15生物化学习题与解析细胞信息转导.docx

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15生物化学习题与解析细胞信息转导

细胞信息转导

一、选择题

（一）A型题

1．下列哪种物质不是细胞间信息分子

A．胰岛素B．COC．乙酰胆碱

D．葡萄糖E．NO

2．通过核内受体发挥作用的激素是

A．乙酰胆碱B．肾上腺素C．甲状腺素

D．NOE．表皮生长因子

3．下列哪种物质不是第二信使

A．cAMPB．cGMPC．IP3D．DAGE．cUMP

4．膜受体的化学性质多为

A．糖蛋白B．胆固醇C．磷脂D．酶E．脂蛋白

5．下列哪种转导途径需要单跨膜受体

A．cAMP-蛋白激酶通路B．cAMP-蛋白激酶通路

C．酪氨酸蛋白激酶体系D．Ca2+-依赖性蛋白激酶途径

E．细胞膜上Ca2+通道开放

6．活化G蛋白的核苷酸是

A．GTPB．CTPC．UTPD．ATPE．TTP

7．生成NO的底物分子是

A．甘氨酸B．酪氨酸C．精氨酸D．甲硫氨酸E．胍氨酸

8．催化PIP2水解为IP3的酶是

A．磷脂酶AB．磷脂酶A2C．磷脂酶CD．PKAE．PKC

9．第二信使DAG的来源是由

A．PIP2水解生成B．甘油三脂水解而成C．卵磷脂水解产生

D．在体内合成E．胆固醇转化而来的

10．IP3受体位于

A、细胞膜B、核膜C、内质网D、线粒体内膜E、溶酶体

11．IP3与内质网上受体结合后可使胞浆内

A．Ca2+浓度升高B．Na2+浓度升高C．cAMP浓度升高

D．cGMP浓度下降E．Ca2+浓度下降

12．激活的G蛋白直接影响下列哪种酶的活性

A．磷脂酶AB．蛋白激酶AC．磷脂酶CD．蛋白激酶C

E．蛋白激酶G

13．关于激素，下列叙述正确的是

A．都由特殊分化的内分泌腺分泌B．激素与受体结合是可逆的

C．与相应的受体共价结合，所以亲和力高D．激素仅作用于细胞膜表面

E．激素作用的强弱与其浓度成正比

14．1，4，5-三磷酸肌醇作用是

A．细胞膜组成成B．可直接激活PKCC．是细胞内第二信使

D．是肌醇的活化形式E．在细胞内功能

15．酪氨酸蛋白激酶的作用是

A．分解受体中的酪氨B．使蛋白质中大多数酪氨酸磷酸化

C．使各种含有酪氨酸的蛋白质活化D．使蛋白质结合酪氨酸

E．使特殊蛋白质分子上酪氨酸残基磷酸化

16．cGMP能激活

A．PKAB．PKCC．PKGD．PLCE．PTK

17．MAPK属于

A．蛋白丝/苏氨酸激酶B．蛋白酪氨酸激酶C．蛋白半胱氨酸激酶

D．蛋白天冬氨酸激酶E．蛋白谷氨酸激酶

18．蛋白激酶的作用是使蛋白质或酶

A．磷酸化B．去磷酸化C．乙酰化D．去乙酰基E．合成

19．胰岛素受体具有下列哪种酶的活性

A．PKAB．PKGC．PKC

D．Ca2+-CaM激酶E．酪氨酸蛋白激酶

20．DAG能特异地激活

A．PKAB．PKCC．PKGD．PLCE．PTK

（二）B型题

A．胰岛素B．胰高血糖素C．肾上腺素

D．促性腺激素E．甲状腺素

1．可通过细胞膜，并与细胞核内受体结合的激素是

2．抑制腺苷酸环化酶，激活磷酸二脂酶，使cAMP下降的激素是

A、细胞膜B、细胞浆C、细胞核D、内质网E、线粒体

3．腺苷酸环化酶位于

4．雌激素受体位于

A．cAMPB．cGMPC．IP3D．DAGE．Ca2+

5．NO的第二信使是

6．胰高血糖素的第二信使是

（三）X型题

1．受体与配体结合的特点是

A．高度专一性B．高度亲和力C．可饱和性D．可逆性E．可调节性

2．下列哪些是膜受体激素

A．甲状腺素B．胰岛素C．肾上腺素D．维生素D3E．胰高血糖素

3．通过G蛋白偶联通路发挥作用的激素有

A．胰高血糖素B．抗利尿激素C．促肾上腺皮质激素

D．肾上腺素E．促甲状腺激素释放激素

4．在信息传递过程中，不产生第二信使的是

A．活性VitD3B．雌激素C．雄激素D．糖皮质激素E．甲状旁腺素

5．90%以上的Ca2+储存于

A．内质网B．高尔基体C．线粒体D．细胞核E．细胞浆

二、是非题

1．细胞外化学信号有可溶性的和膜结合型的两种形式，细胞表面分子是重要的膜结合型的细胞外信号。

2．神经递质不属于可溶性的细胞外化学信号。

3．受体与配体以共价键结合，当生物效应发生后，二者常被立即灭活。

4．细胞内信号转导分子就是一些小分子有机化合物。

5．蛋白激酶/蛋白磷酸酶和G蛋白的GTP/GDP结合状态是信号通路的两个开关。

6．细胞内蛋白质通过蛋白质相互作用结构域而相互作用，形成的信号转导复合物，是信号转导通路和信号转导网络的结构基础。

7．离子型通道受体是通过将化学信号转变成为电信号而影响细胞功能的，其信号转导的最终效应是细胞膜电位的改变。

8．G蛋白循环是七跨膜受体和单跨膜受体转导信号的共同通道。

9．胰高血糖素受体通过AC-cAMP-PKA通路转导信号的主要特征是：

靶细胞内cAMP浓度改变和激活PKA为主要特征。

10．cAMP在细胞内的浓度除与AC活性有关外，还与PDE活性有关。

11．CaM可以被看作是细胞内Ca2+的受体。

12．G蛋白的α亚基激活后，使AC激活，cAMP浓度增高。

13．单跨膜受体又称酶偶联受体，其自身不具有酶活性，只是与酶分子结合存在。

14．EGF受体（EGFR）是一典型的受体型PTK，它的主要信号通路是Ras-MAPK途径。

15．MAPK不属于丝/苏氨酸激酶，可使酪氨酸磷酸化。

16．SH2、SH3和PTB等是细胞内信号转导分子中的重要结构域，是蛋白质相互作用形成信号转导复合物的结构基础。

17．甲状腺激素的受体在细胞膜。

18．信号转导分子的结构改变可导致许多疾病的发生。

三、填空题

1．根据化学信号分子作用距离可将其分为_____、_____和_____三大类。

2．细胞转导信号的基本方式包括：

（1）_____；

（2）_____；（3）促进各种信号转导分子复合物的形成和解聚；（4）_____。

3．蛋白磷酸酶包括_____和_____两大类。

4．根据存在的部位，受体可分为_____和_____两类。

5．受体与配体结合的特点是_____、_____、_____、_____和_____。

6．离子通道受体转导的最终效应是_____，可以认为，离子通道受体是通过将_____转变为_____而影响细胞功能的。

7．胰高血糖素与受体结合后，通过_____蛋白介导激活_____，使细胞内_____浓度增高，继而激活_____系统。

8．细胞内作为第二信使的物质有_____、_____、_____、_____和_____。

9．G蛋白是由_____、_____和_____三个亚基组成的，其非活化型的为_____，活化型的为_____。

10．细胞膜上的PIP2可被_____水解生成_____和_____两种第二信使。

11．七跨膜受体又称为_____，它是由一条肽链组成的_____，_____端位于细胞外表面，______端在胞膜内侧。

12．JAK为_____激酶，与_____受体结合存在，活化作用在_____分子使之发生酪氨酸磷酸化，再形成_____进入胞核影响基因表达。

13．NF-κB含_____、_____两个亚基，发挥功能的是_____。

NF-κB结构内包括_____、_____和_____。

14．_____酶催化_____转变成cAMP，_____酶催化cAMP降解成_____而失去活性。

15．PKA被_____激活后，能在_____存在的情况下，使许多蛋白质特定的_____残基和/或_____残基磷酸化，从而调节细胞的物质代谢和基因表达。

四、名词解释

1．signaltransduction

2．signalmatter

3．receptor

4．secondmessenger

5．Gprotein

6．CaM

7．cAMP-dependentproteinkinase（cAPK）

8．ligand

9．PKA

10．cellcommunication

11．signaltransducer

12．signaltransductionpathway

13．Gproteincoupledreceptor（GPCR）

14．Gproteincycle

15．enzymecoupledreceptor

五、问答题

1．细胞内小分子第二信使有哪些其具有哪些共同特点

2．GPCR介导的信号转导主要过程是什么

3．简述信号转导途径的共同特点和规律。

4．试述Ras-MAPK途径。

5．试述G蛋白对腺苷酸环化酶的调节作用。

6．信号转导通路上的两对开关是什么其如何发挥作用

7．受体与配体的结合有哪些特点在

8．叙述信息物质的分类。

9．分别叙述七跨膜受体和单跨膜受体的结构特点。

10、分别简述各种受体介导的细胞内基本信号转导通路及其特点与规律，并说明每条信号转导通路的第二信使。

参考答案

一、选择题

（一）A型题

1．D2．C3．E4．A5．C6．A7．C8．C9．A

10．C11．A12．C13．B14．C15．E16．C17．A18．A

19．E20．B

（二）B型题

1．E2．A3．A4．C5．B6．A

（三）X型题

1．ABCD2．BCE3．ABCDE4．ABCD5．AC

二、是非题

1．A2．B3．B4．B5．A6．A7．A8．B9．A

10．A11．A12．B13．B14．A15．B16．A17．B18．A

三、填空题

1．内分泌信号旁分泌信号神经递质

2．改变细胞内各种信号转导分子的构象改变信号转导分子的细胞内定位改变小分子信使的细胞内浓度或分部。

3．蛋白丝氨酸/苏氨酸磷酸酶蛋白酪氨酸磷酸酶

4．细胞膜受体细胞内受体

5．高度专一性高度亲和力结合可逆性饱和性特定的作用模式

6．细胞膜电位改变化学信号电信号

7．G腺苷酸环化酶cAMPPKA

8．cAMPcGMPIP3DAGCa2+

9．αβγ三聚体共存并与GDP结合α亚基与与GTP结合并导致β、γ二亚基脱落

10．磷脂酰肌醇特异性磷脂酶CIP3DAG

11．G蛋白偶联型受体糖蛋白氨基羧基

12．非受体型蛋白酪氨酸细胞因子STAT二聚体

13．P50P65P50-P65二聚体DNA结合区蛋白质二聚化区核定位信号

14．腺苷酸环化酶ATP磷酸二脂酶5'-AMP

15．cAMPATP丝氨酸苏氨酸

四、名词解释

1．信号转导，生物细胞对来自外界的刺激或信号发生反应，细胞外信号被放大、转换，并据以调节细胞代谢、增值、分化、功能活动和凋亡的过程。

这个过程对细胞之间的相互作用和机体的和谐统一具有主要作用。

2．信息物质，凡由细胞分泌的调节靶细胞生命活动的和在细胞内传递细胞调控信号的化学物质统称为信息物质。

3．受体，是存在于细胞膜上或细胞内能特异识别生物活性物质并与之结合，进而引起生物学效应的特殊蛋白质，个别是糖脂。

4．第二信使，是第一信使与细胞膜上的特异受体结合后，在胞浆内产生的细胞内传递信息的小分子化合物，如cAMP、cGMP、Ca2+、IP3、DAG等。

5．G蛋白，即鸟苷酸结合蛋白，是一类位于细胞膜胞浆面、能与GDP或GTP结合的外周蛋白。

G蛋白由α、β、γ三个亚基组成，两种构象：

活化型-α亚基与GTP结合，非活化型αβγ三聚体与GDP结合。

G蛋白能调节质膜上某些酶如腺苷酸环化酶（AC）、鸟苷酸环化酶（GC）、磷脂酶C等和某些离子通道的活性，从而影响细胞内第二信使的浓度及其生物学效应。

6．钙调蛋白，是一条多肽链组成的单体蛋白，有四个Ca2+结合位点，可看作是细胞内Ca2+的受体，钙离子作为第二信使的信号功能主要是通过钙调蛋白实现的。

当胞浆的Ca2+浓度增高时，每分子CaM结合4个Ca2+后，其构象发生改变而被激活，进而作用于钙调蛋白依赖性蛋白激酶（CaM-k）。

7．cAMP依赖性蛋白激酶，即蛋白激酶A（PKA），属于丝（苏）氨酸蛋白激酶，是由2个催化亚基（C）和2个调节亚基（R）组成的四聚体，四聚体的PKA无催化活性；每个R亚基上有两个cAMP结合位点，当cAMP与R结合后，R与C分离，解除了R对C亚基的抑制作用，释放出2个游离的、具有催化活性的C亚基，能催化底物蛋白特定的丝（苏）氨酸残基磷酸化。

因其活性受第二信使cAMP调控，故称为cAMP依赖性蛋白激酶。

8．配体，是能够与受体特异性结合的生物活性分子。

细胞间化学信号就是一类最常见的配体。

9．蛋白激酶A（PKA），是属于丝（苏）氨酸蛋白激酶，由2个催化亚基（C）和2个调节亚基（R）组成的四聚体，四聚体的PKA无催化活性；每个R亚基上有两个cAMP结合位点，当cAMP与R结合后，R与C分离，解除了R对C亚基的抑制作用，释放出2个游离的、具有催化活性的C亚基，能催化底物蛋白特定的丝（苏）氨酸残基磷酸化。

因其活性受第二信使cAMP调控，故又称为cAMP依赖性蛋白激酶。

10．细胞通讯，是体内一部分细胞发出信号，另一部分细胞接收信号并将其转变为细胞功能变化的过程。

11．信号转导分子，受体介导的跨细胞膜信号转导是一细胞内网络系统，构成这一网络系统的基础是一些蛋白质分子和小分子活性物质。

这些蛋白质分子称为信号转导分子，小分子活性物质亦被称为第二信使。

12．信号转导通路，在细胞中，各种信号转导分子相互识别、相互作用将信号进行转换和传递，这种有序的分子变化被称为信号转导通路。

13．G蛋白偶联受体，是位于细胞膜的七跨膜受体。

由于这一类受体的细胞内部分总是与异源三聚体G蛋白相结合，而且受体信号转导的第一步反应都是活化G蛋白，又被称为G蛋白偶联受体。

14．蛋白循环，当GPCR与相应的配体结合后，受体构象改变，继而引起G蛋白构象改变，α亚基与GDP的亲和力下降，释放GDP，与GTP结合，与βγ亚基解离，成为活性状态的α亚基。

α亚基再激活细胞内的各种效应分子，将信号进一步传递；α亚基具有内在GTP酶活性，将GTP水解成GDP，α亚基重新与βγ亚基结合形成三聚体，回到静止状态。

G蛋白这种有活性和无活性状态的转换称为G蛋白循环。

15．酶偶联受体，单跨膜受体的信号转导的共同特征是需要直接依赖酶的催化作用作为信号传递的第一步反应，故又称为酶偶联受体。

其自身具有酶活性，或者自身没有酶活性，但与酶分子结合存在。

五、问答题

1．细胞内第二信使有哪些其具有哪些共同特点

答：

细胞内小分子第二信使有cAMP、cGMP、IP3、DAG、Ca2+、NO、PIP2等。

其共同特点有：

（1）在完整细胞中，该分子的浓度和分布，在细胞外信号的作用下发生迅速改变；

（2）该分子类似物可模拟细胞外信号的作用；

（3）阻断该分子的变化可阻断细胞对外源信号的反应；

（4）作为别位效应剂在细胞内有特定的靶蛋白分子。

2．GPCR介导的信号转导主要过程是什么

答：

（1）配体与受体结合；

（2）受体活化G蛋白；

（3）G蛋白激活或抑制下游效应分子；

（4）效应分子改变细胞内第二信使的含量和分布；

（5）第二信使作用于相应的靶分子，使之构象改变，从而改变细胞的代谢过程及基因表达等功能。

3．简述信号转导途径的共同特点和规律。

答：

（1）对于外源信息的反应信号的发生和终止十分迅速；

（2）信号转导过程是多级酶反应；

（3）细胞信号转导系统具有一定的通用性；

（4）不同信号通路之间存在广泛的信息交流。

4．试述Ras-MAPK途径。

答：

（1）受体形成二聚体，改变构象，PTK活性增强，胞内区数个酪氨酸残基在激酶作用下发生自我磷酸化；

（2）酪氨酸磷酸化的EGFR产生了可被SH2结构域所识别和结合的位点；含有1个SH2和2个SH3结构域的生长因子结合蛋白（Grb2）作为衔接分子结合到酪氨酸磷酸化的受体上。

（3）Grb2通过募集SOS而激活Ras；

（4）活化的Ras引起MAPK级联活化。

（5）转录因子磷酸化。

活化的ERK转位至细胞核影响靶基因表达水平，调节细胞生长和分化状态。

5．试述G蛋白对腺苷酸环化酶的调节作用。

答：

G蛋白又称鸟苷酸结合蛋白，是由α、β、γ三个亚基组成的三聚体。

G蛋白有两种构象。

当αβγ三聚体共存并与GDP结合时，G蛋白无活性；当α亚基与GTP结合，并导致βγ二聚体脱落，此时，G蛋白有活性。

α亚基还有GTP酶活性。

作用于腺苷酸环化酶的G蛋白有两种，一为激活型（Gs）另一种是抑制型（Gi）。

当激活型信息分子与受体结合后，变构活化的受体与G蛋白相互作用，使其释放GDP并立即结合GTP。

结合GTP的G蛋白发生构象改变，使G蛋白中α亚基与βγ亚基分离，释放出αs-GTP，后者能激活AC。

游离的α亚基水解GTP→GDP+Pi，结合GDP的α亚基与βγ亚基亲和力增高，三个亚基又聚合在一起恢复无活性状态。

6．信号转导通路上的两对开关是什么其如何发挥作用

答：

（1）蛋白质的可逆磷酸化修饰是最重要的信号通路开关，由蛋白激酶与蛋白磷酸酶催化蛋白质的可逆性磷酸化修饰。

如：

蛋白丝氨酸/苏氨酸激酶和蛋白酪氨酸激酶是主要的蛋白激酶，蛋白质的磷酸化修饰可能提高其活性，也可能降低其活性，这取决于构象变化是否有利于反应的进行。

蛋白磷酸酶也包括蛋白丝氨酸/苏氨酸磷酸酶和蛋白酪氨酸磷酸酶两大类。

蛋白激酶催化的蛋白质的磷酸化修饰与磷酸酶催化的蛋白质分子发生去磷酸化共同构成了蛋白质活性的开关系统，无论蛋白激酶对于其下游分子的作用是正调节还是负调节，蛋白磷酸酶都将对蛋白激酶所引起的变化产生衰减信号。

（2）G蛋白的GTP/GDP结合状态决定信号通路的开关：

另一类重要的信号通路开关是鸟苷酸结合蛋白简称G蛋白，亦叫GTP结合蛋白。

G蛋白的共同特点是结合的核苷酸为GTP时处于活化形式，作用于下游分子使相应信号途径开放。

这些G蛋白自身均具有GTP酶活性，可将结合的GTP水解为GDP，回到非活化状态，使信号途径关闭。

现已知的G蛋白主要有两大类，一类是异源三聚体G蛋白，由αβγ三个亚基组成，可直接接受G蛋白偶联受体的信号，并开放各种下游效应分子，如：

离子通道、AC、PLC等的联系，调节各种细胞功能。

另一类是低分子量G蛋白（21KD），它们在多种细胞信号转导途径中亦具有开关作用。

7．受体与配体的结合有哪些特点在

答：

受体与配体的结合有以下特点：

（1）高度专一性：

受体选择性地与特定配体结合，这种选择性是由分子的空间构象所决定的。

（2）高度亲和力：

体内活性信号存在浓度非常低，受体与信号分子的高亲和力保证了很低浓度的信号分子也可充分起到调控作用。

（3）可饱和性：

受体—配体的结合曲线呈矩形双曲线，受体数目是有限的；增加配体的浓度可使受体饱和，当受体全部被配体占据时，再提高配体的浓度也不会增加细胞的效应。

（4）可逆性：

受体与配体以非共价键结合，当生物效应发生后，配体即与受体分离。

受体可恢复到原来的状态再次接收配体信息，而配体常被立即灭活。

（5）特定的作用模式：

受体的分布和含量具有组织和细胞特异性，并呈现特定的作用模式，受体与配体结合后可引起某种特定的生理效应。

8．叙述信息物质的分类。

答：

信息物质分为细胞外化学信号和细胞内信号分子：

（1）细胞外化学信号有可溶性和膜结合型两种形式：

①可溶性化学信号分子：

根据其作用距离不同又分为三种：

a.内分泌信号

b.旁分泌信号

c.神经递质

②膜结合型化学信号：

细胞表面分子是重要的细胞外信号，这些表面分子可以作为细胞的“触角”，与相邻细胞的膜表面分子特异性地识别和相互作用，达到功能上的相互协调。

这种细胞通讯方式称为膜表面分子接触通讯，

（2）细胞内信号分子：

a.大分子的蛋白质：

又称为信号转导分子。

b.小分子活性物质：

亦被称为第二信使。

9．分别叙述七跨膜受体和单跨膜受体的结构特点。

答：

（1）七跨膜受体，又被称为G蛋白偶联