1. E 2. d 3．A 4. d 5. A 6. A, D 7. D 8. B 9. C 10. c. 11．B 12．D 13.D 14．d 15．c
四、简答题(每题4分，共40分) 1.
答: 功能上的共同点有: 维持细胞的形态、保持细胞的水分、具有抗压能力。 2.
答: 通道蛋白进行的物质运输就像是行人过桥。载体蛋白进行的物质运输如同行人通过摆渡过河。 3.
答: EGTA螯合Ca2+ 将会干扰以Ca2+ 作为第二信使的信号传导途径。肝细胞中胰高 血糖素诱导的糖原分解要经由cAMP途径, 因此不会影响EGTA的作用。 4.
答: 脂双层决定了膜结构, 并提供了渗透性的障碍, 使得细胞内外两侧隔离。特异 的膜蛋白允许特异的溶质进出膜、结合信号分子、介导细胞外基质的附着。 5.
答: 与脂双层锚定的膜蛋白构成膜骨架, 增强了膜的强度, 使得红细胞能够抵抗在 小血管中的冲击力, 此外, 膜蛋白能够将营养物和离子输入和输出细胞。 6.
答: 细胞将蛋白质限定在细胞质膜特的区域的主要方法有:①与细胞外或细胞内蛋 白相连;②与气态细胞相连; ③与细胞外糖被相连。
尽管细胞质膜中有许多锚定蛋白, 但膜脂仍能像河流中的水围绕礁石流动一样,围绕膜蛋白流动。 7.
答: 载体蛋白运输物质时必须与被运输的物质结合, 如果是顺势则是被动运输, 如 果是逆势则需要耗能, 自然是主动运输。如同一叶小舟顺江而下或逆水行舟, 耗力是不同的。
通道蛋白则不同, 如同小河中的桥, 它既不能阻止也不能推动行人过桥。 8.
答: 固醇激素进行的信号传导, 是一对一的, 即激素与受体结合即进入细胞核, 通 过与特定DNA序列作用, 启动基因表达, 所以没有扩增。但离子通道偶联受体 进行的信号传导, 虽然参与的组分不多, 但通道打开时间, 将进入众多的离子, 这本身就是信号放大。 9.
答: a. 从冷水湖中分离的细菌的细胞质膜具有较多的不饱和脂肪酸, b. 来自温泉细胞的质膜中含有较多长链脂肪酸。 c. 在27℃, 来自冷水湖细菌的膜具有较大的流动性。 10.
答: IP3 触发的Ca2+反应可通过两种方式被终止:①将IP3进一步磷酸化或脱磷酸; ②将Ca2+泵出细胞或泵进ER。
五、简述第二信使cAMP的发现及生成的实验证明(20分)。
答: 1957年Earl Sutherland 及其同事们在研究狗肝组织中糖原是如何断裂时发现了cAMP，这是代谢研究的一个重要里程碑。
Sutherland 鉴定了从膜颗粒中释放出的物质是一种小分子的环状单磷酸腺苷,即cAMP。由于cAMP是激素
作用膜受体后释放出来的,并且能激活磷酸化酶的活性,所以cAMP被称为第二信使。
Joseph Orly 和Micheal Schramm通过细胞融合实验首先证明了受体与腺苷酸环化酶是不同的两种蛋白。用于融合实验的两个细胞中一个是带有肾上腺激素受体但缺少腺苷酸环化酶的红细胞，另一个是带有腺苷酸环化酶但缺少肾上腺激素受体的肿瘤细胞。细胞融合以后，加入肾上腺激素能够产生cAMP，而在未融合的细胞中加入肾上腺激素则不会有cAMP的产生
虽然证明了激素受体和腺苷酸环化酶是两个独立的成员，但是，同受体结合的激素又是如何激活腺苷酸环化酶? 最早是通过一种称为cyc—突变的肿瘤细胞系发现GTP能够增强激素对腺苷酸环化酶的激发作用。这种突变细胞具有正常的腺苷酸环化酶和肾上腺激素受体，但是用肾上腺素处理不能促进cAMP的生成。如果在该细胞培养基中加入从正常细胞分离的G蛋白,就能够恢复对cAMP合成的激发作用。由于这种G蛋白能促进(stimulating) cAMP的合成，故称之称为Gs。
六、分析与思考(任选一题, 20分) 1.
答. 磷酸化/去磷酸化为控制蛋白质分选活性提供了一个最简单而又通用的方式。
在信号传导途径中, 蛋白质的活性状态的转变必须易于控制, 即激活和失活都很方便。将蛋白质添加一个负电性的磷酸是改变蛋白质构型和活性的有效方式, 并且易于修改和状态复原。另外, 之所以是一种通用的方法, 是因为蛋白激酶只要添加磷酸就会激活, 若需将之失活可通过磷酸酶除去磷酸。
在进化过程中, 激酶与磷酸酶的结合, 使它们对一些靶蛋白具有特异性。人基因组中大约2%的基因编码蛋白激酶,这些编码激酶的基因通过复制和修饰逐渐形成了特异性。由于丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸通常是位于蛋白质表面的氨基酸, 这就为改变靶蛋白的构型提供了合适的磷酸化位点; 最后, 磷酸化/去磷酸化为开关的快慢、开启时间的长短的调节具有可伸缩性。
磷酸化/去磷酸化的这些特点在别构调节中都遗失殆尽。这种调节, 对于蛋白质功能开关在原理上有了很大变化, 要通过小分子而不是磷酸化/去磷酸化, 因而也就不是通用方法。这种调节, 对于每一种靶蛋白都要设计一种特异的分子进行活性调节。即使在进化过程中形成了一个蛋白一个调节分子, 特异的解决方法也不会帮助靶蛋白的进化。此外, 通过与小分子结合进行的调节与分子的浓度有极大的关系。对于不同的单体靶蛋白来说, 小分子的浓度变化相差100倍。 2.
答: 将会有如下不同:①由于Ras活性不能及时被关闭, 细胞内的Ras活性很高; (2) 由于一些Ras已经与GTP结合, 对细胞外的反应将比正常的细胞快, 但当所有 的Ras都与GTP结合时也会出现饱和。③ 由于GTP-结合的Ras过渡增多, 将 会失去对信号的依赖性。④由于以上原因, 该细胞系对细胞外信号的反应要大 大延长, 甚至解除信号后仍有细胞内的反应。
附加题(每题3分): 1. 答: A.
序列A是红细胞血型糖蛋白跨膜α螺旋片段。虽然它不含有不带电的苏氨酸(T)和丝氨酸(S)(这两种氨基酸是跨膜α螺旋常见的), 但它具有显著特征非极性特征。 B.
序列B不像是跨膜片段, 这是因为它含有3个脯氨酸(P),这种氨基酸会破坏α螺旋, 因此使得氢键暴露于非极性的脂双层的环境。 C.
序列C也不像是跨膜片段。它含有3个带电的氨基酸:谷氨酸(E)、精氨酸(R)、
天冬氨酸(D), 由于非极性的脂双层是不带电的, 使得该片段不适宜在脂双层 中存在。 2.
答: 一般认为跨膜蛋白中α螺旋比β折叠更普遍的原因是α螺旋为跨膜片段的排列提供了更多的弹性。由于α螺旋中每个螺旋能各滑动,因此能够忍受蛋白质的构型变化, 能够担当闸门离子通道、物质运输和传递信息的重任。相反, 由于β折叠是通过氢键将蛋白质锁定为一种构型, 因而单性较少。 3.
答: 间隙连接是两相邻细胞通过连接子形成的通道让分子质量在1000以下的物质及离子通过, 这当中包括信号分子, 因而使得两细胞进行代谢偶联和电偶联。
但是在神经系统, 由于神经信号是远距离的通讯, 这样就不可能通过连接子了,因为接受信号的不一定是与发出信号细胞的相邻细胞。 试题六
一、填空题(每空1分，共10分) 1. 人细胞中DNA总长度为 米
2. 一个既含有输入细胞核又含有输出细胞核信号的蛋白质分子合成后将会 。
3. 如果在一个正处于缩短状态的微管溶液中加入不能被水解的GTP类似物, 微管将 。 4. 细胞分裂的最后一步, 即产生两个子细胞的过程称为 。
5. 2003年的诺贝尔生理学或医学奖奖给了英国科学家曼斯菲尔德和美国科学家劳特布尔, 表彰他们在 方面作出的杰出贡献。
6． 同源染色体配对和联会的部位形成 ，进而发生重组。 7． 染色体上有主缢痕和次缢痕，着丝粒位于 。 8． 内质网中BiP蛋白的功能是 ，以阻止它们的输出。
9. AP1和AP2都是披网格蛋白小泡外被装配必需的辅助蛋白, 但是二者的作用部位不同:AP1 的披网格蛋白小泡的装配。
10. 通过起动子交换重组实验, 证明了U1 snRNA输出细胞核的信号与 相关。
二、判断以下各题是否正确, 若正确, 用T表示, 不正确用F表示, 不需说明。 (每题1分，共10分)
1. 一个含有输入过氧化物酶体和输入ER两种信号的蛋白质将定位于ER。( )
2. 在多次跨膜蛋白中,奇数跨膜片段(从N-端起始)只能作为起始跨膜信号,而偶数片段只能作为停止跨膜信号。( )
3. 细胞质膜将细胞分割成功能各异、不通透的区室。( )
4. “在多数真核细胞中质膜的含量最少、功能最大”, 此话正确吗? ( ) 5. Ras基因是一种癌基因。( )
6. 虽然细胞周期各时相的长短都有不同程度的变化,但变化最大的是G1期。 ( )
7. 一个同时含有输入线粒体信号和ER驻留信号的蛋白质最终定位于线粒体而不能驻留ER。( ) 8. 脊椎动物和芽殖酵母都是使用一种 Cdk控制细胞周期的时相转换。( )
9. 核纤层是由核纤层蛋白A、核纤层蛋白B和核纤层蛋白C构成的，其中只有核纤层蛋白A与内核膜相连，
核纤层蛋白B和C则与染色质相连。( )
10．N-末端信号序列（常称为“引导序列”）是多肽转运入细胞器所必需的，例如：进入线粒体、叶绿体或嵌入它们的膜内。这一转运多为翻译后过程。( )
三、选择题(请将正确答案的代号填入括号，每题1分，共20分)
1. 某研究人员正在研究一种蛋白质翻译后进入纯化的微粒体。但在实验中发现, 进入微粒体的效率很低。请推测将下列那一种物质添加到蛋白质和微粒体的混 合物中微粒体会提高蛋白质转移的效率?( ) a. BiP
b. 细胞质hsp70 c. 游离核糖体 d. Sec61 复合物 e. SRP
2. SRP选择性地识别新合成蛋白的ER信号序列, 这种识别与结合是通过:( ) a. 氢键
b. 疏水的相互作用 c. 离子的相互作用 d. 形成共价键
3. 以下关于组蛋白的描述中那一种是不正确的? ( ) a. 不同物种间的组蛋白非常相似 b. 组蛋白具有很多碱性氨基酸 c. 组蛋白富含赖氨基和精氨基 d. 每一个组蛋白都有一个编码基因。
4. Which one of the following leads to all of the others? ( ) a. Activation of troponin(肌钙蛋白) b. Binding of mysoin to actin
c. Depolarization of the sarcolemma(肌膜)
d. Release of Ca2+ from the sarcoplasmic reticulum e. Release of tropomyosin
5. All of the following are true about centrioles(中心粒) except they are( ) a. Composed of 9 + 2 microtubules. b. Self-replicating.
c. Continuous with tubules of flagella. d. Composed of tubulin.
6. Which one of the following is not true? ( ) a. Chloroplast DNA is circular.
b. Mitochondrial DNA is not arranged in nucleosomes.
c. More than one copy of chloroplast DNA is present in a cell. d. Mitochondrial DNA is replicated in the nucleus.
7. Which one of the following occurs in the eukaryotic cell cycle and not in the prokaryotic cell cycle? ( ) a. Mitosis
b. Chromosome replication c. Cell growth
d. Cell division
8. If a kinetochore(动粒) on one side of a metaphase chromosome is destroyed during metaphase, the chromosome( )。
a. Moves to the opposite pole. b. Stops in place.
c. Stops in the center of the cell. d. Attaches to another microtubule. e. None of the above.
9. All of the following occur in plant cytokinesis except( )。 a. The phragmoplast (成膜体)forms. b. The plasma membrane invaginates. c. Membrane vesicles accumulate. d. The cell plate forms.
10. The following stages occur in prophase I. What is the first stage? ( )
a. Diakinesis(终变期) b. Diplotene c. Leptotene d. Pachytene(粗线期) e. Zygotene
11. Electrons pass through the following sites in the Z-scheme for photosynthesis. Which is the first step? ( )
a. Cytochrome b6-f complex b. NADPH c. P680 d. P700
e. Plastoquinone(质体醌) 12． 核质蛋白（ ）。 a. 是核内的一种碱性蛋白 b．是一种二聚体蛋白
c．可帮助非组蛋白与DNA组装成正常的核小体 d．可协助组蛋白与DNA组装成正确的核小体
13. Your biotechnology company is growing a large volume of cells but they are not producing the desired product because the medium is too acidic. What is probably wrong? ( ) a. The cells are producing too much ATP. b. Glycolysis is not occurring.
c. There is too little O2 in the medium. d. The cells using the Krebs cycle. e. There is too much sugar in the medium. 14. The enzymes of glycolysis are located ( )。 a. On the inner surface of the plasma membrane. b. In the cytosol.
c. In the inner membrane of the mitochondrion. d. In the peroxisomes. e. In the Golgi apparatus.
15. Which of the following first binds to the ER for protein synthesis?