10中山大學(xué)本科生細(xì)胞生物學(xué)復(fù)習(xí)資料全(編輯修改稿)
2025-06-07 22:04 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 胞生命活動(dòng)的意義方面來(lái)理解這一說(shuō)法。主動(dòng)運(yùn)輸涉及物質(zhì)輸入和輸出細(xì)胞和細(xì)胞器,并且能夠逆濃度梯度或電化學(xué)梯度。這種運(yùn)輸對(duì)于維持細(xì)胞和細(xì)胞器的正常功能來(lái)說(shuō)起三個(gè)重要作用:① 保證了細(xì)胞或細(xì)胞器從周圍環(huán)境中或表面攝取必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),即使這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在周圍環(huán)境中或表面的濃度很低。② 能夠?qū)⒓?xì)胞內(nèi)的各種物質(zhì),如分泌物、代謝廢物以及一些離子排到細(xì)胞外,即使這些物質(zhì)在細(xì)胞外的濃度比細(xì)胞內(nèi)的濃度高得多。 ③能夠維持一些無(wú)機(jī)離子在細(xì)胞內(nèi)恒定和最適的濃度,特別是K+、Ca2+和H+的濃度。概括地說(shuō)，主動(dòng)運(yùn)輸主要是維持細(xì)胞內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定,以及在各種不同生理?xiàng)l件下細(xì)胞內(nèi)環(huán)境的快速調(diào)整, 這對(duì)細(xì)胞的生命活動(dòng)來(lái)說(shuō)是非常重要的。3. 緊密連接除了連接細(xì)胞外還有什么作用?意義何在?答: 緊密連接除了連接細(xì)胞之外，還有兩個(gè)作用：防止物質(zhì)雙向滲漏，并限制了膜蛋白在脂分子層的流動(dòng)，維持細(xì)胞的極性。4. 胰高血糖素和腎上腺素是如何使靶細(xì)胞中的cAMP 的濃度升高的?答: 胰高血糖素和腎上腺素作為第一信使作用于靶細(xì)胞的膜受體, 通過(guò)G 蛋白偶聯(lián)細(xì)激活腺苷酸環(huán)化酶,將ATP生成cAMP。5. 核酶是如何被發(fā)現(xiàn)及證實(shí)的? 這一發(fā)現(xiàn)有什么意義?答: 1981 年，Thomas Cech 和他的同事在研究四膜蟲(chóng)的26S rRNA 前體加工去除基因內(nèi)含子時(shí)獲得一個(gè)驚奇的發(fā)現(xiàn)∶內(nèi)含子的切除反應(yīng)發(fā)生在僅含有核苷酸和純化的26S rRNA 前體而不含有任何蛋白質(zhì)催化劑的溶液中,可能的解釋只能是:內(nèi)含子切除是由26S rRNA 前體自身催化的,而不是蛋白質(zhì)。6. 為什么說(shuō)水是細(xì)胞中優(yōu)良的熱緩沖體系？答：使一克水的溫度上升一攝氏度所需要的能量是1 卡。這與其它液體相比是很高的。水吸收的大部分能量被用來(lái)破壞分子間氫鍵，這些氫鍵是由于水分子的極性和不對(duì)稱性造成的。因?yàn)槲盏哪芰恳挥糜跀嗔讶蹑I，水的溫度不象其它液體那樣容易升高。在此種意義上，環(huán)境溫度的變化可以在細(xì)胞中被緩沖。五、實(shí)驗(yàn)證明題。(簡(jiǎn)要說(shuō)明，不需詳細(xì)步驟。每小題5 分,任選2 題，共10 分)。1. Some integral membrane enzymes depend upon the lipids in their microenvironment not only for scaffolding, butfor enzymatic activity. The Na+K+ ATPase is one example. Please design an experiment to test the influence ofmembrane fluidity on the velocity of the Na+K+ ATPase.Answers:1. Identify a tissue that would serve as a good source of the enzyme of interest, ., the plasma membranes of nervetissue. Solubilize the Na+K+ ATPase from its native membrane using detergents. Reconstitute the enzyme intoliposomes of simple and welldefined position, then assay the enzyme for activity. By synthesizing a variety ofliposomes with different amounts of saturated and unsaturated fatty acids, the fiuidity of the liposome can be altered,and the enzyme can be tested under conditions of different fiuidity. (To measure the fiuidity of the liposomes directly,without having to infer it from the fatty acid position, either FRAP or SPT techniques can be applied.)2. 如何證明RNA 聚合酶Ⅲ進(jìn)行5S rRNA 基因轉(zhuǎn)錄時(shí), 使用的是內(nèi)部啟動(dòng)子?可通過(guò)基因操作。如將5S rRNA 基因的5＇側(cè)的上游序列完全除去，檢測(cè)轉(zhuǎn)錄情況, 然后再切去5S rRNA基因的部分內(nèi)部序列,再檢測(cè)轉(zhuǎn)錄情況。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明: 將5S rRNA 基因的5＇側(cè)的上游序列完全除去并不影響5S rRNA 基因的轉(zhuǎn)錄。但是，如果將5S rRNA 基因內(nèi)部缺失一部分序列(從50 位到80 位缺失)，RNA 聚合酶Ⅲ不僅不能轉(zhuǎn)錄這段DNA，甚至不能結(jié)合上去(圖6E1)。如果將5S rRNA 基因的內(nèi)部啟動(dòng)子序列插入到基因組的其它部位，會(huì)使插入的部位形成一個(gè)新的轉(zhuǎn)錄起點(diǎn)。圖E61 RNA 聚合酶Ⅲ轉(zhuǎn)錄5S rRNA 基因啟動(dòng)子的鑒定將圖中5S rRNA 基因的A 片段或D 片段缺失都不影響RNA 聚合酶Ⅲ的轉(zhuǎn)錄,但是將B 片段或C 片段缺失,都會(huì)影響RNA聚合酶Ⅲ的轉(zhuǎn)錄。表明5S rRNA 基因的啟動(dòng)子位于5S 基因內(nèi)部的控制區(qū)。3. 請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)研究受體與配體結(jié)合的特異性克采用非放射性標(biāo)記的底物同放射性標(biāo)記的配體競(jìng)爭(zhēng)受體的結(jié)合位點(diǎn)的方法，原理是: 如果結(jié)合是特異性的話,只有信號(hào)分子能夠同受體結(jié)合,而與信號(hào)分子無(wú)關(guān)的分子則不能同受體結(jié)合。例如,放射性標(biāo)記的胰島素與受體的結(jié)合不會(huì)受葡萄糖或ACTH(促腎上腺皮質(zhì)激素)的抑制,但是能夠被非放射性標(biāo)記的胰島素或胰島素衍生物所抑制(圖E52)。圖517 證明激素與受體結(jié)合特異性的實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)中,將放射性標(biāo)記的胰島素與分離的膜一起溫育,同時(shí)加入各種不同濃度的葡萄糖或ACTH。與胰島素?zé)o關(guān)的激素不會(huì)與放射性標(biāo)記的胰島素競(jìng)爭(zhēng)質(zhì)膜受體。通過(guò)檢測(cè)放射性即可證明。六、分析、計(jì)算與思考(20 分)1. “解鈴還需系鈴人”這句諺語(yǔ)在細(xì)胞活動(dòng)中能找到對(duì)應(yīng)的故事嗎？請(qǐng)說(shuō)明。（5 分）答：IP3的鈣的釋放和對(duì)鈣濃度的消減。2. 計(jì)算題（5 分）① The average molecular weight of proteins in the cell is about 30,000daltons. A few proteins, however, are very much larger. The largest knownpolypeptide chain made by any cell is a protein called titin (madeby muscle cells), and it has a molecular weight of 3,000,000 daltons.Estimate how long it will take a muscle cell to translate an mRNA codingfor titin (assume the average molecular weight of an amino acid to be 120,and a translation rate of two amino acids per second for eucaryotic cells).② Transcription occurs at a rate of about 30 nucleotides per second. Is itpossible to calculate the time required to synthesize a titin mRNA fromthe information given here?2. Answer:① A titin molecule is made of 25,000 amino acids. It therefore takes about hours to synthesize a single m
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