答：首先是红细胞数量大，取材容易（体内的血库），极少有其它类型的细胞污染：其次成熟的哺乳动物的红细胞中没有细胞核和线粒体等膜相细胞器，细胞膜是它的惟一膜结构，：所以分离后不存在其它膜污染的问题。5.红细胞如何进行02和CO2的运输作用？答：红细胞对O2和CO2的运输与膜的性质有关。氧是一种小分子，它能够自由扩散通过红细胞膜进入红细胞内，并被血红蛋白结合。红细胞膜的这种性质使得红细胞能够从肺中摄取氧，因为在肺毛细管中O2的压力高，O2就很容易透过红细胞膜进入红细胞：又由于肺毛细管中CO2的压力很低，红细胞中的CO2就会释放出来。红细胞从肺组织中获得O2后通过循环系统进入体毛细管，在体毛细管中由于O2的压力低、CO2压力高，O2就会从红细胞中释放出来，而CO2则会进入红细胞。由于气体CO2难溶于水溶液，进入红细胞后就难以溶解到红细胞的细胞质中。这要依赖于红细胞质中的碳酸酐酶(carbonicanhydrase)，它可将CO2转变成水溶性的碳酸氢根阴离子(HCO")。水溶性的碳酸氢根阴离子通过红细胞膜中的带3蛋白，同CI离子进行交换排出红细胞，所以将带3蛋白称为阴离子交换蛋白。6.请简述红细胞膜骨架的装配过程答：分为三步，①首先是血影蛋白与4.1蛋白、肌动蛋白的相互作用：血影蛋白的a和β亚基形成二聚体，在红细胞膜内，血影蛋白多以4聚体形式存在（也有6聚体、8聚体)。血影蛋白4聚体在4.1蛋白的帮助下同肌动蛋白募聚体结合组成骨架的基本网络。一般认为，12～17个肌动蛋白算聚体及4.9蛋白和原肌球蛋白组成一个基本结构蛋白，这种结构蛋白再结合到血影蛋白和4.1蛋白复合体上。4.9蛋白和原肌球蛋白可稳定肌动蛋白寡聚体。②4.1蛋白同血型糖蛋白相互作用：4.1蛋白的N端，35000的区域在生理状态下带正电荷，而血型糖蛋白带负电荷，所以4.1蛋白能够以静电稳定性同血型糖蛋白结合。③锚定蛋白与血影蛋白、带3蛋白的相互作用：锚定蛋白N端90000区可与带3蛋白结合，而72000区可与血影蛋白结合，由于带3蛋自是膜整合蛋白、血影蛋白是膜骨架蛋白，所以锚定蛋白起媒介作用将骨架蛋白与质膜相连。7.有人说膜脂的功能仅作为膜的骨架，并作为非脂溶性物质进入细胞的障碍，你认为此说有何不要？答：膜脂的主要功能是构成膜的基本骨架。去除膜脂，则使膜解体。另外膜脂也是膜蛋白的溶剂，一些蛋白通过疏水端同膜脂作用，使蛋白镶嵌在膜上得以执行特殊的功能。有研究表明，膜脂为某些膜蛋白(酶)维持构象、表现活性提供环境，一般情况下，膜脂本身不参与反应（细菌的膜脂参与反应）。膜上有很多酶的活性依赖于膜脂的存在。如果去掉脂类，酶蛋白即失去活性，加上脂类，又可使活性恢复。有些膜蛋白只有在特异的磷脂头部基团存在时才有功能。8.糖脂是如何决定血型的？答：ABO血型是由ABO血型抗原决定的，称为ABO血型决定子(determinant)，它是一种糖脂，其寡糖部分具有决定抗原特异性的作用。ABO血型决定子是短的、分支寡糖链，如A血型的人具有一种酶，这种酶能够将N-乙酰半乳糖胺添加到糖链的末端：B血型的人具有在糖链末端添加半乳糖的酶，AB血型的人具有上述两种酶：O血型的人则缺少上述两种酶，在抗原的末端既无N-乙酰氨基半乳糖，又无半乳糖。也就是说人的血型是A型、B型、AB型还是O型，是由红细胞膜脂或膜蛋白中的糖基决定的。A血型的人红细胞膜脂寡糖链的未端是N-乙酰半乳糖胺（GaINAc)，B血型的人红细胞膜脂算糖链的末端是半乳糖(Gal)，O型则没有这两种糖基，而AB型的人则在末端同时具有这两种糖
答：首先是红细胞数量大，取材容易(体内的血库)，极少有其它类型的细胞污染; 其次成熟的哺乳动物的红 细胞中没有细胞核和线粒体等膜相细胞器，细胞膜是它的惟一膜结构， 所以分离后不存在其它膜污染的问 题。 5. 红细胞如何进行 O2和 CO2的运输作用? 答：红细胞对 O2和 CO2的运输与膜的性质有关。氧是一种小分子，它能够自由扩散通过红细胞膜进入红细 胞内，并被血红蛋白结合。红细胞膜的这种性质使得红细胞能够从肺中摄取氧，因为在肺毛细管中 O2的压 力高， O2就很容易透过红细胞膜进入红细胞；又由于肺毛细管中 CO2的压力很低，红细胞中的 CO2就会 释放出来。红细胞从肺组织中获得 O2后通过循环系统进入体毛细管，在体毛细管中由于 O2的压力低、CO2 压力高，O2就会从红细胞中释放出来，而 CO2则会进入红细胞。 由于气体 CO2 难溶于水溶液，进入红细胞后就难以溶解到红细胞的细胞质中。这要依赖于红细胞质中的碳 酸酐酶(carbonic anhydrase)，它可将 CO2转变成水溶性的碳酸氢根阴离子(HCO3- )。 水溶性的碳酸氢根 阴离子通过红细胞膜中的带 3 蛋白，同 Cl-离子进行交换排出红细胞，所以将带 3 蛋白称为阴离子交换蛋白。 6. 请简述红细胞膜骨架的装配过程 答：分为三步; ① 首先是血影蛋白与 4.1 蛋白、肌动蛋白的相互作用:血影蛋白的α和β亚基形成二聚体，在红细胞膜内， 血影蛋白多以 4 聚体形式存在(也有 6 聚体、8 聚体)。血影蛋白 4 聚体在 4.1 蛋白的帮助下同肌动蛋白寡聚 体结合组成骨架的基本网络。一般认为，12～17 个肌动蛋白寡聚体及 4.9 蛋白和原肌球蛋白组成一个基本 结构蛋白，这种结构蛋白再结合到血影蛋白和 4.1 蛋白复合体上。4.9 蛋白和原肌球蛋白可稳定肌动蛋白寡 聚体。 ② 4.1 蛋白同血型糖蛋白相互作用:4.1 蛋白的 N 端，35000 的区域在生理状态下带正电荷，而血型糖蛋白 带负电荷，所以 4.1 蛋白能够以静电稳定性同血型糖蛋白结合。 ③ 锚定蛋白与血影蛋白、带 3 蛋白的相互作用:锚定蛋白 N 端 90000 区可与带 3 蛋白结合，而 72000 区可 与血影蛋白结合，由于带 3 蛋白是膜整合蛋白、血影蛋白是膜骨架蛋白，所以锚定蛋白起媒介作用将骨架 蛋白与质膜相连。 7. 有人说膜脂的功能仅作为膜的骨架，并作为非脂溶性物质进入细胞的障碍， 你认为此说有何不妥? 答：膜脂的主要功能是构成膜的基本骨架。去除膜脂，则使膜解体。另外膜脂也是膜蛋白的溶剂，一些蛋 白通过疏水端同膜脂作用，使蛋白镶嵌在膜上得以执行特殊的功能。有研究表明，膜脂为某些膜蛋白(酶) 维持构象、表现活性提供环境，一般情况下，膜脂本身不参与反应(细菌的膜脂参与反应)。膜上有很多酶 的活性依赖于膜脂的存在。如果去掉脂类， 酶蛋白即失去活性，加上脂类， 又可使活性恢复。有些膜蛋 白只有在特异的磷脂头部基团存在时才有功能。 8. 糖脂是如何决定血型的? 答：ABO 血型是由 ABO 血型抗原决定的， 称为 ABO 血型决定子(determinant)，它是一种糖脂， 其寡糖 部分具有决定抗原特异性的作用。 ABO 血型决定子是短的、分支寡糖链，如 A 血型的人具有一种酶，这种酶能够将 N-乙酰半乳糖胺添加到 糖链的末端；B 血型的人具有在糖链末端添加半乳糖的酶，AB 血型的人具有上述两种酶；O 血型的人则缺 少上述两种酶，在抗原的末端既无 N-乙酰氨基半乳糖，又无半乳糖。 也就是说 人的血型是 A 型、B 型、AB 型还是 O 型，是由红细胞膜脂或膜蛋白中的糖基决定的。A 血型的 人红细胞膜脂寡糖链的末端是 N-乙酰半乳糖胺(GalNAc)，B 血型的人红细胞膜脂寡糖链的末端是半乳糖 (Gal)，O 型则没有这两种糖基，而 AB 型的人则在末端同时具有这两种糖
9.十二烷基磺酸钠(SDS)和TritonX-100都是去垢剂，哪一种可用于分离有生物功能的膜蛋白？答：去垢剂可分为离子型和非离子型两种。十二烷基磺酸钠（SDS）是常用的离子型去垢剂，它不仅可使细胞膜崩溃，并与膜蛋白的疏水部分结合使其分离，而且还破坏膜蛋白内部的非共价键，使蛋白变性，所以不宜用于分离有功能的膜蛋白。TritonX-100是温和性去垢剂，它可以使膜脂溶解，又不使蛋白变性，可分离到有生物功能的膜蛋白。10.膜结构不对称性的意义是什么？答：膜脂、膜蛋白及膜糖分布的不对称性导致了膜功能的不对称性和方向性。保证了生命活动的高度有序性。膜脂在膜中的分布是不对称的，虽然这种不对称性的生物学作用还了解得很少，但已经取得了不少进展。如糖脂是位于脂双层的外侧，其作用可能作为细胞外配体(ligand)的受体。磷脂酰丝氨基主要集中在脂双层的内叶，在生理pH下带负电荷，这种带电性使得它能够同带正电的物质结合，如同血型糖蛋自A跨膜a螺旋邻近的赖氨酸、精氨酸结合。磷脂酰胆碱出现在衰老的淋巴细胞外表面，作为让吞噬细胞吞赚的信号。磷脂酰胆碱也出现在血小板的外表面，此时作为血凝固的信号。磷脂酰肌醇主要集中在内叶，它们在将细胞质膜的刺激向细胞质传递中起关键作用。膜不仅内外两侧的功能不同，分布的区域对功能也有影响。造成这种功能上的差异，主要是膜蛋白、膜脂和膜糖分布不对称引起的。细胞间的识别、运动、物质运输、信号传递等都具有方向性。这些方向性的维持就是靠分布不对称的膜蛋白、膜脂和膜糖来提供。11.孔蛋白只存在于双层膜的外膜中，为什么？答：由于孔蛋白的孔径大，所以只能存在于外膜，而不能存在于内膜。内膜有界膜的作用，如果有孔蛋白，则失去界膜的功能。12.在酶法标记测定膜蛋白的定向实验中若是要标记膜内侧的蛋白，该如何处理？答：将人工脂质体放入低渗溶液中，这样，乳过氧化物酶就能进入脂质体进行内侧蛋白质标记(Q3-1)。1251251A乳过氧化物酵125]脂双层低渗介质乳过氧化物雕A1250乳过氧?1251化物酶
9. 十二烷基磺酸钠(SDS)和 Triton X-100 都是去垢剂，哪一种可用于分离有生物功能的膜蛋白? 答：去垢剂可分为离子型和非离子型两种。十二烷基磺酸钠(SDS)是常用的离子型去垢剂，它不仅可使细胞 膜崩溃，并与膜蛋白的疏水部分结合使其分离，而且还破坏膜蛋白内部的非共价键，使蛋白变性，所以不 宜用于分离有功能的膜蛋白。Triton X-100 是温和性去垢剂，它可以使膜脂溶解，又不使蛋白变性，可分离 到有生物功能的膜蛋白。 10. 膜结构不对称性的意义是什么? 答：膜脂、膜蛋白及膜糖分布的不对称性导致了膜功能的不对称性和方向性。保证了生命活动的高度有序 性。 膜脂在膜中的分布是不对称的，虽然这种不对称性的生物学作用还了解得很少，但已经取得了不少进展。 如糖脂是位于脂双层的外侧，其作用可能作为细胞外配体(ligand)的受体。磷脂酰丝氨基主要集中在脂双层 的内叶，在生理 pH 下带负电荷，这种带电性使得它能够同带正电的物质结合，如同血型糖蛋白 A 跨膜α 螺旋邻近的赖氨酸、精氨酸结合。磷脂酰胆碱出现在衰老的淋巴细胞外表面，作为让吞噬细胞吞噬的信号。 磷脂酰胆碱也出现在血小板的外表面，此时作为血凝固的信号。磷脂酰肌醇主要集中在内叶，它们在将细 胞质膜的刺激向细胞质传递中起关键作用。 膜不仅内外两侧的功能不同， 分布的区域对功能也有影响。造成这种功能上的差异， 主要是膜蛋白、膜 脂和膜糖分布不对称引起的。 细胞间的识别、运动、物质运输、信号传递等都具有方向性。这些方向性的维持就是靠分布不对称的膜蛋 白、膜脂和膜糖来提供。 11. 孔蛋白只存在于双层膜的外膜中，为什么？ 答：由于孔蛋白的孔径大，所以只能存在于外膜，而不能存在于内膜。内膜有界膜的作用，如果有孔蛋白， 则失去界膜的功能。 12. 在酶法标记测定膜蛋白的定向实验中若是要标记膜内侧的蛋白，该如何处理？ 答：将人工脂质体放入低渗溶液中，这样， 乳过氧化物酶就能进入脂质体进行内侧蛋白质标记(Q3-1)
图Q3-1乳过氧化物酶就能进入脂质体进行内侧蛋白质标记13.请说明磷脂酶处理法研究红细胞膜脂在脂双层中定位的原理答：由于红细胞具有血影现象，只要将红细胞置于低离子浓度的溶液中，红细胞就会发生渗漏释放出内含物，得到只有红细胞膜的空壳。然后调整溶液中的Mg离子浓度，改变红细胞小泡的状态。若是从溶液中除去Mg2+，则形成外翻的小泡，若是加入Mg2+则是正常方向的小泡，然后用脂酶分别处理这两种红细胞膜。常用的脂酶是磷脂酶(phospholipase)，这种酶也是因为相对分子质量大而不通过细胞膜，所以磷脂酶只能附着在膜泡的外表面，能够被磷脂酶水解的就是位于外表面的磷脂，然后再根据它原来的状态，确定在红细胞膜脂中的定向。14.膜的流动性的生理意义何在？答：①细胞质膜适宜的流动性是生物膜正常功能的必要条件。②酶活性与流动性有极大的关系，流动性大活性高。③如果没有膜的流动性，细胞外的营养物质无法进入，细胞内合成的胞外物质及细胞废物也不能运到细胞外，这样细胞就要停止新陈代谢而死亡。④膜流动性与信息传递有着极大的关系。③如果没有流动性，能量转换是不可能的。③膜的流动性与发育和衰老过程都有相当大的关系。15.请从起始条件、运输方式、产生的结果等三个方面进行主动运输和被动运输的比较。答：将比较结果列于表Q3-1中表Q3-1被动运输与主动运输在起始条件、运输方式和产生的结果的比较被动运输主动运输细胞外被运输的物质的浓细胞外被运输的物质浓度起始条件度可能高于、也可能低于大大高于细胞内的浓度细胞内的浓度通过具有酶活性的运输蛋通过扩散或运输蛋白形成运输方式白（泵），在能量的驱动下的通道进入细胞进出细胞最后使细胞内外的浓度达最后细胞内外的浓度处于产生的结果到平衡稳定，建立了浓度梯度16.如何根据细胞的渗透现象解释植物细胞的质壁分离(plasmolysis)?答：由于细胞的渗透现象，使得细胞在不同浓度的溶液中，会发生膨胀(swell)或收缩(shrink)。实际上这种现象取决于溶液中的溶质和细胞中该物质的浓度。若将动物细胞置于高渗溶液中，水则会从细胞中渗出，细胞发生收缩。细胞在低渗溶液中会吸水膨胀和破裂。若将植物细胞置于高渗溶液中，细胞脱水发生质壁分离(plasmolysis)。若是在低渗溶液中，植物的细胞壁保护细胞防止过度膨胀而破裂，此时由于水的进入，细胞内的压力升高，使细胞变得坚硬(图Q3-2)
图 Q3-1 乳过氧化物酶就能进入脂质体进行内侧蛋白质标记 13. 请说明磷脂酶处理法研究红细胞膜脂在脂双层中定位的原理 答：由于红细胞具有血影现象，只要将红细胞置于低离子浓度的溶液中，红细胞就会发生渗漏释放出内含 物，得到只有红细胞膜的空壳。然后调整溶液中的 Mg2+离子浓度，改变红细胞小泡的状态。若是从溶液中 除去 Mg2+， 则形成外翻的小泡，若是加入 Mg2+则是正常方向的小泡， 然后用脂酶分别处理这两种红细 胞膜。常用的脂酶是磷脂酶(phospholipase)，这种酶也是因为相对分子质量大而不通过细胞膜，所以磷脂酶 只能附着在膜泡的外表面，能够被磷脂酶水解的就是位于外表面的磷脂，然后再根据它原来的状态，确定 在红细胞膜脂中的定向。 14. 膜的流动性的生理意义何在？ 答： ① 细胞质膜适宜的流动性是生物膜正常功能的必要条件。 ② 酶活性与流动性有极大的关系，流动性大活性高。 ③ 如果没有膜的流动性，细胞外的营养物质无法进入，细胞内合成的胞外物质及细胞废物也不能运到细胞 外，这样细胞就要停止新陈代谢而死亡。 ④ 膜流动性与信息传递有着极大的关系。 ⑤ 如果没有流动性，能量转换是不可能的。 ⑥ 膜的流动性与发育和衰老过程都有相当大的关系。 15. 请从起始条件、运输方式、产生的结果等三个方面进行主动运输和被动运输的比较。 答：将比较结果列于表 Q3-1 中: 表 Q3-1 被动运输与主动运输在起始条件、运输方式和产生的结果的比较 被动运输 主动运输 起始条件 细胞外被运输的物质浓度 大大高于细胞内的浓度 细胞外被运输的物质的浓 度可能高于、也可能低于 细胞内的浓度 运输方式 通过扩散或运输蛋白形成 的通道进入细胞 通过具有酶活性的运输蛋 白(泵)，在能量的驱动下 进出细胞 产生的结果 最后使细胞内外的浓度达 到平衡 最后细胞内外的浓度处于 稳定，建立了浓度梯度 16. 如何根据细胞的渗透现象解释植物细胞的质壁分离(plasmolysis)? 答：由于细胞的渗透现象，使得细胞在不同浓度的溶液中，会发生膨胀(swell)或收缩(shrink)。实际上这种 现象取决于溶液中的溶质和细胞中该物质的浓度。若将动物细胞置于高渗溶液中，水则会从细胞中渗出， 细胞发生收缩。细胞在低渗溶液中会吸水膨胀和破裂。若将植物细胞置于高渗溶液中，细胞脱水发生质壁 分离(plasmolysis)。若是在低渗溶液中，植物的细胞壁保护细胞防止过度膨胀而破裂，此时由于水的进入， 细胞内的压力升高，使细胞变得坚硬(图 Q3-2)
低渗的（水进入细扇）高渗的等渗的（水脱高钢胆）0.1M能0.25M送箱0.5M糖动物组聘细胞妆正常体额4细胞破裂掘格彩票细胞质膜点物H胡量精散彩肤极度脚胀正常体额图Q3-2动物细胞和植物细胞在不同浓度的蔗糖溶液中的行为17.为什么所有带电荷的分子离子），不管它多小，都不能自由扩散？答：带电的物质通常同水结合形成一个水合的外壳，这不仅增加了它们的分子体积，同时也大大降低了脂溶性。因此说，所有带电荷的分子（离子），不管它多小，都不能自由扩散。18.如何理解“被动运输是减少细胞与周国环境的差别，而主动运输则是努力创造差别，维持生命的活力"？答：主要是从创造差异对细胞生命活动的意义方面来理解这一说法。主动运输涉及物质输入和输出细胞和细胞器，并且能够逆浓度梯度或电化学梯度。这种运输对于维持细胞和细胞器的正常功能来说起三个重要作用：①保证了细胞或细胞器从周围环境中或表面摄取必需的营养物质，即使这些营养物质在周围环境中或表面的浓度很低：②能够将细胞内的各种物质，如分泌物、代谢废物以及一些离子排到细胞外，即使这些物质在细胞外的浓度比细胞内的浓度高得多：③能够维持一些无机离子在细胞内恒定和最适的浓度，特别是K+、Ca2+和H+的浓度。概括地说，主动运输主要是维持细胞内环境的稳定，以及在各种不同生理条件下细胞内环境的快速调整，这对细胞的生命活动来说是非常重要的。19.四种运输ATPase在结构、存在部位和功能上有什么不同？答：四种运输ATPase的差异列于表Q3-2中。类型运输物质结构与功能特点存在的部位P型Ht, Nat,通常有大小两个亚基，大亚H*泵：存在于植物、真菌和细Kt, Ca2*基被磷酸化，小亚基调节运菌的质膜:Na*/K+:动物细胞输。的质膜;H/K+泵：哺乳动物胃细胞表层质膜：Ca2+泵·所有真核生物的质膜；肌细胞的肌质网膜。F型只是H+有多个跨膜亚基，建立H细菌的质膜、线粒体内膜、的电化学梯度，合成ATP。叶绿体的类囊体膜。V型只是H+多个跨膜亚基，亚基的细胞①植物、酵母和其它真菌的质部分可将ATP水解，并液泡膜；②动物细胞的溶酶利用释放的能量将H运输体和内体的膜③某些分泌
图 Q3-2 动物细胞和植物细胞在不同浓度的蔗糖溶液中的行为 17. 为什么所有带电荷的分子(离子)， 不管它多小， 都不能自由扩散? 答: 带电的物质通常同水结合形成一个水合的外壳，这不仅增加了它们的分子体积，同时也大大降低了脂 溶性。因此说，所有带电荷的分子(离子)，不管它多小， 都不能自由扩散。 18. 如何理解"被动运输是减少细胞与周围环境的差别，而主动运输则是努力创造差别，维持生命的活力"? 答：主要是从创造差异对细胞生命活动的意义方面来理解这一说法。主动运输涉及物质输入和输出细胞和 细胞器，并且能够逆浓度梯度或电化学梯度。这种运输对于维持细胞和细胞器的正常功能来说起三个重要 作用:① 保证了细胞或细胞器从周围环境中或表面摄取必需的营养物质，即使这些营养物质在周围环境中 或表面的浓度很低;② 能够将细胞内的各种物质，如分泌物、代谢废物以及一些离子排到细胞外，即使这 些物质在细胞外的浓度比细胞内的浓度高得多; ③能够维持一些无机离子在细胞内恒定和最适的浓度，特 别是 K+、Ca2+和 H+的浓度。概括地说，主动运输主要是维持细胞内环境的稳定，以及在各种不同生理条 件下细胞内环境的快速调整， 这对细胞的生命活动来说是非常重要的。 19. 四种运输 ATPase 在结构、存在部位和功能上有什么不同? 答：四种运输 ATPase 的差异列于表 Q3-2 中。 类型 运输物质 结构与功能特点 存在的部位 P 型 H +，Na+， K +，Ca2+ 通常有大小两个亚基，大亚 基被磷酸化，小亚基调节运 输。 H +泵:存在于植物、真菌和细 菌的质 膜;Na+ /K+ :动物细胞 的质膜;H+ /K+泵:哺乳动物胃 细胞表层质膜;Ca2+泵:所有 真核生物的质膜; 肌细胞的 肌质网膜。 F 型 只是 H + 有多个跨膜亚基，建立 H + 的电化学梯度，合成 ATP。 细菌的质膜、线粒体内膜、 叶绿体的类囊体膜。 V 型 只是 H + 多个跨膜亚基， 亚基的细胞 质部分可将 ATP 水解， 并 利用释放的能量将 H +运输 ①植物、酵母和其它真菌的 液泡膜;②动物细胞的溶酶 体和内体的膜;③某些分泌
酸性物质的动物细胞质膜到囊泡中，使之成为酸性环境。（如破骨细胞和肾管状细胞)。ABC型离子和各两个膜结构域形成水性通①细菌质膜（运输氨基酸、糖种小分子道，两个细胞质ATP结合结和肽）；②哺乳动物内质网膜构域与ATP水解及物质运输（运输与MHC蛋白相关的相偶联。不同结构域可以位抗原肽）；③哺乳动物细胞质于同一个亚基，也可位于不膜(运输小分子、磷脂、小同的亚基。的类脂分子)20.简述Na*/K*泵(Na*/K*pump，Na/K*ATPase)的结构和作用机制答：Na/K泵是动物细胞中由ATP驱动的将Na*输出到细胞外同时将K输入细胞内的运输泵，又称Na泵或Na/K交换泵。实际上是一种Na/K*ATPase。Na/KATPase是由两个大亚基（α亚基）和两个小亚基（β亚基)组成。α亚基是跨膜蛋白，在膜的内侧有ATP结合位点，细胞外侧有乌本苷(ouabain)结合位点；在α亚基上有Na和K结合位点。Na/KATPase运输分为六个过程：①在静息状态，Na/K泵的构型使得Na结合位点暴露在膜内侧。当细胞内Na浓度升高时，3个Na与该位点结合：②由于Na'的结合，激活了ATP酶的活性，使ATP分解，释放ADP，α亚基被磷酸化；③由于α亚基被磷酸化，引起酶发生构型变化，于是与Na结合的部位转向膜外侧，并向胞外释放3个Na：④膜外的两个K'同α亚基结合：③K与磷酸化的Na/KATPase结合后，促使酶去磷酸化：③去磷酸化后的酶恢复原构型，于是将结合的K释放到细胞内。每水解一个ATP，运出3个Na，输入2个K。Na/K泵工作的结果，使细胞内的Na浓度比细胞外低10～30倍，而细胞内的K浓度比细胞外高10～30倍。由于细胞外的Na浓度高，且Na是带正电的，所以Na/K泵使细胞外带上正电荷。意义：Na/K泵具有三个重要作用，一是维持了细胞Na离子的平衡，抵消了Na离子的渗透作用：二是在建立细胞质膜两侧Na离子浓度梯度的同时，为葡萄糖协同运输泵提供了驱动力：三是Na泵建立的细胞外电位，为神经和肌肉电脉冲传导提供了基础。21.简述Ca泵(Capump，CaATPase)的结构和作用机理答：Ca-ATPase有10个跨膜结构域，在细胞膜内侧有两个大的细胞质环状结构，第一个环位于跨膜结构域2和3之间，第二个环位于跨膜结构域4和5之间。在第一个环上有Ca离子结合位点；在第二个环上有激活位点，包括ATP的结合位点。Ca-ATPaSe的氨基端和羧基端都在细胞膜的内侧，羧基端含有抑制区域。在静息状态，羧基端的抑制区域同环2的激活位点结合，使泵失去功能，这就是自我抑制。Ca"-ATPase泵有两种激活机制，一种是受激活的Ca"/钙调蛋白(CaM)复合物的激活，另一种是被蛋白激酶C激活。当细胞内Ca"浓度升高时，Ca"同钙调蛋白结合，形成激活的Ca"/钙调蛋白复合物，该复合物同抑制区结合，释放激活位点，泵开始工作。当细胞内Ca浓度下降时，CaM同抑制区脱离，抑制区又同激活位点结合，使泵处于静息状态。在另一种情况下，蛋白激酶C使抑制区磷酸化，从而失去抑制作用：当磷酸酶使抑制区脱磷酸，抑制区又同激活位点结合，起抑制作用。Ca泵的工作原理类似于Na/KATPaSe。在细胞质膜的一侧有同Ca结合的位点，一次可以结合两个Ca，Ca结合后使酶激活，并结合上一分子ATP，伴随ATP的水解和酶被磷酸化，Ca泵构型发生改变，结合Ca的一面转到细胞外侧，由于结合亲和力低Ca“离子被释放，此时酶发生去磷酸化，构型恢复到原始的静息状态。Ca-ATPase每水解一个ATP将两个Ca离子从胞质溶胶输出到细胞外
到囊泡中，使之成为酸性环 境。 酸性物质的动物细胞质膜 (如破骨细胞和肾管状细 胞)。 ABC 型 离子和各 种小分子 两个膜结构域形成水性通 道，两个细胞质 ATP 结合结 构域与 ATP 水解及物质运输 相偶联。不同结构域可以位 于同一个亚基，也可位于不 同的亚基。 ①细菌质膜(运输氨基酸、糖 和肽);②哺乳动物内质网膜 (运输与 MHC 蛋白相关的 抗原肽);③哺乳动物细胞质 膜(运输小分子、 磷脂、小 的类脂分子) 20. 简述 Na+ /K+泵(Na+ /K+ pump，Na+ /K+ ATPase)的结构和作用机制 答：Na+ /K+泵是动物细胞中由 ATP 驱动的将 Na+ 输出到细胞外同时将 K +输入细胞内的运输泵，又称 Na+泵或 Na+ /K+交换泵。实际上是一种 Na+ /K+ ATPase。Na+ /K+ ATPase 是由两个大亚基(α 亚基)和两个小亚基(β 亚 基)组成。α 亚基是跨膜蛋白，在膜的内侧有 ATP 结合位点，细胞外侧有乌本苷(ouabain)结合位点;在 α 亚 基上有 Na+和 K +结合位点。 Na+ /K+ ATPase 运输分为六个过程: ①在静息状态，Na+ /K+泵的构型使得 Na+ 结合位点暴露在膜内侧。当细胞 内 Na+浓度升高时，3 个 Na+ 与该位点结合；② 由于 Na+的结合，激活了 ATP 酶的活性， 使 ATP 分解， 释 放 ADP，α 亚基被磷酸化; ③由于 α 亚基被磷酸化， 引起酶发生构型变化， 于是与 Na+ 结合的部位转向 膜外侧，并向胞外释放 3 个 Na+ ；④膜外的两个 K +同 α 亚基结合; ⑤ K + 与磷酸化的 Na+ /K+ ATPase 结合后， 促使酶去磷酸化;⑥ 去磷酸化后的酶恢复原构型， 于是将结合的 K + 释放到细胞内。每水解一个 ATP， 运 出 3 个 Na+ ， 输入 2 个 K + 。Na+ /K+泵工作的结果，使细胞内的 Na+浓度比细胞外低 10～30 倍，而细胞内 的 K +浓度比细胞外高 10～30 倍。由于细胞外的 Na+浓度高，且 Na+是带正电的，所以 Na+ /K+泵使细胞外带 上正电荷。 意义: Na+ /K+ 泵具有三个重要作用， 一是维持了细胞 Na+离子的平衡，抵消了 Na+离子的渗透作用;二是在 建立细胞质膜两侧 Na+离子浓度梯度的同时，为葡萄糖协同运输泵提供了驱动力;三是 Na+泵建立的细胞外电 位，为神经和肌肉电脉冲传导提供了基础。 21. 简述 Ca2+ 泵(Ca2+ pump， Ca2+ ATPase)的结构和作用机理 答：Ca2+ -ATPase 有 10 个跨膜结构域，在细胞膜内侧有两个大的细胞质环状结构，第一个环位于跨膜结构 域 2 和 3 之间，第二个环位于跨膜结构域 4 和 5 之间。在第一个环上有 Ca2+离子结合位点;在第二个环上有 激活位点，包括 ATP 的结合位点。Ca2+ -ATPase 的氨基端和羧基端都在细胞膜的内侧，羧基端含有抑制区域。 在静息状态，羧基端的抑制区域同环 2 的激活位点结合，使泵失去功能，这就是自我抑制。 Ca2+ -ATPase 泵有两种激活机制，一种是受激活的 Ca2+/钙调蛋白(CaM)复合物的激活，另一种是被蛋白激酶 C 激活。当细胞内 Ca2+浓度升高时，Ca2+同钙调蛋白结合，形成激活的 Ca2+/钙调蛋白复合物，该复合物同抑 制区结合，释放激活位点，泵开始工作。当细胞内 Ca2+浓度下降时，CaM 同抑制区脱离，抑制区又同激活位 点结合，使泵处于静息状态。在另一种情况下，蛋白激酶 C 使抑制区磷酸化，从而失去抑制作用；当磷酸 酶使抑制区脱磷酸，抑制区又同激活位点结合，起抑制作用。 Ca2+ 泵的工作原理类似于 Na+ /K+ ATPase。在细胞质膜的一侧有同 Ca2+结合的位点，一次可以结合两个 Ca2+， Ca2+结合后使酶激活，并结合上一分子 ATP，伴随 ATP 的水解和酶被磷酸化，Ca2+泵构型发生改变，结合 Ca2+ 的一面转到细胞外侧，由于结合亲和力低 Ca2+离子被释放，此时酶发生去磷酸化，构型恢复到原始的静息 状态。 Ca2+ -ATPase 每水解一个 ATP 将两个 Ca2+离子从胞质溶胶输出到细胞外