1、试述细胞连接的种类及其功能?答: 动物细胞有三种类型的连接∶紧密连接,粘着连接,间隙连接,每一种连接都具有独特的功能∶封闭(紧密连接)、粘着(斑形成连接)和通讯(间隙连接)。
这三种类型的细胞连接中,粘着连接最为复杂,并且易同细胞粘着相混淆。
根据粘着连接在连接中所涉及的细胞外基质和细胞骨架的关系又分为四种类型:桥粒、半桥粒、粘着带和粘着斑。
1.何谓信号序列(肽)假说?是怎样提出的?(易)答: 著名生物学家布洛伯尔首次提出了信号假说,假定细胞分泌出的蛋白质内含有引导细胞穿越膜的信号。
他对这一过程的各个阶段做了描述,阐明信号是由类似于“条码”的特殊排列的氨基酸组成,蛋白质通过一个通路穿越细胞器。
他还详细研究出这个过程中各个阶段的分子机理,证明信号假说不仅正确,而且是适用于酵母菌、植物和动物细胞的普遍规律。
他还发现,类似的蛋白质内的信号控制着细胞间细胞器的蛋白质转移。
在此基础上,他总结出了如何分类鉴别对应于不同细胞器的蛋白质,提出每个蛋白质内都有指明其在细胞中正确位置的信息,氨基酸顺序决定了一个蛋白质是否会穿过膜进入另一个细胞器、或者转移出细胞。
2.在糙面内质网中进行糖基化时,是在蛋白质分子上添加一个预先装配好的14残基寡糖链,而不是用一个个的酶依次将糖单元加上去在蛋白质的表面生成糖链。
这种机制有什么优越性?(中)答: 这种机制有什么优越性有二:(1)14残基寡糖先经过磷酸多萜醇才能被活化,直接14残基寡糖,可以提高效率。
(2)直接连接14残基寡糖可以减少蛋白质的糖基化出错。
3.说明信号序列的结构和功能。
(中)答: 信号序列的结构是:有一段不同数目,不同种类的氨基酸组成的疏水氨基酸序列。
信号序列的功能:(1)指导蛋白多肽链在粗糙面内的质网上进行的合成的决定因素。
(2)介导核糖体与内质网的结合以及肽链穿越与内质网膜的转移。
4.细胞内蛋白质合成及去向如何?(中)答: 细胞中的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。
有些蛋白质刚合成不久便转移至内质网膜上,继续进行蛋白质合成;其它的多肽是在细胞质基质中“游离”核糖体上合成的。
在内质网上合成的蛋白质,经过修饰后,可能整合在内质网、高尔基体、溶酶体的膜上或滞留在上述细胞器中,还有一部分经内质网、高尔基体、囊泡的转运,最后分泌的细胞外。
在“游离”核糖体上合成的蛋白质,有些继续停留在细胞质中,作为一些酶类活形成细胞骨架;有些则是整合到细胞膜上,形成质膜外周蛋白;还有一些蛋白质进入细胞核、线粒体、叶绿体中行使功能。
5.流感病毒包着一层膜,膜上含有酸性条件下活化的融合蛋白。
活化后此蛋白质引起病毒膜与细胞膜的融合。
有一种古老的民间治疗流感的方法,建议患者到马厩内过夜。
奇怪的是这种方法可能有效,对此有一个合理的解释,空气中含有马尿经细菌作用产生的氨气(NH3)。
请推测氨气如何保护细胞不受病毒感染。
(提示:NH3能以下列反应来中和酸性溶液:NH3+H+→NH4+。
)(难)答:流感病毒通过胞吞进入细胞,转入内体,在那里遇到酸性ph环境,激活其融合蛋白,病毒膜于是与内体膜融合,将病毒基因组释入胞质溶胶内。
NH3是易于穿过膜的小分子。
能通过简单扩散进入包括内体在内的所有细胞区室。
在内部环境内为酸性的区室内,NH3结合H+形成带电离子NH4+,不能靠扩散作用穿过膜。
于是积累在酸性区室内提高了pH值,当内体的pH值升高后,虽然病毒继续被胞吞,但由于病毒融合蛋白无法被激活,因此病毒不能进入胞质溶胶。
6.试述溶酶体的发生过程?(中)答: 内质网上核糖体合成溶酶体蛋白→进入内质网腔进行N-连接的糖基化修饰→进入高尔基体Cis面膜囊→磷酸转移酶识别溶酶体水解酶的信号斑→将N-乙酰葡糖胺磷酸转移在1~2个甘露糖残基上→在中间膜囊切去N-乙酰葡糖胺形成M6P配体→与trans膜囊上的受体结合→选择性地包装成初级溶酶体。
7.原核细胞与真核细胞中未加工的多肽链N端有什么氨基酸?(中)答: fMet 甲酰甲硫氨酸:氨基甲酰化的甲硫氨酸,原核生物的蛋白质的合成,就是特异地由这个氨基酸开始的。
蛋白质合成开始后,由于特异酶的作用,这种氨基酸便从肽链上立即除去,因此在从细菌细胞分离出来的蛋白质氨基末端上,是检查不出甲酰蛋氨酸的。
8.讨论共翻译转运及翻译后转运的主要区别。
(中)答: 共翻译转运:膜结合核糖体上合成的蛋白质,在它们进行翻译的同时就开始了转运,主要是通过定位信号,一边翻译,一边进入内质网,然后再进行进一步的加工和转移。
膜结合核糖体上合成的蛋白质, 在它们进行翻译的同时就开始了转运,主要是通过定位信号,一边翻译,一边进入内质网, 然后再进行进一步的加工和转移。
由于这种转运定位是在蛋白质翻译的同时进行的,故称为共翻译转运。
翻译后转运:游离核糖体上合成的蛋白质必须等蛋白质完全合成并释放到胞质溶胶后才能被转运,所以将这种转运方式称为翻译后转运。
通过这种方式转运的蛋白质包括线粒体、叶绿体和细胞核的部分蛋白,以及过氧化物酶体的全部蛋白等。
在游离核糖体上合成的蛋白质中有相当一部分直接存在于胞质溶胶中, 包括细胞骨架蛋白、各种反应体系的酶或蛋白等。
9.受体介导的内吞与吞噬作用有何不同?(易)答: 吞噬作用:又称胞吃作用。
吞噬作用只限于几种特殊的细胞类型,如变形虫和一些单细胞的真核生物通过吞噬作用从周围环境中摄取营养。
在大多数高等动物细胞中,吞噬作用是一种保护措施而非摄食的手段。
高等动物具有一些特化的吞噬细胞,包括巨噬细胞和中性粒细胞。
它们通过吞噬菌体摄取和消灭感染的细菌、病毒以及损伤的细胞、衰老的红细胞。
巨噬细胞正在吞噬衰老的红细胞.受体介导的内吞作用:一种特殊类型的内吞作用,主要是用于摄取特殊的生物大分子。
10.何谓细胞内的蛋白质分选,细胞内蛋白质分选的途径与生物学意义是什么?(中) 答: 蛋白质在细胞质基质中合成后,按其氨基酸序列中分选信号的有无以及分选信号的性质被选择性地送到细胞的不同部位,这一过程称为蛋白质分选和蛋白质靶向运输。
1.提高细胞对蛋白质的合成和利用效率;2.使蛋白质分子能准确定位到功能部位,使其能准确行使其生物学功能;3.分选过程中伴随着对蛋白质分子的加工和修饰,使真核细胞蛋白质分子的结构和功能更加多样化。
11.真核细胞的细胞质膜以及内膜系统的膜是怎样合成的?(中)答: 先分成三个部分,无细胞膜的细胞器:如核糖体,核糖体的存在比较古老,且与原核大致相同,不是真核所特有的,略过单层细胞膜的细胞器:如内质网、高尔基体、溶酶体。
这些单层膜的细胞器被认为是细胞膜的特化结构,可能是由细胞膜内折而演化形成,它们在结构与组成上具有连续性。
双层膜的细胞器:如线粒体和叶绿体。
以内共生学说的观点来讲,线粒体和叶绿体很有可能是被真核细胞吞进来的其他微生物(线粒体可能是某细菌,叶绿体可能是某蓝藻),它们被真核细胞吞进来后,就渐渐进化为了现在的模样。
证据有,线粒体和叶绿体有半自主性,可以进行自主复制,且内在核糖体、膜与DNA的结构与原核更为相似。
12.当一个含有低密度脂蛋白(LDL)的内体与溶酶体上的LDL受体结合,pH下降引起颗粒与受体的亲和力降低,在融合小泡中脂质和载体蛋白都被降解。
与胆固醇一样,铁与转铁蛋白(transferrin)形成复合物在血液中运输。
铁/转铁蛋白复合物称为铁转铁蛋白(ferrotransferrin),是细胞膜上转铁蛋白受体的配体。
与对LDL的反应不同,pH下降不会引起受体的亲和力降低,然而会降低铁与转铁蛋白的结合。
推测铁/转铁蛋白在细胞中利用的过程,以及转铁蛋白和转铁蛋白受体在铁被利用之后的命运。
(中)答:铁与转铁蛋白与细胞膜上的受体结合,形成有被小泡,继而形成无被小泡,形成复合物进入细胞浆,与转铁蛋白配体结合,ph下降,铁与转铁蛋白接个性降低,转铁蛋白释放出铁,铁被细胞吸收。
然后,去铁转铁蛋白-受体复合物回到细胞膜,去铁的转铁蛋白再从受体上释放入血浆或组织间液中进行下一次循环,转铁蛋白受体等待第二次配体。
13.比较膜结合核糖体的蛋白质合成和游离核糖体的蛋白质合成。
(中)答: 核糖体是细胞内合成蛋白质的场所。
现在已知,附着于内质网上的核糖体所合成的蛋白质,与游离于细胞质基质中的核糖体所合成的蛋白质有所不同。
附着于内质网上的核糖体,主要是合成某些专供输送到细胞外面的分泌物质,如抗体、酶原或蛋白质类的激素等;游离核糖体所合成的蛋白质,多半是分布在细胞质基质中或供细胞本身生长所需要的蛋白质分子(包括酶分子),此外还合成某些特殊蛋白质,如红细胞中的血红蛋白等。
因此,在分裂活动旺盛的细胞中,游离核糖体的数目就比较多,而且分布比较均匀。
一般来说,游离的核糖体上合成的是本细胞所用的蛋白质,如:膜蛋白。
附着在内质网上的核糖体合成的是分泌蛋白,也就是在本细胞之外发挥作用的蛋白质,如:胰岛素、消化酶等。
14.比较蛋白聚糖合成中的N-连接与O-连接。
(中)答: 糖蛋白一、糖蛋白的结构组成糖蛋白分子中糖的单糖有7种:葡萄糖、半乳糖、甘露糖、N一乙酰半乳糖胺、N一乙酰葡糖胺、岩藻糖和N一乙酰神经氨酸。
由这些单糖构成各种各样的寡糖可经两种方式与蛋白部分连接即N-连接寡糖和O一连接寡糖,因此糖蛋白也相应分成N-连接糖蛋白和O-连接糖蛋白(-)N-连接糖蛋白1.糖基化位点:寡糖中的N-乙酰葡糖胺与多肽链中天冬酰胺残基的酰胺氮连接,形成N-连接糖蛋白。
但是并非糖蛋白分子中所有天冬酰胺残基都可连接寡糖。
只有特定的氨基酸序列,即Asn-X-Ser/Thr(其中x 可以是脯氨酸以外的任何氨基酸)3个氨基酸残基组成的序列子才有可能,这一序列于被称为糖基化位点。
l个糖蛋白子可存在若干个Asn-X-Ser/Thr序列子,这些序列子只能视为潜在糖基化位点。
能否连接上寡糖还取决于周围的立体结构。
2 .N-连接寡糖结构N-连接寡糖可分为三型;①高甘露糖型②复杂型③杂合型:这三型N-连接寡糖都有一个五糖核心,高甘露糖型在核心五糖上连接了2-9个甘露糖,复杂型在核心五糖上可连接入3、4或5个分支糖链,宛如天线状,天线末端常连有N-乙酰神经氨酸。
杂合型则共有二者的结构。
(二)O-连接糖蛋白 1. O-连接寡糖结构:寡糖中的N-乙酰半乳糖胺与多肽键的丝氨酸或苏氨酸残基的羟基连接形成O一连接糖蛋白。
它的糖基化位点的确切序列子还不清楚,但通常存在于糖蛋白分子表面丝氨酸和苏氨酸比较集中且周围常有脯氨酸的序列中。
O-连接寡糖常由N-乙酰半乳糖胺与半乳糖构成核心二糖,核心二糖可重复延长及分支,再连接上岩藻糖、N-乙酰葡萄糖胺等单糖。
15.试述一个受体-配体复合物可能的不同命运。
(中)答: 多细胞生物体中的细胞,其周围环境中常常有多达几百种的化学信号分子,细胞如何去识别?是否一种信号分子只能作用于一种类型的细胞?受体与配体如何结合?这些都是由受体自身的特性决定的。