内质网的主要功能有哪些?答案: 内质网真核细胞中最多,也是适应能力最强的细胞器。通常占膜系统的50左右,占细胞体积的110左右,但不同类型或不同时期其含量变化较大。分为糙面内质网(rER)和光面内质网(sER),糙面内质网(rER)多呈扁囊状,排列较为整齐,是与核糖体共同形成的复合结构;光面内质网(sER)表面没有附着核糖体,分支管状,呈立体结构。 (1)糙面内质网的主要功能 ①蛋白质合成 在糙面内质网上,多肽链边延伸边穿过内质网膜进入内质网腔,合成的蛋白质主要包括:a.向细胞外分泌的蛋白质;b.膜的整合蛋白;c.细胞器中的可溶性驻留蛋白。 ②对蛋白质进行修饰与加工 修饰与加工包括:a.糖基化;b.二硫键的形成;c.蛋白质折叠和多亚基蛋白的装配;d.特异性的蛋白质水解切割;e.酰基化。 ③新生肽的折叠与组装 (2)光面内质网的主要功能 ①脂质的合成,光面内质网合成细胞所需的几乎全部膜脂,其中最主要的磷脂是磷脂酰胆碱。 ②肌质网(光面内质网),是储存Ca2+的细胞器,调节Ca2+。 (3)其他功能:①类固醇激素的合成;②肝的解毒作用;③储存钙离子等。解析:空5、论述题(40分,每题5分)1. 为什么说溶酶体是异质性细胞器?[南京师范大学2018研]答案: 溶酶体是单层膜围绕、内含多种酸性水解酶类的囊泡状细胞器,其主要功能是行使细胞内的消化作用。 溶酶体是一种动态变化的结构,它是异质性细胞器主要体现在溶酶体大小、形态、内含物质的不同。具体如下: (1)溶酶体大小的异质性:溶酶体的大小不仅在不同类型的细胞中不同,而且在同一类细胞的不同发育阶段往往也不同。溶酶体大小变化很大,直径一般0.25~0.8μm,最大的可超过1μm,最小的直径只有25~50nm。 (2)溶酶体形态的异质性:在显微镜下溶酶体一般呈球状或椭球状,但溶酶体在细胞内行使着消化的功能,需要不断地进行融合、内吞,形态是动态变化的。 (3)溶酶体内部物质的异质性,根据溶酶体生理功能的不同阶段可以将溶酶体分为3个阶段: ①初级溶酶体,初级溶酶体由高尔基体分泌而来,内含物均一,内含多种水解酶,但没有活性,只有在溶酶体破裂、其他物质进入时才有活性。 ②次级溶酶体,次级溶酶体内部包含水解酶和相应的底物,可分为异噬溶酶体和自噬溶酶体,前者消化的物质来自外源,后者消化的物质来自细胞本身的各种组分。 ③残体,又称后溶酶体,已失去酶活性,仅留未消化的残渣,残体可通过外排作用排出细胞,也可能留在细胞内逐年增多。解析:空2. 试述调控细胞周期的因素及分选机制。答案: 细胞增殖是一个多阶段,多因子参与的高低精确有序的活动过程,而这个过程是由不同基因严格按照时间顺序表达的结果,也是基因与环境因素相互作用的结果。细胞周期的调控严格有序、极其复杂的过程,涉及多个因子在多个层次上的作用,这些因子通常在细胞周期某个特定时期(调控点)起作用。 (1)细胞周期蛋白(cyclin)家族和细胞周期蛋白依赖激酶:cyclin家族有cyclinA、B、C、D、E、F、G、 H等。CdK家族有CdK1、CdK2、CdK3、CdK4、CdK5等。CdK与cyclin结合形成的复合物可参与磷酸化多种蛋白质,这些磷酸化蛋白在细胞周期中对DNA复制和有丝分裂事件起重要调节作用。 (2)促成熟因子(MPF)是一种在G2期合成能促进M期启动的调控因子。 (3)生长因子是一类与细胞膜上特异受体结合以调节细胞周期的多肽类物质,可来自细胞的自分泌或旁分泌。这些因子与其他受体结合后,通过信号传导途径,激活细胞内多种蛋白激酶,最终引起与细胞周期相关的蛋白质表达的改变进而调节细胞周期。 (4)抑素是一类细胞自身产生的对细胞周期过程有抑制作用的糖蛋白。 (5)RNA剪接因子SR蛋白及SR蛋白的特异性激酶。 (6)癌基因与抑癌基因:在一些逆转录病毒的基因组中,存在一些DNA序列,可促进细胞无限增殖而癌变,这些序列被称为病毒癌基因;许多细胞癌基因可编码一些生长因子受体。通过与生长因子结合参与细胞周期的调控或者癌基因产物直接参与细胞内信号传导进而参与细胞周期的调控;抑癌基因:正常细胞内,一类能抑制细胞恶性增殖的基因,称为抑癌基因,如Rb基因、p53基因等。解析:空3. 请设计一个实验证明线粒体蛋白合成之后进入了线粒体。答案: 可通过基因工程和分子生物学方法进行研究,主要过程如下: (1)克隆线粒体基质蛋白基因。 (2)在无细胞系统中合成酵母线粒体蛋白。 (3)检测分离后将合成的蛋白质分成两组,一组直接加入胰蛋白酶,另一组先加入线粒体,然后再用胰蛋白酶蛋白酶处理。 (4)结果分析:如果加入线粒体的一组中的蛋白质对胰蛋白酶具有抗性,而不加线粒体的一组中蛋白质被胰蛋白酶水解,即可证明加入线粒体后,线粒体蛋白进入了线粒体。因为胰蛋白酶是水溶性的酶,不能进入线粒体,所以对胰蛋白酶的抗性说明线粒体蛋白进入了线粒体从而得到保护。解析:空4. 试设计至少两个实验证明膜蛋白的流动性。答案: (1)荧光抗体免疫标记实验 用抗鼠细胞膜蛋白的荧光抗体(显绿色荧光)和抗人细胞膜蛋白的荧光抗体(显红色荧光)分别标记小鼠和人的细胞表面,然后用灭活的仙台病毒处理使两种细胞融合,10 min后不同颜色的荧光在融合细胞表面开始扩散,40 min后已分辨不出融合细胞表面绿色荧光或红色荧光区域,如加上不同的滤光片则可观察到红色荧光或绿色荧光都均匀地分布在融合细胞表面。此实验清楚地显示了与抗体结合的膜蛋白在质膜上的运动。 (2)光脱色荧光恢复技术 首先用荧光物质标记膜蛋白或膜脂,然后用激光束照射细胞表面某一区域,使被照射区域的荧光淬灭变暗形成一个漂白斑。由于膜的流动性,漂白斑周围的荧光物质随着膜蛋白或膜脂的流动逐渐将漂白斑覆盖,使淬灭区域的亮度逐渐增加,最后恢复到与周围的荧光强度相等。这种方法不仅能够证明膜的流动性,同时也能测量膜蛋白扩散的速率。解析:空5. 试述膜泡运输的类型。答案: 膜泡运输是真核细胞中普遍存在的蛋白质运输的特有方式,其转运过程中涉及蛋白质本身的修饰、加工和组装,以及多种不同膜泡靶向运输及其复杂的调控过程。完成细胞内的膜泡运输至少需要10种运输小泡,每种小泡表面都有特殊的标志以保证将转运的物质运至特定的细胞部位。目前发现三种不同类型的有被小泡具有不同的物质运输作用: (1)网格蛋白有被小泡,负责蛋白质从高尔基体TGN向质膜、胞内体或溶酶体和植物液泡的运输,另外,在受体介导的细胞内吞途径中也负责将物质从质膜运往细胞质中,以及从胞内体到溶酶体的运输; (2)COPⅡ衣被小泡,主要介导从内质网到高尔基体的物质运输; (3)COPⅠ衣被小泡,负责回收、转运内质网逃逸蛋白(escaped proteins)返回内质网。内质网向高尔基体输送运输小泡时,一部分自身的蛋白质也不可避免地被运送到了高尔基体,如不进行回收则内质网因为磷脂和某些蛋白质的匮乏而停止工作。现已发现,内质网的正常驻留蛋白,不管在腔中还是在膜上,它们在C端含有一段(KDEL)回收信号序列。如果它们被意外地逃逸进入转运泡从内质网运至高尔基体cis面,则cis面的膜结合受体蛋白将识别并结合逃逸蛋白的回收信号,形成COPⅠ衣被小泡将它们返回内质网。 (4)三种运输被膜泡的比较如下表所示。 表 三种不同有被膜泡的结构组分、运行方式和生理作用的比较答案:错误解析:正常细胞发生癌变后,与癌细胞恶性增殖、扩散等过程相关的蛋白成分会过表达,从而使得粗面内质网的数目增多,附着核糖体的数目增多。9. 基因扩增的结果是某些特定基因的拷贝数增加。( )答案:正确解析:基因扩增是指细胞中某些基因的拷贝数专一性地大量增加的现象。10. 细胞质基质之中的蛋白质都呈溶解状存在。( )答案:错误解析:在细胞质基质中的多数蛋白质包括水溶性蛋白质,并不是以溶解状态存在的,而是直接或间接与细胞质骨架结合或与生物膜结合。11. 质膜对K+的通透性大于Na+是静息电位产生的主要原因。( )答案:正确解析:当细胞处于静息状态,质膜对K+的通透性比其他离子大,随着正电荷转移到细胞外而留下胞内的非平衡负电荷,结果是膜外正离子过量和膜内负离子过量,从而产生静息电位。12. 荚膜是细胞膜的特殊结构,可以理解成是细胞膜的特殊区域。( )答案:错误解析:荚膜是某些细菌细胞表面的特殊结构,是位于细胞壁表面的一层松散的黏液物质。13. 细胞壁可以看作是高等植物细胞的胞外基质,但它仅仅起支持与保护作用。( )答案:错误解析:细胞壁不仅起支持与保护作用,而且其中的某些寡糖具有信号分子的作用。14. 真核生物的18S、28S和5S的rRNA属于同一个转录单位,先转录成一个45S的前体,然后边加工边装配核糖体的大、小两个亚基。( )答案:错误解析:真核生物的18S、28S和5.8S的rRNA属于同一个转录单位。15. 叶绿体中,类囊体膜两侧也存在较高的电位差。( )答案:错误解析:叶绿体中,类囊体膜不能使质子自由通过,所以导致膜两侧的浓度差别较大。16. 参与信号转导的受体都是膜蛋白。( )答案:错误解析:细胞内受体则是胞浆蛋白。.