细胞问答题(4)

1) 结构特征: 高尔基复合体由成摞的囊泡叠置而成。。囊泡的边缘部分连接有许多大小不等的表面光滑的小管网，其周围还存在有衣被小泡和无被小泡。一个成摞存在的囊泡又称为分散高尔基体，由5～8层囊泡组成, 构成了高尔基复合体的主体结构。 分散高尔基体在结构和生化成分上具有极性，和内质网临近的近核一侧，囊泡弯曲呈凸面, 称为形成面或顺面；在远核的一侧， 囊泡呈凹面，称为成熟面或反面。从顺面到反面，囊泡膜的厚度逐渐增大。 2) 功能： (1) 形成和包装分泌物； (2) 蛋白质和脂类的糖基化； (3) 蛋白质的加工改造； (4) 细胞内的膜泡运输； (5) 膜的转化。

高尔基复合体在内膜系统中处于中介地位, 它在对细胞内合成物质的修饰和改造中具有重作用。许多重要大分子的运输和分泌都要通过高尔基复合体。 8、蛋白质的糖基化的基本类型、特征及生物学意义是什么？

蛋白质的糖基化在糖基转移酶（glycosyltransferase）作用下发生在ER腔面 1）基本类型： N－连接糖基化（Asn）；O－氧连接糖基化（Ser/Thr）

3)蛋白质糖基化的特点及其生物学意义 ⑴糖蛋白寡糖链的合成与加工都没有模板，靠不同的酶在细胞不同间隔中经历复杂的加工过程才能完成。 ⑵糖基化的主要作用是蛋白质在成熟过程中折叠成正确构象和增加蛋白质的稳定性；多羟基糖侧链影响蛋白质的水溶性及蛋白质所带电荷的性质。对多数分选的蛋白质来说，糖基化并非作为蛋白质的分选信号。

⑶进化上的意义：寡糖链具有一定的刚性，从而限制了其它大分子接近细胞表面的膜蛋白，这就可能使真核细胞的祖先具有一个保护性的外被，同时又不象细胞壁那样限制细胞的形状与运动。

9. 糙面内质网和光面内质网在细胞的生命活动中各自承担了什么样的角色？

1) 糙面内质网： (1) 蛋白质的合成； (2) 合成蛋白质的修饰与加工； (3) 膜的生成； (4) 物质的运输； (5) 贮积钙离子。 2) 光面内质网： (1) 脂类的合成； (2) 解毒作用(3) 糖原代谢。 10. 糙面内质网上所进行的糖基化的机制如何？其添加的寡糖链又有什么特点？

1) 糖基化的机制 (1) Asn；N-连接； (2) 寡糖链已预先合成； (3) 以焦磷酸键连在跨膜的磷酸多萜醇上； (4) 新生肽链一旦出现Asn残基，糖基转移酶以焦磷酸键的能量将寡糖链从磷酸多萜醇上转移至多肽链的Asn残基上； 2) 添加的寡糖链特点：寡糖链可分为两部分，一部分称为核心区，该区在各种寡糖链中均是相同的, 且与天冬酰胺残基直接相连的第一个糖总是N-乙酰葡萄糖胺；另一部分称为末端区，该区在各种寡糖链中是不同的； 11. 在高尔基复合体上所进行的糖基化与内质网有何不同？

1) 不同：在糙面内质网上进行的糖基化修饰大多为N-连接的糖基化，寡糖链与天冬酰胺的氨基基团相连，在内质网上添加上的寡糖链可分为两部分，一部分称为核心区，该区在各种寡糖链中均是相同的, 且与天冬酰胺残基直接相连的第一个糖总是N-乙酰葡萄糖胺；另一部分称为末端区，该区在各种寡糖链中是不同的。在高尔基复合体上进行的糖基化主要是O-

连接的糖基化，寡糖链与丝氨酸、苏氨酸和羟赖氨酸的羟基基团相连，加工修饰只发生在寡糖链的末端区，核心区保持不变。

12. 高尔基复合体在蛋白质的加工、分拣、膜泡运输和膜转化中各承担了什么样的角色？其间的关系又如何？

1) 高尔基复合体是蛋白质的加工、分拣的细胞器之一，与内膜系统的其它成分共同参与了膜泡运输和膜转化。

2)内质网的特定区域形成的有被小泡，将所合成的正确折叠和正确组装的蛋白质运往高尔基复合体进行加工、修饰，根据蛋白质所带有的分拣信号，反面高尔基网络对蛋白质分拣，将不同命运的蛋白质分拣开来，并经膜泡运输将其运输至其靶部位。在膜泡运输过程中完成了膜的转化。

13. 高尔基复合体各部囊泡在组化反应上的差异，说明了一个什么问题？与其生物学功能之间又有什么关系？

1) 利用专一性标记酶和组织化学方法的研究结果表明，高尔基池中含有许多加工寡糖链的酶, 包括甘露糖转移酶、N-乙酰半乳糖转移酶、N-乙酰葡萄糖胺转移酶、岩藻糖转移酶、半乳糖转移酶以及唾液酸转移酶；处于不同部位的高尔基池所含有的糖基转移酶的种类不同： (1) 形成面的池含有使甘露糖和N-乙酰半乳糖糖基化酶， (2) 中部区域的池含有向寡糖链上转接N-乙酰葡萄糖胺的酶,

(3) 成熟面的池则含有向寡糖链上移接唾液酸、半乳糖和岩藻糖的酶。

2) 这些糖基转移酶的作用是把寡糖转移到蛋白质上，形成糖蛋白,从而可以看出，高尔基复合体的各部囊泡在功能上高度分区化, 处于不同部位的高尔基囊泡所含有的加工寡糖链的糖基转移酶的种类不同，因此，从形成面到成熟面的囊泡是按照一定顺序对寡糖链进行加工的。先参与对寡糖链加工的酶位置偏向于顺面，而后参与加工的酶偏向于反面。这种顺序性加工可能有利于糖蛋白的分拣，从而使高尔基复合体能对不同的糖蛋白进行分别包装，使其具有不同的命运。

6.为什么说高尔基体是一种极性细胞器？

极性包含两层含义：结构上的极性和功能上的极性。 结构上的极性：高尔基体可分为几个不同的功能区室。（1）靠近内质网的一面是由一些管状囊泡形成的网络结构，称为顺面，又称顺面高尔基网络（CGN）（2）高尔基体中间膜囊由扁平囊和管道组成，形成不同的区室，但功能上是连续的、完整的膜体系。多数糖基修饰、糖脂的形成，

以及与高尔基体有关的多糖的合成都发生在中间膜囊中（3）反面高尔基网络（TGN），是高尔基复合体最外面一侧的管状和小泡状物质组成的网络解耦，是高尔基复合体的组成部分，并且是最后的区室。它的主要功能是参与蛋白质的分类与包装，并输出高尔基体。

功能上的极性：高尔基体虽然是由膜囊构成的复合体，但是不同的膜囊有不同的功能，上一道工序完成了，才能进行下一道，即为高尔基体的功能极性。

14、溶酶体是怎样发生的？它有哪些基本功能？ 1）发生途径：

2）基本功能

⑴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，防御功能（病原体感染刺激单核细胞分化成巨噬细胞而吞噬、消化） ⑵作为细胞内的消化“器官”为细胞提供营养；

⑶分泌腺细胞中，溶酶体摄入分泌颗粒参与分泌过程的调节 ⑷参与清除赘生组织或退行性变化的细胞；

⑸受精过程中的精子的顶体（acrosome）反应。

15、溶酶体一旦发生异常，会引起什么样的疾病？各对机体又有什么影响呢？

1) 贮积病： 溶酶体酶缺失和异常时，某些物质不能被消化降解, 而遗留在溶酶体内, 便会影响细胞的代谢功能, 引发疾病(贮积病)，甚至导致机体的死亡 2) 类风湿关节炎(rheumatoid arthritis)： 该种病人的溶酶体膜的脆性增加，溶酶体酶被释放到关节处的细胞间质中，使骨组织受到侵蚀，引起炎症。

16、过氧化物酶体与溶酶体有哪些区别？怎样理解过氧化物酶体是异质性的细胞器？

1）区别：过氧化物酶体和初级溶酶体的形态与大小类似，但过氧化物酶体中的尿酸氧化酶等常形成晶格状结构，可作为电镜下识别的主要特征。

2）异质性：在不同生物细胞中以及单细胞生物的不同个体中的溶酶体，所含酶的种类及其行使的功能都有所不同，因此说过氧化物酶体是异质性的细胞器。 17、过氧化物酶体的功能是什么？ 细胞中过氧化物酶体的功能：

1) 是细胞内糖、脂和氮的重要代谢部位。 2) 参与了长链脂肪酸的降解，乙醚磷脂和胆汁酸的生物合成，胆固醇、多胺、草酸盐、植烷酸、二羧酸以及几种药物等的代谢转换。 3) 在植物细胞中，过氧化物酶体是乙醇酸氧化的场所。 18、溶酶体酶如何经M6P分选途径进行分选？ 溶酶体形成的M6P分选途径的主要过程是：具有M6P标记的溶酶体酶在反面高尔基体网络与受体结合后，在网格蛋白帮助下形成具有网格蛋白外被的溶酶体酶分泌小泡，网格蛋白解聚后的溶酶体酶分泌小泡与内体融合，与M6P受体结合的溶酶体酶与受体脱离，释放到内体中；接着，由次级内体中的磷酸酶使溶酶体酶脱磷酸，防止溶酶体酶与M6P受体重新结合。融合后的次级内体可以通过出芽形成两种类型的小跑，一种含有溶酶体酶蛋白但不含M6P受体，即是成熟的溶酶体；另一种小泡只含有M6P受体，不含有酶，它们主要是同反面高尔基体膜融合。

19、微体（过氧化物酶体）与溶酶体有何异同点？ 异同点:

(1) 相同点：由一层单位膜膜包围；为一类异质性细胞器。 (2) 不同点：

20、试述内质网的主要功能及其质量监控作用。

蛋白质合成：RER合成分泌蛋白、膜整合蛋白及细胞器可溶性驻留蛋白 脂质的合成：合成脂质的酶几乎都定位于SER的细胞基质侧，在合成后几分钟内即借助磷脂转位蛋白/转位酶由细胞质基质侧转到ER腔面。 脂质转运；蛋白质的修饰与加工：发生在分选前； 蛋白质折叠与多亚基装配； 其他功能 解毒：肝细胞SER使有毒物质从脂溶性转变为水溶性排除；调节脂质Ca2+浓度：骨骼肌与心肌SER；合成类固醇激素：SER。 21、标志或特征酶总结。 溶酶体的标志酶是酸性磷酸酶；高尔基体的特征酶是糖基转移酶；过氧化物酶体的标志酶是过氧化氢酶；线粒体外膜的标志酶是单胺氧化酶，膜间隙的标志酶是腺苷酸激酶，内膜的标志酶是细胞色素C氧化酶，基质中的标志酶是苹果酸脱氢酶；核糖体中最主要的活性部位是肽酰转移酶的催化位点。

第八章：蛋白质的分选与膜泡运输

1、何谓蛋白质的分选？及细胞内膜泡运输的概况、类型及各自主要功能。

1）蛋白质分选概念：蛋白质在细胞质基质中开始合成，在细胞质基质中或运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，这一过程称为蛋白质的分选或定向运转。 2）膜泡运输的类型及其特点： ⑴网格蛋白有被小泡的运输，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运输。从TGN区出芽并由网格蛋白包被形成转运泡。

⑵COPⅡ有被小泡的运输，负责从内质网到高尔基体的物质运输。由5种蛋白亚基组成的蛋白包被COPⅡ小泡，具有对转运物质的选择性并使之浓缩。选择性体现在a. COPⅡ小泡能识别并结合跨膜内质网胞质面一端的信号序列；b. 跨膜内质网蛋白的一端作为受体与ER腔的可溶性蛋白结合。

⑶COPⅠ有被小泡的运输，负责回收、转运内质网逃逸蛋白返回内质网。逃逸的内质网蛋白的回收是通过回收信号介导的特异性受体完成，这类受体能以COPⅠ有被小泡的形式捕获逃逸分子，并将其回收到内质网。

2、试述分泌蛋白的合成、加工及转运途径。 答：分为6个阶段：（1）核糖体阶段，包括分泌型蛋白质的合成和蛋白质跨膜转运（2）内质网运输阶段，包括分泌蛋白腔内运输、蛋白质糖基化等粗加工和储存（3）细胞质基质运输阶段，

分泌蛋白与小泡形成脱离糙面内质网移向高尔基复合体，与其顺面扁平囊融合（4）高尔基复合体加工修饰阶段，分泌蛋白质在高尔基复合体的扁平囊内进行加工，然后以大囊泡的形式进入细胞质基质（5）细胞内储存阶段，大囊泡进一步浓缩、发育成分泌泡，向质膜移动，

等待释放（6）胞吐阶段，分泌泡与质膜融合，将分泌蛋白释放到胞外。、 3、怎样理解细胞结构组装的生物学意义？

细胞结构装配的方式：自我装配（self-assembly）、协助装配（aided-assembly）、直接装配（direct-assembly）、复合物与细胞结构体系的组装。 生物学意义：

1）减少和校正蛋白质合成中出现错误； 2）可大大减少所需要的遗传物质信息量； 3）通过装配与去装配更容易调节与控制多种生物学过程。 分子“伴侣”（molecular chaperones）概念： 细胞中的某些蛋白质分子可以识别正在合成的多肽或部分折叠的多肽并与多肽的某些部位相结合，从而帮助这些多肽转运、折叠或装配，这一类分子本身并不参与最终产物的形成，因此称为分子“伴侣”。 4、何谓分泌性蛋白合成的信号肽学说，涉及的主要组分如何协同作用？

决定特定的核糖体与内质网膜结合的信息包含在新生多肽链氨基末端的节段里，起信号作用，称信号肽，决定核糖体与内质网膜的相互作用，协助多肽链横穿内质网膜的转运。 第九章：细胞信号转导

1、如何理解细胞信号系统及其功能？细胞以哪些方式进行通讯？各种方式之间有何不同？ 细胞通讯是指一个细胞发出的信息通过介质传递到另一个细胞产生相应的反应。 1）细胞的通讯方式 ,细胞以三种方式进行通讯：⑴细胞通过分泌化学信号进行细胞间相互通讯，这是多细胞生物包括动植物最普遍采用的通讯方式；⑵细胞间接触性依赖的通讯，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；⑶细胞间形成间隙连接使细胞质相互沟通，通过交换小分子来实现代谢偶联或电偶联。 2）细胞通讯方式之间不同点

⑴通过细胞分泌化学信号的通讯方式：细胞间的通讯需要细胞分泌化学信号；

⑵细胞接触性依赖的通讯方式：细胞间直接接触，不需要分泌的化学信号分子的释放，是通过与质膜结合的信号分子与其相接触的靶细胞质膜上的受体分子相结合，影响其他细胞。 ⑶细胞间隙连接的通讯方式：细胞间通过孔隙交换小分子实现代谢偶联或电偶联。 2、细胞有哪几种方式通过分泌化学信号进行细胞间相互通讯？

内分泌：由内分泌细胞分泌信号分子（激素）到血液中，通过血液循环运送到体内各个部位，作用于靶细胞；

创伤或感染组织刺激细胞增殖以恢复功能具有重要意义； 质产生反应，常见于病理如肿瘤细胞的合成和释放生长因子刺激自身，导致肿瘤细胞的增殖失控；

神经信号通过动作电位的形式沿轴突以高达100m/s的速度传至末梢，刺激突触前突起终末分泌化学信号（神经递质或神经肽），快速扩散，实现电信号－化学信号－电信号转换和传导。

3、何谓信号传递中的分子开关蛋白？举例说明其作用机制。

分子开关蛋白的概念：具有可逆磷酸化控制的蛋白激酶称为分子开关蛋白。

分子开关的蛋白有两类：1）通过磷酸化传递信号的开关蛋白：其活性由蛋白激酶使之磷酸化而开启，由蛋白磷酸酯酶使之去磷酸化而关闭；2）通过结合蛋白传递信号的分子开关蛋白：由GTP结合蛋白组成，结合GTP而活化，结合GDP而失活。

作用机制：如NO（包内第二信使分子）在导致血管平滑肌舒张中的作用机制，即NO导致靶细胞内的可溶性鸟苷酸活化，血管内皮细胞释放NO，应答神经终末的刺激，NO扩散进入靶细胞与靶蛋白结合，快速导致血管平滑肌的舒张，从而引起血管扩张、血流畅通。 4、简要说明G蛋白偶联受体介导的信号通路有何特点。（效应蛋白、第二信使、生物学功能）

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