细胞生物学答案
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第七章一、名词解释1、细胞质基质:是除去能分辨的细胞器和颗粒以外的细胞质中胶态的基底物质。
由水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸等组成。
现又称细胞溶胶。
2、微粒体:是细胞被匀浆破碎时,内膜系统的膜结构破裂后自己重新封闭起来的小囊泡(主要是内质网和高尔基体), 这些小囊泡的直径大约100 nm左右,是异质性的集合体,将它们称为微粒体。
3、糙面内质网(rough endoplasmic reticulum, RER):是多呈排列极为整齐的扁平膜囊状的核糖体和内质网共同构成的复合机能结构,与细胞核的外层膜相连通。
糙面内质网的功能是合成蛋白质大分子,并把它从细胞输送出去或在细胞内转运到其他部位。
凡蛋白质合成旺盛的细胞,糙面内质网便发达。
在神经细胞中,糙面内质网的发达与记忆有关。
4、内膜系统:是真核细胞特有的结构,主要包括内质网、高尔基复合体、溶酶体、各种转运小泡以及核膜和过氧化物酶体等功能结构。
因为它们的膜是相互流动的,处于动态平衡,在功能上也是相互协同的。
广义上的内膜系统概念也包括线粒体、叶绿体、过氧化物酶体、细胞核等细胞内所有膜结合的细胞器。
5、分子伴侣:一类在序列上没有相关性但有共同功能的蛋白质,它们在细胞内帮助其他含多肽的结构完成正确的组装,而且在组装完毕后与之分离,不构成这些蛋白质结构执行功能时的组份。
6、溶酶体:真核细胞中的一种细胞器;为单层膜包被的囊状结构,大小(在电镜下显示多为球形,但存在橄球形,故不能说直径)约0.025~0.8微米;内含多种水解酶,专司分解各种外源和内源的大分子物质。
7、次级溶酶体:此类溶酶体中含有水解酶和相应的底物,是一种将要或正在进行消化作用的溶酶体。
根据所消化的物质来源不同,分为自噬性溶酶体、异噬性溶酶体。
是含水解酶及相应底物,以及水解消化的产物,也即正在进行或已经进行消化作用的囊泡。
所以,次级溶酶体又称活动性溶酶体或消化泡。
8、残余小体:又称终末溶酶体或三级溶酶体。
次级溶酶体到达其功能末期时,由于水解酶活性下降或消失,一些未消化和分解的物质被保留在溶酶体内,形成电子密度较高、染色较深的残余物。
9、蛋白质分选:依靠蛋白质自身信号序列,从蛋白质起始合成部位转运到其功能发挥部位的过程。
蛋白质分选不仅保证了蛋白质的正确定位,也保证了蛋白质的生物学活性。
10、信号假说:该假说认为蛋白质首先在细胞质基质游离核糖体上起始合成,当多肽链延伸至80个氨基酸左右后,N端的信号序列与信号识别颗粒结合,使肽链延伸暂停,防止新生肽N端损伤和成熟前折叠;直至信号识别颗粒与内质网膜上的停泊蛋白(SRP受体)结合,返回重复使用,肽链又开始延伸;信号肽将肽链引入内质网膜,内质网腔面的信号肽酶切除信号肽,肽链继续延伸至完全合成。
11、共转移:蛋白质在游离核糖体起始合成并在膜旁核糖体继续合成同时向内质网膜转移的方式。
12、后转移:蛋白质在细胞基质中合成后,转移到内质网和高尔基体经加工后,再转移到线粒体、叶绿体、过氧化酶体等细胞器中称为后转移。
13、信号肽:是引导新合成的蛋白质向分泌通路转移的短肽链。
14、膜泡运输:大分子和颗粒物质被运输时并不直接穿过细胞膜,都是由膜包围形成膜泡,通过一系列膜囊泡的形成和融合来完成转运的过程,故称为膜泡运输。
15、乙醛酸循环体:是植物细胞细胞器之一,属微体的一种。
内含异柠檬酸酶和苹果酸合酶,是细胞进行乙醛酸循环的场所。
在种子发芽过程中能把脂肪转化为糖。
五、简答题1、该假说认为蛋白质首先在细胞质基质游离核糖体上起始合成,当多肽链延伸至80个氨基酸左右后,N端的信号序列与信号识别颗粒结合,使肽链延伸暂停,防止新生肽N端损伤和成熟前折叠;直至信号识别颗粒与内质网膜上的停泊蛋白(SRP受体)结合,返回重复使用,肽链又开始延伸;信号肽将肽链引入内质网膜,内质网腔面的信号肽酶切除信号肽,肽链继续延伸至完全合成。
2、内体性溶酶体是由运输小泡和内体合并而成的,吞噬性溶酶体是由内体性溶酶体与来源于胞内外的作用底物融合形成的。
基本功能:1、溶酶体能够分解胞内的外来物质及清除衰老、残损的细胞壁2、溶酶体具有物质消化与细胞营养功能3、溶酶体是机体防御保护功能的组成部分4、溶酶体参与某些腺体组织细胞分泌过程的调节5、溶酶体在个体发生与发育过程中起重要作用3、是活细胞进行新陈代谢的主要场所,其为新陈代谢的进行,提供所需要的物质,如酶。
提供细胞器的稳定微环境。
影响细胞的形状。
4、5、对于大多数蛋白质来说多肽链翻译后还要进行下列不同方式的加工修饰才具有生理功能。
1.氨基端和羧基端的修饰:在原核生物中几乎所有蛋白质都是从N-甲酰蛋氨酸开始,真核生物从蛋氨酸开始。
甲酰基经酶水介而除去,蛋氨酸或者氨基端的一些氨基酸残基常由氨肽酶催化而水介除去。
包括除去信号肽序列。
因此,成熟的蛋白质分子N-端没有甲酰基,或没有蛋氨酸。
同时,某些蛋白质分子氨基端要进行乙酰化在羧基端也要进行修饰。
2.共价修饰:许多的蛋白质可以进行不同的类型化学基团的共价修饰,修饰后可以表现为激活状态,也可以表现为失活状态。
主要有磷酸化,糖基化,羟基化,二硫键的形成和亚基的聚合等等糖基化:是在酶的控制下,蛋白质或脂质附加上糖类的过程,发生于内质网。
在糖基转移酶作用下将糖转移至蛋白质,和蛋白质上的氨基酸残基形成糖苷键。
蛋白质经过糖基化作用,形成糖蛋白。
糖基化是对蛋白的重要的修饰作用,有调节蛋白质功能作用。
六、论述题1、蛋白质的分选:细胞中绝大多数蛋白质均在细胞质基质中的核糖体上开始合成,随后或在细胞质基质中或转至糙面内质网上继续合成,然后,通过不同途径转运到细胞的特定部位并装配成结构与功能的复合体,参与细胞的生命活动的过程。
又称定向转运。
细胞中蛋白质都是在核糖体上合成的,并都是起始于细胞质基质中。
基本途径:一条是在细胞质基质中完成多肽链的合成,然后转运至膜围绕的细胞器,如线粒体、叶绿体、过氧化物酶体、细胞核及细胞质基质的特定部位,有些还可转运至内质网中;另一条途径是蛋白质合成起始后转移至糙面内质网,新生肽边合成边转入糙面内质网腔中,随后经高尔基体转运至溶酶体、细胞膜或分泌到细胞外,内质网与高尔基体本身的蛋白成分的分选也是通过这一途径完成的。
蛋白质分选的四种基本类型:1、蛋白质的跨膜转运:主要指在细胞质基质合成的蛋白质转运至内质网、线粒体、叶绿体和过氧化物酶体等细胞器。
2、膜泡运输:蛋白质通过不同类型的转运小泡从其糙面内质网合成部位转运至高尔基体进而分选运至细胞不同的部位。
3、选择性的门控转运:指在细胞质基质中合成的蛋白质通过核孔复合体选择性地完成核输入或从细胞核返回细胞质。
4、细胞质基质中的蛋白质的转运。
2、第八章五、简答题1、微丝的化学组成及在细胞中的功能。
答:微丝的化学组成:主要成分为肌动蛋白和肌球蛋白,肌球蛋白起控制微丝的形成、连接、盖帽、切断的作用,也可影响微丝的功能。
其他成分为调节蛋白、连接蛋白、交联蛋白。
微丝的功能:(1)与微管共同组成细胞的骨架,维持细胞的形状。
(2)具有非肌性运动功能,与细胞质运动、细胞的变形运动、胞吐作用、细胞器与分子运动、细胞分裂时的膜缢缩有关。
(3)具有肌性收缩作用(4)与其他细胞器相连,关系密切。
(5)参与细胞内信号传递和物质运输。
2、什么是微管组织中心,它与微管有何关系。
答:微管组织中心是指微管装配的发生处。
它可以调节微管蛋白的聚合和解聚,使微管增长或缩短。
而微管是由微管蛋白组成的一个结构。
二者有很大的不同,但又有十分密切的关系。
微管组织中心可以指挥微管的组装与去组装,它可以根据细胞的生理需要,调节微管的活动。
如在细胞有丝分裂前期,根据染色体平均分配的需要,从微管组织中心:中心粒和染色体着丝粒处进行微管的装配形成纺锤体,到分裂末期,纺锤体解聚成微管蛋白。
所以说,微管组织中心是微管活动的指挥3、简述中间纤维的结构及功能。
答:中间纤维的直径约7~12nm的中空管状结构,由4或8个亚丝组成。
单独或成束存在于细胞中。
中间纤维具有一个较稳定的310个氨基酸的α螺旋组成的杆状中心区,杆状区两端为非螺旋的头部区(N端)和尾部区(C端)。
头部区和尾部区由不同的氨基酸构成,为高度可变区域。
功能:(1)支持和固定作用:支持细胞形态,固定细胞核。
(2)物质运输和信息传递作用:在细胞质中与微管、微丝共同完成物质的运输,在细胞核内,与DNA的复制和转录有关。
(3)细胞分裂时,对纺锤体和染色体起空间支架作用,负责子细胞内细胞器的分配与定位。
(4)在细胞癌变过程中起调控作用。
4、什么是细胞骨架?在细胞内的主要功能是什么?答:细胞骨架是细胞内以蛋白质纤维为主要成分的网络结构,由主要的三类蛋白纤丝(filamemt)构成,包括微管、肌动蛋白纤维和中间纤维。
细胞骨架对于维持细胞的形态结构及内部结构的有序性,以及在细胞运动、物质运输、能量转换、信息传递、细胞分化等一系列方面起重要作用。
①作为支架(scaffold),为维持细胞的形态提供支持结构,例如红细胞质膜的内部主要是靠以肌动蛋白纤维为主要成分的膜骨架结构维持着红细胞的结构。
②在细胞内形成一个框架(framework)结构,为细胞内的各种细胞器提供附着位点。
细胞骨架是胞质溶胶的组织者,将细胞内的各种细胞器组成各种不同的体系和区域网络。
③为细胞内的物质和细胞器的运输/运动提供机械支持。
例如从内质网产生的膜泡向高尔基体的运输、由胞吞作用形成的吞噬泡向溶酶体的运输通常都是以细胞骨架作为轨道的;在有丝分裂和减数分裂过程中染色体向两极的移动,以及含有神经细胞产生的神经递质的小泡向神经细胞末端的运输都要依靠细胞骨架的机械支持。
④为细胞从一个位置向另一位置移动提供支撑。
一些细胞的运动,如伪足的形成也是由细胞骨架提供机械支持。
典型的单细胞靠纤毛和鞭毛进行运动,而细胞的这种运动器官主要是由细胞骨架构成的。
⑤为信使RNA提供锚定位点,促进mRNA翻译成多肽。
用非离子去垢剂提取细胞成分可发现细胞骨架相当完整,许多与蛋白质合成有关的成分同不被去垢剂溶解的细胞骨架结合在一起。
⑥参与细胞的信号传导。
有些细胞骨架成分常同细胞质膜的内表面接触,这对于细胞外环境中的信号在细胞内的传导起重要作用。
⑦是细胞分裂的机器。
有丝分裂的两个主要事件,核分裂和胞质分裂都与细胞骨架有关,细胞骨架的微管通过形成纺锤体将染色体分开,而肌动蛋白丝则将细胞一分为二。
六、论述题1、比较微管、微丝和中间纤维的异同。
答:微管、微丝和中间纤维的相同点:(1)在化学组成上均由蛋白质构成。
(2)在结构上都是纤维状,共同组成细胞骨架。
(30在功能都可支持细胞的形状;都参与细胞内物质运输和信息的传递;都能在细胞运动和细胞分裂上发挥重要作用。
微管、微丝和中间纤维的不同点:(1)在化学组成上均由蛋白质构成,但三者的蛋白质的种类不同,而且中等纤维在不同种类细胞中的基本成分也不同。