基也都有两个结合位点：一是结合GTP或基其类似物的位点，具有GTP酶活性，能够水解GTP；另一个是含有负价键的修饰位点，可被细胞毒素ADP核糖基化。二者的不同之处在于Gs的αS亚基能被霍乱毒素ADP核糖基化，而Gi的αi亚基能被百日咳毒素ADP核糖基化。Gs和Gi都调节其余相应受体的亲合性以及作用于腺苷酸环化酶，产生cAMP。
7、简要说明由G蛋白偶联的受体介导的信号的特点。
答案要点：G蛋白偶联的受体是细胞质膜上最多，也是最重要的倍转导系统，具有两个重要特点：⑴信号转导系统由三部分构成：①G蛋白偶联的受体，是细胞表面由单条多肽链经7次跨膜形成的受体；②G蛋白能与GTP结合被活化，可进一步激活其效应底物；③效应物：通常是腺苷酸环化酶，被激活后可提高细胞内环腺苷酸（cAMP）的浓度，可激活cAMP依赖的蛋白激酶，引发一系列生物学效应。⑵产生第二信使。配体—受体复合物结合后，通过与G蛋白的偶联，在细胞内产生第二信使，从而将胞外信号跨膜传递到胞内，影响细胞的行为。根据产生的第二信使的不同，又可分为cAMP信号通路和磷酯酰肌醇信号通路。cAMP信号通路的主要效应是激活靶酶和开启基因表达，这是通过蛋白激酶完成的。该信号途径涉及的反应链可表示为：激素→G蛋白偶联受体→G蛋白→腺苷酸环化化酶→cAMP →cAMP依赖的蛋白激酶A→基因调控蛋白→基因转录。磷酯酰肌醇信号通路的最大特点是胞外信号被膜受体接受后，同时产生两个胞内信使，分别启动两个信号传递途径即IP3—Ca2+和DG—PKC途径，实现细胞对外界信号的应答，因此，把这一信号系统又称为“双信使系统”。
8、磷酯酰肌醇信号通路的传导途径。
答案要点：外界信号分子→识别并与膜上的与G蛋白偶联的受体结合→活化G蛋白→激活磷脂酶C→催化存在于细胞膜上的PIP2水解→IP3和DG两个第二信使→IP3可引起胞内Ca2+浓度升高，进而通过钙结合蛋白的作用引起细胞对胞外信号的应答；DG通过激活PKC，使胞内pH值升高，引起对胞外信号的应答。 六、论述题
1、试论述Na+-K+泵的结构及作用机理。
答案要点：1、结构：由两个亚单位构成：一个大的多次跨膜的催化亚单位（α亚基）和一个小的单次跨膜具组织特异性的糖蛋白（β亚基）。前者对Na+和ATP的结合位点在细胞质面，对K+的结合位点在膜的外表面。2、机制：在细胞内侧，α亚基与Na+相结合促进ATP水解，α亚基上的一个天门冬氨酸残基磷酸化引起α亚基的构象发生变化，将Na+泵出细胞外，同时将细胞外的K+与α亚基的另一个位点结合，使其去磷酸化，α亚基构象再度发生变化将K+泵进细胞，完成整个循环。Na+依赖的磷酸化和K+依赖的去磷酸化引起构象变化有序交替发生。每个循环消耗一个ATP分子，泵出3个Na+和泵进2个K+。
2、cAMP信号系统的组成及其信号途径？
答案要点：1、组成：主要包括：Rs和Gs；Ri和Gi；腺苷酸环化酶；PKA；环腺苷酸磷酸二酯酶。2、信号途径主要有两种调节模型：Gs调节模型，当激素信号与Rs结合后，导致Rs构象改变，暴露出与Gs结合的位点，使激素-受体复合物与Gs结合，Gs的构象发生改变从而结合GTP而活化，导致腺苷酸环化酶活化，将ATP转化为cAMP，而GTP水解导致G蛋白构象恢复，终止了腺苷酸环化酶的作用。该信号途径为：激素→识别并与G蛋白偶联受体结合→激活G蛋白→活化腺苷酸环化酶→胞内的cAMP浓度升高→激活PKA→基因调控蛋白→基因转录。Gi调节模型，Gi对腺苷酸环化酶的抑制作用通过两个途径：一是通过α亚基与腺苷酸环化酶结合，直接抑制酶的活性；一是通过β和γ亚基复合物与游离的Gs的α亚基结合，阻断Gs的α亚基对腺苷酸酶的活化作用。
3、试论述蛋白磷酸化在信号传递中的作用。
答案要点：⑴蛋白磷酸化是指由蛋白激酶催化的把ATP或GTP的磷酸基团转移到底物蛋白质氨基酸残基上的过程，其逆转过程是由蛋白磷酸酶催化的，称为蛋白质去磷酸化。⑵蛋白磷酸化通常有两种方式：一种是在蛋白激酶催化下直接连接上磷酸基团，另一种是被诱导与GTP结合，这两种方式都使得信号蛋白结合上一个或多个磷酸基团，被磷酸化的蛋白有了活性后，通常反过来引起磷酸通路中的下游蛋白磷酸化，当信号消失后，信号蛋白就会去磷酸化。⑶磷酸化通路通常是由两种主要的蛋白激酶介导的：一种是丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，另一种是酪氨酸蛋白激酶。⑷蛋白激酶和蛋白磷酸酶通过将一些酶类或蛋白磷酸化与去磷酸化，控制着它们的活性，使细胞对外界信号作出相应的反应。通过蛋白磷酸化，调节蛋白的活性，通过蛋白磷酸化，逐级放大信号，引起细胞反应。
4、如何理解“被动运输是减少细胞与周围环境的差别,而主动运输则是努力创造差别,维持生命的活力”?
答案要点: 主要是从创造差异对细胞生命活动的意义方面来理解这一说法。主动运输涉及物质输入和输出细胞和细胞器,并且能够逆浓度梯度或电化学梯度。这种运输对于维持细胞和细胞器的正常功能来说起三个重要作用:① 保证了细胞或细胞器从周围环境中或表面摄取必需的营养物质,即使这些营养物质在周围环境中或表面的浓
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度很低;② 能够将细胞内的各种物质,如分泌物、代谢废物以及一些离子排到细胞外,即使这些物质在细胞外的浓度比细胞内的浓度高得多; ③能够维持一些无机离子在细胞内恒定和最适的浓度,特别是K+、Ca2+和H+的浓度。概括地说，主动运输主要是维持细胞内环境的稳定,以及在各种不同生理条件下细胞内环境的快速调整, 这对细胞的生命活动来说是非常重要的。 七、翻译
1、passive transport被动运输 2、active transport主动运输
3、endocytosis胞吞作用 4、exocytosis胞吐作用5、cell communication细胞通讯 6、cell recognition细胞识别 7、receptor受体 8、second messenger第二信使 9、double messenger system双信使系统
第六章 细胞质基质与细胞内膜系统
本章要点：本章着重阐述了细胞质基质的结构和功能、各种细胞内膜系统的结构和功能，蛋白质分选及信号假说。要求重点掌握各种细胞内膜系统的结构和功能，蛋白质分选及信号假说。 一、名词解释
1、细胞质基质：真核细胞的细胞质中除去细胞器和内含物以外的、较为均质半透明的液态胶状物称为细胞质基质或胞质溶胶。
2、微粒体：为了研究ER的功能，常需要分离ER膜，用离心分离的方法将组织或细胞匀浆，经低速离心去除核及线粒体后，再经超速离心，破碎ER的片段又封合为许多小囊泡（直径约为100nm），这就是微粒体。 3、糙面内质网：细胞质内有一些形状大小略不相同的小管、小囊连接成网状，集中在胞质中，故称为内质网。内质网膜的外表面附有核糖体颗粒，则为糙面内质网，为蛋白质合成的部位。核糖体附着的膜系多为扁囊单位成分，普遍存在于分泌蛋白质的细胞中，其数量随细胞而异，越是分泌旺盛的细胞中越多。
4、内膜系统：细胞内在结构、功能乃至发生上相关的、由膜围绕的细胞器或细胞结构的统称，主要包括内质网、高尔基体、溶酶体、胞内体、分泌泡等。
5、分子伴侣：又称分子“伴娘”，细胞中，这类蛋白能识别正在合成的多肽或部分折叠的多肽，并与多肽的一定部位相结合，帮助这些多肽的转移、折叠或组装，但其本身并不参与最终产物的形成。
6、溶酶体：溶酶体几乎存在于所有的动物细胞中，是由单层膜围绕、内含多种酸性水解酶类、形态不一、执行不同生理功能的囊泡状细胞器，主要功能是进行细胞内的消化作用，在维持细胞正常代谢活动及防御方面起重要作用。
7、残余小体：在正常情况下，被吞噬的物质在次级溶酶体内进行消化作用，消化完成，形成的小分子物质可通过膜上的载体蛋白转运至细胞质中，供细胞代谢用，不能消化的残渣仍留在溶酶体内，此时的溶酶体称为残余小体或三级溶酶体或后溶酶体。残余小体有些可通过外排作用排出细胞，有些则积累在细胞内不被排出，如表皮细胞的老年斑、肝细胞的脂褐质。
8、蛋白质分选：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。
9、信号假说：1975年G.Blobel和D.Sabatini等根据进一步实验依据提出，蛋白合成的位置是由其N端氨基酸序列决定的。他们认为：⑴分泌蛋白在N端含有一信号序列，称信号肽，由它指导在细胞质基质开始合成的多肽和核糖体转移到ER膜；⑵多肽边合成边通过ER膜上的水通道进入ER腔。这就是“信号假说”。 10、共转移：肽链边合成边转移至内质网腔中的方式称为共转移。
11、后转移：蛋白质在细胞质基质中合成以后再转移到这些细胞器中，称为后转移。
12、信号肽：分泌蛋白的N端序列，指导分泌性蛋白到内质网膜上合成，在蛋白合成结束前信号肽被切除。 13、信号斑：在蛋白质折叠起来时其表面的一些原子特异的三维排列构成信号斑，构成信号斑的氨基酸残基在线性氨基酸序列中彼此相距较远，它们一般是保留在已完成的蛋白中，折叠在一起构成蛋白质分选的信号。 二、填空题
1、在糙面内质网上合成的蛋白质主要包括分泌蛋白、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 和 O-连接 ；其中 N-连接 主要在内质网上进行，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，而 O－连接 则是蛋白质上的 丝氨酸或苏氨酸残基或羟赖氨酸或羟脯氨酸残基 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 。
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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、高尔基体三个功能区分别是 顺面膜囊 、 中间膜囊 和 反面膜囊 。 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 内质网 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 单层扁平囊 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。
15、根据溶酶体所处的完成其生理功能的不同阶段，大致可将溶酶体分为初级溶酶体 、 次级溶酶体 和 残余小体（三级溶酶体） 。 16、溶酶体的标志酶是 酸性磷酸酶 。
17、被称为细胞内的消化器官的细胞器是 溶酶体 。 18、真核细胞中，酸性水解酶多存在于 溶酶体 中。
19、溶酶体酶在合成中发生特异性的糖基化修饰，即都产生 6－磷酸甘露糖 。
20、电镜下可用于识别过氧化物酶体的主要特征是 尿酸氧化酶常形成晶格状结构 。 21、过氧化物酶体标志酶是 过氧化氢酶 。
22、植物细胞中过氧化物酶体又叫 乙醛酸循环体 。
23、信号假说中，要完成含信号肽的蛋白质从细胞质中向内质网的转移需要细胞质中的 信号识别颗粒和内质网膜上的 信号识别颗粒受体（停泊蛋白） 的参与协助。
24、在内质网上进行的蛋白合成过程中，肽链边合成边转移到内质网腔中的方式称为 共转移 。而含导肽的蛋白质在细胞质中合成后再转移到细胞器中的方式称为 后转移 。 三、选择题
1、属于溶酶体病的是（ A ）。
A、台－萨氏病 B、克山病 C、白血病 D、贫血病 2、真核细胞中，酸性水解酶多存在于（ D ）。
A、内质网 B、高尔基体 C、中心体 D、溶酶体 3、真核细胞中合成脂类分子的场所主要是（ A ）。
A、内质网 B、高尔基体 C、核糖体 D、溶酶体
4、植物细胞中没有真正的溶酶体，（ C ）可起溶酶体的作用。 A、内质网 B、高尔基体 C、圆球体 D、乙醛酸循环体 5、被称为细胞内大分子运输交通枢纽大细胞器是（ B ）。 A、内质网 B、高尔基体 C、中心体 D、溶酶体
5、下列哪组蛋白质的合成开始于胞液中，在糙面内质网上合成（ C ）。 A、膜蛋白、核定位蛋白 B、分泌蛋白、细胞骨架
C、膜蛋白、分泌蛋白 D、核定位蛋白、细胞骨架 6、细胞内钙的储备库是（ B ）。
A、细胞质 B、内质网 C、高尔基体 D、溶酶体
7、矽肺是一种职业病，与溶酶体有关，其发病机制是（ C ）。 A、溶酶体的酶没有活性 B、溶酶体的数量不够 C、矽粉使溶酶体破坏 D、都不对 8、质子膜存在于（ C ）。
A、内质网膜上 B、高尔基体膜上 C、溶酶体膜上 D、过氧化物酶体膜上 9、下列蛋白质中，合成前期具有信号肽的是（ C ）。
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A、微管蛋白 B、肌动蛋白 C、停泊蛋白 D、都不对 10、细胞核内的蛋白质主要通过（ B ）完成。
A、跨膜运输 B、门控运输 C、膜泡运输 D、由核膜上的核糖体合成 四、判断题
1、细胞中蛋白质的合成都是在细胞质基质中进行的。( × ) 2、溶酶体是一种异质性细胞器。（ √ ）
3、由生物膜包被的细胞器统称为内膜系统。（ × ）
4、分泌功能旺盛的细胞，其糙面内质网的数量越多。（ √ ） 5、氨基化是内质网中最常见的蛋白质修饰。（× ） 6、O-连接的糖基化主要在内质网进行。（ × ）
7、在高尔基体的顺面膜囊上存在M6P的受体，这样溶酶体的酶与其他蛋白区分开来，并得以浓缩，最后以出芽的方式转运到溶酶体中。（× ）反面
8、指导分泌性蛋白到糙面内质网上合成的决定因素是信号识别颗粒。（ × ） 五、简答题
1、信号假说的主要内容是什么？
答：分泌蛋白在N端含有一信号序列，称信号肽，由它指导在细胞质基质开始合成的多肽和核糖体转移到ER膜；多肽边合成边通过ER膜上的水通道进入ER腔，在蛋白合成结束前信号肽被切除。指导分泌性蛋白到糙面内质网上合成的决定因素是N端的信号肽，信号识别颗粒（SRP）和内质网膜上的信号识别颗粒受体（又称停泊蛋白docking protein， DP）等因子协助完成这一过程。
2、溶酶体是怎样发生的？它有哪些基本功能？
答：溶酶体几乎存在于所有的动物细胞中，是由单层膜围绕、内含多种酸性水解酶类、形态不一、执行不同生理功能的囊泡状细胞器，主要功能是进行细胞内的消化作用，在维持细胞正常代谢活动及防御方面起重要作用。（1）清除无用的生物大分子、衰老的细胞器及衰老损伤和死亡的细胞（自体吞噬）。（2）防御功能（病原体感染刺激单核细胞分化成巨噬细胞而被吞噬、消化）（异体吞噬）（3）其它重要的生理功能 a作为细胞内的消化器官为细胞提供营养b分泌腺细胞中，溶酶体摄入分泌颗粒参与分泌过程的调节；c参与清除赘生组织或退行性变化的细胞；d受精过程中的精子的顶体作用。
3、简述细胞质基质的功能。
答：物质中间代谢的重要场所；有细胞骨架的功能；蛋白质的合成、修饰、降解和折叠。
4、比较N-连接糖基化和O-连接糖基化的区别。
答：N-连接与O-连接的寡糖比较
特 征
合成部位 合成方式
与之结合的氨基酸残基 最终长度 第一个糖残基
六、论述题
N-连接
糙面内质网
来自同一个寡糖前体 天冬酰胺
至少5个糖残基 N-乙酰葡萄糖胺
O-连接
糙面内质网或高尔基体 一个个单糖加上去
丝氨酸、苏氨酸、羟赖氨酸、羟脯氨酸 一般1-4个糖残基，但ABO血型抗原较长 N-乙酰半乳糖胺等
1、何为蛋白质分选？细胞内蛋白质分选的基本途径、分选类型是怎样的？
答：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。
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第七章 细胞的能量转换——线粒体和叶绿体
本章要点：本章重点阐述了线粒体和叶绿体的结构和功能，要求重点掌握掌握线粒体与氧化磷酸化，线粒体和叶绿体都是半自主性细胞器，了解线粒体和叶绿体的起源与增殖。 一、名词解释
1、氧化磷酸化：电子从NADH或FADH2经呼吸链传递给氧形成水时，同时伴有ADP磷酸化形成ATP，这一过程称为氧化磷酸化。
2、电子传递链（呼吸链）：在线粒体内膜上存在有关氧化磷酸化的脂蛋白复合物，它们是传递电子的酶体系，由一系列能可逆地接受和释放电子或H+的化学物质所组成，在内膜上相互关联地有序排列，称为电子传递链或呼吸链。
3、ATP合成酶：ATP合成酶广泛存在于线粒体、叶绿体、异养菌和光合细菌中，是生物体能量转换的核心酶。该酶分别位于线粒体内膜、类囊体膜或质膜上，参与氧化磷酸化和光合磷酸化，在跨膜质子动力势的推动下催化合成ATP。
4、半自主性细胞器：线粒体和叶绿体的生长和增殖是受核基因组及其自身的基因组两套遗传系统的控制，所以称为半自主性细胞器。
5、光合磷酸化：由光照所引起的电子传递与磷酸化作用相偶联而生成ATP的过程，称为光合磷酸化。 二、填空题
1、能对线粒体进行专一染色的活性染料是 詹姆斯绿B 。
2、线粒体在超微结构上可分为 内膜 、 外膜 、 膜间隙 、 基质 。
3、线粒体各部位都有其特异的标志酶，内膜是 细胞色素氧化酶 、外膜是 单胺氧化酶 、膜间隙是 腺苷酸激酶 、基质是 柠檬酸合成酶 。
4、线粒体中，氧化和磷酸化密切偶联在一起，但却由两个不同的系统实现的，氧化过程主要由 电子传递链（呼吸链） 实现，磷酸化主要由 ATP合成酶完成 完成。
5、细胞内膜上的呼吸链主要可以分为两类，既 NADH呼吸链 和 FADH2呼吸链 。 6、由线粒体异常病变而产生的疾病称为线粒体病，其中典型的是一种心肌线粒体病克山病 。 7、植物细胞中具有特异的质体细胞器主要分为 叶绿体 、 有色体 、 白色体 。 8、叶绿体在显微结构上主要分为 叶绿体膜 、 基质 、 类囊体 。
9、在自然界中含量最丰富且在光合作用中起重要作用的酶是核酮糖－1，5－二磷酸羧化酶。 10、光合作用的过程主要可分为三步： 原初反应 、 电子传递和光合磷酸化 和 碳同化 。 11、光合作用根据是否需要光可分为 光反应 和 暗反应 。 12、真核细胞中由双层膜包裹形成的细胞器是 线粒体和叶绿体 。 13、引导蛋白到线粒体中去的具有定向信息的特异氨基酸序列被称为 导肽 。
14、叶绿体中每 3 个H+穿过叶绿体ATP合成酶，生成1个ATP分子，线粒体中每 2 个H+穿过ATP合成酶，生成1个ATP分子。
15、氧是在植物细胞中 叶绿体的类囊体 部位上所进行的 光合磷酸化（光合作用） 的过程中产生的。 三、选择题
1. 线粒体各部位都有其特异的标志酶，线粒体其中内膜的标志酶是（ A ）。 A、细胞色素氧化酶 B、单胺氧酸化酶 C、腺苷酸激酶 D、柠檬合成酶 2.下列哪些可称为细胞器（ B ）
A、核 B、线粒体 C、微管 D、内吞小泡 3.下列那些组分与线粒体与叶绿体的半自主性相关（ D ）。
A、环状DNA B、自身转录RNA C、翻译蛋白质的体系 D、以上全是。 4.内共生假说认为叶绿体的祖先为一种（ C ）。
A、革兰氏阴性菌 B、革兰氏阳性菌 C、蓝藻 D、内吞小泡 四、判断题
1、在真核细胞中ATP的形成是在线粒体和叶绿体细胞器中。（ × ）
2、线粒体和叶绿体都具有环状DNA及自身转录RNA与转译蛋白质的体系。（√ ） 3、线粒体是细胞的“能量工厂”，叶绿体是细胞的“动力工厂”。（ × ）线粒体 4、ATP合成酶只存在于线粒体、叶绿体中。（ × ）质膜
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