细胞生物学第9章核糖体
细胞生物学第九至第十二章作业答案
第九章细胞信号转导1 、什么是细胞通讯？细胞通讯有哪些方式？答：细胞通讯是指一个信号产生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对应的受体相互作用，然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。
细胞通讯有3种方式：①细胞通过分泌化学信号进行细胞通讯，这是多细胞生物普遍采用的通讯方式；②细胞间接触依赖性通讯，细胞间直接接触，通过信号细胞跨膜信号分子（配体）与相邻靶细胞表面受体相互作用；③动物相邻细胞间形成间隙连接、植物细胞间通过胞间连丝使细胞间相互沟通，通过交换小分子来实现代谢偶联或电偶联。
2 、简述细胞的信号分子和受体的类型，信号转导系统的主要特性有什么？答：<1>信号分子是细胞信息的载体，种类繁多，包括化学信号和物理信号。
各种化学信号根据其化学性质通常分为3类：①气体性信号，包括NO、CO；②疏水性信号分子，主要是甾类激素和甲状腺激素；③亲水性信号分子，包括神经递质、局部介导和大多数蛋白类激素。
<2>根据靶细胞上受体存在的部位，可将受体区分为细胞内受体和细胞表面受体。
细胞内受体位于细胞质基质或核基质中，主要识别和结合小的脂溶性分子；细胞表面受体又可分属三大家族：离子通道偶联受体、G蛋白偶联受体和酶联受体。
<3>信号转导系统的主要特性：①特异性：细胞受体与胞外配体的识别、结合、效应具有特异性，且受体与配体的结合具有饱和性可逆性特征；细胞信号转导既有专一性又有作用机制的相似性。
②放大效应：信号传递至胞内效应器蛋白，引发细胞内信号放大的级联反应。
最常见的级联放大作用是通过蛋白质磷酸化实现的；③网络化和反馈调节机制：由一系列正反馈和负反馈环路组成网络特性，对于及时校正反应的速率和强度是最基本的调控机制；④整合作用：细胞必须整合不同的信息，对细胞外信号分子的特异性组合作出程序性反应；⑤信号的终止和下调：信号转导过程具有信号放大作用，但这种放大作用又必须受到适度控制，这表现为信号的放大作用和信号所启动的作用的终止并存。
细胞生物学核糖体
细胞生物学核糖体在生物学中，细胞是最基本的生命单位。
细胞内有许多复杂的机制和器官，其中一个很重要的是核糖体。
核糖体是一种生物大分子，它存在于细胞质内，是蛋白质合成的重要器官。
细胞生物学核糖体的研究已经进行了很多年，至今仍在不断深化和发展。
核糖体是由RNA和蛋白质组成的，它们相互协作，完成了蛋白质的合成。
目前已知两种主要类型的核糖体：大核糖体和小核糖体。
大核糖体主要在真核生物细胞中存在，而小核糖体则是在细菌和原核生物细胞中发现。
核糖体有几个部分组成。
其中，大核糖体由四个RNA分子和80多个蛋白质分子组成，而小核糖体则由一个RNA分子和20多个蛋白质分子组成。
这些RNA分子被称为核糖体RNA（rRNA），它们是由核糖体DNA（rDNA）转录和后转录修饰所得。
蛋白质合成是细胞中一个非常重要的过程。
在核糖体中，rRNA起到主要的结构和催化作用，而蛋白质分子则能够辅助rRNA将氨基酸序列转化为蛋白质序列。
核糖体可以识别mRNA上的指定区域，并将其翻译为真正的蛋白质序列。
当然，这个过程还需要一些辅助的分子来协助完成。
如，tRNA（转运RNA）可将正确的氨基酸带进核糖体中，而调节因子（translation factors）则能够加速或阻止蛋白质合成。
在真核细胞中，核糖体很大并且复杂。
它们通常会形成一些明显的结构化体系，如核糖体核小体和核糖体生长点。
这些结构化部分非常重要，在研究核糖体结构和功能方面发挥了重要作用。
这些结构化部分也有助于我们研究如何抑制核糖体，从而控制疾病。
在细菌细胞中，核糖体通常用于合成细菌所需的蛋白质。
因此，抗生素就是通过抑制细菌核糖体的功能，从而导致细菌死亡。
这也是为什么抗生素是如此有效但又非常危险的原因。
总之，细胞生物学核糖体是细胞中生命的重要机制之一，具有不可忽视的重要意义，它们参与和推动了蛋白质合成的各个环节。
同时，它们的研究也有助于我们更好地理解生命的起源和发展，以及探索如何应对一些疾病。
细胞生物学复习资料1
细胞生物学复习资料第一章绪论1.什么叫细胞生物学细胞生物学是研究细胞基本生命活动规律的科学，它是在不同层次（显微、亚显微与分子水平）上以研究细胞结构与功能、细胞增殖、分化、衰老与凋亡、细胞信号传递、真核细胞基因表达与调控、细胞起源与进化等为主要内容。
核心问题是将遗传与发育在细胞水平上结合起来。
第二章细胞基本知识概要一、名词解释1.古核细胞：也称古细菌，是一类很特殊的细菌，多生活在极端的生态环境中。
具有原核生物的某些特征，如无核膜及内膜系统；也有真核生物的特征。
2.内含子：是基因内不编码蛋白质的核苷酸序列，不出现在成熟的RNA分子中，在转录后通过加工被切除。
大多数真核生物的基因都有内含子。
在古细菌中也有内含子。
3.外显子：指真核细胞的基因在表达过程中能编码蛋白质的核苷酸序列。
二、简答1.真核细胞的三大基本结构体系（1）以脂质及蛋白质成分为基础的生物膜结构系统；（2）以核酸（DNA或RNA）与蛋白质为主要成分的遗传信息表达系统（3）由特异蛋白分子装配构成的细胞骨架系统。
2.细胞的基本共性（1）所有的细胞都有相似的化学组成（2）所有的细胞表面均有由磷脂双分子层与镶嵌蛋白质构成的生物膜，即细胞膜。
（3）所有的细胞都含有两种核酸：即DNA与RNA作为遗传信息复制与转录的载体。
（4）作为蛋白质合成的机器─核糖体，毫无例外地存在于一切细胞内。
（5）所有细胞的增殖都以一分为二的方式进行分裂。
3.病毒与细胞在起源与进化中的关系并说出证明病毒是非细胞形态的生命体，它的主要生命活动必须要在细胞内实现。
病毒与细胞在起源上的关系，目前存在3种主要观点：生物大分子→病毒→细胞病毒生物大分子→细胞生物大分子→细胞→病毒（最有说服力）认为病毒是细胞的演化产物的观点，其主要依据和论点如下:（1）由于病毒的彻底寄生性，必须在细胞内复制和增殖，因此有细胞才能有病毒（2）有些病毒（eg腺病毒）的核酸和哺乳动物细胞DNA某些片段的碱基序列十分相似。
细胞生物学(翟中和版)——第9章 核糖体和核酶
?
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¡与mRNA的结合位点 ¡与新掺入的氨酰-tRNA的结合位点——氨酰基位点，又称A位
点 ¡与延伸中的肽酰-tRNA的结合位点——肽酰基位点，又称P位
点 ¡肽酰转移后与即将释放的tRNA的结合位点——E位点(exit site) ¡与肽酰tRNA从A位点转移到P位点有关的转移酶
(即延伸因子EF-G)的结合位点 ¡肽酰转移酶的催化位点 ¡与蛋白质合成有关的其它起始因子、延伸因子和
细胞质 80S
60S(大亚基)
28S
(真核生物)
40S(小亚基) 18S，5.8S,5S
细胞质 70S
50S(大亚基)
23S
(原核生物)
30S(小亚基)
16S，5S
线粒体 55-60S 45S(大亚基)
16S
(哺乳动物)
35S(小亚基)
12S
线粒体 75S
53S(大亚基)
21S
(酵母)
35S(小亚基)
¡多聚核糖体的生物学意义细胞内 Nhomakorabea种多肽的合成，不论其分子量的大小
或是mRNA的长短如何，单位时间内所合成的
多肽分子数目都大体相等。
以多聚核糖体的形式进行多肽合成，对mRNA
的利用及对其浓度的调控更为经济和有效。
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RNA在生命起源 中的地位及其演 化过程
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生命是自我复制的体系
三种生物大分子，只有RNA既具有信息载体 功能又具有酶的催化功能。因此，推测RNA 可能是生命起源中最早的生物大分子。
CHAPTER 9
核糖体
Ribosome
1
OUTLINE
• Ribosome structure
细胞生物学-第九章细胞核与染色质
§2 染色质
• 染色质和染色体是由相同 的物质组成的，其主要成 分是DNA、组蛋白、非组 蛋白以及少量的RNA。
• DNA ：组蛋白 ：非组蛋 白 ：RNA =
1 ：1 ：0.6 ：0.1
• DNA和组蛋白的含量比较 稳定，非组蛋白和RNA的 含量依细胞生理状态而改 变。
（三）功能
1、通过核孔复合体的被动扩散 • NPC作为被动扩散的亲水通道，其有效直径为9-10nm。 • NPC象一个分子筛，它允许离子、小分子、直径小于
10nm的物质原则上自由通过。
（三）功能
2、核孔复合体的主动运输 • 生物大分子的转运如蛋白质、RNA分子的核质交换主
要是通过NPC的主动运输完成的。 • NPC最重要的功能是主动运输，并且这种主动运输具
（三）功能
• 除信号识别外，通过NPC 的主动运输还是一个载体 介导的过程，其载体是一 些胞质中的蛋白因子：如 输入蛋白α、输入蛋白β等。 在这些载体的帮助下，亲 核蛋白才能穿过NPC。
• 亲核蛋白入核转运的步骤： 5个。书P183图。
（三）功能
②RNA及核糖体亚基的核输出机制 • RNA转录后一般需要经过加工、修饰成为成熟的RNA
• 细胞核由核被膜、染色质、 核仁和核基质组成。
§1 核被膜
• 核被膜是细胞核与细胞质之间的 界膜。
s 一方面构成核、质之间天然选择 性屏障，将细胞分为细胞核和细 胞质两大结构与功能区；
s 另一方面又通过核孔复合体控制 着细胞核与细胞质之间的物质交 换和信息交流。
• 核被膜由双层核膜、核孔复合体 及核纤层3种结构组分构成。
细胞生物学题库第9章(含答案)
《细胞生物学》题库第九章细胞核与染色体一、名词解释1、核定位信号2、染色质和染色体3、二级结构4、非组蛋白5、核型6、核基质7、genome8、euchromatin9、heteromatin10、constitutive heterochromatin11、facultative heterochromatin12、telomerase13、giant chromosome14、lampbrush chromosome15、ploytene chromosome16、DNase I hypersensitive17、LCR18、insulator19、NBs二、填空题1、核孔复合体主要有、、和4种结构成分。
2、生物基因组中的遗传信息大体可以分为和两类。
3、DNA二级结构构型分为、和3种,其中是左手螺旋。
4、是构成真核生物染色体的基本结构蛋白,属于性蛋白质,含有、、、和5种组分。
5、染色质包装结构模型有和。
6、间期染色质按照其形态特征和染色质性能可以分为和。
7、是着丝粒区的主体,由组成。
8、端粒的生物学作用在于,与染色体在核内的以及减数分裂时有关。
9、多线染色体来源于。
10、广义的概念,核骨架应该包括、和。
11、是核仁超微结构中的密度最高的部分。
12、在代谢活跃的细胞核中,是核仁的主要结构,由组成。
13、每一个DNA分子被包装成一条_____,每个有机体的全套染色体中所贮存的全部遗传信息称为_____。
14、一个功能性的染色体必须具备三种DNA序列,即染色体复制需要的一个以上的_____；分裂时使已完成复制的染色体能平均分配到子细胞中去的_____ 和维持染色体独立性和稳定性的_____。
15、产生一个功能性RNA分子的DNA螺旋区称为_____。
16、某些DNA结合蛋白具有一个或多个类似的结构域,此结构域由30个氨基酸围绕锌原子折叠形成一个结构单元,锌原子通常与2个半胱氨酸和2个组氨酸残基结合,这种结构域称为_____ 。
细胞生物学综述——核糖体
核糖体功能结构探究及展望摘要：核糖体是一个核酶，用体外筛选技术发现的核酶像核糖体一样也能催化肽键形成。
RNA在生命起源中也有着不可替代的作用。
随着RNA多功能的发现，RNA被更多的人认为是生命体的生物大分子，在科学研究如新药研发中也受到了更多的关注与应用。
关键字：RNA 核酶蛋白质合成是细胞代谢最复杂也是最核心的过程, 其中涉及到200多种生物大分子参与作用。
蛋白质加工厂---核糖体(Ribosome)是一个由核糖体RNA(rRNA)和核糖体蛋白组成的复合体. 蛋白质含量约占三分之一, 而rRNA的含量占三分之二。
在蛋白质生物合中,rRNA 与蛋白质两者究竟谁起主导作用, 一直是人们感兴趣的问题, 并提出不少假说。
关于rRNA功能的假说主要有三种: 1.rRNA主要作为核糖体蛋白质装配的结构骨架, 在蛋白质合成中, 核糖体蛋白质起催化作用;2. rRNA是一种决定蛋白质序列的物质;3.rRNA具有催化活性, 它直接催化蛋白质的合成.1982年Cech通过研究原生动物四膜虫证明RNA 具有催化功能, 并称之为核酶( ribozyme)。
自此以后, 自然界中的RNA 催化功能不断被发现, T. Cech和S. A ltman也因为核酶的发现而荣获1989年诺贝尔化学奖。
核酶的发现具有重要的意义, 它使人们认识到, RNA的生物功能远非/传递遗传信息0那么简单, 人们开始重新审视RNA的生物学功能。
直到最近, 通过X射线衍射分析核糖体大、小亚基的结晶, 才证实了肽键的形成是由r RNA催化, 核糖体就是一种核酶, 已经可以得出结论, 在核糖体内蛋白质主要起维持rRNA 的构象, 起辅助作用; 在蛋白质合成过程中rRNA起到非常重要的作用。
肽酰转移酶中心核糖体大亚基的精细结构表明, 核糖体大亚基空腔的底部, 是P位点上肽酰tRNA 与A位点上氨酰tRNA 相互作用形成肽键的部位, 称为肽酰转移酶中心。
在肽键形成处2nm的范围中,完全没有蛋白质的电子云存在,肽酰转移酶中心完全由23SrRNA的结构域组成，而蛋白质主要起维持rRNA的构象,起辅助作用。
细胞生物学(第三版) 知识要点
第1章绪论一、填空1．细胞生物学是从显微水平、超微水平、分子水平等3个水平上研究细胞生命活动的科学。
2．细胞最初由胡克在1665年首先发现的。
4.1953年沃森和克里克共同提出了DNA分子的双螺旋结构模型。
5．细胞生物学是研究细胞基本生命活动规律的科学，它在不同层次上研究细胞结构与功能、细胞增殖、分化、衰老与凋亡、细胞信号传递等内容。
6．生命体是多层次、非线性、多侧面的复杂结构体系，而细胞是生命体的结构与生命活动的基本单位，有细胞才有完整的生命活动。
7．生命体的生长、发育、遗传等生命活动的研究都要以细胞为基础。
核心是将遗和发育在细胞水平上结合起来。
8．当前细胞生物学研究中的三大基本问题：基本表达，结构体系和细胞器的组装，生命活动的调节9.生物科学的发展阶段：以形态描述学位主的生物科学时期：实现生物学时期；精细定位与定量的生物学时期三、简答题1．简述细胞学说的主要内容。
①认为细胞是有机体，一切动植物都是由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成；②每个细胞作为一个相对独立的单位，既有它“自己的”生命，又对与其它细胞共同组成的整体的生命有所助益；③新的细胞可以通过老的细胞繁殖产生。
第2章细胞概述一、填空题1.细胞中含量最多的4种化学元素是C、H、O、N。
2.细胞中的生物大分子一般包括蛋白质、核酸和酶等。
3.酶分子的主要特性有高效、特异和可调。
4.真核细胞的超微结构可分为生物膜系统和遗传信息表达体系、细胞骨架体系三大类。
5.无机盐在细胞中的主要功能有：调节渗透压和维持酸碱平衡。
6.构成细胞的最基本的要素是细胞膜、遗传信息载体DNA与RNA完整的代谢系统。
7.由于发现了类病毒，有理由推测RNA是最早形成的遗传信息的一级载体。
8.目前发现的最小最简单的原核细胞是支原体。
9.原核细胞的核是原始状态的核，主要表现在没有明显可见的细胞核，同时也没有核膜和核仁，只有拟核，进化地位较低10.细胞是由细胞膜包围着含有遗传物质的细胞核所组成。
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细胞生物学第9章核糖体
第九章核糖体(ribosome)
第一节核糖体的类型与结构
核糖体是合成蛋白质的细胞器，其唯一的功能是按照mRNA的指令由氨基酸高效且精确地合成多肽链。
一、核糖体的基本类型与成分(Basic type and composition of ribosome)
核糖核蛋白体,简称核糖体(ribosome)
⒈基本类型
1)附着核糖体
2)游离核糖体
3)70S的核糖体
4)80S的核糖体
⒉主要成分
1)r蛋白质：40%，核糖体表面
2)rRNA:60%,，核糖体内部
二、核糖体的结构(Construction of ribosom)
⒈结构与功能的分析方法
1.离子交换树脂可分离纯化各种r蛋白；
2.纯化的r蛋白与纯化的rRNA进行核糖体的重组装，显示核糖体中r蛋白与
rRNA的结构关系
同一生物中不同种类的r蛋白的一级结构均不相同，在免疫学上几乎没有同源
性。
不同生物同一种类r蛋白之间具有很高的同源性，并在进化上非常保守。
3.双向电泳技术可显示出E.coli核糖体在装配各阶段中，与rRNA 结合的蛋白质
的类型
蛋白质结合到rRNA上具有先后层次性。
核糖体的重组装是自我装配过程
4.双功能的交联剂和双向电泳分离可用于研究r蛋白在结构上的相互关系
5.电镜负染色与免疫标记技术结合，研究r蛋白在核糖体的亚单位上的定位。
6.对rRNA，特别是对16S rRNA结构的研究
16SrRNA的一级结构是非常保守的
16SrRNA的二级结构具有更高的保守性：
臂环结构(stem-loop structure)
rRNA臂环结构的三级结构模型
7.70S核糖体的小亚单位中rRNA与全部的r蛋白关系的空间模型
⒉蛋白质合成过程中很多重要步骤与50S核糖体大亚单位相关
1.涉及的多数因子为G蛋白(具有GTPase活性)，核糖体上与之相关位点称为
GTPase相关位点。
2.最近人们成功地制备L11-rRNA复合物的晶体，获得了其空间结构高分辨率的
三维图象。
这一结果证实了前人用各种实验技术所获得的种种结论
提出直观、可靠且比人们的预料更为精巧复杂和可能的作用机制，从而为揭开核糖体这一具有30多亿年历史的古老的高度复杂的分子机器的运转奥秘迈出了极重要的一步。
三、核糖体蛋白质与rRNA的功能分析(The function analysis of the protein and rRNA in ribosome)
⒈核糖体上具有一系列与蛋白质合成有关的结合位点与催化位点
1)与mRNA的结合位点
2)与新掺入的氨酰-tRNA的结合位点——氨酰基位点，又称A位点
3)与延伸中的肽酰-tRNA的结合位点——肽酰基位点，又称P位点
4)肽酰转移后与即将释放的tRNA的结合位点——E位点(exit site)
5)与肽酰tRNA从A位点转移到P位点有关的转移酶(即延伸因子EF-G)的结
合位点
6)肽酰转移酶的催化位点
7)与蛋白质合成有关的其它起始因子、延伸因子和终止因子的结合位点
⒉在蛋白质合成中肽酰转移酶的活性研究
⑴核糖体蛋白
1)很难确定哪一种蛋白具有催化功能：在E.coli中核糖体蛋白突变甚至缺失对蛋
白质合成并没有表现出“全”或“无”的影响。
2)多数抗蛋白质合成抑制剂的突变株，并非由于r蛋白的基因突变而往往是
rRNA基因突变。
3)在整个进化过程中rRNA的结构比核糖体蛋白的结构具有更高的保守性。
⑵在核糖体中rRNA是起主要作用的结构成分
1)具有肽酰转移酶的活性；
2)为tRNA提供结合位点(A位点、P位点和E位点)；
3)为多种蛋白质合成因子提供结合位点；
4)在蛋白质合成起始时参与同mRNA选择性地结合以及在肽链的延伸中与
mRNA结合；
5)核糖体大小亚单位的结合、校正阅读(proofreading)、无意义链或框架漂移的校
正、以及抗菌素的作用等都与rRNA有关。
⑶r蛋白质的主要功能
6)对rRNA 折叠成有功能的三维结构是十分重要的；
7)在蛋白质合成中, 某些r蛋白可能对核糖体的构象起“微调”作用；
8)在核糖体的结合位点上甚至可能在催化作用中, 核糖体蛋白与rRNA共同行使
功能。
第二节多聚核糖体与蛋白质的合成
一、多聚核糖体(polyribosome或polysome)
⒈概念
核糖体在细胞内并不是单个独立地执行功能，而是由多个甚至几十个核糖体串连在一条mRNA分子上高效地进行肽链的合成，这种具有特殊功能与形态结构的核糖体与mRNA的聚合体称为多聚核糖体。
⒉多聚核糖体的生物学意义
1)细胞内各种多肽的合成，不论其分子量的大小或是mRNA的长短如何，单位时间
内所合成的多肽分子数目都大体相等。
2)以多聚核糖体的形式进行多肽合成，对mRNA的利用及对其浓度的调控更为经济
和有效。
二、蛋白质的合成 (protein synthesize)
三、RNA在生命起源中的地位及其演化过程(RNA role inthe life position of the origins and its evolution)
⒈生命是自我复制的体系
1)三种生物大分子，只有RNA既具有信息载体功能又具有酶的催化功能。
因此，推
测RNA可能是生命起源中最早的生物大分子。
2)核酶(ribosome)：具有催化作用的RNA。
3)由RNA催化产生了蛋白质
⒉ DNA代替了RNA的遗传信息功能
1)DNA双链比RNA单链稳定；
2)DNA链中胸腺嘧啶代替了RNA链中的尿嘧啶，使之易于修复。
⒊蛋白质取代了绝大部分RNA酶的功能
1)蛋白质化学结构的多样性与构象的多变性；
2)与RNA相比，蛋白质能更为有效地催化多种生化反应，并提供更为复杂的细胞结
构成分，逐渐演化成今天的细胞。