大学细胞生物学上册《细胞连接与细胞外基质》练习题

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本单元考点（6 个）

紧密连接的结构与功能锚定连接的类型与作用间隙连接与通信连接细胞外基质的主要成分基底膜的结构与功能细胞与细胞外基质的黏附

本单元练习题（27 题）

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1. 基底膜是特化的细胞外基质薄层，其核心网络由Ⅳ型胶原构成，层粘连蛋白通过巢蛋白（entactin/nidogen）桥联连接到Ⅳ型胶原网络，整合后为上皮组织提供机械支撑与选择性渗透屏障。某实验用酶破坏桥联分子巢蛋白，再分别用抗体阻断层粘连蛋白与其细胞表面受体的结合。与正常基底膜相比，处理后基底膜最可能出现的变化是：A. Ⅳ型胶原网络完全解体，基底膜结构消失　B. Ⅳ型胶原网络仍保持，但层粘连蛋白与网络及细胞的联系均减弱　C. 层粘连蛋白网络完全取代Ⅳ型胶原网络　D. 基底膜厚度显著增加而结构不变

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2. 某体外培养的单层上皮组织中，每个细胞侧面形成锚定连接。已知：①每个黏着带沿细胞周长分布，含 N₁=240 个钙黏蛋白二聚体，每个二聚体胞内经 α-辅肌动蛋白与一根肌动蛋白丝相连；②每个桥粒含 N₂=80 个桥粒黏蛋白（属于钙黏蛋白家族），胞内经桥粒斑与中间纤维相连；③每个半桥粒含 N₃=60 个整合素α6β4，胞内经网蛋白与中间纤维相连。某细胞共形成 3 个黏着带、5 个桥粒和 4 个半桥粒。设与黏着带相连的蛋白均只连接肌动蛋白丝，与桥粒、半桥粒相连的蛋白均只连接中间纤维。请计算：该细胞通过锚定连接中介、分别与肌动蛋白丝相连的分子总数 M₁，与中间纤维相连的分子总数 M₂，并给出 M₁+M₂ 的值。

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3. 某细胞通过间隙连接（通信连接）与相邻细胞交换无机离子。设该间隙连接斑块为圆形，直径 10 μm，斑块上连接子通道的密度为 1.0×10⁶ 个/μm²，每个通道的单通道离子通量为 1.25×10³ 个离子/秒。假设全部通道均处于开放状态，试计算每秒经该间隙连接斑块从一侧细胞流向另一侧细胞的离子总数。

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4. 在上皮组织中，锚定连接依据胞内骨架类型可分为两类：黏着带与黏着斑点（桥粒）。若某结构介导细胞间黏附，其胞质面 plaque 处锚定的是中间纤维，且跨膜黏附蛋白为桥粒芯蛋白（desmoglein）类钙黏蛋白，则该结构属于____；而细胞与细胞外基质黏附、由整合素介导且胞内与肌动蛋白丝相连的锚定结构称为____（即局灶黏附）。

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5. 某实验比较两种条件下细胞在纤连蛋白基质上的黏附：条件一为正常血清培养，条件二为培养基中预先加入过量含RGD序列的可溶性短肽。若黏附完全依赖整联蛋白与RGD序列的识别，且条件二可溶性RGD短肽使整联蛋白的有效结合位点被封闭90%。下列叙述正确的是：A. 条件二细胞黏附率约为条件一的90%　B. 条件二细胞黏附率约为条件一的10%　C. 条件二细胞黏附完全不受影响，因细胞可通过选择素黏附　D. 条件二细胞黏附率升至此前的110%

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6. 研究者用酶解法分离某动物结缔组织，提取液中含有三种大分子：成分X由成纤维细胞分泌，三条α链缠绕形成三股螺旋，在组织中含量最高并提供抗张强度；成分Y为含RGD序列的糖蛋白，可同时结合细胞表面整联蛋白和成分X；成分Z以核心蛋白共价连接多条糖胺聚糖链构成，赋予基质良好的抗压与吸水能力。下列关于三种成分的判断正确的是：A. X为纤连蛋白，Y为胶原蛋白，Z为蛋白聚糖　B. X为胶原蛋白，Y为纤连蛋白，Z为弹性蛋白　C. X为胶原蛋白，Y为纤连蛋白，Z为蛋白聚糖　D. X为弹性蛋白，Y为层粘连蛋白，Z为透明质酸

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7. 某成纤维细胞表面共有 2.0×10⁵ 个整联蛋白分子，可与细胞外基质中的纤连蛋白结合，解离常数 Kd = 1.0×10⁻⁷ mol/L。将细胞置于纤连蛋白浓度为 3.0×10⁻⁷ mol/L 的培养液中，假设整联蛋白总量远小于纤连蛋白量，可视为游离配体浓度不变，且结合服从简单平衡：结合比例 = L/(L+Kd)，其中 L 为纤连蛋白浓度。求：(1) 处于结合态的整联蛋白比例；(2) 结合态整联蛋白的分子数。

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8. 基底膜是特化的细胞外基质薄层，其核心纤维网络由____型胶原构成，该胶原以三维网格状自组装形成网架；层粘连蛋白则通过交联蛋白____（entactin/nidogen）桥联连接到该胶原网络上，共同为上皮组织提供机械支撑和选择性滤过屏障。

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9. 某软骨蛋白聚糖单体由一条核心蛋白和若干条糖胺聚糖（GAG）链构成。已知核心蛋白分子量为2×10^5 Da，每条GAG链平均分子量为2×10^4 Da，整个单体中GAG链的总质量占单体总质量的90%。（1）计算该单体中GAG链的条数n；（2）计算该蛋白聚糖单体的总分子量（Da）；（3）若某组织样品中共提取到该蛋白聚糖纯品4.8×10^-2 g，计算其中核心蛋白的质量（g）。

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10. 某研究小组将同一批成纤维细胞分别接种于两种包被基质上：甲组为纤连蛋白包被，乙组为层粘连蛋白包被。若在两组培养基中同时加入过量的含RGD三肽序列的可溶性短肽，随后检测细胞黏附率，并检测黏附结构中微丝的组装情况。下列关于实验结果的预测及机制解释，正确的是：A. 甲组黏附率显著下降且局部黏附中微丝组装受阻，乙组基本不受影响，因为RGD短肽竞争性结合整联蛋白的胞外配体结合位点　B. 两组黏附率均显著下降，因为层粘连蛋白也含有可被RGD短肽竞争的RGD基序　C. 甲组黏附率不变但微丝组装受阻，因为RGD短肽只阻断整联蛋白胞内区与踝蛋白的结合　D. 甲组黏附率下降而乙组黏附率上升，因为RGD短肽可促进层粘连蛋白与整联蛋白的协同结合

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11. 某单层上皮细胞间紧密连接的封闭索条数 n 与该单层细胞的跨上皮电阻 TER 呈正比，即 TER = k·n（k 为与细胞种类有关的常数）。实验测得：封闭索条数 n=4 时，TER = 320 Ω·cm²。随后在相同培养条件下，claudin 表达上调使封闭索条数增至 n=7；与此同时 occludin 蛋白总量也升高了 50%，但检测表明封闭索条数仍为 7，且未改变 k 值。求：(1) 常数 k；(2) claudin 上调后的 TER。

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12. 某细胞在细胞外基质上的黏附依赖整联蛋白与纤连蛋白RGD序列的结合。研究者用不同浓度纤连蛋白处理细胞，测得黏附率如下：纤连蛋白浓度 1.0×10⁻⁷ mol/L 时黏附率为 50%，浓度为 3.0×10⁻⁷ mol/L 时黏附率显著升高。假设黏附率与整联蛋白占据率 Y = [L]/([L]+Kd) 成正比。据此推断该整联蛋白与纤连蛋白的解离常数 Kd 及 3.0×10⁻⁷ mol/L 时的相对黏附率（以50%时为1倍计）各为多少？A. Kd = 1.0×10⁻⁷ mol/L，相对黏附率为3倍　B. Kd = 1.0×10⁻⁷ mol/L，相对黏附率为1.5倍　C. Kd = 3.0×10⁻⁷ mol/L，相对黏附率为1.5倍　D. Kd = 5.0×10⁻⁸ mol/L，相对黏附率为3倍

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13. 下列哪一组成分均属于动物细胞外基质的主要成分？A. 胶原蛋白、纤连蛋白、蛋白聚糖　B. 肌动蛋白、肌球蛋白、原肌球蛋白　C. 微管蛋白、驱动蛋白、动力蛋白　D. 组蛋白、DNA、RNA

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14. 某成纤维细胞通过整联蛋白（integrin）介导与细胞外基质的黏附。下列关于这种黏附结构的叙述，正确的是：A. 整联蛋白的胞外区直接与微丝结合，胞内区与纤连蛋白的RGD序列结合 B. 黏着斑处整联蛋白胞内区通过黏着斑激酶（FAK）和踝蛋白等连接蛋白与肌动蛋白丝相连，并可启动胞内信号转导 C. 整联蛋白与配体的结合不需要二价阳离子参与，其亲和力不受细胞内信号调控 D. 整联蛋白介导的黏附是刚性静态结构，一旦形成便不能解聚与重建

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15. 动物细胞外基质主要由结构蛋白、黏附蛋白和聚糖类大分子构成。其中以三股螺旋为结构特征、赋予组织抗张强度的是____；介导细胞与基质黏附、含RGD序列的糖蛋白是____；由核心蛋白共价结合大量糖胺聚糖形成、赋予基质抗压能力的是____。

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16. 某上皮组织中，细胞与相邻细胞之间通过由钙黏蛋白介导、胞内经连接蛋白与肌动蛋白丝相连的结构实现机械连接；而细胞与基膜胶原蛋白的黏附则由整合素介导、胞内经斑点连接蛋白与中间纤维相连。前一种锚定连接属于____连接（中文全称），后一种属于____连接（中文全称），二者中主要由中间纤维承担锚定作用的是____（填“前者”或“后者”）。

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17. 某培养细胞间形成的一块间隙连接（通信连接）结构中，共包含 50 个由连接子（connexon）构成的细胞间通道。已知每个连接子由 6 个连接蛋白（connexin）亚基组装而成，每个开放通道的孔径直径约为 1.5 nm。请计算：（1）该间隙连接斑块中连接蛋白亚基的总数；（2）全部通道开放时物质通过的总横截面积（取 π≈3.14，结果保留整数）。

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18. 动物细胞外基质中，含量最高、为组织提供抗张强度的是____；该分子由三条α链相互缠绕形成____螺旋结构。纤连蛋白通过其____序列（氨基酸缩写）被细胞膜上的____受体家族识别，从而介导细胞与基质的黏附。

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19. 某上皮细胞培养体系中，研究者分别用针对纤连蛋白RGD序列的竞争性多肽和阻断整联蛋白胞内区与踝蛋白（talin）结合的抗体处理细胞。两种处理后，细胞在纤连蛋白包被基质上的黏附均显著减弱。若在含RGD竞争性多肽的培养体系中额外加入大量可溶性纤连蛋白片段（含完整RGD及整联蛋白结合位点），细胞黏附可部分恢复；而用阻断抗体处理后再加入该片段，黏附无法恢复。据此推断：可溶性纤连蛋白片段作用的靶点是____，其恢复黏附依赖于____的胞内区与踝蛋白的正常结合。

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20. 紧密连接广泛分布于上皮细胞侧面顶端，相邻细胞膜上的跨膜蛋白（如occludin）颗粒相互对接，排列成封闭索环绕细胞一周，封闭细胞间隙。设某单层柱状上皮细胞顶部横切面近似为圆形，周长为 22 μm，其顶部一圈封闭索上平均每 10 nm 含 1 个跨膜蛋白颗粒对接位点。若实验测得封闭索长度与细胞周长基本相等，且相邻颗粒中心间距均一，估算该细胞顶部一圈封闭索中跨膜蛋白颗粒对接位点的总数（结果用科学记数法表示）。

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21. 下列关于基底膜结构与功能的叙述，正确的是（　） A. 基底膜的核心纤维网络由Ⅰ型胶原构成，赋予其抗张强度 B. 层粘连蛋白主要通过巢蛋白（entactin/nidogen）桥联连接到Ⅳ型胶原网络 C. 基底膜位于上皮细胞游离面，主要起保护分泌作用 D. 基底膜是一种细胞连接结构，由相邻细胞的膜蛋白直接对接形成

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22. 紧密连接（tight junction）位于上皮细胞侧面近顶端处，其跨膜蛋白主要为闭锁蛋白（occludin）和claudin家族，它们通过相邻细胞膜上的对应结构相互结合形成封闭索。请填空：紧密连接最基本的功能是____，即封闭相邻细胞间隙，阻止可溶性物质经细胞间隙直接穿越上皮细胞层；同时它还通过将上皮细胞顶面和侧面的膜蛋白、膜脂分隔开来，维持细胞的____分化。

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23. 某结缔组织样品中含有胶原蛋白（三股螺旋，分子量约300 kDa，由三条相同的α链组成）。取该样品提取到72 mg纯化胶原。（1）计算样品中胶原分子的物质的量（mol）；（2）计算胶原分子个数（阿伏伽德罗常数N_A≈6.02×10^23 /mol）；（3）计算其中含α链的总条数。

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24. 某细胞通过整联蛋白与细胞外基质中的层粘连蛋白结合，解离常数 Kd = 4.0×10⁻⁸ mol/L，结合符合简单平衡 Y = [L]/([L]+Kd)，其中 Y 为受体占据比例，[L] 为游离配体浓度。若要使细胞表面整联蛋白的占据率达到 60%，所需层粘连蛋白浓度应为 Kd 的____倍；此时对应的浓度为____ mol/L。

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25. 下列关于紧密连接（tight junction）结构与功能的叙述，正确的是 A. 其主要跨膜蛋白为闭锁蛋白（occludin）和claudin家族 B. 其主要跨膜蛋白为整合素（integrin）家族 C. 其主要功能是锚定中间纤维、增强细胞机械强度 D. 其分布于上皮细胞侧面近基底面处

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26. 紧密连接位于上皮细胞侧面近顶端处，其主要跨膜蛋白为claudin家族和occludin，二者在相邻细胞膜上颗粒对接形成____，环绕细胞一周封闭细胞间隙。除封闭作用外，紧密连接还阻止膜脂质与膜蛋白在顶面与侧面之间自由扩散，从而维持细胞的极性，这一作用称为____作用。

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27. 某蛋白聚糖单体由一条核心蛋白和100条硫酸软骨素糖胺聚糖链构成。已知核心蛋白分子量为4.0×10^5，每条糖胺聚糖链的平均分子量为2.0×10^4。取该蛋白聚糖样品100 mg，忽略其他组分。（1）计算该蛋白聚糖单体中糖胺聚糖的总质量分数（以百分数表示）；（2）计算100 mg样品中核心蛋白的质量。

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