10．ionic pump 11．Na＋-K＋ pum 12.active transport 13．passive transport 14．膜泡运输 15．内吞作用 16．Pinocytosis 17．phagocytosis

18．recepter mediated endocytosis 19．exoatosis

20．ligand 21．Transcytosis 22．membrane recoptor 23．cell communication 24．cell recognition

25．signal molecule 26．(first messenger and second messenger 27．cell membrane antigen 28．contact inhibition 29．cell juction 30．adhesion plaque 31．G-protein

2.4 问答题

1．生物膜主要由哪些分子组成?这些分子在膜结构中各有什么作用? 2．试述质膜的基本特性及其影响因素。

＋＋

3．试以Na-K泵为例说明细胞膜的主动转运过程。

4．以红细胞血影为例，说明膜蛋白有哪些类型？各有何功能？

5．比较说明单位膜模型及液态镶嵌模型有何不同特点？并给予评价。

6．什么是闸门通道？说明神经肌肉接头在神经冲动传导时各“闸门”通道顺次开闭过程的特点及其作用。

7．以肝细胞吸取LDL为例，说明受体介导的胞吞作用及有被小窝和有被小泡的形成在胞吞过程中的作用。

8．何谓细胞表面受体和配体？细胞表面信号传导的受体可分为几种类型？各有何特点？ 9．偶联G蛋白受体信号传导途径可分为几种类型？其信号传导过程各有何特点？其作用机制怎样？举例说明之。

10．为什么说细胞表面是一个复合的结构体系和多功能体系？

★11．用简图表示“液态镶嵌模型”的结构，并注明各组分的名称。

参考答案 2.1 选择题 1. D 2.E 3.A 4.B 5.A 6.E 7.?B ?8.C 9.D 10.D 11.C 12.D 13.C 14.C 15.D 16.D 17.E 18.D 19.D 20.C 21.D 22.E 23.D 24.A 25.D ?26.E 27.A 28.D 29.D 30.C 31.D 32.E 33.D 34.D 35.A 36.E 37.C 38.E 39.B 40.E 41.C 42.C 43.D 44.E ?45.E 46.A 47.D 48.C 49.B 50.A 51.D 52.D 53.E 54.E 55.A 56.A 57.A 58.C 59.A 60．E 61 C 62． A 63． B 64： C 65． D 66． A 67． A 68． A 69． B 70． B 71．E 72． E 73． B 74． C 75．B 76． B 77． E 78． B 79． B 80． E 81． B 82． D 83． A

84． ACDE 85． BCD 86． AB 87． AC 88． ABCDE 89． ABCD 90． BD 91． ABC 92.ABCD ?93.?ABC ?94.BD 95.ABCD 96.AC 97.ABCD 98.ABCD 99. AC 100. ABCD 101.ABE 102.ABCDE 103.CD 104.ABCDE 105.AE 106.ADE 107.AC 108. AC 109．CD 110． ABCD 111．ABCD 112．ABC 113．AB 114．AD 115． B 116．BCD 117． AD 118．CD 119． ABD 120． BCD

2.2 填空题 1．脂类；蛋白质；糖类；脂类和蛋白质 2．磷脂；胆固醇；糖脂；兼性分子 3．亲水；外面；疏水；中间 4．侧向运动；翻转运动；旋转运动；弯曲运动 5．膜内在蛋白；膜外在蛋白；糖蛋白；糖脂 6．半乳糖；甘露糖；葡萄糖；唾液酸；阿拉伯糖；木糖 7．N-连接；O-连接；天冬氨酸；丝氨酸 8．单位膜模型；液态镶嵌模型；晶格镶嵌模型；板块镶嵌模型 9．ATP； Na＋；K＋；乌本苷 10．ATP；细胞膜；滑面内质网；肌浆网 11．闸门；配体闸门；电压闸门；离子闸门 12．结构性分泌途径；调节性分泌途径；胞饮作用；吞噬作用 13．胞吐作用；胞吞作用；胞饮作用；吞噬作用 14．受体；有被小窝；有被小泡；内体 l5．离子通道受体；催化受体；偶联G蛋白受体；膜蛋白 16．特异性；高亲合性；可饱和性；可逆性 17．cAMP信号途径；cGMP信号途径； Ca2＋信使途径；甘油二酯和三磷酸肌醇信使途径 18．刺激型信号途径；抑制型信号途径； cAMP升高； cAMP降低

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19．细胞表面；细胞膜；细胞外被；膜下溶胶层 20．细胞识别；细胞粘着；信号接收；通讯联络

2.3 名词解释 1．细胞膜，又称为质膜。是位于细胞最外层，围绕整个细胞质的一层薄膜，主要由脂类和蛋白质构成。作为细胞的重要结构，质膜具有多方面的功能。它既维持了细胞的形状，又构成了胞内物质与环境隔离的保护性界膜，使细胞具有相对稳定的内环境。同时，细胞膜还在物质转运、能量转换、信息传递等重要生命活动中发挥决定性作用。

★2．细胞表面，指由细胞的质膜、质膜外表的细胞外被和质膜内面的膜下溶胶层所构成的一个复合结构体系，还包括细胞连接和细胞外表面的微绒毛、纤毛和鞭毛等特化结构。其功能很复杂，与细胞的支持保护、识别粘着、运动迁移、免疫应答、物质运输、信息传递、能量转换、分裂分化、衰老病变等多个方面有密切关系。

★3．细胞外被，也称为细胞被，是由细胞质膜中糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂的寡聚糖链向外伸展，交织而成的一种绒毛状结构。这层由与膜脂和膜蛋白共价结合的糖链所形成的包被起保护细胞和细胞识别的作用。另外，细胞被还具有粘着、信号接收、通讯联络、免疫应答等多种功能。有些细胞的细胞外被常被称为糖萼。

4．生物膜，构成细胞所有膜性结构的总称。包括细胞膜和细胞内部构成线粒体、内质网、高尔基复合体、溶酶体、核被膜等膜性细胞器的细胞内膜。生物膜都具有类似的化学成分和分子结构。

5．单位膜，细胞膜和胞内膜等生物膜在电镜下均可呈现三夹板式结构，上下两层为电子密度较高的暗层，而中间为电子密度低的明层。在20世纪50～60年代，人们将具有两暗一明结构的膜称为单位膜。如今，单位膜仅是能部分反映生物膜结构特点的质膜和胞内膜的代名词。

★6．流动镶嵌模型，在单位膜模型的基础上，辛格(Singer)和尼克尔松(Nicolson)在1972年提出的一个反映生物膜特性的分子结构模型。该模型强调膜的流动性和膜蛋白分布的不对称性，以及蛋白质与脂双层的镶嵌关系。认为膜蛋白和膜脂均可产生侧向运动，膜蛋白有的镶在膜表面，有的则嵌入或横跨脂质双分子层。膜中脂质双层构成了膜的连续主体，它既有固体分子排列的有序性，又有液体的流动性，球形蛋白分子以各种形式与脂质双分子层相结合。该模型可解释膜的多种性质，但不能说明具有流动性的细胞膜在变化过程中如何维持膜的相对完整和稳定性。

7．膜转运蛋白，细胞膜中的一类具有转运功能的跨膜蛋白。能被这类蛋白转运至膜内或膜

＋＋＋－

外的物质有葡萄糖、氨基酸、各种离子(Na、K、H、Cl等)及代谢产物等。通常每种转运蛋白只转运一种特定类型的分子。膜转运蛋白可分为载体蛋白和通道蛋白两类，其转运物质进出细胞的机理不同。

★8．载体蛋白，细胞膜的脂质双分子中分布的一类镶嵌蛋白，其肽链穿越脂双层，属跨膜蛋白。载体蛋白转运物质进出细胞是依赖该蛋白与待转运物质结合后引发空间构象改变而实现的。膜中的载体蛋白依其发挥功能时是否直接消耗能量又可分为两类，一类需消耗ATP对物质进行主动转运；而另一类则无需代谢能进行被动转运，所以载体蛋白既能主动转运，又能被动转运。

★9．通道蛋白，细胞膜上的脂质双分子层中存在的一类能形成孔道供某些分子进出细胞的特殊蛋白质(跨膜蛋白)。这种亲水性的蛋白在一定条件下可转变成充满水溶液的通道，适宜的溶质分子便以简单扩散的方式顺浓度梯度进出细胞，故通道蛋白只进行物质的被动转运。在细胞膜上有些通道蛋白是持续开放的，而另一些则受闸门控制呈间断开放。影响闸门开启的因素可分为配体刺激、膜电位变化和离子浓度变化等3类。通道蛋白对特定分子的转运速率高于载体蛋白。

10．离子泵，细胞膜中存在的能对某些离子进行主动转运的镶嵌蛋白。它们都具有ATP酶的活性，可以通过水解ATP获取能量，逆浓度梯度转运某种离子进出细胞。例如能主动转运钠

＋＋2＋

离子与钾离子的钠钾泵(Na-K泵)；主动转运钙离子的钙泵(Ca泵)和主动转运氢离子的氢泵(H＋泵)等。

11．钠钾泵，也称为钠钾ATP酶。是位于细胞膜脂质双分子层中的载体蛋白，具有ATP酶的活性，在ATP直接供能的条件下能逆浓度梯度主动转运钠离子和钾离子。钠钾泵由α和β两个亚基构成。其分子量分别为120kD和50kD。工作时，通过α亚基(一种糖蛋白)上一个天

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冬氨酸残基的磷酸化和去磷酸化使α亚基的构象改变来实现钠钾的排出和吸入。每消耗一个ATP，可转运3个Na＋出胞、2个K＋入胞，构成一个循环。钠钾泵周而复始地完成一次次循环，可不断地将钠排出胞外，同时将钾吸人胞内。钠钾泵存在于一切动物细胞的质膜上。 ★12.主动转运，又称主动运输，是细胞膜中特定的载体蛋白在消耗能量(由水解 ATP获取)的条件下逆浓度梯度(即逆电化梯度)转运小分子物质的过程。是细胞膜转运小分子物质的基本形式之一。完成这种转运过程的基本条件有：①细胞膜上具有特定的载体蛋白；②需消耗

＋＋

代谢能。也可以说，主动转运是细胞膜上某些载体蛋白的基本功能，如Na-K泵就是一种典型的主动转运装置。主动转运可分为离子泵驱动的主动转运(直接的主动转运)和离子梯度驱动的主动转运(间接的主动转运)两种基本类型。

13．被动转运，又称被动运输，是细胞膜无需消耗代谢能(ATP)而顺浓度梯度进行的一种物质转运方式，其动力来自于膜内外存在的被转运物质的浓度差所具有的势能。根据所需条件不一，被动转运又可分为简单扩散、易化扩散和通道扩散等。

★14．膜泡运输，细胞对大分子及颗粒性物质的跨膜转运方式。包括内吞作用、外吐作用两个不同方向的物质转运过程，这个需要 ATP供能的运输活动涉及细胞膜或胞内膜的变形、膜性小泡的形成与膜泡融合等过程，被转运的物质包裹在脂双层膜围成的囊泡中，故称膜泡运输。 ★15．内吞作用，也称为入胞作用。是细胞将胞外的大分子或颗粒状物质转运到胞内的方式。当被转运的大分子或颗粒状物质靠近细胞膜并结合于细胞表面后，膜逐渐内陷将其包围，形成吞噬小泡进入细胞内。根据入胞物质的性质及大小，可将内吞作用分成胞饮作用和吞噬作用两种类型。而根据内吞物质是否有专一性，又可将内吞作用分为受体介导的内吞作用和非特性的内吞作用两种情况。

★16．胞饮作用，细胞对液体物质或细微颗粒物质的摄入和消化过程。当细胞对这类物质进行转运时，由质膜内陷形成一个直径约0.1μm的吞饮小泡，将待转运的物质包裹起来进入细胞质。小泡中含有的被吞物质被细胞降解后利用。大多数真核细胞都能通过胞饮作用摄入和消化所需的液体物质和溶质。

★17．吞噬作用，细胞对微生物、衰老死亡细胞及细胞碎片等大颗粒物质的转运入胞作用。其基本过程是被吞噬的物质首先结合于细胞表面，接着细胞膜逐渐内陷并将外来物质包围起来形成吞噬小泡并进入胞内。被吞物质在细胞内消化降解，消化不了的残渣被排出胞外或以残质体的形式留在胞中。吞噬作用只存在于巨噬细胞、单核细胞和多形核白细胞等少数特化细胞中。

★18．受体介导的入胞作用，需要膜受体参与的吞噬或吞饮作用，是某些大分子物质或颗粒性物质进入细胞的特殊方式，具有较强的特异性。其基本过程是胞外的大分子或颗粒物(配体)先与细胞膜上特殊部位(膜下附有称为衣被的笼形蛋白)的受体结合，然后质膜内陷形成有被小凹，进而与质膜分离形成由笼形蛋白包被的有被小泡。例如胆固醇与其载体低密度脂蛋白(LDL)结合而成的 LDL颗粒就是以上述方式进入细胞的。 ★19．出胞作用，又称外排作用或外吐，是与入胞作用相反的过程。细胞内合成的肽类激素、抗体、糖蛋白以及细胞消化作用后形成的残质体等均以此方式排出细胞。其基本过程是要输出的物质先由内膜包被后形成小泡，小泡再移至质膜下方，最后，小泡膜与质膜发生融合并形成一裂口将内容物排出胞外，小泡膜并入质膜上成为其中的一部分。

20．配体，与细胞受体结合的化学信号分子称为配体。包括激素、细胞因子、神经递质、药物及抗原等，它们分别与受体特异结合后将导致细胞内发生相应的生物学效应。

21．跨细胞运输，也称胞吞转运作用，指一种将内吞作用与外排作用相结合的物质跨膜转运方式，多发生在上皮细胞中。具体说，待转运的物质通过内吞作用被摄入上皮细胞的一侧，再以外排作用将该物质从上皮细胞的另一侧输出。如母体的抗体从血液经上皮细胞进入母乳中，婴儿通过上皮细胞将抗体摄人体内等，都经历了物质的跨细胞运输。

★22．膜受体，受体是一种能识别和选择性结合某种配基的生物大分子。膜受体是指细胞膜上分布的能识别化学信号(配体)的镶嵌蛋白质。具有很强的特异性，能选择性地与胞外存在的激素、细胞因子、神经递质、药物及抗原等化学信号分子结合，最终使细胞内产生相应的化学反应或生物学效应。膜受体大多为糖蛋白，在一种细胞膜上往往存在多种识别并结合不同配体的受体，而同一种受体在不同细胞膜上分布的数目也有较大差异。膜受体在化学信号的传递、入胞作用、细胞识别等方面起重要作用。

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23．细胞通讯，指一个细胞发出的信息通过某种介质传递到另一细胞并使其产生相应的反应。细胞之间存在的通讯方式有：①通过分泌化学信号进行相互通讯；②细胞间直接接触以与质膜结合的信号分子影响其他细胞；③通过细胞间形成的间隙连接使胞质相互沟通并交换小分子。 ★24．细胞识别，指细胞通过膜受体对同种和异种细胞的认识和鉴别以及对各种化学信号分子(配体)识别或选择性地相互作用。例如巨噬细胞对细菌外源性异物和衰老细胞的吞噬活动首先便要进行细胞识别。细胞间的通讯活动也离不开细胞识别。细胞通过膜受体对化学信号的识别实际上是一种信号传递或通讯。 25．信号分子，指能与膜受体或胞浆受体结合、相互作用并产生特定生物学效应的化学物质，可分为亲水性和亲脂性两类。以甾类激素为代表的亲脂性信号分子可穿过细胞膜进入细胞，与细胞质或细胞核中的受体结合成具有调节作用的复合物；而神经递质、生长因子和大多数的激素分子都为亲水性信号分子，它们不能穿过脂质细胞膜，但可与膜上的受体结合，经信号转换机制将调节信号传递给细胞内产生的第二信使，由第二信使负责调控细胞内特定的化学反应或生物学效应。

26．第一信使与第二信使，第一信使指细胞外的化学信号物质，如激素、神经递质等，而第二信使是指第一信使与膜受体结合后诱使胞内最先产生信号物质，如环腺苷酸(cAMP)和肌醇磷脂等。亲水性的第一信使不能直接进入细胞发挥作用，而是通过诱导产生的第二信使去发挥特定的调控作用。

27．细胞膜抗原，又称膜抗原或细胞表面抗原。是高等动物及人类细胞膜上分布的能代表其属性的一类特殊的复合蛋白(大多为糖蛋白)，具有特定的抗原性，能刺激机体的免疫细胞产生特定的抗体。在人细胞膜上存在的抗原种类繁多、性质复杂，不同个体之间乃至各种不同类的细胞之间的膜抗原均不相同。除同卵双生者外，没有一个人的膜抗原与另一人完全相同。常见的细胞表面抗原包括人红细胞表面的血型抗原、白细胞表面的组织相容性抗原等。 ★28．接触抑制，体外培养的正常细胞在培养瓶中贴壁生长成单层、细胞达到一定密度后而相互接触时，细胞的生长和增殖受到抑制，这种现象就称为接触抑制。其机理是当细胞相互接触时，细胞表面的糖基转移酶活性增强，细胞外被的糖基化作用加快，糖链的延伸使得细胞表面调节装置的功能及表面的许多反应受到抑制，从而使细胞的生长增殖受阻。 ★29．细胞连接，机体各种组织的细胞彼此按一定的方式相互接触并形成了将相邻细胞连结起来的特殊细胞结构，这些起连接作用的结构或装置就称为细胞连接。组织中存在的细胞连接方式有多种，根据其结构和功能，可分为紧密连接、锚定连接和通讯连接等三大类。 30．粘合斑，又称粘着斑，细胞与胞外基质粘着形成的一种锚定连接的构造。该结构处的质膜内侧是膜下微丝束的终末，通过粘着斑连接蛋白与跨膜整联蛋白相连接，而这种跨膜蛋白是胞外基质纤连蛋白的受体，可介导细胞与胞外基质发生粘着。如成纤维细胞在体外培养时，细胞膜的某些部位可与底物接触形成粘着斑，使细胞铺展开来。粘合斑的基本功能为细胞连接、附着与支持。

★31．G蛋白(guanine nucleotide-binding regulator protein)，全称为结合鸟苷酸调节蛋白或称为信号蛋白，是一种分子量为10万左右的可溶性膜蛋白，由α、β、γ 3个亚基构成。位于细胞表面受体与效应器之间，当细胞表面受体与相应配体结合时，释放信号使G蛋白激活，通过与GTP和GDP的结合，构象发生改变，并作用于效应器调节细胞内第二信使水平，产生特定的细胞效应。作为一种调节蛋白或称偶联蛋白，G蛋白又可分为刺激型G蛋白和抑制型G蛋白等多种类型，其效应器可不相同。

2.4 问答题 1．人体及动物的细胞膜是由多种化学成分构成的特殊结构。组成细胞膜的化学成分主要有脂类、蛋白和糖类。脂类以磷脂和胆固醇为主，有些细胞膜还含有糖脂。作为既有极性头部(亲水)和非极性尾部(疏水)的兼性分子，磷脂在细胞膜中可形成作为膜主体结构脂质双分子层，其亲水的头部朝向细胞内外，与水相触，而疏水的尾部则两两相对位于膜的里面。由于膜脂分子可以进行各种运动，使得整个细胞膜具有流动性。胆固醇是人和动物细胞膜中的重要组分，对维持膜的流动性具有重要作用。总的来说，脂质分子构成了细胞膜的基本骨架。蛋白质是构成细胞膜的另一大类物质，它们在膜中的含量、种类和分布决定着膜的主要功能。在一般细胞膜中蛋白质与脂质的含量各占50％左右。对于膜蛋白，按其在脂质双层中的位置可分为外周蛋白和镶嵌蛋白两类。外周蛋白分布在膜的内外表面，是以α螺旋为主

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