细胞生物学思考题第章及参考答案

精心整理
第五章
1.比较载体蛋白和通道蛋白的特点。

答：载体蛋白和通道蛋白都是膜转运蛋白，两者以不同的方式辨别溶质（即决定运输某种溶质而不运输另外的溶质），通道蛋白根据溶质大小和电荷进行辨别，主要转运离子，载体蛋白只容许与载体蛋白上结合部位相合适的溶质分子通过。

与载体蛋白相比，通道蛋白具有极高的转运速率（比已知任何一种载体蛋白最快转运速率要高1000倍以上），通道蛋白转运没有饱和值而载体蛋白转运过程有类似于酶和底物作用的饱和动力学特征，通道蛋白是门控开放而载体蛋白介导溶质转运时发生构象转变是随机发生的。

2.（1）
（2） （3） 水孔蛋
（1（2（33.简述答：Na +亚基）是跨膜蛋白，在其胞质面有一个ATP 结合位点和三个高亲和Na +结合位点，在膜的外表面有二个K +高结合位点和一个乌本苷的结合位点。

离子泵的工作原理是通过ATP 驱动的泵的构象变化来完成离子转运。

首先由Na +结合到α亚基的Na +结合位点，这一结合刺激了ATP 水解，α亚基磷酸化，导致蛋白构象改变，并暴露Na +结合位点面向胞外，使Na +释放至胞外；与此同时，也将K +结合位点朝向细胞表面，结合胞外K +后刺激α亚基去磷酸化，并导致蛋白构象再次变化，将K +结合位点朝向胞质面，随即释放K +至胞质溶胶内。

最后蛋白构象又恢复原状。

生物学意义：
a.形成跨膜电势。

由于K +由内向外泄露建立跨膜电势，对电压门通道，神经冲动起传递作用。

b.维持渗透压。

细胞内生物大分子物质水解，产生电离，带负电荷，从而吸引胞外Na+进入；细胞内Na+升高后，使水分进入细胞，由此引起细胞的膨胀，然后再通过Na+-K+泵，泵出Na+，维持渗透压。

c.可以协助其它物质运输。

4.比较小分子物质运输和大分子物质运输的区别。

（1）运输方式不同：小分子运输主要以跨膜运输为主，分为主动运输和被动运输；大分子物质运输主要是膜泡运输，分为胞吞作用和胞吐作用。

（2）是否耗能：主动运输耗能而其他小分子运输的方式不耗能；膜泡运输消耗能量。

（3）是否膜参与运输：对小分子物质运输来说，膜不参与，只是小分子物质跨过膜的两侧。

对大
（4）
5.
6.
答：
后者产
第六章
1.简述线粒体的结构特征。

答：线粒体由内外两层彼此平行的单位膜套叠而成的封闭的囊状结构，具有“两膜两室”结构。

（1）外膜：光滑平整具有小孔。

（2）内膜和内部空间：内膜上有线粒体的标志性结构——嵴，还有基粒催化ADP磷酸化生成ATP。

（3）基质：催化三羧酸循环。

2.简述线粒体嵴上的基粒的结构和功能。

答：基粒位于线粒体内膜和嵴上，含有头部和基部两部分。

头部：球形，从内膜突出于基质内，容易从膜上脱落。

称为F1，由9个亚基组成，为可溶性ATP 酶，是线粒体内能量转换、合成ATP的关键部位。

基部：镶嵌与内膜中，称为F0，由疏水蛋白质组成，有a、b、c3种亚基，是H+质子载体，能传递H+并通过内膜交给F1的催化部位。

3.试述线粒体的氧化磷酸化耦联机制的化学渗透假说的主要论点是什么？有哪些证据？
答：化学渗透假说认为，线粒体内膜中的呼吸链起着质子泵的作用，电子沿呼吸链传递时，释放的能量转换为跨膜的H+浓度的势能。

ATP酶利用这种能量催化ADP与Pi合成ATP，使释放的能量以高能磷酸键的形式储存于ATP中。

实验证据：（1）组装有ATP合成酶的类囊体膜浸入有pH梯度的溶液中，加入ADP，能合成ATP。

（2）细菌视紫红质和线粒体的ATP合成酶共同组装在脂质体内，经光照由光能产生质子梯度，加入ADP，能合成ATP。

表明：（1）质子动力势乃ATP合成的动力；（2）膜应具有完整性；（3）电子传递与ATP合成是两件相关而又不同的事件。

4.由核基因编码、在细胞质核糖体上合成的蛋白质是如何运送至线粒体的功能部位上的？
答：进入线粒体膜的蛋白质在运输之前大多数以前体蛋白形式存在，即在蛋白质多肽链N-端引伸
）蛋
其
5.
（1
mRNA
线粒体
（2
DNA 编码；mtDNA
6.
答：
学说认为线粒体来源于细菌，即细菌被真核生物吞噬后，在长期的内共生过程中，通过演变，形成了线粒体。

该学说认为：线粒体祖先原始线粒体（一种可进行三羧酸循环和电子传递的革兰氏阴性菌）被原始真核生物吞噬后与宿主细胞间形成互利的共生关系，在长期的进化过程中，演化为线粒体。

非共生起源学说又称细胞内分化学说。

认为线粒体的发生是质膜内陷的结果，其中一种模型认为，在进化的最初阶段，原核细胞基因组进行复制，并不伴有细胞分裂，而是在基因组附近的质膜内陷形成双层膜，将分离的基因组包围在其中，从而形成结构相似的原始的细胞核和线粒体、叶绿体等细胞器。