细胞生物学！！！ - 图文

简答题部分：（4个50分）

一 请结合信号学说叙述细胞内溶酶体酶的合成、加工与分拣过程。

(1) 多肽链合成的起始：细胞质基质中，在起始因子协助下，mRNA、核糖体小亚单位与Met-tRNA形成翻译起始复合物；

(2) 多肽链合成的延伸：在延伸因子协助下，新肽键形成，肽链延长； (3) 肽链延长至一定长度（~ 50-70个氨基酸），暴露出由15~30个疏水性氨基酸组成的N-端信号肽； (4) 细胞质基质中的信号识别颗粒（SRP），靠特异性结合位点分别与信号肽和核糖体A位结合，肽链合成暂停，并牵引核糖体移向RER；

(5) RER膜上的SRP受体特异性结合SRP ，将核糖体定位至RER膜上；

(6) RER膜上的核糖体受体特异性结合核糖体 ，将核糖体固定在RER膜上 ；

(7) 信号识别颗粒从信号肽、核糖体A位和SRP受体释放出来，参与再循环利用，核糖体重新开始肽链合成； (8) 信号肽引发RER膜上的蛋白质通道开放，插入至一通道中，使新生肽链边合成边经另一通道穿膜进入内质网腔；

(9) 糖基化修饰：预先合成好的寡糖链经焦磷酸键连在跨膜的磷酸多萜醇上；一旦出现Asn时，便可利用焦磷酸键的能量将寡糖链一次性转移至Asn的-NH2上，形成N-连接寡糖链（核心区与末端区；

(10) 遇到终止密码子后，在释放因子的协助下，肽链合成结束，核糖体解离成大、小亚单位，从RER膜脱离至细胞质基质中；

(11) 信号肽被RER腔的信号肽酶切除，新生肽链游离于RER腔中； (12) 新生蛋白以膜泡（有被小泡）形式被运往Golgi 复合体；

(13) 在Golgi 复合体上继续进行糖基化修饰，切去末端区 ，由顺面至反面依次在核心区寡糖链上逐个添加新的糖基，最末一个一般是唾液酸 ；某些溶酶体酶还会发生乙酰化或羟基化等加工修饰；

(14) Golgi复合体的顺面潴泡中GlcNAc磷酸转移酶可特异性识别溶酶体酶的信号斑，并催化其寡糖链上的甘露糖残基发生磷酸化形成了甘露糖-6-磷酸（M6P）；

(15) Golgi复合体反面潴泡和网膜上的M6P受体与M6P特异性结合，便可把溶酶体酶从其它蛋白中分拣出来，局部浓缩后以出芽方式被包装成有被小泡；

(16) 有被小泡与内体融合，在酸性环境下, M6P受体与M6P分离，重新返回到高尔基复合体反面，再去参与其它溶酶体酶的分拣及溶酶体的形成；

(17) 载有溶酶体酶的膜泡与溶酶体融合，溶酶体酶进入溶酶体中，M6P去磷酸化。 二 细胞发生癌变的途径有那些,分子机制是什么？你的理论依据是什么？ 细胞发生癌变主要有原癌基因的激活和抑癌基因的失活两条途径。 1) 分子机制：

(1) 原癌基因的激活：

原癌基因的编码产物为核癌蛋白、蛋白质激酶、生长因子及生长因子受体，能促进细胞增殖；正常情况下，其表达与抑癌基因的表达相互协调，但一旦被激活后，其过量表达的产物将促进细胞的过度增殖，变为癌细胞。 原癌基因的激活方式：点突变、插入突变、染色体重排、基因扩增 (2) 抑癌基因的失活：

抑癌基因的编码产物为跨膜受体、细胞调节因子、细胞周期因子、转录因子和转录调节因子等，能阻抑细胞增殖。正常情况下，其表达与原癌基因的表达相互协调，但一旦失活后，其表达产物将丧失对原癌基因的拮抗作用，造成原癌基因过度表达，从而使细胞发生恶性增殖而癌变。 抑制细胞周期通过特定阶段的细胞内蛋白；对细胞增殖起抑制作用的信号受体和信号传导物；可使细胞周期停止的监控点调节蛋白；促凋亡蛋白；参与DNA修复的酶。

抑癌基因的失活方式：点突变、基因缺失、基因倒置、有丝分裂重组、染色体丢失。 2) 理论依据：

原癌基因的编码产物为癌蛋白、蛋白质激酶、生长因子及其受体，对细胞增殖具有促进作用 抑癌基因的编码产物如Rb、P53等对细胞增殖具有拮抗作用。

3) 正常条件下，二者既相互拮抗又相互配合，处于一个动态平衡的状态，共同控制着细胞的增殖活动；原癌基

因的激活，或抑癌基因的失活，均能打破二者之间的动态平衡，使细胞增殖失控而发生恶性癌变。

致癌剂等外因对细胞癌变的诱发，或通过使原癌基因激活，抑癌基因失活，才能发挥诱导作用！虽然癌症起始于一个细胞突变，但是这个突变细胞的后代必须经过几次连续突变，才能形成癌症。

三 细胞核和细胞质在细胞分化中各具有什么作用？二者是如何相互配合来完成对细胞分化细胞核和细胞质在细胞分化中各有什么作用? 二者如何相互配合来完成对细胞分化的调控作用? 1) 细胞核在细胞分化中的作用：

(1) 细胞核决定细胞的基因型，进而决定细胞的表型，是细胞发生分化的物质基础；

(2) 基因的差别表达是细胞分化的本质，持家基因、奢侈基因，基因差别表达对细胞分化方向的影响主要表现在奢侈基因的差别表达上；

(3) 基因差别表达的调控水平主要在转录、转录后、翻译和翻译后水平上； 2) 细胞质在细胞分化中的作用：

(1) 细胞质能影响核基因的表达模式，决定基因的差别表达；

(2) 细胞质中影响基因差别表达的物质基础是决定子，决定子为蛋白质和RNA性质的物质，不同性质的决定子影响细胞向不同的方向分化；

(3) 决定子的调控激活方式主要有隐蔽mRNA的利用、无帽信息的修饰、封存信息的利用和翻译效率的改变等； 3) 细胞核和细胞质的相互配合方式：

(1) 细胞核和细胞质的关系问题（核质关系）本质上就是基因组与蛋白质组的相互关系问题；

(2) 胞质中的细胞质因子影响基因组的表达模式，使基因发生差别表达，产生特异性功能蛋白质组； (3) 所产生特异性功能蛋白质组反过来又能影响基因组新一轮的基因表达，产生新的功能蛋白质组；

(4) 新的功能蛋白质组又会影响基因组下一轮的基因表达；进一步产生更新的功能蛋白质组；??，如此循环，使细胞分化越来越复杂越来越高级，引起细胞在形态、结构与功能上逐渐出现差异，最终由一个细胞（受精卵）逐步分化成各种细胞，形成了各种组织和器官，构成了复杂的生物个体。

四 细胞内分子伴侣与不正常蛋白质泛素化降解途径的作用如何？他们是如何相互配合来来保证细胞生命活动正常进行的？又当如何理解他们在细胞生命活动中的重要作用？ 1) 作用：

(1) 分子伴侣的作用：在蛋白质折叠和组装过程中能够防止多肽链链内和链间的错误折叠或聚集作用；并且还可以破坏多钛链中已形成的错误结构，协助其折叠成正确的构象；还能协助多肽链的易位转运。

(2) 泛素化降解途径的作用：选择性地降解那些催化限速反应的一些重要的酶类，调控所催化反应的反应程度；选择性地降解那些对细胞的生长及分裂具有重要功能的细胞癌基因的产物，调控细胞的生长及分裂速度；选择性地降解那些错误折叠或变性或不正常的蛋白质，防止其影响细胞正常的生命活动；以及选择性地降解那些没有被及时运出胞质的蛋白质分子，防止其影响细胞正常的生命活动。 2) 相互配合：

(1) 分子伴侣在蛋白质折叠和组装过程中能够防止多肽链链内和链间的错误折叠或聚集作用，确保其折叠成正确的三维构象，执行正确的生命活动。

(2) 一旦发现蛋白质发生错误折叠，分子伴侣还可以破坏多钛链中已形成的错误结构，进而协助其折叠成正确的构象，进而也可避免蛋白质发生折叠错误后为泛素化降解途径所降解给细胞带来不必要的能量浪费。

(3) 对于那些错误折叠或变性或不正常的蛋白质，如果分子伴侣经过努力仍然不能使其折叠成正确构象时，不得已只好由泛素化降解途径“忍痛割爱”的把这些不正常蛋白质降解掉，以免其对细胞的生命活动带来不良影响。 3) 对他们在细胞生命活动中重要作用的理解： (1) 分子伴侣作为第一道“安全检验点”，确保其折叠成正确的三维构象，执行正确的生命活动；即使有些蛋白质发生折叠错误，分子伴侣还可破坏多钛链中已形成的错误结构，进而协助其折叠成正确的构象，执行正确的生命活动；同时，又防止了不正常蛋白质被泛素化降解途径降解给细胞带来的因合成与降解所引起的能量上的不必要浪费。

(2) 泛素化降解途径作为细胞正确生命活动的“忠实卫士”，主要使命是确保细胞能正确生命活动的顺利进行，一旦发现分子伴侣无法修复的不正常蛋白质，或本应运出而因种种原因未能被按时运出胞质的蛋白质，泛素化降解途径便选择性地将这些蛋白质降解掉，一来可以防止它们影响细胞的正确生命活动，二来经降解产生的氨基酸

还可被细胞再利用，提高资源利用率。

(3) 对于折叠错误的蛋白质，并非直接由泛素化降解途径选择性地将其降解，而是首先由分子伴侣破坏多钛链中已形成的错误结构，协助其折叠成正确的构象，如果成功则可避免因降解新生蛋白质给细胞带来的能量浪费。如果分子伴侣已无法协助其折叠成正确的构象，再递交给泛素化降解途径将其降解掉，防止其影响细胞生命活动的正常进行。分子伴侣与泛素化降解途径之间的相互巧妙配合，一方面可以确保细胞以一种最为经济的模式进行生命活动，另一方面又可确保细胞生命活动的准确执行。 五 请详述细胞质骨架的结构、组成及其主要生物学功能？ 细胞质骨架主要包括微管和纤丝两大类成分。 1) 微管：

广泛存在于各种真核细胞中的一类细长而具有一定刚性的外径约24~26nm、内径约15nm的圆管状结构；由α-和β-微管蛋白组成；

生物学功能：支持和维持细胞的形态；细胞内运输；细胞运动；纺锤体与染色体运动；植物细胞壁形成；纤毛和鞭毛运动。 2) 纤丝：

广泛存在于各种真核细胞中的一类丝状结构；据其粗细和化学性质又可分为微丝、中间丝和粗丝三类。 (1) 微丝：直径为6~7nm的右手螺旋状细丝结构；由哑铃形肌动蛋白组成；

生物学功能：维持细胞外形、胞质环流、变形运动、形成微绒毛、形成应力纤维、胞质分裂、肌肉收缩。 (2) 中间丝：直径为10nm的中空丝状结构；由头部、杆部和尾部3个部分构成的中间丝蛋白组成；

生物学功能：维持细胞质的结构和赋予细胞机械强度；参与桥粒和半桥粒的形成；参与细胞内机械或分子信息的传递；与细胞分化关系密切。

(3) 粗丝：直径为15nm的肌丝结构；由头部和杆部2个部分构成的肌球蛋白分子组成； 生物学功能：主要参与肌肉收缩。

六 胞内cAMP激活特定基因表达的信号传递途径

一次穿膜质膜蛋白合成、加工与定位过程