细胞生物学.docx
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细胞生物学
名解:
1.lipid-anchoredmembraneproteins:
即脂锚定蛋白, 又称脂连接蛋白,通过共价健的方式同脂分子结合,位于脂双层的外侧。
同脂的结合有两种方式:
直接结合于脂双分子层,或是通过一个糖分子间接与脂结合。
2.Netflux:
即净通量,物质进入细胞和涌出细胞的量并不平衡,其中一个会超过另一个。
transport:
即主动运输,是指物质逆浓度梯度,在载体的协助和能量供应的条件下运出或运进细胞的过程。
Rafts:
即脂筏:
质膜上富含胆固醇和鞘磷脂的微结构域,相当于一个蛋白质停泊的平台,与膜的信号转导、蛋白质的分选均有密切关系
P-classionpump(P级离子泵):
此类运输泵运输时需要磷酸化,具有两个独立的α催化亚基,具有ATP结合位点;绝大多数还具有β调节亚基,α亚基利用ATP水解能发生磷酸化与去磷酸化,从而改变泵蛋白的构象,实现离子的跨膜转运。
包括Na+-K+泵、Ca2+离子泵和H+离子泵。
V-classprotonpump(V型质子泵):
存在于生物的动物细胞溶酶体膜和植物细胞液胞膜,能够转运H+过程不形成磷酸化中间体,并保持细胞质基质内中性PH和细胞器内的酸性PH。
ABC(ATP-bindingcassette)superfamily(ABC超家族):
是一类ATP驱动泵,由两个跨膜结构域及两个细胞质ATP结合域组成。
ABC成员之间具有很多共性,如相似的物质转运功能和结构。
但随着基因的不断进化,成员之间又产生许多不同点,表现在家族特征的各个方面,如结构、功能、器官分布与亚细胞定位等。
MDR1(多药转运蛋白):
这种蛋白使用水解ATP得到的能量将大量药物从细胞质输出到细胞外培养基。
由MDR1转运的大多数药物是小的疏水性分子,其从介质穿过质膜扩散,不受转运蛋白质的支配,进入细胞溶胶,在那里它们阻断各种细胞功能。
Chemiosmosis(orChemiosmoticcoupling)化学渗透又称化学渗透偶联:
指借助跨膜电化学质子梯度来驱动像ATP合成或分子逆浓度梯度跨膜等耗能过程。
Nucleosomes:
核小体。
由DNA和组蛋白形成的染色质基本结构单位。
每个核小体由147bp的DNA缠绕组蛋白八聚体(H2A,H2B,H3,H4各一对)近两圈形成。
核小体核心颗粒之间通过60bp左右的连接DNA相连。
Epigeneticmodifications:
表观遗传修饰。
表观遗传修饰是在没有细胞核DNA序列改变的情况时,基因功能的可逆的、可遗传的改变。
这些改变包括DNA的修饰(如甲基化、乙酰化修饰)、组蛋白的各种修饰等。
1、Proteinsorting(蛋白质分选):
依靠蛋白质自身信号序列,从蛋白质起始合成部位转运到其功能发挥部位的过程。
2、Topogenicsequences:
该序列可直接插入各类方向的膜内在蛋白。
Vesiclecoat(囊泡外壳):
囊泡外壳是指一类有助于形成弯曲的供膜,从而形成完整的泡状外形。
signalingmolecules(信号分子):
生物体内的某些化学分子,如激素、神经递质、生长因子等,在细胞间和细胞内传递信息,特称为信号分子
Recptor(受体):
一种能够识别和选择性地结合某种配体(信号分子)的大分子,当与配体结合后,通过信号转导作用将胞外信号转导为胞内化学或物理的信号,以启动一系列过程,最终表现为生物学效应。
SecondMessengers(第二信使):
细胞表面受体接受胞外信号后最早在胞内产生的信号分子。
细胞内重要的第二信使有:
cAMP、cGMP、DAG、IP3等。
Apoptosis:
即细胞凋亡,为维持内环境稳定,由基因控制的细胞自主的有序的死亡。
nerosis细胞坏死:
是因病理而产生的被动死亡。
填空:
classesoflipidfoundinBiomembranesareProphoglycerides,Sphingolipids,Cholesterol.
生物膜上发现的三种脂质是:
甘油磷脂,鞘脂,胆固醇。
2.Proteinsinteractwithmembranesinthreedifferentways,thereareIntegralmembraneproteins,Lipid-anchoredmembraneproteins,Peripheralmembraneproteins.
蛋白质以跨膜蛋白,脂锚定蛋白,外周膜蛋白这三种不同的方式与膜相互作用。
proteinstransportwaterorspecifictypesofionsandhydrophilicsmallmoleculesdowntheirconcentrationorelectricpotentialgradients.
通道蛋白运输水、特殊离子以及小分子亲水物质时顺着它们的浓度和电势梯度。
channelsincludeLigand-gatedchannelsandVoltage-gatedchannels.
门控通道包括配体门通道和电位门通道。
typesoftransportershavebeenareUniporters,Symporters,Antiporters.
目前三种转运体被认定,它们分别是单溶质转运体,协同转运体,反向转运体。
(体=蛋白)
transportasingletypeofmoleculedownitsconcentrationgradientviafacilitateddiffusion.ContransportersusetheenergystoredintheelectrochemicalgradientofNa+orH+ionstopowertheuphillmovementofanothersubstance,whichmaybeasmallorganicmoleculeoradifferention.
单溶质转运体转运是通过易化扩散顺浓度梯度运送单分子物质的过程,协同转运蛋白使用储蓄在Na+或者H+电化学梯度的能量为动力来向上运输(逆浓度运输)其他物质的过程,比如一份小分子有机物或者一个其他的离子。
ATP-poweredpumps(orsimplypumps)areATPasesthatusetheenergyofATPhydrolysistomoveionsorsmallmoleculesacrossamembraneuphillagainstanconcentrationgradientorelectricpotentialorboth.
ATP驱动的泵(或简称泵)是ATP酶,其使用ATP水解的能量使离子或小分子上调浓度梯度或电势或两者都有。
ThethreeclassesofATP-poweredtransportproteinsareP-classionpump,V-classprotonpump,ABCsuperfamily.
三种ATP-运输蛋白质是P级离子泵,V级质子泵,ABC超家族。
AllABCtransportproteinsshareastructuralorganizationconsistingoffour“core”domains:
twotransmembrane(T)domains,formingthepassagewaythroughwhichtransportedmoleculescrossthemembrane,andtwocytosolicATP-binding(A)domains.
所有ABC转运蛋白共享由四个“核心”结构域组成的结构组织:
两个跨膜(T)结构域,形成通过其传输的分子穿过膜的通道,和两个胞质ATP结合(A)结构域。
energytodrivethisreaction(Pi2-+H++ADP3-→ATP4-+H2O)isproducedprimarilybytwomainprocesses:
有氧氧化and光合作用。
驱动这种反应的能量(Pi2-+H++ADP3-→ATP4-+H2O)主要由两个主要过程产生:
有氧氧化和光合作用
chloroplasts,andbacteriautilizeessentiallythesamekindofmembraneprotein,theF0F1复合物,tosynthesizeATP,nowcommonlycalledATP合成酶
线粒体,叶绿体和细菌利用基本上相同类型的膜蛋白,F0F1复合物来合成ATP,现在通常称为ATP合成酶
transferfromNADHorFADH2toO2iscoupledto质子传递acrossthemitochondrialmembrane.
从NADH或FADH2到O2的电子转移是结合质子传递通过线粒体膜。
therespiratorychainofthemitochondrialmembrane,therearetwomaineventsoccurred,theyare电子传递and质子动力的产生
通过线粒体膜的呼吸链,发生了两个主要事件,它们是电子传递和质子动力的产生
1、ThemostabundantproteinsassociatedwitheukaryoticDNAarehistones,afamilyofsmall,basicproteinspresentinalleukaryoticnuclei.Thefivemajortypesoftheseproteins-termedH1,H2A,H2B,H3,andH4,.-arerichinpositivelychargedbasicaminoacid,whichinteractwiththenegativelychargedphosphategroupinDNA.
真核DNA相关的最丰富的蛋白组蛋白,一个小的家庭,基本的蛋白质存在于所有真核细胞核中。
这些蛋白质称为H1,H2A、H2B,H3和H4——富含带正电荷的碱性氨基酸,与DNA中带负电荷的磷酸基相互作用。
2、Thehistonetaillysines,especiallythoseinH3andH4,undergoreversibleacetylationanddeacetylationbyenzymesthatactonspecificlysinesintheN-termini.Intheacetylatedform,thepositivechargeofthelysineε-aminogroupisneutralized,therebyeliminatingitsinteractionwithaDNAphosphategroup.
组蛋白尾部的赖氨酸,特别是那些在H3和H4,通过作用于特定的赖氨酸的N-末端乙酰化和去乙酰化酶的可逆。
在乙酰化形式,值得肯定的是对赖氨酸的氨基ε正电荷中和,从而消除其相互作用的DNA磷酸基团
3、Allproteinsfoundinthenucleusaresynthesizedinthecytoplasmandimportedintothenucleusthroughnuclearporecomplexes.Suchproteinscontainanuclear-localizationsignal(NLS)thatdirectstheirselectivetransportintothenucleus.
在细胞核中发现的所有蛋白质在细胞质中合成,并通过核孔复合体导入细胞核.。
该蛋白含有一个核定位信号(NLS),指示他们的选择性运输到细胞核。
1、AsecondgeneralsortingprocessappliestoproteinsthatinitiallyaretargetedtotheERmembrane,therebyenteringthesecretorypathway.
第二个蛋白质分选过程最初先是定向转移至内质网膜,从而进入分泌途径。
2、AlltypeⅠtransmembraneproteinspossessanN-terminalsignalsequence,thattargetsthemtotheERandaninternalhydrophobicsequencethatbecomesthemembranespanningαinternalsequenceiscalledastop-transferanchorsequence.
跨膜蛋白Ⅰ都具有一个N端信号肽,该信号肽引导蛋白质进入内质网而且该信号肽内部的疏水信号序列成为单次的α螺旋跨膜片段。
这个内部序列被称为停止转移锚定序列。
3、MultipassproteinshaveMultipleInternalTopogenicsequences.
多通道蛋白质有多个内部拓扑基因序列
4、TypeⅡandTypeⅢproteinsUnliketypeⅠproteins,typeⅡandtypeⅢproteinslackacleavableN-terminalERsignal,bothpossessasingleinternalhydrophobicsingle-anchorsequencethatfunctionsasbothanERsignalsequenceandmembrane-anchorsequence.
类型Ⅱ和类型Ⅲ蛋白质不像类型Ⅰ蛋白质,类型Ⅱ和类型Ⅲ蛋白质缺乏一段可剪切的N端信号肽,类型Ⅱ和类型Ⅲ蛋白质具有一段内部疏水单锚序列其作用是内质网信号序列和膜锚定序列。
5、Fillupthefollowingboxeswithlumen(腔内)orcytosol(胞质):
在空格内填上腔内或胞质:
COPⅡvesiclestransportproteinsfromtheroughERtotheGolgi;COPⅠvesiclesmainlytransportproteinsintheretrogradedirectionbetweenGolgicisternaeandfromcis-GolgibacktotheroughER;Clathrinvesiclestransportproteinsfromtheplasmamembrane(cellsurface)andthetrans-Golginetworktolateendosomes.
COPⅡ囊泡将蛋白从粗面内质网转运到高尔基体;COPⅠ囊泡主要将蛋白在高尔基体池间反向运输,从顺面高尔基体回到粗面内质网;网格蛋白囊泡将蛋白从细胞表面的质膜和反式高尔基体结构运输到晚期内体。
onSolubilitymoleculesaredividedintoHydrophobicsignalmoleculesandHydrophilicsignalingmolecules。
根据信号分子的溶解性可分为脂溶性信号分子和水溶性信号分子
chemicalpropertyofRecptoris和配体结合,启动信号转导途径受体的化学性质是
animals,signalingbysolubleextracellularmoleculescanbeclassifiedintothreetype—endocrine,paracrineorautocrine—basedonthedistanceoverwhichthesignalacts.Inaddition,certainmembrane-boundproteinsactassignals.在动物中,可溶性细胞外分子的信号传导根据在信号的作用的距离可分为三种类型自分泌,旁分泌和内分泌。
此外,某些膜结合蛋白也作为信号。
1.IncyclingsomaticcellssynthesizeRNAsandproteinsduringtheG1phase,preparingforDNAsynthesisandchromosomereplicationduringtheSphase.AfterprogressingthroughtheG2phase,cellsbeginthecomplicatedprocessofmitosis,alsocalledtheMphase,whichisdividedintoseveralstages.
在体细胞增殖循环分为合成RNAs和蛋白的G1期,DNA合成和染色体复制称之为S期。
后进入G2期,细胞开始分裂的复杂过程,也被称为M期这几个阶段。
2.MitosisisdividedintoProphase,metaphase,anaphase,telophasefourphase.
有丝分裂分为前期,中期,后期,末期四个时期
3.Theconcentrationofthecyclins,theregulatorysubunitsoftheheterodimericproteinkinasesthatcontrolcell-cycleevents,increaseanddecreaseascellsprogressthroughthecellcycle.Thecatalyticsubunitsofthesekinases,calledcyclin-dependentkinases,havenokinaseactivityunlesstheyareassociatedwithacyclin.
细胞周期蛋白的浓度,控制该细胞周期的异二聚体蛋白激酶的调节亚基,随着细胞周期的进展而增减。
这些激酶的催化亚基,称为细胞周期蛋白依赖性激酶,如果与细胞周期蛋白无关的激酶则没有活性。
简答问答
1.Canyoudescribethestuctureofphospholipids(请描述一下磷脂结构)
一个典型的磷酸甘油酯分子是由含有两个酯化的羟基基团的两个脂肪酰基链磷酸甘油的疏水性尾部和与磷酸基团相连的极性头部。
这两个脂肪酰基链的碳原子数可能会有所不同包括它们的含量和饱和度。
2.Whatarethetwoimportantpropertiesofthelipidbilayer(磷脂双分子层的两个重要性能是什么)
1.疏水核是一个防渗屏障,可防止水溶性介质跨膜扩散。
重要的是,这个简单屏障的机制是由可介导特异性分子通过其他不透水层的膜蛋白来调节的。
2.第二个特性是稳定性。
双分子层是由疏水作用和脂肪链间的范德华力维持的。
即使外部水环境中离子浓度与pH变化很大,双分子层仍能保持其特定的结构。
yousketchthefunctionsoffollowingorgenelles(简述以下细胞器的功能。
)
Mitochondria(线粒体):
主要功能氧化代谢合成ATP为细胞提供能量;其他生理功能:
调节膜电位并控制细胞程序性死亡。
Lysosomes(溶酶体):
将衰老的细胞器、细胞、致病菌和某些生物大分子等吞入溶酶体内并分解掉。
Nucleus(细胞核):
充满了由DNA和蛋白质组成的染色质,是分裂期细胞mRNA和tRNA合成的地方。
Smoothendoplasmicreticulum(光面内质网):
解毒作用、合成类固醇、脂类及某些疏水性化合物。
Roughendoplasmicreticulum(粗面内质网):
分泌蛋白、溶酶体蛋白和某些膜的合成、加工和分拣。
Golgicomplex(高尔基体):
将内质网合成的蛋白质进行加工、分拣、与包装,然后分门别类地送到细胞特定的部位或分泌到细胞外。
Peroxisomes(过氧化物酶体):
代谢多种分子,分解脂肪酸产生乙酰基。
Cytoskeletalfibers(细胞骨架纤维):
形成支持细胞膜的网络和束,维持其基本形态,帮助构建细胞器,参与细胞运动。
youuseanexperimenttorevealthemobilityofmembraneprotein(用实验证明膜蛋白的流动性。
)
youdescribethebiologicalmechanismofGLUT1uniporter(GLUT1=葡萄糖转运蛋白1)
你能描述一下单溶质转运体葡萄糖转运蛋白1的生物学机制吗
在初始时,葡萄糖结合位点朝向细胞外,当葡萄糖与葡萄糖转运蛋白1位点结合,引起了转运蛋白构象的改变,使其结合位点朝向细胞溶质,随后结合位点松开,葡萄糖进入细胞内,最后转运蛋白经历一次构象的恢复变化(也就是恢复初始构象)。
如果细胞内葡萄糖浓度高于外界时,这个循环就会逆向运行,造成葡萄糖通过葡萄糖转运蛋白1从细胞内向胞外运输。
youdescribethebiologicalmechanismofthetwo-Na+/one-glucosesymporter
你能描述一下2个Na+和一个葡萄糖分子的协同转运蛋白的生物学机制吗
Na+连接的协同转运蛋白向动物细胞内逆浓度转运氨基酸和葡萄糖,2Na+/1葡萄糖分子协同转运体,是运用载体蛋白连接一个葡萄糖分子和2个Na+转运到细胞内,它是需要储蓄的H+电化学梯度作为离子泵提供能量来进行转运的。
7.WhataretheantiportersCanyougiveanexample
什么是反向转运体您能举一个例子吗
在协同转运蛋白中,若某种蛋白协同转运的两种物质的方向相反,称为反向转运体。
例如:
通过Na+/H+反向转运蛋白将H+泌出细胞而使Na+流入。
dothemembranetransportproteinsregulatethecytosolicpHofmammaliancellschangeswithpH
膜转运蛋白是如何调节哺乳动物细胞溶质中pH值并改变pH值的呢
当ph低于时,Na+,HCO3-/Cl-反向转运体,它能使Na+顺浓度梯度进入细胞内,并携带HCO3-进入,作为交换,Cl-逆浓度转运出细胞外,细胞内的
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