梯度与磷酸化过程藕联在一起。
4.类型不同:氧化磷酸化,光合磷酸化有环式和非环式两种。
氧化磷酸化是电子从NADH和FADH2经过电子传递链传给氧形成水,这个过程偶联着ADP磷酸化生成ATP。
光合磷酸化是在光的作用下,电子传递和光合磷酸化偶联着ATP的生成。
1.氧化磷酸化的能源来自,光合磷酸化能量来自光;
2.氧化磷酸化利用氧气氧化[H]生成了水,而光合磷酸化正好相反,利用光能分解水生成了氧气和[H];
3.所使用的电子传递链和辅酶不同
不同点:
1.氧化磷酸化发生在线粒体的内膜上,光合磷酸化发生在叶绿体的类囊体膜上;
2.氧化磷酸化为2对H+泵到膜间隙,2个H+3次穿过ATP合成酶形成1分子ATP。光合磷酸化是3对H+泵到基质中,3个H+2次穿过ATP合成酶形成1分子ATP。
3.需要的条件不同:氧化磷酸化不需要光,光合磷酸化需要光;
细 胞 生 物 学 习 题 库
细胞生物学习题库一、名词:1.分辨率2.细胞株 .细胞系 4.细胞融合5.脂质体6.细胞外基质7.细胞识别8.第一信使9.第二信使10.细胞融合11.信号肽12.天线色素13.常染色质14.异染色体15.兼性异染色质16.多聚核糖体17.核纤层18.踏车行为19.微管组织中心20.细胞骨架21.细胞周期22.G0期细胞23.联会复合体24.细胞分化25.管家基因26.组织特异性基因27.癌基因28.Hayflick界线29.细胞凋亡30.动粒31.着丝粒32.胞间连丝33.桥粒34.半桥粒35.粘着带36.粘着斑二、填空:1. 按核酸类型病毒分为、。
2. 细胞是构成的基本单位,是的基本单位,是的基本单位,是的基本单位。
3. 目前发现最小、最简单的细胞是。
4. 电镜主要分和。
5. 生物学上常用的电镜技术包括、、冷冻断裂和、技术。
6. 真核细胞的三大功能体系是系统、系统和系统。
7. 细胞是发现的。
8. 细胞基本共性是、、、细胞分裂以的方式增殖。
9. 生物膜的基本特征是和。
10. 锚定连接中,桥粒连接的骨架系统是,粘着带连接的骨架系统是,锚定连接的两种形式为和。
11. 膜蛋白分为和。
12. 细胞连接分为、和。
13. 一般将细胞外信号分子叫,将细胞内最早产生的信号分子叫。
14. 被动运输可分为和。
15. 生物体的化学信号分子分为、和。
16. 溶酶体的标志性酶是。
17. 蛋白质的糖基化的修饰包括和。
18. ATP酶合成ATP直接能源来自。
19. 内质网上合成蛋白质主要包括、和。
20. 根据接受代谢物上脱下的H原子初受体的不同,可将细胞的呼吸链分为和两种类型。
21. 电子经光合电子传递链传递时,据最终电子受体不同,光合磷酸化可分为光合磷酸化和光合磷酸化两种类型。
22. 叶绿体由发育分化而来。
23. 叶绿体在显微结构上分为、和。
24. 细胞核内定位的蛋白,其一级结构上都有。
25. 真核细胞核糖体沉降系数为,原核为。
氧化磷酸化,底物水平磷酸化,光合磷酸化异同
【氧化磷酸化、底物水平磷酸化、光合磷酸化的异同】1. 氧化磷酸化(oxidative phosphorylation)是细胞内线粒体内外膜蛋白质复合物将NADH 和FADH2原子分别经线粒体內膜氧化还原(redox)反应,最终与氧发生反应,合成 ATP的过程。
氧化磷酸化产生能量最多,效率最高,产生ATP 最多。
2. 底物水平磷酸化(substrate-level phosphorylation)是指磷酸化过程发生在进行酶催化的反应过程中。
例如在糖酵解和三羧酸循环过程中,葡萄糖分解产生丙酮酸,磷酸化形成ATP,其中没有氧气参与。
3. 光合磷酸化(photosynthetic phosphorylation)是指在植物叶绿体叶绿体的膜系统中,光能转化为生化能的过程膜蛋白质复合物将NADPH和ATP提供给细胞利用。
4. 三种磷酸化的不同点:- 发生位置不同:氧化磷酸化发生在线粒体内外膜蛋白质复合物中;底物水平磷酸化发生在酶催化的反应过程中;光合磷酸化发生在叶绿体膜系统中。
- 物质来源不同:氧化磷酸化的物质来源是NADH和FADH2;底物水平磷酸化的物质来源是底物;光合磷酸化的物质来源是光合作用产生的NADPH和ATP。
- 发生过程不同:氧化磷酸化需要氧气参与;底物水平磷酸化不需要氧气参与;光合磷酸化需要光能转化为生化能。
5. 三种磷酸化的相同点:- 目的都是产生ATP,提供细胞所需能量。
- 都是细胞内能量代谢过程的重要环节。
6. 个人理解:- 氧化磷酸化是细胞内产生ATP最重要的途径,也是维持细胞正常功能的必要过程。
- 底物水平磷酸化在缺氧情况下也能产生ATP,对一些特殊环境下的生物生存起着重要作用。
- 光合磷酸化是植物细胞内利用光能进行能量代谢的关键过程,支持了整个植物生物体的生长和发育。
通过以上探讨和总结,我们更深入地了解了氧化磷酸化、底物水平磷酸化和光合磷酸化三者之间的异同,也对细胞内能量代谢过程有了更全面、深刻和灵活的理解。
细胞生物学课后习题
细胞骨架名词解释1.细胞骨架(cytoskeleton):真核细胞中由纤维状蛋白质组成的网络系统,可分为三种:微丝、微管和中间纤维。
2.微丝(microfilament):是由肌动蛋白单体聚合而成的纤维状结构,肌动蛋白头尾相连组成微丝,具有极性。
3.中间纤维(intermediate filament, IF):10nm的纤维状蛋白结构,由于其直径介于微管和微丝之间,故称之为中间纤维。
IF蛋白由约310个aa形成的、非常保守的a-螺旋杆状区和高度可变的非螺旋端部组成。
4.微管(microtubule):管蛋白组成的管状结构,由13根原丝平行排列组成的圆柱形管状结构,原丝由α-tubulin和β-tubulin组成的异二聚体组成。
5.踏车模型:当肌动蛋白浓度高于正端临界浓度,而低于负端临界浓度时,微丝可以表现出在正端因加入肌动蛋白而延长,而在负端因肌动蛋白脱落而缩短。
6.微管组织中心(MTOC):细胞内能够起始微管成核并使之延伸的结构,微管组织中心MTOC是细胞组织微管聚合的特殊细胞器或部位。
大多数动物细胞的MTOC是中心体。
鞭毛和纤毛的MTOC是基体。
卵母细胞和植物细胞中没有中心体。
7.胞质分裂环:在有丝分裂末期,两个即将分裂的子细胞之间产生一个收缩环。
收缩环是由大量平行排列的微丝组成,由分裂末期胞质中的肌动蛋白装配而成,随着收缩环的收缩,两个子细胞被分开。
胞质分裂后,收缩环即消失。
填空题1.在细胞内微管以单管、二联体和三联体3种形式存在。
2.微管壁由13根原纤丝组成。
3.微管由管蛋白分子组成,微管的单体形式是α-tubulin和β-tubulin组成的异二聚体。
4.微管结合蛋白具有稳定微管,防止解聚,协调微管与其他细胞成分相互关系的作用。
5.中心体含有一对垂直排列的中心粒,外面被无定形结构γ-tubulin所包围。
6.基体类似于中心粒,是由9个三联管组成的小型圆柱形细胞器。
7.在细胞内参与物质运输的马达蛋白分为三类:沿微丝运动的肌球蛋白、沿微管运动的驱动蛋白和动力蛋白。
细胞生物学课后思考题答案(第四版)
第一章1. 细胞生物学在生命科学中所处的地位,以及它与其他学科的关系1)地位:以细胞作为生命活动的基本单位,探索生命活动规律,核心问题是将遗传与发育在细胞水平上的结合。
2)关系:应用现代物理学与化学的技术成就和分子生物学的概念与方法,研究生命现象及其规律。
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、恰当地评价细胞生物学在生命科学中所处的地位,以及它与其他学科的关系。
答细胞生物学是一门从细胞的显微结构、超微结构和分子结构的各级水平研究细胞的结构与功能的关系,从而探索细胞生长、发育、分化、繁殖、遗传、变异、代谢、衰亡及进化等各种生命现象规律的科学。
生命体是多层次、非线性、多侧面的复杂结构体系,而细胞是生命体的结构与生命活动的基本单位,有了细胞才有完整的生命,一切生命现象的奥秘都要从细胞中寻找答案。
许多高等学校在生命科学的教学中,将细胞生物学确定为基础课程。
细胞生物学、分子生物学、神经生物学和生态学并列为生命科学的四大基础学科。
细胞生物学与其他学科之间的交叉渗透日益明显。
2.通过学习细胞学发展简史,你如何认识细胞学说的重要性?答1838-1839年,德国植物学家施莱登和德国动物学家施旺提出一切动植物都由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成;每个细胞作为相对独立的单位,但也与其他细胞相互影响。
1858年Virchow对细胞学说做了重要的补充,强调细胞只能来自细胞。
细胞学说的提出对于生物科学的发展具有重大意义。
细胞学说、进化论、孟德尔遗传学称为现代生物学的三大基石,而细胞学说又是后二者的基石。
对细胞结构的了解是生物科学和医学分支进一步发展所不可缺少的。
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。
答(1)细胞生物学学科形成的客观条件细胞的发现(1665-1674)1665年,胡克发表了《显微图谱》(《Micrographia》)一书,描述了用自制的显微镜(30倍)观察栎树软木塞切片时发现其中有许多小室,状如蜂窝,称为“cellar”。
光合磷酸化和氧化磷酸化的异同
光合磷酸化和氧化磷酸化的异同光合磷酸化和氧化磷酸化,这两个名字听起来是不是有点高大上,像是科学家的专属术语?但其实,它们跟我们的生活、植物和细胞的能量转化息息相关。
今天就让我带大家一起来看看这两个过程的异同,轻松了解它们的秘密。
1. 光合磷酸化光合磷酸化,听起来像是植物界的“发电机”。
简单来说,它是在植物的叶子里发生的,主要是利用阳光,把光能转化为化学能。
你知道吗,阳光就像是植物的“食物”,没有阳光,它们可是没法好好生活的。
这个过程发生在叶绿体中,里面的叶绿素吸收光能,然后通过一系列反应,把水和二氧化碳变成了葡萄糖和氧气。
想象一下,植物像个勤劳的小厨师,忙着烹饪美味的能量大餐!在这个过程中,磷酸化也就是把ADP(腺苷二磷酸)转变成ATP(腺苷三磷酸),就像在给能量“充电”,让它们能够继续“发光发热”。
1.1 光合磷酸化的步骤先是光捕获,植物的叶子就像张开的大手,抓住阳光。
然后,水分子被分解,释放出氧气,哇!这可是我们赖以生存的氧气啊。
接着,通过光反应的过程,电子在反应中心一路狂飙,最终合成ATP。
这整个过程,就像是植物在举行一场盛大的派对,阳光是DJ,水和二氧化碳是宾客,大家一起嗨翻天!1.2 光合磷酸化的特点光合磷酸化的特点就是需要阳光和叶绿体,而且它的最终产品是糖和氧气。
听起来是不是很赞?不仅植物自己能用,动物们也能“蹭”这顿饭。
总的来说,这就是个双赢的局面,大家都开心。
2. 氧化磷酸化再来说说氧化磷酸化,这个过程更像是细胞里的“发电厂”。
它发生在细胞的线粒体中,主要通过分解营养物质(比如糖)来释放能量。
就像人类吃饭,消化食物获取能量一样,细胞也是通过这个过程来维持生命。
氧化磷酸化的关键在于氧气的参与,简直就是能量生产的“终极武器”!2.1 氧化磷酸化的步骤过程大致是这样的:首先,糖分子被分解,释放出电子。
然后,电子沿着一系列的“传送带”游走,最后与氧气结合,生成水。
这时候,线粒体就像个能量工厂,源源不断地把ATP造出来,保证我们的细胞有足够的能量“跑步”。
细胞生物学第七章线粒体叶绿体习题及答案 done
第七章线粒体和叶绿体1.比较线粒体和叶绿体在基本结构上的异同点。
答:相同点:他们都是双层膜结构的细胞器,都有外膜、内膜、膜间隙、基质等结构。
不同点:线粒体的内膜向内凹陷形成众多的脊,上面结合有ATP合成酶;叶绿体的内膜是一层光滑的膜,没有脊结构。
除了内膜外膜之外,叶绿体还有存在于其基质之中的类囊体结构。
(具体的一些细节结构还要参考教材)2.比较线粒体氧化磷酸化和叶绿体光合磷酸化的异同点。
氧化磷酸化:(1)电子从高能位经电子传递链跃迁至低能位(NADH->NAD)(2)一对电子跨膜3次,向膜内转移6个质子(3)质子浓度是内低外高(4)质子流由线粒体内膜外穿过F0-F1进入基质(5) 2个质子的跨膜产生1分子的ATP(6)形成H2O,利用O2,放出CO2(7)化学能—>高能键能光和磷酸化:(1)电子从低能位经电子传递链跃迁至高能位(NADP->NADPH) (2)一对电子跨膜2次,向膜内转移4个质子(3)质子浓度是内高外低(4)质子流由类囊体膜内穿过CF0-CF1进入基质(5) 3个质子的跨膜产生1分子的ATP(6)分解H2O,放出O2,固定CO2(暗反应)(7)光能—>高能键能(—>化学能)3.概述ATP酶复合体的分子结构及ATP合成酶的作用机制。
答: ATP酶复合体由F1头部和F0基部以及两者共同形成的柄部组成。
F1是ATP酶的活性部位,由α3β3γδε五种亚基组成,3个α和3个β亚基聚在一起形成橘瓣状的结构,β亚基是ATP的结合位点;γ和ε亚基结合形成转子。
F是嵌入内膜的疏水性蛋白质,由a、b、c三种亚基组成,是跨膜质子通道(质子通过产生扭力让转子转动)。
柄部实质上是F1δ亚基与F的a、b亚基共同构成的起固定作用的“定子”。
ATP合成酶的作用机制:质子通过跨膜通道产生扭力让“转子”逆时针转动,而顺序调节三个β亚基上催化位点依次开启和关闭,三个β亚基分别随即发生和核苷酸紧密结合(T态)、松散结合(L态)和定置状态(O态)三种构象的交替变化,“转子”每旋转1200就与一个β亚基结合就会使该β亚基变成L态,从而释放ATP分子。
细胞生物学-4_真题-无答案
细胞生物学-4(总分100,考试时间90分钟)一、填空题1. 离子通道可分为______、______、______三种不同形式。
2. 胞吞可分为两种类型:胞吞物质若为溶液的,则称为______;若胞吞物为大的颗粒,形成的囊泡较大,则称为______。
3. 通道蛋白参与细胞质膜的______运输。
4. 母鼠抗体从血液通过上皮细胞进入母乳,再经乳鼠的肠上皮细胞被摄入体内,这种将内吞作用与外排作用相结合的跨膜转运方式称为______运输。
5. 新合成的、没有分选信号的蛋白质将被保留在______中。
6. 细胞中线粒体的数量随年龄增大而______,其体积随年龄增大______。
7. 叶绿体基粒类囊体游离面有两种颗粒,一种大颗粒为______,另一小颗粒为______。
该两种之中______存在其表面上。
二、选择题1. 亲和蛋白进入细胞核的方式是______。
A. 被动扩散B. 协助扩散C. 主动运输D. 胞吞一胞吐作用2. 胞饮小泡的形成过程中,特异捕获被转运分子蛋白是______。
A. 网格蛋白B. 结合素蛋白C. sar蛋白3. 小肠上皮吸收葡萄糖以及各种氨基酸时,通过______达到逆浓度梯度运输。
A.与Na+相伴运输B.与K+相伴运输C.与Ca2+相伴运输D.载体蛋白利用ATP能量4. 在受体介导的胞吞作用中,大部分受体的命运是______。
A. 受体不再循环进入溶酶体消化B. 返回原来的质膜结构域C. 参与跨细胞膜的转运D. 与胞内体融合5. 低密度脂蛋白依赖哪种方式进行运输______。
A. 非特异性的胞吞作用B. 受体介导的胞吞作用C. 协助运输D. 组成型胞吐途径6. 离子通道一般都具有选择性,K+通道允许______A.K+通过,Na+、Ca2+不通过**+、Na+通过,Ca2+不通过**+、Ca2+通过,Na+不通过**+、Na+、Ca2+通过,Cl-不通过7. 细胞内物质氧化的特点是______。
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。
细胞生物学期末复习题
细胞生物学期末复习题名词解释1.细胞学说:生物科学的重要学说之一,包括三个基本内容:所有生命体均由单个或多个细胞组成;细胞是生命的结构基础和功能单位;细胞只能由原有细胞分裂产生。
2.主动运输:一种需要消耗能量的物质跨膜运输过程。
被运输底物与跨膜载体蛋白结合,通过载体蛋白构象改变,从而将底物逆着电化学梯度转运到膜的另一侧。
3.细胞内区室化:细胞内具有发达的膜相结构,将细胞质区分为不同的隔室,细胞内区室化是真核细胞结构和功能的基本特征之一。
细胞内被膜区分为3类结构:细胞质基质、细胞内膜系统和其他由膜包被的各种细胞器。
4.泛素:真核细胞中高度保守的小分子蛋白,与要降解的蛋白质的赖氨酸残基共价连接,指导蛋白质在蛋白酶体中进行降解。
5.信号肽:蛋白质一级结构上的线性序列,位于N端。
通常16-26个氨基酸残基,其中包括疏水核心区,信号肽的C端和N端3部分。
指导分泌性蛋白转移到粗面内质网上合成。
有些在蛋白质的定向转移后被信号肽酶切除。
通常无特异性。
无共同的信号序列。
6.肿瘤干细胞:肿瘤组织中存在数量稀少的癌细胞,在肿瘤形成过程中充当干细胞的角色,具有自我更新、增殖和分化的潜能,虽然数量少,却在肿瘤的发生、发展、复发和转移中起着重要作用,由于其众多性质与干细胞相似,所以这些细胞被称为肿瘤干细胞。
7.细胞全能性:指细胞经分裂和分化后仍具有形成完整有机体的潜能或特性。
8.细胞凋亡:一种有序的或程序性的细胞死亡方式,是细胞接受某些特定信号刺激后进行的正常生理应答反应。
该过程具有典型的形态学和生化特征,凋亡细胞最后以凋亡小体被吞噬消化。
9.反面高尔基体网状结构:处于高尔基体反面的管网状结构,主要功能是负责对蛋白质进行分选,并定向将蛋白质转运到细胞内或细胞外的最终位置。
10.细胞连接:在细胞质膜的特化区域,通过膜蛋白、细胞支架蛋白或者胞外基质形成的细胞与细胞之间,或者细胞与胞外基质间的连接结构。
11.分辨率:显微镜能区分开两个质点间的最小距离,公式为D=0.61λ/[Nsin(α/2)],其中D是样品中可以被分辨开来的两质点间的最小距离,λ是照射光的波长,N是介质的折射率,α代表透镜的镜口角,与透镜孔径大小直接相关。
细胞生物学习题及答案
1.小肠上皮细胞吸收葡萄糖是属于哪种物质运输途径?这种途径有什么特点?小肠上皮细胞吸收葡萄糖属于主动运输(次级主动运输)。
次级主动运输的特点:1,需要能量(能量存在于跨膜的钠离子梯度中),2,需要载体蛋白(是一种同向协同蛋白),3,逆着浓度梯度运输(从低葡萄糖浓度的小肠肠腔跨膜运到高浓度的小肠上皮)。
2.为什么说物质跨膜的协助扩散,类似于酶与底物反应?物质跨膜的协助扩散,因为以下原因,类似于酶与底物反应:1. 结合的溶质分子具有特异性,2. 结合溶质分子具有饱和性,3. 达到饱和状态时转运速率最大(Vmax),4. 结合可被竞争性或非竞争性抑制剂阻断。
3.主动运输与自由扩散相比,有哪些不同点?主动运输与自由扩散相比,主要有以下不同:能量需求,主动运输需要能量,自由扩散不需要。
膜转运蛋白方面,主动运输需要,自由扩散不需要。
运输方向方面,主动运输是逆浓度梯度运输,自由扩散是顺浓度梯度运输。
4.叶绿体的光合电子传递链,在光反应的电子传递过程中,是如何在类囊体两侧建立质子梯度的?在叶绿体进行的光反应中,类囊体的膜在进行电子传递的同时,会在类囊体膜两侧建立质子梯度。
类囊体膜两侧质子梯度的建立,主要有三种因素:①首先是水的光解,在释放4个电子、一分子氧气的同时,释放4个H+。
水的裂解是在类囊体的腔中进行的,所以水的裂解导致类囊体腔中H+浓度的增加。
②Cytb6/f复合物具有质子泵的作用,当P680将电子传递给PQ时,从基质中摄取了两个H+,形成PQH2,传递四个电子,则要从基质中摄取四个H+。
当PQH2将电子传递给Cytb6/f 复合物时,两分子PQH2的四个H+全被泵入类囊体的腔,叶绿体腔中H+浓度降低的同时,类囊体腔中H+浓度进一步提高。
③当电子最后传递给NADP+时,需从基质中摄取两个H+质子将NADP+还原成NADPH,这样又降低了基质中的H+质子的浓度.其结果使类囊体膜两侧建立了H+质子电化学梯度。
叶绿体、线粒体
2、比较线粒体的氧化磷酸化与叶绿体的光合磷酸化的异同点。
1)相同点:线粒体的氧化磷酸化与叶绿体的光合磷酸化中,⑴需要完整的膜;
⑵ATP的形成都是由H+移动所推动;⑶叶绿体的CF1因子与线粒体的F1因子都具有催化ADP和Pi形成ATP的作用。
2)不同点:
线粒体的氧化磷酸化是在内膜上进行的一个形成ATP的过程。
它是在电子从NADH或FADH
2
经过电子传递链传递给的过程中发生的。
每一个NADH被氧化产生
3个ATP分子,而每一FADH
2被氧化产生2个ATP分子,电子最终被O
2
接收而生
成H
2
O。
即:1对电子的3次穿膜传递,将基质中的3对H+抽提到膜间隙中,每
2个H+穿过F
1-F
ATP酶,生成1个ATP分子。
叶绿体的光合磷酸化是在类囊体膜上进行的,是由光引起的光化学反应,其
产物是ATP和NADPH;碳同化(暗反应,在叶绿体基质中进行)利用光反应产生的ATP合NADPH的化学能,使CO
2
还原合成糖。
光合作用的电子传递是在光系统Ⅰ和光系统Ⅱ中进行的,这两个光系统互相配合,利用所吸收的光能把1对电子
从H
2
O传递给NADP+。
即:1对电子的2次穿膜传递,在基质中摄取3个H+,在
类囊体腔中产生4个H+,每3个H+穿过CF
1-CF
ATP酶,生成1个ATP分子。
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2
3
1对电子传递过程中产生的跨膜H﹢数
4
10
pH梯度位置
类囊体膜两侧(类囊体腔内高,外侧高)
线粒体内膜两侧(内侧高,外侧低)
耦联机制
化学渗透学说
化学偶联假说、构象偶联假说、化学渗透假说(较流行)
底物
ADP、Pi、NADP+、H2O
NADH、FADH2、O2、ADP、Pi
产物
NADPH、ATP和O2
ATP和水
驱动力
主要靠H+浓度差驱动
电位差和浓度差
比较线粒体的氧化磷酸化和叶绿体的光合磷酸化异同
光合磷酸化
氧化磷酸化
最初能量来源
水光解
NADH或FADH2
电子传递方向(从起点到终点)
P680→pheo→Q→PQ→Fe-S-Cytb6→Cytf→PC→P700
(色素,pheo为去镁叶绿素)
NADH到FMN倒COQ到b到C1到aa3到O2