细胞生物学8-9答案.doc

答案：
一． 名词解释
1． 细胞通讯：是指一个细胞发出的信息通过介质（又称配体）传递到另一个细胞并与靶细胞相应的受体相互作用，然后通过细胞信号转导产生胞内以系列生理生化变化。

2． 信号分子：传递信号的分子，是与细胞受体结合，改变受体的性质，引起一系列反应。

3． 受体：是一种能够识别和选择性结合某种配体（信号分子）的大分子，绝大多数已经鉴定的受体都是蛋白质且多为糖蛋白，少数受体是糖脂，有的受体是糖蛋白和糖脂组成的复合物。

4． 第二信使假说：胞外化学物质（第一信使）不能进入细胞，它作用于细胞表面受体，而导致产生胞内第二信使，从而激发一系列生化反应，最后产生一定的生理效应，第二信使的降解使其信号作用终止。

5． 分子开关：在细胞的信号通路中起正负反馈调节的蛋白。

6． G蛋白耦联受体：是指配体-受体复合物与靶蛋白（效应酶或通道蛋白）的作用要通过与G蛋白的耦联，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。

7． NO：是一种自由基性质的气体，具脂溶性，可快速扩散透过细胞质膜，到达相邻靶细胞发挥作用。

8． 腺苷酸环化酶：是相对分子质量为1.5×105的12次跨膜蛋白，胞质侧具有2个大而相似的催化结构域，跨膜区有2组整合结构域，每组含6个跨膜α螺旋。

9． 钙调蛋白：CaM 是真核细胞中普遍存在的钙离子应答蛋白，相对分子质量为16.7×103，多肽链由148个氨基酸残基组成，含4个结构域，每个结构域可结合一个钙离子。

10．离子通道耦联受体：是由多亚基组成的受体/离子通道复合体，本身既有信号（配体）结合位点，又是离子通道，其跨膜信号转导无需中间步骤，又称配体门离子通道或递质门离子通道。

11．受体酪氨酸激酶：又称酪氨酸蛋白激酶受体，是细胞表面一大类重要受体家族，迄今已鉴定有50余种，包括6个亚族。

12．受体酪氨酸磷酸酯酶：是一次性跨膜蛋白受体，受体胞内区具有蛋白酪氨酸磷酸酯酶的活性，胞外配体与受体结合激发该酶活性，使特异的胞内信号蛋白的磷酸酪氨酸残基脱磷酸化，因而在静止的细胞内维持被磷酸化的酪氨酸残基水平很低。

13．受体鸟甘酸环化酶：是一次跨膜蛋白受体，胞外段是配体结合域，胞内段为鸟甘酸环化酶催化结构域。

14．酪氨酸蛋白激酶联系的受体：本身不具有酶活力，但它的胞内段具有酪氨酸蛋白激酶的结合位点，也就是说它的活性依赖于非受体酪氨酸蛋白激酶。

15．细胞因子受体：是细胞表面一类很重要的受体。这类受体由两条或多条多肽链组成，其胞质结构域与胞质酪氨酸蛋白激酶（Jak）紧密结合。

16．整联蛋白：是细胞表面的跨膜蛋白，由α和β两个亚基组成的异二聚体，其胞外段具有多种细胞外基质组分的结合位点，包括纤连蛋白、胶原和蛋白聚糖。

17．酶连受体：通常与酶连接的细胞表面受体。

18．细胞骨架：用电子显微镜观察镜非离子去垢剂处理后的细胞，可以在细胞质内观察到一个复杂的纤维状网架结构体系，这种纤维状网架结构通常被称为细胞骨架。

19．微丝：由肌动蛋白组成的骨状纤维，又称肌动蛋白纤维。

20．细胞松弛素：是一组真菌的代谢产物，与微丝结合后可以将微丝切断，并结合在微丝末端阻抑肌动蛋白在该部位的聚合，但对微丝的解聚没有明显影响，因而用细胞松弛素处理细胞可以破坏微丝的网络结构，并组织细胞的运动。

21．踏车行为：在体外组装过程中有时可以见到微丝的正极由于肌动蛋白亚基的不断添加而延长，而负极则由于肌动蛋白亚基去组装而缩短，这一现象称为踏车行为。

22．应力纤维：在紧贴黏着斑的细胞质膜内侧有大量的微丝紧密排列成束，这种微丝束称为应力纤维。

23．分子发动机：将细胞内利用ATP功能，产生推动力，进行细胞内的物质运输或细胞运动的蛋白质分子称为分子发动机或马达蛋白。

24．骨骼肌细胞：又称肌纤维，是在胚胎期由大量的单核成肌细胞融合而成，但细胞核仍保留在肌纤维内。

25．肌钙蛋白：相对分子质量为80×103，含三个亚基，其中肌钙蛋白-C (Tn-C)能与Ca2+结合，Tn-T与原肌球蛋白有高度亲和力，Tn-I能抑制肌球蛋白马达结构域的ATPase的活性。

26．基体：是纤毛和鞭毛的微管组织中心，不过基体只含有一个中心粒而不是一对中心粒。基体又称动质体，负责鞭毛和纤毛的合成。

27．微管结合蛋白：通常都是单基因编码的，具有一个或数个与微管结合的结构域，具有稳定微管的作用。

28．驱动蛋白：最初是在鱿鱼神经元巨大轴突内发现的，它能运载膜性细胞器沿着微管向轴突的末梢移动。

29．中间纤维：又称中间丝，最初是在平滑肌细胞内发现的直径为10nm的绳索状结构。因其粗细介于肌细胞的粗肌丝和细肌丝之间，故命名为中间丝。

30．微管组织中心：存在于细胞质中决定微管在生理状态或实验处理解聚后重新组装的结构叫微管组织中心。

31．临界浓度：单体聚合和单体解离达到动态平衡时的单体蛋白浓度。

32．胞质分裂环：是有丝分裂末期在两个即将分裂的子细胞之间产生一个对细胞质其收缩作用的环。

33．原肌球蛋白：与肌动蛋白结合，作用是加强和稳定肌动蛋白丝，抑制肌动蛋白与肌球蛋白结合。

二．填空
1．细胞信号转导 控制细胞的生长和分泌 组织发生与形态
2．细胞间接触性依赖通讯 胚胎发育 组织内相邻细胞的分化命运
3．物理信号 亲脂性信号分子 甾类激素，甲状腺素 亲水性信号分子 神经递质，生长因子，肾上腺素
4．细胞内受体 细胞外受体 配体结合区 效应区 不同的效应
5．信号转导 胞内化学或物理的信号 细胞内预存蛋白活性或功能的改变，进而影响细胞功能和代谢 影响细胞内特殊蛋白的表达量
6．离子通道耦联受体 G蛋白耦联受体 酶连受体 离子通道耦联受体 神经、肌肉等可兴奋细胞 G蛋白耦联受体、酶连受体
7．保守 GTP结合蛋白 开关蛋白（由蛋白激酶/蛋白磷酸酶开启）
8．细胞表面受体、转承蛋白、信使蛋白、接头蛋白、放大和转导蛋白、传感蛋白、分歧蛋白、整合蛋白、潜在基因调控蛋白
9．激素激活的基因调控蛋白 蛋白质模式结合域 SH2 SH3 SH2 细胞间相互识别
10．特异性 放大作用 信号终止或下调 细胞对信号的整合作用
11．抑制性蛋白 非活化 抑制性蛋白从复合物上解离下来 DNA结合位点 配体结合功能域 转录激活功能域 DNA结合功能域
12．局部介质 鸟甘酸环化酶 舒张平滑肌

13．三聚体GTP结合调节 α β γ βγ 共价结合脂分子 细胞膜 α 分子开关
14．以cAMP为第二信使的信号通路 以IP3和DAG做为双信使的磷脂酰肌醇信号通路 G蛋白耦联离子通道的信号通路
15．蛋白激酶A PKA 四聚体 磷酸化靶蛋白分子上的特定丝氨酸/苏氨酸
16．磷脂酶C 引发储存在内质网中的钙离子转移到细胞质基质中，使胞质中游离钙离子浓度提高 亲水的催化活性中心 疏水的膜结合区 胞质溶胶 细胞质膜 钙离子 DAG 磷脂酰丝氨酸 对糖代谢的控制 参与基因表达
17．α βγ βγ亚基复合物
18．控制细胞生长、分化 SH2
19．小GTP结合蛋白 鸟甘酸释放因子（GRF）
20．促进许多导致细胞分裂基因的表达
21．机械结构功能 信号传递功能
22．收敛或者发散 专一性与相似性 信号放大与适度调整：对信号的适应 网络整合信息
23．肌动蛋白 αβγ肌动蛋白 ATP结合位点 镁离子结合位点 负极 正极
24．解离 大于 聚合 大于
25．细胞松弛素 鬼笔环肽
26．微丝结合蛋白 可溶性肌动蛋白的存在状态 微丝结合蛋白的种类及其存在状态
27．微丝束 交联蛋白
28．马达结构域 微丝 ATP酶 结构作用 粗肌丝
29．肌节 粗肌丝 细肌丝 肌球蛋白 肌动蛋白 原肌球蛋白 肌钙蛋白
30．α-微管蛋白 β-微管蛋白 α-微管蛋白 单管 二联管 三联管
31．一端
32．秋水仙素 紫杉醇
33．成对 一对 L 9 三联管 γ-微管蛋白 环状结构 负极端 正极端 β-微管蛋白
34．与微管结合 与其他微管结合
35．分子马达 水解ATP将化学能转变为机械能 驱动蛋白 胞质动力蛋白 肌球蛋白
36．从细胞外向细胞内 从细胞内向细胞外
37．水解ATP 微管 重链 轻链 运输小泡 细胞内介导沿微管从正极端向负极端的膜泡运输以及有丝分裂纺锤体动态结构
38．步行模型 尺蠖爬行模型
39．单体 二聚体
40．9+2 周围有9对二联体微管，中间有2个单体微管 9+0
二．简答
1．a.细胞通过分泌化学信号进行细胞间通讯，这是多细胞生物普遍采用的通讯方式
b.细胞间接触依赖性的通讯，指细胞间直接接触，通过与质膜结合的信号分子影响其他细胞
c.动物相邻细胞间形成间隙连接以及植物细胞间通过胞间连丝使细胞间相互沟通，通过交换小分子来实现代谢耦联或电耦联。

2．a.内分泌：由内分泌腺细胞产生的激素，分泌进入血液循环，作用于相应的靶细胞
b.旁分泌：信号细胞分泌局部化学介质释放到细胞外液中，作用于邻近的靶细胞
c.自分泌：细胞对其自身分泌的信号分子产生应答反应
d.通过化学突触传递神经信号：神经信号（神经递质或神经肽）通过突触传递影响靶细胞

3．a.直接诱导少数特殊基因转录的原初反应阶段
b.基因产物再活化其他基因，产生一种延迟的次级反应。这种反应对激素原初作用起放大效应

4．a.不同形式的胞外信号刺激首先被细胞表面特异性受体所识别，特异性是识别反应的主要特征，这源于信号分子与互补受体上的结合位点相适合。
b.胞外信号（第一信使）通过适当的分子开关机制实现信号的跨膜转导，产生细胞内第二信使或活化的信号蛋白。
c.信号放大：信号传递至胞内效应器蛋白，引发细胞内信号放大的级联反应。
d.细胞反应由于受体的脱敏或受体下调，启动反馈机制从而终止或降低细胞反应。

5．内源性NO由NOS催化合成后，扩散到邻近细胞，激活鸟甘酸环化酶，使cGMP的合成增多，cGMP作为第二信使分子激活cGMP依赖的蛋白激酶（GPKG），进而抑制肌动—肌球蛋白复合物的信号通路，导致平滑肌舒张。

6．a.激活：受体蛋白结合信号分子后，受体胞内区域激活与G蛋白结合，G蛋白的α亚基与GTP结合，从而使亚基构象发生改变，α亚基与β、γ亚基复合物发生分离，激活的α亚基与下游靶蛋白结合，进而使靶蛋白的功能被激活。
b.失活：激活的α亚基上的GTP发生水解，使该亚基本身失活，造成核靶蛋白解离，失活的α亚基又与βγ复合体结合，G蛋白失活。
7．通过细胞内生化代谢完成。
IP3：通过肌醇磷酸酯循环途径
DGA：通过两种途径终止其信使作用：a.被二酰基甘油激酶磷酸化为磷脂酸，进入肌醇磷脂循环；b.被二酰基甘油酯酶水解成单酯酰甘油

8．干扰素的结合使受体蛋白形成二聚体，受体上结合的Jak互相将“伙伴”受体上的Jak磷酸化，活化的Jak将受体磷酸化。受体的磷酸化为STAT的结合创造了停靠点，STAT通过其SH2结构域停靠在受体的磷酸酪氨酸之后，Jak将STAT磷酸化后，STAT脱离受体，通过各自的SH2结构域形成二聚体。STAT进入细胞核，与DNA和其他蛋白结合，调控基因表达。

9．a.维持细胞形态和物质运输

b.对细胞内细胞器定位起组织作用

10．a.动粒微管：连接染色体动粒与两极的微管
b.极微管：从两极发出，在纺锤体中部赤道区相互交错重叠的微管
c.星体微管：中心体周围呈辐射分布的微管

11．a.在细胞内位静态结构，一旦形成，长度不变
b.没有极性
c.不同类型的细胞中，中间纤维构成蛋白不一样，涉及到细胞类型

12．首先是细胞表面在它运动方向的前端伸出突起
第二是细胞伸出的突起与基质之间形成新的锚定位点（如黏着斑），使突起附着在基质表面
第三是细胞以附着点为支点向前移动
最后，位于细胞候补的附着点与基质脱离，细胞的尾部前移

四．论述
1．A.以cAMP为第二信使的信号通路
激活后的G蛋白的α亚基激活腺苷酸环化酶合成第二信使cAMP，cAMP激活蛋白激酶A，激活的PKA进入细胞核后：磷酸化激活CREB，激活的CREB与CBP结合，所形成的复合体结合在靶基因的调控序列上，刺激基因转录，调节某些基因的表达。
B.磷脂酰肌醇双信使信号通路
激活后的G蛋白的α亚基激活磷脂酶C促进双信使IP3和DAG的合成。IP3引发储存在内质网中的Ca2+转移到细胞质基质中，使细胞质中游离Ca2+浓度提高，刺激膜上Ca2+通道打开，使细胞内Ca2+量提升。DAG与Ca2+激活PKC，从而使下游蛋白磷酸化，促进一系列的细胞反应。

2．信号分子与无活性的受体酪氨酸激酶结合，使受体二聚化，从而激活激酶活性，使受体自身的酪氨酸磷酸化，Ras激活蛋白（如GRF）与磷酸化的酪氨酸残基结合发挥活性，使无活性的Ras蛋白结合GTP活化。活化的Ras蛋白与Raf的N端结构域结合并使其激活，活化的Raf结合并磷酸化另一种蛋白激酶MAPKK使其活化，MAPKK能磷酸化其唯一底物MAPK使之激活，活化的MAPK进入细胞核，可使许多底物蛋白的丝氨酸/苏氨酸残基磷酸化，包括调节细胞周期和细胞分化的特异性蛋白表达的转录因子，从而修饰它们的活性，对基因表达产生多种效应。

3．a.弯曲后的肌球蛋白头部结合ATP，减弱肌动蛋白与肌球蛋白的结合，进而导致肌球蛋白与肌动蛋白分开
b.ATP水解为ADP+Pi，但水解产物仍与肌球蛋白结合，获能的肌球蛋白头部发生旋转，垂直于肌动蛋白丝
c.在依赖于Ca2+的条件下，肌球蛋白头部与相邻的肌动蛋白丝结合
d.肌球蛋白头部发生构象变化，与肌动蛋白丝成45○角，拉动肌动蛋白丝导致肌动蛋白丝相对于肌球蛋白丝的滑动，在此过程中Pi和ADP相继释放

4．纤毛或鞭毛的运动是由轴丝动力蛋白所介导的相邻二联体微管之间的相互滑动所致。从一个二联体的A管伸出动力蛋白臂的马达结构域在相邻的二联体的B管上“行走”，其过程为：
a.A管动力蛋白头部与B管的接触促使动力蛋白结合的ATP水解，产物释放，同时造成头部角度改变。
b.新的ATP结合使动力蛋白头部与B管脱离。
c.ATP水解，其释放的能量使头部的角度复原。
d.带有水解产物的动力蛋白头部与B管上另一位点结合，开始又一次循环。
由于在任意时刻轴丝一侧的动力蛋白发挥活性，而另一侧的动力蛋白则处于失活状态，相邻的两联体之间的动力蛋白向两侧交替滑动将导致纤毛或鞭毛向不同的方向弯曲。

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