细胞生物学之物质的跨膜运输与信号转导
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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( )。
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。
细胞生物学名词解释与简答题汇总学习好资料欢迎下载细胞生物学名词解释与简答题汇总【精】第一、二、三章细胞概述1.细胞学说2.中膜体3.细胞融合4.细胞株5.细胞系6.细胞学说7.分辨率8.原位杂交9.原代细胞10.传代细胞11.负染色技术第四章细胞膜与细胞表面1.脂质体2.细胞膜3.细胞连接4.紧密连接5.间隙连接6.CAM7.钙黏素8.选择素9.整联蛋白10.细胞外表面细胞外被11.细胞外基质12.层黏连蛋白13.凝集素14.生物膜15.载体蛋白通道蛋白第五章物质的跨膜运输与信号传导1.细胞识别2.受体3.第二信使4.细胞通讯5.第一信使6.协同运输(cotransport)7.细胞识别(cell recognition)8.主动运输9.受体介导的内吞作用(receptor mediated endocytosis)10.胞吞作用(exocytosis)11.组成型胞吐途径(constitutiv eexocytosis pathway )12.调节型胞吐途径(regulated eexocytosis pathway)13.信号转导(signal transduction )14.分子开关(molecular switches)15.双信使系统(double messenger system)16.激酶磷酸化级联反应( phosophorylationcascade)第六章细胞质基质与细胞内膜系统1.信号肽2.共转移3.后转移4.导肽5.内质网6.溶酶体7.微粒体微体8.内膜系统细胞质膜系统9.细胞质基质10.跨膜运输11.肌质网12.SRP DP13.O-连接糖基化N-连接糖基化14.溶酶体15.自噬性溶酶体异噬性溶酶体16.调节型分泌途径组成型分泌途径17.融合蛋白18.乙醛酸循环体19.信号肽导肽20.分子伴侣第七章细胞能量转换器——线粒体和叶绿体1.氧化磷酸化2.化学渗透学说3.类囊体4.碳同化5.循环式光合磷酸化6.非循环式光合磷酸化7.Q循环8.C4 途径9.导肽10.内共生学说第八章细胞核和染色体1.多线染色体2.拓扑异构酶3.常染色体4.异染色体5.着丝粒6.动粒7.次缢痕8.随体9.核仁10.核仁组织区第九章核糖体1.多聚核糖体2.A位点3.P位点4.核酶5.小分子RNA6.剪接体7.遗传密码8.反密码子9.RNA编辑10.蛋白酶体第十章细胞骨架1.细胞骨架2.微管3.微管组织中心4.中心体5.微丝6.中等纤维7.肌动蛋白8.胞质环流9.微管踏车现象10.成核反应第十一章细胞增值及其调控1.细胞增值2.无丝分裂3.有丝分裂4.减数分裂5.细胞周期6.R点7.有丝分裂器8.接触抑制9.cdc基因10.原癌基因第十二章细胞分化与基因调控1.管家基因2.奢侈基因3.组合调控4.细胞全能性5.终末分化6.隐蔽mRNA7.胚胎诱导8.位置效应9.接触性抑制10.抑癌基因第十三章细胞衰老和凋亡1.Hayflick界限2.凋亡小体3.细胞凋亡4.Caspases蛋白家族5.Bcl-2基因6.P53基因7.Ced基因8.死亡底物9.死亡酶10.自由基第一、二、三章细胞概述1.通过学习细胞学发展简史,如何认识细胞学说的重要意义?2.研究细胞生物学有何重要的实践意义?3.细胞生物学研究的主要内容有哪些?4.细胞是生命活动的基本单位,而病毒是非细胞形态的生命体,如何理解二者之间的关系?5.如何理解“细胞是生命活动的基本单位”?6.为什么说支原体是最小、最简单的细胞?7.比较原核细胞与真核细胞差别,真核细胞的细胞器结构的出现有什么优点?8.简述动物细胞与植物细胞之间的主要区别。
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第二章细胞基本知识概要本章要点:本章对细胞的基本概念和基本共性作了简要概括,重点阐述原核细胞和真核细胞的特点。
要求重点掌握细胞的基本概念,重点掌握真核细胞与原核细胞的异同,了解制约细胞大小的因素及细胞的形态结构与功能的相关性。
第三章细胞生物学研究方法本章要点:本章对细胞生物学的一些研究方法作了简要介绍。
要求学生重点掌握细胞形态结构的观察方法(主要是光学显微镜、电子显微镜),细胞培养、细胞工程的基本技术,了解细胞组分的分析方法。
一、名词解释1、分辨率2、细胞培养3、细胞系4、细胞株5、原代细胞培养6、传代细胞培养7、细胞融合8、单克隆抗体二、填空题1、光学显微镜的组成主要分为、和三大部分,光学显微镜的分辨率由、和三个因素决定。
2、荧光显微镜是以为光源,电子显微镜则是以为光源。
3、倒置显微镜与普通光学显微镜的不同在于。
4、电子显微镜按工作原理和用途的不同可分为和。
5、电镜超薄切片技术包括、、、等四个步骤。
6、细胞组分的分级分离方法有、和。
7、利用超速离心机对细胞组分进行分级分离的常用方法有和。
8、电子显微镜使用的是透镜,而光学显微镜使用的是透镜。
9、杂交瘤是通过和两种细胞的融合实现的,由此所分泌的抗体称为。
10、观察活细胞的内部结构可选用显微镜,观察观察细胞的形态和运动可选用显微镜,观察生物膜的内部结构可采用法。
11、体外培养的细胞,不论是原代细胞还是传代细胞,一般不保持体内原有的细胞形态,而呈现出两种基本形态即和。
三、选择题1、由小鼠骨髓瘤细胞与某一B细胞融合后形成的细胞克隆所产生的抗体称()。
A、单克隆抗体B、多克隆抗体C、单链抗体D、嵌合抗体2、要观察肝组织中的细胞类型及排列,应先制备该组织的()A、滴片B、切片C、涂片D、印片3、提高普通光学显微镜的分辨能力,常用的方法有()A、利用高折射率的介质(如香柏油)B、调节聚光镜,加红色滤光片C、用荧光抗体示踪D、将标本染色4、适于观察培养瓶中活细胞的显微镜是()A、荧光显微镜B、相差显微镜C、倒置显微镜D、扫描电镜5、观察血细胞的种类和形态一般制备成血液()A、滴片B、切片C、涂片D、印片6、冰冻蚀刻技术主要用于()A、电子显微镜B、光学显微镜C、微分干涉显微镜D、扫描隧道显微镜7、分离细胞内不同细胞器的主要技术是()A、超速离心技术B、电泳技术C、层析技术D、光镜技术8、利用差速离心法可从动物组织匀浆中分离出下列哪种细胞器()A、溶酶体B、细胞核C、线粒体D、质膜9、Feulgen反应是一种经典的细胞化学染色方法,常用于细胞内()A、蛋白质的分布与定位B、脂肪的分布与定位C、DNA的分布与定位D、RNA的分布与定位10、要探知细胞内某一蛋白质的表达水平,可通过()实现。
第五章 物质的跨膜运输一、跨膜运输方式细胞质膜是选择性透性膜,是能调控物质进出的精致装臵。
除脂溶性分子和不带电荷的小分子能以简单扩散方式过膜之外,水溶性分子和离子都是不能自行穿越脂双层的。
几乎所有的有机小分子和带电荷的无机离子都需要由膜转运蛋白来跨膜转运。
总之,跨膜的物质运输方式有:被动运transport 胞能量,顺浓度梯1、简单扩散 小分子物质(水、尿素、甘油、葡萄糖、O 2、N 2等)能自由扩散过膜,不须膜蛋白协助 2、协助扩散小分子及离子在膜转运蛋白协助下,会增快跨膜转运速率 (1)葡萄糖、氨基酸、乳糖、核糖等由载体蛋白选择性结合转运过膜 (2)离子由通道蛋白选择性开启离子通道转运 主动运输active transport (消耗细胞能量,运输方向是逆浓度梯度或逆电化学梯度) 1、主动运输:靠离子泵(钠钾泵、钙泵)或质子泵(H +泵)直接消耗细胞的ATP 进行运输。
2、协同运输:待运物质在载体蛋白上与某种离子伴跨膜转运,由钠钾泵(或H +泵)所维持的离子浓度梯度所驱动,∴是间接消耗细胞内的ATP 。
⑴同向转运:例如肠上皮细胞摄取葡萄糖、氨基酸需伴Na +过膜;而细菌吸收乳糖是伴H +过膜。
⑵反向转运:动物细胞靠Na +-H +交换载体,由Na +驱动H +反向输出胞外,以调节细胞内 pH 值。
吞排作用 胞吞作用胞吐作用(消耗细胞能量,将大分子和颗粒物泡来跨膜运输) 1、吞噬作用:吞食大的颗粒物质2、胞饮作用:吞饮液态物质(微胞饮作用)3、跨细胞转运: 由胞吞和胞吐相结合,组成穿胞吞排物质转运方式,其过程中不涉及溶酶体消化。
例如母体中的抗体由血液穿过上皮细胞进入乳汁,而婴儿肠上皮细胞再将母乳中的抗体摄入其血液。
二、各类跨膜运输的特点(一)被动运输1、简单扩散:由小分子自行热运动,顺浓度梯度过膜,其通透性主要取决于分子的大小和极性,凡带电荷的离子皆不能简单扩散;2、协助扩散:由膜转运蛋白促使被动运输的转运速率增快,可分为两种类型:①载体蛋白与其特定溶质分子相结合来转运;②离子通道蛋白能对离子选择转运。
图5-1 不同物质透过人工脂双层的能力
图5-6 钾电位门通道
图5-13 吞噬作用图5-14胞饮作用
图5-15外排作用
图5-19化学通信的类型
图5-21细胞间隙连接
图5-23 鸟苷酸环化酶
图5-24 NO的作用机制三、膜表面受体介导的信号转导
图5-25 膜表面受体主要有三类
图5-26 离子通道型受体
5-29 G蛋白耦联型受体为7次跨膜蛋白
图5-30 腺苷酸环化酶
Protein Kinase A,PKA):由两个催化亚基和两个调节亚基,在没有cAMP时,以钝化复合体形式存在。
调节亚基结合,改变调节亚基构象,使调节亚基和催化亚基解离,释放
图5-31 蛋白激酶A
图5-33 Gs调节模型
cAMP信号途径的反应速度不同,在肌肉细胞
启动糖原降解为葡糖1-磷酸(图5-34),而抑制糖原的合成。
在某些分泌细
图5-34 cAMP信号与糖原降解图5-35 cAMP信号与基因表达
图5-38 IP3和DG的作用
与内质网上的IP3配体门钙通道结合,开启钙通道,使胞内
图5-39 Ca2+信号的消除
图5-41 受体酪氨酸激酶的二聚化和自磷酸化
图5-44 IRS。
细胞生物学物质的跨膜运输物质跨膜转运主要有3种途径:被动运输、主动运输、胞吞与胞吐作用(膜泡运输)。
第一节膜转运蛋白与小分子物质的跨膜运输一、脂双层的不透性和膜转运蛋白细胞膜上存在2类主要的转运蛋白,即:载体蛋白(carrier protein)和通道蛋白(channel protein)。
载体蛋白和通道蛋白识别转运物质的方式不同:载体蛋白只允许与其结合部位相适合的溶质分子通过,而且每次转运都发生自身构象的改变;通道蛋白主要根据溶质大小和电荷进行辨别,通道开放时,足够小和带适当电荷的溶质就能通过。
(一)载体蛋白及其功能载体蛋白为多次跨膜蛋白,又称做载体(carrier)、通透酶和转运器(transporter),能够与特定溶质结合,通过自身构象的变化,将与它结合的溶质转移到膜的另一侧。
载体蛋白既可以执行被动运输、也可执行主动运输的功能。
(二)通道蛋白及其功能通道蛋白有3种类型:离子通道、孔蛋白、水孔蛋白(AQP)。
只介导被动运输。
1. 选择性离子通道,具有如下显着特征:离子选择性(相对的)转运离子速率高没有饱和值大多数具门控性分为:电压门通道、配体门通道、应力激活通道电位门通道举例:电位门通道(voltage gated channel)是对细胞内或细胞外特异离子浓度发生变化时,或对其他刺激引起膜电位变化时,致使其构象变化,“门”打开。
如:神经肌肉接点由Ach门控通道开放而出现终板电位时,这个电位改变可使相邻的肌细胞膜中存在的电位门Na+通道和K+通道相继激活(即通道开放),引起肌细胞动作电位;动作电位传至肌质网,Ca2+通道打开引起Ca2+外流,引发肌肉收缩。
配体门通道举例——乙酰胆碱门通道N型乙酰胆碱受体是目前了解较多的一类配体门通道。
它是由4种不同的亚单位组成的5聚体,总分子量约为290kd。
亚单位通过氢键等非共价键,形成一个结构为α2βγδ的梅花状通道样结构,其中的两个α亚单位是同两分子Ach相结合的部位。