摘要： 1、与M期Helo细胞融合的前期细胞染色质发生早熟凝集,请解释一下原因以及相关内容和其对细胞周期的调控。
2、请简要叙述一下线粒体为何被称为是半自主性细胞器。
3、请简...
1、与M期Helo细胞融合的前期细胞染色质发生早熟凝集,请解释一下原因以及相关内容和其对细胞周期的调控。
2、请简要叙述一下线粒体为何被称为是半自主性细胞器。
3、请简要叙述呼吸链的组成以及其各部分的功能。
4、请解释一下中间纤维有无极性,原因是什么?
5、请简要叙述纤毛结构的特点及其运动机制。
6、Hayflick界限是什么,端粒是什么,以及二者之间的关系?
7、简述核仁在电镜下的显微结构以及叙述核仁转录的高效性。
8、通过钠钾泵解释一下主动运输及其生理意义。
9、简述细胞变形运动与骨架之间的关系。
三、论述题
1、核糖体上分泌蛋白的合成并分泌到细胞外的过程,请结合作图说明。
2、细胞凋亡的重要意义以及凋亡的两种途径,并解释其调控机制。
2014年哈尔滨工业大学招收硕士研究生入学试题答案
(考生注意:全部答案必须写在答题纸上否则后果自负!)
考试科目代码:884 考试科目:细胞与分子生物学
一、名词解释
动粒:是真核细胞染色体中位于着丝粒两侧的3层盘状特化结构,其化学本质为蛋白质,是非染色体性质物质附加物。
被动运输:被动运输是指离子或小分子在浓度差或电位差的驱动下顺电化学梯度穿膜的运输方式。分简单扩散和协助扩散两类。也叫自由扩散( free diffusing),特点是:①沿浓度梯度(或电化学梯度)扩散:②不需要提供能量:③没有膜蛋白的协助。
联会复合体:是减数分裂偶线期两条,主要由侧生组分、中间区和连接侧生组分与中间区的SC纤维组成,它与染色体的配对,交换和分离密切相关。
血影:是指人的红细胞经低渗处理后,质膜破裂剩下保持原来的形态和大小的细胞膜结构。
明反差:指两组光线经过透镜又汇聚成一束,发生互相重叠或抵消的干涉现象,从而表现出肉眼明显可见的明暗区别
称为明反差。
信号肽:是引导新合成的蛋白质向分泌通路转移的短(长度5-30个氨基酸)肽链。常指新合成多肽链中用于指导蛋白质的跨膜转移(定位)的N-末端的氨基酸序列(有时不一定在N端)。
微粒体:细胞被匀浆破碎时,内膜系统的膜结构破裂后自己重新封闭起来的小囊泡(主要是内质网),这些小囊泡的直径大约100mm左右,是异质性的集合体,将它们称为微粒体。
周期细胞:一类可持续分裂的细胞,即细胞周期持续运转,通过不断分裂增加数量。
基粒:动物、某些藻类和菌类细胞中的圆筒状细胞器。中心粒位于间期细胞核附近或有丝分裂细胞的纺锤体极区中心,有时移至细胞表面纤毛和鞭毛的基部,则称基粒。
ZDNA:ZDNA又称Z型DNA,是DNA双螺旋结构的一种形式,具有左旋型态的双股螺旋(与常见的B-DNA相反),并呈现锯齿形状。
二、简答题
1．答:早熟凝集染色体:指将处于分裂期(M期)的细胞与处于细胞周期其他阶段的细胞融合,使其他期细胞的染色质提早包装成染色体的现象。
由于G1、S、G2的DNA复制状态不同,早熟凝集的染色体的形态各异,如与M期细胞融合的G1期的染色体为单线状,S期为粉末状,G2期染色体为双线。
2答:线粒体是半自主性细胞器原因是它不仅有自己的DNA,还有自己的核糖体。虽然线粒体有自己的DNA,还有RNA,核糖体,氨基酸活化酶等,但信息量有限,只起部分控制作用。已知线粒体基因组仅能编码约20种线粒体膜和脂质蛋白并在线粒体核糖体上合成,但参与组成线粒体的蛋白质有上千种之多。显而易见,线粒体的绝大多数蛋白质是由核基因编码,在细胞质核糖体上合成,然后转移至线粒体内。因此线粒体的生长和增殖是受核基因组和其自身的基因组两套遗传系统的控制,所以称为半自自主性细胞器。
3答:复合物1是带有一个FMN的黄素蛋白和至少6个铁硫中心,复合物1呈L型,其中一个臂伸展到基质中,作用:催化一对电子从NADH传递给泛醒,每传递一对电子,伴随4个质子从基质转到膜间隙。
复合物2,又称为琥珀酸脱氢酶。它是三羧酸循环中唯一一种结合在膜上的酶。复合物2是一种跨膜蛋白复合物,作用是催化从琥珀酸来的一对电子给FAD和FeS传给泛醌,此步没有ATP的合成,不伴随质子的跨膜转移。
复合物3的作用是催化电子从泛醌传给细胞色素C,电子和质子穿越复合体3的路径称为Q循环,有一对电子穿过复合物到cytc时有4个氢离子从基质跨膜到膜间隙。
复合物4又称为细胞色素c氧化酶。有4个氧化还原中心,细胞色素a和a3及2铜离子。作用是催化电子从cytc传给氧生成水。
4．答:中间纤维不具有极性,由于IF是由反向平行的a螺旋组成的,所以和微丝微管不同的是,它没有极性。另外,细胞内的中间纤维蛋白绝大部分组装成中间纤维而不象微丝和微管哪样存在蛋白库,仅约50%左右的处于装配状态。再者IF的装配与温度和蛋白浓度无关,不需要ATP或GTP。
5.答:结构:完整的纤毛是细胞质膜所包被的细长突起,内部是有微管构成的轴丝结构,“9+2”排列,中间是2根中央鞘,外周是9组二联体微管。轴丝微管的极性都是正极端向外,指向纤毛的顶端,中央鞘的外周9组二联体微管的A管之间由放射辐相连相邻的二联体之间通过连接蛋白相连。有两个动力蛋白臂从二联体微管A管伸出,分别位于轴丝的内侧和外侧。位于基部结构与中心体相似“9+0”型。
运动机制:滑动学说在解释纤毛的运动方面得到普遍认可,具体过程如下:1.A管动力蛋白头部与B管的接触使动力蛋白结合的ATP水解,产物释放,同时造成头部的角度改变。2.新合成的ATP结合使动力蛋白头部与B管脱离。3.ATP水解,其释放的能量使头部的角度复原。4.带有水解产物的动力蛋白头部与B管上的另一位点结合,开始又一次的循环,由于任意轴丝一侧的动力蛋白发挥活性,而另一侧的动力蛋白处于失活的状态,相邻的二联体之间的动力蛋白向两侧交替滑动将导致纤毛不同程度的弯曲。
6．答: Hayflick界限由美国生物学家 Leonard Hayflick提出。指正常的体外培养的细跑寿命不是无限的,只能进行有限次数的增殖。
端粒:端粒是染色体末端的一种特殊结构,在正常人体细胞中,可随着细胞分裂而逐渐缩短。
组织培养的细胞证明,端粒在决定动植物细胞的寿命中起着重要作用,经过多代培养的老化细胞端粒变短,染色体也变得不稳定。
关系:细胞增殖次数与端粒DNA长度有关DNA复制一次端粒DNA就缩短一段
当缩短到 Hayflick点时,细胞停止复制,走向衰亡端粒的长度与端聚酶的活性有关,端聚酶是一种反转录酶,正常体细胞中缺乏此酶。
7.答:在光学显微镜下,核仁通常是匀质的球形小体,一般有1-2个,但也有多个。主要含蛋白质,是真核细胞间期核中最明显的结构,在电镜下显示出的核仁超微结构与胞质中大多数细胞器不同,在核仁周围没有界膜包围,可识别出3个特征性区域:纤维中心、致密纤维组分、颗粒组分功能是进行核蛋白体的生物发生的重要场所,即核仁是进行RNA的合成、加工和核蛋白体亚单位的装配的重要场所。
8.答:钠钾泵实际上就是Na+-K+ATP酶(图5-7),一般认为是由2个大亚基、2个小亚基组成的4聚体。Na+-K+ATP酶通过磷酸化和去磷酸化过程发生构象的变化，导致与Na+、K+的亲和力发生变化。钠钾泵属于主动运输,特点是①逆浓度梯度(逆化学梯度)运输;②需要能量(由ATP直接供能)或与释放能量的过程偶联(协同运输)③都有载体蛋白。钠钾泵的生理意义是:①维持细胞的渗透性,保持细胞的体积;②维持低Na+高K+的细胞内环境,维持细胞的静息电位。
9．答：胞的变形运动中,微丝起着关键的作用。过程可分为以下四步：
①微丝纤维生长,使细胞表面突出,形成片足。
②在片足与基质接触的位置形成粘着斑。
③在 myosin的作用下微丝纤维滑动,使细胞主体前移。
④解除细胞后方的粘和点。如此不断循环,细胞向前移动。阿米巴原虫、白细胞成纤维细胞都能以这种方式运动。
三、论述题
1.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。(注:图上应标注游离核糖体)
2.答:细胞凋亡的意义:1.保存内环境的稳定2.免疫的需要:部分老的淋巴细胞凋亡,为新生免疫细胞创造下更大的生存空间,提高抗病能力3.发育的需要:比如蝌蚪在向青蛙的转变过程中其尾部细胞凋亡4.减少不必要的能耗和空间,为细胞的更新换代做准备。
细胞凋亡的机制:1.死亡受体介导的细胞凋亡。
一、FasL-Fas系统介导的细胞凋亡
自杀相关因子Fas是广泛表达于正常细胞和肿瘤细胞膜表面的Ⅰ型受体,Fas的配体FasL主要表达于T效应淋巴细胞和肿瘤细胞,FasL同靶细胞膜表面的Fas结合后,诱导Fas胞浆段内的死亡域(DD)结合Fas结合蛋白FADD,FADD再以其N端的死亡效应子域( death effector domain,DED)结合 Pro-Caspase-8(或-10),形成一个由Fas-FADD-Pro-Caspase8(或-10)三种分子组成的复合体,称为诱导死亡的信号复合体( death inducing signaling complex,DISC),其中Pro- Caspase-8(或-10)就可以自身催化形成活性的 Caspase-8,由此完成了由Fas介导的死亡信号起始转导,接下去进行级联反应激活下游的靶 Pro-Caspase(包括 Pro-Caspase-3,-6,-7)。活性的 Caspase-8尚可催化Bid,引起线粒体内Cytc和Pro- Caspase-2,-3,-7,-9等死亡因子释放出来。由此通过形成 apoptosome,其中Pro- Caspase-9自身激活而增大Fas介导的死亡信号转导反应。
二、线粒体介导的细胞凋亡
细胞色素c从线粒体膜间隙释放出来后即与胞浆中Apaf1(线虫CED-4的同源物)结合活化 caspase9,进而激活 caspase3,导致细胞凋亡。线粒体释放的另一凋亡诱导因子是凋亡诱导因子,正常生理状态下,AIF被封闭于线粒体中,在细胞发生凋亡时被转运入细胞核。
2015年哈尔滨工业大学招收硕士研究生入学考试试题
(考生注意:全部答案必须写在答题纸上否则后果自负!)
考试科目代码:884 考试科目:细胞与分子生物学
一、名词解释
线粒体;单克隆抗体;分子马达;细胞分化
原位杂交；核仁组织中心;G蛋白;胞吐
二、简答题
1.请简要回答溶酶体膜结构特点并结合其功能说明。
2.请对简单扩散和异化扩散的区别进行简要叙述。
3.为什么说内质网是开放的监狱？
4.为什么说线粒体是半自主性细胞器?
5.请简要解释单次跨膜蛋白是怎样运送到内质网的？
6.请简要叙述影响MPF失活的因素。
7.请简要叙述亲核蛋白入核的影响因素。
三、论述题
1、根据染色体功能可分为哪几类并论述其主要特点。
2、请论述钠钾泵的结构特点、工作模式和其生理意义。
2015年哈尔滨工业大学招收硕士研究生入学试题答案
(考生注意:全部答案必须写在答题纸上否则后果自负!)
考试科目代码:884 考试科目:细胞与分子生物学
一、名词解释
线粒体:是一种存在于大多数真核细胞中的由两层膜包被的细胞器,直径在0.5到10微米左右。功能是在细胞内制造能量,是一种半自主性细胞器。
单克隆抗体:单克隆抗体是指因单一克隆B细胞杂交瘤产生的,只识别抗原分子某特定决定簇的特异性抗体
分子马达:是分布于细胞内部或细胞表面的一类蛋白质,它们的构象会随着与ATP和ADP的交替结合而改变,其功能是在细胞骨架上起到运输货物的作用
细胞分化:是指同一来源的细胞逐渐产生出形态结构、功能特征各不相同的细胞类群的过程,其结果是在空间上细胞产生差异,在时间上同一细胞与其从前的状态有所不原位杂交:用标记的核酸探针通过分子杂交确定特异核苷酸序列在染色体上或在细胞中的位置的方法称为原位杂交。
核仁组织中心:参与形成核仁时的染色质区,核仁从核仁组织区部位产生,同时与该区紧密相连。具有核仁组织区的染色体称核仁染色体。核仁组织区定位在核仁染色体次缢痕部位。
G蛋白:是指能与鸟嘌呤核苷酸结合,具有GTP水解酶活性的一类信号转导蛋白G蛋白参与的信号转导途径在动植物体中是一种非常保守的跨膜信号转导机制。
胞吐:与胞吞相反,又称局浆分泌,细胞需要外排的大分子,先在细胞内形成囊泡囊泡移动到细胞膜处,与细胞膜结合,将大分子排出细胞,这种现象叫做胞吐。
二、简答题
1.答:膜蛋白高度糖基化,保护膜免遭溶酶体酶的攻击。具有多种载体蛋白,用于水解产物向外运送,膜中含有较多的胆固醇,促进膜稳定。最适PH在5左右,溶酶体膜上有质子泵,使溶酶体内部维持酸性。
2．答:1在低浓度时易化扩散运输物质的速度比自由扩散快的多。2易化扩散机理的饱和,当底物浓度增加到显著时,所有的载体蛋白都与底物结合在一起,载体系统达到了饱和程度。这样进一步增加运输的速度是不可能的。3载体蛋白在协助扩散中有异性,只能运输特异的物质或几种结构相似的的物质。
3．答:在细胞的膜泡运输中,粗面内质网相当于重要的物质供应站,而高尔基体是重要的集散中心,由于内质网的驻留蛋白具有回收信号,即使有蛋白发生逃逸,也会被收回到内质网,有人将内质网称为开放的监狱。内质网的结构和功能蛋白在其羧基端都有一个内质网滞留信号,如Bip分子伴侣。KDEL信号在高尔基复合体各个部分的膜上都有相应受体,如果内质网滞留蛋白在出芽时被错误的包装进分泌细胞而离开了内质网。
高尔基复合体膜上的这种信号受体蛋白会与逃出的内质网蛋白结合形成小泡,将内质网蛋白押送到内质网。
4．答:线粒体是半自主性细胞器原因是它不仅有自己的DNA,还有自己的核糖体。虽然线粒体有自己的DNA,还有RNA,核糖体,氨基酸活化酶等,但信息量有限,只能起部分控制作用。已知线粒体基因组仅能编码约20种线粒体膜和脂质蛋白并在线粒体核糖体上合成,但参与组成线粒体的蛋白质有上千种之多。显而易见,线粒体的绝大多数蛋白质是由核基因编码,在细胞质核糖体上合成,然后转移至线粒体内。因此线粒体的生长和增殖是受核基因组和其自身的基因组两套遗传系统的控制,所以称为半自自主性细胞器。
5．答:单层跨膜蛋白先在细胞质基质游离核糖体上起始合成,当多肽链N端的内质网信号序列暴露出核糖体并与信号识别颗粒结合,肽链延伸终止,直至信号识别颗粒与内质网膜上的SRP受体结合。核糖体/新生肽与内质网膜上的易位子结合,信号识别颗粒脱离了信号序列和核糖体,返回细胞质基质重复使用,肽链开始延伸。信号肽与易位子组分结合并使孔道打开,信号肽穿入内质网膜并引导肽链的形式进入内质网腔中。
6．答:1是受周期蛋白的调控,MPF有两个亚单位即P34cdc2蛋白和周期蛋白,二者结合后,表现出蛋白激酶活性,cdc2为其催化亚单位,周期蛋白为其调节亚单位。周期蛋白B一般在G1期晚期开始合成,通过s期,其含量不断增加,G2期达到最大。2是受到P34cdc2蛋白亚基激酶和磷酸酶的调节。当周期蛋白B含量积累到一定值时,两者结合成复合体,但无激酶活性,在Weel和CAK激酶催化下,Thr14.Thr15和Thl61磷酸化形成高度磷酸化的周期蛋白CDK复合物,但仍不具备激酶活性。在磷酸酶cdc25c催化下,thr14和tyr15磷酸化,CDK激酶活性才表达,thr161位点保持磷酸化状态是CDK1激酶活性表现所必须的。3是受到CDK激酶抑制物的调控即cdkl对细胞起调控作用。
原位杂交:原位杂交是指将特定标记的已知顺序核酸为探针与细胞或组织切片中核酸进行杂交,从而对特定核酸顺序进行精确定量定位的过程。原位杂交可以在细胞标本或组织标本上进行。
7．答:NLS只是亲核蛋白入核的一个必要条件,某种亲核蛋白能否转运入核还受到其它的因素的影响。已发现很多带有NLS的蛋白质由于某种原因滞留在胞质内,它们有的因为其NLS的活性被封闭,如磷酸化修饰,有的是由于胞质滞留型因子的结合如与细胞骨架的结合导致亲核蛋白不能自由活动。总之,蛋白质入核转运作为一种重要的核质交换与信息交流活动,是受到多种综合因素调节的。
三、论述题
1．答:根据染色质的功能可将染色质分为常染色质和异染色质,异染色质可分为结构性异染色质和功能性异染色质。间期核中染色质可分为异染色质和常染色质。常染色质是进行活跃转录的部位,呈疏松的环状,电镜下表现为浅染:易被核酸酶在一些敏感的位点降解。异染色质是指间期核内染色质纤维折叠压缩程度高,处于皱缩状态,用碱性染料染色时着色深的那些染色质。
结构性异染色质:在整个细胞周期内都处于凝集状态的染色质,即永久性的呈现异固缩的染色质被称为结构性异染色质。结构性异染色质含有高度重复的随体DNA,分布于大多数染色体的着丝粒区、端粒和次缢痕处,呈现C带染色。
功能性异染色质:指在某些特定的细胞中,或在一定的发育时期和生理条件下凝聚由常染色质变成异染色质,这本身也是真核生物的一种表达调控的途经。
2．答:NaK泵为跨膜蛋白质,由a、β两个亚基组成a为大亚基,具有ATP酶活性,其胞质端具有Na和ATP结合位点,其外端具有K结合部位,磷酸化和非磷酸化可引起分子构像发生交替变化;β为糖蛋白亚基,可能与维持酶活性有关。
在细胞内侧a亚基与Na结合促进ATP水解,产生磷酸使a亚基上的一个天冬氨酸残基磷酸化引起a亚基构象发生变化,将Na泵出细胞,同时细胞外的K与α亚基的另位点结合,使得a残基去磷酸化,a亚基构象再度发生变化吧K泵入细胞内,完成循每个循环。
消耗一个ATP,泵出3个Na,泵入2个K,每秒大约1000次构象变化
Na-K泵作用是:维持细胞的渗透性,保持细胞的体积和维持低Na+高K+的细胞内境,维持细胞的静息电位。
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