【文章內(nèi)容簡介】 端的運輸都要依靠細(xì)胞骨架的機械支持。為細(xì)胞從一個位置向另一位置移動提供動力。典型的單細(xì)胞靠纖毛和鞭毛進行運動。 為信使RNA提供錨定位點，促進mRNA翻譯成多肽。用非離子去垢劑提取細(xì)胞成份可發(fā)現(xiàn)細(xì)胞骨架相當(dāng)完整，許多與蛋白質(zhì)合成有關(guān)的成分同細(xì)胞骨架結(jié)合在一起。 除了上述的機構(gòu)功能之外，細(xì)胞骨架還參與細(xì)胞的信號傳導(dǎo)。有些細(xì)胞骨架成分常同細(xì)胞質(zhì)膜的內(nèi)表面接觸，這對于細(xì)胞外環(huán)境中的信號在細(xì)胞內(nèi)的傳導(dǎo)起重要作用。在上述功能中，細(xì)胞骨架最基本的兩個功能是：第一，使細(xì)胞維持一事實上的形態(tài)；第二，細(xì)胞骨架具有運動的能力，包括肌體的運動和細(xì)胞器的移動。 微光管是如何組裝的？答：微管在體外的組裝過程可以分為成核和延伸兩個階段。首先微管蛋白，a管蛋白和B微管蛋白形成長度為8nm的aB二聚體先沿縱向聚合形成一個短的原纖維，這種原纖維可能不夠穩(wěn)定，第二個過程是以原纖維為基礎(chǔ)，經(jīng)過側(cè)面增加二聚體而擴展為彎曲的片狀結(jié)構(gòu)，這種片狀結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性大大提高，第三個過程是，aB二聚體平行于長軸重復(fù)排列形成原纖維，當(dāng)螺旋帶加寬至13根纖維時，既合攏成微管的壁。游離的 、在B微管的交換點結(jié)有GTP的 aB微管蛋白二聚體再不斷加到這一微管的端點使之延長。比較微絲、微管和中間纖維的特點。微絲微管中間纖維單體球蛋白αβ球蛋白桿狀蛋白結(jié)合核苷酸ATPGactin2GTP/αβ二聚體無纖維直徑~7nm~25nm10nm結(jié)構(gòu)雙鏈螺旋13根源纖絲組成空心管狀纖維8個4聚體或4個8聚體組成的空心管狀纖維極性有有無組織特異性無無有蛋白庫有有無踏車形為有有無動力結(jié)合蛋白肌球蛋白動力蛋白，驅(qū)動蛋白無特異性藥物細(xì)胞松馳素鬼筆環(huán)肽秋水仙素，長春花堿，紫杉酚 細(xì)胞中同時存在幾種骨架體系有什么意義?是否是物質(zhì)和能量的一種浪費?答：在細(xì)胞中，現(xiàn)在提到的有細(xì)胞質(zhì)骨架、細(xì)胞核骨架、細(xì)胞膜骨架及染色體骨架。每種骨架及骨架的各種組成成分各有不同的功能。多種骨架體系存在有利細(xì)胞之間的分工與協(xié)作，對細(xì)胞完成正常的生理活動具有重要意義，不能看成是物質(zhì)和能量的一種浪費。細(xì)胞骨架的研究方法有哪些? 答：用于細(xì)胞骨架的研究方法主要有三種。①熒光顯微鏡應(yīng)用：熒光顯微境主要用來研究細(xì)胞骨架的動力學(xué)。例如，細(xì)胞骨架的蛋白亞基能夠同小分子的熒光染料共價結(jié)合，使細(xì)胞骨架帶上熒光標(biāo)記，并發(fā)現(xiàn)熒光。這樣就可以追蹤細(xì)胞骨架蛋白在細(xì)脆活動中的作用，包括裝配、去裝配、物質(zhì)運輸?shù)?。這種方法還有一個好處，就是在活細(xì)胞時就可以觀察。另外，也可用熒光抗體研究以很低濃度存在的蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)的定位。熒光抗體既可以直接注射活細(xì)胞進行定位，也可以加到固定的細(xì)胞或組織切片中進行反應(yīng)和分析。②電視顯微鏡，是用照相機將細(xì)胞的活動記錄在膠片上并可在電視屏上顯示。將樣品放在載玻片上，然后通過聚焦的激束系統(tǒng)將含有分子馬達(dá)樣品直接放在微管上，在合適的條件下，可在電視屏幕上觀察分子馬達(dá)以ATP為能量來源沿著微管移動。③電子顯微技術(shù)的應(yīng)用：細(xì)胞骨架的一個很特別的特性是用非離子去垢劑，如Triton X100處理時保持非溶解狀態(tài)。當(dāng)用這湊去垢劑處理細(xì)胞時，可溶性的物質(zhì)、膜成分被抽提出來，留下細(xì)胞骨架，并且同活細(xì)胞中的結(jié)構(gòu)完全一樣。根據(jù)這一特性，采用金屬復(fù)型技術(shù)在電子顯微鏡下觀察到細(xì)胞骨架的基本排列。什么是細(xì)胞骨架?有哪些類型和功能? 答：細(xì)胞骨架是指存在于細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。它是由纖維狀蛋白組成，主要包括微管、微絲和中等纖維等類型。細(xì)胞骨架的功能包括：①構(gòu)成細(xì)胞內(nèi)支架并給細(xì)胞器定位；②與細(xì)胞器運動有關(guān)參與細(xì)胞的有絲分裂和減數(shù)分裂；③參與物質(zhì)運輸；④與信息傳遞、分泌活動有關(guān)。 微管的形態(tài)結(jié)構(gòu)怎樣? 答：微管呈中空圓柱體狀，外徑25rim．內(nèi)徑15rim，長短不一，在大多數(shù)細(xì)胞中僅有幾微米長，但在某些細(xì)胞，如神經(jīng)系統(tǒng)的運動神經(jīng)元的微管可長達(dá)幾厘米。微管的管壁是由13條原纖維包圍而成，原纖維呈縱行螺旋排列，每條原纖維都是由直徑為5毫微米的球形亞單位微管蛋白組成。微管是由哪些化學(xué)成分組成的? 答：微管的化學(xué)成分包括微管蛋白、微管關(guān)聯(lián)蛋白和微管裝飾蛋白等。微管蛋白是微管的主要蛋白質(zhì)，微管蛋白可分為α、β兩型，分子量都在55000左右。各含500個左右的氨基酸殘基，但氨基酸組成和多肽鏈序列不同。微管關(guān)聯(lián)蛋白和微管裝飾蛋白統(tǒng)稱為微管結(jié)合蛋白，該蛋白是在微管組裝后結(jié)合到微管表面上去的，微管結(jié)合蛋白主要與微管的聚合和解聚的調(diào)節(jié)有關(guān)。作業(yè)八試述核孔復(fù)合體的結(jié)構(gòu)及其功能。 答：核孔復(fù)合體是指包括核孔及其相關(guān)聯(lián)的環(huán)狀結(jié)構(gòu)體系。包括胞質(zhì)環(huán)(cytoplasmic ring)，外環(huán)、核質(zhì)環(huán)、內(nèi)環(huán)和輻。輻由柱狀亞單位、腔內(nèi)亞單位、環(huán)帶亞單位、中央栓及核孔組成?？篆h(huán)顆粒共有8對，呈放射狀排列在核孔周圍。每個孔環(huán)顆粒的直徑約1025nm，由微細(xì)粒子和纖絲盤繞而成。周邊顆粒位于內(nèi)、外核膜交界處，核孔的周緣以細(xì)纖絲與相對應(yīng)的內(nèi)、外孔環(huán)顆粒相連。中央顆粒位于核孔中央，呈粒狀或棒狀，直徑為5～30hm，也是由細(xì)纖絲連接孔環(huán)顆粒和周邊顆粒。核孔復(fù)合體中央的核孔是含水通道，這一圓柱形腔道直徑為9nm，長度為15nm，允許水溶性物質(zhì)進出核膜內(nèi)外。因此，核孔復(fù)合體的功能在于調(diào)節(jié)核孔大小，實現(xiàn)細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)之間物質(zhì)交換的調(diào)控。核被膜有何功能? 答：①構(gòu)成核、質(zhì)之間的天然選擇性屏障；②避免生命活動的彼此干擾；③保護DNA不受細(xì)胞骨架運動所產(chǎn)生的機械力的損傷；④核質(zhì)之間的物質(zhì)交換與信息交流。如何理解核被膜在細(xì)胞有絲分裂中有規(guī)律地解體與重建? 答：①新核膜來自舊核膜；②核被膜的去組裝是非隨機的，具有區(qū)域特異性；③以非洲爪蟾卵提取物為基礎(chǔ)的非細(xì)胞核裝配體系提供了實驗?zāi)Ｐ?；④核被膜的解體與重建的動態(tài)變化受細(xì)胞周期調(diào)控因子的調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)作用可能與核纖層蛋白、核孔復(fù)合體蛋白的磷酸化與去磷酸化修飾有關(guān)。試述核基質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能。 答：核基質(zhì)是核膜內(nèi)除核纖層、染色質(zhì)與核仁以外的一個精密的網(wǎng)架體系。該網(wǎng)架由3—30rim的蛋白纖維和一些顆粒結(jié)構(gòu)組成，主要成分是非組蛋白性的纖維蛋白。核基質(zhì)的功能包括：①參與DNA包裝和染色體構(gòu)建；②與DNA復(fù)制有關(guān)；③參與基因表達(dá)調(diào)控；④是hnRNA加工的場所；③與核內(nèi)DNA病毒復(fù)制、裝配過程有關(guān)。試述核仁的細(xì)微結(jié)構(gòu)和功能。答：核仁是存在于核內(nèi)無包膜的、由纖維絲構(gòu)成的海綿狀顆粒結(jié)構(gòu)。核仁結(jié)構(gòu)由原纖維成分、顆粒成分、核仁相隨染色質(zhì)和核仁基質(zhì)4部分組成：①原纖維絲直徑為5～8nm，長20～40nm，排列緊密，構(gòu)成核仁的海綿狀網(wǎng)架，主要成分是RNA和蛋白質(zhì)；②在電鏡下，顆粒成分的電子密度較大，直徑15～20nm，密布于原纖維網(wǎng)架之間，顆粒成分主要也是由RNA和蛋白質(zhì)組成，可能是核糖體的前身；③核仁相隨染色質(zhì)由10nm直徑纖維組成，分為2種：一種是在核仁周圍，叫核仁周圍染色質(zhì)，主要是異染色質(zhì)。另一種是深人到核仁內(nèi)部，稱核仁內(nèi)染色質(zhì)，主要是常染色質(zhì)；④核仁基質(zhì)為無定形的蛋白質(zhì)性液體物質(zhì)，電子密度低，與核基質(zhì)溝通，懸浮著原纖維和顆粒成分。 核仁的功能是合成核糖體核糖核酸和裝配核糖體亞基。核仁DNA中有許多個rRNA基因。它們在RNA聚合酶I催化下轉(zhuǎn)錄出45S RNA，、18S和28S rRNA，這些成熟的rRNA與蛋白質(zhì)結(jié)合。在核仁內(nèi)裝配成核糖體的大、小亞基，通過核膜孔運送到胞質(zhì)中去。分析中期染色體的三種功能元件及其作用。 答：在細(xì)胞世代傳遞中要確保染色體的復(fù)制和穩(wěn)定遺傳，染色體起碼應(yīng)具備三種功能元件：一個DNA復(fù)制起點，確保染色體在細(xì)胞周期中能夠自我復(fù)制，維持染色體在細(xì)胞世代傳遞中的連續(xù)性；一個著絲粒，使細(xì)胞分裂時已完成復(fù)制的染色體能平均分配到子細(xì)胞中；最后，在染色體的兩個末端必須有端粒，保持染色體的獨立性和穩(wěn)定性。構(gòu)成染色體DNA的這三種關(guān)鍵序列稱為染色體DNA的功能元件。近年來采用分子克隆技術(shù)把真核細(xì)胞染色體的復(fù)制起點、著絲粒和端粒這三種DNA關(guān)鍵序列分別克隆成功，并把它們互相搭配或改造而構(gòu)成所謂“人造微小染色體”。概述核仁的結(jié)構(gòu)及其功能。答：結(jié)構(gòu)為：纖維中心、致密纖維組分、顆粒組分、核仁相隨染色質(zhì)與核仁基質(zhì)。 核仁的功能主要涉及核糖體的生物發(fā)生。這一過程包括rRNA的合成、加工和核糖體亞單位的裝配。還涉及mRNA的輸出與降解。概述活性染色質(zhì)的主要特點。 答：活性染色質(zhì)具有DNase超敏感位點。當(dāng)染色質(zhì)用DNaseI消化時，可將染色質(zhì)降解成酸溶性的DNA小片段。如用很低濃度的DNaseI處理染色質(zhì)，切割將首先發(fā)生在少數(shù)特異性位點上。這些特異性位點叫做DNaseI超敏感位點。超敏感位點的存在是活性染色質(zhì)的特點。活性染色質(zhì)在生化上具有特殊性，根據(jù)對活性染色質(zhì)蛋白組分的生化分析發(fā)現(xiàn)：①活性染色質(zhì)很少有組蛋白H1與其結(jié)合；②活性染色質(zhì)的4種核心組蛋白雖然以常量存在，但是與非活性染色質(zhì)相比較，活性染色質(zhì)上的組蛋白乙?；潭雀撸虎叟c非活性染色質(zhì)相比，活性染色質(zhì)的核小體組蛋白H2B，很少被磷酸化；④核小體組蛋白H2A在許多物種包括果蠅和人的活性染色質(zhì)中很少有變異的形式存在；⑤HMG蛋白是染色體非組蛋白中一組較豐富、不均一、富含電荷的蛋白質(zhì)。其中HMGl4和HMGl7只存在于活性染色質(zhì)中，與DNA結(jié)合。平均每10個核小體中有1個核小體是與HMGl4和HMGl7結(jié)合的，其氨基酸序列在進化中高度保守，表明它們有重要功能。試述染色質(zhì)結(jié)構(gòu)與基因轉(zhuǎn)錄的關(guān)系。 答：染色質(zhì)是指細(xì)胞核內(nèi)易于被堿性染料(如洋紅、蘇木精、龍膽紫等)染上顏色的物質(zhì)。這些物質(zhì)是由DNA、蛋白質(zhì)(組蛋白和非組蛋白)和少量RNA組成。在光鏡下常呈顆粒狀、塊狀、細(xì)絲狀交織成網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)。它存在于間期細(xì)胞核內(nèi)，是細(xì)胞間期遺傳物質(zhì)的存在形式。實質(zhì)上染色質(zhì)就是間期核內(nèi)伸展開來的DNA一蛋白質(zhì)纖維?？煞譃槌Ｈ旧|(zhì)和異染色質(zhì)兩種。異染色質(zhì)是DNA一蛋白質(zhì)纖維沒有充分伸展開的部分。常染色質(zhì)是高度伸展的部分，由于稀疏呈分散狀態(tài)，在光鏡下著色較淺。常染色質(zhì)能進行復(fù)制和轉(zhuǎn)錄，是具有活性的染色質(zhì)。異染色質(zhì)很少進行轉(zhuǎn)錄，本來含有活動基因，由于折疊緊密凝聚而不表現(xiàn)活性。DNA是染色質(zhì)中的主要成分，是遺傳物質(zhì)。DNA通過自我復(fù)制，將遺傳信息傳給子代，使遺傳信息得以延續(xù)。 作業(yè)九 已知核糖體上有哪些活性部位? 答：核糖體上具有一系列與蛋白質(zhì)合成有關(guān)的結(jié)合位點與催化位點：①與mRNA的結(jié)合位點；②與新?lián)饺说陌滨RNA的結(jié)合位點——氨?；稽c，又稱A位點；③與延伸中的肽酰tRNA的結(jié)合位點—肽酰基位點，又稱P位點；④肽酰轉(zhuǎn)移后與與即將釋放的tRNA的結(jié)合位點—E位點；⑤與肽酰tRNA從A位點轉(zhuǎn)移到P位點有關(guān)的轉(zhuǎn)移酶(即延伸因子EF—G)的