细胞生物学作业汇总(1)

1.导致G蛋白激活的反应和导致Ras激活的反应之间有哪些异同？

共同点是：两种激活过程都依赖于某些蛋白质，可催化G蛋白或Ras蛋白上的GDP／GTP交换。不同点是：G蛋白偶联受体可直接对G蛋白行使这种功能，而那些酶联受体被磷酸化激活后则先将多个衔接蛋白装配为一个信号复合物，再对Ras进行激活。

2.G蛋白偶联受体与酶偶联受体的主要不同点是什么？

G蛋白偶联受体都是7次跨膜的蛋白质，在信号转导中全部与G蛋白偶联。配体与受体结合后激活相邻的G蛋白，被激活的G蛋白又可激活或抑制一种产生特异第二信使的酶或离子通道。（腺苷酸环化酶或PLCβ）

酶联受体都属于单次跨膜受体，既是受体又是酶，一旦被配体激活即具有酶活性并信号放大。

3.血小板来源的生长因子（PDGF）可激活Elk-1转录因子。这个过程涉及哪些分子？

PDGF结合信号分子，形成二聚体，并发生自磷酸化，活化的RTK激活RAS，RAS引起蛋白激酶的磷酸化级联反应，最终激活有丝分裂原活化蛋白激酶（mitogenactivated protein kinase，MAPK），活化的MAPK进入细胞核，可使许多底物蛋白的丝氨酸/苏氨酸残基磷酸化，Elk-1激活。

4.比较cAMP信号通路系统与IP3-DAG信号通路系统在跨膜信号传递作用上的异同点。

相同点是：cAMP途径与IP3-DAG途径都是G蛋白偶连信号通路。

不同点是：cAMP信号通路系统中，信号分子与受体结合后，通过与GTP结合的调节(G 蛋白)的耦联，在细胞内产生第二信使，从而引起细胞的应答反应。而IP3-DAG信号通路系统，信号分子与受体结合，使质膜上的4，5—二磷酸磷脂酰肌醇(PIP2)水解成1，4，5—三磷酸肌醇(IP3)和二酰苷油(DG )两个第二信使，分别启动两个信号传递途径即IP3—Ca 2 +（IP3是一种水溶性分子，在细胞内动员内源Ca 2 +，使胞质中内源Ca 2 +浓度提高。Ca 2+通过钙调蛋白引起细胞反应）和DG—PKC途径（DG激活蛋白激酶C(PKC)），实现细胞对外界的应答。

5.简述单克隆抗体的原理及制备过程：

单克隆抗体的原理：把用预定抗原免疫的小鼠脾细胞与能在体外培养中无限制生长的骨髓瘤细胞融合，形成B细胞杂交瘤。这样制成的融合细胞，既能像骨髓瘤细胞一样在体外培养中能无限地快速增殖且永生不死，又能像脾淋巴细胞那样合成和分泌特异性抗体。这种细胞克隆后产生的单克隆抗体具有纯度高、特异性强、产量大等优点。

单克隆抗体制备的主要步骤：①正常小鼠免疫处理；②用物理、化学和生物方法促使细胞融合；③杂交瘤细胞的筛选与培养；④单克隆抗体的提纯。

目前利用杂交瘤技术制备单克隆抗体的基本方法主要包括以下主要步骤：①将某种抗原注射到小鼠体内进行免疫，然后取出脾细胞(B细胞)与小鼠的骨髓瘤细胞进行融合；②利用特殊的选择性培养基，选择出杂交瘤细胞，再逐一克隆，从中挑选出能产生抗体的杂交瘤细胞；

③将杂交瘤细胞接种到培养瓶中扩大培养或注射到动物体内使之成为腹水瘤，然后从中分离纯化单克隆抗体。

7.简述真核细胞的基本结构体系。

1. 以脂质及蛋白质成分为基础的生物膜结构系统：功能是，保证物质交换与跨膜运输、信息与能量传递，化学反应进行；绝大部分生化反应在膜表面进行；膜使细胞内部结构区室化；为细胞内的物质运输提供了特殊的运输通道，保证了各种功能蛋白及时准确地到位而又互不干扰。

2. 以DNA或RNA与蛋白质为主要成分的遗传信息表达系统：遗传信息表达体系又称为

颗粒纤维结构体系，包括细胞核和核糖体。细胞核中染色质是纤维结构，由DNA和组蛋白构成。核仁的主要功能是rRNA的转录和核糖体亚单位的组装，分为丝状区和颗粒区。核仁DNA主要是rDNA,是转录rRNA的模板。染色体的一级结构是有核小体组成的串珠结构，其直径为10nm,又称为10nm纤维。核糖体是由rRNA和蛋白质构成的颗粒结构，直径为15～25nm，由大小两个亚基组成，它是细胞内合成蛋白质的场所。

3. 由特异蛋白分子装配构成的细胞骨架系统：由一系列特异的结构蛋白搭建的骨架网络结构。包括胞质骨架和核骨架。胞质骨架的主要成分是微管（主要成分微管蛋白，微管结合蛋白，主要功能：对细胞结构起支架作用，形成纺锤丝，对大分子与颗粒结构起运输作用）、微丝（主要成分肌动蛋白，主要功能信号传递与细胞运动）和中间丝（与细胞成分的表达，细胞分化有关）。广义的核骨架包括核纤层（主要成分核纤层蛋白）与核基质。

8.简述细胞周期同步化的方法及优缺点的比较

方法一：有丝分裂选择法：M期细胞与培养皿的附着性低，振荡脱离器壁收集。优点：操作简单，同步化程度高，细胞不受药物伤害。缺点：获得的细胞数量较少（分裂细胞约占1%～2%）。方法二：细胞沉降分离法： M期细胞体积大，可用离心分离。优点：可用于任何悬浮培养的细胞。缺点：同步化程度较低，非普遍适用。

方法三：DNA合成阻断法：选用DNA合成的抑制剂，可逆地抑制DNA合成。常用TDR双阻断法：在细胞处于对数生长期的培养基中加入过量TDR（Hela 2mol/L；CHO 7.5mol/L）。S期细胞被抑制，停在G1/S交界处。移去TDR，释放时间大于TS时，再次加入过量TDR。优点：同步化程度高缺点：产生非均衡生长，个别细胞体积增大。方法四：中期阻断法：用秋水仙素等细胞分裂抑制剂将细胞阻断在中期。

优点：无非均衡生长现象。

缺点：可逆性较差。

9.简述M-cyclin的调控过程

cyclinA、cyclinB与CDK1结合，CDK1使底物蛋白磷酸化。

CDK1的激活起始于分裂期cyclin的积累。结合cyclin B的CDK1被Wee1将Thr14和Tyr15磷酸化而不具有活性，使CDK/cyclin不断积累。 CDK的激活需要Thr161的磷酸化，它是在CDK激酶(CDK activating kinase CAK)的作用下完成的。在M期，Wee1的活性下降，CDC25使CDK14、15位去磷酸化，去除了CDK活化的障碍。

在M期当MPF活性达到最高时，激活后期促进因子APC，将泛素连接在cyclinB上，cyclinB 被蛋白酶体(proteasome)降解，完成一个细胞周期。

10.被动运输、主动运输与膜泡运输有何异同点？

被动运输分为简单扩散和协助扩散，不消耗能量，主动运输消耗能量。其中协助扩散和主动运输都需要膜上的载体蛋白的协助，因而也存在竞争性抑制现象而简单扩散无此现象。一般离子和一些较大的分子（如葡萄糖）采取主动运输、协助扩散；水分子、气体分子、脂溶性的小分子物质采取简单扩散。简单扩散顺浓度梯度，协助扩散和主动运输逆浓度梯度。

大分子的跨膜运输采取膜泡运输的方式，分为胞吞和胞吐。胞吞作用物质不需穿透细胞膜，不需要膜上载体协助，但需要受体的帮助，也需要消耗细胞生产的能量，其方向是从细胞外到细胞内。如白细胞吞噬细菌。胞吐是物质也不需穿透细胞膜，不需要膜上载体协助，但需要特定信号的调节，也需要消耗细胞生产的能量，其方向则是从细胞内到细胞外。如分泌蛋白的分泌。故膜泡运输和主动运输一样需要消耗能量，但是不用膜上的载体协助。膜泡运输也不需要像被动运输和主动运输一样穿过细胞膜，而是通过囊泡进出细胞

膜泡运输体现了细胞膜的流动性，被动运输和主动运输体现了细胞膜的选择透过性

11.过氧化物酶体，溶酶体中蛋白质的来源及输入机制，两者有何区别？

内质网上核糖体合成溶酶体蛋白，进入内质网腔进行N连接的糖基化修饰，进入高尔基体

cis面膜囊，N-乙酰葡萄糖胺磷酸转移酶识别溶酶体水解酶的信号斑，将N-乙酰葡萄糖胺磷酸转移在1~2个甘露糖残基上，在中间膜囊切去N-乙酰葡萄糖胺形成M6P配体，与trans 膜囊上的受体结合，选择性地包装成初级溶酶体。

过氧化物酶体来源于已存在的过氧化物酶体的分裂。其中所有酶都由和基因编码，在细胞质基质中合成，在信号肽的引导下，进入过氧化物酶体。

区别是：溶酶体中主要是酸性水解酶，标志性酶是：酸性磷酸酶。微体中主要是氧化酶，标志性酶是：过氧化氢酶。溶酶体在滑面内质网合成，经高尔基体出芽形成。微体中的酶在细胞质基质合成，经分裂与装配形成。

12.简述信号肽假说的主要内容；含信号肽的蛋白在细胞质合成后到内质网的主要过程。

①核糖体同内质网的结合受制于mRNA中特定的密码序列（可以翻译成N 末端带有疏水氨基酸残基的信号肽），具有这种密码序列的新生肽才能连同核糖体一起附着到内质物的特定部位。因此，核糖体同内质网的结合是功能性结合，具有功能性和暂时性，并受时间和空间的限制。正是由于这种结合保证了新合成的蛋白质的向量释放。信号序列有两个基本作用：一是通过与SRP的识别和结合，引导核糖体与内质网结合；二是通过信号序列的疏水性，引导新生肽跨膜转运。

②分泌蛋白由游离核糖体合成。分泌蛋白上信号肽露出核糖体后,被细胞质中的SRP识别并结合，翻译暂停，与内质网膜DP相互作用,核糖体与易位子结合，然后将N-端信号序列的疏水性插入内质网的膜;SRP释放，蛋白质继续合成,并以袢环形式穿过内质网的膜;分泌蛋白除了信号序列被信号肽酶切除外,全部进入内质网的腔,若是膜蛋白,则由一个或多个停止转移信号将蛋白质锚定在内质网膜上。

13.简述泛素化降解过程

泛素是一种由76个氨基酸组成的高度保守的小分子蛋白。广泛存在于各种细胞，故名泛素。泛素化指泛素多肽链共价结合目标蛋白质的过程。也是一种广泛调控真核细胞功能的翻译后修饰的方法。

蛋白质的泛素化降解主要通过ATP依赖性的泛素-蛋白酶复合体通路路径实现的。一个蛋白会通过共价键与多个分子组成的泛素多酶系统（UPP系统，即E1、E2、E3等）结合而被标记为“待降解蛋白”，酶E1可以通过给泛素的C-端半胱氨酸加一个高能硫酯键而将泛素激活，而被激活的泛素通过此高能硫酯键与酶E2结合。酶E3最后将泛素转运至底物蛋白的活化的赖氨酸残基的ε-氨基上，泛素化的蛋白被运送到26S的蛋白酶体而被最终降解，同时泛素被释出并被重新利用。