《细胞生物学》课程教学资源（PPT课件）第五章 通讯与信号_1/3

Testing and Thinking1.Thehormoneglucagon（胰高血糖素）stimulatesthebreakdownofstoredglycogen（糖原）in liverandmuscle cells by thefollowingenzymes.Whichisthefirstenzymethatmustbeactivated?(a.ProteinkinaseAb.Phosphorylasekinasec.Glycogenphosphorylased.Protein phosphatasee.Proteinphosphataseinhibitor-l2.Fillinthe blankswiththe appropriateterms:(a)is an intracellular proteinthat binds calciumand activatesenzymes.(b)Asubstancethatfitsintoa specificbinding site onthesurfaceof aproteinmoleculeiscalleda

1 Testing and Thinking 1. The hormone glucagon（胰高血糖素） stimulates the breakdown of stored glycogen（糖原） in liver and muscle cells by the following enzymes. Which is the first enzyme that must be activated? ( ) a. Protein kinase A b. Phosphorylase kinase c. Glycogen phosphorylase d. Protein phosphatase e. Protein phosphatase inhibitor-1 2. Fill in the blanks with the appropriate terms: (a) is an intracellular protein that binds calcium and activates enzymes. (b) A substance that fits into a specific binding site on the surface of a protein molecule is called a

Testing and ThinkingCompare and contrast the extracellular matrix(ECM) of animal cells with the walls aroundplant cells.(a)What basic organizational principle underliesboth ECM and cell walls?(b) What are the chemical constituents in each case?(c) What functional roles do the ECM and cell wallshare in common?(d) What functional roles are unique to the ECM? Tothe cell wall?2

2 Testing and Thinking Compare and contrast the extracellular matrix (ECM) of animal cells with the walls around plant cells. (a)What basic organizational principle underlies both ECM and cell walls? (b) What are the chemical constituents in each case? (c) What functional roles do the ECM and cell wall share in common? (d) What functional roles are unique to the ECM? To the cell wall?

Answer(a) Both the ECM of animalcells and the walls around plant cells consist oflong,rigid fibers embedded in an amorphous(无定形的),hydratedmatrix of branched-chain molecules, either glycoproteins (ECM) orpolysaccharides (cellwall)ForECM, thefibers consistof collagen and the matrixis a network of(b)proteoglycans(蛋白多糖).Forcellwalls,thefibersconsistofcellulose纤维素and the matrix is a network of polysaccharides and proteins.Both ECMand cell walls areimportantinmaintainingcell shapeand inretainingwater,therebyresistingcompression.Roles unique to the ECMincluderegulation of cellularprocesses such(d)as adhesion,motility,and differentiation during embryonic development.Roles unigueto cell walls include protection of the cell frommechanicalinjury and microbialinvasion,as well asprovision of themechanicalsupportnecessaryto withstand the turgor pressure that gives planttissues their rigidity.细胞（组织）的膨胀，肿胀3

3 Answer (a) Both the ECM of animal cells and the walls around plant cells consist of long, rigid fibers embedded in an amorphous(无定形的), hydrated matrix of branched- chain molecules, either glycoproteins (ECM) or polysaccharides (cell wall). (b) For ECM, the fibers consist of collagen and the matrix is a network of proteoglycans(蛋白多糖). For cell walls, the fibers consist of cellulose纤 维素and the matrix is a network of polysaccharides and proteins. (c) Both ECM and cell walls are important in maintaining cell shape and in retaining water, thereby resisting compression. (d) Roles unique to the ECM include regulation of cellular processes such as adhesion, motility, and differentiation during embryonic development. Roles unique to cell walls include protection of the cell from mechanical injury and microbial invasion, as well as provision of the mechanical support necessary to withstand the turgor pressure that gives plant tissues their rigidity. 细胞(组织)的膨胀, 肿胀

一、判断题：判断以下各题正确的标T错误的标E锚定蛋白是通过蛋自的氨基酸残基同膜脂的脂肪酸链形成共价键而锚定在质膜上。2.胶原和弹性蛋白都能赋细胞外基质以强度和弹性3.RGD序列是纤粘连蛋白的独特结构，功能是负责同细胞表面结合4细胞间隙连接的连接单位叫连接子，由六个亚基组成，中间有孔道，可以进行物质的自由交换5.整合素是一种受体蛋自，参与内吞作用,并与细胞外基质相连。1.答：F，有两种情况，另一种情况是通过糖与脂的共价连接进行锚定2.答：E胶原赋予强度和韧性，弹性蛋白赋予弹性3.答：F.其他一些蛋白也有RGD序列结构4.答：F不能进行自由交换，要受到连接子孔径的限制5.答：F不参与内吞作用：

4 1. 锚定蛋白是通过蛋白的氨基酸残基同膜脂的脂肪酸链形成共价键而锚定 在质膜上。 2. 胶原和弹性蛋白都能赋予细胞外基质以强度和弹性。 3. RGD序列是纤粘连蛋白的独特结构,功能是负责同细胞表面结合。 4. 细胞间隙连接的连接单位叫连接子, 由六个亚基组成, 中间有孔道,可以 进行物质的自由交换。 5. 整合素是一种受体蛋白,参与内吞作用,并与细胞外基质相连。 一、判断题：判断以下各题,正确的标T, 错误的标F。 1. 答: F, 有两种情况,另一种情况是通过糖与脂的共价连接进行锚定； 2. 答: F, 胶原赋予强度和韧性, 弹性蛋白赋予弹性； 3. 答:F, 其他一些蛋白也有RGD序列结构； 4. 答: F, 不能进行自由交换,要受到连接子孔径的限制； 5. 答: F 不参与内吞作用；

6.蛋白聚糖是在粗面内质网中装配的7.纤维粘连蛋白以不溶的方式存在于细胞外基质，以可溶的方式存在于血浆8.胶原在内质网中是可溶的，在细胞外被基质中是不可溶的。9.选择蛋白和免疫球蛋白超家族蛋白介导的细胞粘着都是钙依赖性的。6.答：T；7.答：T；8.答T;9.答：F，选择蛋白介导的细胞粘着是钙依赖性的，而免疫球蛋白超家族蛋白介导的细胞粘着是非钙依赖性的。5

5 6. 蛋白聚糖是在粗面内质网中装配的。 7. 纤维粘连蛋白以不溶的方式存在于细胞外基质, 以可溶的方式存在于血浆。 8. 胶原在内质网中是可溶的, 在细胞外被基质中是不可溶的。 9. 选择蛋白和免疫球蛋白超家族蛋白介导的细胞粘着都是钙依赖性的。 6. 答: T； 7. 答: T； 8. 答 T； 9. 答: F，选择蛋白介导的细胞粘着是钙依赖性的, 而免疫球蛋白超家族蛋白介导的细 胞粘着是非钙依赖性的

1.用抗纤连蛋白的抗体注射胚体，发现在神经系统发育过程中神经细胞的移动受到抑制。这些实验说明（0。a.神经蜡发育包括抗体基因的表达b.发育中的神经无需要合成纤连蛋白1.dC.纤连蛋白-抗体复合物形成神经移动途径d胚胎中的神经元在移动过程中必须与纤连蛋白暂时结合2.b2.下列物质中，（）不属于植物细胞壁的构成成分。a:纤维素3.b.透明质酸ac.果胶质4dd.木质素3.基膜特有的细胞外基质蛋白是（a.层粘连蛋白5.Cb.胶原c.纤粘连蛋白d蛋白案糖4.下列四种细胞粘着分子中只有（）参与的细胞粘着是靠两细胞表面相同的粘着分子的相互作用完成。a.选择蛋白b.整合素超家族的某些成员C.免疫球蛋白超家族的某些成员d.钙粘着蛋白5下列蛋白中，哪一种与桥粒连接无关？a.钙粘着蛋白h.斑珠蛋白c.巢蛋白6d.桥粒蛋白

6 1. 用抗纤连蛋白的抗体注射胚体，发现在神经系统发育过程中神经嵴细胞的移动受到抑制。这些实验说明( )。 a. 神经嵴发育包括抗体基因的表达 b. 发育中的神经无需要合成纤连蛋白 c. 纤连蛋白-抗体复合物形成神经移动途径 d. 胚胎中的神经元在移动过程中必须与纤连蛋白暂时结合 2. 下列物质中, ( ) 不属于植物细胞壁的构成成分。 a．纤维素 b．透明质酸 c．果胶质 d. 木质素 3.基膜特有的细胞外基质蛋白是( )。 a. 层粘连蛋白 b. 胶原 c. 纤粘连蛋白 d. 蛋白聚糖 4. 下列四种细胞粘着分子中只有( )参与的细胞粘着是靠两细胞表面相同的粘着分子的相互作用完成。 a. 选择蛋白 b. 整合素超家族的某些成员 c. 免疫球蛋白超家族的某些成员 d. 钙粘着蛋白 5 下列蛋白中,哪一种与桥粒连接无关? a. 钙粘着蛋白 b. 斑珠蛋白 c. 巢蛋白 d. 桥粒蛋白 1. d 2. b 3. a 4. d 5. c

6.在下列细胞中，您认为哪一种类型含有的桥粒连接数量最高？（a.平滑肌细胞b.红细胞c.皮肤的表皮细胞d.神经细胞6.7.细胞被是指由（)组成的保护层。7.aa.碳水化合物b.氨基酸8.c.蛋白质ad.膜整合蛋白。8.胶原有分子间和分子内连接，连接点都是通过（9.a.赖氨酸b.甘氨酸c.苏氨酸d. 丝基酸9.细胞检出（cellsortingout）主要是通过进行细胞间的识别与粘着。a.选择素b.整合素c.钙粘着蛋白d.IgSF7

7 6. 在下列细胞中,您认为哪一种类型含有的桥粒连接数量最高?( )。 a. 平滑肌细胞 b. 红细胞 c. 皮肤的表皮细胞 d. 神经细胞 7. 细胞被是指由( )组成的保护层。 a. 碳水化合物 b. 氨基酸 c. 蛋白质 d. 膜整合蛋白。 8. 胶原有分子间和分子内连接，连接点都是通过( )。 a. 赖氨酸 b. 甘氨酸 c. 苏氨酸 d. 丝基酸 9. 细胞检出(cell sorting out)主要是通过( )进行细胞间的识别与粘着。 a. 选择素 b. 整合素 c. 钙粘着蛋白 d. IgSF 6. c 7. a 8. a 9. c

10.在下列四种细胞粘着分子中只有（）是非Ca2+依赖性的。a.选择素b. 整合素c.钙粘着蛋白d.IgSF11.基膜通常位于上皮和内皮的基底面，是细胞外基质的特化区，基膜的组织者是（a.纤粘连蛋白b.层粘连蛋白10.dc.弹性蛋白d胶原11.b12.植物细胞间有独特的连接结构，称为胞间连丝，其结构00a.类似动物细胞的桥粒12.bb.类似间障连接c.类似紧密连接d.不是膜结构13.d13.在下列四种斑形成连接中，只有（）的连接结构涉及中间纤维和整合素。a.粘合带b.粘合斑c.桥粒d.半桥粒8

8 10. 在下列四种细胞粘着分子中只有( )是非Ca2+依赖性的。 a. 选择素 b. 整合素 c. 钙粘着蛋白 d. IgSF 11. 基膜通常位于上皮和内皮的基底面，是细胞外基质的特化区，基膜的组织者是( )。 a. 纤粘连蛋白 b. 层粘连蛋白 c. 弹性蛋白 d. 胶原 12．植物细胞间有独特的连接结构， 称为胞间连丝，其结构( )。 a. 类似动物细胞的桥粒 b. 类似间隙连接 c. 类似紧密连接 d. 不是膜结构 13. 在下列四种斑形成连接中，只有( )的连接结构涉及中间纤维和整合素。 a. 粘合带 b. 粘合斑 c. 桥粒 d. 半桥粒 10. d 11. b 12. b 13. d

三、比较题1.纤粘连蛋白（fibronectin）和整联蛋白（integrin）答：纤粘连蛋白与整联蛋白这两种蛋白均参与细胞粘着，但一种是ECM的细胞外基质蛋白（纤粘连蛋白），另一种是整合膜蛋白（整联蛋白）。纤粘连蛋白与ECM中的其它成分和细胞表面的蛋白有结合位点。整联蛋白是跨膜合二聚体，与纤粘连蛋白、其它含RGD序列的蛋白和其它ECM蛋白有结合位点。在一些细胞中，纤粘连蛋白可作为整联蛋白特异的配体，整合素也可作为纤粘连蛋白的受体。2.紧密连接（tightjunctions）和间隙连接（gapjunctions）答：紧密连接与间隙连接这两种细胞到细胞的连接在结构和功能上都不同。紧密连接形成“带”，环绕着细胞外围，限制了组织中细胞之间溶质的渗漏。紧密连接通常位于上皮顶端两相邻细胞间，紧密连接处的细胞质膜几乎融合并紧紧结合在一起，在融合部位，两细胞间基本没有空隙所以紧密连接部分完全封闭了连接处的液体流通。间隙连接连接相邻的细胞，允许细胞之间小分子量物质的扩散。间隙连接在必须同步合作的组织中最为普遍，如心肌细胞和平滑肌细胞

9 1. 纤粘连蛋白(fibronectin)和整联蛋白(integrin) 答：纤粘连蛋白与整联蛋白这两种蛋白均参与细胞粘着，但一种是 ECM的细胞外基质蛋白（纤粘连蛋白），另一种是整合膜蛋白（整联 蛋白）。纤粘连蛋白与ECM中的其它成分和细胞表面的蛋白有结合位 点。整联蛋白是跨膜杂合二聚体，与纤粘连蛋白、其它含RGD序列的 蛋白和其它ECM蛋白有结合位点。在一些细胞中，纤粘连蛋白可作为 整联蛋白特异的配体，整合素也可作为纤粘连蛋白的受体。 2. 紧密连接(tight junctions)和间隙连接(gap junctions) 答：紧密连接与间隙连接这两种细胞到细胞的连接在结构和功能上都不 同。紧密连接形成“带”，环绕着细胞外围，限制了组织中细胞之间溶 质的渗漏。紧密连接通常位于上皮顶端两相邻细胞间,紧密连接处的细 胞质膜几乎融合并紧紧结合在一起,在融合部位,两细胞间基本没有空隙, 所以紧密连接部分完全封闭了连接处的液体流通。间隙连接连接相邻的 细胞，允许细胞之间小分子量物质的扩散。间隙连接在必须同步合作的 组织中最为普遍，如心肌细胞和平滑肌细胞。 三、比较题

三、简答题1.细胞有几种类型的粘着？它们之间有何不同？答：有两种类型四种不同的粘着方式。两种类型就是同嗜性细胞粘着和异嗜性细胞粘着.每一种类型中又有两种不同的粘着方式。同嗜性细胞粘着是指参与粘着的两细胞都是用相同的细胞粘着分子，其中两种不同的方式是分别由钙粘着蛋白和免疫球蛋白介导的细胞粘着。异嗜性细胞粘着是指参与粘着的两细胞是用不同的细胞粘着分子介导.两种不同的方式是免疫球蛋白超家族-整联蛋白介导的粘着、粘蛋白-选择素介导的细胞粘着。2.紧密连接除了连接细胞外还有什么作用？意义何在？答：紧密连接除了连接细胞之外，还有两个作用：防止物质双向渗漏，并限制了膜蛋白在脂分子层的流动，维持细胞的极性。紧密连接除了具有渗透障碍作用之外，还影响表皮细胞质膜的极性。例如，肠道表皮细胞含有不同运输蛋白位于肠道表面的细胞质膜，而位于基底面的细胞质膜含较少运输蛋白。由于脂层是流动的，只有靠紧密连接阻止膜蛋白从一侧向另一侧的扩散，从而维持着细胞的极性。10

10 1. 细胞有几种类型的粘着?它们之间有何不同? 答: 有两种类型,四种不同的粘着方式。两种类型就是同嗜性细胞粘着和 异嗜性细胞粘着, 每一种类型中又有两种不同的粘着方式。同嗜性细胞 粘着是指参与粘着的两细胞都是用相同的细胞粘着分子, 其中两种不同 的方式是分别由钙粘着蛋白和免疫球蛋白介导的细胞粘着。异嗜性细胞 粘着是指参与粘着的两细胞是用不同的细胞粘着分子介导, 两种不同的 方式是免疫球蛋白超家族-整联蛋白介导的粘着、粘蛋白-选择素介导的 细胞粘着。 2. 紧密连接除了连接细胞外还有什么作用?意义何在? 答: 紧密连接除了连接细胞之外，还有两个作用：防止物质双向渗漏， 并限制了膜蛋白在脂分子层的流动，维持细胞的极性。 紧密连接除了具有渗透障碍作用之外，还影响表皮细胞质膜的极性。例 如，肠道表皮细胞含有不同运输蛋白位于肠道表面的细胞质膜，而位于 基底面的细胞质膜含较少运输蛋白。由于脂层是流动的，只有靠紧密连 接阻止膜蛋白从一侧向另一侧的扩散，从而维持着细胞的极性。 三、简答题