细胞生物学4.docx

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细胞生物学4

细胞生物学-4

（总分：

100.00，做题时间：

90分钟）

一、填空题（总题数：

7，分数：

7.00）

1.离子通道可分为1、2、3三种不同形式。

（分数：

1.00）

解析：

电压门通道；配体门通道；应力激活通道

2.胞吞可分为两种类型：

胞吞物质若为溶液的，则称为1；若胞吞物为大的颗粒，形成的囊泡较大，则称为2。

（分数：

1.00）

解析：

胞饮；吞噬

3.通道蛋白参与细胞质膜的1运输。

（分数：

1.00）

解析：

被动

4.母鼠抗体从血液通过上皮细胞进入母乳，再经乳鼠的肠上皮细胞被摄入体内，这种将内吞作用与外排作用相结合的跨膜转运方式称为1运输。

（分数：

1.00）

解析：

穿胞

5.新合成的、没有分选信号的蛋白质将被保留在1中。

（分数：

1.00）

解析：

细胞质溶液

6.细胞中线粒体的数量随年龄增大而1，其体积随年龄增大2。

（分数：

1.00）

解析：

减少；增大

7.叶绿体基粒类囊体游离面有两种颗粒，一种大颗粒为1，另一小颗粒为2。

该两种之中3存在其表面上。

（分数：

1.00）

解析：

光系统Ⅱ；光系统Ⅰ；光系统Ⅰ

二、选择题（总题数：

17，分数：

17.00）

8.亲和蛋白进入细胞核的方式是______。

（分数：

1.00）

 A.被动扩散

 B.协助扩散

 C.主动运输

 D.胞吞一胞吐作用 √

解析：

9.胞饮小泡的形成过程中，特异捕获被转运分子蛋白是______。

（分数：

1.00）

 A.网格蛋白

 B.结合素蛋白 √

 C.sar蛋白

解析：

10.小肠上皮吸收葡萄糖以及各种氨基酸时，通过______达到逆浓度梯度运输。

∙A.与Na+相伴运输

∙B.与K+相伴运输

∙C.与Ca2+相伴运输

∙D.载体蛋白利用ATP能量

（分数：

1.00）

 A. √

 B.

 C.

 D.

解析：

11.在受体介导的胞吞作用中，大部分受体的命运是______。

（分数：

1.00）

 A.受体不再循环进入溶酶体消化

 B.返回原来的质膜结构域 √

 C.参与跨细胞膜的转运

 D.与胞内体融合

解析：

12.低密度脂蛋白依赖哪种方式进行运输______。

（分数：

1.00）

 A.非特异性的胞吞作用

 B.受体介导的胞吞作用 √

 C.协助运输

 D.组成型胞吐途径

解析：

13.离子通道一般都具有选择性，K+通道允许______

∙A.K+通过，Na+、Ca2+不通过

∙B.K+、Na+通过，Ca2+不通过

∙C.K+、Ca2+通过，Na+不通过

∙D.K+、Na+、Ca2+通过，Cl-不通过

（分数：

1.00）

 A. √

 B.

 C.

 D.

解析：

14.细胞内物质氧化的特点是______。

（分数：

1.00）

 A.氧化产生的能量主要以热能形式传给细胞

 B.在常温常压下进行，既不冒烟也不燃烧 √

 C.不同代谢过程需要不同的酶催化 √

 D.氧化放能是分步、小量和逐渐进行的 √

解析：

15.在1984年，Altmann首次发现了下列哪种细胞器______。

（分数：

1.00）

 A.中心体

 B.高尔基体

 C.线粒体 √

 D.内质网

解析：

16.基因转位过程中所需要的能量来自______。

∙A.ATP

∙B.磷酸烯醇式丙酮酸

∙C.膜两侧的Na+电化学梯度

∙D.膜两侧的H+电化学梯度

（分数：

1.00）

 A.

 B. √

 C.

 D.

解析：

17.线粒体外膜上的哪一种蛋白，促进线粒体蛋白前体从内外膜接触点插入______。

（分数：

1.00）

 A.受体

 B.GIP √

 C.解折叠

 D.孔蛋白

解析：

18.下列哪组细胞器具有遗传物质DNA______。

（分数：

1.00）

 A.细胞核、高尔基体

 B.细胞核、内质网

 C.叶绿体、线粒体 √

 D.高尔基体、线粒体

解析：

19.在提取叶绿素时，加入少量碳酸钙的目的是______。

（分数：

1.00）

 A.增加叶绿素的溶解度。

 B.破坏膜系统，使叶绿素被充分提取

 C.防止叶绿素在提取时受到破坏 √

 D.防止叶绿素与其他物质结合

解析：

20.线粒体各部位都有其特异的标志酶，其中内膜的标志酶是______。

（分数：

1.00）

 A.细胞色素氧化酶 √

 B.单胺氧化酶

 C.腺苷酸激酶

 D.柠檬酸合成酶

解析：

21.叶绿体中的氧化磷酸化发生在______。

（分数：

1.00）

 A.内膜

 B.类囊体 √

 C.基质

 D.膜间隙

解析：

22.有关血红素、叶绿素的解释，不正确的是______。

（分数：

1.00）

 A.都是卟啉化合物

 B.都与蛋白质共价结合

 C.不能被分子态氧所氧化

 D.它们基因有不同碱基序列 √

解析：

23.叶绿体基质中的主要化学组分是______。

（分数：

1.00）

 A.核酸和无机盐

 B.RNA和酶

 C.DNA和蛋白质

 D.酶和其他可溶性蛋白 √

解析：

24.细胞氧化过程中，乙酰辅酶A的生成发生在______。

（分数：

1.00）

 A.线粒体外膜

 B.线粒体内膜 √

 C.线粒体基质

 D.细胞质基质

解析：

三、判断题（总题数：

12，分数：

12.00）

25.协同运输是直接消耗ATP的主动运输。

（分数：

1.00）

 A.正确

 B.错误 √

解析：

26.转运蛋白既可以进行主动运输，也可以进行被动运输；而通道蛋白进行的都是被动运输。

（分数：

1.00）

 A.正确 √

 B.错误

解析：

27.溶酶体的膜含有蛋白质泵，可用ATP水解释放的能量将质子泵出溶酶体，从而维持溶酶体腔的低pH。

（分数：

1.00）

 A.正确

 B.错误 √

解析：

28.钙调蛋白调节细胞内Ca2+浓度。

（分数：

1.00）

 A.正确

 B.错误 √

解析：

29.人体内O2和CO2进入细胞膜是通过简单扩散。

（分数：

1.00）

 A.正确 √

 B.错误

解析：

30.在叶绿体进行光合作用时，当NADP+的量不足时，则进入循环式光合磷酸化。

（分数：

1.00）

 A.正确 √

 B.错误

解析：

31.植物细胞不存在线粒体，从依靠叶绿体合成ATP。

（分数：

1.00）

 A.正确

 B.错误 √

解析：

32.电子传递链中的复合物Ⅲ具有传递电子和使质子移位的作用。

（分数：

1.00）

 A.正确 √

 B.错误

解析：

33.在运动细胞或分泌细胞中线粒体数目较多。

（分数：

1.00）

 A.正确 √

 B.错误

解析：

34.叶绿体类囊体膜中的跨膜质子动力势主要是pH梯度形成的。

（分数：

1.00）

 A.正确 √

 B.错误

解析：

35.血红素不能被分子态氧所氧化。

（分数：

1.00）

 A.正确 √

 B.错误

解析：

36.将光驱动的质子泵——噬盐菌菌紫质（bacteriorhodopsin）与ATP合成酶置于同一脂质体中，在光照下可由ADP和磷酸产生ATP。

（分数：

1.00）

 A.正确 √

 B.错误

解析：

四、问答题（总题数：

31，分数：

64.00）

37.简述霍乱疾病产生的细胞学机理。

（分数：

2.00）

__________________________________________________________________________________________

正确答案：

（）

解析：

霍乱毒素具有

核糖转移酶的活性，进入细胞催化胞内的

核糖转移酶活性，与Gsa亚基结合，致使Gsa亚基丧失GTP酶活性，与Gsa亚基结合的GTP不能水解成GDP，结果GTP永久结合在Gsa亚基上，处于持续活化状态并不断地激活腺苷酸环化酶，因而腺苷酸环化酶被“锁定”早活化状态。

霍乱病患者的症状是严重腹泻，起主要原因是霍乱病毒素催化Gsa亚基

核糖化，致使小肠上皮细胞中cAMP水平增加100倍以上，导致细胞大量Na+和水分子持续外流，产生严重腹泻而脱水。

38.以

泵为例，说明“泵”在物质穿膜运输中的作用原理和过程。

（分数：

2.00）

__________________________________________________________________________________________

正确答案：

（）

解析：

①

泵就是细胞膜中存在的一种能利用ATP的能量主动转运钠和钾逆浓度梯度进出细胞的载体蛋白。

泵具有ATP酶的活性，能水解ATP获取其中的能量，故又称为

ATP酶，所进行的是由ATP直接提供能量的主动运输；②

泵由α和β2个亚基组成，均为跨膜蛋白。

在α亚基的外侧（朝细胞外的一面）具有2个K+的结合位点，内侧（朝细胞内的一面）具有3个Na+的结合位点和一个催化ATP水解的位点；③工作程序：

细胞内的Na+与大亚基上的Na+位点相结合，同时ATP分子被催化水解，使大亚基上的一个天冬氨酸残基发生磷酸化（即加上一个磷酸基团）。

磷酸化过程改变

泵的空间构象，使3个Na+排出胞外；同时，胞外的K+与α亚基外侧面的相应位点结合，大亚基去磷酸化（将磷酸基团水解下来），使α亚基空间结构再次改变（恢复原状），将2个K+输入细胞，完成了

泵的整个循环；④

泵的每次循环消耗一个ATP分子，转运3个Na+出胞和2个K+入胞。

39.细胞质膜外表面也存在M6P（甘露糖-6-磷酸）的受体蛋白，试解释它的功能。

（分数：

2.00）

__________________________________________________________________________________________

正确答案：

（）

解析：

细胞膜外表面的M6P受体可识别胞外的溶酶体酶，在网格蛋白的协助下通过受体介导的胞吞作用，将酶送到溶酶体，M6P受体可重新返回细胞膜，反复使用。

40.动物体内细胞外空间通常已有大量的Ca2+存在，为何肌肉细胞中在肌质网内仍储存高浓度的Ca2+?

（分数：

2.00）

__________________________________________________________________________________________

正确答案：

（）

解析：

肌质网膜上的

酶将细胞质基质中的Ca2+泵入肌质网腔中，贮存起来，当受到神经冲动刺激后，Ca2+释放出来，肌肉收缩。

在多数真核细胞中，细胞外的信号物质也可以引起Ca2+向细胞质基质中释放。

内质网具有储备Ca2+的功能，在内质网膜上也存在与肌肉细胞的肌质网膜上相同的的肌醇三磷酸（IP3）的受体。

此外，在内质网中至少发现包括Bip在内的4种以上的钙结合蛋白，其中一种与肌质网中钙的结合蛋白相同。

每个钙结合蛋白的分子可与30个左右的Ca2+结合，因为内质网腔中的钙结合蛋白可达30～100mg/mL，从而使内质网中的浓度高达3mmoL/L。

41.请设计一个实验证明线粒体合成ATP的能量来自于内膜两侧的质子浓度差。

（分数：

2.00）

__________________________________________________________________________________________

正确答案：

（）

解析：

首先制备含有

和高K+浓度的红细胞血影，然后将之放入具有极高浓度的Na+环境中，“细胞”内的K+向外移动，而Na+向细胞内移动。

这两种离子都是沿着各自的浓度梯度向下移动，而不像在生活细胞中那样逆浓度梯度移动。

如果在红细胞血影中加入ADP和Pi离子的移动会引起ATP的合成而非ATP的水解。

由此可以证明线粒体合成ATP的能量来自于内膜两侧的质子浓度差。

离子通道是细胞膜上的一些蛋白质孔道，它能够容许特定的离子如钙、钾离子通道。

电位门离子通道可以存在于可兴奋细胞，如血液、骨细胞中。

（分数：

4.00）

（1）.请谈谈在可兴奋细胞中电位门离子通道开关的机制。

（分数：

2.00）

__________________________________________________________________________________________

正确答案：

（）

解析：

电位门离子通道开关的机制：

①当神经冲动传到末鞘时，膜电位降低去极化，末鞘质膜上的电势闸门Ca2+通道打开，由于胞外Ca2+浓度比胞质大1000倍以上，所以Ca2+进入末梢内，使其释放神经递质乙酰胆碱；②释放的乙酰胆碱与肌细胞上的乙酰胆碱受体结合，这些受体构成配体-闸门通道。

暂时开放估约1ms，K+由此通道逸出，Na+进入，由于Na+流入多于K+流出，电化学梯度迅速下降，导致肌膜去极化；③当肌膜发生去极化时，肌膜上的对Na+通透性的“电势-闸门”相继开启，产生极化峰（动作电位）扩展到整个肌膜，使胞内Ca+浓度急剧增加，使肌原纤维收缩。

（2）.现已知鞘磷脂酶D是存在于褐蛛毒液里的一种酶，请根据所学的细胞生物学知识，谈谈鞘磷脂酶D是如何开启细胞膜上的离子通道的。

（分数：

2.00）

__________________________________________________________________________________________

正确答案：

（）

解析：

鞘磷脂酶D作为开关蛋白的活性开启蛋白激酶，使开关蛋白蛋白磷酸化而开启。

42.细胞如何维持细胞膜内外的离子及电荷的不均匀分布?

（分数：

2.00）

__________________________________________________________________________________________

正确答案：

（）

解析：

主动转运：

通过细胞膜内生物泵的主动耗能作用，将物质分子或离子由细胞膜的低浓度一侧向高浓度一侧转运的过程。

其特点：

转运的物质为水溶性的；中介物为泵；逆电位差，耗能。

钠泵活动生理意义：

维持膜内外钠钾的不均匀分布；建立势能贮备；细胞内的高钾是细胞代谢反应的必需条件；细胞外高钠对维持细胞内外渗透压的平衡具有重要作用。

43.比较载体蛋白与通道蛋白的特点。

（分数：

2.00）

__________________________________________________________________________________________

正确答案：

（）

解析：

载体蛋白是膜上的一种蛋白质，调节着离子主动吸收的一种成分，相当于结合在细胞质膜上的酶，有特异性结合位点，可同特异性底物结合，一种特异性载体只转运一种类型的分子或离子；转运过程具有类似酶与底物作用的饱和动力曲线。

在膜的一侧与离子特异性地结合，形成不稳定载体——离子复合物，然后在膜的另一侧把离子释放出来，而载体又回到原来一侧。

细胞膜上一定的蛋白质，可以使一定的离子通过。

载体蛋白是多回旋折叠的跨膜蛋白质，它与被传递的分子特异结合使其越过质膜。

载体蛋白需要同被运输的离子和分子结合，然后通过自身的构型变化或移动完成物质运输的膜蛋白。

载体蛋白促进扩散时同样具有高度的特异性，其上有结合点，只能与某一种物质进行暂时性、可逆的结合和分离。

而且，一个特定的载体只运输一种类型的化学物质，甚至一种分子或离子。

载体蛋白既参与被动的物质运输，也参与主动的物质运输。

由载体蛋白进行的被动物质运输，不需要ATP提供能量。

载体蛋白对物质的转运过程具有类似于酶与底物作用的动力学曲线、可被类似物竞争性抑制、具有竞争性抑制等酶的特性。

但与酶不同的是：

载体蛋白不对转运分子作任何共价修饰。

通道蛋白：

通道蛋白是一类横跨质膜，能使适宜大小的分子及带电荷的分子通过简单的自由扩散运动，从质膜的一侧转运到另一侧。

通道蛋白可以是单体蛋白，也可以是多亚基组成的蛋白，它们都是通过疏水的氨基酸链进行重排，形成水性通道。

通道蛋白本身并不直接与小的带电荷的分子相互作用，这些小的带电荷的分子可以自由地扩散，通过由脂双层中膜蛋白带电荷的亲水区所形成的水性通道。

通道蛋白的运输作用具有选择性，所以在细胞膜中有各种不同的通道蛋白。

通道蛋白参与的只是被动运输，在运输过程中并不与被运输的分子结合，也不会移动，并且是从高浓度向低浓度运输，所以运输时不消耗能量。

44.比较P-型离子泵、V-型质子泵、F-型质子泵和ABC超家族的异同。

（分数：

2.00）

__________________________________________________________________________________________

正确答案：

（）

解析：

四类ATP驱动的离子和小分子运输泵的比较

类型

运输物质

结构与功能特点

存在的部位

P型

H+，Na+，

K+，Ca2+

通常有大小两个亚基，大亚基被磷酸化，

小亚基调节运输。

H+泵：

存在于植物、真菌和细菌的质膜；

Na+/K+：

动物细胞的质膜；H+/K+泵：

哺乳动物胃细胞表层质膜；Ca2+泵：

所有

真核生物的质膜；肌细胞的肌质网膜。

F型

只是H+

有多个跨膜亚基，建立H+的电化学梯

度，合成ATP。

细菌的质膜、线粒体内膜、叶绿体的类囊

体膜。

V型

只是H+

多个跨膜亚基，亚基的细胞质部分可将

ATP水解，并利用释放的能量将H+运输

到囊泡中，使之成为酸性环境。

①植物、酵母和其他真菌的液泡膜；②动

物细胞的溶酶体和内体的膜；③某些分

泌酸性物质的动物细胞质膜（如破骨细

胞和肾管状细胞）。

ABC型

离子和各种

小分子

两个膜结构域形成水性通道，两个细胞

质ATP结合结构域与ATP水解及物质

运输相偶联。

不同结构域可以位于同一

个亚基，也可位于不同的亚基。

①细菌质膜（运输氨基酸、糖和肽）；②哺

乳动物内质网膜（运输与MHC蛋白相关

的抗原肽）；③哺乳动物细胞质膜（运输

小分子、磷脂、小的类脂分子）

45.说明

泵的工作原理及其生物学意义?

（分数：

2.00）

__________________________________________________________________________________________

正确答案：

（）

解析：

泵是动物细胞中由ATP驱动的将Na+输出到细胞外同时将K+输入细胞内的运输泵，又称Na+泵或

交换泵。

实际上是一种Na+/K+ATPase。

Na+/K+ATPase是由两个大亚基（α亚基）和两个小亚基（β亚基）组成。

α亚基是跨膜蛋白，在膜的内侧有ATP结合位点，细胞外侧有乌本苷（ouabain）结合位点；在α亚基上有Na+和K+结合位点。

Na+/K+ATPase运输分为六个过程：

①在静息状态，Na+/K+泵的构型使得Na+结合位点暴露在膜内侧，当细胞内Na+浓度升高时，3个Na+与该位点结合；②由于Na+的结合，激活了ATP酶的活性，使ATP分解，释放ADP，α亚基被磷酸化；③由于α亚基被磷酸化，引起酶发生构型变化，于是与Na+结合的部位转向膜外侧，并向胞外释放3个Na+；④膜外的2个K+同α亚基结合；⑤K+与磷酸化的Na+/K+ATPase结合后，促使酶去磷酸化；⑥去磷酸化后的酶恢复原构型，于是将结合的K+释放到细胞内。

每水解一个ATP，运出3个Na+，输入2个K+。

泵工作的结果，使细胞内的Na+浓度比细胞外低10～30倍，而细胞内的K+浓度比细胞外高10～30倍。

由于细胞外的Na+浓度高，且Na+是带正电的，所以

泵使细胞外带上正电荷。

生物学意义：

泵具有三个重要作用，一是维持了细胞Na+的平衡，抵消了Na+的渗透作用；二是在建立细胞质膜两侧Na+浓度梯度的同时，为葡萄糖协同运输泵提供了驱动力；三是Na+泵建立的细胞外电位，为神经和肌肉电脉冲传导提供了基础。

46.比较动物细胞、植物细胞和原生动物细胞应付低渗膨胀的机制有何不同。

（分数：

2.00）

__________________________________________________________________________________________

正确答案：

（）

解析：

动物细胞、植物细胞和原生动物细胞应付低渗膨胀的机制是不同的。

动物细胞通过泵出离子维持细胞内低浓度溶质，如

、

等；植物细胞有细胞壁，避免膨胀和破裂，从而耐受较大的跨膜渗差异；同时植物细胞的质膜中没有

，代之的是

来建立植物细胞的电化学梯度来应付低渗膨胀。

原生动物通过收缩胞定时排出进入细胞过量的水而避免膨胀。

对大多数细胞而言，

对维持渗透平衡起重要作用。

47.试述胞吞作用的类型与功能。

（分数：

2.00）

__________________________________________________________________________________________

正确答案：

（）

解析：

胞吞作用是通过细胞质膜内陷形成胞吞泡将外界物质裹进并输入细胞的过程。

根据形成的胞吞泡的大小和胞吞物质，胞吞作用可分为吞噬作用和胞饮作用。

吞噬作用：

只限于几种特殊的细胞类型，如变形虫和一些单细胞的真核生物通过吞噬作用从周围环境中摄取营养。

在大多数高等动物细胞中，吞噬作用是一种保护措施而非摄食的手段。

高等动物具有一些特化的吞噬细胞，包括巨噬细胞和中性粒细胞。

它们通过吞噬菌体摄取和消灭感染的细菌、病毒以及损伤的细胞、衰老的红细胞。

形成的吞噬泡直径一般大于250nm。

胞饮作用：

它是一种非选择性的连续摄取细胞外基质中液滴的内吞过程。

吞入的物质通常是液体或溶解物。

所形成的小囊泡的直径小于150nm。

根据细胞外物质是否吸附在细胞表面，将胞饮作用分为两种类型：

液相内吞和吸附内吞。

48.简述叶绿体和线粒体的增殖方式。

在提取植物线粒体DNA的实验中，为什么常用在黑暗环境下培养的幼菌?

（分数：

2.00）

__________________________________________________________________________________________

正确答案：

（）

解析：

避免光照下形成的叶绿体DNA的干扰。

有利于实验进行。

49.为了研究蛋白质输入线粒体的机制，用能够阻止核糖体沿着mRNA移动的放线菌酮处理酵母细胞，然后用电子显微镜检查处理过的细胞，可惊奇地发现核糖体附着在线粒体表面。

在没有用放线菌酮处理时，从未见过这种情况的发生。

为进一步研究，研究者分离了用放线菌酮处理的线粒体及其附着的核糖体，接着分离了相连的mRNA，并且进行了离体翻译，纯化蛋白质后与正常合成的蛋白质进