复习题5 物质的跨膜运输与信号转导
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细胞生物学章节习题-第五章一、选择题1、物质进入细胞的过程,需消耗能量,但不需要载体的一项是(C )。
A. 根吸收矿质元素离子B. 红细胞保钾排钠C. 腺细胞分泌的酶排出细胞D. 小肠对Ca、P的吸收2、母鼠抗体从血液上皮细胞进入母乳,或者乳鼠的肠上皮细胞将抗体摄入体内,都涉及将胞吞和胞吐作用相结合。
这种跨膜转运方式称为(B )。
A. 吞噬作用B. 跨细胞转运C. 协同转运D. 胞吞作用3、既能执行主动运输,又能执行被动运输的膜转运蛋白是(A )。
A. 载体蛋白B. 通道蛋白C. 孔蛋白D. ABC转运蛋白4、动物细胞对葡萄糖或氨基酸等有机物的吸收依靠(B )。
A. 受体介导的胞吞作用B. Na+-K+泵工作行程的Na+电化学梯度驱动C. Na+-K+泵工作行程的K+电化学梯度驱动D. H+-ATPase行程的H+电化学梯度驱动5、有关动物细胞胞内体膜或溶酶体膜上的V型质子泵的描述,错误的是(B)。
A. V型质子泵利用ATP水解供能从细胞质基质中逆H+电化学梯度将H+泵入细胞器B. V型质子泵利用ATP水解供能从细胞器中逆H+电化学梯度将H+泵入细胞质基质C. V型质子泵可以维持细胞质基质pH中性D. V型质子泵有利于维持胞内体或溶酶体的pH酸性6、流感病毒进入细胞的方式为(C )。
A. 吞噬作用B. 胞膜窖蛋白依赖的胞吞作用C.网格蛋白依赖的胞吞作用D. 大型胞饮作用7、表皮生长因子及其受体通过胞吞作用进入细胞后(D)。
A. 将通过夸细胞转运到细胞的另一侧发挥作用B. 受体返回质膜,而表皮生长因子进入溶酶体降解C. 表皮生长因子被活化,刺激细胞生长D. 进入溶酶体被降解,从而导致细胞信号转导活性下降8、一种带电荷的小分子物质,其胞外浓度比细胞内浓度高。
那么,该物质进入细胞的可能方式为(A )。
A. 被动运输B. 简单扩散C. 主动运输D.以上都错9、对P型泵描述正确的是(D )。
A. 位于液泡膜上B. 位于线粒体和叶绿体上C. 其ATP结合位点位于质膜外侧D. 水解ATP使自身形成磷酸化的中间体二、填空题1、质膜中参与物质运输的P型泵在物质运输中有两个特点:其一是水解ATP 功能,其二是磷酸化和去磷酸化作用。
细胞生物学章节习题-第五章一、选择题1、物质进入细胞的过程,需消耗能量,但不需要载体的一项是C ;A. 根吸收矿质元素离子B. 红细胞保钾排钠C. 腺细胞分泌的酶排出细胞D. 小肠对Ca、P的吸收2、母鼠抗体从血液上皮细胞进入母乳,或者乳鼠的肠上皮细胞将抗体摄入体内,都涉及将胞吞和胞吐作用相结合;这种跨膜转运方式称为B ;A. 吞噬作用B. 跨细胞转运C. 协同转运D. 胞吞作用3、既能执行主动运输,又能执行被动运输的膜转运蛋白是A ;A. 载体蛋白B. 通道蛋白C. 孔蛋白D. ABC转运蛋白4、动物细胞对葡萄糖或氨基酸等有机物的吸收依靠B ;A. 受体介导的胞吞作用B. Na+-K+泵工作行程的Na+电化学梯度驱动C. Na+-K+泵工作行程的K+电化学梯度驱动D. H+-ATPase行程的H+电化学梯度驱动5、有关动物细胞胞内体膜或溶酶体膜上的V型质子泵的描述,错误的是B;A. V型质子泵利用ATP水解供能从细胞质基质中逆H+电化学梯度将H+泵入细胞器B. V型质子泵利用ATP水解供能从细胞器中逆H+电化学梯度将H+泵入细胞质基质C. V型质子泵可以维持细胞质基质pH中性D. V型质子泵有利于维持胞内体或溶酶体的pH酸性6、流感病毒进入细胞的方式为C ;A. 吞噬作用B. 胞膜窖蛋白依赖的胞吞作用C.网格蛋白依赖的胞吞作用D. 大型胞饮作用7、表皮生长因子及其受体通过胞吞作用进入细胞后D;A. 将通过夸细胞转运到细胞的另一侧发挥作用B. 受体返回质膜,而表皮生长因子进入溶酶体降解C. 表皮生长因子被活化,刺激细胞生长D. 进入溶酶体被降解,从而导致细胞信号转导活性下降8、一种带电荷的小分子物质,其胞外浓度比细胞内浓度高;那么,该物质进入细胞的可能方式为A ;A. 被动运输B. 简单扩散C. 主动运输D.以上都错9、对P型泵描述正确的是D ;A. 位于液泡膜上B. 位于线粒体和叶绿体上C. 其ATP结合位点位于质膜外侧D. 水解ATP使自身形成磷酸化的中间体二、填空题1、质膜中参与物质运输的P型泵在物质运输中有两个特点:其一是水解ATP 功能,其二是磷酸化和去磷酸化作用;2、离子通道有两个显著的特征:离子选择和门控性;3、多数动物病毒进入细胞的主要方式是细胞以内吞作用使病毒进入细胞;但有些有包膜的病毒,以其包膜与细胞膜融合的方式进入细胞;4、在大分子与颗粒性物质跨膜运输中,胞饮泡的形成需要网格格蛋白,而吞噬泡的形成需要微丝及其结合蛋白;三、判断题1、载体蛋白既能进行主动运输,又能进行被动运输,而通道蛋白只能进行被动运输;2、V型质子泵利用ATP水解供能从细胞质基质中将H+逆着电化学梯度泵入细胞器,以维持细胞质基质pH中性和细胞器内的pH酸性,而F型质子泵以相反的方式发挥其生理作用;3、所有胞吞的物质最终都会进入溶酶体被降解;x4、葡萄糖从小肠上皮细胞游离面进入细胞内,然后从基底面出细胞进入血液;动物细胞对葡萄糖的这种吸收过程就是一个典型的跨细胞转运过程;x5、抑制Na+-K+泵的功能,对动物细胞吸收营养没有影响; x6、若硝酸银浓度过大,则对细胞具有很强的毒性;若红细胞被硝酸银毒死后,其在低渗溶液中仍将溶血; x7、对于具有抗药性的肿瘤细胞或疟原虫,其质膜上的ABC转运蛋白比没有抗药性的细胞表达量要高; x8、主动运输都需要消耗能量,且都有ATP提供;x9、在受体介导的胞吞作用过程中,受体一旦被胞吞进入胞内体,最后都会在溶酶体中降解;x10、V型质子泵广泛存在于胞内体和溶酶体等细胞器的膜上,能利用ATP水解功能将质子从这些细胞器转运到细胞质基质;x四、名词解释1、协同运输symporter1、协同运输又称协同转运,是指一种物质的逆浓度梯度跨膜运输依赖于另一种物质的顺浓度梯度的跨膜运输的物质运输方式,不直接消耗能量但是需要间接地消耗能量;协同转运又可分为同向转运和反向转运;同向转运的物质运输方向和离子转移方向相同;2、ABC super family2、ABC超家族,是一类ATP驱动的膜转运蛋白,利用ATP水解释放的能量将多肽及多种小分子物质进行跨膜转运;ABC超家族包含有几百种不同的转运蛋白,广泛分布于从细菌到人类的各种生物中,所有ABC蛋白一般都含有4个核心结构域:两个跨膜结构域T,形成运输分子的跨膜通道;两个胞质测ATP结合域A,具有ATP酶活性3、P type proton pump & V type proton pump3、P型质子泵,是存在于植物细胞、真菌和细菌的细胞质膜上的H+转运通道,将H+泵出细胞,建立和维持跨膜的H+电化学梯度,并用力啊驱动转运溶质摄入细胞,例如,细菌对糖和氨基酸的摄入主要是由H+驱动的同向协同运输完成的;V型质子泵是存在于动物细胞的胞内体膜、溶酶体膜、破骨细胞和某些肾小管细胞的质膜,以及植物、酵母及其他真菌细胞的液泡膜上;转运H+中不形成磷酸化的中间体,其功能是从细胞质基质中泵出H+进入细胞器,保持特定的pH值;二者的关系P型质子泵和V型质子泵都只转运质子,且都属于ATP驱动泵,利用ATP水解释放的能量将H+进行跨膜转运4、载体蛋白carrier protein和通道蛋白channel protein4、二者转运机制不同;载体蛋白与特异底物结合,通过自身构象的改变实现对物质的跨膜转运,既能以被动运输方式又能以主动运输方式转运底物;而通道蛋白以被动运输方式,通过形成选择性或门控性亲水通道实现对特异溶质的跨膜转运;通道蛋白转运速率比载体蛋白高五、问答题1、将蛙卵和红细胞放到纯水中,红细胞将会涨破但蛙卵却能维持常态;两种细胞内有几乎相等的离子浓度,同样的渗透压作用于两者,为什么红细胞在水中破裂而蛙卵却不然1、红细胞在水中破裂而蛙卵细胞却不破裂的原因如下:1红细胞膜上有很多水孔蛋白;水孔蛋白是内在膜蛋白的一个家族,提供了水分子快速跨膜运动的通道;水孔蛋白能使红细胞适应所处环境中血浆渗透压力的变化,通过调节水的运输使红细胞表现为膨胀或皱缩;2红细胞细胞质膜上水孔蛋白的密度很高,每个红细胞表面有200000个水孔蛋白,因而纯水能够迅速进入红细胞而将其涨裂;蛙卵细胞表面很少水孔蛋白,纯水无法大量进入细胞,而使细胞维持原来大小;2、举例说明大分子物质通过受体介导的内吞作用进入细胞的过程;2、1受体介导的内吞作用大分子物质内吞首先同细胞膜上的特异性受体结合,然后内陷形成包被小窝,继而形成包被膜泡进入细胞;这种胞吞作用是高度特异性的,能使细胞摄入大量特定的分子,而不需要摄入很多细胞外液,具有浓缩的效果,提高了物质运输效率;2受体介导的内吞作用的过程举例如细胞对胆固醇的摄取;通常血中胆固醇与蛋白质结合,以低密度脂蛋白LDL的形式存在和运输;当细胞需要胆固醇时,LDL颗粒可与细胞膜上LDL受体特异结合,这种结合可诱使尚未结合的LDL受体向包被小窝处移动来与LDL结合,并引起包被小窝继续内陷,形成包被膜泡;这样与受体结合的LDL颗粒很快被摄入细胞,接着包被小泡迅速地脱去网格蛋白衣被,并与细胞内其他囊泡融合,形成胞内体;在胞内体内的LDL颗粒与受体分开,受体随转移囊泡返回到细胞膜,完成受体的再循环;LDL颗粒则被溶酶体酶水解为游离的胆固醇进入细胞质,用于合成新的细胞膜;。
第五章物质的跨膜运输与信号传递所谓被动运输是通过 ca. 内吞与外排b. 受体介导的内吞作用c. 自由扩散或易化扩散d. 泵,例如钙泵影响物质在膜上自由扩散的因素有( )。
aa. 在油/水分配系数高的, 易扩散b. 电离度大的, 易扩散c. 水合度大的, 易扩散d. 水、氨基酸、Ca2+ 、Mg2+ 等小分子, 易扩散下列运输过程属于协助扩散的是()I. O2II. 甘油 III. 以缬氨霉素为载体的K+运输IV. 钙泵V. 以短菌杆肽为载体的运输A. I+IIB. I+II+IIIC. III+IVD. III+VE. IV+V下列分子中,不能通过无蛋白脂双层膜的是 da. 二氧化碳b. 乙醇c. 尿素d. 葡萄糖细胞膜上有些运输蛋白形成跨膜的水性通道,允许适当大小的带电荷溶质按以下哪种方式过膜 ba. 主动运输b. 协助扩散c. 简单扩散d. 协同运输小肠上皮细胞吸收葡萄糖是通过( )来实现的。
ba. Na+ -泵b. Na+ 通道c. Na+ -偶联运输d. Na+ 交换运输参与被动运输的重要运输蛋白有I. 载体蛋白( carrier protein ) II. 笼形蛋白 ( Clathrin ) III.通道蛋白( Channel protein ) IV. 边周蛋白( peripheral protein ) V. 门通道蛋白( Gated channel protein )a. I+II+IVb. I+II+IIIc. I+IV+Vd. I+III+V动物细胞质膜上特征性的酶是( )。
da. 琥珀酸脱氢酶b. 磷酸酶c. 苹果酸合成酶d. Na+ -K+ -ATPase。
下列哪种运输方式不消耗细胞内的ATP? ba. 胞吐b. 易化扩散c. 离子泵d. 次级主动运输以下哪些可作为细胞主动运输的直接能量来源 cI. 离子梯度 II. NADH III. ATP IV. NADPHa. IIIb. II+IVc. I+IIId. II+III下列哪些物质运输过程需消耗能量分子 cI. 伴随运输 II. 自由扩散 III. 协助扩散IV. 主动运输V Na+-K+泵a. I+IVb. IV+Vc. I+IV+Vd. I+III+V以下哪一种运输器或运输方式不消耗能量()A. 电位门通道B. 内吞(endocytosis)作用C. 外排(exocytosis)作用D. 协同运输E. 主动运输下列关于信息分子的描述中,不正确的一项是( )。
细胞生物学物质的跨膜运输试题以下是一些关于细胞生物学中跨膜运输的试题:1.请解释什么是细胞膜的跨膜运输?跨膜运输是指物质通过细胞膜从一个细胞内区域或环境进入另一个区域或环境的过程。
这个过程涉及到物质穿越细胞膜的疏水性内层,并与细胞膜上的载体蛋白或通道蛋白相互作用。
2.请列举细胞膜跨膜运输的两种主要机制,并简要描述它们。
-主动转运:主动转运是指物质在细胞膜跨膜运输时需要消耗能量(通常为三磷酸腺苷,ATP)。
这种机制可以使物质在浓度梯度之外被积累,如钠-钾泵。
-被动扩散:被动扩散是指物质在细胞膜跨膜运输时不需要消耗能量,遵循浓度梯度自发地从高浓度区域向低浓度区域移动。
这种机制包括简单扩散和载体介导的扩散。
3.请解释离子通道蛋白的功能以及如何实现离子选择性。
离子通道蛋白是一类跨膜蛋白,它们具有特定的结构域,形成一个通道,使特定类型的离子能够穿过细胞膜。
离子通道蛋白通过开启或关闭来调节离子的通行。
离子选择性是由离子通道蛋白中的氨基酸残基决定的。
通道蛋白的内部有特定位置的氨基酸残基,可以与特定大小、电荷和水合状态的离子相互作用。
这种相互作用使得只有特定类型的离子能够通过通道,其他离子则被阻挡在外。
4.请解释细胞膜上的载体蛋白如何实现物质的跨膜运输?细胞膜上的载体蛋白通过与物质结合并发生构象变化来实现物质的跨膜运输。
这些载体蛋白在细胞膜上形成一个通道或者运输器,物质结合到载体蛋白上后,载体蛋白会发生构象变化,使物质从一个细胞内区域转移到另一个区域。
载体蛋白的跨膜运输可以是被动的,遵循浓度梯度自发地将物质从高浓度区域向低浓度区域转移,也可以是主动的,需要消耗能量才能将物质从低浓度区域向高浓度区域转移。
细胞生物学章节习题-第五章一、选择题1、物质进入细胞的过程,需消耗能量,但不需要载体的一项是(C )。
A. 根吸收矿质元素离子B. 红细胞保钾排钠C. 腺细胞分泌的酶排出细胞D. 小肠对Ca、P的吸收2、母鼠抗体从血液上皮细胞进入母乳,或者乳鼠的肠上皮细胞将抗体摄入体内,都涉及将胞吞和胞吐作用相结合。
这种跨膜转运方式称为(B )。
A. 吞噬作用B. 跨细胞转运C. 协同转运D. 胞吞作用3、既能执行主动运输,又能执行被动运输的膜转运蛋白是(A )。
A. 载体蛋白B. 通道蛋白C. 孔蛋白D. ABC转运蛋白4、动物细胞对葡萄糖或氨基酸等有机物的吸收依靠(B )。
A. 受体介导的胞吞作用B. Na+-K+泵工作行程的Na+电化学梯度驱动C. Na+-K+泵工作行程的K+电化学梯度驱动D. H+-ATPase行程的H+电化学梯度驱动5、有关动物细胞胞内体膜或溶酶体膜上的V型质子泵的描述,错误的是( B)。
A. V型质子泵利用ATP水解供能从细胞质基质中逆H+电化学梯度将H+泵入细胞器B. V型质子泵利用ATP水解供能从细胞器中逆H+电化学梯度将H+泵入细胞质基质C. V型质子泵可以维持细胞质基质pH中性D. V型质子泵有利于维持胞内体或溶酶体的pH酸性6、流感病毒进入细胞的方式为(C )。
A. 吞噬作用B. 胞膜窖蛋白依赖的胞吞作用C.网格蛋白依赖的胞吞作用D. 大型胞饮作用7、表皮生长因子及其受体通过胞吞作用进入细胞后( D)。
A. 将通过夸细胞转运到细胞的另一侧发挥作用B. 受体返回质膜,而表皮生长因子进入溶酶体降解C. 表皮生长因子被活化,刺激细胞生长D. 进入溶酶体被降解,从而导致细胞信号转导活性下降8、一种带电荷的小分子物质,其胞外浓度比细胞内浓度高。
那么,该物质进入细胞的可能方式为(A )。
A. 被动运输B. 简单扩散C. 主动运输D.以上都错9、对P型泵描述正确的是(D )。
A. 位于液泡膜上B. 位于线粒体和叶绿体上C. 其ATP结合位点位于质膜外侧D. 水解ATP使自身形成磷酸化的中间体二、填空题1、质膜中参与物质运输的P型泵在物质运输中有两个特点:其一是水解ATP 功能,其二是磷酸化和去磷酸化作用。
第五章物质的跨膜运输与信号转导学习要求:1.掌握物质跨膜运输的各种方式及原理2.掌握细胞信号转导的各种途径及相关知识。
3.理解细胞内信号转导的复杂网络系统,并建立细胞内信号转导的复杂网络系统的整体的、概括的印象。
概要:1.物质跨膜运输的各种方式及原理和相互间的区别细胞膜是细胞与细胞外环境之间的一种选择性通透屏障,物质的跨膜运输对细胞的生存和生长是至关重要的。
物质的跨膜运输可分为:被动运输和主动运输两类方式。
被动运输包括简单扩散和载体介导的协助扩散,物质运输的方向是由高浓度向低浓度,不消耗ATP。
负责物质跨膜转运的蛋白可分为两类:载体蛋白和通道蛋白。
载体蛋白即可介导被动运输也可介导主动运输;通道蛋白质能介导被动运输。
每种载体蛋白能与特定的溶质分子结合,通过一系列的构象改变介导溶质分子的跨膜运输;通道蛋白所介导的被动运输不需要与溶质分子结合,通道蛋白多为多次跨膜的离子通道,具有选择性和门控特性的特点。
主动运输是由蛋白质所介导的物质你浓度梯度或电化学梯度的跨膜转运方式,需要与某种释放能量的过程相偶联。
主动运输可分为由ATP直接供能和间接供能以及光驱动的三种类型。
由于离子的选择性跨膜运输,产生了膜电位,这对细胞的生命活动是非常重要的。
真核细胞除通过简单扩散、协助扩散和主动运输对小分子物质进行运输外,还可以通过胞吞作用和胞吐作用完成大分子与颗粒性物质的跨膜运输。
胞吞作用又可分为胞饮作用和吞噬作用。
2.细胞信号转导的各种方式及原理多细胞生物是一个繁忙而有序的细胞社会,其中进行复杂细胞通信和信号转导。
细胞接受外界信号,通过一整套特定的机制,实现信号的跨膜转导最终调节特异敏感基因的表达,引起细胞的应答反应,这是细胞信号系统的主线,这种反应系列称为细胞信号通路。
根据其受体存在的部位不同可分为细胞内受体介导的信号转导核细胞表面受体介导的信号转导两大类型。
细胞内受体一般都有三个结构域:位于C端的激素结合位点,位于中部的DNA或Hsp90结合位点,以及N 端的转录激活结构域。
第五章物质的跨膜运输与信号转导学习要求:1.掌握物质跨膜运输的各种方式及原理2.掌握细胞信号转导的各种途径及相关知识。
3.理解细胞内信号转导的复杂网络系统,并建立细胞内信号转导的复杂网络系统的整体的、概括的印象。
概要:1.物质跨膜运输的各种方式及原理和相互间的区别细胞膜是细胞与细胞外环境之间的一种选择性通透屏障,物质的跨膜运输对细胞的生存和生长是至关重要的。
物质的跨膜运输可分为:被动运输和主动运输两类方式。
被动运输包括简单扩散和载体介导的协助扩散,物质运输的方向是由高浓度向低浓度,不消耗ATP。
负责物质跨膜转运的蛋白可分为两类:载体蛋白和通道蛋白。
载体蛋白即可介导被动运输也可介导主动运输;通道蛋白质能介导被动运输。
每种载体蛋白能与特定的溶质分子结合,通过一系列的构象改变介导溶质分子的跨膜运输;通道蛋白所介导的被动运输不需要与溶质分子结合,通道蛋白多为多次跨膜的离子通道,具有选择性和门控特性的特点。
主动运输是由蛋白质所介导的物质你浓度梯度或电化学梯度的跨膜转运方式,需要与某种释放能量的过程相偶联。
主动运输可分为由ATP直接供能和间接供能以及光驱动的三种类型。
由于离子的选择性跨膜运输,产生了膜电位,这对细胞的生命活动是非常重要的。
真核细胞除通过简单扩散、协助扩散和主动运输对小分子物质进行运输外,还可以通过胞吞作用和胞吐作用完成大分子与颗粒性物质的跨膜运输。
胞吞作用又可分为胞饮作用和吞噬作用。
2.细胞信号转导的各种方式及原理多细胞生物是一个繁忙而有序的细胞社会,其中进行复杂细胞通信和信号转导。
细胞接受外界信号,通过一整套特定的机制,实现信号的跨膜转导最终调节特异敏感基因的表达,引起细胞的应答反应,这是细胞信号系统的主线,这种反应系列称为细胞信号通路。
根据其受体存在的部位不同可分为细胞内受体介导的信号转导核细胞表面受体介导的信号转导两大类型。
细胞内受体一般都有三个结构域:位于C端的激素结合位点,位于中部的DNA或Hsp90结合位点,以及N 端的转录激活结构域。
而细胞表面受体分属于三个家族:(1)离子通道耦联的受体;(2)G蛋白耦联的受体;(3)与酶连接的受体。
离子通道耦联的受体是多亚基组成的受体-离子通道复合体,本身既有信号分子结合位点,又是离子通道,其跨膜信号转导无需中间步骤。
G蛋白耦联受体是细胞表面由单条多肽经7次跨膜形成的受体,该信号通路是指配体-受体复合物与靶蛋白的作用要通过G蛋白的中介,并在细胞内产生第二信使,才将细胞外信号跨膜传递到细胞内影响细胞的行为。
G蛋白耦联受体信号通路又可分为cAMP信号通路和磷脂酰肌醇信号通路。
受体酪氨酸激酶是细胞表面一大类重要酶连家族,当配体与受体结合后,导致受体二聚化,激活受体酪氨酸蛋白激酶活性随即引起磷酸化级联反应,终致细胞生理或基因表达的改变。
该信号通路为:配体→受体酪氨酸激酶→adaptor ←GRF →Ras →Raf(MAPKKK) →MAPKK →MAPK →进入细胞核→其他激酶或基因调控蛋白的磷酸化修饰。
它具有广泛的功能,包括调节细胞增殖与分化,促进细胞存活,以及细胞代谢过程中的调节与矫正作用。
此外,整联蛋白是细胞表面的跨膜蛋白(异二聚体),不仅介导细胞附着到胞外基质上,更重要的是提供了一种细胞外环境调控细胞内活性的通道。
整联蛋白与胞外配体相互作用,可产生多种信号和生理反应。
细胞信号转导是多通路、多环节、多层次和高度复杂的可控过程。
细胞内的多条信号通路相互联系,整合为复杂的信号网络系统。
基本概念:简单扩散:又称自由扩散。
是物质从浓度较大的一侧通过膜向浓度较小一侧扩散,扩散速度依赖于膜两侧溶质的浓度差及溶质分子的大小和电荷性质,同时与透过物质的脂溶性程度有关,同该物质在脂肪中的溶解度成正比。
通道蛋白:转运膜蛋白的一类,横跨质膜可形成亲水通道,允许一定大小和一定电荷的溶质从膜的一侧转到另一侧。
通道蛋白不直接与小的带电荷的溶质相互作用,而是通过质双层中膜蛋白带电荷的亲水区形成的亲水通道,使带电荷的溶质分子自由地扩散。
离子通道:是细胞膜中一类内在蛋白构成的孔道,可为化学方式或电学方式激活,控制离子通过细胞膜的顺势流动。
离子通道有两个显著的特点:一是具有选择性,二是属于门控通道。
极化与去极化:细胞在静息状态下,质膜内外存在内负、外正的相对稳定的电位差,这种现象称为极化。
在多数细胞中,极化状态主要由Na+、K+在膜内侧的不同浓度分布所决定(膜外Na+多)。
当细胞膜受到的刺激信号超过一定的阈值时,会引起膜对Na+的通透性的大幅度增加,在瞬间有大量Na+流入细胞内,使膜电位减少甚至消失,这种现象就称质膜的去极化。
载体蛋白:又称为通透酶,是一类膜内在蛋白,几乎都是多次跨膜的蛋白质分子。
每种载体蛋白能与特定的溶质分子结合,通过一系列构象改变,介导溶质分子的跨膜转运。
由载体介导的转运可以是被动的,也可是主动的。
通过动力学分析,经通道蛋白进行的转运是一种简单的扩散过程,没有饱和现象;而经载体进行的转运则依赖于溶质与载体特异性的结合,因结合部位的数量有限,所以有饱和现象。
主动运输:是由载体蛋白介导的物质逆浓度梯度方向跨膜耗能的运输方式。
根据主动运输过程中所需能量来源的不同,可归纳为由ATP直接供能和间接提供能量以及光驱动三种基本类型。
对向运输:是协同运输的一种方式,指物质跨膜转运的方向与离子转运的方向相反,如动物细胞常通过Na+-H+对向运输的方式,以调节细胞内的pH.网格蛋白有被小泡:是胞饮泡或在高尔基体反面管网处形成的小泡.当配体与膜上受体结合后,网格蛋白聚集在膜下一侧,逐渐形成直径50~100nm的质膜凹陷,称为网格蛋白有被小窝;一种小分子GTP结合蛋白在深陷有被小窝的颈部装配成环,并水解与其结合的GTP,引起颈部缢缩而形成小泡.膜电位:不同方式的物质跨膜运动,结果产生并维持了膜两侧特定的电荷分布,就形成了膜两侧的电位差,细胞膜两侧各种带电物质形成的电位差的总和,即为膜电位.细胞通讯:是指一个细胞发出的信息通过介质传递到另一个细胞产生相应反应的过程.细胞间的通讯对于多细胞生物体的发生和组织的构建、协调细胞的功能,控制细胞的生长和分裂都是必需的。
自分泌:细胞合成和分泌的各种物质反过来又通过与其本身表面受体的作用,调节自身的生长和分化,即细胞对其自身分泌的物质起反应的现象。
自分泌信号常见于病理条件下。
离子通道耦联受体:是由多亚基组成的受体-离子通道复合体,本身既有信号结合位点,又是离子通道。
其跨膜信号转导无需中间步骤,又称门控离子通道。
此受体主要见于可兴奋细胞间的突触信号传递。
G蛋白耦联受体:指配体-受体复合物与靶蛋白(酶或离子通道)的作用要通过与GTP结合的调节蛋白(G蛋白)的耦联,在细胞内产生第二信使,才能将外界信号跨膜传递到细胞内影响细胞的行为受体.信号转导:指耦联的各种保外刺激信号与其相应的生理效应之间的一系列反应机制.或者说是将细胞膜外的刺激信号转变为细胞应答的过程.即由细胞膜受体接受信息经过细胞内信使传入或胞质因子直接活化进入细胞核内,导致特定基因的激活和表达的过程.第二信使:为细胞信号转导过程中的次级信号,指胞内信号分子,是由胞外刺激信号(第一信使)与受体作用后在胞内最早产生的信号分子.现已知道的有:camp、cGMP、IP3、GD等。
这些信使各自有自身的循环作用途径,同时又会相互影响,形成反应网络。
其相互调节控制的关系十分复杂。
G蛋白:又称为GTP结合调节蛋白,是耦联受体接受信号与第二信使的产生之间的膜上信号转换系统,故又称耦联蛋白质或信号转换蛋白。
由α、β和γ三个亚基组成。
G蛋白的耦联功能靠GTP的结合蛋白或水解产生的变构作用完成,当G蛋白与受体结合而结合时,它就同时结合上GTP,继而触发效应器,把胞外信号转换为胞内信号,而当GTP水解为GDP后,G蛋白就回到原处构象,失去信号转换的功能。
分子开关:是使细胞内一系列信号传递的级联反应,能在正、负反馈两个方面得到精确控制分子机制,细胞内信号传递作为分子开关的蛋白质可分为两类:一类开关蛋白的火星由蛋白激酶使之磷酸化而开启,由蛋白磷酸酯酶使之去磷酸化而关闭,许多由可逆磷酸化控制的开关蛋白是开关蛋白本身,在细胞内构成信号传递的磷酸化级联反应;另一类主要开关蛋白由GTP结合蛋白组成,结合GTP 而激活,结合GDP而失活。
肌醇磷脂信号系统:在胞外信号为膜受体接受后,以G蛋白为中介,由质膜中磷脂酶C水解PIP2产生肌醇-1,4,5-三磷酸和二酯酰甘油两种胞内信号,因此又称为双信号系统,分别形成两个信号传递途径,调节和控制一系列的生理反应。
催化性受体:指与酶连接的细胞表面受体,目前已知的这类受体都是跨膜蛋白,当细胞外信号分子与受体结合即激活该受体细胞内段的酶活性。
SH结构域:制首先在Src蛋白中发现的几个高度保守的结构域。
原癌基因c-src的蛋白质产物c-src 是细胞膜上的酪氨酸蛋白激酶,其家族中其它蛋白质与Src具有同源性的结构域称为Src同源结构域或SH结构域,在Src分子中,SH1就是激酶结构域,SH2结构域能与含有磷酸化酪氨酸的蛋白质结合,SH3就是激酶识别富含脯氨酸的结构域。
SH2和SH3都参与Src家族与其它蛋白质的选择性结合,但无催化活性。
受体超家族:结构上具有较高性同源性的一类受体称为受体超家族。
他们的基因也具有较高的同源性。
一般来说,受体超家族成员在某些结构特征或功能上具有相似性,在另一些功能上有不尽相同,因此他们相互间如何协调作用的问题近年来很受重视。
问答题1.以钠钾泵为例说明主动运输的机理。
Na+-K+泵存在于一切动物细胞的细胞膜上,是由α和β二种亚基组成的跨膜多次的膜整合蛋白,具有ATP酶活性,因此,也被称作Na+ -K+泵ATP酶。
β亚基是具有组织特异性的糖蛋白,其工作模式是在a亚基的细胞内侧与Na+相结合促进ATP 水解,a亚基上的一个天冬氨酸残基磷酸化,引起a亚基的构象改变,将Na+逆浓度梯度泵出细胞,同时细胞外的K+与a亚基的另一个结合位点结合,使其去磷酸化,a亚基构象再次发生变化将K+逆浓度梯度泵进细胞,完成整个循环。
每个循环消耗一个ATP分子,泵出3个Na+和泵进2个K+.由此可以看出,主动运输的机理是在膜载体的协助下,由ATP功能,直接或间接将所有转运物质逆浓度梯度运出或运进细胞的过程。
2.概述H+泵的类型与作用。
H+-ATP酶指转运H+的ATP酶或称H+泵.可分为三种类型:一种与Na+-K+泵和Ca2+类似,在转运H+的过程中涉及磷酸化和去磷酸化,存在于真核细胞的细胞膜上,称为P型质子泵。
P型质子泵是植物生命活动过程中的主宰酶,对植物许多生命活动起着重要的调控作用,它在矿质元素转运中的主要作用是:(1)使细胞质的pH升高,但由于细胞质较强的缓冲作用,这种升高并不显著。