南開大學細胞生物學我的復習題

1、G蛋白課件：G蛋白是三聚體鳥甘酸（GTP）結合調節(jié)蛋白的簡稱，其特征是：①位于質膜胞漿一側，由aB丫三個亞基構成異聚體；②a亞基本身具有GTP酶活性，而BY二聚體通過共價結合錨于膜上起穩(wěn)定作用。③起著分子開關作用。在信號轉到過程中，當G蛋白a亞基與GDP結合，處于關閉狀態(tài)；當胞外配體與受體結合形成復合物時，導致受體胞內結構域與G蛋白a亞基偶聯(lián)，促使與之結合的GDP被GTP交換而被激活，即處于開啟態(tài)，從而傳遞信號。G蛋白可分為三類：即Gs家族、Gi家族和Gq家族，這一分類是基于組成G蛋白的a亞單位的結構與活性。對效應蛋白起激活作用的a亞單位為as亞單位，由此亞單位構成的G蛋白則為Gs蛋白；對效應蛋白起抑制作用的a亞單位為ai亞單位，由此構成的G蛋白則為Gi蛋白。對Gq家族的功能尚不完全清楚。G蛋白：G蛋白的全稱是鳥甘酸結合蛋白，但通常所說的G蛋白是指信號轉導途徑中與受體偶聯(lián)的鳥甘酸結合蛋白。由aBY等三個不同的亞單位構成異聚體，具有結合GTP或GDP的能力、具有GTP酶的活性，能將與之結合的GTP分解形成GDP；最后是其本身的構象改變可進一步激活效應蛋白，使后者活化，實現(xiàn)把細胞外的信號傳遞到細胞內的過程。G蛋白：又稱為GTP結合調節(jié)蛋白，是耦聯(lián)受體接受信號與第二信使的產生之間的膜上信號轉換系統(tǒng)，故又稱耦聯(lián)蛋白質或信號轉換蛋白。曲、B和丫三個亞基組成。G蛋白的耦聯(lián)功能靠GTP的結合蛋白或水解產生的變構作用完成，當G蛋白與受體結合而結合時，它就同時結合上GTP，繼而觸發(fā)效應器，把胞外信號轉換為胞內信號，而當GTP水解為GDP后，G蛋白就回到原處構象，失去信號轉換的功能。G蛋白耦聯(lián)受體：指配體-受體復合物與靶蛋白（酶或離子通道）的作用要通過與GTP結合的調節(jié)蛋白（G蛋白）的耦聯(lián)，在細胞內產生第二信使,才能將外界信號跨膜傳遞到細胞內影響細胞的行為受體.2、電子傳遞鏈即呼吸鏈，主要由四種酶復合體組成，分布于內膜上，按一定的順序排列，進行電子和氫的傳遞，并釋放出能量。3、細胞外基質細胞外基質是指分布于細胞外空間，由細胞分泌的蛋白質和多糖所構成的網(wǎng)絡結構。細胞外基質將細胞粘在一起構成組織，提供一個細胞外網(wǎng)架，在組織中或組織之間起支持作用。4、錨定連接通過細胞骨架系統(tǒng)將細胞與相鄰細胞或細胞與基質之間連接起來。根據(jù)直接參與細胞連接的骨架纖維的性質不同，錨定連接又分為與中間纖維相關的錨定連接（橋粒和半橋粒）和與肌動蛋白纖維連接（粘著帶和粘著斑）。粘著帶以微絲（肌動細胞與細胞的黏著連接粘著帶鈣粘著蛋白與鈣蛋白）作為錨膜內側平行排列的微絲束通過紐帶細胞附著和支持15--20nm蛋白的連結定部位蛋白與跨膜蛋白連接形成跨膜網(wǎng)架引起信號轉導的間隙肌動蛋白鈣依賴性將細胞與細胞外基質連接起來；粘著斑細胞與細胞外基質進行連接，實際上是受體與配體的結合。整聯(lián)蛋白與細胞質中纖粘連蛋白結橋粒以中等纖維作為錨定部位相鄰兩個細胞的連接，存在于承受強拉力的組織中斑上有中間絲相連連接相鄰細胞的中間絲支持組織并抵抗外界壓力約30nm鈣離子依賴性的粘合蛋白半橋粒與細胞外基質的連接僅在細胞基底面處形成致密斑，將上皮細胞固定到基底膜上形態(tài)上僅橋粒的一半膜蛋白一整聯(lián)冏5、協(xié)助擴散課件：是借助于載體蛋白進出細胞的運輸方式。有些物質盡管在膜兩側存在濃度差，但還必須借助細胞膜上的運輸?shù)鞍椎膸椭拍芡ㄟ^細胞膜。［凡是借助于跨膜蛋白并順濃度梯度進行物質運輸而不消耗代謝能的方式稱為協(xié)助擴散。］大多數(shù)代謝所需的物質，尤其是不溶于脂類的物質。如糖、氨基酸、金屬離子等都以這種方式進行運輸。協(xié)助擴散也稱促進擴散(faciliatieddiffusion)，其運輸特點是：①比自由擴散轉運速率高；②存在最大轉運速率；在一定限度內，運輸速率同物質濃度成正比。如超過一定限度，濃度再增加，運輸也不再增加。這是因為膜上載體蛋白的結合位點已達飽和；③有特異性，即與特定溶質結合。6、核定位信號(nuclearlocalizationsignal,NLS)親核蛋白上帶有的一段特殊的氨基酸序列，這些特殊短肽保證了親核蛋白質能通過核孔復合體被轉運到細胞核內.這段具有“定向“，“定位”作同的序列被稱為核定位信號。NLS是存在于親核蛋白內的一些短的氨基酸序列片段，富含堿性氨基酸殘基，如Lys、Arg，此外還常含有Pro。NLS的氨基酸殘基片段可以是一段連續(xù)的序列(T抗原)，也可以分成兩段，兩段之間間隔約10個氨基酸殘基(核質蛋白)。NLS序列可存在于親核蛋白的不同部位，在指導完成核輸入后并不被切除。NLS只是親核蛋白入核的一個必要條件而非充分條件.7、次級溶酶體次級溶酶體是初級溶酶體與細胞內的自噬泡、胞飲泡、或吞噬泡融合形成的復合體，分別稱之為自噬溶酶體和異噬溶酶體，二者都是進行消化作用的溶酶體。次級溶酶體secondarylysosome此類溶酶體中含有水解酶和相應的底物，是一種將要或正在消化作用的溶酶體。根據(jù)所消化物質的來源，分為自噬性溶酶體與異噬性溶酶體。8、化學滲透假說化學滲透假說：是1961年由Mitchell等提出的，用來解釋氧化磷酸化耦連機理學說。該假說的主要內容是：呼吸鏈的各組分在線粒體內膜中的分布式不對稱的，當高能電子在膜中沿呼吸鏈傳遞時，所釋放的能量能將H+從膜基質側泵至膜間隙，由于膜對質子是不通透的，從而使膜間隙的H+濃度高于基質，因而在內膜的兩側形成電化學質子梯度。在這個梯度驅動下，H+穿過內膜上的ATP合成酶流回到基質中，其能量促使ADP和Pi合成ATP,從而使體內能源物質氧化釋放的化學能通過轉變成滲透后，再轉移到ATP中的過程。電子傳遞鏈各組分在線粒體內膜中不對稱分布，當高能電子沿其傳遞時，所釋放的能量將H+從基質泵到膜間隙，形成H+電化學梯度（實驗證據(jù)）。在這個梯度驅使下，H+穿過ATP合成酶回到基質，同時合成ATP,電化學梯度中蘊藏的能量儲存到ATP高能磷酸鍵。9、中間纖維指細胞骨架中直徑（10nm）介于粗肌絲和細肌絲之間的一種纖維結構,其成分比微絲和微管復雜。中間纖維也沒有極性。中間纖維的功能。中間纖維在胞質中形成精細發(fā)達的纖維網(wǎng)絡，外與細胞膜及細胞外基質相連，中間與微絲微管和細胞器相連，內與細胞核內的核纖層相連，因此中間纖維也具有多種功能。但由于到目前為止還沒有找到其特異性的工具藥物，因此對其功能還了解得比較少，但一般認為中間纖維具有以下功能：1）增強細胞機械應力。中間纖維的主要功能是支持細胞對抗機械力，這一功能對表皮細胞來說特別重要，如有一種稱為大泡性表皮松懈癥的遺傳病，即由于角蛋白基因發(fā)生突變造成的。病人的表皮基底細胞中的角蛋白絲網(wǎng)受到破壞，使皮膚很容易受到機械損傷，輕輕一碰即可使皮膚松懈脫落。2）保持細胞的整體性。中間纖維在從細胞核到細胞膜和細胞外基質的貫穿整個細胞的結構系統(tǒng)中起著廣泛的骨架功能，該骨架具有一定的可塑性，對維持細胞質的整體結構和細胞機械強度有重要作用。3）參與橋粒和半橋粒的形成，參與相鄰細胞間、細胞與基膜間的連接結構的形成。10、核仁周期在細胞周期中，核仁是一種高度動態(tài)的結構，細胞進入有絲分裂時，核仁變小，在前期結束時隨著染色質凝集，核仁解體，所有RNA合成停止；在有絲分裂末期，rRNA合成重新開始，形成小的分散的前核仁體，到G1完成核仁重建。這一動態(tài)過程稱為核仁周期。11、溶酶體（lysosome）是由單層膜圍繞、內含多種酸水解酶類的囊泡狀細胞器，其主要功能是進行細胞內的消化作用。根據(jù)其所處的完成生理功能的不同階段，可分為初級溶酶體、次級溶酶體和殘余體。溶酶體有何結構特點？其分類如何？溶酶體有何生理功能？（1）溶酶體（lysosome）是單層膜圍繞、內含多種酸性水解酶類的、不同形態(tài)大小，執(zhí)行不同生理功能的一類異質性的囊泡狀細胞器。膜上有微小的質子泵可以把質子從細胞質基質內蹦到里面，所以是酸性環(huán)境膜上有好多運載蛋白標志酶是酸性磷酸酶（2）分類：1〉、初級溶酶體：球形，內容物均一，不含有明顯的顆粒物質，外面有一層質蛋白膜圍繞2〉、次級溶酶體：初級溶酶體與細胞內的自噬泡、胞飲泡、或吞噬泡融合形成的復合體，分別稱之為自噬溶酶體和異噬溶酶體，二者都是進行消化作用的溶酶體3〉、殘余小體：未被消化的物質殘存在溶酶體中形成，可通過類似胞吐的方式將內容物排出細胞。（1）功能：1〉、清除無用的生物大分子、衰老的細胞器及衰老損傷和死亡的細胞2〉、防御功能（病原體感染刺激單核細胞分化成巨噬細胞而吞噬、消化）3〉、其它重要的生理功能作為細胞內的消化“器官”為細胞提供營養(yǎng)；分泌腺細胞中，溶酶體攝入分泌顆粒參與分泌過程的調節(jié)；參與清除贅生組織或退行性變化的細胞；

受精過程中的精子的頂體(acrosome)反應。溶酶體是怎樣發(fā)生的？溶酶體酶的合成及N-連接的糖基化修飾(RER)高爾基體cis膜囊寡糖鏈上的甘露糖殘基磷酸化N-乙酰葡萄糖胺磷酸轉移酶磷酸葡萄糖甘酶M6P磷酸化識別信號：信號斑高爾基體trans-膜囊和TGN膜(M6P受體)溶酶體酶分選與局部濃縮以出芽的方式轉運到前溶酶體發(fā)生途徑12、微管組織中心(microtubuleorganizingcenter,MTOC)指微管在生理狀態(tài)或實驗處理解聚后重新裝配的發(fā)生處。它不但決定微管的裝配，而且還決定微管的極性。如動物細胞的中心體即為其微管組織中心。微管在生理狀態(tài)或實驗處理解聚后重新裝配的發(fā)生處稱為微管組織中心13、細胞凋亡細胞凋亡是一個主動的由基因決定的自動結束生命的過程。由于細胞凋亡受到嚴格的由遺傳機制決定的程序性調控，所以也常常被稱為細胞編程性死亡(programmedcelldeath，PCD)。細胞凋亡對于多細胞生物個體發(fā)育的正常進行，自穩(wěn)平衡的保持以及抵御外界各種因素的干擾方面都起著非常關鍵的作用。又叫程序性細胞死亡(programmedcelldeathPCD)是一種基因指導的細胞自我消亡方式，有以下特點：細胞以出芽的方式形成許多凋亡小體。凋亡小體內有結構完整的細胞器，還有凝縮的染色體，可被鄰近細胞吞噬消化，因為始終有膜封閉，沒有內容物釋放，不引起炎癥。線粒體無變化，溶酶體活性不增加。內切酶活化，DNA有控降解，凝膠電泳圖譜呈梯狀細胞凋亡：又叫程序性細胞死亡，是細胞主動發(fā)生的自然死亡過程，或者說，是一個主動的由基因決定的結束生命的過程?？砂l(fā)生在生物體的生長發(fā)育直至死亡的整個生命過程及某些病理過程中。14、基體位于鞭毛和纖毛根部的類似結構稱為基體(basalbody)中心粒和基體均具有自我復制性質15、細胞壞死壞死：組織或細胞壞死是病理原因造成的被動死亡，壞死細胞的膜通透性增高，細胞腫脹，細胞器變形或腫大，最后細胞破裂。另外壞死的細胞將裂解釋放出內含物，通常引起炎癥反應。16、去分化(dedifferentiation)又稱脫分化,是指分化細胞失去其特有的結構和功能變成具有未分化細胞特征的過程。植物的體細胞在一定條件下形成未分化細胞群的細胞團--愈傷組織，即為去分化現(xiàn)象，即為去分化現(xiàn)象。愈傷組織可進一步誘導其分化形成根和芽的頂端分生組織的細胞，并最終長成植株。17、燈刷染色體lampbrushchromosome屬于巨大染色體，多見于兩棲類卵母細胞，為減數(shù)第一次分裂時停留在雙線期的染色體，形似燈刷，形態(tài)和卵子發(fā)生過程中營養(yǎng)物質儲備相關。燈刷染色體：是卵母細胞進行減數(shù)第一次分裂時停留在雙線期的染色體，他是一個二價體，包含四條染色單體，其染色體軸由染色粒軸絲構成。在每條染色體周圍有很多從染色粒伸出的近似對稱的側環(huán)，而使整個染色體像一個燈刷。每個環(huán)相當于一個環(huán)狀結構域。在環(huán)上正在進行著RNA的轉錄。18、過氧化物酶體(peroxisom)又稱微體(microbody)課件:是由單層膜圍繞的內含一種或幾種氧化酶類的異質性細胞器。在真核細胞中普遍存在，動物中稱為過氧化物酶體，植物葉片中叫過氧化物酶體，根和種子中叫乙醛酸循環(huán)體。過氧化酶體(peroxisome):又稱微體(microbody)，是由單層膜圍繞的、內含一種或多種氧化酶類的細胞器。是一類異質性的細胞器，其確切的生理功能不清楚。微體是如何發(fā)生的？已有證據(jù)表明，微體的發(fā)生過程與線粒體和葉綠體類似，即由已有的微體經(jīng)過分裂形成新的子代微體，經(jīng)進一步裝配后形成成熟微體。但微體不同與線粒體和葉綠體的是不含有DNA。細胞生物學和生化的研究表明，微體的質膜來源于內質網(wǎng)。微體所含有的酶類均是由核基因編碼、在細胞質基質中合成的，且不進行糖基化。在所含酶類中，研究較清楚的是過氧化物酶，它是一個含血紅素的四聚體蛋白，其單體是在細胞質基質中合成的，在特定的信號序列指導下進入過氧化物酶體，此信號序列在完成使命后不會被切除。最近發(fā)現(xiàn)，至少有部分信號序列與過氧化氫酶彈體分子C端的三個氨基酸(Ser-Lys-Leu)序列有關。此序列稱為(微體)輸入信號，試驗表明，如果將此序列連接到某一種非微體蛋白上，此種蛋白也能進入到過氧化物酶體中。據(jù)推測，在過氧化物酶體膜的胞質面上存在有信號識別序列的受體，在過氧化物酶腔中，單體與血紅素結合并形成四聚體。目前認為，形成過氧化物酶體的所有膜蛋白及膜脂也都是通過細胞質基質轉運而來的，膜脂可能是在內質網(wǎng)上合成后通過磷脂轉換蛋白來完成其轉運的。眾所周知，線粒體使細胞內進行氧化作用的一種重要細胞器，那么為什么細胞內還要存在具有氧化作用的過氧化物酶體呢？有人推測，在進化過程中，當真核細胞進入需氧生活階段時，便產生了過氧化物酶體這種細胞器。后來，隨著線粒體的出現(xiàn)，線粒體便開始了占據(jù)進行氧化作用的主導地位，過氧化物酶體也就開始逐漸退化，其所含有酶的種類和數(shù)量減少，甚至在某些細胞類型中完全消失。但由于其仍有一定功能，故而在許多細胞類型中被保留下來。過氧化物酶體與溶酶體的區(qū)別過氧化物酶體和初級溶酶體的形態(tài)與大小類似，但過氧化物酶體中的尿酸氧化酶等常形成晶格狀結構，可作為電鏡下識別的主要特征。通過離心可分離過氧化物酶體和溶酶體過氧化物酶體和溶酶體的差別19、細胞周期同步化指自然發(fā)生的或人工誘導選擇的，使一群細胞共同處于細胞周期的某一階段的過程或方法。如年均的變形體，眾多核進行同步的分裂為自然同步化，用秋水仙素將細胞阻斷在有絲分裂中期為誘導同步化。是指在自然過程中發(fā)生的，或經(jīng)人為處理造成的整個細胞群體處于細胞周期的同一個時期，即細胞周期同步化。前者稱為自然同步化，后者稱為人工同步化。細胞同步化有哪些類型？1）自然同步化，自然界存在的細胞同步化現(xiàn)象。2）人工同步化A.選擇同步化①有絲分裂選擇法,利用有絲分裂細胞貼壁能力差的原理而分離。②細胞沉降分離法，不同時相的細胞體積不同，在離心場沉降的速度不同而分離。B.誘導同步化①TdR雙阻斷法，過量TdR阻斷有絲分裂于G1/S處②中期阻斷法，利用秋水仙素抑制微管組裝，將細胞阻斷在分裂中期。20、密度梯度離心課件：用一定的介質在離心管內形成一連續(xù)或不連續(xù)的密度梯度，將細胞混懸液或勻漿置于介質的頂部，通過重力或離心力場的作用使細胞分層、分離。這類分離又可分為速度沉降和等密度沉降平衡兩種。密度梯度離心常用的介質為氯化銫，蔗糖和多聚蔗糖。分離活細胞的介質要求：1）能產生密度梯度，且密度高時，粘度不高；2）pH中性或易調為中性；3）濃度大而滲透壓不大；4）對細胞無毒。課本：密度梯度離心式將要分離的細胞組分小心地鋪放在含有密度逐漸增加的、形成密度梯度的、高溶解性的、惰性物質（如蔗糖）溶液的表面。在這種條件下進行離心，不同組分以不同的沉降速率沉降，形成不同的沉降帶。各組分的沉降速率與他們的形狀和大小有關，通常以琛將系數(shù)（S值）表示。21、原癌基因:也稱細胞癌基因，指正常細胞中與病毒癌基因高度同源，且末激活的基因。原癌基因：是細胞內與細胞增殖有關的正?；颍渫蛔儗е掳┌Y。原癌基因 指真核生物基因組中與反轉錄病毒所攜帶的癌基因相對應的正常基因，他們在細胞生命周期中具有多種重要功能。原癌基因激活的機制有哪些？點突變：原癌基因的產物通能促進細胞的生長和分裂，點突變的結果使基因產物的活性顯著提高，對細胞增殖的刺激也增強，從而導致癌癥。DNA重排：原癌基因在正常情況下表達水平較低，但當發(fā)生染色體的易位時，處于活躍轉錄基因強啟動子的下游，而產生過度表達。如Burkitt淋巴瘤和漿細胞瘤中，c-myc基因移位至人類免疫球蛋白基因后而活躍轉錄。啟動子或增強子插入:某些病毒基因不含v-onc,但含有啟動子、增強子等調控成分，插入c-onc的上游，導致基因過度表達?；驍U增:在某些造血系統(tǒng)惡性腫瘤中，瘤基因擴增是一個極常見的特征，如前髓細胞性白血病細胞系和這類病人的白血病細胞中，c-myc擴增8-32锫。癌基因擴增的染色體結構有：原癌基因的低甲基化：致癌物質的作用下，使原癌基因的甲基化程度降低而導致癌癥，這是因為致癌物質降低甲基化酶的活性。22、微粒體（microsomes）微粒體是細胞被勻漿破碎時，內膜系統(tǒng)的膜結構破裂后自己重新封閉起來的小囊泡（主要是內質網(wǎng)和高爾基體），這些小囊泡的直徑大約100nm左右，是異質性的集合體，將它們稱為微粒體。多數(shù)情況下，微粒體是指在細胞勻漿和差速離心過程中獲得的由破碎的內質網(wǎng)自我融合形成的近似球形的膜囊泡狀結構,它包含內質網(wǎng)膜和核糖體兩種基本成分。在體外實驗中,具有蛋白質合成、蛋白質糖基化和脂類合成等內質網(wǎng)的基本功能。經(jīng)密度梯度離心后，內質網(wǎng)斷裂成許多封閉小泡，稱之為微粒體，仍具有內質網(wǎng)的基本特征。微體和微粒體都是細胞質內具有膜相結構的細胞器.（X）23、肌動蛋白肌動蛋白是微絲的結構成分。肌動蛋白單體外觀呈啞鈴狀。肌動蛋白存在于所有真核細胞中，肌動蛋白在真核細胞進化過程中高度保守。P31924、抑癌基因tumorsuppressorgene是正常細胞增殖過程中的負調控因子，它編碼的蛋白往往在細胞周期的檢驗點上起阻止周期進程的作用。抑癌基因，亦為抗癌基因，正常細胞中含有抑制細胞惡性增殖的基因稱之。25、Hayflick界限細胞，至少是培養(yǎng)的細胞，不是不死的，而是有一定的壽命的；它們的增殖能力不是無限的，而是有一定的界限。物種壽命與培養(yǎng)細胞壽命之間存在著確定的相互關系。決定細胞衰老的因素在細胞內部，而不是外部的環(huán)境。細胞核而不是細胞質決定了細胞衰老的表現(xiàn)。ayflick界限：是由Hayflick等于1961年發(fā)現(xiàn)的，他們的工作表明：細胞，至少是培養(yǎng)的細胞不是不死的，而是有一定的壽命的；他們的增殖能力不是無限的。細胞的這種壽限即為Hayflick界限。應注意：不同生物的細胞的Hayflick界限的時間是不同的。什么是Hayflick極限？有什么理論依據(jù)？“Hayflick”極限，即細胞最大分裂次數(shù)。細胞增殖次數(shù)與端粒DNA長度有關。DNA復制一次端粒DNA就縮短一段，當縮短到Hayflick點時，細胞停止復制，走向衰亡。端粒的長度與端聚酶的活性有關，端聚酶是一種反轉錄酶，正常體細胞中缺乏此酶。26、基膜P43P10327、呼吸鏈也稱電子傳遞鏈，是位于線粒體內膜上的有一系列電子傳遞提案一定順序排列起來形成的呼吸電子傳遞軌道。電子傳遞體是一些氧化還原迅速而可逆的分子，其在電子傳遞鏈中是按氧化還原電位由低到高的順序依次排列的。呼吸底物氧化分解過程脫出的電子經(jīng)呼吸電子傳遞鏈最終傳遞給分子氧，將氧還原成水。即呼吸鏈，主要由四種酶復合體組成，分布于內膜上，按一定的順序排列，進行電子和氫的傳遞，并釋放出能量。28、主動運輸主動運輸：是由載體蛋白介導的物質逆濃度梯度方向跨膜耗能的運輸方式。根據(jù)主動運輸過程中所需能量來源的不同，可歸納為由ATP直接供能和間接提供能量以及光驅動三種基本類型。主動運輸：是細胞膜中特定的載體蛋白在消耗能量的條件下逆濃度梯度轉運物質的過程。是細胞膜轉運物質的基本形式之一。完成這種轉運過程的基本條件是：（1）細胞膜上具有特定的載體蛋白；（2）需要消耗代謝能。載體蛋白利用代謝能，逆濃度梯度轉運小分子物質過29、初級溶酶體primarylysosome有高爾基體反面膜囊出芽形成的新生溶酶體，體積較小，含有無活性水解酶，沒有作用底物及消化產物。球形，內容物均一，不含有明顯的顆粒物質，外面有一層質蛋白膜圍繞。一、線粒體蛋白的運送和裝配導肽內不僅含有識別線粒體的信息，并且有牽引蛋白質通過線粒體膜進行運送的功能。含導肽的前體蛋白在跨膜運送時，首先被線粒體表面的受體識別，同時還需要位于外膜上的0訐蛋白的參與，它能促進線粒體前體蛋白從內外膜的接觸點通過內膜。內膜兩側的膜電位對前體蛋白進入內膜起著啟動作用。但運轉過程的完成并不一定依賴它。前體蛋白在跨膜運送之前需要解折疊為松散的結構，以利跨膜運送。前體蛋白在通過內膜之后，其導肽即被基質中的線粒體導肽水解酶與導肽水解激活酶水解，并同時重新卷曲折疊為成熟的蛋白質分子。跨膜轉運的蛋白質在解折疊與重折疊的過程中都需要某些被稱為分子伴侶的分子參與。Hsp對蛋白質跨膜運送和復合物的裝配起重要作用。在運送通過內膜的過程中還需要消耗能量。研究表明。跨膜轉運過程是單向進行的，這是因為線粒體基質Hsp70可與進入線粒體腔的導肽交聯(lián)，其作用機制被解釋為：在蛋白質轉運孔道內，多肽鏈作布朗運動搖擺不定，一旦前體蛋白進入線粒體腔，立即有一分子Hsp70結合上去，這樣就防止了前導肽退回到細胞質，隨著導肽進一步伸入線粒體腔，肽鏈會結合更多的Hsp70分子。Hsp70分子可拖拽肽鏈，要拖拽肽鏈，Hsp70必須同時附著在肽鏈和線粒體膜上，這樣的排列方式使Hsp70通過改變構象結合前導肽，然后松弛為一種低能構象，促使導肽進入線粒體腔，并迫使后面的肽鏈解鏈以進入轉運孔道。基因融合實驗證明，導肽的不同片段含有不同的導向信息。不同的導肽所含的信息不同，可使不同的線粒體蛋白運送至線粒體基質中，或定位于內膜或膜間隙。如定位于線粒體基質中的蛋白，其導肽的N端帶有正電荷，含有導向基質的信息。在跨膜轉運時，首先在細胞質Hsp70的參與下解折疊為伸展狀態(tài)，然后與膜受體結合并在接觸點處通過線粒體膜進入基質，其導肽即被基質中的蛋白水解酶水解，成為成熟的蛋白質。蛋白質進入線粒體的部位是由導肽所含信息所決定的。但是，并非所有線粒體蛋白質合成時都含有導肽，這些蛋白的靶向信息很可能蘊藏于這些分子內的氨基酸序列中。線粒體基質蛋白是如何定位的？定位的過程是，前體蛋白在游離核糖體合成釋放之后，在細胞質分子伴侶Hsp70的班主下解折疊，然后通過N端轉運肽與線粒體外膜上的受體蛋白識別，并在受體附近的內外膜接觸點處利用ATP水解產生的能量驅動前體蛋白進入轉運蛋白的運輸通道然后由電化學梯度驅動穿過內膜，進入線粒體基質.在基質中由線粒體分子伴侶Hsp70繼續(xù)維持前體蛋白的解折疊狀態(tài).接著在Hsp60的幫助下，前體蛋白進入正確折疊,最后由導肽酶切除引導序列，成為成熟的線粒體基質蛋白.二、核孔復合體主動運輸過程？核孔復合體：是指核膜孔及其相關的環(huán)狀結構體系。除了膜結構外，核孔復合體的基本組分包括孔環(huán)顆粒、周邊顆粒、中央顆粒和細纖維。核孔復合體：是鑲嵌在內外核膜融合出形成的和孔上、直徑約為120~150nm的一種復雜結構。他是核質之間物質交換的雙向選擇性通道。核孔復合體主動運輸?shù)倪x擇表現(xiàn)在以下三個方面：a.對運輸顆粒大小的限制。其有效直徑的大小是可被調節(jié)的，b.通過核孔復合體的主動運輸是一個信號識別與載體介導的過程，需消耗ATP,并表現(xiàn)出胞核動力學特征，c.通過核孔復合體的主動運輸具有雙向性，即核輸入和核輸出。它既能把復制、轉錄、染色體構建和核糖體蛋白等運輸?shù)胶藘龋籺同時又能將翻譯所需的RNA、裝配好和核糖體亞單位從核內送到細胞質。三、染色體在紡錘體作用下的機理？1.細胞通過什么機制將染色體排列在赤道板上？有和生物學意義？在有絲分裂前期，隨著紡錘體的形成，一些微管迅速捕獲染色體，并與染色體一側的動粒結合，形成動粒微管。而另一側的動粒也與另一極星體發(fā)出的微管迅速結合。近期的研究發(fā)現(xiàn)，至少有數(shù)種蛋白質與上述過程有關。其中首要的兩組蛋白稱為Mad蛋白和Bub蛋白。Mad2蛋白和Bub蛋白可以使動粒敏化，促使微管與動粒接觸，免疫熒光染色發(fā)現(xiàn)，Mad1蛋白和Bub1蛋白很快會從動粒上消失。一側的動粒被微管捕獲，一側的Mad1和Bub1消失；兩側的動粒都被微管捕獲，兩側的Mad1和Bub1都消失。如果染色體動粒不被微管捕捉，則Mad1和Bub1不從動粒上消失。因而認為Mad1蛋白和Bub1蛋白與染色體裝配入紡錘體有關。當染色體的兩個動粒都與紡錘體微管結合后，前期紡錘體的裝配才算完成。此時，紡錘體赤道直徑相對較大，兩級直徑的距離也相對較短。與同一條染色體的兩個動粒相聯(lián)接的兩極動粒微管并不等長。因而染色體并不完全分布于赤道板上，排列狀況貌似雜亂無章。隨后，在各種相關因素的共同作用下。紡錘體赤道直徑逐漸收縮，兩極距離拉長，染色體逐漸向赤道方向運動。至于染色體排列到赤道板上的機制，目前流行兩種學說，即牽拉假說和外推假說。牽拉假說認為，染色體向赤道板方向運動，是由于動力微管牽拉的結果。動粒微管越長，拉力越大，當來自兩極的動力微管的拉力相等時，染色體即被穩(wěn)定在赤道板上。外推假說認為，染色體向赤道板方向移動，是由于星體的排斥力將染色體外推的結果。染色體距離中心越近，星體對染色體外推力越強，當來自兩極的推力達到平衡時，染色體即被穩(wěn)定在赤道板上。這兩種假說并不相互排斥，有時可能同時作用，或有其他機制共同參與，最終將染色體排列在赤道板上。染色體與微管連接并移動到赤道板具有重要意義，它是啟動染色單體分離并向兩個子細胞中平均分配的先決條件。染色體列隊不整齊，細胞不能從分裂種氣象后期轉化，兩條染色單體也不能相互分離。個別情況，細胞分裂雖然可以繼續(xù)進行，但常常導致染色體不能平均分配，最終導致細胞死亡。細胞內主要由哪三類馬達蛋白？肌球蛋白（myosin），能向微絲的（+）極運動；驅動蛋白（kinesin），能向著微管（+）極運動；動力蛋白（dynein），能向著微管（-）極運動；四、細胞凋亡的過程與機制？簡述細胞凋亡的特點又叫程序性細胞死亡（programmedcelldeathPCD）是一種基因指導的細胞自我消亡方式，有以下特點：細胞以出芽的方式形成許多凋亡小體。凋亡小體內有結構完整的細胞器，還有凝縮的染色體，可被鄰近細胞吞噬消化，因為始終有膜封閉，沒有內容物釋放，不引起炎癥。線粒體無變化，溶酶體活性不增加。內切酶活化，DNA有控降解，凝膠電泳圖譜呈梯狀程序性死亡的基本過程。（1）程序性細胞死亡的引發(fā)和執(zhí)行。在自然狀態(tài)下，動物體內細胞即存在著分裂、存活過程，也存在著死亡過程，也就是說細胞內存在著活和凋亡兩條反應體系，這些過程要受到體內其他細胞發(fā)出的信號和調節(jié)。細胞存活時需要有其他細胞提供的存活因子，如生長因子。如果去掉生長因子的供應，細胞凋亡反應體系即被激活，細胞死亡。另外，細胞發(fā)出的信號，有的可能引起細胞發(fā)生程序性死亡，這種信號稱為刺殺信號或死亡配體。細胞表面上有轉移的傳感器，可同死亡配體專一性結合，這種傳感器即為細胞表面特一性受體，特稱為死亡受體。死亡受體的細胞質區(qū)近C端處存在著一個由約80個氨基酸組成的序列，此序列成為死亡域。當死亡受體與死亡配體結合后，死亡受體被激活，死亡域將信號傳至細胞內部，啟動了細胞的程序性死亡反應體系。如，蝌蚪變態(tài)時甲狀腺因其尾部退化，即屬于這種情形?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)有多種因素可引起細胞發(fā)生程序性死亡（如電離輻射、刺激因素、糖皮質素等）。細胞凋亡的主要特征。細胞死亡程序啟動后，細胞內發(fā)生了一系列結構變化，如細胞質凝縮、細胞萎縮、細胞骨架解體、核纖層分解和核膜破裂等。除了這些形態(tài)特征外，在進行DNA電泳分析時發(fā)現(xiàn)，核DNA分解成片段，出現(xiàn)梯形電泳圖。大量實驗表明，核DNA斷裂成片段，是細胞凋亡的主要特征之一。凋亡細胞通過出芽方式分解成一些小泡,此即凋亡小體。凋亡細胞的質膜性質發(fā)生改變，如表面糖基發(fā)生改變，可被巨噬細胞表面的凝集素所識別，有時通常位于質膜內脂層的磷脂酰絲氨酸反轉到了外脂層，巨噬細胞對暴露的磷脂酰絲氨酸具有識別能力，最后，凋亡小體被鄰近的細胞或巨嗜細胞吞噬而被清除。由于沒有胞內物質的釋放，所以細胞凋亡并不引起炎癥危及相鄰的細胞。由此可見，程序性細胞死亡過程分為四個階段：引發(fā)、執(zhí)行、吞噬和清除。程序性細胞死亡的信號傳遞系統(tǒng)如何？死亡信號激活了細胞表面的死亡受體之后，即激活了細胞內與程序性死亡有關的蛋白酶級聯(lián)系統(tǒng)，從而將細胞外信號轉變成了細胞內信號傳遞。細胞內信號傳遞涉及到一個蛋白酶家族，這些酶以酶原的形式存在，受到信號作用后，通過自我切割而被緝獲。激活的自殺性蛋白酶又可激活家族的其他的成員，引起蛋白質級聯(lián)反應，導致反應得以放大。最后，被激活的蛋白酶切割了細胞中的具有關鍵性作用的蛋白質，從而快速利落地引起細胞死亡，如，由一種蛋白酶可水解核纖層蛋白，結果是核纖層不可逆地解體。一個細胞可同時受到兩種作用相反的信號刺激，有的促使細胞分裂，有的驅動細胞凋亡。存活信號對細胞的凋亡反應機制有鉗制作用，哺乳動物中還進化出了另一種機制，機體可主動指導個體細胞自我破壞，這類指導性的細胞程序性死亡方式在免疫系統(tǒng)中特別重要。死亡受體為跨膜整合蛋白，屬于腫瘤壞死因子受體基因產物超家族，其細胞外區(qū)域含有豐富的半胱氨酸，細胞質區(qū)也含有一個類似的區(qū)域，為死亡域。死亡域可使死亡受體啟動細胞進入細胞凋亡途徑。某些從死亡受體傳遞信號的分子，本身也含有死亡域。所謂死亡域，即是指具有傳遞細胞死亡信號的肽鏈結構序列。質膜上的整聯(lián)蛋白可能參與了程序性死亡過程。整聯(lián)蛋白與配體相互作用影響著細胞的粘著、遷移、生長和分化。整聯(lián)蛋白可識別配體肽鏈中RGD結構域，含有RGD結構域的肽鏈可直接誘發(fā)程序性細胞死亡。實驗發(fā)現(xiàn)，將含有RGD結構域的肽鏈導入細胞，可直接引起caspase3酶原自我加工而激活。caspase3酶原是一種促程序性細胞死亡蛋白，被激活后啟動細胞死亡程序。在細胞凋亡過程中，caspase具有哪些作用？（1）使保護細胞不發(fā)生凋亡的蛋白質失活，如Bcl-2蛋白是凋亡的負調節(jié)物。Bcl-2蛋白被切割后，不僅失去了活性，而且所產生的片段可促進細胞凋亡。（2）引起細胞結構解體。細胞凋亡時，核纖層蛋白受到caspase的切割，造成核纖層解體。核纖層是由核纖層蛋白分子頭尾相接組成的中間絲所構成，是染色質附著的結構，核纖層的解體導致染色質凝縮。細胞中有幾種蛋白質與細胞骨架的調節(jié)有關，如凝溶膠蛋白、點粘著激酶、P21激活激酶2。這些蛋白質被切割后，失去了調節(jié)作用。例如，凝溶膠蛋白可將肌動蛋白絲切割成適于調節(jié)的狀態(tài)，然而凝溶膠蛋白被caspase切割后所產生的片段則不再具有這種活性，因此引起了細胞結構重新改組。（3）影響核酶調節(jié)蛋白的功能。有些對核酸合成和加工過程有調節(jié)作用的蛋白質，如DNA-PKcs修復、UI-70K和復制因子C.這些蛋白質被caspase切割后，即失活或失控。這些重要的自身調節(jié)和修復功能的喪失，便促進了細胞的解體。由此可見，caspase對許多蛋白質的催化切割作用，在細胞中造成了一系列深刻變化：與相鄰細胞脫離接觸、細胞骨架重新裝配、DNA復制和修復過程被關閉、mRNA無法剪接、DNA受破壞和核結構紊亂。這些變化引起細胞發(fā)現(xiàn)了吞噬信號，細胞解體為凋亡小體。線粒體在細胞凋亡中有哪些關鍵作用？caspase是細胞內的凋亡效應物，屬于半胱氨酸蛋白酶家族。雖然caspase抑制物可抑制一些促凋亡因子所引起的細胞凋亡形態(tài)變化，但抑制caspase并不能保持細胞進行復制和形成克隆的能力。即使caspase失活，促凋亡因子最終也會導致細胞比較緩慢地發(fā)生非凋亡性死亡。反之，一些抗凋亡蛋白，如Bcl-2\Bcl-xl和癌基因產物AB1,能使細胞在受到促凋亡因子作用時依然保持著活力和形成克隆的能力。某些促凋亡蛋白，如Bax（細胞死亡蛋白，攻擊線粒體膜）即便在caspase失活情況下，也能引起線粒體損傷和死亡，因此，這些現(xiàn)象說明，細胞中存在著一種不依賴于caspase而決定細胞死亡的機制。這種機制與線粒體有關。線粒體影響細胞死亡的變化1）電子傳遞鏈和能量代謝受到破壞。細胞死亡的早期特征是電子傳遞鏈受到破壞。如Y輻射引起的胸腺細胞凋亡既是電子傳遞鏈受到破壞，破壞的位置發(fā)生在細胞色素b-cl/細胞色素c步驟；又如N-脂酰鞘氨醇，也是在同一部位破壞電子傳遞。2）釋放caspase激活蛋白。線粒體在細胞凋亡中具有重要作用，表現(xiàn)在：Bcl-2抑制核固縮和DNA片段化依賴于線粒體的存在；而加入脫氧腺甘酸三磷酸誘發(fā)caspase激活也依賴于線粒體釋放細胞色素c.細胞色素c是caspase的激活物，因而在細胞凋凋亡過程中，線粒體釋放細胞色素c是一個關鍵步驟。細胞色素c的釋放可被線粒體上存在著的Bcl-2所抑制。釋放到細胞質的細胞色素c形成了脊椎動物凋亡體的基本組成部分，凋亡體由細胞色素c,Apaf-1和caspase9組成。caspase9的激活可進一步加工和激活其他caspase，從而相互協(xié)同殺死細胞。目前的觀點認為：細胞色素c一旦釋放即限定細胞必然死亡，其作用機制有兩種可能：一種Apaf-1介導的caspase激活引起細胞快速凋亡；二是電子傳遞鏈崩潰而導致細胞緩慢壞死。線粒體中細胞色素c排空會造成各種嚴重后果，如產生氧自由基、ATP產量下降。線粒體釋放的凋亡介導物還有caspase3和凋亡誘導因子（AIF）.AIF是一種黃素蛋白，相對分子量為57000，為另一種caspase。其活性可被廣譜caspase抑制劑Zvad-fmk所抑制。AIF具有引起染色質凝縮和DNA片段化的作用。3）產生活性氧類物質。線粒體使細胞中超氧陰離子的主要發(fā)源地。在電子傳遞給氧分子的過程中，約有1%-5%的電子在中途喪失，其中大部分參與形成O「凡是