1)简单扩散特点是: ①沿浓度梯度(电化学梯度)方向扩散(由高到低) ②不需细胞提供能量 ③没有膜蛋白协助

34. (简答题, 5分)简述G蛋白偶联受体介导的磷脂酰肌醇信号通路作用机制。
磷脂酰肌醇信号通路:通过G蛋白偶联受体介导的磷脂酰肌醇信号通路的信号转导,通过磷酸酯酶C(效应酶)完成,是双信使系统反应链。
此通路的特点是胞外信号被膜受体接受后,同时产生两个第二信使:IP3和DAG,分别激活IP3 -Ca 2+和DAG-PKC途径,实现细胞对外界信号的应答。
生物学功能:① IP3 -Ca 2+通路中IP3结合并开启内质网膜上IP3敏感的Ca 2+通道,Ca2+释放进入细胞质基质,通过结合钙调蛋白引起细胞反应。 ② DAG-PKC通路中DAG活化并激活与质膜结合的PKC,PKC作用于下游底物,参与众多生理过程,例如细胞分泌、肌肉收缩、细胞增殖、分化等。

48. (名词解释, 1分)nuclear localization sequence,NLS
核定位信号(nuclear localization signal,NLS):引导亲核蛋白入核,富含碱性氨基酸残基,如Lys、Arg,还常含有Pro;可以是一段连续的序列,也有分成两段存在;受体为importin;完成核输入后不被切除。

62. (名词解释, 1分)immunofluorescence technic:
immunofluorescence technic的中文名称是免疫荧光技术,是指用免 疫荧光方法检查抗体、抗原或免疫复合物的试验,是免疫学和荧光技术 相结合的技术。免疫荧光可用于确定细胞表面或内部抗原抗体的位置以 及识别组织或渗出物中的致病性微生物,故广泛应用于免疫学、细胞生 物学和临床医学中。该技术可分为直接免疫荧光技术和间接免疫荧光技 术。

57. (论述题, 7分)小G蛋白是细胞内一类非常重要的GDP/GTP结合蛋白家族,在多种细胞反应中具有分子开关的作用,在物质转运、信号转导中发挥重要作用,试以其家族成员Ran、Ras、Rab和Sar1 为例阐明它们在亲核蛋白入核转运、酶联受体介导的信号转导以及在膜泡运输中的作用与机理。
⑴ Ran蛋白
①importin α识别亲核蛋白NLS,importin α与可溶性受体importin α/β 异二聚体结合,形成转运复合物;)
②在importin β 介导下,转运复合物与核孔复合体的胞质纤维结合,转运复合物通过改变构象的核孔复合体从胞质面被转移到核质面;
③转运复合物在核质面与Ran-GTP 结合,并导致复合物解离,亲核蛋白释放,受体亚基与结合的Ran 返回胞质,在胞质内Ran-GTP 水解形成Ran-GDP 并与importin β 解离,Ran-GDP返回核内再转换成Ran-GTP 状态。
⑵ Ras蛋白
配体→活化酪氨酸激酶RTK→活化的酪氨酸激酶RTK结合接头蛋白adaptor-GRF(鸟苷酸释放因子)→促进GDP释放→Ras(GTP结合蛋白)活化,诱导下游事件:Raf丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(又称MAPKKK)活化(使蛋白上的丝氨酸/苏氨酸残基磷酸化)→活化的Raf结合并磷酸化另一种蛋白激酶MAPKK,导致MAPKK活化(MAPKK是一种具双重特异的蛋白激酶,它能磷酸化MAPK的苏氨酸和酪氨酸残基使之激活)→MAPK活化→进入细胞核→其他激酶或基因调控蛋白(转录因子)的磷酸化修饰,对基因表达产生多种效应。(酪氨酸蛋白激酶受体介导的RTK-Ras信号通路的功能:由RTK介导的信号通路具有广泛的功能,包括调节细胞的增殖与分化,促进细胞存活以及调节与校正细胞代谢的作用。各种不同的生长因子与RTK结合,往往引起细胞内产生多向性的效应,包括早期和晚期基因表达。这种多向性效应是在配体作用下,产生多种信号调节的结果)
⑶ Rab蛋白
在膜泡运输中,Rab也是一类分子开关,调控着转运泡与靶膜的锚定与融合过程。
在特异鸟苷酸交换因子(GEF)催化下,胞质中的Rab-GDP转换为Rab-GTP,引发Rab构象变化使其与特定转运泡膜的表面蛋白相互作用,并通过类异戊二烯基团插入转运泡内,从而介导转运泡与靶膜上的Rab效应器相互结合,从而实现使转运泡锚定在靶膜上。膜泡融合发生后,Rab-GTP水解为Rab-GDP从而从膜泡上解离释放,参与下一个循环。
⑷ Sar1蛋白
在COPII膜泡运输中 胞质中可溶性的Sar1-GDP在ER膜蛋白Sec12(鸟苷酸交接因子)相互作用,催化GTP置换GDP形成Sar1-GTP,引发Sar1构象改变暴露出疏水N端插入ER膜,膜结合的Sar1对包被起募集作用。膜结合的Sar1-GTP为复合物Sec23/Sec24提供结合位点,形成Sar1-GTP/ Sec23/Sec24三重复合物,接着又与ER膜上的Sec13/Sec31复合物结合,共同构成COPII的包被的基本单元,最后纤维蛋白Sec16结合有ER膜表面,增加包被蛋白的聚合效率。当包被组装完成后,Sec23亚基促进Sar1-GTP水解,Sar1-GDP从膜泡上解离释放,引发包被去装配解聚。

43. (名词解释, 1分)secondary messenger:
第二信使是指受细胞外信号的作用,在细胞质溶质内形成或向细胞 质溶质释放的细胞内小分子,负责将信号传到细胞内部,如cAMP、 IP3、Ca 2+等。第二信使通过其浓度变化(增加或减少)应答胞外信号 与细胞表面受体的结合,调节细胞内酶和非酶蛋白的活性,从而在细胞 信号转导途径中行使携带和放大信号的功能。

1)染色体的早期凝集实验:20世纪70年代初,Johnson和Rao将Hela细胞的M期细胞与间期细胞进行融合,可引起间期细胞核染色质凝集,也即染色体早期凝集。说明M期细胞具有促进间期细胞进行分裂的因子,即成熟促进因子(MPF)。 (2分)

58. (名词解释, 1分)protein sorting:
protein sorting:蛋白质分选。 蛋白质分选是指在核糖体上合成的蛋白质, 通过信号肽, 在翻译的同时进入内质网, 然后经过各种加工和修饰, 使不同去向的蛋白质带上不同的标记, 最后经过高尔基体反面膜囊进行分选, 包装到不同类型的小泡中, 并运送到目的地(包括内质网、 高尔基体、 溶酶体、 细胞质膜、 细胞外和核膜等) 的过程。广义的蛋白质分选也包括在游离核糖体上合成的蛋白质的定位。

2)溶酶体酶由核基因编码,在粗面内质网中进行N-连接糖基化修饰(1分),然后转运到高尔基体中进一步加工,在高尔基体的顺面网状结构中在N-乙酰葡萄糖胺磷酸转移酶和N-乙酰葡萄糖苷酶磷酸二酯(糖苷)酶的帮助下进行磷酸化,形成甘露糖-6-磷酸(M6P)(1分)。磷酸转移酶对于溶酶体酶的识别依靠溶酶体酶自身形成的信号斑(1分)。高尔基体外侧网络上存在M6P识别蛋白(1分),可以对M6P进行识别并局部浓缩,出芽,将溶酶体的酶分选出来(1分)。M6P受体蛋白在pH为6.5~7的条件下与M6P结合,在酸性条件下(pH=6)脱落,溶酶体酶与M6P受体蛋白分离(1分),M6P受体蛋白以出芽形成膜泡的方式返回高尔基体反面网状结构,重复利用(1分),溶酶体酶则留在初级溶酶体里(1分)。

56. (名词解释, 1分) Cytoskeleton:

59. (名词解释, 1分)photophosphorylation:
photophosphorylation:光合磷酸化是指由光照所引起的电子传递与磷酸化作用相偶联而生成ATP的过程, 光合作用通过光合磷酸化形成ATP, 再通过CO2同化将能量储存在有机物中。