【正文】 2）功能 ：是 核糖體的生物發(fā)生 場所 ， 是一個向量過程。 3）端粒 DNA 序列 (telomere DNA sequence,TEL) ：端粒序列的復(fù)制，端粒酶 ， 在生殖細(xì)胞和部分干細(xì)胞中有端粒酶活性，端粒重復(fù)序列的長度與 概述核仁的結(jié)構(gòu)及其功能。 1） 自主復(fù)制 DNA 序列 (autonomously replicating DNA sequence, ARS)：具有一段 1114bp 的同源性很高的富含 AT 的共有序列及其上下游各 200bp 左右的區(qū)域是維持 ARS 功能所必需的。 從 DNA 到染色體經(jīng)過四級包裝 過程 ： 一級結(jié)構(gòu) ， 核小體 二級結(jié)構(gòu) ， 螺線管 (solenoid) 三級結(jié)構(gòu)， 超螺線管 (supersolenoid) 四級結(jié)構(gòu)， 染色單體（ chromatid） 即 ： DNA— 壓縮 7 倍 — →核小體 — 壓縮 6 倍 — →螺線管 — 壓縮 40 倍 — →超螺線管 — 壓縮 5 倍 — →染色單體 經(jīng)過四級螺旋包裝形成的染色體結(jié)構(gòu)，共壓縮了 8400 倍。 主要實驗證據(jù) ： 1）鋪展染色質(zhì)的電鏡觀 察：未經(jīng)處理的染色質(zhì)自然結(jié)構(gòu)為 30nm 的纖絲，經(jīng)鹽溶液處理后解聚的染色質(zhì)呈現(xiàn)10nm 串珠狀結(jié)構(gòu) ； 2）用非特異性微球菌核酸酶消化染色質(zhì)，部分酶解片段分析結(jié)果 ； 3）應(yīng)用 X 射線衍射、中子散射和電鏡三維重建技術(shù)研究，發(fā)現(xiàn)核小體顆粒是直徑為 11nm、高 的扁園柱體，具有二分對稱性（ dyad symmetry），核心組蛋白的構(gòu)成是先形成（ H3） 2﹒（ H4） 2 四聚體，然后再與兩個 H2A﹒ H2B 異二聚體結(jié)合形成八聚體 ； 4） SV40 微小染色體（ minichromosome）分析與電鏡觀察 。 結(jié)構(gòu)要點 ： 1）每個核小體單位包括 200bp 左右的 DNA 超螺旋和一個組蛋白八聚體及一個分子 H1； 2）組蛋白八聚體構(gòu)成核小體的盤狀核心結(jié)構(gòu) ； 3） 146bp 的 DNA 分子超螺旋盤繞組蛋白八聚體 圈 , 組蛋白 H1 在核心顆粒外結(jié)合額外 20bp DNA，鎖住核小體 DNA 的進出端，起穩(wěn)定核小體的作用。 4） 非組蛋白的不同結(jié)構(gòu)模式 ： α螺旋 轉(zhuǎn)角 α螺旋模式 (helixturnhelix motif)； 鋅指模式 (Zinc finger motif)； 亮氨酸拉鏈模式 (Leucine zipper motif， ZIP)； 螺旋 環(huán) 螺旋結(jié)構(gòu)模式 (helixloophelix motif， HLH)； HMG盒結(jié)構(gòu)模式（ HMGbox motif）。 3） 特點 ：真核生物染色體的基本結(jié)構(gòu)蛋白，富含帶正電荷的 Arg 和 Lys 等堿性氨基酸，屬堿性蛋白質(zhì)，可以 17 和酸性的 DNA 緊密結(jié)合（非特異性結(jié)合）；沒有種屬及組織特異性，在進化上十分保守。 比較組蛋白與非組蛋白的特點及其作用。 3） 結(jié)構(gòu)異染色質(zhì) 特征 ： ①在中期染色體上多定位于著絲粒區(qū)、端粒、次縊痕及染色體臂的某些節(jié)段；②由相對簡單、高度重復(fù)的 DNA 序列構(gòu)成 , 如衛(wèi)星 DNA；③具有顯著的遺傳惰性 , 不轉(zhuǎn)錄也不編碼蛋白質(zhì)；④在復(fù)制行為上與常染色質(zhì)相比表現(xiàn)為晚復(fù)制早聚縮；⑤在功能上參與染色質(zhì)高級結(jié)構(gòu)的形 成，導(dǎo)致染色質(zhì)區(qū)間性，作為核 DNA的轉(zhuǎn)座元件，引起遺傳變異。 2）特征： DNA 包裝比約為 1 000～ 2 000 分之一 ； 單一序列 DNA 和中度重復(fù)序列 DNA(如組蛋白基因和 tRNA 基因 )； 并非所有基因都具有轉(zhuǎn)錄活性 ,常染色質(zhì)狀態(tài)只是基因轉(zhuǎn)錄的必要條件而非充分條件 異染色質(zhì) (heterochromatin) 1） 概念：堿性染料染色時著色較深的染色質(zhì)組分 。 3）染色質(zhì)與染色體是在細(xì)胞周期不同的功能階段可以相互轉(zhuǎn)變的的形態(tài)結(jié)構(gòu)；染色質(zhì)與染色體具有基本相同的化學(xué)組成，但包裝程度不同 ,構(gòu) 象不同。 染色質(zhì)的基本概念： 1）染色質(zhì)（ chromatin）的概念 :指間期細(xì)胞核內(nèi)由 DNA、組蛋白、非組蛋白及少量 RNA 組成的線性復(fù)合結(jié)構(gòu) , 是間期細(xì)胞遺傳物質(zhì)存在的形式。 其功能為： 核質(zhì)交換的雙向性親水通道 ； 通過核孔復(fù)合 體的主動運輸 ； 親核蛋白與核定位信號 ； 親核蛋白入核轉(zhuǎn)運 ；轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物 RNA 的核輸出 。 試述核孔復(fù)合體的結(jié)構(gòu)及其功能。 4） 核基質(zhì)或核骨架 (nuclear skeleton)： ｛包括核基質(zhì)、核纖層 (或核纖層 核孔復(fù)合體結(jié)構(gòu)體系 ),以及染色體骨架。 3）核仁： 纖維中心 (fibrillar centers,FC)、致密纖維組分 (dense fibrillar ponent,DFC)、顆粒組分 (granular ponent,GC)、核仁相隨染色質(zhì) (nucleolar associated chromatin)、核仁基質(zhì)（ (nucleolar matrix)。 2）染色質(zhì) ： 指間期細(xì)胞核內(nèi)由 DNA、組蛋白、非組蛋白及少 量 RNA 組 成的線性復(fù)合結(jié)構(gòu) , 是間期細(xì)胞遺傳物質(zhì)存 16 在的形式 ； 染色體 (chromosome)， 指細(xì)胞在有絲分裂或減數(shù)分裂過程中 , 由染色質(zhì)聚縮而成的棒狀結(jié)構(gòu)。 1）核被膜 （包括 核孔復(fù)合體 ） ： 外核膜，附有核糖體顆粒 ； 內(nèi)核膜，有特有的蛋白成份（如核纖層蛋白 B 受體） ；核纖層 ； 核周間隙 、 核孔（ nuclear pore） 。膜間隙中細(xì)胞色素 c、凋亡誘導(dǎo)因子（ AIF）被釋放；細(xì)胞色素 c 是切冬梅的激活蛋白，從而激活切冬梅的蛋白降解途徑，引起細(xì)胞結(jié)構(gòu)的破壞； AIF 釋放后進入細(xì)胞核，使染色質(zhì)凝縮并造成 DNA 的大規(guī)模片斷化，進而使細(xì)胞死亡。 ⑷ 真核細(xì)胞的細(xì)胞核能否起源于細(xì)菌的核區(qū)？ 1 線粒體與細(xì)胞凋亡有何關(guān)系？它是如何參與并啟動 細(xì)胞進入死亡程序的？ 1) 線粒體與細(xì)胞凋亡有何關(guān)系：線粒體作為起始凋亡的主開關(guān)，可以開啟內(nèi)膜上的非特異性通道 線粒體通透性轉(zhuǎn)變孔，在調(diào)控細(xì)胞凋亡中還具有重要作用。解釋了真核細(xì)胞核被膜的形成與演化的漸進過程。 ⑺ 發(fā)現(xiàn)介于胞內(nèi)共生藍藻與葉綠體之間的結(jié)構(gòu) 藍小體，其特征在很多方面可作為原始藍藻向葉綠體演化的佐證。 ⑸ 能在異源細(xì)胞內(nèi)長期生存，說明線粒體和葉綠體具有的自主性與共生性的特征。 ⑶ 兩層被膜有不同的進化來源，外膜與細(xì)胞的內(nèi)膜系統(tǒng)相似，內(nèi)膜與細(xì)菌質(zhì)膜相似。 1）內(nèi)共生起源學(xué)說 論點： 葉綠體起 源于細(xì)胞內(nèi)共生的藍藻，其祖先是原核生物的藍細(xì)菌（ Cyanobacteria），即藍藻；線粒體的祖先 原線粒體是一種革蘭氏陰性細(xì)菌。 3)線粒體 、葉綠體 的生長和增殖是受核基因組和 其本身的 基因組兩套遺傳系統(tǒng)的共同控制， 因而，它們 被稱為是半自主性的細(xì)胞器。 mtDNA 是由核 DNA 編碼、在細(xì)胞質(zhì)中合成的 。 CAM 途徑與 C4 途徑相似，只是 CO2固定與光合作用產(chǎn)物的生成，在時間及空間上與 C4 途徑不同。 3） CAM 途徑（景天科酸代謝）：肉質(zhì)植物的葉片，氣孔白天關(guān)閉，夜間開放 。每循環(huán)一次只能固定一個 CO2 分子，循環(huán)六次才能把 6 個 CO2 分子同化成一個己糖分子。 1 試比較光合碳同化三條途徑的主要異同點。 實驗證據(jù)：質(zhì)子動力勢乃 ATP 合成的動力 ； 膜應(yīng)具有完整性 ； 電子傳遞與 ATP 合成是兩件相關(guān)而又不同的事件 。 氧化磷酸化偶聯(lián) 機制的化學(xué)滲透假說的主要論點是什么？有哪些證據(jù)？ 化學(xué)滲透假說 主要論點 ：電子傳遞鏈各組分在線粒體內(nèi)膜中不對稱分布，當(dāng)高能電子沿其傳遞時，所釋放的能量將H+從基質(zhì)泵到膜間隙，形成 H+電化學(xué)梯度。 PSI 和 PSⅡ復(fù)合物都是由核心復(fù)合物和捕光復(fù)合物組成，但它們在組分、結(jié)構(gòu)甚至功能上是不同的。 光系統(tǒng)、捕光復(fù)合物和作用中心的結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系如何？ （ P224） 在葉綠體的類囊體膜中鑲嵌有大小、數(shù)量不同 的顆粒，集中了光合作用能量轉(zhuǎn)換功能的全部組分，包括：捕光色素（天線色素）、 兩個光反應(yīng)中心、各種電子載體、合成 ATP 的系統(tǒng)和從水中抽取電子的系統(tǒng)等。 如何證明線粒體的電子傳遞和磷酸化作用是由兩個不同結(jié)構(gòu)系統(tǒng)來實現(xiàn)的？ （ P212） 用胰蛋白酶或尿素處理亞線粒體小泡，則小泡外面的顆粒 解離，無顆粒的小泡只能進行電子傳遞，而不能使 ADP磷酸化生成 ATP。光合作用的電子傳遞是在光系統(tǒng)Ⅰ和光系統(tǒng)Ⅱ中進行的，這兩個光系統(tǒng)互相配合，利用所吸收的光能把 1對電子從 H2O傳遞給 NADP＋ 。 即： 1 對電子的 3 次穿膜傳遞， 將 基質(zhì)中 的 3 對 H＋ 抽提到膜間隙中 ，每 2 個 H＋ 穿過 F1F0ATP 酶，生成 1 個 ATP 分子 。它是在電子從 NADH 或 FADH2 經(jīng)過 電子傳遞鏈傳遞給的過程中發(fā)生的。 （ P232） 1）相同點 ： 線粒體的氧化磷酸化與葉綠體的光合磷酸化 中，⑴需要完整的膜；⑵ ATP 的形成都是由 H＋移動所推動；⑶葉綠體的 CF1 因子與線粒體的 F1 因子都具有催化 ADP 和 Pi 形成 ATP 的作用。 而小亞基則是由核基因組編碼， 在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中合成 。酶的活性中心位于大亞基上，小亞基只具有調(diào)節(jié)功能。 RuBP 羧 化酶有何功能？它是有哪些亞基組成的？各有何基因組編碼？ 功能： 核酮糖－ 1， 5－二磷酸（ RuBP）是 光合作用中一個 起重要作用的酶系統(tǒng)，是 葉綠體卡爾文循環(huán)羧化階段中CO2 的接受體，在 RuBP 羧化酶的催化下， CO2 與 RuBP 反應(yīng)形成 2 分子 3－磷酸甘油酸（ PGA）。在線粒體內(nèi)膜呼吸鏈電子傳遞過程中， 電子是按氧化還原電位從低向高傳遞。即各組分在內(nèi)膜呼吸鏈上的順序與其得失電子的趨勢有關(guān)，電子總是從 低氧化還原電位 向 高氧化還原電位 流動。 葉綠體內(nèi)膜并不向內(nèi)折疊成嵴；內(nèi)膜不含電子傳遞鏈；除了膜間隙、基質(zhì)外，還有類囊體；捕光系統(tǒng)、電子傳遞鏈和 ATP 合成酶都位于 類囊體膜上。兩者均具有封閉的兩層單位膜，內(nèi)膜向內(nèi)折疊，并演化為極大擴增的內(nèi)膜特化結(jié) 構(gòu)系統(tǒng)。 試比較線粒體與葉綠體在基本結(jié)構(gòu)方面的異同。 ATP 是細(xì)胞生命活動的直接供能者，也是細(xì)胞內(nèi)能量的獲得、轉(zhuǎn)換、儲存和利用等環(huán)節(jié)的聯(lián)系紐帶。 第 七 章： 細(xì)胞的能量轉(zhuǎn)換―― 線粒體和 葉綠體 為什么說線粒體和葉綠體是細(xì)胞內(nèi)的兩種產(chǎn)能細(xì)胞器？ 線粒體和葉綠體都是高效的產(chǎn)生 ATP 的精 密裝置。 生物學(xué)意義： 1）減少和校正蛋白質(zhì)合成中出現(xiàn)錯誤； 2）可大大減少所需要的遺傳物質(zhì)信息量； 3） 通過裝配與去裝配更容易調(diào)節(jié)與控制多種生物學(xué)過程。逃逸的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白的回收是通過回收信號介導(dǎo)的特異性受體完成，這類受體能以 COPⅠ有被小泡的形式捕獲逃逸分子，并將其回收到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。 選擇性體現(xiàn)在 a. COPⅡ小泡能識別并結(jié)合跨膜內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 胞質(zhì)面一端的信號序列； b. 跨膜內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白的一端作為受體與 ER 腔的可溶性蛋白結(jié)合。 ⑵ COPⅡ有被小泡的運輸，負(fù)責(zé)從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)到高爾基體的物質(zhì)運輸。 2）膜泡運輸?shù)念愋?及其特點 ： ⑴網(wǎng)格蛋白有被小泡的運輸，負(fù)責(zé)蛋白質(zhì)從高爾基體 TGN 向質(zhì)膜、胞內(nèi)體或溶酶體和植物液泡運輸 。 1 微體 （過氧化物酶體） 與溶酶體有何異同點？ 異同點 : (1) 相同點：由一層單位膜膜 包圍；為一類異質(zhì)性細(xì)胞器。 2) 參與了長鏈脂肪酸的降解，乙醚磷脂和膽汁酸的生物合成，膽固醇、多胺、草酸鹽、植烷酸、二羧酸以及幾種藥物等的代謝轉(zhuǎn)換。 2）異質(zhì)性 ：在不同生物細(xì)胞中以及單細(xì)胞生物的不同個體中的溶酶體，所含酶的種類及其行使的功能都有所不同 ，因此說過氧化物酶體是異質(zhì)性的細(xì)胞器。 1 溶酶體一旦發(fā)生異常，會引起什么樣的疾病？各對機體又有什么影響呢？ 1) 貯積病 ： 溶酶 體酶缺失和異常時，某些物質(zhì)不能被消化降解 , 而遺留在溶酶體內(nèi) , 便會影響細(xì)胞的代謝功能 , 引發(fā)疾病 (貯積病 )，甚至導(dǎo)致機體的死亡 2) 類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎 (rheumatoid arthritis)： 該種病人的溶酶體膜的脆性增加，溶酶體酶被釋放到關(guān)節(jié)處的細(xì)胞間質(zhì)中，使骨組織受到侵蝕，引起炎癥。這種順序性加工可能有利于糖蛋白的分揀，從而使高爾基復(fù)合體能對不同的糖蛋白進 行分別包裝，使其具有不同的命運。 2) 這些糖基轉(zhuǎn)移酶的作用是把寡糖轉(zhuǎn)移到蛋白質(zhì)上，形成糖蛋白 ,從而可以看出，高爾基復(fù)合體的各部 囊 泡在功能上高度分區(qū)化 , 處于不同部位的高爾基 囊 泡所含有的加工寡糖鏈的糖基轉(zhuǎn)移酶的種類不同，因此，從形成面到成熟面的 囊 泡是按照一定順序?qū)烟擎溸M行加工的。在膜泡運輸過程中完成了膜的轉(zhuǎn)化。 12. 高爾基復(fù)合體在蛋白質(zhì)的加工、分揀、膜泡運輸和膜轉(zhuǎn)化中各承擔(dān)了什么樣的角色？其間的關(guān)系又如何？ 1) 高爾基復(fù)合體是蛋白質(zhì)的加工、分揀的細(xì)胞器之一，與內(nèi)膜系統(tǒng)的其它成分共同參與了膜泡運輸和膜轉(zhuǎn)化。 10. 糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上所進行的糖基化的機制如何？其添加的寡糖鏈又有什么特點？ 11 1) 糖基化的機制 (1) Asn； N連接； (2) 寡糖鏈已預(yù)先合成； (3) 以焦磷酸鍵連在跨膜的磷酸多萜醇上； (4) 新生肽鏈一旦出現(xiàn) Asn 殘基，糖基轉(zhuǎn)移酶以焦磷酸鍵的能量將寡糖鏈從磷酸多萜醇上轉(zhuǎn)移至多肽鏈的 Asn 殘基上； 2) 添加的寡糖鏈特點 ：寡