细胞生物学-6

细胞生物学-6

(总分：100.00，做题时间：90分钟)

一、判断题(总题数：3，分数：6.00)

1.放线菌酮抑制线粒体蛋白质的合成，氯霉素抑制细胞质蛋白质的合成。

（分数：2.00）

A.正确

B.错误 √

解析：

2.肽如何正确折叠，以及是否进一步加工或组装成寡聚体的信号都存在于蛋白质的一级结构中，或者说这些信息仅存在于编码该蛋白质的基因本身。

（分数：2.00）

A.正确 √

B.错误

解析：

3.M6P是溶酶体酶的分选标志，该标志是在内质网中合成的。

（分数：2.00）

A.正确 √

B.错误

解析：

二、填空题(总题数：9，分数：9.00)

4.逃离的内质网驻留蛋白通过 1进行回收，驻留信号序列的受体位于 2上。

（分数：1.00）

解析：COPⅠ包被；高尔基体CGN以及COPⅠ和COPⅡ的小泡膜。

5.分泌性蛋白首先在细胞质基质 1核糖体上起始合成，当多肽链延伸至80个氨基酸左右后，N端的信号序列与 2结合使多肽链延伸暂时停止。直至 3与内质网膜上的停泊蛋白结合，核糖体与内质网膜的结合，此后，肽链又开始延伸。

（分数：1.00）

解析：游离；信号识别颗粒；信号识别颗粒。

6.Caspase的活化需在两个亚基的连接处的天冬氨酸位点进行切割，结果产生了 1，此即具有活性的酶。

（分数：1.00）

解析：由大小两个亚基组成的异二聚体。

7.某些特殊的氨基酸序列可以作为分选标记影响蛋白质的定位，C端具有序列的蛋白质通常驻留在内质网腔，而带有 1序列的蛋白质则会被输送到 2。

（分数：1.00）

解析：PKKKRKV；细胞核。

8.在高尔基体修饰蛋白质的过程中，糖基化修饰发生在其 1面，分泌泡在 2面。

（分数：1.00）

解析：反；顺。

9.Caspase的活化需要在两个亚基的连接区的 1位点进行切割，结果产生由两个亚基组成的异二聚体。

（分数：1.00）

解析：天冬氨酸。

10.CpG岛常位于转录调控区，其中的 1常常被甲基化，DNA甲基化与基因表达的 2有关。

（分数：1.00）

解析：胞嘧啶的5\"-C位；阻抑。

11.进来研究发现依据膜蛋白的不同，膜泡运输可分为3种不同类型的有被小泡，它们有不同的运输途径。 1泡，运输的方向是 2到 3； 4泡，运输的方向是 5到 6； 7泡，运输的方向既可以是 8到 9，又可以是 10到 11。

（分数：1.00）

解析：COPⅡ衣被小；内质网；高尔基体；COPⅠ衣被小；高尔基体；内质网；笼行蛋白衣被小；高尔基体；溶酶体或液泡；质膜；内膜区隔。

12.母鼠抗体从血液通过上皮细胞进入母乳，再经乳鼠的肠上皮细胞被摄入体内，这种将内吞作用和外排作用相结合的跨膜转运方式称为 1运输。

（分数：1.00）

解析：膜泡。

三、选择题(总题数：7，分数：7.00)

13.细胞内能进行蛋白质修饰和分选的细胞器有______。

（分数：1.00）

A.核糖体

B.细胞核

C.内质网

D.高尔基体 √

解析：

14.各种水解酶之所以能够选择性的运入溶酶体是因为它们具有______。

（分数：1.00）

A.M6P标志 √

B.导肽

C.信号肽

D.酸性序列

解析：

15.导肽在进行蛋白质运送时，先将被运送的蛋白质______，运送到预定区域后，蛋白质再进行______。

（分数：1.00）

A.变性、复性

B.解折叠、折叠 √

C.磷酸化、去磷酸化

D.甲基化、去甲基化

解析：

16.下列哪些属于酶连接的受体______。

（分数：1.00）

A.receptor tyrosine kinases

B.receptor Set/Thr kinase

C.receptor tyrosine phosphatase

D.以上都是 √

解析：

17.可进行自身磷酸化的受体是______。

（分数：1.00）

A.磷脂酰肌醇系统

B.腺苷酸环化酶系统

C.鸟苷酸环化酶系统

D.酪氨酸蛋白激酶系统 √

解析：

18.真核基因表达调控中最关键的环节是______。

（分数：1.00）

A.基因重排

B.DNA甲基化与去甲基化

C.组蛋白的修饰

D.基因的转录 √

解析：

19.自我装配信息存在于______，也不排除细胞提供的合适装配环境。

（分数：1.00）

A.装配亚基的自身 √

B.分子伴侣的帮助

C.DNA的指令

D.都不对

解析：

四、论述题(总题数：16，分数：78.00)

20.请叙述细胞内亲核蛋白的合成、加工与分拣过程。

（分数：5.00）

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正确答案：()

解析：亲核蛋白在细胞质内合成后，需要或能够进入细胞核内发挥功能的一类蛋白质。亲核蛋白一般含有特殊的氨基酸信号序列，作为核孔运输的信号。入核信号为NLS。亲核蛋白与水溶性的NLS受体蛋白的小亚基结合识别，而受体蛋白β亚基与NPC作用，将亲核蛋白转入核内，此过程需消耗ATP，且需四种蛋白质，RNA蛋白与GTP结合成RNA，GTP与输入蛋白β亚基作用，导致亲核蛋白与输入体脱落，成为细胞核中的游离蛋白。以上过程即为亲核蛋白的合成、加工与分拣过程。

21.围绕蛋白质表达的全过程(包括转录、翻译、蛋白质翻译后加工及到达正确的作用位点)，结合细胞内结构特点，简要阐述真核细胞与原核细胞的差异。

（分数：5.00）

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正确答案：()

解析：在转录方面：①真核细胞中有DNA存在于多重包装结构的染色质中，要先解聚才能用于转录；②真核细胞中转录所需的酶及其他因子需要从细胞质透过核膜转运到核内；③转录机器(酶、转录因子、启动子/增强子等DNA调控系列)在真核细胞和原核细胞中完全不同；④真核细胞的基因中通常有内含子，需要RNA剪切，而原核细胞基因一般没有；⑤mRNA的转录后加工在两类细胞中不同；⑥其他差异若有道理也可。

在翻译方面：①真核细胞中mRNA需要从核内透过核膜转运到细胞质；②真核细胞中胞内可溶性蛋白、膜蛋白及分泌到细胞外的蛋白有不同的翻译模式，后两种蛋白的合成通常在内质网上进行；③核糖体组成及结构的差异；④启动密码子的差异；⑤其他差异若有道理也可。

在蛋白翻译后修饰及到达真确的作用位点方面：①真核细胞中有糖基化、磷酸化、泛素化等各种蛋白质翻译后修饰，内质网及高尔基体起了重要作用；②真核细胞中有先进的蛋白分选系统；③其他差异若有道理也可。

细胞周期运转到分裂中期时，周期蛋白A和B通过泛素化途径降解。（分数：4.00）

(1).简述蛋白质的泛素化降解途径。（分数：1.00）

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正确答案：()

解析：蛋白质的泛素化降解途径的主要步骤：①识别被降解的靶蛋白；②多个泛素分子共价结合到蛋白质底物上，形成多泛素链；③通过26s的蛋白酶体复合物降解靶蛋白，同时释放游离的、可重新利用的泛素分子。目前发现参与泛素化反应的酶有E1、E2、E3三类，E1即泛素活化酶(Ub activating enzyme)，在ATP的参与下，E1以其活性位点半胱氨酸的巯基与泛素的C末端生成高能硫酯键，使泛素活化；E2即泛素结合酶(Ubs)，是多个成员组成的蛋白家族，可接受E1传递来的Ub，在E3的参与下将Ub转移到底物上。

(2).在上述泛素化降解途径中，蛋白降解的特异性(即确保只有该降解的蛋白被降解)是如何实现的?（分数：1.00）

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正确答案：()

解析：降解的蛋白有其特异E3，E3能识别底物的N末端残基，决定底物的特异性。

(3).周期蛋白A和B的分子结构中含有一段9个氨基酸序列组成的破坏框。请设计一个实验，证明该破坏框在周期蛋白A和B的泛素化降解途径中起了重要作用。（分数：1.00）

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正确答案：()

解析：将周期蛋白A和B的破坏框缺失或突变掉，引入到细胞中表达，然后显示周期蛋白A和B不能通过泛素化途径降解。

(4).如何证明周期蛋白A和B的存在对于驱动细胞周期从M期中期向后期转化是必需的?请提出两种不同的实验方案。（分数：1.00）

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正确答案：()

解析：siRNA沉默，基因敲除，表达Dominant Negative变种三种方案中的选两种。

22.二聚体往往是细胞中许多蛋白质分子发挥功能的有效形式，试列举并简述细胞生物学研究中常用以鉴定蛋白质二聚体形式存在的两种方法。

（分数：5.00）

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正确答案：()

解析：①对蛋白单体进行不同标记[lag-(or GFP-)tagged]，用其中一种抗体进行免疫沉淀，再用另一种抗体做Western检测；②蔗糖或者CsCl密度梯度离心，再做Western；③变性胶看相对分子质量大小。

23.细胞内蛋白质合成部位及其去向如何?说明蛋白质分选的途径有哪些类型。

（分数：5.00）

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正确答案：()

解析：①合成部位：在细胞基质起始，糙面内质网上合成→内质网腔→高尔基体或溶酶体→细胞膜或细胞外。

在细胞基质中合成→细胞器或细胞基质特定部位。

②分选类型：跨膜转运：到细胞器；门控运输：到细胞核；膜泡运输：到细胞器间；胞基质中运输。

24.简述分泌蛋白质的合成和分泌过程。

（分数：5.00）

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正确答案：()

解析：分泌蛋白质的合成是在糙面内质网上进行的，其合成和分泌过程是一个非常复杂的过程。它包括核糖体被信号肽引导与内质网膜结合；由结合在内质网膜上的核糖体合成的不断延长的多肽穿过内质网膜进入内质网腔；在内质网腔的蛋白质的糖基化；蛋白质经过高尔基复合体形成浓缩泡被运输排出细胞之外等连续过程。

25.原核细胞与真核细胞在基因组成和生命活动方面有何不同?

（分数：5.00）

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正确答案：()

解析：真核细胞与原核细胞的基因在组成和生命活动的差异主要是：①真核细胞的DNA分子较大，而且每个细胞中的DNA有两条以上，总体DNA量较大，携带的遗传信息多；而原核细胞的DNA只有一条，分子较小，且储存的遗传信息量较少。②真核细胞的DNA呈线状，与蛋白质结合并被包装成高度凝集的染色质结构，保证了遗传信息的稳定性。DNA位于细胞核内，更有利于RNA前体进行有效的剪切和修饰，并为基因的表达提供方便；原核细胞的DNA位于细胞质中，呈环状，没有与蛋白质结合，裸露。③真核细胞的细胞器中也含有遗传物质DNA。线粒体中的DNA可编码线粒体mRNA、tRNA、rRNA，并能合成少量的线粒体蛋白质；原核细胞的细胞器中无DNA。④原核细胞DNA的复制、mRNA、rRNA、tRNA转录和蛋白质的合成可以同时在细胞质内连续进行，边转录边翻译，无需对mRNA进行加工。真核细胞的转录与翻译分开进行，整个过程具有严格的阶段性和区域性，是不连续的。真核细胞DNA的复制和各种RNA的转录发生在细胞核内，mRNA前体合成之后，在细胞核内经过剪接加工过程形成成熟的mRNA以后，必须运输到细胞质中才能翻译成蛋白质。⑤原核细胞的繁殖无明显的周期性，而且没有使遗传物质均等分配到子细胞的机制；真核细胞的繁殖具有明显的周期性，并且在细胞繁殖过程中形成有丝分裂器，使遗传物质均等地分配到子细胞中。⑥原核细胞的代谢形式主要是无氧呼吸，产生的能量较少；而真核细胞的代谢形式主要是有氧呼吸辅以无氧呼吸，可产生大量的能量。

26.简述胞膜的主要类型(包括有被小泡盒其他形式小泡)以及各类型的膜泡结构、运输途经与生物学功能。

（分数：5.00）

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正确答案：()

解析：①网格蛋白有被小泡：由网格蛋白构成蜂巢样外层网格，由接合素蛋白构成内层网格。TGN腔内的特异性分子被浓缩进网格蛋白有被小泡，从TGN区以出芽的方式形成转运泡，网格蛋白包被脱落，有被小泡被转运至相应的靶膜并与其融合。负责从高尔基体TGN向质膜、胞内体或溶酶体和植物液泡运输，另外在受体介导的细胞内吞途径中负责将物质从质膜运往细胞质，以及从胞内体到溶酶体的运输。

②COPⅡ有被小泡：由内质网膜出芽形成，由5种蛋白亚基形成。COPⅡ蛋白通过内质网跨膜蛋白识别、浓缩、转运物质，由内质网出芽形成COPⅡ有被小泡，转运至靶膜前，包被蛋白去装备。负责从内质网向高尔基体的物质运输。

③COPⅠ有被小泡。高尔基体出芽形成，由8种蛋白亚基形成。高尔基体CGN区，KDEL受体识别内质网逃逸蛋白，由高尔基体膜出芽形成COPⅠ有被小泡，转运至内质网。负责回收、转运内质网逃逸蛋白派回内质网。

27.比较糙面内质网与光面内质网的形态结构与功能。

（分数：5.00）

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正确答案：()

解析：内质网是由封闭的膜系统及其围成的腔形成的互相沟通的网状结构。糙面内质网多呈扁囊状，排列较为整齐，并附着有大量核糖体；光面内质网没有核糖体附着，多为分支管状，是复杂的立体结构。粗面质网是由一层单位膜围成的扁囊状内质网，其特点为在膜的外表面附着大量的颗粒样核糖体，在糙面内质网的囊腔中含有电子密度低、透明度大的内含物。

糙面内质网的主要功能是：①为负责蛋白质合成的细胞器核糖体提供支架；②糙面内质网与蛋白质的粗加工和蛋白质的转运有关。蛋白质在核糖体上合成以后，进入内质网腔，在内质网腔中进行蛋白质的糖基化，然后以芽生方式从糙面内质网膜上膨出，脱落形成小囊泡，小囊泡将这些蛋白质定向地转运到高尔基复合体进一步加工修饰。

虽然在大多数细胞中，光面内质网的形态相似，但其化学组成、酶的种类和含量等都有差异，因此不同类型细胞中光面内质网的功能各有不同，主要功能为：①参与脂质和胆固醇的合成与运输。脂质和胆固醇的合成是光面内质网最明显的功能。在光面内质网膜上有合成脂质分子的酶，可合成磷脂和其他脂类。光面内质网膜上合成的脂质分子可以通过芽生形成运输小泡运送到高尔基复合体，也可通过特殊的磷脂交换蛋白送往各膜性细胞器。②与糖原的合成和分解有关。肝细胞中常见光面内质网与糖原相伴而存在，肝糖原丰富时，光面内质网增多；肝糖原减少时，光面内质网减少。另有实验证明，光面内质网膜上含有葡萄糖-6-磷酸酶，此酶是糖原降解为葡萄糖的关键酶，由此说明糖原的合成与分解与光面内质网有关。③解毒作用。光面内质网上能合成分解一些脂溶性毒物的酶类，生化研究表明，光面内质网上集中着重要的氧化酶系，该酶系将药物和毒物进行解毒或转化，消除毒

性。④与肌肉收缩有关。肌肉中的光面内质网即肌质网是Ca 2+ 的贮存部位，Ca 2+ 释放可触发肌肉收缩。

28.细胞内蛋白质合成部位及其去向如何?

（分数：5.00）

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正确答案：()

解析：蛋白质合成部位——内质网。根据结构和功能，内质网可分为两种基本类型：糙面内质网、光面内质网。其中糙面内质网多呈扁囊状，排列较为整齐，因在其膜表面分布着大量的核糖体而命名。它是内质网与核糖体共同形成的复合机能结构，其主要功能是合成分泌性的蛋白和多种膜蛋白。

细胞中的蛋白质都是在细胞质基质中的核糖体上合成的，并都是起始于细胞基质之中。其中某些蛋白在细胞质基质中完成多肽链合成，然后被转运到细胞质基质的特定部位或细胞核、内质网和线粒体/叶绿体等由膜包围的细胞器中。有些蛋白质如分泌蛋白、膜整合蛋白和某些细胞器(内质网、溶酶体、液泡、线粒体/叶绿体、高尔基体)的驻留蛋白刚起始合成不久便转移至内质网膜上，继续进行蛋白质合成，在糙面内质网上，多肽链一边延伸一边穿过内质网膜进入内质网腔中，以这种方式合成的蛋白质主要包括：向细胞外分泌的蛋白质、膜的整合蛋白、构成细胞器中的可溶性驻留蛋白。

线粒体/叶绿体基因编码且利用它们自生核糖体合成的蛋白则在这两种细胞器的腔内完成，然后到达膜上或保留在基质液中。

29.糙面内质网上合成哪几类蛋白质?它们在内质网上合成的生物学意义又是什么?

（分数：5.00）

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正确答案：()

解析：①向细胞外分泌的蛋白质：向细胞外分泌的蛋白，如胰腺细胞分泌的酶、浆细胞分泌的抗体、小肠杯状细胞分泌的黏蛋白、内分泌腺分泌的多肽类激素以及胞外基质成分等。这类蛋白质常以分泌泡的形式通过细胞的胞吐作用输送到细胞外，而且这种蛋白运输的方式也利于分泌过程的调控。②膜的整合蛋白：细胞膜上的膜蛋白及内质网、高尔基体和溶酶体膜上的膜蛋白等都具有方向性，其方向性在内质网上合成时就已确定，在以后的转运过程中，其拓扑学特性始终保持不变。③构成细胞器中的可溶性驻留蛋白：有些驻留蛋白需要与其他细胞组分严格隔离，如溶酶体与植物液泡中的酸性水解酶类；内质网、高尔基体和胞内体中固有的蛋白以及其他有重要生物活性的蛋白，在合成后进入内质网，便于与其他细胞组分进一步区分，也有利于对它们的加工与活化。

另外，有些蛋白质在合成后需要进行修饰与加工，这是由内质网及高尔基体中一系列酶来完成的。细胞质基质中合成的蛋白质与内质网上合成的蛋白质各具有自己的特点，内质网则为这些蛋白质准确有效地到达目的地提供了必要的条件。

30.指导分泌性蛋白在糙面内质网上合成需要哪些主要结构或因子?它们如何协同作用完成肽链在内质网上的合成?

（分数：5.00）

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正确答案：()

解析：分泌性蛋白信号假说：即分泌性蛋白N端序列作为信号肽，指导分泌性蛋白到内质网膜上合成。在蛋白质合成结束之前信号肽被切除。指导分泌性蛋白在rER上合成的决定因素是蛋白质N端的信号肽，信号识别颗粒和ER膜上的信号识别颗粒受体(又称停泊蛋白)等因子协助完成这一过程。

三者协同作用方式如下：①共转移：protein首先在基质游离核糖体上起始合成，当多肽链延伸至80个aa左右后，N的信号序列与信号识别颗粒结合使肽链延伸暂时停止，并防止新肽N端损伤和成熟前折叠，有的信号识别颗粒与内质网膜上的偏激蛋白(SRP受体)结合，核糖体与内质网膜上的易位子结合，此后SRP脱离了信号序列和核糖体，返回细胞质基质中重复使用，肽链又开始延伸。以环化构象存在的信号肽和与易位了组分结合并使孔道打开，信号肽穿入内质网膜并引来肽链以袢环的形式进入内质网腔中，这是一个需GTP的耗能过程，与此同时，腔面上的信号肽被切除。肽链继续延伸直至完成整个多肽链的合成。这种肽链边合成边转移至内质网腔中的方式称共转移。②后转移：线粒体、叶绿体中绝大多数protein和过氧化物酶体中的protein在导肽或前导肽的指导下进入这些细胞器，这种转移方式在protein跨膜过程中不仅需要ATP使多肽去折叠，而且还需要一

些protein的帮助使其能够正确地折叠成有功能的蛋白。这些蛋白基本的特征在细胞质基质中合成以后再转移到这些细胞器中，因此称后转移。

31.图解说明细胞内膜系统的各种细胞器在结构与功能上的联系。

（分数：5.00）

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正确答案：()

解析：由于绘图不便，略。细胞内膜系统的各种细胞器在结构与功能上是相互联系的。从功能上看，细胞内膜结合细胞器的分布是功能越重要越靠近中央；从层次看，上游的靠内，下游的靠外。如细胞核位于细胞的中央，它是细胞中最重要的细胞器，有两层膜结构。细胞核的外膜与内质网的膜是联系在一起的，细胞核的外膜是糙面内质网的一部分。糙面内质网的功能是参与蛋白质合成，其作用仅次于细胞核，所以内质网位于细胞核的外侧。高尔基体在内质网的外侧，接受来自内质网的蛋白质和脂肪，然后对它们进行修饰和分选，它所完成的是内质网的下游工作。溶酶体是含有水解酶的囊泡，它是由高尔基体分泌而来。内体是由内吞作用产生的具有分选作用的细胞器，它能向溶酶体传递从细胞外摄取的物质，这种细胞器一般位于细胞质的外侧。另外还有线粒体、过氧化物酶体等分布在细胞的不同部位。如果是植物细胞还有叶绿体和中央大液泡，它们也是按功能定位的。

32.何谓蛋白质的分选?图解真核细胞内蛋白质分选途径。

（分数：5.00）

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正确答案：()

解析：绝大多数蛋白质均在细胞质基质中的核糖体上起始合成，随后在细胞质基质中，或转运至糙面内质网上继续合成。合成完成后，再通过不同的途径转运到细胞特定部位并装配成结构与功能的复合体参与细胞活动，这一过程称为蛋白质的分选或定向转运。

33.已知膜泡运输有哪几种类型?各自主要功能如何?

（分数：5.00）

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正确答案：()

解析：膜泡运输：是被运输的物质在内质网或高尔基体中加工成有被小泡，选择性地运输到靶细胞器。膜泡运输包括网格蛋白有被小泡、COPⅠ、COPⅡ。其中网格蛋白有被小泡介导高尔基体与质膜间的膜泡运输；COPⅠ和COPⅡ介导由内质网与高尔基体间的膜泡运输。

①网格蛋白有被小泡：负责蛋白质从高尔基体TGN向质膜、胞内体或溶酶体和植物液

泡运输。另外，在细胞内吞途径中，负责将物质从质膜运往细胞质，以及从胞内体到溶酶体的运输。②COPⅡ有被小泡：主要介导从内质网到高尔基体的物质运输，由5种蛋白亚基组成。COPⅡ蛋白能识别并结合跨膜内质网蛋白，胞质面一端的信号序列或腔面一端作为受体与ER腔中的可溶性蛋白(如分泌蛋白)结合。③COPⅠ有被小泡：COPⅠ有被小泡负责回收、转运内质网逃逸蛋白返回内质网。回收通过回收信号介导的特异性受体完成。内质网驻留蛋白具有回收信号，通常为Lys-Asp-Glu-Leu(KDEL)。内质网的膜蛋白(如SRP受体)在C端有一个不同的回收信号Lys-Lvs-X-X(KKXX)。

34.怎样理解细胞结构组装的生物学意义?

（分数：4.00）

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正确答案：()

解析：细胞结构体系的装配包括自我装配：信息存在于装配亚基的自身，还要求如pH、离子浓度等装配环境；协助装配：除形成最终结构的亚基外，还需要其他成分的介入，或修饰亚基，如T4噬菌体装配时需要一种脚手架蛋白；直接装配：某种亚基直接装配到已形成的结构上，如细胞膜成分的装配。生物细胞结构组装的生物学意义是：①减少和校正蛋白质合成过程中出现的错误；②减少所需的遗传物质的信息量；③通过装配和去装配更容易调节和控制多种生物学过程。