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细胞生物学(第3版)翟中和、王喜忠、丁明孝主编

来源:用户分享 时间:2025/5/22 3:36:41 本文由loading 分享 下载这篇文档手机版
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种生长因子。 ⑵ 特点

①激活机制为受体之间的二聚体化 自磷酸化 活化自身。 ②没有特定的二级信使,要求信号有特定的结构域。 ③由Ras分子开关的参与。 ④介导下游MAPK的激活。 ⑶ 功能

RTK-Ras信号通路是这类受体所介导的重要信号通路,具有广泛的功能,包括调节磁暴的增殖与分化,促进细胞的存活,以及细胞代谢过程中的调节与校正。 6.请总结细胞信号的整合方 ⑴细胞信号的整合方式

① 细胞的信号传递时多通路、多环节、多层次和高度负责的可控过程。稀薄啊信号传递通路具有收敛或发散的特点,根据信号的强度和持续的时间不同从而控制反应的性质。每种受体都能识别和结合各自的特异性配体,来自各种非相关受体的信号可以在细胞内收敛激活一个共同的效应器的信号,从而引起细胞生理、生化反应和稀薄啊行为的改变。另外,来自相同配体的信号又可发散激活各种不同的效应器,导致多样化的细胞应答。

② 细胞的信号转导既具有专一性又有作用机制的相似性。不同的细胞中,因为转录因子组分不同,即使受体相同而其下游的通路不是不同的。

形成蛋白激酶的网络整合信息。细胞内各种不同的信号通路主要提供了信号途径本身的线性特征,信号转导最重要的特征之一是构成复杂的信号网络系统,具有高度的非线性特点。因此细胞需要对各种信号进行整合和精确控制,在各信号通路之间进行交叉对话并作出适宜的应答。整合信号会聚其他信号通路的输入从而修正细胞对信号的反应。

⑵ 细胞信号的控制机制

1、细胞对外界信号适度的反应既涉及信号的有效刺激和启动,也依赖信号通路本身的调节。

2、信号放大与信号终止并存。

3、当细胞长期暴露在某种形式的刺激下时,细胞对刺激的反应将会降低。细胞以不同的范式对信号进行适应:一是逐渐降低表面受体的数目,游离受体的减少降低了对外界信号的敏感度;二是快速钝化受体,从而降低受体和配体的亲和力,降低受体对胞外微量配体的敏感度;三是在受体已经被激活的情况下,其下游信号蛋白发生变化,使通路受阻。

第九章

通过细胞骨架一章的学习,你对生命体的组装原则有何认识?

答:细胞内的复杂结构可由简单的分子组装而成,其组装过程受到细胞本身的调节,这样便与细胞在不同生理状态下调节细胞结构的组织形式,执行特定的功能.多种结构相互联系,共同完成细胞的生命活动.

除支持作用和运动功能外,细胞骨架还有什么功能?怎样理解“骨架”的概念? 答:除支持作用和运动功能外,细胞骨架还具有为物质运输提供轨道、参与肌肉收缩和细胞分化、介导染色体的移动和动物细胞胞质分裂、形成细胞的特化结构等功

能。骨架是指真核细胞内一个复杂的由特异蛋白组成的纤维网架结构,都具有支持的功能,在细胞形态维持和膜性细胞器定位和移动过程中具有重要的作用。在理解骨架概念时,要注意以下几点:① 细胞骨架是一种动态平衡的结构;② 具有多种功能;③ 由蛋白质组装而成,组装的过程受到信号的调节。

细胞中同时存在几种骨架体系有什么意义?是否是物质和能量的一种浪费?

答:细胞中同时存在几种骨架体系不是物质和能量的一种浪费。第一,不同的结构具体不同功能,并不是重复的结构(此部分可以适当展开)。第二,同时存在几种骨架体系,使得一种结构遭遇到破坏时,其他的等结构仍然可以起到支撑的作用。 4、为什么说细胞骨架形成了细胞的多种结构。

答:微管能形成鞭毛、纤毛、基体和中心体等结构,微丝参与微绒毛、收缩环、应力纤维、黏合斑和黏合带的形成,中间丝对维持细胞核的形态和形成桥粒等具有重要作用。细胞骨架在细胞形态发生和维持等方面就具有重要作用。除支持功能外,它还在物质运输、信号传递、细胞运动、细胞分裂等活动中具有重要作用。因此说细胞骨架是细胞结构和胞内的组织者。

细胞内一些细胞器和生物大分子的不对称分布与细胞不同结构或部分具有特定的功能是相互联系的。这种不对称分布与细胞骨架的组织方式有关。例如,细胞皮层有含有丰富的维丝结构,这与皮层中的微丝参与膜骨架的形成、细胞的吞噬活动和细胞的运动有关;神经细胞中的轴突和树突具有大量的胞质骨架,这与轴突和树突形态的维持以及物质的定向运动有关;桥粒、半桥粒、黏合斑和黏合带含有丰富的胞质骨架结构,这与锚定连接的形成有关。因此细胞内一些细胞器和生物大分子的不对称分布这一特点是与细胞特定结构的功能相一致的。

5、如何理解细胞骨架的动态不稳定性?这一现象与细胞生命活动过程有什么关系?

答: 细胞骨架的动态不稳定性是指细胞骨架结构在一定条件下可以动态去组装或者重新组装,这一特性在生命活动过程中具有非常重要的生物学意义:(1)在细胞周期中,细胞内的微管经历着动态组装和去组装,在间期和分裂期,其分布或组织形式存在很大的差异。(2)胞质环流和细胞的运动或迁移需要凝胶与溶胶的互变。(3)细胞的分裂需要纺锤体的组装于解聚。(4)细胞核的消失与重新形成也涉及核纤层结构的动态不稳定性。(5)踏车行为不是没有意义的,它改变了微管或微丝在细胞中分布的部位,可能与细胞的移动有关。

因此,细胞骨架的动态不稳定性在生命过程中具有重要的作用。

第十章

概述细胞核的基本结构及其主要功能。 答(1)细胞核的基本结构

细胞核的结构组成包括核被膜、染色质、核仁和核骨架。

核被膜是细胞核与细胞质之间的界膜,由内膜、外膜以及二者之间的核间隙组成,其上还含有的核孔是核质交换和信息交流的主要通道。

染色质由DNA、组蛋白、非组蛋白及少量RNA组成,是遗传信息储存的主要场所。 核仁含rDNA、RNA聚合酶、转录因子、rRNA和RNP颗粒,主要完成rRNADNA复制、基因表达及染色体的组装和构建。 (2)细胞核的主要功能

细胞核是遗传信息的储存场所,在这里进行基因复制、转录和转录初产物的加工过

程,从而参与细胞的遗传与代谢活动。 试述核孔复合体的结构 答(1)核孔复合体的结构

核孔复合体由胞质环、核质环、辐和中央栓四部分组成。

①胞质环位于核孔边缘的胞质面一侧,又称外环,环上有8条短纤维对称分布伸向胞质。

②核质环位于核孔核孔边缘的核质面一侧,又称内环,环上也对称地连有8条细长的纤维,向核内伸入50~70nm,在纤维的末端形成一个直径为60nm的小环,小环由8人颗粒构成。这些结构共同形成核篮结构。

③辐由核孔边缘伸向中心,呈辐射状八重对称,包括位于核孔边缘的柱状亚单位、穿过核膜伸入双层核膜的膜间腔的腔内亚单位和靠近中心的环带亚单位。环带亚单位形成核孔复合体核质交换的通道。

④中央栓位于核孔的中心,呈颗粒状或棒状,所以又称为中央颗粒,和物质运输有关。

(2)核孔复合体的功能

核孔复合体是核质交换的比功能、双向性亲水通道,主要进行核质间的物质交换和信息交流。双向性表现在既介导蛋白质的入核转运,又介导RNA、核糖核蛋白颗粒(RNP)的出核转运。双功能表现在它有两种运输方式:被动扩散与主动运输。在物质交换的过程中,通过信息物质的了核和入核转运并同细胞核内或细胞质内相关受体结合,实现核质间的信息交流。

染色质按功能分为几类?它们的特点是什么?

答染色质可分为活性染色质和非活性染色质。活性染色质是有转录活性的染色质,而非活性染色质是指没有转录活性的染色质。

活性染色质呈疏松结构,利于转录因子和DNA结合,发生活跃的基因转录。活性染色质的主要特点如下。 具有DNaseⅠ超敏感位点。 很少与组蛋白H1结合。 组蛋白乙酰化程度高。

核小体组蛋白H2B很少被磷酸化。 其H2A少有变异形式。

H3的变种只在活性染色质存在。

HMG14和HMG17只存在于活性染色质中。 组蛋白存在泛素化修饰。

非活性染色质则常高度凝缩,其中DNA和组蛋白结合紧密,其特点和活性染色质相反。

组蛋白与非组蛋白如何参与表观遗传的调控?

答 表观遗传是指由非DNA序列变化引起的表型变化,主要是由DNA化学修饰导致的。

组蛋白主要参与核小体形成,形成染色质的高级结构,位于核小体上的DNA的转录活性受组蛋白和DNA间结合状态的影响。组蛋白通过甲基化、乙酰化和磷酸化而导致和DNA的结合改变,当二者之间的结合变紧密时,基因转录活性下降或不能转录,当变疏松时,基因转录活性增强或激活,从而影响表观遗传。

非组蛋白可以和DNA上的特异位点结合,引起DNA构象变化,导致DNA和其他非组蛋白以及组蛋白的结合发生变化。最终促使DNA解螺旋,DNA和组蛋白分离使染色

质结构疏松,或相反,引起基因的失活或激活,从而影响表观遗传。 试述从DNA到染色体的包装过程。DNA为什么要包装成染色质? 答 包装模型有两种:多极螺旋模型和骨架-放射环结构模型。以多极螺旋模型为例,DNA到染色体的包装模型如下。

146bp的DNA分子超螺旋盘绕在组蛋白八聚体的1.75圈,H1在核心颗粒外结合额外20bpDNA,锁住核小体DNA的进出端,通过连接DNA将多个核小体连接起来形成直径约10nm串珠状结构.6个核小体排列在一个平面,螺旋形成直径为30nm的螺线管.螺线管进一步螺旋形成直径为0.4μm的超螺线管,再进一步压缩就形成直径为2~10μm的染色单体.

DNA包装成染色质后,长度压缩了近万倍,更易在细胞核这个狭小的空间中存在,并利于顺利完成复制、转录和分离。染色质结构的形成使得真核生物基因结构更加复杂,调节机制更加多样,从而使真核生物更能适应环境。 分析中期染色体DNA的3种功能元件及其作用。

答 ①自主复制DNA序列:确保染色体在细胞周期中能够自我复制。 ②着丝粒DNA序列:保证染色体平均分配到子细胞中。

③端粒DNA序列:DNA末端的高度重复序列,保持染色体的独立性和稳定性。包装功能基因在复制过程中不被切除,从而能够正常向下代传递。 这些功能元件确保了染色体的正常复制和稳定遗传。 概述核仁的结构及其功能。

答 核仁主要由rDNA、rRNA、RNP和相关酶及蛋白组成。超微结构包括纤维中心、致密纤维组分及颗粒相分。

核仁的主要功能与核糖体的生物发生相关,其中纤维中心是rRNA基因的储存位点;纤维中心与致密纤维组分的交界处发生rRNA初始转录及加工;而颗粒组分则是核糖体亚单位装配、成熟和存储位点。另外,核仁还参与mRNA的输出与降解。 如何保证众多的细胞生命活动在巨小的细胞核内有序进行?

答 形成相对独立的结构区域核被膜、染色质、核仁和核基质,由它们分别行使不同的功能,这是保证细胞核内各项生命活动有序进行的重要保证。

由核被膜上的核孔复合体完成亲核蛋白和其他小分子物质的入核转运;进入的调控因子和染色质上的特异DNA序列结合,调控染色质上DNA的复制、转录;转录产物在核基质中完成加工修饰后与核中的转运蛋白结合,通过核孔出核转运。同时,核仁上完成rRNA的转录加工、RNP颗粒的组装和加工,加工修饰后核糖体亚单位也通过核孔出核转运到细胞核,与细胞质基质中的mRNA结合表达蛋白。

不同的生命活动分别在不同的结构区域中完成,而且各生命活动之间存在相互作用,这共同促使在巨小的核中生命活动的有序进行。 自行选择重要名词并进行解释。 答 答案略

第十一章

1. 以80S核糖体为例,说明核糖体的结构成分及功能。

答 真核细胞质中的核糖体的沉降系数为80S,其组成如下表所示:

沉降系数(S) 蛋白质种类 小亚基 40 33 大亚基 60 49

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