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Cell biology细胞生物学第七章真核细胞内膜系统、蛋白质分选与膜泡运输细胞内被膜区分类：细胞质基质、细胞内膜系统、有膜包被的细胞器第一节细胞质基质的含义和功能一、细胞质基质的含义（1）含义：在真核细胞的细胞质中，除去可分辨的细胞器以外的胶状物质主要含有：（1）与代谢有关的许多酶（2）与维持细胞形态和物质运输有关的细胞质骨架结构细胞质基质是一个高度有序的体系，细胞质骨架纤维贯穿在粘稠的蛋白质胶体中，多数的蛋白质直接或间接地与骨架结合，或与生物膜结合，从而完成特定的功能。
细胞质基质主要是由微管、微丝和中间丝等相互联系形成的结构体系，蛋白质和其他分子以凝聚或暂时的凝聚状态存在，与周围溶液的分子处于动态平衡。
差速离心获得的胞质溶胶的组分和细胞质基质溶液成分很大不同。
胞质溶胶中的多数蛋白质可能通过弱键结合在基质的骨架纤维上。
二、细胞质基质的功能（1）蛋白质分选和转运N端有信号序列的蛋白质合成之后转移到内质网上，通过膜泡运输的方式再转运到高尔基体。
其他蛋白质的合成都在细胞质基质完成，并根据自身信号转运到线粒体、叶绿体、细胞核中，也有些蛋白驻留在细胞质基质中。
（2）锚定细胞质骨架（3）蛋白的修饰、选择性降解1 蛋白质的修饰辅基、辅酶与蛋白的结合磷酸化和去磷酸化糖基化N端甲基化（防止水解）酰基化2 控制蛋白质寿命N端第一个氨基酸残基决定寿命细胞质基质能够识别N端不稳定的氨基酸信号将其降解，依赖于泛素降解途径3 降解变性和错误折叠的蛋白质4 修复变性和错误折叠的蛋白热休克蛋白的作用第二节细胞内膜系统及其功能细胞内膜系统是指在结构、功能乃至发生上相互关联、由膜包被的细胞器或细胞结构。
研究方法：电镜技术免疫标记和放射自显影离心技术和遗传突变体分析一、内质网的形态结构和功能内质网是由封闭的管状或扁平囊状膜系统及其包被的腔形成的互相沟通的三维网络结构。
（一）内质网的两种基本类型糙面内质网和光面内质网。
糙面内质网：扁囊状整齐附着有大量核糖体功能：合成分泌性蛋白和膜蛋白光面内质网：分支管状，小功能：脂质合成，出芽位点部分细胞合成固醇类激素糙面内质网有20多种和光面内质网不同的蛋白，说明有特殊装置隔开两种内质网的组分。
第七章真核细胞内膜系统、蛋白质分选与膜泡运输- 测试题（满分：70）一、选择题（共25小题，1～20题每题1分，21～25题每题2分）1、下列关于信号肽，最正确的一项是（）A. 是C端的一段氨基酸序列 C. 具有信号作用，但不被切除B. 是N端的一段氨基酸序列 D. 跨膜运输后要被切除2、细胞质基质中合成，到内质网上继续合成的蛋白的定位序列为（）A. 信号肽 C. 转运肽B. 导肽 D. 信号斑3、参与蛋白质合成与运输的一组细胞器是（）A. 核糖体、内质网、高尔基体 C. 细胞核、微管、内质网B. 线粒体、内质网、溶酶体 D. 细胞核、内质网、溶酶体4、台-萨氏病是一种与溶酶体有关的遗传缺陷病，主要是（）缺乏而不能水解神经节苷脂GM2。
A. 磷酸二酯酶 C. β-氨基己糖酯酶AB. N-乙酰氨基转移酶 D. 腺苷酸环化酶5、指导蛋白质转运到线粒体上的氨基酸序列被称为（）A. 导肽 C. 转运肽B. 信号肽 D. 新生肽6、溶酶体的H+ 浓度比细胞质基质中高（）A. 5倍 C. 50倍B. 10倍 D. 100倍以上7、下面（）不是在粗面内质网上合成的A. 抗体 C. 胶原蛋白B. 溶酶体膜蛋白 D. 核糖体蛋白8、下列细胞器中的膜蛋白在粗面内质网上合成的为（）A. 叶绿体 C. 过氧化物酶体B. 线粒体 D. 溶酶体9、具运输和分拣内吞物质的细胞器是（）A. 有被小体 C. 胞内体B. 滑面内质网 D. 溶酶体10、下列（）是特化的内质网A. 肌质网 C. 乙醛酸循环体B. 脂质体 D. 残余小体11、真核细胞中下列（）细胞器或细胞结构上不可能有核糖体存在A. 内质网 C. 细胞核膜B. 细胞质基质 D. 细胞质膜12、下列细胞器中，有极性的是（）A. 溶酶体 C. 线粒体B. 微体 D. 高尔基体13、蛋白质的糖基化及其加工、修饰和寡糖链的合成是发生在高尔基体的（）A. 顺面管网状结构 C. 反面管网状结构B. 中间膜囊 D. 反面囊泡14、合成后的磷脂被（）转运至过氧化物酶体的膜上A. 磷脂转位因子 C. 膜泡B. 磷脂转换蛋白 D. 细胞骨架15、真核细胞中被称为异质性细胞器的是（）A. 溶酶体 C. 内质网B. 核糖体 D. 高尔基体16、细胞中合成脂类的重要场所是 ( )A. 粗面内质网 C. 高尔基体B. 光面内质网 D. 胞质溶胶17、真核细胞内生物大分子运输的交通枢纽是（）A. 溶酶体 C. 内质网B. 胞内体 D. 高尔基体18、真核细胞中生物大分子的合成基地是（）A. 溶酶体 C. 内质网B. 胞内体 D. 高尔基体19、溶酶体的（）借助M6P分选途径完成其分类、转运。
第七章真核细胞内膜系统、蛋白质分选与膜泡运输1一．名词解释1.细胞内膜系统：位于细胞质内，在结构、功能及发生上密切相关的内膜包绕形成的细胞器或细胞结构，是真核细胞特有的结构。
主要包括内质网、高尔基体和溶酶体等。
2.初级溶酶体：是指刚从高尔基体的边缘膨大分离出来，还未同消化物融合的潜伏状态，无活性。
3.次级溶酶体：是酶在进行或完全消化作用的溶酶体，内含水解酶和相应的底物。
根据自身消化物质得来源不同，分为自噬溶酶体和异噬溶酶体4. 细胞质基质：真核细胞的细胞质中除去可分辨的细胞器以外的胶状物质，主要含有与中间代谢有关的酶和维持细胞形态、胞内物质运输有关的细胞质骨架结构等。
二．填空题1.在内质网上合成的蛋白主要包括分泌蛋白、膜整合蛋白、细胞器驻留蛋白等。
2.蛋白质的糖基化修饰主要分为N－连接的糖基化修饰，指的是蛋白质上的天冬酰胺残基与N-乙酰葡萄糖胺直接连接，和O－连接的糖基化修饰，指的是蛋白质上的丝氨酸或苏氨酸残基与N-乙酰半乳糖胺直接连接。
3.肌细胞中的内质网异常发达，被称为肌质网。
4.原核细胞中核糖体一般结合在细胞质膜上，而真核细胞中则结合在粗面内质网上。
5.真核细胞中，光面内质网是合成脂类分子的细胞器。
6.内质网的标志酶是葡萄糖-6－磷酸酶。
7.细胞质中合成的蛋白质如果存在信号肽，将转移到内质网上继续合成。
如果该蛋白质上还存在停止转移序列，则该蛋白被定位到内质网膜上。
8.高尔基体的标志酶是糖基转移酶。
9.具有将蛋白进行修饰、分选并分泌到细胞外的细胞器是高尔基体。
10.被称为细胞内大分子运输交通枢纽的细胞器是高尔基体。
11.蛋白质的糖基化修饰中，N－连接的糖基化反应一般发生在内质网中，而O－连接的糖基化反应则发生在和高尔基体中。
12.蛋白质的水解加工过程一般发生在高尔基体中。
13.从结构上高尔基体主要由顺面膜囊、中间膜囊和反面膜囊和囊泡组成。
14.植物细胞中与溶酶体功能类似的结构是圆球体、中央液泡和糊粉粒。
《细胞生物学》习题集参考答案第一章绪论一．填空题1．胡克，1665，原生动物，红细胞2．细胞的发现，细胞学说的建立，细胞学经典时期，实验细胞学时期3．能量守恒定律，细胞学说，达尔文进化论4．遗传信息的形成，膜的形成5．细胞内基因选择性表达特异功能蛋白质, 生物发育6．碱基互补配对7．全能性8．体细胞9．染色体DNA与蛋白质相互作用关系；细胞增殖、分化、凋亡（程序性死亡）的相互关系及调控；细胞信号转导研究或细胞结构体系的组装二．选择题1．C 2：D 3：C 4：D 5. Ｂ三：判断题1．√2。
√3。
√4：×（原生质包括细胞内所有的生活物质）5．×四．名词解释1．细胞生物学是应用现代物理学与化学的技术成就和分子生物学的概念与方法，以细胞作为生命活动的基本单位的思维为出发点，探索生命活动规律的学科，其核心问题将遗传与发育在细胞水平上结合起来。
2．生物大分子是指细胞中存在的那些分子质量巨大、结构复杂、具有生物活性的有机化合物，如以蛋白质、核酸、多糖及脂类等四大类为典型的生物大分子，它们是由多个氨基酸或核苷酸等小分子聚合而成的，具有广泛的生物活性，既是细胞的结构成分，又是细胞和种生命活动的执行者或体现者。
五．简答题1．Science Nature /Nature Cell Biology /Cell /Molecular Cell/ Developmental Cell /Cancer Cell/ Neuron/Journal of Cell Biology /Gene and Biology /Journal of Cell Science（参看课本P14）国内的相关学术刊物《中国科学》.《科学通报》.《分子细胞生物学报》.《细胞生物学杂志》.《遗传学报》.《动物学报》.《微生物学报》等（参看课本P14-15）2．（1）细胞结构功能→细胞生命活动。
细胞生命活动的研究，将进一步加深对细胞结构与功能的了解；（2）细胞中单一基因与蛋白→基因组与蛋白质组及在细胞生命活动中的协同作用，特别是复合体的相互作用；（3）细胞信号转导途径→信号调控网络；（4）体外（in vitro）研究→体内（in vivo）研究；（5）静态研究→活细胞的动态研究；（6）实验室研究为主→计算生物学更多地介入并与之结合；（7）细胞生物学与生物学其他学科的渗透→与数、理、化及纳米科学等多学科的交叉。
第七章真核细胞内膜系统、蛋白质分选与膜泡运输1.细胞质基质：在真核细胞的细胞质中，除去可分辨的细胞器以外的胶状物质，也称胞质溶胶，内含水、无机离子、酶以及可溶性大分子和代谢产物。
21、许多中间代谢过程在细胞质基质中进行。
包括糖酵解过程、磷酸戊糖途径、糖醛酸途径、糖原合成与分解以及蛋白质与脂肪酸的合成等。
2、细胞质骨架是细胞质基质的主要结构成分，与维持细胞形态、细胞运动、物质运输及能量传递有关，而且也是细胞质基质结构体系的组织者，为细胞质基质中其他成分和细胞器提供锚定位点。
3、与蛋白质的修饰及选择性降解有关。
①蛋白质的修饰，在细胞质中发生的蛋白质修饰的类型主要有：辅酶或辅基与酶的共价结合；磷酸化与去磷酸化，用以调节很多蛋白质的生物活性；糖基化作用；对某些蛋白质的N端进行甲基化修饰；酰基化。
②控制蛋白质的寿命。
③降解变性和错误折叠的蛋白质。
④帮助变性或错误折叠的蛋白质重新折叠，形成正确的分子构象。
这一功能主要靠热休克蛋白来完成。
3①辅酶或辅基与酶的共价结合。
②磷酸化与去磷酸化，用以调节很多蛋白质的生物活性。
③糖基化作用：糖基化主要发生在内质网和高尔基体中，在细胞质基质中发现的糖基化是指在哺乳动物的细胞中把N-乙酰葡糖胺分子加到蛋白质的丝氨酸残基的羟基上。
④对某些蛋白质的N端进行甲基化修饰：这种修饰的蛋白质，如很多细胞支架蛋白和组蛋白等，不易被细胞内的蛋白质水解酶水解，从而使蛋白质在细胞中维持较长的寿命。
⑤酰基化：最常见的一类酰基化修饰是内质网上合成的跨膜蛋白在通过内质网和高尔基体的转运过程中发生的，它由不同的酶来催化，把软脂酸链共价地连接在某些跨膜蛋白的暴露在细胞质基质中的结构域；另一类酰基化修饰发生在诸如src基因和ras基因这类癌基因的产物上，催化这一反应的酶可识别蛋白中的信号序列，将脂肪酸链共价地结合到蛋白质特定的位点上。
如src基因编码的酪氨酸蛋白激酶与豆蔻酸的共价结合。
酰基化与否并不影响酪氨酸蛋白激酶的活性，但只有酰基化的激酶才能转移并靠豆蔻酸链结合到细胞质膜上。
《细胞生物学》名词解释第二章细胞的统一性和多样性1.原核生物：由原核细胞构成的有机体。
2.细胞体积守恒定律：器官的大小与细胞的数量有关，与细胞的数量成正比，与细胞的大小无关。
3.古细菌：一些长在极端环境中的细菌。
4.光学片层：蓝细菌中位于细胞质部分的同心环样的膜片层结构。
5.真核生物：由真核细胞构成的有机体。
6.细胞表面：细胞膜及其相关结构。
7.细胞骨架系统：由一系列特异的结构蛋白组装而成的网架系统，包括细胞质骨架和细胞核骨架。
第四章细胞质膜1.细胞质膜：围绕在细胞最外层，由脂质和蛋白质组成的生物膜。
2.生物膜：细胞内膜系统和质膜的统称。
3.脂质体：根据磷脂分子在水相中形成稳定的脂双层膜的趋势而制备的一种人工膜。
4.去垢剂：一段亲水另一端疏水的两性分子，是分离与研究膜蛋白的常用试剂。
5.成斑现象：在某些细胞中，当荧光抗体标记时间继续延长，均匀分布在细胞表面的标记荧光会重新分布，聚集于细胞表面的某些部位。
6.成帽现象：在某些细胞中，当荧光抗体标记时间继续延长，均匀分布在细胞表面的标记荧光会重新分布，聚集于细胞表面的某些部位，进而聚集于细胞的一端。
7.相变温度：膜脂由液态转变为晶态的温度。
8.膜的不对称性：细胞膜中各种成分分布不均匀，包括数量和种类的不均匀。
9.脂筏：一种相对稳定、分子排列紧密、流动性低的膜脂微区结构。
10.膜骨架：一种在细胞膜下与膜蛋白相连的，由纤维蛋白组成的网架结构。
第五章物质的跨膜运输1.载体蛋白：存在于细胞膜上的一种具有特异性传导功能的蛋白质，它能与特定的溶质结合，通过构型的改变介导分子的跨膜运输。
2.通道蛋白：存在于细胞膜上的一种跨膜亲水性离子通道，允许特定的离子顺浓度梯度通过。
3.被动运输：通过简单扩散或协助扩散实现物质由高浓度到低浓度方向的跨膜转运。
4.协助扩散：各种极性分子以及金属离子如氨基酸、糖、核苷酸，以及细胞代谢产物等借助协助蛋白顺浓度梯度或电化学梯度，无需细胞提供能量的进行跨膜转运的一种运输方式。
名词解释：第三章细胞生物学研究方法非细胞体系：来源于细胞，而不具有完整的细胞结构，但包含了进行正常生物学反应所需的物质（如供能系统和酶反应体系等）组成的体系即为非细胞体系。
原位杂交：将标记的核酸探针与细胞或组织中的核酸进行杂交，称为原位杂交。
原位分析：在保持细胞结构的基础上，某些化学物质（显色剂）和细胞内某种成分发生化学反应，在细胞局部范围内形成有色沉淀物，从而对细胞化学成分进行定性或定位。
用于对某些细胞成分进行定性和定位研究。
放射自显影技术：利用放射性同位素的电离辐射对乳胶（含AgBr或AgCl）的感光作用，对细胞内生物大分子进行定性、定位与半定量研究的一种细胞化学技术。
第四章细胞质膜脂质体：脂质体是一种人工膜。
在水中，搅动后磷脂形成脂双层分子的球形脂质体，直径25~1000nm不等。
人工脂质体可用于：转基因、制备药物和研究生物膜的特性。
脂筏：在以甘油磷脂为主体的生物膜上，胆固醇、鞘磷脂等形成有序的脂相，如同漂浮在脂双分子层上的“脂筏”一样载着执行某些特定生物学功能的各种膜蛋白。
膜骨架：膜骨架是指细胞质膜下与膜蛋白相连的由纤维蛋白组成的网架结构，它参与维持细胞质膜的形状并协助质膜完成多种生理功能。
生物膜：质膜和内膜总称为生物膜。
细胞质膜是指围绕在细胞最外层，由脂质和蛋白质组成的生物膜，所以又称细胞膜。
围绕各种细胞器的膜，称为细胞内膜。
生物膜是细胞进行生命活动的重要物质基础。
第五章物质的跨膜运输水孔：即水通道，是内在膜蛋白的一个家族，在各种特异性组织细胞中提供了水分子快速跨膜运动的通道。
对水有高度特异性，只容许水而不容许离子或其他小分子溶质通过。
P-型离子泵：其原理与钠钾泵相似，每分解一个A TP分子，泵出2个Ca2+。
位于肌质网上的钙离子泵占肌质网膜蛋白质的90%。
V-型离子泵：存在于各类小泡膜上，水解A TP产生能量，但不发生自磷酸化，位于溶酶体膜、植物液泡膜上。
F-型离子泵：H+ 顺浓度梯度运动，利用质子动力势合成A TP，也叫A TP合酶，位于细菌质膜，线粒体内膜和叶绿体的类囊体膜上。
