1)细胞内膜系统是由单层膜结构包围的,在起源上相似,在细胞内分别具备专门功能的一类细胞器,包括内质网、高尔基体、溶酶体以及过氧化物酶体,它们在蛋白质的合成过程中分工协作(1分)。溶酶体酶的M6P合成途径是细胞内膜系统分工合作的典范。

2)非洲爪蟾卵母细胞孕酮刺激实验:1971年,Masui和Markert用非洲爪蟾卵为材料进行实验,发现在成熟的卵母细胞的细胞质中,存在可以诱导卵母细胞成熟的物质,他们将这种物质称为促成熟因子,即MPF。 (2分)

58. (论述题, 7分)试述人类在研究细胞周期调控初期进行的一系列重要实验。

47. (名词解释, 1分)nuclear pore complex:
核孔复合体是指在核被膜上由多种核孔蛋白构成的联系核质和细胞质的复杂隧道结构, 主要包括胞质环、 核质环、 辐和栓4种结构组分。从功能上讲, 核孔复合体可看成是一种特殊的跨膜运输蛋白复合体, 并且是一个双功能、 双向性的亲水性核质交换通道。 双功能性表现在被动扩散和主动运输两种运输方式, 双向性表现在既介导蛋白质入核转运,又介导RNA、 RNP出核转运。

4)p34cdc2激酶的发现:以L.Hartwell为代表的酵母遗传学家,以芽殖酵母和裂殖酵母为实验材料,利用温度敏感突变株,发现许多与细胞分裂有关的基因(cell division cycle gene, CDC)。其中cdc2和cdc28基因最令人瞩目。cdc2基因是裂殖酵母细胞中最重要的基因之一。cdc2处于变异状态,细胞停留在G1/S或G2/M交界处。Cdc2表现出蛋白激酶活性,可使多种蛋白底物磷酸化,在裂殖酵母细胞周期调控过程中,起着关键性调节作用。cdc28基因是芽殖酵母细胞中的一个关键基因,cdc28基因突变细胞或停留在G1/S交界处,或停留在G2/M交界处。Cdc28也是一种蛋白激酶,在G2/M转换过程中起着中心调节作用,是Cdc2的同源物。 (2分)

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。

60. (名词解释, 1分)motor protein:
motor protein:马达蛋白是在细胞内参与物质运输的蛋白, 既有与微丝或微管结合的马达结构域, 又有与膜性细胞器或大分子复合物特异结合的“货物”结构域, 利用水解ATP所提供的能量有规则地沿微管或微丝等细胞骨架纤维运动。在细胞内参与物质运输的马达蛋白可以分为3类: 沿微丝运动的肌球蛋白、 沿微管运动的驱动蛋白和动力蛋白。

3)在这个过程里内质网是合成蛋白质和对蛋白质进行初步加工的场所,高尔基体是一个主要的分选场所,最终分选好的蛋白质以出芽的方式形成膜泡被定向运输。(1分)

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。

56. (名词解释, 1分) Cytoskeleton: