45. (名词解释, 1分)cell communication:
cell communication 的中文名称为细胞通讯,细胞通讯是指一个细胞 发出的信息通过介质(又称配体)传递到另一个靶细胞并与其相应的受 体相互作用,之后通过细胞信号转导产生靶细胞内一系列生理生化变 化,最终表现为靶细胞整体的生物学效应的过程。

57. (名词解释, 1分)microtubule organizing center:
microtubule organizing center::微管组织中心:在活细胞内,能够起始微管的成核作用,并使之延伸的细胞结构称之。包括中心体、基体等。

3)主动运输 特点: ①物质由低浓度到高浓度一侧的跨膜运输即逆浓度梯度(逆化学梯度)运输。 ②需细胞提供能量(由ATP直接供能)或与释放能量的过程偶联(协同运输)。 ③都有载体蛋白。 根据主动运输过程所需能量来源的不同可分为:由ATP直接提供能量和间接提供能量的协同运输两种基本类型。(由ATP供能的主动运输有: ① Na+-K+泵、② 离子泵、③ 质子泵)
大分子与颗粒物质的跨膜运输 真核细胞通过内吞作用和外排作用完成大分子与颗粒性物质的跨膜运输

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。

37. (简答题, 5分)简述MPF的组成和在G2 /M期进程中的作用。
(1)MPF的组成: MPF即成熟促进因子,是一种促进细胞成熟和分裂的调控性蛋白激酶。 成熟促进因子的生化成分是两个亚单位,一个是Cdc2蛋白,一个是周期 蛋白B。Cdc2蛋白(p34 cdc2)为催化亚基,周期蛋白为调节亚基,二者 结合后,表现出蛋白激酶活性。
(2)MPF在G2 /M期进程中的作用: 当Cdc2蛋白和周期蛋白结合后,MPF(CDK1)表现出蛋白激酶活性, 磷酸化下游的蛋白质分子,促进细胞周期由G2向M期转化,从而促进细 胞成熟或分裂,Cdc2蛋白是其催化亚单位,周期蛋白是其调节亚单位。

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)

39. (简答题, 4分)Ras蛋白在信号转导中的作用。ras基 因突变会导致蛋白GTP酶活性丧失,并且会导致正常细胞发生癌变。请解释这一现象。
(1)Ras蛋白在信号转导中的作用: Ras蛋白是一种小的GTP结合蛋白,具有GTP酶活性,位于胞质侧,结 合GTP时为活化态,结合GDP时失活。Ras蛋白具有分子开关作用,激 活磷酸化级联反应。GAP增强Ras蛋白的GTP酶活性。 (2)突变Ras致癌的可能机制: 发生突变的Ras蛋白能够与GTP结合,但不能将其水解成GDP,从而使 自身锁定于活化状态,导致变性、细胞转化和肿瘤发生。

66. (论述题, 10分)什么是细胞内膜系统,它包括哪些结构?以溶酶体酶合成分选的M6P合成途径为例说明它们在功能上的相关性。

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。

35. (简答题, 5分)简述cAMP信号通路作用机制。
(1)组成:①.Rs和Ri ②.Gs和Gi ③.腺苷酸环化酶④.蛋白激酶A ⑤.环腺苷酸磷酸二酯酶
(2)作用过程:①激素+Ri→ 活化Gi蛋白→ 有两种作用方式 ①直接抑制腺苷酸环化酶活性→cAMP浓度下降;②解离的Gi的βγ亚基复合物可以与Gs的α亚基结合,阻断Gs的α亚基对腺苷酸环化酶的活化→cAMP浓度下降。 ②激素+Rs→ 活化Gs蛋白→活化腺苷酸环化酶→催化ATP生成cAMP→活化蛋白激酶A→磷酸化其底物→产生应答反应(快反应、慢反应)。