成斑现象:专一性抗体或外源凝集素可与细胞表面的膜蛋白抗原或膜表面糖蛋白和糖脂上的特异糖残基结合,从而诱导膜蛋白分子或膜表面的糖蛋白和糖脂分子相互交联,使之在细胞表面的分布由均匀变为成簇分布,然后便聚集成斑。
桥粒:又称斑点黏着,通过钙黏着蛋白将两个相邻细胞结合起来,形成纽扣式的结构,质膜间约有30nm的间隙。
半桥粒:桥粒连接中跨膜糖蛋白的细胞外结构域为细胞外基质
整联蛋白:是一类重要的细胞粘着分子,由α 和β 两个亚基形成的异源二聚体糖蛋白。它有不同类型,介导细胞与基质、细胞与细胞之间的粘着,在细胞内外信号传导中起着十分重要的作用。
透明质酸:是一种重要的糖氨聚糖,既能作为一个长轴,将蛋白聚糖连接在一起,形成复合物,参与蛋白聚糖的形成,又能游离存在。
层粘连蛋白:是高分子糖蛋白,由一条重链和两条轻链构成。分子呈不对称的十字形。层粘连蛋白是基膜的主要成分,它在胚胎发育及组织分化中也具有重要作用。
什么叫细胞外基质?细胞外基质的作用是什么?
解:在多细胞有机体内,除了细胞之外,还有一些非细胞性物质,它们是在机体发育过程中由细胞分泌的蛋白和多糖等大分子构成高度水合的凝胶或纤维性网络结构,填充在细胞周围,对细胞之间的支持、功能的发挥起着重要的作用。此即细胞外基质。
细胞外基质的作用可概括为以下几个方面:(1)细胞外基质对细胞的形态建成具有重要影响,对组织建成及细胞群体的稳定性的维护界定、支持及保护有重要作用。(2)对细胞迁移有促进作用。(3)细胞外基质对细胞增殖、分化有调节作用。(4)帮助某些细胞完成特有的功能。
磷脂在头部是各种磷脂酰碱基,为极性部分,通过甘油基团与非极性端相连。分为两大类:甘油磷脂,鞘磷脂。疏水端为两条长短不一的不饱和链,有双键存在。
鞘脂是鞘氨醇的衍生物,主要是在鞘氨醇的羟基上连接不同的基团。其一端有两个长的疏水碳链,另一端有亲水的头,具双亲性。
胆固醇包括一个极性的OH-基;非极性的类固醇环结构和一个非极性的碳氢尾部。
物质跨膜运输的各种方式及其原理和相互间的区别:
物质的跨膜运输可分为被动运输和主动运输两类方式。被动运输包括简单扩散和载体介导的协助扩散,物质运输的方向是由高浓度向低浓度,不消耗ATP。负责物质跨膜转运的蛋白质可分为两类:载体蛋白和通道蛋白,前者既可介导被动运输也可介导主动运输;后者只能介导被动运输。每种载体蛋白能于特定的溶质分子结合,通过一系列的构象改变介导溶质分子的跨膜运输;通道蛋白所介导的被动运输不需要与溶质分子结合。通道蛋白多为多次跨膜的离子通道,具有选择透性和门控特性两大特点。主动运输是由蛋白质所介导的物质逆浓度梯度或电化学梯度的跨膜转运方式,需要与某种释放能量的过程相耦联。根据主动转运过程所需能量来源的不同,可归纳为由ATP 直接提供能量和间接提供能量以及由光能驱动三种基本类型。由于离子的选择性跨膜运输,产生了膜电位,这对细胞的生命活动是非常重要的。真核细胞还可通过胞吞作用和胞吐作用完成大分子与颗粒性物质的跨膜运输。胞吞作用又可分为胞饮作用和吞噬作用。
离子通道:是细胞膜中一类内在蛋白构成的孔道,可为化学方式或电学方式激活,控制离子通过细胞膜的顺势流动。离子通道有两个显著的特点:一是具有选择性,二是属于门控通道。
离子通道耦联受体:是由多亚基组成的受体-离子通道复合体,本身既有信号结合位点,又是离子通道,其跨膜信号转导无需中间步骤,又称门控离子通道。此种受体主要见于可兴奋细胞间的突触信号传递。
G 蛋白耦联受体:指配体-受体复合体与靶蛋白的作用要通过与GTP 结合的调节蛋白(即G 蛋白)的耦联,在细胞内产生第二信使,才能将外界信号跨膜传递到细胞内影响细胞的行为的受体。
信号转导:指将细胞膜外的刺激信号转变为细胞应答的过程。即由细胞膜受体接受信息经过细胞内信使传入或胞质因子直接活化进入细胞核内,导致特定基因的激活和表达的过程。
第二信使:为细胞信号传导过程中的次级信号。指胞内信号分子,是由胞外刺激信号(第一信使)与受体作用后在胞内最早产生的信号分子。现已知道的有:cAMP、cGMP、IP3、GD等。其相互间调节控制的关系十分复杂。
G蛋白:又称为GTP结合调节蛋白,是偶联受体接受信号与第二信使的产生之间的膜上信号转换系统。由α、β、γ三个亚基组成。当G蛋白与受体结合而激活时,它就同时结合上GTP,继而触发效应器,把胞外信号转换为胞内信号;而当GTP水解为GDP后,G蛋白就失去信号转换的功能。
钙调素:是分子分布最广、了解最多的一种钙结合蛋白。由19种148个氨基酸组成的一种耐热、酸性、小分子可溶性球蛋白。这种小分子蛋白质活性由Ca2+浓度调节;它本身又可调节细胞质Ca2+水平。
以Na+-K+泵为例说明主动运输的机理。
解:Na+-K+泵存在于一切动物细胞的细胞膜上,是由α和β二种亚基组成的跨膜多次的膜整合蛋白,具有ATP酶活性,因此,也被称作Na+-K+ATP 酶。其工作模式是在α亚基的细胞内侧与Na+相结合促进ATP水解,α亚基上的一个天冬氨酸残基磷酸化,引起α亚基构象改变,将Na+逆浓度梯度泵出细胞,同时细胞外的K+与α亚基的另一位点结合,使其去磷酸化,α亚基构象再度发生变化将K+逆浓度梯度泵进细胞,完成整个循环。每个循环消耗一个ATP分子,泵出3个Na+和泵进2个K+。由此可以看出,主动运输的机理是在膜载体的协助下,由ATP供能,直接或间接将所转运的物质逆浓度梯度运出或运入细胞的过程。
试概述H+泵的类型与作用。
解:H+-ATP酶指转运H+的ATP酶或称为H+泵。可分为三种类型:一种与Na+-K+泵和
Ca2+泵结构类似,在转运H+的过程中涉及磷酸化和去磷酸化,存在于真核细胞的细胞膜上,称为P型质子泵。第二种存在于动物细胞溶酶体膜和植物细胞液泡膜上,转运H+过程中不形成磷酸化的中间体,称为V 型质子泵,其功能是从细胞质基质中泵出H+进入细胞器,有助于保持细胞质基质中性环境和细胞器内的酸性pH;第三种存在于叶绿体类囊体、线粒体内膜和多数细菌质膜上,它以相反的方式来发挥其生理作用,即H+顺浓度梯度运动,将所释放的能量ATP合成耦联起来。
细胞内Ca2+的分布特点和钙转移系统的主要成分,阐述在胞外信号分子的作用下细胞内Ca2+信号的产生、传递与终止的过程及其生物学效应。
通常细胞总钙以结合态(与带负电的脂类或蛋白质结合)和自由离子态(Ca2+)两种形式存在。在通常情况下,细胞外液中,结合钙约占50-60%。细胞内钙99.9%以上为结合钙,分布不均匀。许多被称为“钙库”的细胞器,如内质网、线粒体等,其钙含量很高,具有对Ca2+很大的缓冲能力。Ca2+信号产生和灭活的基础是胞内Ca2+的分布和细胞存在复杂的Ca2+转移系统。钙的转移系统包括质膜上的、内质网膜上的和线粒体膜上三处的转移系统。质膜上有两个Ca2+转移系统:高亲和力低容量的Ca2+泵(Ca2+-ATP酶)与低亲和力高容量的Na+-Ca2+交换器。(1)钙泵:钙泵是一种疏水的膜结合蛋白分解1个ATP可将1-2个Ca2+跨膜转移到胞外,同时以1:2比例将H+转移到细胞内,使离子交换结果为电中性。(2)Na+-Ca2+交换器:它主要存在于兴奋性细胞如神经细胞和肌细胞。它与Ca2+泵不同,不能直接ATP作能源,Na+- Ca2+交换器排出1个Ca2+,交换进入3个Na+。靠着化学梯度和电位梯度二者的结合驱动的。(3)离子通道:Ca2+从胞外内流是通过质膜上钙离子通道。Ca2+通道是一种膜内在蛋白,它通过构象变化呈开放或关闭状态,从而控制Ca2+的流动。内质网与线粒体在运送Ca2+的数量上远远超过质膜。内质网钙转移系统:(1)内质网Ca2+泵:内质网或肌浆网含有丰富的Ca2+泵,其结构与质膜Ca2+泵类似,也是靠水解ATP 将细胞溶质中Ca2+逆浓度梯度泵入内质网。(2)内质网Ca2+通道。线粒体起着持久的、大容量的调节作用。线粒体吸入Ca2+依靠叫做单一运送器的膜蛋白,其能量来自线粒体呼吸作用形成的膜电位。它以2 个Na+交换1 个Ca2+,即是电中性的,这使得线粒体内膜电位很高时,也不影响交换,Ca2+始终可以缓慢释放。故线粒体钙库对肌肉的舒缩不起直接作用。
钙信号的产生与终止是细胞内Ca2+增减、波动的结果。如神经冲动经轴突传到肌细胞的运动终板,使肌肉细胞膜去极化,经T小管传到肌质网,Ca2+通道开放释放出Ca2+至肌浆中。Ca2+与肌钙蛋白的C亚基结合,引起构象变化,TnC与TnI、TnT 结合力增强,TnI与肌动蛋白结合力削弱,分离,变成应力状态;同时,TnT消除肌动蛋白与肌球蛋白结合的障碍,肌动蛋白附着到肌球蛋白细丝弯曲,同时,释放出ADP+Pi和能量。弯曲后的肌球蛋白头部能结合ATP,从而把肌动蛋白分开。肌球蛋白恢复原来的构型,结果造成细丝和粗丝间的滑动,表现为ATP水解和肌肉收缩。当达到肌肉细胞的一系列冲动一经停止,就通过肌质网膜和质膜上的Ca2+泵等主动运输将细胞溶质中Ca2+泵走,于是收缩周期停止。
影响质膜的流动性
(1)脂肪酸链的长度和饱和程度,原核细胞膜的流动性就是由脂类分子构成的膜中脂肪酸链的长度和双键数量的变化来调节的。(2)胆固醇/磷脂的比值。胆固醇含量的增加可提高膜脂的有序性,降低膜脂的流动性。(3)卵磷脂/鞘磷脂的比值。卵磷脂的脂肪酸不饱和程度高,相变温度低;鞘磷脂的脂肪酸饱和程度高,相变温度高。(4)膜蛋白与膜脂的结合,也影响膜的流动性。此外,膜脂的极性基团、环境温度、离子强度、金属离子等均可对膜的流动性产生一定影响。
细胞质基质:在真核细胞的细胞质中,除可分辨的细胞器以外的胶状物质,称为细胞质基质。它是一种高度有序且又不断变化的结构体系。在确保与协调各种代谢反应、胞内物质运输与信息传递等方面,起重要作用。
内膜系统:指真核细胞内在结构、功能乃至发生上相关的,由膜围绕的细胞器或细胞结构。主要指核膜 、内质网、高尔基体以及细胞质的各种囊泡。而质膜、液泡膜以及溶酶体膜是这些内膜系统活动的最后产物。
内质网:是分布于细胞质中由膜构成的网状管道系统,有两种:粗面型内质网和光滑型内质网。前者指膜上附有核糖体颗粒。后者膜外面不附有核糖体,表面光滑,主要是合成和运输类脂和多糖,它也可能是细胞之间的通讯与传递系统。
高尔基体:又称高尔基器或高尔基复合体,是由一些堆叠的扁平囊所组成。主要功能是分泌活动、蛋白质加工、合成多糖参与新细胞壁的形成等。
溶酶体:是单层膜围绕、内含多种酸性水解酶类的囊泡状细胞器,其主要功能是进行细胞内的消化作用。可分为初级溶酶体、次级溶酶体和残余体。
蛋白质分选:新生肽由其合成部位正确地运转到其行使功能部位的过程。包括细胞质基质中和粗面内质网上合成多肽的分选途径。
分子伴侣:是促进其他蛋白质正确折叠和组装的一类蛋白质分子,但其自身并不参加最终产物的组成的一类蛋白质分子或其复合物。分子伴侣进化上相当保守。
过氧化物酶体:又称微体,是由单层膜围绕的、内含一种或多种氧化酶类的细胞器。是一类异质性的细胞器。
信号肽:是分泌性蛋白N端的一个肽段,可指导其在内质网膜上合成,这一肽段在蛋白质合成结束之前被切除。信号肽一般有16—26个氨基酸残基,其中包括疏水核心区、信号肽的C端和N端等三个部分。
多数蛋白质都是加了糖基化过程是在哪儿发生和怎样完成的?其功能是什么?
答:糖基化作用是将单糖或寡糖加到蛋白质上的过程,此过程在内质网腔中开始。当新生肽链上出现糖基化信号时,糖基转移酶即催化N-联糖转移到新生蛋白质的特殊天冬酰胺的酰胺基上。在高尔基体中,N-联糖被进一步修饰。另一组糖称为O-联糖,它们被加到丝氨酸、苏氨酸、有时也会加在羟脯氨酸和羟赖氨酸的—OH 基上。O-联糖是在ER腔或高尔基体内通过酶的作用将单糖一个接一个逐次到氨基酸的羟基上而合成的。蛋白质糖基化的生理作用可概括为以下几点:(1)为各种蛋白质打上不同的标志,以利于保证糖蛋白从粗面内质网至高尔基体膜囊的单方向转运以及高尔基体的分类和包装;(2)影响多肽的构象;(3)提高蛋白质抗蛋白酶的能力,增强蛋白质的稳定性;(4)影响蛋白质的水溶性及蛋白质所带电荷的性质。
结合高尔基体的结构特征,谈谈它是怎样行使其生理功能的。
解:高尔基体的结构是由一些排列较为整齐的扁平膜囊堆叠在一起,周围有大量的大小不等的囊泡结构。高尔基体是一种有极性的细胞器,这不仅表现在它在细胞中往往有比较恒定的位置的方向,而且物质从高尔基体的一侧进入,从另一侧输出,因此每层膜囊也各不相同。高尔其体至少由相互联系的四个部分组成:(1)高尔基体顺面膜囊或顺面管网结构,是位于其顺面最外侧的扁平膜囊。这里是接受来自内质网新合成的物质并将其分类后大部分转入高尔基体中间膜囊,小部分有内质网驻留信号的蛋白质再出芽形成小泡返回内质网。(2)高尔基体中间膜囊,由扁平膜囊和管道组成。多数糖基化修饰、糖脂的形成以及与高尔基体有关的多糖的合成都发生在中间膜囊中。(3)高尔基体反面膜囊以及反面管网结构,主要功能是参与蛋白质的分类与包装,最后从高尔基体中输出。某些“晚期”的蛋白质修饰也在此发生。(4)在高尔基体的周围常常有大小不等的囊泡。顺面-侧的囊泡可能是由内质网与高尔基体之间的物质运输小泡。反面一侧的分泌泡与分泌颗粒,将经过其分类与包装的物质运送到
细胞特定的部位。
简述泛素系统的构成及其作用机理。
解:泛素系统成分复杂,广泛存在于真核生物中,包括泛素、26S 蛋白酶体和许多酶系统,如E1、E2、E3、泛素C-末端水解酶及其他一些蛋白酶等。泛素是一种小分子蛋白,具有多种生物学功能。泛素系统通过对蛋白质进行泛素化而调节细胞内多种蛋白质的周转。该过程是一个依赖ATP 的酶促反应:(1)首先E1催化泛素C-末端的甘氨酸,形成泛素-腺苷酸中间产物。然后泛素转移连接到E1 酶的Cys 残基的巯基上。(2)活化的泛素通过转酰基作用而连接E2 的特定Cys 残基上。(3)E2-泛素酯可直接或在E3的协助下将第一个泛素单体连接到底物蛋白内部或底物N端,形成异肽链的旁链连接或线形肽链。随后多个泛素单元可进一步连接上去形成泛素多聚链。最终泛素-蛋白复合体主要被26S 蛋白酶体所识别和降解,少数被溶酶体和小泡内的酶降解,同时由泛素C-末端水解酶释放泛素供循环利用。泛素途径降解蛋白质是有高度选择性的,这主要由E3 起作用,它直接与底物或通过辅助蛋白与底物发生联系。
半自主性细胞器:指线粒体和叶绿体两种细胞器具有自我增殖所需要的基本组分,具有进行转录和转译的功能;但两种细胞器基因组信息量是有限的,绝大多数蛋白质是由核基因组编码,在细胞质核糖体上合成后转运至之,即两种细胞器的自主性是有限的,基因在转录和转译过程中在很大程度上要依赖于核质遗传系统,故称为半自主性细胞器。
线粒体:线粒体广泛存在于真核细胞质中,经活体染色后即可看到是一些大小不一的球状、棒状或细丝状颗粒,它由双层膜包裹着,外膜平滑,内膜向内褶皱,形成嵴,从而使其内膜的面积大大增加。外膜的磷脂含量比内膜高2-3 倍,外膜的透性也比内膜高得多。外膜透性高,有利于线粒体内外物质交流;内膜透性差,可使酶系统存留于内膜中保证代谢正常进行。在线粒体内膜上分布有许多呼吸链和F0F1-ATP 酶,因此,这里是氧化磷酸化形成ATP 的主要场所。
染色质是指间期细胞核内由DNA、组蛋白、非组蛋白及少量RNA 组成的线性复合结构,是间期细胞核遗传物质存在的形式。染色体是指细胞在有丝或减数过程中由染色质聚缩而成的棒状结构。实际上,两者之间的区别主要并不在于化学组成上的差异,而在于包装程度不同,反映了它们处于细胞周期中不同的功能阶段。在真核细胞的细胞周期中,大部分时间是以染色质的形态而存在的。染色质中的DNA 分子携带着遗传信息,染色质中的蛋白质(包括组蛋白和非组蛋白)负责DNA 遗传信息的组织、复制和阅读。
端粒:端粒是线性染色体端部的特化结构,由端粒DNA和端粒蛋白构成,生物学作用在于维持染色体的稳定与其在核内的空间排布。
端粒酶:又称端粒蛋白,由RNA 和蛋白质构成的一种核糖核蛋白。该酶端粒DNA含有短的富含G的串联重复序列,具有逆转录酶的性质,从而解决染色体端粒序列伴随复制而不断缩短的问题。
核定位信号:指亲核蛋白具有的、能保证其整个蛋白质分子通过核孔复合体而转运到细胞核内的一段特殊氨基酸序列。
核纤层:是位于细胞核内层核膜下的纤维蛋白片层或纤维蛋白网络。核纤层由1至3种核纤层蛋白多肽组成。在细胞周期过程中,核纤层伴随着核纤层蛋白的磷酸化和去磷酸化而发生着解体和重建的变化。
试述核孔复合体的结构及其功能。
解:核孔复合体主要有:(1)胞质环:位于核孔边缘的胞质面一侧,又称外环,环上有8 条短纤维对称分布伸向胞质。(2)核质环:位于核孔边缘的核质面一侧,又称内环,比外环结构复杂,环上也对称地连有8 条细长的纤维,向核内伸入,并在末端形成一小环。这样整个核质环就象一个“捕鱼笼”样的结构。(3)辐:由核孔边缘伸向中心,呈现辐射状八重对称。(4)栓:位于核孔的中心,呈现颗粒状或棒状。核孔复合体对于垂直于核膜通过核孔中心的轴呈辐射状八重对称结构,而相对于核膜平面则是不对称的,这与其在功能上的不对称性是一致的。
从功能上讲,核孔复合体可看作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。双功能表现在它有两种运输方式:被动扩散和主动运输。双
向性表现在既介导蛋白质的入核运转,又介导RNA、核糖核蛋白颗粒的出核转运。
什么是常染色质和异染色质?在DNA 复制和基因表达的过程中,它们的作用是什么?
答:异染色质是高度凝缩的染色质,除了在DNA复制过程中它被去凝聚,异染色质在整个细胞周期中保持凝缩的形式,在间期可用光学显微镜观察到异染色质。处于异染色质状态的大多数基因不被表达。与之相反,常染色质(euchromatin)是去凝聚的染色质,它以螺线管形式或伸展的核小体形式存在。常染色质是“真”染色质,在光学显微镜下它显现分散的颗粒状。伸展的核小体形式中的常染色质可以被复制和表达,而在螺线管形式中的却不能。
在哺乳动物中,雌性动物的细胞有两个X 染色体(XX),而雄性动物的细胞有一个X
组蛋白:真核生物染色体的基本结构蛋白,是一类小分子碱性蛋白质,5种类型:H1、H2A、H2B、H3、H4。基因非常保守。
核仁是真核细胞间期核中最显著的结构,普遍存在3 种组分:纤维中心(FC)、致密纤
维组分(DGC)和颗粒组分(GC)核仁的主要功能涉及核糖体的生物发生,这是一个向
量过程,包括rRNA 的合成、加工和核糖体亚单位的装配。
微管组织中心:指微管在生理状态或实验处理解聚后重新装配的发生处。它不但决定微管的装配,还决定微管的极性。如动物细胞的中心体。
踏车现象:指象微丝、微管这样的极性细胞结构,在一定条件下,表现出在其一端因加上结构单位而延长,而另一端因亚单位脱落而缩短的现象。
微管微丝中间纤维比较
微丝、微管和中间纤维等细胞骨架成分之间的关系如何?
解:三者的关系表现在:(1)细胞内各种骨架成分可以同时存在,自成系统,但又相互联系。(2)各种细胞骨架成分都有相似的自装配行为,装配方式也有很多相似之处。在体内,它们的许多因子是共同的。(3)各种细胞骨架成分在功能上是相互配合,协调作用的,在维持细胞形态和运动功能以及有丝时的作用都是协同作用来完成的。
核糖体与蛋白质的合成:核糖体是细胞合成蛋白质的细胞器,广泛存在于一切细胞内。其唯一的功能是按照mRNA的指令将氨基酸高效且精确地合成多肽链。核糖体是一种没有被膜包裹的颗粒状结构,其主要成分是r蛋白质和rRNA。核糖体在细胞内以两种状态存在:一种是附着在内质网表面;另一种是游离状态分布在细胞质基质中,它们所合成的蛋白质种类不同。核糖体有两种基本类型:一种是70S[50(23+5)+30(16)]的核糖体,主要存在于原核细胞中;另一种是80S[60(28+5.8+5)+40(18)]的核糖体,存在于真核细胞中。
核糖体的装配是一个自我装配的过程。真核生物地点在细胞核核仁,原核生物在细胞质中。研究表明,不同细胞中的核糖体进化上是非常保守的。
核糖体的活性部位约占其结构成分的三分之二,远高于一般酶的活性中心。在蛋白质合成时,氨基酸按mRNA 上的密码子通过tRNA 的介导而顺序排列,并由核糖体催化形成肽键而连接起来。翻译从mRNA 的5’—3’进行的;肽链的合成是从N 端向C端进行的。核糖体在细胞内不是单个地执行功能,而是由多个甚至几十个核糖体串连在一条mRNA分子上构成多聚核糖体,高效地进行肽链的合成。
细胞同步化:指自然发生的,或人为诱导、选择的,使一群细胞共同处于细胞周期的某一阶段(时相)的过程或方法。
成熟促进因子:又称细胞促因子或M期促进因子,是由细胞周期蛋白与周期蛋白依赖性蛋白激酶组成的复合物,能启动细胞进入M期。
MPF,即细胞促成熟因子,由两个亚单位组成的二聚体,可磷酸化多种蛋白质,如组蛋白H1,核纤层蛋白(lamina)、微管蛋白等,诱导细胞通过G2/M期及完成M期过程。
细胞周期三个关卡:G1关卡(检测细胞大小和环境状况,是否进行dna复制,主要),G2关卡(dna是否复制完毕,能否进入有丝),中期关卡(染色体是否与纺锤丝相连,并排列在赤道板上,否则不能有丝和胞质)
细胞凋亡:又叫编程性细胞死亡,是细胞主动发生的自然死亡过程,或者说,是一个主动的由基因决定的结束生命的过程。可发生在生物体的生长发育直至死亡的整个生命过程及某些病理过程中。
caspase:其汉语名为半胱天冬酶,该酶的活性中心有一个半胱氨酸残基,而其作用是特异性的水解天冬氨酸的羧基形成的肽键,切割的结果是活化某种蛋白或使某些蛋白失活,但从不完全降解一种蛋白质。
细胞衰老的特征有哪些?
细胞内水分减少(细胞收缩,体积缩小);色素生成和色素颗粒沉积(色素随衰老而增加);衰老过程中细胞质膜的变化(膜流动性降低,膜受体-配体复合物形成效率降低);线粒体增大(囊体及外膜破坏);核膜内折(染色体端粒缩短);细胞骨架变化;蛋白质合成速度降低。
11.程序性细胞死亡的基因情况如何?
解:秀丽隐杆线虫在发育过程中有131个体细胞发生了程序性细胞死亡。这些细胞的死亡是
由于细胞中的自杀程序被激活而造成的。秀丽隐杆线虫是研究程序性细胞死亡的良好材料。
经研究发现,虫体中有15个基因与这一自杀程序有关。其中对ced-3、ced-4、ced-9三个基因的作用研究得最为清楚。这些基因的产物直接参与了程序性细胞死亡过程,CED-3和CED-4 有促使细胞凋亡的作用;而CED-9作用相反,有抑制细胞凋亡的作用。CED-3是一种切冬酶,通常它是以酶原的形式存在,在死亡信号诱导下,通过自我切割被激活,从而可对某些蛋白质在天冬氨酸部位进行切割。CED-4的作用是结合到CED-3上,激活后者,而CED-9可与CED-4 结合,使CED-4不能激活CED-3。通常CED-9是与CED-3和CED-4结合成复合物存在,故CED-3无活性。程序性细胞死亡信号引起CED-9与CED-3和CED-4解离,CED-3得以被激活细胞进入凋亡途径。脊椎动物进化出了一整套与秀丽隐杆线虫细胞死亡基因相同的基因家族,哺乳动物的切冬酶相当于CED-3;Apaf-1是CED-4的类似物;Bcl-2基因家族产物与CED-9有关。Bcl-2包括两个亚族,有的抑制细胞凋亡,有的促进凋亡。下载本文