一 : 结构力学课后习题答案 重庆大学出版社
第1章 绪论（无习题）
第2章 平面体系的几何组成分析习题解答
习题2.1 是非判断题
(1) 若平面体系的实际自由度为零，则该体系一定为几何不变体系。(www.61k.com）( )
(2) 若平面体系的计算自由度W=0，则该体系一定为无多余约束的几何不变体系。( )
(3) 若平面体系的计算自由度W＜0，则该体系为有多余约束的几何不变体系。( )
(4) 由三个铰两两相连的三刚片组成几何不变体系且无多余约束。( )
(5) 习题2.1(5) 图所示体系去掉二元体CEF后，剩余部分为简支刚架，所以原体系为无多余约束的几何不变体系。( )
习题 2.1(5)图
(6) 习题2.1(6)(a)图所示体系去掉二元体ABC后，成为习题2.1(6) (b)图，故原体系是几何可变体系。( )
(7) 习题2.1(6)(a)图所示体系去掉二元体EDF后，成为习题2.1(6) (c)图，故原体系是几何可变体系。(
)
(a)(b)(c)
习题 2.1(6)图
【解】（1）正确。
（2）错误。W?0是使体系成为几何不变的必要条件而非充分条件。
（3）错误。
（4）错误。只有当三个铰不共线时，该题的结论才是正确的。
（5）错误。CEF不是二元体。
（6）错误。ABC不是二元体。
（7）错误。EDF不是二元体。
习题2.2 填空
(1) 习题2.2(1)图所示体系为_________体系。
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习题2.2(1)图
(2) 习题2.2(2)图所示体系为__________体系。［www.61k.com]
习题 2-2(2)图
(3) 习题2.2(3)图所示4个体系的多余约束数目分别为_______、________、__________、__________。
习题 2.2(3)图
(4) 习题2.2(4)图所示体系的多余约束个数为___________。
习题 2.2(4)图
(5) 习题2.2(5)图所示体系的多余约束个数为___________。
习题 2.2(5)图
(6) 习题2.2(6)图所示体系为_________体系，有_________个多余约束。
习题 2.2(6)图
(7) 习题2.2(7)图所示体系为_________体系，有_________个多余约束。
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习题 2.2(7)图
【解】（1）几何不变且无多余约束。［www.61k.com）左右两边L形杆及地面分别作为三个刚片。
（2）几何常变。中间三铰刚架与地面构成一个刚片，其与左边倒L形刚片之间只有两根链杆相联，缺少一个约束。
（3）0、1、2、3。最后一个封闭的圆环（或框）内部有3个多余约束。
（4）4。上层可看作二元体去掉，下层多余两个铰。
（5）3。下层（包括地面）几何不变，为一个刚片；与上层刚片之间用三个铰相联，多余3个约束。
（6）内部几何不变、0。将左上角水平杆、右上角铰接三角形和下部铰接三角形分别作为刚片，根据三刚片规则分析。
（7）内部几何不变、3。外围封闭的正方形框为有3个多余约束的刚片；内部铰接四边形可选一对平行的对边看作两个刚片；根据三刚片规则即可分析。
习题2.3 对习题2.3图所示各体系进行几何组成分析。
(a)
(b)
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(c)(d)
(e)(f)
(g)(h)
(i)(j)
(k)
(l)
习题2.3图
【解】（1）如习题解2.3(a)图所示，刚片AB与刚片I由铰A和支杆①相联组成几何不变的部分；再与刚片BC由铰B和支杆②相联，故原体系几何不变且无多余约束。（www.61k.com］
习题解2.3(a)图
（2）刚片Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ由不共线三铰A、B、（Ⅰ，Ⅲ）两两相联，组成几何不变的部分，如习题解2.3(b)图所示。在此部分上添加二元体C-D-E，故原体系几何不变且无多余约束。
习题解2.3(b)图
（3）如习题解2.3(c)图所示，将左、右两端的折形刚片看成两根链杆，则刚片Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ由不共线三铰（Ⅰ，Ⅱ）、（Ⅱ，Ⅲ）、（Ⅰ，Ⅲ）两两相联，故体系几何不变且无多余约束。
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习题解2.3(c)图
（4）如习题解2.3(d)图所示，刚片Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ由不共线的三铰两两相联，形成大刚片；该大刚片与地基之间由4根支杆相连，有一个多余约束。（www.61k.com）故原体系为有一个多余约束的几何不变体系。
(Ⅰ
习题解2.3(d)图
（5）如习题解2.3(e)图所示，刚片Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组成几何不变且无多余约束的体系，为一个大刚片；该大刚片与地基之间由平行的三根杆①、②、③相联，故原体系几何瞬变。
Ⅱ
习题解2.3(e)图
（6）如习题解2.3(f)图所示，由三刚片规则可知，刚片Ⅰ、Ⅱ及地基组成几何不变且无多余约束的体系，设为扩大的地基。刚片ABC与扩大的地基由杆①和铰C相联；刚片CD与扩大的地基由杆②和铰C相联。故原体系几何不变且无多余约束。
习题解2.3(f)图
（7）如习题解2.3(g)图所示，上部体系与地面之间只有3根支杆相联，可以仅分析上部体系。去掉二元体1，刚片Ⅰ、Ⅱ由铰A和不过铰A的链杆①相联，故原体系几何不变且无多余约束。
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习题解2.3(g)图
（8）只分析上部体系，如习题解2.3(h)图所示。［www.61k.com）去掉二元体1、2，刚片Ⅰ、Ⅱ由4根链杆①、②、③和④相联，多余一约束。故原体系几何不变且有一个多余约束。
习题解2.3(h)图
（9）刚片Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ由不共线三铰A、B、C组成无多余约束的几何不变部分，该部分再与地基由共点三支杆①、②、③相联，故原体系为几何瞬变体系，如习题解2.3(i)图所示。
习题解2.3(i)图
（10）刚片Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ由共线三铰两两相连，故体系几何瞬变，如习题解2-3(j)图所示。
( , )ⅡⅢ
习题解2.3(j)图
（11）该铰接体系中，结点数j=8，链杆（含支杆）数b=15 ，则计算自由度
W?2j?b?2?8?15?1?0
故体系几何常变。
（12）本题中，可将地基视作一根连接刚片Ⅰ和Ⅱ的链杆。刚片Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ由共线的三个铰两两相联，如习题解2.3(l)图所示。故原体系几何瞬变。
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习题解2.3(l)图
第3章 静定结构的内力分析习题解答
习题3.1 是非判断题
(1) 在使用内力图特征绘制某受弯杆段的弯矩图时，必须先求出该杆段两端的端弯矩。[www.61k.com]（ ）
(2) 区段叠加法仅适用于弯矩图的绘制，不适用于剪力图的绘制。（ ） (3) 多跨静定梁在附属部分受竖向荷载作用时，必会引起基本部分的内力。（ ） (4) 习题3.1(4)图所示多跨静定梁中，CDE和EF部分均为附属部分。（ ）
习题3.1(4)图
(5) 三铰拱的水平推力不仅与三个铰的位置有关，还与拱轴线的形状有关。（ ） (6) 所谓合理拱轴线，是指在任意荷载作用下都能使拱处于无弯矩状态的轴线。 （ ） (7) 改变荷载值的大小，三铰拱的合理拱轴线形状也将发生改变。 （ ） (8) 利用结点法求解桁架结构时，可从任意结点开始。 （ ）
【解】（1）正确；
（2）错误； （3）正确；
（4）正确；EF为第二层次附属部分，CDE为第一层次附属部分；
（5）错误。从公式FH?MC/f可知，三铰拱的水平推力与拱轴线的形状无关；
（6）错误。荷载发生改变时，合理拱轴线将发生变化； （7）错误。合理拱轴线与荷载大小无关；
（8）错误。一般从仅包含两个未知轴力的结点开始。
习题3.2 填空
(1)习题3.2(1)图所示受荷的多跨静定梁，其定向联系C所传递的弯矩MC的大小为______；截面B的弯矩大小为______，____侧受拉。
P
习题3.2(1)图
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(2) 习题3.2(2)图所示风载作用下的悬臂刚架，其梁端弯矩MAB=______kN·m，____侧受拉；左柱B截面弯矩MB=______kN·m，____侧受拉。［www.61k.com)
习题3.2(2)图
(3) 习题3.2(3)图所示三铰拱的水平推力FH等于 。
习题3.2(3)图
(4) 习题3.2(4)图所示桁架中有根零杆。
习题3.2(4)图
【解】（1）MC = 0；MC = FPl，上侧受拉。CDE部分在该荷载作用下自平衡；
（2）MAB=288kN·m，左侧受拉；MB=32kN·m，右侧受拉； （3）FP/2；
（4）11（仅竖向杆件中有轴力，其余均为零杆）。
习题3.3 作习题3.3图所示单跨静定梁的M图和FQ图。
P
(a)
(b)
q
(c) (d)
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2
(e) (f)
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习题3.3图
解】
C
D
M图 （单位：kN·m） Fa
a
M图 ql2 M图
M图 1.5qa2
qa2 M图
FQ图（单位：kN）
(a)
5FP
FQ图
(b)
ql
FQ图
(c)
P
FQ图
(d)
2qa
FQ图
(e)
【
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M图 （单位：kN·m）
FQ图（单位：kN）
(f)
习题3.4 作习题3.4图所示单跨静定梁的内力图。（www.61k.com]
(a)
(b)
m
习题3.4图
(c) (d)
【解】
(a)
M图 （单位：kN·m） FQ图（单位：kN）
(b)
M图 （单位：kN·m） FQ图（单位：kN）
M图 （单位：kN·m） FQ图（单位：kN）
(c)
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M图 （单位：kN·m） FQ图（单位：kN）
(d)
习题3.5 作习题3.5图所示斜梁的内力图。（www.61k.com]
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习题3.5图
【解】
M图 （单位：kN·m） FQ图（单位：kN） FN图（单位：kN）
习题3.6 作习题3.6图所示多跨梁的内力图。
(a)
(b)
A
(c)
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(d) 习题3.6图
【解】
D
M图 （单位：kN·m） FQ图（单位：kN）
(a)
21
M图 （单位：kN·m） FQ图（单位：
kN）
(b)
A
M图（单位：kN·m）
A
FQ图（单位：kN）
(c)
M图（单位：kN·m）
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FQ图（单位：kN）
(d)
习题3.7 改正习题3.7图所示刚架的弯矩图中的错误部分。（www.61k.com］
(a)
(d)
【解】
(a)
(b)
(c)
(e) (f)
习题3.7图 (b)
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(c)
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(d) (e) (f)
习题3.8 作习题3.8图所示刚架的内力图。[www.61k.com）
(a) (d) 【解】
M图 （单位：kN·m） M图 （单位：kN·m）
(b) (c)
(e) (f)
习题3.8图
FQ图（单位：kN） FN图（单位：kN）
(a)
FQ图（单位：kN） FN图（单位：kN）
(b)
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M图 （单位：kN·m） FQ图（单位：kN） FN图（单位：kN）
(c)
(d)
M图 FQ图 FN图
3.5
M图 （单位：kN·m） FQ图（单位：kN） FN图（单位：kN）
(e)
FP
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(f)
M图 FQ图 FN图
习题3.9 作习题3.9图所示刚架的弯矩图。（www.61k.com)
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(a) (b) (c)
(d) (e)
(f)
(g) (h) (i)
习题3.9图
【解】
P
1
(a) (b) （单位：kN·m） (c)（单位：kN·m）
(d) (e) (f)（单位：kN·m）
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a
FP
(g) （单位：kN·m） (h) (i) （单位：kN·m）
习题3.10 试用结点法求习题3.10图所示桁架杆件的轴力。(www.61k.com)
P
(a) (b)
习题3.10图
【解】 (1)
提示：根据零杆判别法则有：FN13?FN43?0；根据等力杆判别法则有：FN24?FN46。然后分别对结点2、3、5列力平衡方程，即可求解全部杆件的内力。 (2)
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提示：根据零杆判别法则有：FN18?FN17?FN16?FN27?FN36?FN45?0；根据等力杆判别法则有：FN12?FN23?FN34；FN78?FN76?FN65。（www.61k.com）然后取结点4、5列力平衡方程，即可求解全部杆件的内力。
习题3.11 判断习题3.11图所示桁架结构的零杆。
P
(a) (b)
习题3.11图 (c)
【解】
P(a) (b)
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(c)
提示：(c)题需先求出支座反力后，截取Ⅰ.Ⅰ截面以右为隔离体，由
?M
3
?0，可得
FN12?0，然后再进行零杆判断。［www.61k.com］
习题3.12 用截面法求解习题3.12图所示桁架指定杆件的轴力。
(a)
(b)
(c) (d)
习题3.12图
【解】 (1) FNa??
31FP；FNb?FP；FNc?FP 222
提示：截取Ⅰ.Ⅰ截面可得到FNb、FNc；根据零杆判断法则，杆26、杆36为零杆，则通过截取Ⅱ.Ⅱ截面可得到FNa。
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(2) FNa?
0；FNbP；FNc?0
提示：截取Ⅰ.Ⅰ截面可得到FNb；由结点1可知FNa?0；截取Ⅱ.Ⅱ截面，取圆圈以内为脱离体，对2点取矩，则FNc?0。（www.61k.com)
Ⅰ
(3) FNa??12kN；FNb?
1028kN；FNc?kN 33
提示：先计算支座反力。取Ⅰ.Ⅰ截面以左为脱离体，由得FNc；再取结点A为脱离体，由
?M
A
?0，得FNa；由?MB?0，
?F
y
?0，得FNb。
N=FNc
(4) FNa??5.66kN；FNb??1.41kN；FNc??8kN
提示：先计算支座反力。取Ⅰ.Ⅰ截面以左为脱离体，将FNa移动到2点，再分解为x、y的分力，由
?M
1
?0，得Fya??4kN，则FNa??5.66kN；
取Ⅱ.Ⅱ截面以左为脱离体，由
?F
y
?0，得Fyb??1kN，则FNb??1.41kN；
取Ⅲ.Ⅲ截面以右为脱离体，注意由结点4可知FN34?0，再由
?M
1
?0，得FNc??8kN。
习题3.13 选择适当方法求解习题3.13图所示桁架指定杆件的轴力。
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(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
(g) (h)
习题3.13图
【解】
(1) FNa?FP；FNb?0；FNc?0。［www.61k.com） 提示：由
?M
4
?0，可得F6y?0。则根据零杆判别原则，可知FNb?FNc?0。根据结点
5和结点2的构造可知，FN23?FN35?0，再根据结点3的受力可知FNa?FP。
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(2) FNa?12.73kN；FNb?18.97kN；FNc??18kN。[www.61k.com] 提示：先计算支座反力。取Ⅰ.Ⅰ截面以左为脱离体，由取B结点为脱离体，由
?M?0，可得F?12.73kN；
；由?F?0，可得F??18kN；
A
Na
?F
y
得FNBD??127.3kN?0，
xNc
取Ⅱ.Ⅱ截面以右为脱离体，由
?M
C
?0，可得FNb?18.97kN。
FNc
NBD
(3) FNa?0；FNb?
FP；FNc?FP。 提示：先计算支座反力。取Ⅰ.Ⅰ截面以左为脱离体，由
?F
y
?0，可得FNa?0；由
?M
3
?0，可得FN12?FP/3；由?Fx?0，可得FN34??FP/3；
x
Nb； Nc。注意
?F?0，可得F
取结点A为脱离体，由?F?0，可得F
取结点3为脱离体，由
x
FN1A?FN12。
N34
1A
(4) FNa?
?1FP；FNb?FP；FNc?0。 33
提示：先计算支座反力。取Ⅰ.Ⅰ截面以上为脱离体，由取Ⅱ.Ⅱ截面以右为脱离体，由
?M
1
?0，可得FNa；
?F
y
?0，可得FNb；
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取Ⅲ.Ⅲ截面以右为脱离体，注意由结点B可知FNBC?0，再由
?M
3
?0，得FNc。(www.61k.com]
(5) FNa?FP；FNb?P。
提示：根据求得的支反力可知结构的受力具有对称性，且结点A为K形结点，故可判别零杆如下图所示。再取结点B为脱离体，由由
?F
y
?0，可得FNb?FNBC?P；
?F
x
?0，可得FNa?FP。
(6) FNa?0；FNb?FP/2；FNac?0。 提示：原结构可分为以下两种情况的叠加。
1
对于状态1，由对称性可知，FRB?0，则根据零杆判别法则可知FNa?0。
取Ⅰ.Ⅰ截面以右为脱离体，由
?M
D
1
?0，可得FNb?0；
1
根据E、D结点的构造，根据零杆判别法则，可得FNc?0。
对于状态2，根据零杆判别法则和等力杆判别法则，易得到： FNa?0；FNb?FP/2；FNc?0。将状态1和状态2各杆的力相加，则可得到最终答案。
222
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FPFPFPFPF
状态1 状态2 (7) FNa?0；FNb?0；FNc??40/3kN。［www.61k.com] 提示：先计算支座反力。
取Ⅰ.Ⅰ截面以右为脱离体，将FNa移动到B点，再分解为x、y的分力，由得Fya?0，则FNa?0；
根据结点B的构造和受力，可得FNb?0； 取结点C为脱离体，可得FNc??40/3kN。
?M
A
?0，可
(8) FNa??25kN；FNb?0；FNc?20kN。
提示：根据整体平衡条件，可得FHB?0；则该结构可视为对称结构承受对称荷载作用，而结点D为K形结点，则可得FNb?0；根据E、C结点进一步可判断零杆如下图所示。取结点F为脱离体，由
?F
y
?0，可得FNa??25kN；由?Fx?0，可得FNc?20kN。
习题3.14求解习题3.14图所示组合结构链杆的轴力并绘制梁式杆的内力图。
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(a)
(b)
(c)
习题3.14图
【解】
(1)提示：首先计算支反力。(www.61k.com)再沿铰C和FG杆将原结构切开，取某部分为脱离体，可计算得到FNFG，然后取结点F为脱离体，可计算得到FNFB和FNFA，最后取ABC为脱离体可求得FNAC和铰C传递的剪力。
M图 （单位：kN·m）
FQ图（单位：kN）
30
FN图（单位：kN）
(2) 提示：取DEF为脱离体，由由
?F
x
由?ME?0，可得FNDA?qa；?0，可得FNDB?0；
?F
y
?0，可得FNEB??2qa。
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2
qa
M图 FQ图 FN图
(3) 提示：由整体平衡，可得FHF?0，则原结构可化为以下状态1和状态2的叠加。［www.61k.com］
对于状态1，利用对称性可知铰结点传递的剪力为0，即FQC?0，然后取ABC为隔离体，由
?M
A
?0，可得FNBF?P/2；取F结点为隔离体，可得FyF?FP，然后
考虑到对称性并对整体结构列方程
?F
y
?0，可得FyA?FyE?0。
对于状态2，利用对称性并考虑结点F的构造和受力，可得FNBF?FNDF?0；然后取ABC为隔离体，由
?M
C
可得FyA?FP/4(?)；则根据对称性，可知FyE?FP/4(?)。 ?0，
最后将两种状态叠加即可得到最终结果。
状态1 状态2
FP
FPM图 FQ图 FN图
习题3.15求习题3.15图所示三铰拱支反力和指定截面K的内力。已知轴线方程
y?
4f
x(l?x)。 2l
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习题3.15图
【解】
FHA?FHB?16kN;FVA?8kN(?);FVB?24kN(?) MK??15kN?m;FQK?1.9kN;FNK??17.8kN
习题3.16求习题3.16(a)图所示三铰拱支反力和(b)图中拉杆内力。（www.61k.com］
q
习题3.16图
(a) (b)
【解】
(1) FVA?FVB?qr；FHA?FHB?0
结构和荷载具有对称性，则FVA、FVB等于半个拱荷载的竖向分量：
?
FVA=FVB??2qrd??cos??qr
再取左半拱为隔离体，由?MC?0，可得
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?
2
qr?r?FH?r??0qrd??sin??0，则FH?0
(2) FVA?5kN(?)；FVB?5kN(?)；FNDE?15kN(拉力)
习题3.17 求习题3.17图所示三铰拱的合理拱轴线方程，并绘出合理拱轴线图形。
习题3.17图
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M0(x)【解】由公式y(x)?可求得 FH
?5x0?x?4m?4?1? y???x?64m?x?8m4??1?32??x?22x?48?8m?x?12m?8?2???
习题3.18 试求习题3.18图所示带拉杆的半圆三铰拱截面K的内力。（www.61k.com］
习题3.18图
【解】
MK?44kN?m；FQK??4.7kN；FNK?3.12kN
提示：取下图所示脱离体进行计算。
5KN
在图示坐标系下，拱轴线方程为(x?10)2?y2?102。则截面K处切线斜率为：
tan??y'
x?2?4 3
由AK段的平衡条件，即可求得截面K的内力。
第4章 静定结构的位移计算习题解答
习题4.1 是非判断题
(1) 变形体虚功原理仅适用于弹性体系，不适用于非弹性体系。（ ）
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(2) 虚功原理中的力状态和位移状态都是虚设的。［www.61k.com）（ ）
(3) 功的互等定理仅适用于线弹性体系，不适用于非线弹性体系。（ ）
(4) 反力互等定理仅适用于超静定结构，不适用于静定结构。（ ）
(5) 对于静定结构，有变形就一定有内力。（ ）
(6) 对于静定结构，有位移就一定有变形。（ ）
(7) 习题4.1(7)图所示体系中各杆EA相同，则两图中C点的水平位移相等。（ ）
(8) MP图，图如习题4.1(8)图所示，EI=常数。下列图乘结果是正确的：
12ql2l(??l)? EI384 （ ）
(9) MP图、图如习题4.1(9)图所示，下列图乘结果是正确的：
11(A1y01?A2y02)?A3y03 EI1EI2 （ ）
(10) 习题4.1(10)图所示结构的两个平衡状态中，有一个为温度变化，此时功的互等定理不成立。（ ）
(a)
习题 4.1(7)图
q
(b)
(a)MP图(a)MP图
(b) (b) 习题 4.1(8)图 习题 4.1(9)图
结构力学课后答案 结构力学课后习题答案 重庆大学出版社
P
(a)
习题 4.1(10)图
【解】（1）错误。（www.61k.com）变形体虚功原理适用于弹性和非弹性的所有体系。
（2）错误。只有一个状态是虚设的。 （3）正确。
（4）错误。反力互等定理适用于线弹性的静定和超静定结构。
（5）错误。譬如静定结构在温度变化作用下，有变形但没有内力。
（6）错误。譬如静定结构在支座移动作用下，有位移但没有变形。
（7）正确。由桁架的位移计算公式可知。
（8）错误。由于取y0的图为折线图，应分段图乘。
（9）正确。
（10）正确。
习题4.2 填空题
(1) 习题4.2(1)图所示刚架，由于支座B下沉?所引起D点的水平位移?DH
(2) 虚功原理有两种不同的应用形式，即位移的是_______原理。
(3) 用单位荷载法计算位移时，虚拟状态中所加的荷载应是与所求广义位移相应的。
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(4) 图乘法的应用条件是：且MP与图中至少有一个为直线图形。
(5) 已知刚架在荷载作用下的MP图如习题4.2(5)图所示，曲线为二次抛物线，横梁的抗弯刚度为2EI，竖杆为EI，则横梁中点K的竖向位移为________。
(6) 习题4.2(6)图所示拱中拉杆AB比原设计长度短了1.5cm，由此引起C点的竖向位移为________；引起支座A的水平反力为________。
(7) 习题4.2(7)图所示结构，当C点有FP=1(↓)作用时，D点竖向位移等于??(↑)，当E点有图示荷载作用时，C点的竖向位移为
(8) 习题4.2(8)图（a）所示连续梁支座B的反力为FRB?11(?)，则该连续梁在支座B16
下沉?B=1时（如图（b）所示），D点的竖向位移?D
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习题 4.2(1)图 习题 4.2(5)图
M=1
习题 4.2(6)图 习题 4.2(7)图
(b)
(a)
习题 4.2(8)图
【解】（1）
?
3
(?)。(www.61k.com）根据公式Δ???Rc计算。
（2）虚位移、虚力；虚力 。 （3）广义单位力。
（4）EI为常数的直线杆。 （5）
48.875
(?)。先在K点加单位力并绘图，然后利用图乘法公式计算。 EI
（6）1.5cm?；0。C点的竖向位移用公式Δ??N?l计算；制造误差不会引起静定结构产生反力和内力。
（7）
?
a
(?)。由位移互等定理可知，C点作用单位力时，E点沿M方向的位移为
?21??
?
a
。则E点作用单位力M=1时，C点产生的位移为?12??
?
a
。
（8）
11
(?)。对（a）、（b）两个图示状态，应用功的互等定理可得结果。 16
习题4.3 分别用积分法和图乘法求习题4.3图所示各指定位移?CV。EI为常数。 【解】1）求?CV
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（a）
P
M（b） P图
习题4.3(1)图
（c
（1） 积分法
绘MP图，如习题4.3（1）(b)图所示。（www.61k.com)在C点加竖向单位力FP=1，并绘M图如习题4.3（1）(c)图所示。由于该两个弯矩图对称，可计算一半，再将结果乘以2。
AC段弯矩为
M?
则
11
x，MP?FPx 22
?CV?2??
（2） 图乘法
l/2
FPl3111
?x?FPxdx?(?) EI2248EI
?CV
2)求?CV
FPl311FPll2l
?2???????(?)
EI2423448EI
（1） 积分法
M（b） m）P图（kN·
（c
习题4.3(2)图
绘MP图，如习题4.3（2）(b)图所示。在C点加竖向单位力并绘M图，如习题4.3（2）(c)图所示。以C点为坐标原点，x轴向左为正，求得AC段（0≤x≤2）弯矩为
M?x，MP?10?(x?2)2
则
?CV??
（2） 图乘法
2
1680
x?10?(x?2)2dx?(?) EI3EI
由计算位移的图乘法公式，得
?CV?
1
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EI
2112?1?680
?160?2??2??40?2??2??10?2?1?(?) ??232333EI??
结构力学课后答案 结构力学课后习题答案 重庆大学出版社
3)求?CV
（a）
（c
P=ql/2M（b） P图2
习题4.3(3)图
（1） 积分法
绘MP图，如习题4.3（3）(b)图所示。（www.61k.com)在C点加竖向单位力并绘M图，如习题4.3（3）(c)图所示。根据图中的坐标系，两杆的弯矩（按下侧受拉求）分别为 AB杆
1ql1M??x，MP?x?qx2
242
CB杆
M?x，MP?
则
ql
x 2
?CV
1?EI
1?ql12?1?x?x?qxdx???02?2EI?4?
l
?
l/2
qlql4
x?xdx?(?)
224EI
（2）图乘法
?CV
1?1ql22l2ql21l1ql2l2l?ql4
??l????l??????????(?) ??EI?2432382224232?24EI
M（b） P图
4)求?A
（a）
（c
习题4.3（4）图
（1）积分法
绘MP图，如习题4.3（4）(b)图所示。在A点加单位力偶并绘M图，如习题4.3（4）
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(c)图所示。(www.61k.com］以A为坐标原点，x轴向右为正，弯矩表达式（以下侧受拉为正）为
M?1?
则
131x，MP?qlx?qx2 3l22
3lMMMMPP
?CV??x??x
02l2EIEI2l1?3l1?1??312?1??1?x?qlx?qxdx?1?????2lEI?02EI?2?3l??2??3l
2l
1??3?
x???qlx?qx2?dx
2??2?
?
5
ql3（ ） 8EI
（2） 图乘法
由计算位移的图乘法公式，得
?A?
?112?1?1??211?22
?ql?2l????1??2l?ql??1???????233332???3?2?? 1?12121211?2
??ql?l????l?ql???
EI?2333832??
5
ql3（ ） 8EI
12EI
?
习题4.4 分别用积分法和图乘法求习题4.4(a)图所示刚架C点的水平位移?CH。已知EI=常数。
ql24.4图 【
M
矩用xCD杆
(b)MP图
AB杆
(a)(c)1
M?x，MP?qlx?qx2
2
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代入公式计算，得
?CH??
2）图乘法
l13111
ql4(?) ?x?qlxdx???x?(qlx?qx2)dx?
0EI0EI8EI22l
?CH
1?1ql222ql2l?3???l?l?2??l???ql4(?) ??EI?223382?8EI
习题4.5 习题4.5(a)图所示桁架各杆截面均为A=2×10?3m2，E=2.1×108kN/m2，FP=30kN，d=2m。（www.61k.com）试求C点的竖向位移FP?CV。
FPE
2
DFP
?3FP
FP
√2
2FP
E?2√22FP
√2P
F
P
(a)
C
B
(b) F
NP图
(b) FNP图
D
?1
1√2d
1√2d
d?√2?1
02102/√√2/2?dA0.5C
1d1
N（c √2d
（ c ） 图 F N 习题 4.5图 FN（d） 图
1√2d1d
1√2d
00
FN（d） 图
【解】绘FNP图，如习题4.5(b)图所示。
在C点加竖向单位力，并绘N图，如习题4.5(c)图所示。 由桁架的位移计算公式Δ?
?
NFNP
l，求得 EA
?CV?
Pd?2.64mm(?) 习题4.6 分别用图乘法计算习题4.3和习题4.4中各位移。（见以上各题） 习题4.7 用图乘法求习题4.7（1）、（2）、（3）、（4）图所示各结构的指定位移。EI为常数。
【解】
1）求?CV
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（a）
M（b） P图（c
习题 4.7（1）图
绘MP图，如习题4.7（1）(b)图所示；在C点加竖向单位力，并绘图，如习题4.7
（1）(c)图所示。（www.61k.com）
由计算位移的图乘法公式，得
?CV??11?12???2?1?34q?5??7??4??16q?5??7??4??
????23?23??AB?3?3?
1?11221123? ??
ql?l??4??ql?l??4??EI?223324?BC
?2354q(?)3EI1EI
2）求?D
2ql2
（a）M（b） P图（c2ql2
ql
习题 4.7（2）图
绘MP和图，分别如习题4.7（2）(b)、(c)图所示。
由计算位移的图乘法公式，得
?D?
?11?132172?1??ql?ql??1?2EI2?88EI?13ql3（ ） 12EI112l??12ql?l?1??ql??1? ?382??8
3）求A、B两截面的相对转角?AB
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q
2
（a）
M（b） P图
（c
习题 4.7（3）图
绘MP和图，分别如习题4.7（3）(b)、(c
)图所示。(www.61k.com］ 由计算位移的图乘法公式，得
?AB?
?
1?121?
???2ql2?l??ql2?l??1 2EI?238?11
ql3（
） 24EI
4）求C、
D两点间的相对线位移?CD及铰C左右两侧截面C1、C2之间的相对转角?C1C2
（a）
（cM（b） P图
（c
习题 4.7（4）图
绘MP图，如习题4.7（4）(b)图所示。分别加一对单位力和单位力偶，并绘图，如习题4.7（4）(c)、(d)图所示。
由计算位移的图乘法公式，得
?CD?
1?11?1 ???FPl?l??EI?22?3
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Pl3?(??) 24EI
?CC?
12
1?111????1?l??FPl??2 EI?232?1
FPl2（ ） 6EI
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?
习题4.8 求习题4.8(a)图所示刚架A、B两点间水平相对位移，并勾绘变形曲线。(www.61k.com)已知EI=常数。
/24
(b)MP图
(c)(d)变形曲线
习题 4.8图
【解】绘MP和图，分别如习题4.8(b)、(c)图所示。则
?AB?
12l212l??112l4l
?ql????2?ql?l???ql?l??252242382??424?
4ql
??(??)
60EI
1EI
变形曲线如习题4.8(d)图所示，需注意图中A、B两点以上为直线。 习题4.9 习题4.9(a)图所示梁的EI=常数，在荷载FP作用下，已测得截面B的角位移为0.001rad（顺时针），试求C点的竖向位移。
(a)
(c)
(b)MP图
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习题 4.9图
【解】绘MP图，在B点加单位力偶并绘M图，分别如习题4.9(b)、(c)图所示。[www.61k.com]图乘得
?B?
令?B?0.001，得FP?3FP EI0.001EI。 3
下面求?CV（在MP图中令FP?1即为对应之图）：
?CV?1
EI212?27FP?1?3F?3??3??3F?6??3???9mm(?) PP?2323EI??
习题4.10 习题4.10(a)图所示结构中，EA=4×105kN，EI=2.4×104kN·m2。为使D点竖向位移不超过1cm，所受荷载q最大能为多少？
F M（b） P图、NP图（cN图
习题 4.10图
【解】绘梁杆的MP图、桁杆的FNP图，如习题4.10(b) 图所示。
在D点加竖向单位力，绘梁杆的图、桁杆的N图，如习题4.10(c)图所示。 由组合结构的位移计算公式，求得?DV为
?DV?2213??1?2q?4??2??4?2q?1??2?2q??2??23334??
1 ? ?1.5q?(?0.5)?3?7.5q?2.5?5?EA
2q183 ??qEI2EA1EI
令?DV?0.01，解得
q?32.04kN/m
即q不超过32.04kN/m时，D点竖向位移不超过1cm。
习题4.11 试计算由于习题4.11(a)图所示支座移动所引起C点的竖向位移?CV及铰B两侧截面间的相对转角?B1B2。
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（a）
R2=3
（b）
R2
习题 4.11图
【解】在C点加一竖向单位力，求出支座移动处的反力，如习题4.11(b) 图所示。(www.61k.com）则
?CV???Rc??(?1?0.01a?3a?0.02)?0.07a(?)
在铰B两侧截面加一对单位力偶，求出支座移动处的反力，如习题4.11(c) 图所示。则
?BB?0
12
习题4.12 习题4.12(a)、(b)图所示刚架各杆为等截面，截面高度h=0.5m，??=10?5，刚架内侧温度升高了
40℃，外侧升高了10℃。试求：
图（a）中A、B间的水平相对线位移?AB。 图（b）中的B点的水平位移?BH。
(a)
(b)（cN图
（dN图
习题 4.12图
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【解】1）求图（a）中?AB
在A、B两点加一对单位力，绘图和N图，如习题4.12(c) 图所示。(www.61k.com）按如下公式计算?AB
?AB??
互抵消，故?AB?0。
2）求图（b）中的?BH ??th?dx???tl 0N因AC，BD杆两侧温度均升高了40℃，对上式无影响。其他四边代入上式计算结果相
在B点加一水平单位力，绘图和N图，如习题4.12(d) 图所示。
?BH???(40?10)1
h??4?4?2???210?40?1?4?2?0.0116m(?) 2
习题4.13 由于制造误差，习题4.13(a)图所示桁架中HI杆长了0.8cm，CG杆短了0.6cm，试求装配后中间结点G的水平偏离值?GH。
(b)
习题 4.13图
【解】在G点加一水平单位力，解出HI，CG杆的轴力N，如习题4.13(b)图所示。则
?GH??N?l?(0.8?1?0.5?0.6)?1.1cm(?)
习题4.14 求习题4.14(a)图所示结构中B点的水平位移?BH。已知弹性支座的刚度系数k1=EI/l，k2=2EI/l3。
（a）=qllM（b） P图（c
习题 4.14图
【解】（1）绘MP图，并求支反力FR，如习题4.14(b)图所示。
（2）在B点加一水平单位力，绘图，并求支反力R，如习题4.14(c)图所示。
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（3）由公式Δ?
PRFR
ds???EI?k，得
?BH
1122l4ql42
??ql?l?l??l?ql?(?) EI23EI3EI
第5章 力法习题解答
习题5.1 是非判断题
（1）习题5.1(1)图所示结构，当支座A发生转动时，各杆均产生内力。［www.61k.com)（ ）
习题5.1(1)图 习题5.1(2)图
（2）习题5.1(2)图所示结构，当内外侧均升高t1℃时，两杆均只产生轴力。（ ） （3）习题5.1(3)图(a)和(b)所示两结构的内力相同。（ ）
q
(a)
(b)q
习题5.1(3)图
（4）习题5.1(3)图(a)和(b)所示两结构的变形相同。（ ）
【解】（1）错误。BC部分是静定的附属部分，发生刚体位移，而无内力。 （2）错误。刚结点会沿左上方发生线位移，进而引起所连梁柱的弯曲。 （3）正确。两结构中梁两跨的抗弯刚度比值均为1:1，因此两结构内力相同。 （4）错误。两结构内力相同，但图(b)结构的刚度是图(a)的一倍，所以变形只有图(a)的一半。
习题5.2 填空题
（1）习题5.2(1) 图(a)所示超静定梁的支座A发生转角?，若选图(b)所示力法基本结构，则力法方程为_____________，代表的位移条件是______________，其中?1c =_________；若选图(c)所示力法基本结构时，力法方程为____________，代表的位移条件是______________，其中?1c=_________。
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(a)
(b)
(c)
习题5.2(1)图
（2）习题5.2(2)图(a)所示超静定结构，当基本体系为图(b)时，力法方程为____________________，?1P=________；当基本体系为图(c)时，力法方程为____________________，?1P=________。（www.61k.com］
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q
(a)
(b)
(c)
习题5.2(2)图
（3）习题5.2(3)图(a)所示结构各杆刚度相同且为常数，AB杆中点弯矩为________，____侧受拉；图(b)所示结构MBC =________，____侧受拉。
q
(b)
(a)
习题5.2(3)图
（4）连续梁受荷载作用时，其弯矩图如习题5.2(4)图所示，则D点的挠度为________，位移方向为____。
习题5.2(4)图
【解】（1）?11X1??1c?0，沿X1的竖向位移等于零，－2l??；?11X1??1c??，沿X1的转角等于??，0。
X1ql3q5ql4（2）?11X1??1P??，?；?11X1??1P?0，。 ?
k24EI2k8EI
结构力学课后答案 结构力学课后习题答案 重庆大学出版社
Mql2
（3），下侧；，下侧。[www.61k.com］可利用对称性简化计算。
28
52（4），向下。选三跨简支梁作为基本结构，在其上D点加竖向单位力并绘图，
EI
图乘即可。
习题5.3 试确定习题5.3图所示结构的超静定次数。
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
习题5.3图
【分析】结构的超静定次数等于其计算自由度的绝对值，或者使用“解除多余约束法”直接分析。
【解】（a）1；（b）2；（c）5；（d）3；（e）4；（f）1。
习题5.4 用力法计算习题5.4图所示各超静定梁，并作出弯矩图和剪力图。
(1)
(2)(3)
习题5.4图
【解】（1）原结构为1次超静定结构。选取基本体系如习题解5.4(1)图(a)所示，基本方程为?11X1??1P?0。系数和自由项分别为
?11?
4
，?1P??54
EIEI
解得X1?13.5kN?m。弯矩图和剪力图分别如习题解5.4(1)图(d)和(e)所示。
结构力学课后答案 结构力学课后习题答案 重庆大学出版社
(a) 基本体系
(c)
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MP图
(b)1图
(d)M图(kN·m)
(e)FQ图(kN)
习题解5.4(1)图
（2）原结构为1次超静定结构。[www.61k.com]选取基本体系如习题解5.4(2)图(a)所示，基本方程为
?11X1??1P?0。系数和自由项分别为
5FPl33l3
，?1P?? ?11?
12EI2EI
解得X1?
5
FP。弯矩图和剪力图分别如习题解5.4(2)图(d)和(e)所示。 18(a) 基本体系
(b)1图
4
lP
(c)MP图13P
(e)FQ图
(d)M图
习题解5.4(2)图
（3）原结构为1次超静定结构。选取基本体系如习题解5.4(3)图(a)所示，基本方程为
?11X1??1P?0。系数和自由项分别为
FPl2l
，?1P? ?11?
12EI3EI
1
解得X1??FPl。弯矩图和剪力图分别如习题解5.4(3)图(d)和(e)所示。
4
结构力学课后答案 结构力学课后习题答案 重庆大学出版社
(a) 基本体系
(b)1图
lP
(c)MP图
(d)M图
P
(e)FQ图
习题解5.4(3)图
习题5.5 用力法计算习题5.5图所示各超静定刚架，并作出内力图。（www.61k.com)
(1)(2)(3)
习题5.5图
【解】（1）原结构为1次超静定结构。选取基本体系如习题解5.5(1)图(a)所示，基本方程为?11X1??1P?0。系数和自由项分别为
5l3
，?1P?0 ?11?6EI
解得X1?0。内力图分别如习题解5.5(1)图(d)~(f)所示。
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(a) 基本体系
(b)1图(c)MP图
(d)(e)Q(f)FN图
习题解5.5(1)图
（2）原结构为1次超静定结构。[www.61k.com）选取基本体系如习题解5.5(2)图(a)所示，基本方程为
?11X1??1P?0。系数和自由项分别为
ql34l
， ?1P???11?3EI12EI
ql2
解得X1?。内力图分别如习题解5.5(2)图(d)~(f)所示。
16
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(a) 基本体系
(b)1图
(c)MP图
ql2(d)M图
(e)FQ图
(f)FN图
习题解5.5(2)图
（3）原结构为2次超静定结构。选取基本体系如习题解5.5(3)图(a)所示，基本方程为
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???11X1??12X2??1P?0
?
???21X1??22X2??2P?0
系数和自由项分别为
?11?
250
，?12??21?0，?22?608，?1P?625，?2P?2000
EI3EI3EI3EI
解得X1??7.5kN，X2??3.29kN。（www.61k.com]内力图分别如习题解5.5(3)图(e)~(g)所示。
(a) 基本体系
m)(d)MP图(kN·
(e)M图(kN·m)
(f)FQ图(kN)
(b)1图
(c)2图
N
习题解5.5(3)图
习题5.6 用力法计算习题5.6图所示各结构，并作出弯矩图。
(2)
(3)
习题5.6图
【解】（1）原结构为1次超静定结构。选取基本体系如习题解5.6(1)图(a)所示，基本方
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程为?11X1??1P?0。［www.61k.com]系数和自由项分别为
?11?
48
，?1P?0 3EI
解得X1?0。弯矩图如习题解5.6(1)图(d)所示。
(a) 基本体系
(b)1图
1
m)(c)MP图(kN·
(d)M图(kN·m)
习题解5.6(1)图
（2）原结构为1次超静定结构。选取基本体系如习题解5.6(2)图(a)所示，基本方程为
?11X1??1P?0。系数和自由项分别为
?11?
14
，?1P?20
3EI3EI
解得X1??
10
。弯矩图如习题解5.6(2)图(d)所示。
7
(a) 基本体系
(b)1图
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(c)MP图(kN·m)
(d)M图(kN·m)
习题解5.6(2)图
（3）原结构的静定部分经计算简化后，剩余部分为1次超静定结构。选取基本体系如习题解5.6(3)图(a)所示，基本方程为?11X1??1P?0。显然，自由项
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?1P?0
从而X1?0。[www.61k.com)弯矩图如习题解5.6(3)图(d)所示。
(a)
(c)1图
(b) 基本体系
(d)MP图(kN·m)(e)M图(kN·m)
习题解5.6(3)图
（4）原结构为2次超静定结构。选取基本体系如习题解5.6(4)图(a)所示，基本方程为
???11X1??12X2??1P?0
?
?X
??X???0?2222P?211
系数和自由项分别为
FPl27FPl2l5l4l
，?12??21?，?22?，?1P??，?2P?? ?11?
EI6EIEI6EI3EI
解得X1?
1312
FPl?0.57FP
l，X2?FPl?0.52FPl。弯矩图如习题解5.6(4)图(e)所示。 2323
(b)1图
(c)2图
1=1
(a) 基本体系2F0.090.52FP(d)MP图
(e)M图
习题解5.6(4)图
习题5.7 用力法计算习题5.7图所示两桁架各杆的轴力，已知各杆EA相同且为常数。
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(a)
(b)
习题5.7图
【解】（1）原结构为1次超静定结构。(www.61k.com)选取基本体系如习题解5.7(1)图(a)所示，基本方程为?11X1??1P?0。系数和自由项分别为
?11?
824
，?1P?895
8EA64EA
解得X1??
895
kN=?8.69kN。各杆轴力如习题解5.7(1)图(d)所示。
103
(a) 基本体系
(b)N1图
(c)FNP图(kN)(d)FN图(kN)
习题解5.7(1)图
（2）原结构为1次超静定结构。选取基本体系如习题解5.7(2)图(a)所示，基本方程为
?11X1??1P?0。系数和自由项分别为
?11?
15.34
，?1P?61.73
EAEA
解得X1??4.02kN。各杆轴力如习题解5.7(2)图(d)所示。
结构力学课后答案 结构力学课后习题答案 重庆大学出版社
(a) 基本体系(b)N1图
(c)FNP图(kN)(d)FN图(kN)
习题解5.7(2)图
习题5.8 用力法计算习题5.8图所示两超静定组合结构，绘出弯矩图，并求链杆轴力。[www.61k.com)
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(1)
(2)
习题5.8图
【解】（1）原结构为1次超静定结构。选取基本体系如习题解5.8(1)图(a)所示，基本方程为?11X1??1P?0。系数和自由项分别为
?11?
15511235832748
[1?1?3?(?)?(?)?5?2]?[?2?4??2?2]???
EA66EI2336EA3EI3EI
?1P?
1122320
[?48?4??2?2??24?4?1]?
EI233EI
解得X1??1.28kN。弯矩图和各杆轴力分别如习题解5.8(1)图(d)、(e)所示。
结构力学课后答案 结构力学课后习题答案 重庆大学出版社
(a) 基本体系
(b)1N1图(c)MP(kN·m)、FNP(kN)图
(d)M图(kN·m)(e)FN图(kN)
习题解5.8(1)图
（2）原结构为1次超静定结构。[www.61k.com]选取基本体系如习题解5.8(2)图(a)所示，基本方程为
?11X1??1P?0。系数和自由项分别为
?11?
14
，?1P3EI
解得X1???35.56kN。弯矩图和各杆轴力分别如习题解5.8(2)图(d)、(e)所示。 (a) 基本体系
(b)1N1图
(c)MP(kN·m)、FNP(kN)图
(d)M图(kN·m)
(e)FN图(kN)
习题解5.8(2)图
习题5.9 用力法计算习题5.9图所示两排架，并绘出弯矩图。
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(1)
(2)
习题5.9图
【解】（1）原结构为1次超静定结构。（www.61k.com］选取基本体系如习题解5.9(1)图(a)所示，基本方程为?11X1??1P?0。系数和自由项分别为
?11?
2122121121558
[?3?3??3]?[?3?6?(?3??9)??9?6?(?9??3)]?
EI235EI2332335EI
?1P?
1121111674
[?90?3??3]?[?90?6?5??270?6?7]?
EI235EI22EI
解得X1??15kN。弯矩图如习题解5.9(1)图(d)所示。
(a) 基本体系
(b)1图
(c)MP图(kN·m)
(d)M图(kN·m)
习题解5.9(1)图
（2）原结构为2次超静定结构。选取基本体系如习题解5.9(2)图(a)所示，基本方程为
???11X1??12X2??1P?0
?
?X??X???0?2222P?211
系数和自由项分别为
?11?
144
，?12??21??126，?22?486，?1P??1152，?2P?3888
EIEIEIEIEI
解得X1??7.66kN，X2?1.29kN。弯矩图如习题解5.9(2)图(e)所示。
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(a) 基本体系
(b)1图
(c)2图
(d)MP图(kN·m)
(e)M图(kN·m)
习题解5.9(2)图
习题5.10 用力法计算习题5.10图所示各结构由于支座移动引起的内力，并绘弯矩图。(www.61k.com)
(1)(2)
(3)
习题5.10图
【解】（1）原结构为3次超静定结构。选取基本体系如习题解5.10(1)图(a)所示，基本方程为
??11X1??12X2??13.X3??1c?0
?
??21X1??22X2??23X3??2c?? ?
??31X1??32X2??33X3??3c?0
系数和自由项分别为
l?11?
EI
l2l3
，?12??21?，?13??31?0，?22?，?23??32?0，?33?l
EA2EI3EI
?1c??2c??3c?0
解得X1??
6EI12EI
，?X??，X3?0。弯矩图如习题解5.10(1)图(e)所示。 2
l2l3
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(a) 基本体系
(b)1图
1
=1
2
=1
(c)2图
62
3(e)M图
l2
(d)3N3图
习题解5.10(1)图
（2）原结构为3次超静定结构。[www.61k.com]选取基本体系如习题解5.10(2)图(a)所示，基本方程为
??11X1??12X2??13.X3??1c???
?
??21X1??22X2??23X3??2c?0 ?
??31X1??32X2??33X3??3c?0
系数和自由项分别为
?11?
l3EI
，?12??21??l，?13??31?0，?22?l，?23??32?0，?33?l
6EI
3EI
EA
?1c??2c??3c?0
解得X1??
4EI2EI
?，X2???，X3?0。弯矩图如习题解5.10(2)图(e)所示。
ll
(a) 基本体系
(b)1图
(c)2图l
3(d)3N3图
4(e)M图
习题解5.10(2)图
（3）原结构为2次超静定结构。选取基本体系如习题解5.10(3)图(a)所示，基本方程为
???11X1??12X2??1c??a
?
?X??X????b?2222c?211
系数和自由项分别为
l3l34l3
，?12??21?，?22?，?1c??l?，?2c??l? ?11?3EI2EI3EI
6EI6EI
解得X1?(5l??8a?3b)3，X2??(l??3a?2b)3。若a=0.1l，b=0.2l，?=1，则弯矩
7l7l
图如习题解5.10(3)图(d)所示。
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2=1
2
0.94(c)2图
(d)M图
习题解5.10(3)图
习题5.11 用力法计算习题5.11图所示两结构由于温度变化引起的内力，并绘弯矩图。（www.61k.com）（设杆件为矩形截面，截面高为h，线膨胀系数为?。）
(1)
(2)
习题5.11图
【解】（1）原结构为1次超静定结构。选取基本体系如习题解5.11(1)图(a)所示，基本方程为?11X1??1t?0。系数和自由项分别为
?11?
18?9256
；?t?18?(?9)?27?C，t0??4.5?C
23EI
?1t???
?t??271
A1???t0AN1??(?4?4?4?4)???4.5?1?4?666? h12
解得X1??7.8EI?。弯矩图如习题解5.11(1)图(d)所示。
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1
1
=1
(a) 基本体系
1=1
(b)1图
(c)N1图(d)M图
习题解5.11(1)图
（2）原结构为2次超静定结构。[www.61k.com］选取基本体系如习题解5.11(2)图(a)所示，基本方程为
???11X1??12X2??1t?0
?
???21X1??22X2??2t?0
系数和自由项分别为
?
11??22?
l
?0.47
EI
，?12??21?0；?t?10?6?4?C，t0?
10?6
?8?C 2
?1t???
?t??41A1???t0AN1?(?1)???8?)?22.14? h0.2l2?2t??1t?22.14?
解得X1?X2??47.11
1
(a) 基本体系
2
1
(b)1图
1(c)N1图
EI?
。弯矩图如习题解5.11(2)图(f)所示。
l
2(d)2图
(e)N2图
2(f)M图
l
习题解5.11(2)图
习题5.12 利用对称性，计算习题5.12图所示各结构的内力，并绘弯矩图。
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q
(1)
(2)
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(3)
(4)
(6)
(5)
习题5.12图
【解】（1）取半结构如习题解5.12(1)图(a)所示，为1次超静定结构。［www.61k.com）再取半结构的基本体系如习题解5.12(1)图(b)所示，基本方程为?11X1??1P?0。系数和自由项分别为
3ql42l3
， ?1P???11?
8EI3EI
解得X1?
9
ql。半结构和原结构弯矩图分别如习题解5.12(1)图(e)和(f)所示。
16
q
(a) 半结构ql2q
(b) 基本体系
(c)1图
222(d)MP图
(e)M图(半结构)(f)M图
习题解5.12(1)图
结构力学课后答案 结构力学课后习题答案 重庆大学出版社
（2）将原结构所受一般荷载分解为对称和反对称两组荷载，如习题解5.12(2)图(b)和(c)所示。(www.61k.com］其中，对称荷载作用时，不引起弯矩。
取反对称半结构如习题解5.12(2)图(d)所示，为1次超静定结构。再取该半结构的基本体系如习题解5.12(2)图(e)所示，基本方程为?11X1??1P?0。系数和自由项分别为
FPl313l3
， ?1P???11?
8EI48EI
解得X1?
6
FP?0.46FP。弯矩图如习题解5.12(2)图(h)所示。
13
(a) 原结构
(b) 对称荷载作用
1
l1=1
(c) 反对称荷载作用
3lP
lP
(e) 基本体系
(d) 反对称半结构
(f)1图
F(g)MP图
(h)M图
习题解5.12(2)图
（3）取半结构如习题解5.12(3)图(a)所示，为2次超静定结构。再取半结构的基本体系如习题解5.12(3)图(b)所示，基本方程为
???11X1??12X2??1P?0
?
?X??X???0?2222P?211
系数和自由项分别为
?11?
9
，?12??21?55，?22?361，?1P?1360，?2P?1900
3EIEIEI2EI3EI
解得X1??7.04kN，X2??14.18kN。原结构弯矩图如习题解5.12(3)图(f)所示。
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1=1
(b) 基本体系
(a) 半结构
(c)1图
(d)2图
(e)MP图(kN·m)
(f)M图(kN·m)
习题解5.12(3)图
（4）将原结构所受一般荷载分解为对称荷载和反对称荷载两组，分别作用于原结构上。［www.61k.com]其中，对称荷载作用时不引起弯矩。
反复利用这一方法，反对称荷载作用下的半结构，又可简化为1/4结构承受反对称荷载作用，并进一步简化为承受1/8原荷载的1/8结构，如习题解5.12(4)图(a)所示。
该结构静定，弯矩图如习题解5.12(4)图(a)所示。原结构弯矩图如习题解5.12(4)图(b)所示。
(a) 1/8结构
FPh(b)M图(× )
习题解5.12(4)图
（5）分解为对称和反对称两组荷载考虑，对称荷载不引起弯矩。反对称荷载作用时，取半结构如习题解5.12(5)图(a)所示，为1次超静定结构。再取半结构的基本体系如习题解5.12(5)图(b)所示，基本方程为?11X1??1P?0。系数和自由项分别为
?11?
272
，?1P??516
EI3EI
解得X1?5.69kN。原结构弯矩图如习题解5.12(5)图(e)所示。
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=1
(b) 基本体系
(a) 半结构(c)1图
m)(d)MP图(kN·(e)M图(kN·m)
习题解5.12(5)图
（6）取半结构如习题解5.12(6)图(a)所示，为2次超静定结构。［www.61k.com)再取半结构的基本体系如习题解5.12(6)图(b)所示，基本方程为
???11X1??12X2??1P?0
?
?X??X???0?2222P?211
系数和自由项分别为
?11?
272
，?12??21?64，?22?256，?1P??1000，?1P??800
EIEI3EIEI3EI
解得X1?9.375kN，X2?2.344kN。原结构弯矩图如习题解5.12(6)图(f)所示。
1=1
(b) 基本体系
(a) 半结构
2=1
(d)2图
(e)MP图(kN·m)
(c)1图
(f)M图(kN·m)
习题解5.12(6)图
习题5.13 计算习题5.13图所示的对称半圆无铰拱K截面的内力。
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q
2EIEI
EI
l
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l(1)
(2)
习题5.13图
【解】取坐标系如习题解5.13图(a)所示，则弹性中心
ds?yS?
ds?EI
?y?
π
(R?Rsin?)?
?
π
1
Rd?EI
1
Rd??R
取基本体系，如习题解5.13图(b)所示。(www.61k.com]显然，X3?0。 力法方程为
???11X1??1P?0 ?
?X???0?2P?222
计算系数和自由项。因为
1?1
2?y?yS?(R?Rcos?)?R??Rcos? 11
MP??qRsin??Rsin???qR2sin2?
22
所以
π2
121Rπ?11??ds?2?2?Rd??
0EIEIEI
?22
π2
2(?Rcos?)2R3π2??ds?2??Rd??
0EIEI2EI
?1P??
1MP
s?2?EI
π20
1
1?(?qR2sin2?)
πR3qd???
EI4EI1
(?Rcos?)(?qR2sin2?)
R4qRd??
EI3EI
?2P??
解得
2MP
s?2?EI
π20
2qRqR2
，X2?? X1?
3π4
K截面的内力
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qR22qRqR2
MK?X1?X2(y?yS)?MP??(?)(?Rcos45?)??sin245?
43π2
??
0.15qR2
2qR
??X2cos??FQP??cos45??qRcos45?sin45?
3π
1?(?)qR?
0.35qR
2?2qR
cos45??qRsin45?sin45?3π
FQK
FNK?X2cos??FNP?
1?)qR?
0.65qR2
q
(a) 坐标系的选取
q
(b) 基本体系及弹性中心位置
习题解5.13图
习题5.14 计算习题5.6图(4)所示结构结点B的水平位移。（www.61k.com］
【解】虚设力状态及单位荷载弯矩图如习题解5.14图(a)所示，原结构在荷载作用下的最终弯矩图如习题解5.14图(b)所示。根据单位荷载法可知结点B的水平位移
?BH?
0.18833
FPl(?
) EI
0.09(a)图
0.52FP(b)
M图
习题解5.14图
习题5.15 计算习题5.9图(1)所示结构D截面的水平位移。
【解】虚设力状态及单位荷载弯矩图如习题解5.15图(a)所示，原结构在荷载作用下的最终弯矩图如习题解5.15图(b)所示。根据单位荷载法可知D截面的水平位移
?DH?
837
(?) EI
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(a)图(b)M图(kN·m)
习题解5.15图
习题5.16 略。[www.61k.com］
习题5.17 画出习题5.17图所示各结构弯矩图的大致形状。已知各杆EI=常数。
(a)
(b)
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(c)
(d)(e)(f)
习题5.17图
【解】
(a)(b)(c)
(d)(e)(f)
习题解5.17图
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第6章 位移法习题解答
习题6.1 确定用位移法计算习题6.1图所示结构的基本未知量数目，并绘出基本结构。（www.61k.com］（除注明者外，其余杆的EI为常数。）
(a) (b) (c) (d)
习题6.1图
【解】
各题基本未知量（取独立未知结点位移为基本未知量）如下：
（a）n=4 （b）n=2 （c）n=6 （d）n=8
习题6.2 是非判断
(1) 位移法基本未知量的个数与结构的超静定次数无关。（ ）
(2) 位移法可用于求解静定结构的内力。（ ）
(3) 用位移法计算结构由于支座移动引起的内力时，采用与荷载作用时相同的基本结构。（ ）
(4) 位移法只能用于求解连续梁和刚架，不能用于求解桁架。（ ）
【解】
（1）正确。位移法求解时基本未知量是结构的未知结点位移，与结构是否超静定无关。
（2）正确。无任何结点位移发生的静定结构内力图可利用载常数直接确定；有结点位移发生的静定结构则可利用位移法的一般步骤计算。
（3）正确。用位移法计算支座位移引起的内力时，可采用与荷载作用相同的基本结构，自由项可根据形常数和支移值确定。
（4）错误。只要能够取得杆端力与杆端位移之间的函数关系，位移法就可用于求解任何杆系结构。
习题6.3 已知习题6.3图所示刚架的结点B产生转角?B =?/180，试用位移法概念求解所作用外力偶M。
习题 6.3图
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【解】
?i
。（www.61k.com）发生转角?B时，可直接求得结点B所连的各杆端弯矩，再由结点B的平30
衡条件即可得M。
习题6.4 若习题6.4图所示结构结点B向右产生单位位移，试用位移法中剪力分配法的概念求解应施加的力FP。
习题 6.4图
【解】
15EI
。结点B向右产生单位位移时，横梁所连各柱端剪力之和即为FP。 3l
习题6.5 已知刚架的弯矩图如习题6.5图所示，各杆EI=常数，杆长l=4m，试用位移法概念直接计算结点B的转角?B。
m
习题 6.5图
【解】由M图可知，BC杆上无外荷载，其杆端弯矩为MBC?3iBC?B??30，由此求得?B??
40
。 EI
习题6.6 用位移法计算习题6.6图所示连续梁，作弯矩图和剪力图，EI=常数。
(1) (2)
习题 6.6图
【习题6.6(1)解答】（1）确定基本未知量数目
杆段CD为静定的悬臂梁，可将其简化至C结点位置。本题在结点B上具有一个角位移Z1。
（2）确定基本体系
基本体系如习题解6.6(1) (a)图所示，令EI＝6。
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m kN·(a)基本体系 习题解6. 6(1)图
（3）建立典型方程
K11Z1?F1P?0
（4）计算系数项和自由项
对基本结构，作1、2图和MP图，分别如习题解6.6（1）(b)、(c)图所示。[www.61k.com］
(b) 1图 (c) MP图(kN.m)
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习题解6.6(1)图
（5）解方程
?39
Z1???8.67
4.5
（6）根据公式M?M1Z1?Mp绘弯矩图，根据弯矩图可绘出剪力图。结果如下：
(d) 弯矩图(kN.m) (e) 剪力图(kN)
习题6.6(1)图
(1) 确定基本未知量数目此刚架的基本未知量为结点B和C的角位【习题6.6 (2)解答】
移Z1和Z2，即n=2。
(2) 确定基本体系，如习题解6.6(2) (a)图所示。
(a) 基本体系 习题解6.6(2)图
(3) 建立典型方程。根据基本体系每个附加约束处的反力为零的条件，可列出位移法方程如下：
k11Z1?k12Z2?F1P?0k21Z1?k22Z2?F2P?0
(4) 求系数和自由项。Z2 =1及荷载单独作用下的1图、分别作出基本结构在Z1=1、2
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图和MP图，如习题解6.6(2) (b)、(c)、(d)图所示。［www.61k.com)
(b) 1图 (c) 2图 (d) MP图(kN.m)
习题解6.6(2) 图
(5) 解方程，求基本未知量。将求得的各系数和自由项代入位移法方程，解得
Z1 =－2，Z2 =4 (6) 作最后弯矩图。按M?1Z1?2Z2?MP作出原结构的弯矩图，根据弯矩图可作出剪力图。结果如下：
(e) 弯矩图(kN.m) (f) 剪力图(kN)
习题解6.6(2) 图
习题6.7 用位移法计算习题6.7图所示结构，作弯矩图，EI=常数。
(1) (2)
习题 6.7图
【习题6.7(1)解答】(1) 确定基本未知量数目。此刚架的基本未知量为结点B的角位移Z1，即n=1。
(2) 确定基本体系，如习题解6.7（1）(a)图所示。
(a) 基本体系 习题解6.7(1) 图
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(3) 建立典型方程。[www.61k.com]根据基本体系每个附加约束处的反力为零的条件，可列出位移法方程如下：
k11Z1?F1P?0
(4) 求系数和自由项。分别作出基本结构在Z1=1及荷载单独作用下的1图和MP图，如习题解6.7(1) (b)、(c)图所示。
F1P=20
(b) 1图 (c) MP图(kN.m)
习题解6.7(1)图
(5) 解方程，求基本未知量。将求得的各系数和自由项代入位移法方程，解得
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Z1 =－2 (6) 作最后弯矩图。按M?1Z1?MP作出原结构的弯矩图，根据弯矩图作剪力图，
根据剪力图作轴力图。结果如下：
(d) 弯矩图(kN.m) (e) 剪力图(kN) (f) 轴力图(kN)
习题解6.7(1)图
【习题6.7（2）解答】(1) 确定基本未知量数目。此刚架的基本未知量为结点A的角位移Z1，即n=1。
(2) 确定基本体系，如习题解6.7(2) (a)图所示。
(a) 基本体系 习题解6.7(2)图
(3) 建立典型方程。根据基本体系每个附加约束处的反力为零的条件，可列出位移法方
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程如下：
k11Z1?F1P?0
(4) 求系数和自由项。[www.61k.com］分别作出基本结构在Z1=1及荷载单独作用下的1图和MP图，如习题解6.7(2) (b)、(c)图所示。
(b) 1图 (c) MP图(kN.m)
习题6.7(2)图
(5) 解方程，求基本未知量。将求得的各系数和自由项代入位移法方程，解得
Fl
Z1?
P
10
(6) 作最后弯矩图。按M?1Z1?MP作出原结构的弯矩图，然后作剪力和轴力图。结果如下：
(d) 弯矩图 (e) 剪力图 (f) 轴力图
习题解6.7(2)图
习题6.8 用位移法计算习题6.8图所示各结构，并作弯矩图。EI=常数。
(1) (2) (3)
习题 6.8图
【习题6.8(1)解答】
(1) 确定基本未知量数目。 此刚架的基本未知量为结点A和C的角位移Z1和Z2，即n=2。
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(2) 确定基本体系，如习题解6.8(1) (a)图所示。[www.61k.com]
(a) 基本体系 习题解6.8(1)图
(3) 建立典型方程。根据基本体系每个附加约束处的反力为零的条件，可列出位移法方程如下：
k11Z1?k12Z2?F1P?0k21Z1?k22Z2?F2P?0
(4) 求系数和自由项。Z2 =1及荷载单独作用下的1图、分别作出基本结构在Z1=1、2图和MP图，如习题解6.8(1) (b)、(c)、(d)图所示。
11=4.8
kk2220
=21P
(b) 1图 (c) 2图 (d) MP图(kN.m)
习题解6.8(1)图
(5) 解方程，求基本未知量。将求得的各系数和自由项代入位移法方程，解得
Z1 =4.530，Z2 =－0.871 (6) 作最后弯矩图。按M?1Z1?MP作出原结构的弯矩图，如习题解6.8(1) (e)图所示。
(e) M图(kN.m) 习题6.8(1)图
【习题6.8 (2)解答】(1) 确定基本未知量数目。此刚架的基本未知量为结点B的角位移Z1和沿BD方向的线位移Z2，即n=2。
(2) 确定基本体系，如习题解6.8(2) (a)图所示。
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(a) 基本体系 习题解6.8(2)图
(3) 建立典型方程。(www.61k.com）根据基本体系每个附加约束处的反力为零的条件，可列出位移法方程如下：
k11Z1?k12Z2?F1P?0k21Z1?k22Z2?F2P?0
(4) 求系数和自由项。Z2 =1及荷载单独作用下的1图、分别作出基本结构在Z1=1、2图和MP图，如习题解6.8(2) (b)、(c)、(d)图所示。
11=11.4
1P=76.25
(b) 1图 (c) 2图
(d) MP图(kN.m)
习题解6.8(2)图
(5) 解方程，求基本未知量。将求得的各系数和自由项代入位移法方程，解得
Z1 = —3.63，Z2 =48.46 (6) 作最后弯矩图。按M?1Z1?2Z2?MP作出原结构的弯矩图，如习题解6.8(2) (e)图所示。
(e) M(kN.m) 习题解6.8(2)图
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【习题6.8 (3)解答】(1) 确定基本未知量数目。[www.61k.com］此刚架的基本未知量为结点B和D的角位移Z1和Z2，即n=2。
(2) 确定基本体系，如习题解6.8(3) (a)图所示。
(a) 基本体系 习题解6.8(3)图
(3) 建立典型方程。根据基本体系每个附加约束处的反力为零的条件，可列出位移法方程如下：
kZkZF0111?122?1P?
kZkZF0211?222?2P?
(4) 求系数和自由项。Z2 =1及荷载单独作用下的1图、分别作出基本结构在Z1=1、图和MP图，如习题解6.8(3) (b)、(c)、(d)图所示。
11=11.2
=212=2=8
=1
F1P=02
(b) 1图
(c) 2图 (d) MP图(kN.m)
习题解6.8(3)图
(5) 解方程，求基本未知量。将求得的各系数和自由项代入位移法方程，解得
Z1 =13.83，Z2 =－13.46 (6) 作最后弯矩图。按作出原结构的弯矩图，如习题解6.8(3) ZZ?M1122P
(e)图所示。
(e) M图(kN.m) 习题解6.8(3)图
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习题6.9 利用对称性计算习题6.9图所示结构，作弯矩图。［www.61k.com）EI=常数。
(1) (2)
习题 6.9图
【习题6.9(1)解答】 (1) 确定基本未知量数目。选择半结构。此刚架的基本未知量为结点B和C的角位移Z1和Z2，即n=2。
(2) 确定基本体系，如习题解6.9(1) (a)图所示。
(a) 基本体系 习题解6.9(1)图
(3) 建立典型方程。根据基本体系每个附加约束处的反力为零的条件，可列出位移法方程如下：
k11Z1?F1P?0
(4) 求系数和自由项。分别作出基本结构在Z1=1及荷载单独作用下的1图和MP图，如习题解6.9(1) (b)、(c)图所示。
11=7
FP
(b) 1图 (c) MP图
习题解6.9(1)图
(5) 解方程，求基本未知量。将求得的各系数和自由项代入位移法方程，解得
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Fl
Z1??
P
14
(6) 作最后弯矩图。按M?1Z1?MP作出原结构的弯矩图，如习题解6.9(1) (d)图所
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示。（www.61k.com］
FPl
(d) M图 习题解6.9(1)图
【习题6.9(2)解答】(1) 选择半结构如习题解6.9(2) (a)图所示，此刚架的基本未知量为结点C和B的角位移Z1和Z2，即n=2。
(2) 确定基本体系，如习题解6.9(2) (a)图所示。
ii(a) 基本体系 习题解6.9(2)图
(3) 建立典型方程。根据基本体系每个附加约束处的反力为零的条件，可列出位移法方程如下：
k11Z1?k12Z2?F1P?0k21Z1?k22Z2?F2P?0
(4) 求系数和自由项。Z2 =1及荷载单独作用下的1图、分别作出基本结构在Z1=1、2图和MP图，如习题解6.9(2) (b)、(c)、(d)图所示。
11=16
k21
k12=6
Z1PF2P=0
(b) 1图 (c) 2图 (d) MP图(kN.m)
习题解6.9(2)图
(5) 解方程，求基本未知量。将求得的各系数和自由项代入位移法方程，解得
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Z1 = 2.483，Z2 =－0.621
(6) 作最后弯矩图。(www.61k.com]按M?1Z1?2Z2?MP作出原结构的弯矩图，如习题解6.9(2) (e)图所示。
(e) M图(kN.m) 习题解6.9(2)图
EI=1.2×105kN·m2，习题6.10 习题6.10(a)图所示等截面连续梁，已知支座C下沉1.6cm，
用位移法求作弯矩图。
(a) (b) 基本体系
习题 6.10图
【解】(1) 确定基本未知量数目。此刚架的基本未知量为结点B和C的角位移Z1和Z2，即n=2。
(2) 确定基本体系，如习题6.10 (b)图所示。
(3) 建立典型方程。根据基本体系每个附加约束处的反力为零的条件，可列出位移法方程如下：
k11Z1?k12Z2?F1c?0k21Z1?k22Z2?F2c?0
(4) 求系数和自由项。分别作出基本结构在Z1=1、Z2 =1及支移作用下的1图、2图和Mc图，如习题6.10 (c)、(d)、(e)图所示。
k11=2
=0.5EI
(c) 1图 (d) 2图 (e) Mc图(kN.m)
习题6.10图
k12=0.5=1.75EIF1P2P=0
(5) 解方程，求基本未知量。将求得的各系数和自由项代入位移法方程，解得
Z1?276.92?10?5，Z2?92.31?10?5
(6) 作最后弯矩图。按M?1Z1?2Z2?Mc作出原结构的弯矩图，如习题6.10 (f)
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结构力学课后答案 结构力学课后习题答案 重庆大学出版社图所示。［www.61k.com）
443.1
(f)
M图(kN.m)
习题6.10图
习题6.11 习题6.11(a)图所示刚架支座A下沉1cm，支座B下沉3cm，求结点D的转角。
5210kN·m。
已知各杆EI=1.8×
(a) (b) 基本体系
习题 6.11图
(1) 确定基本未知量数目。【解】此刚架的基本未知量为结点C和D的角位移Z1和Z2，
即n=2。
(2) 确定基本体系，如习题6.11图(b)所示。
(3) 建立典型方程。根据基本体系每个附加约束处的反力为零的条件，可列出位移法方程如下：
k11Z1?k12Z2?F1c?0k21Z1?k22Z2?F2c?0
(4) 求系数和自由项。分别作出基本结构在Z1=1、Z2 =1及支移作用下的1图、2图和Mc图，如习题6.11 (c)、(d)、(e)图所示。
EI
Z10.8
(c) 1图 (d) 2图 (e) Mc图(kN.m)
习题6.11图
(5) 解方程，求基本未知量。将求得的各系数和自由项代入位移法方程，解得
Z1 = 0.00190rad，Z2 =0.00165rad
?D?Z2?0.00165rad
第7章 渐近法和近似法习题解答
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习题7.1 是非判断题
(1) 力矩分配法可以计算任何超静定刚架的内力。[www.61k.com）（ ）
(2) 习题7.1(2)图所示连续梁的弯曲刚度为EI，杆长为l，杆端弯矩MBC<0.5M。（ ）
7.1(3)图
习题 7.1(2)图 习题
(3) 习题7.1(3)图所示连续梁的线刚度为i，欲使A端发生顺时针单位转角，需施加的力矩MA>3i。（ ） 【解】（1）错误。力矩分配法只能计算无结点线位移的梁和刚架。
F （2）正确。固端弯矩MBC?0.5M，经过一次分配后，便有MBC<0.5M。
（3）正确。由于结点B为介于固定端约束与铰支端约束之间的刚结点，因此A端发生单位转角需施加的力矩MA，应介于4i 和3i之间。
习题7.2 填空题
(1) 习题7.2(1)图所示刚架EI=常数，各杆长为l，杆端弯矩MAB =________。 (2)
(3)
(4)，此二图照此修改
CBCB
A
C
习题 7.2(4)图
【解】
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（1）4kN?m。[www.61k.com］由力矩分配法计算可得结果。 （2）8kN?m。由力矩分配法计算可得结果。
（3）4i。MB为结点B所连两根杆的转动刚度之和，即为：3i +i =4i。
（4）0.5；0.5。
习题7.3 用力矩分配法计算习题7.3图所示连续梁，作弯矩图和剪力图，并求支座B的反力。
m
B
40kN
C
2EI3m
3m
D
（1） （2）
习题7.3图
【解】（1）分配系数为
?BA?
?BC
3iAB3
???0.429
3iBA?3iBC3??3?7
86
EI3?
3iBC4????0.571 3iBA?3iBC3?EI?3?EI7
46
3?
EI
验算：?BA??BC?1。
固端弯矩为：
MBA?
F
3
?60?8?90kN?m 16
F
结点B的约束力矩MB如习题解7.3（1）（a）图所示，由平衡条件
?M
B
?0求得为
FF MB?40?MBA?130kN?m
力矩分配计算过程、弯矩图和剪力图分别如习题解7.3（1）（b）、（c）和（d）图所示。
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MFB
(b)计算过程
(a)
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(c)M图（单位： ）kN·m
(d)FQ图（单位： ）kN
习题解7.3（1）图
（2）AB段为静定悬臂梁，将其截开并暴露出截面B的弯矩，用力矩分配法计算如习
题解7.3（2）（a）图所示。(www.61k.com）弯矩图和剪力图如习题解7.3（2）（b）、（c）图所示。
kN(c)FQ图（单位： ）
(b)M图（单位： ）kN·m
习题解7.3（2）图
习题7.4 用力矩分配法计算习题7.4图所示连续梁，作弯矩图。
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习题7.4图
（1） （2）
【解】（1）分别在结点B、C处计算分配系数，并计算AB、CD两杆的固端弯矩，填入
表格。（www.61k.com)计算过程及弯矩图分别如习题解7.4（1）(a)、(b)图所示。
AB杆的固端弯矩，可由光盘中“附表单跨超静定梁的载常数”查出，为
FMBA?
36?2?4?(6?4)
?40kN?m
2
2?6
(a)计算过程
(b)M图（单位： ）kN·m
习题解7.4（1）图
（2）本题为三个结点的连续梁，若每次只在一个结点上进行分配与传递，则计算过程
较慢。为了加快进度，可每次在一批结点上进行分配与传递，但需保证该批结点为单结点结构。
计算过程如习题解7.4（2）(a) 图所示。首先，固定住结点C，并在结点B和结点D上进行分配与传递。然后，固定住结点B和结点D，在结点C上进行分配与传递。以后重复这一计算过程，直至残留约束力矩足够小为止。
根据计算结果绘制的弯矩图如习题解7.4（2）(b) 图所示。
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(a)计算过程(b)M图（单位： ）kN·m
习题解7.4（2）图
习题7.5 用力矩分配法计算习题7.5图所示刚架，作弯矩图。［www.61k.com]
A
20kN/m200kN·m
D
B
BEI=常数
60
A
50kN·m
EE
5m
5m
G
2m
2m
（1） （2）
习题7.5图
【解】（1）计算过程及弯矩图分别如习题解7.5（1）(a)、(b)图所示。
(a)计算过程
(b)M图（单位： ）kN·m
习题解7.5（1）图
（2）该题的力矩分配计算过程及结果如习题解7.5（2）图所示，BE杆的弯矩图可按E
端固支B端铰支的超静定杆直接绘制。
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0.1(a)计算过程
kN·m(b)M图（单位： ）
习题解7.5（2）图
习题7.6 利用对称性计算习题7.6图所示结构，并作弯矩图。[www.61k.com]各杆EI相同，常数。
习题7.6图
【解】根据对称结构承受对称荷载取半结构如习题解7.6（a）图所示，由于结点D处
的定向支承无竖向位移，等效为一个固定端。用力矩分配法的计算过程如习题解7.6（b）图所示。习题解7.6（c）图所示为原结构的一半弯矩图，读者可根据对称性绘出另一半。
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(a)
半结构
(c)M
图（单位： ）kN·m
习题解7.6图
习题7.7 习题7.7(a)图所示刚架各杆EI=4.8×104kN·m2，支座A下沉了2cm，支座B顺
时针转动0.005rad。[www.61k.com］用力矩分配法求作刚架的弯矩图。
(a)
-97.4-2.0(b)计算过程
140.6
(c)M图（单位： ）kN·m
习题7.7图
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【解】该题的固端弯矩由支座位移引起，计算如下：
MF
DCEI4.8?104??32???3??0.02??180kN?m l42
F
ED MF
DE?MEI4.8?104
??62???6??(?0.02)?230.4kN?m 2l5
MF
BE4.8?104?4i?B?4??0.005?240kN?m 4
F MEB?2i?B?120kN?m
力矩分配计算过程及弯矩图分别如习题7.7（b）和（c）图所示。(www.61k.com］
习题7.8 用简捷方法作出习题7.8图所示各结构的弯矩图。除注明者外，各杆的EI、l均相同。
F
PP
P
P
（1） （2） （3）
FPFP
习题7.8图 （4） （5） （6）
【解】
（1）原结构的M图如习题解7.8（1）图所示。定向支承端的弯矩，可根据力矩分配法的概念，由传递系数（－1）得。
PP
习题解7.8（1）图 习题解7.8（2）图
（2）原结构的M图如习题解7.8（2）图所示。固定端的弯矩，可根据力矩分配法的概念，由传递系数（1/2）得。
（3）根据力矩分配法计算并绘制的M图如习题解7.8（3）图所示。
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P
习题解7.8（3）图
（4）取半结构分析，由力矩分配法的概念可直接绘出原结构的M图，如习题解7.8（4）图所示。(www.61k.com］
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q
(a)半结构
习题解7.8（4）图
(b)原结构的 图M
（5）取半结构分析，如习题解7.8（5）（a）图所示。水平杆无弯矩，竖杆的弯矩可按
一端固定另一端铰支杆绘出。原结构的M图如习题解7.8（5）（b）图所示。
(a)半结构
习题解7.8（5）图
(b)原结构的 图M
（6）在排架柱顶附加水平支杆，绘M图并求出该支杆的支反力，如习题解7.8（6）（b）
图所示。将求出的支反力反向施加在柱顶上，用剪力分配法计算并绘制M图，如习题解7.8（6）（c）图所示。原结构的M图为前述两种情况M图的叠加，如习题解7.8（6）（a）图所示。
(b)附加支杆
(a)原结构的 图M
(c)剪力分配法计算
习题解7.8（6）图
习题7.9 部分答案为 MGH = －33.8kN·m，MAD = 27.9kN·m。 习题7.10 部分答案为 MAB = MBA = －30kN·m，MEF = MFE = 60kN·m。
第8章 影响线习题解答
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习题8.1 是非判断题
(1) 习题8.1(1)图示结构BC杆轴力的影响线应画在BC杆上。(www.61k.com］（ ）
(a)
MC影响线( )
FQC影响线( )
(b)
习题8.1(1)图 习题8.1(2)图
(2) 习题8.1(2)图示梁的MC影响线、FQC影响线的形状如图（a）、（b）所示。
(3) 习题8.1(3)图示结构，利用MC影响线求固定荷载FP1、FP2、FP3作用下MC的值，可用它们的合力FR来代替，即MC= FP1y1+ FP2y2+ FP3y3=FR。( )
习题8.1(3)图
(4) 习题8.1(4)图中的（a）所示主梁FQC左的影响线如图（b）所示。( )
(a)
习题8.1(4)图
(b)
(5) 习题8.1(5)图示梁FRA的影响线与FQA右的影响线相同。( )
习题8.1(5)图
(6) 简支梁的弯矩包络图为活载作用下各截面最大弯矩的连线。( ) 【解】（1）错误。影响线应画在单位荷载的移动范围内。 （2）MC影响线正确；FQC影响线错误。
（3）错误。只有当所有的荷载作用在同一直线段上时，才能用它们的合力来代替。 （4）正确。由间接荷载作用下影响线的绘制方法可知，该影响线正确。 （5）错误。FRA的影响线为直线，FQA右的影响线为两条平行线。
（6）错误。弯矩包络图为恒载与活载共同作用下各截面最大弯矩的连线。 习题8.2 填空题
(1) 用静力法作影响线时，其影响线方程是其形状为机构的 。
(2) 弯矩影响线竖标的量纲是。
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(3) 习题8.2(3)图所示结构，FP=1沿AB移动，MD的影响线在B点的竖标为 ，FQD的影响线在B点的竖标为 。[www.61k.com]
习题8.2(3)图
(4) 习题8.2(4)图所示结构，FP =1沿ABC移动，则MD影响线在B点的竖标为 。
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习题8.2(4)图
(5) 习题8.2(5)图所示结构，FP=1沿AC移动，截面B的轴力FNB的影响线在C点的竖标为 。
习题8.2(5)图
(6) 习题8.2(6)图所示结构中，竖向荷载FP=1沿ACD移动，MB影响线在D点的竖标为 ，FQC右影响线在B点的竖标为 。
习题8.2(6)图
【解】（1）平衡方程；位移图。 （2）长度。
（3）3m；－1.5。可将FP=1放于B点，分别列平衡方程求MD和FQD。 （4）－4m。将FP=1放于B点，再列平衡方程求MD。
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（5）－0.5。[www.61k.com］将FP=1放于C点，再列平衡方程求FNB。
（6）－1m；0。将FP=1放于D点求MB；将FP=1放于B点求FQC右。 习题8.3 单项选择题
(1) 习题8.3(1)图所示结构中支座A右侧截面剪力影响线的形状为( )。
习题8.3(1)图
(2) 习题8.3(2)图所示梁在行列荷载作用下，反力FRA的最大值为( )。
(a) 55kN (b) 50kN (c) 75kN (d) 90kN
RA
习题8.3(2)图
(3) 习题8.3(3)图所示结构FQC影响线(FP=1在BE上移动)BC、CD段竖标为( )
(a) BC,CD均不为零； (b) BC,CD均为零；
(c) BC为零,CD不为零； (d) BC不为零,CD为零。
习题8.3(3)图
(4) 习题8.3(4)图所示结构中，支座B左侧截面剪力影响线形状为( )。
(a)
(b)
(c)
(d)
习题8.3(4)图 。
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(5) 习题8.3(5)图所示梁在行列荷载作用下，截面K的最大弯矩为( )。［www.61k.com]
(a) 15kN·m (b) 35 kN·m (c) 30 kN·m (d) 42.5 kN·m
习题8.3(5)图
【解】（1）b。根据间接荷载影响线的作法，可知应选（b）图。
（2）b。先作FRA的影响线，左边30 kN位于A点时为最不利荷载位置。
（
3）c。FP=1在C点左侧时FQC为零，在C点右侧时FQC不为零，因此选C。 （4）c。将截面B左侧改为定向联系，根据机动法容易判断。
（5）c。先作MK的影响线，右边5 kN位于K点时为最不利荷载位置。 习题8.4 作习题
8.4(a)图所示悬臂梁FRA、MC、FQC的影响线。
FR(b)FRA影响线
(c)MC影响线3
(d)FQC影响线
习题8.4图
【解】FRA、MC、FQC的影响线分别如习题8.4(b)、(c)、(d)图所示。
习题8.5 作习题8.5(a)图所示结构中FNBC、MD的影响线，FP =1在AE上移动。
(b)FNBC影响线
(c)MD
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影响线1
习题8.5图
【解】FNBC、MD的影响线分别如习题8.5(b)、(c)图所示。
习题8.6 作习题8.6(a)图所示伸臂梁的MA、MC、FQA左、FQA右的影响线。
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(b)MA影响线
2
(c)MC影响线
(d)FQA左影响线
习题8.6图(e)FQA右影响线
【解】MA、MC、FQA左、FQA右的影响线分别如习题8.6(b)、(c)、(d)、(e)图所示。［www.61k.com] 习题8.7 作习题8.7(a)图所示结构中截面C的MC、FQC的影响线。
(b)MC影响线
(c)FQC影响线
习题8.7图
【解】MC、FQC的影响线分别如习题8.7(b)、(c)图所示。
习题8.8 作习题8.8(a)图所示梁MA、FRB的影响线。
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(b)MA影响线
习题8.8图 (c)FRB影响线
【解】MA、FRB的影响线分别如习题8.8(b)、(c)图所示。[www.61k.com)
习题8.9 作习题8.9(a)图所示主梁在间接荷载作用下的MK、FQK的影响线。
(b)MK影响线
(c)FQK影响线
习题8.9图 【解】MK、FQK的影响线分别如习题8.9(b)、(c)图中实线所示。 习题8.10 作习题8.10(a)图所示斜梁FRA、FRB、MC、FQC的影响线。
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1
(b)FRA影响线(c)FRB影响线
(d)MC影响线
(e)FQC影响线
习题8.10图
【解】单位力沿水平方向移动，则影响线沿水平方向绘制。［www.61k.com］FRA、FRB、MC、FQC
的影响
线分别如习题8.10(b)、(c)、(d)、(e)图所示。
习题8.11 作习题8.11(a)图所示刚架MC（设下侧受拉为正）、FQC的影响线。FP =1沿柱高AD移动。
D
D
A
(b)MC影响线
习题8.11图
(c)FQC影响线
【解】MC、FQC的影响线分别如习题8.11(b)、(c)图所示。
习题8.12 习题8.12(a)图所示结构，FP =1在AB上移动，作FQC、MD、FQD的影响线。
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(b)FQC影响线1
(c)MD影响线
(d)FQD影响线0.5
习题8.12图
【解】FQC、MD、FQD的影响线分别如习题8.12(b)、(c)、(d)图所示。［www.61k.com）
习题8.13 用机动法作习题8.13(a)图所示静定多跨梁的FRB、ME、FQB左、FQB右、FQC的影响线。
(b)FRB影响线
3/8
(c)ME影响线
9/43/8
(e)FQB右影响线
(f)FQC影响线(d)FQB左影响线
习题9.15图
【解】FRB、ME、FQB左、FQB
右
、FQC的影响线分别如习题8.13(b)、(c)、(d)、(e)、(f)图
所示。
习题8.14 利用影响线，求习题8.14(a)图所示固定荷载作用下截面K的内力MK和FQK左。
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(b)MK影响线
(c)FQK左影响线
习题8.14图
【解】（1）作MK的影响线，如习题8.14(b)图所示。（www.61k.com］
MK??FPiyi??qiAi
i?1
i?1
n
m
411??24??1
?150?????30????6???1??
323??33??2
?185kN?m
（2）作FQK左的影响线，如习题8.14(c)图所示。此时，截面K处集中荷载的竖标应为其
1
右侧的。则有
3
111??11??1
FQK左?150??????30????6???1??
3212? ?33??2
??28.75kN
习题8.15 试求习题8.15(a)图所示梁在两台吊车荷载（轮压均为FP=82kN）作用下，支座B的最大反力和截面D的最大弯矩。
(b)FRB影响线
82kN82kN
(c)MD影响线ⅠⅡ
习题8.15图
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【解】（1）FRB的影响线及FRBmax的最不利荷载位置，如习题8.15(b)图所示。[www.61k.com]则
FRBmax?82?(0.611?1?0.833?0.444)?236.9kN
（2）作MD的影响线，如习题8.15(c)图所示。可能的最不利荷载位置见图中Ⅰ、Ⅱ两种情况。
情况Ⅰ
MI?82?(2?1.5?0.333)?314.3kN?m
情况Ⅱ
MII?82?(1?2?0.833)?314.3kN?m
故Ⅰ、Ⅱ两种位置均为最不利荷载位置，MDmax为
MDmax?314.3kN?m
习题8.16 用机动法作习题8.16(a)图所示连续梁MK、MB、FQB左、FQB右影响线的形状。若梁上有随意布置的均布活荷载，请画出使截面K产生最大弯矩的荷载布置。
(b)MK影响线
(c)MKmax载荷布置
(d)MB影响线
(e)FQB左影响线
(f)FQB右影响线
习题8.16图
【解】习题8.16(b)、(c)图所示分别为MK的影响线及MKmax的荷载布置。习题8.16(d)、(e)、(f)图所示分别为MB、FQB左、FQB右影响线的形状。
第9章 矩阵位移法习题解答
习题9.1 是非判断题
（1）矩阵位移法既可计算超静定结构，又可以计算静定结构。（ ）
（2）矩阵位移法基本未知量的数目与位移法基本未知量的数目总是相等的。（ ）
（3）单元刚度矩阵都具有对称性和奇异性。（ ）
（4）在矩阵位移法中，整体分析的实质是建立各结点的平衡方程。（ ）
（5）结构刚度矩阵与单元的编号方式有关。（ ）
（6）原荷载与对应的等效结点荷载使结构产生相同的内力和变形。（ ）
【解】（1）正确。
（2）错误。位移法中某些不独立的杆端位移不计入基本未知量。
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（3）错误。[www.61k.com]不计结点线位移的连续梁单元的单刚不具奇异性。
（4）正确。
（5）错误。结点位移分量统一编码会影响结构刚度矩阵，但单元或结点编码则不会。
（6）错误。二者只产生相同的结点位移。
习题9.2 填空题
（1）矩阵位移法分析包含三个基本环节，其一是结构的________，其二是________分析，其三是________分析。
e（2）已知某单元○e的定位向量为[3 5 6 7 8 9]T，则单元刚度系数k35应叠加到
结构刚度矩阵的元素____中去。
（3）将非结点荷载转换为等效结点荷载，等效的原则是________________。
（4）矩阵位移法中，在求解结点位移之前，主要工作是形成________________矩阵和________________列阵。
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（5）用矩阵位移法求得某结构结点2的位移为Δ2?[u2v2?2]T=[0.8 0.3 0.5]T，单元
①的始、末端结点码为3、2，单元定位向量为λ(1)?[000345]T，设单元与x轴之间的夹角为??π，则(1)?________________。 2
（6）用矩阵位移法求得平面刚架某单元在单元坐标系中的杆端力为e?[7.5?48?70.9?7.548?121.09]T，则该单元的轴力FN=______kN。
【解】（1）离散化，单元，整体；
（2）k68；
（3）结点位移相等；
（4）结构刚度，综合结点荷载；
（5）[0 0 0 0.3 -0.8 0.5]T；
（6）-7.5。
习题9.3 根据单元刚度矩阵元素的物理意义，直接求出习题9.3图所示刚架的(1)中元(1)(1)(1)(1)(1)(1)素11、23、35的值以及K(1)中元素k11、k23、k35的值。
y
习题9.3图
【解】各刚度系数的物理意义如习题解9.3图所示。因此，各刚度系数的值为
(1)(1)(1)11?EA/l，23?6EI/l2，35??6EI/l2；
(1)(1)(1)k11?12EI/l3，k23?0，k35?0。
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(1)
(a)11的物理意义
(1)
(b)23的物理意义
(c)35的物理意义
(1)
(d)k11的物理意义
(1)
(e)k23的物理意义
(1)
(f)k35的物理意义
(1)
习题解9.3图
习题9.4 根据结构刚度矩阵元素的物理意义，直接求出习题9.4图所示刚架结构刚度矩阵中的元素k11、k21、k32的值。［www.61k.com)各杆E、A、I相同。
习题9.4图
【解】各刚度系数的物理意义如习题解9.4图所示。因此，各刚度系数的值为
k11?
12EIEA3EI
k?0，，。
?k?2132
l32l4l2
(a)k11和k21的物理意义
(b)k32的物理意义
习题解9.4图
(1)
习题9.5 用简图表示习题9.5图所示刚架的单元刚度矩阵(1)中元素23，K(2)中元素(2)
k44的物理意义。
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习题9.5图
【解】各刚度系数的物理意义如习题解9.5图所示。［www.61k.com］
Q2
(a)23的物理意义
(1)
(1)
(2)
(b)k44的物理意义
习题解9.5图
习题9.6 习题9.6图所示刚架各单元杆长为l，EA、EI为常数。根据单元刚度矩阵元素的物理意义，写出单元刚度矩阵K(1)、K(2)的第3列和第5列元素。
习题9.6图
【解】各列刚度系数的物理意义如习题解9.6图所示。因而
6EI?
K中第3列元素：?0
l2?
(1)
4EI
l6EI0?2
l
2EI?
l??6EI??2? l?
T
T
T
12EI?
K(1)中第5列元素：?0?3
l?
(2)
6EI
?2
l4EIl
12EI0
l3
K
?6EI
中第3列元素：?2
?l
6EI?2
l
2EI?
l??
K
(2)
EA?
00中第5列元素：?0?l?EA?
0? l?
T
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(1)
(1)
(b)K
(a)K
(1)
第3列元素的物理意义
第5列元素的物理意义
(c)K
(2)
(d)K
(2)
第3列元素的物理意义第5列元素的物理意义
习题解9.6图
习题9.7 用先处理法，对习题9.7图所示结构进行单元编号、结点编号和结点位移分量编码，并写出各单元的定位向量。[www.61k.com）
习题9.7图
【解】离散化结果如习题解9.7图所示。因而，各单元定位向量为
λ(1)??100234?，λ(3)??567009? λ(2)??234567?，λ(4)??568000?。
T
T
TT
习题解9.7图
本题可有多种离散化方法，因此上述答案不是唯一的正确答案。 习题9.8 用先处理法形成习题9.8图所示结构的综合结点荷载列阵。
习题9.8图
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【解】离散化如习题解9.8图所示。[www.61k.com]
习题解9.8图
非结点荷载引起的单元固端力为
P(2)??0?12?80?128?，P(3)??0?9?4.50?94.5?
各单元的等效结点荷载列阵为
TT
?(2)?3
P
(2)E
45678
T
??TT
(2)P
??(2)P
??0128012?8?
8
09
?(3)?67
P
(3)E
??TT
(3)P
??(3)P
??094.509?4.5?
T
集成为结构的等效结点荷载列阵
PE??000128021?3.59?
直接结点荷载列阵为
T
PJ??0?50400000?
综合结点荷载列阵为
T
P?PJ?PE??0?50168021?3.59?
习题9.9 用先处理法求习题9.9图所示连续梁的结构刚度矩阵和结构的综合结点荷载列阵。已知：EI=2.4?104kN?m2。
T
习题9.9图
【解】离散化如习题解9.9图所示。本题无需坐标转换。
习题解9.9图
先求结构刚度矩阵。各单元的单刚为
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1
K
(1)
22334
?11/2?1?2/31/3?2?4/52/5?3 (2)(3)
?EI?K?EI?K?EI????
?1/21?2，?1/32/3?3，?2/54/5?4
集成即可得到结构刚度矩阵
00??2.41.20.0?11/2
??5/31/30?4.00.84???K?EI?10
?对?对22/152/5?3.52???
称4/5?称?????
0.0?
?0.0? 0.96?
?1.92??
再求综合结点荷载列阵。[www.61k.com）非结点荷载作用单元的等效结点荷载列阵为
2
3
T
34
T
PE(2)??10.67?10.67?，PE(3)??12.5?12.5?
集成为结构的等效结点荷载列阵
PE??010.671.8312.5?
综合结点荷载列阵为
T
P?PJ?PE??5000??PE??510.671.8312.5?
习题9.10 用先处理法求习题9.10图所示结构刚度矩阵。忽略杆件的轴向变形。各杆EI=5?105kN?m2。
T
习题9.10图
【解】离散化如习题解9.10图所示。因为不计各杆轴向变形，所以本题只涉及转角位移未知量，无需坐标转换。
各单元的单刚为
1
2
2
3
2
3
?4/52/5?1?4/52/5?2?11/2?2?11/2?3 (2)(3)(4)
K(1)?EI?K?EIK?EIK?EI??2/54/5?3?1/21?0?1/21?0
?2/54/5?2，??，??，??
集成即可得到结构刚度矩阵
0??4/52/5?420?
??
5?K?EI??2/513/52/5??10?2132?
??2/59/5??0??029??
习题解9.10图
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习题9.11 用先处理法建立习题9.11图所示结构的矩阵位移法方程。（www.61k.com）已知：各杆EA=4?105kN，EI=5?104kN?m2。
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习题9.11图
【解】1）离散化如习题解9.11(a)图所示。
(a) 离散化
(b) 附加约束上的反力
习题解9.11图
2）计算结构刚度矩阵 各单元单刚分别为：单元①
1
2
3
4
010 234
00?13.3300??13.33
?02.2223.3330?2.2223.333????03.3336.6670?3.3333.333??104??
0013.3300???13.33
?0?2.222?3.33302.222?3.333???
03.3333.3330?3.3336.667????
K(1)?(1)
单元②
2
3
4
5
6
2
34 506
00?10.0000??10.00
?0?0.93751.8750?0.93751.875????01.8755.0000?1.8752.500?104??
0010.0000???10.00
?0?0.9375?1.87500.9375?1.875???
1.8752.5000?1.8755.000??0??
K(2)?(2)
单元③
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234000
234 000
K(3)
0?1.875?0.93750?1.875??0.9375
?010.0000?10.000?????1.87505.0001.87502.500?
?TT(3)T?104??
01.8750.937501.875???0.9375
?0?10.000010.000????1.87502.5001.87505.000????
集成为总刚
0?2.2223.33300??2.222?0?24.270?1.875?10.000????2.222013.16?1.45801.875? K?104??
02.500??3.333?1.875?1.45816.67
?0?10.000010.000???
001.8752.50005.000????
2）计算综合结点荷载列阵
除可以按照习题9.8的方法计算外，还可以直接根据其物理意义形成综合结点荷载列阵。[www.61k.com）具体做法如下：
将原结构上各结点位移未知量利用附加约束限制住后，施以原结构所受荷载。这一过程可理解成在矩阵位移法（先处理法）的基本结构上，作用外荷载，形成如习题解9.11(b)图所示的矩阵位移法基本体系。由此，可得各附加约束上的反力为
FP??FP1FP2
FP3FP4FP5
FP6????80?18?12012?
TT
因此，综合结点荷载列阵为
P??FP??8018120?12?
3）列出结构刚度方程K?=P
?2.222???104?
?????
24.27
?2.2223.33300?1.875?10.0013.16?1.4580
16.670
称10.00
0???1??8?
????0??u2???0?1.875???2??18?
?????? 2.500???2??12?0??u3??0?
???????125.000????????3??
T
对
习题9.12 用先处理法计算习题9.12图所示刚架的结构刚度矩阵。已知：EA=3.2?105kN，EI=4.8?104kN?m2。
习题9.12图
【解】离散化如习题解9.12图所示。各单元单刚分别为
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习题解9.12图
单元①
2
3
4
1
234 010
00?6.40000??6.400
?00.46081.1520?0.46081.152????01.1523.8400?1.1521.920??104??
?6.400006.40000???0?0.4608?1.15200.4608?1.152???
01.1521.9200?1.1523.84????
K(1)?(1)
单元②
2
3
4
2
34 000
0?1.800?0.90000?1.800??0.9000
?08.00000?8.0000?????1.80004.8001.80002.400?
?TT(2)T?104??
01.8000.900001.800???0.9000
?0?8.000008.0000????1.80002.4001.80004.800????
K(2)
集成为总刚
?0.4608?4?K?10
?对???
7.300
称
?0.460808.461
?1.152?
?
?1.800? 1.152?
?8.640??
习题9.13 用先处理法计算习题9.13图所示组合结构的刚度矩阵K。［www.61k.com]已知：梁杆单元的EA=3.2?105kN，EI=4.8?104kN?m2，链杆单元的EA=2.4?105kN。
习题9.13图
【解】离散化如习题解9.13图所示。这里利用一般单元来计算链杆单元③，令其EI为零，则该单元的杆端转角为无意义的杆端位移，可为任意值。单元③的杆端位移编码如习题解9.13图所示，其杆端转角在结点4处为“0”，表示无杆端转角；在结点2处为“3”，表示与单元①和②在该端的转角相同。
结构力学课后答案 结构力学课后习题答案 重庆大学出版社
点位移分量统一编码应给为“0”，再令该单元EI为零。(www.61k.com）
习题解9.13图
各单元单刚分别为 单元①和②
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?(1)?0?(2)?1
02
03
10
24
30
1
23040
?(1)
?(2)?
000123
K(1)?K(2)?(1)
00?8.00000??8.000
?00.9001.8000?0.9001.800????01.8004.8000?1.8002.400??104??
?8.000008.00000???0?0.900?1.80000.900?1.800???
01.8002.4000?1.8004.800????
1
2
30?
0??0??0?0??0??000 123
单元③
2.304?3.072
?2.3041.728??00
?TT(3)T?104?
??3.072?2.304??2.304?1.728?
0?0?
0?3.072?2.304
0?2.304?1.72800003.0722.30402.3041.728000
K(3)
集成为总刚
?19.07
?4?K?10
?对??
2.3043.528称
009.600
0?
??0.900? ?1.800?
?0.900?
习题9.14 若用先处理法计算习题9.14图所示结构，则在结构刚度矩阵K中零元素的个数至少有多少个？
习题9.14图
【解】离散化如习题解9.14图所示，则各单元定位向量为
结构力学课后答案 结构力学课后习题答案 重庆大学出版社
习题解9.14图
?(1)?[123000]T，?(2)?[123456]T，?(3)?[8910457]T ?(4)?[457000]T，?(5)?[89100011]T
根据单元定位向量，判定各结点位移分量间的相关性。（www.61k.com）这里参考【例10.2】的方法，具体为：位移分量1~3、6均与位移分量7~11无关，得到无关分量20对；位移分量4、5、7与位移分量11无关，得到无关分量3对；合计无关分量共23对。说明K上半三角中，至少有23个元素为零，因此整个K中至少应有46个零元素。
习题9.15 试用矩阵位移法计算习题9.15图所示连续梁，并画出弯矩图。各杆EI=常数。
习题9.15图
【解】1）离散化如习题解9.15(a)图所示。连续梁无需坐标转换。
(a) 离散化
习题解9.15图
(b)M图(kN·m)
2）计算总刚 各单元刚度矩阵为
1
1
2
2
?11/2?0?11/2?1?11/2?2 (2)(3)
K(1)?EI?K?EIK?EI??1/21?2?1/21?0
?1/21?1，??，??
集成为总刚
?21/2?
K?EI??
?1/22?
3）计算综合结点荷载列阵
按照习题9.11中综合结点荷载列阵的解法，在2、3两结点上附加刚臂，易求得
FP??FP1
因此，综合结点荷载列阵为
FP2???8?10?
TT
结构力学课后答案 结构力学课后习题答案 重庆大学出版社
P??FP???810?
4）解结构刚度方程K?=P，得 T
??
5）求单元杆端力 根据e?ee?Pe，得 1T??5.66.4? EI
?(1)
?11/2?1?0?0??8???10.8? (1)?(1)(1)?P(1)?K(1)?(1)?FP(1)?EI???EI??5.6?1??8???2.4?1/21????????
?(2)
(2)?K?(2)(2)?F(2)
P?11/2?1??5.6?1?0???2.4? ?EI???EI?6.4?2??0???3.6?1/21????????
?(3)
?11/2?1?6.4?2??10???3.6? (3)?K(3)?(3)?FP(3)?EI???EI?0?0??10???13.2?1/21????????
6）绘弯矩图，如习题解9.15(b)图所示。（www.61k.com)
习题9.16 用先处理法计算习题9.16图所示刚架的内力，并绘内力图。已知：各杆E=3?107kN/m2，A?0.16m2，I?0.002m4。
习题9.16图
【解】1）离散化如习题解9.16(a)图所示。
结构力学课后答案 结构力学课后习题答案 重庆大学出版社
(a) 离散化
(b)M图(kN·m)
(c)FQ图(kN)(d)FN图(kN)
习题解9.16图
2）计算总刚
单元①无需坐标转换，其单元刚度矩阵为
?120
?0??0?104?
??120?0???0
00
1.1252.250?1.1252.25
002.2560?2.253
1?1200012000
20?1.125?2.2501.125?2.25
30?2.25??3?
?0??2.25?
?6??
00 123
K(1)?(1)
单元②的坐标转换矩阵为
???????????0.80.60000
?0.60.80000
001000
0000.80.60
000?0.60.80
000001???? ??????
T(2)
则其刚度矩阵为
1
2
3
0.864?0?61.65?45.80.864?61.6545.8
??45.834.931.15245.8?34.931.152???0?0.8641.1524.8?0.864?1.1522.4?0 T(2)4
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?TT?10??
?61.6545.8?0.86461.65?45.8?0.864??1?45.8?34.93?1.152?45.834.93?1.152?2??0.8641.1522.4?0.864?1.1524.8????3
K(2)
集成为总刚
结构力学课后答案 结构力学课后习题答案 重庆大学出版社
?45.8?0.864??181.6
? K?10??45.836.05?3.402?????0.864?3.40210.8??
4
3）计算综合结点荷载列阵 各单元的等效结点荷载列阵为
?(1)?0
P
(1)
E
00123
T
??(1)P
??01610.67016?10.67?
集成得结构的等效结点荷载列阵
PE??016?10.67?
综合结点荷载列阵为
T
P?PE?PJ?PE??050???021?10.67?
4）解结构刚度方程K?=P，得
TT
??10?5?1.85137.4810?7.3719?
5）求单元杆端力
根据e?Te(Ke?e)?Pe，得
00?120
?01.1252.25??02.256
?K(1)?(1)?FP(1)?104?
00??120
?0?1.125?2.25?2.253??0
?0???22.22??0?0??16???18.50????????0?0??10.67???14.56??10?5????????
1.85131022.22???????7.4810?2??16???13.50????????7.3719310.674.56????????????
?120
0012000
0?1.125?2.2501.125?2.25
0?2.25??3?
?0??2.25?
?6
??
T
(1)
结构力学课后答案 结构力学课后习题答案 重庆大学出版社
(2)
????
?T(2)(K(2)?(2))??
?????
0.80.60000?0.60.800000010000000.80.60000?0.60.80000001
??????????
?0.864??61.65?45.80.864?61.6545.8???45.834.931.152??0?0?45.8?34.931.152???????4?0.8641.152?0?0?4.8?0.864?1.1522.4??5
??10???10???
?61.6545.8?0.86461.65?45.8?0.8641.8513?????1???45.8?34.93?1.152?45.834.93?1.152??7.4810?2????????0.8641.1522.4?0.864?1.1524.8?7.3719????3?????????28.87
?1.47
?2.79
?28.87
1.47
?4.56?
T
6）绘内力图，如习题解9.16(b)~(d)图所示。［www.61k.com］
E=3?107kN/m2，习题9.17 用矩阵位移法计算习题9.17图所示平面桁架的内力。已知：
各杆A?0.1m2。
习题9.17图
【解】1）离散化如习题解9.17(a)图所示。
(b)FN图(kN)
习题解9.17图
2）计算总刚
单元①和②无需坐标转换，其结构坐标系中的单刚分别为
?7.5?5?0?10
??7.5???0
000
00
1?7.507.50
20?0??0??0??
，K(2)?(2)12
?7.5?5?0?10
??7.5???0
000
00
3?7.507.50
40?0??0??0??
00
34
K
(1)
?(1)
单元③的??
π
rad，结构坐标系中的单刚为 2
结构力学课后答案 结构力学课后习题答案 重庆大学出版社
1
?0?
T(3)6?0?TT?10
?0???0
201
0?1
30000
40??1??0??1??
12
34
K
(3)
单元④的??0.6435rad，结构坐标系中的单刚为
3
4
00 34
2.88?3.84?2.88??3.84
?2.16?2.88?2.16?T(4)5?2.88??TT?10
??3.84?2.883.842.88?????2.88?2.162.882.16???
K
(4)
单元⑤的???0.6435rad，结构坐标系中的单刚为
1
2
00
12
?3.84?2.88?3.842.88??2.162.88?2.16?T(5)5??2.88??TT?10
??3.842.883.84?2.88?????2.88?2.16?2.882.16??
K
(5)
集成总刚为
00??11.34?2.88??2.8812.160?10?5?? K?10
?0011.342.88???
?102.8812.16???0?
3）计算综合结点荷载列阵
P?PJ??80020?
4）解结构刚度方程K?=P，得
T
??10?5?2.55747.2919?2.06498.1304?
5）求单元杆端力
根据e?Te(Ke?e)，可求得各单元的杆端轴力。[www.61k.com]这里以单元⑤为例，其杆端轴力为
?0.8
(5)?T(5)(K(5)?(5))??
?0
??3.84?2.88??2.165??2.88??10???3.842.88?????2.88?2.16?
?0.6
00.8
0??0.6??
T
?3.842.88??0
? ?0?0?2.88?2.16?13.98????10?5????
??2.5574?1??3.84?2.88???13.98?
??????2.882.16?7.2919?????2?
6）各杆轴力如习题解9.17(b)图所示。
第10章 结构的动力计算习题解答
结构力学课后答案 结构力学课后习题答案 重庆大学出版社
习题10.1 是非判断题
(1) 引起单自由度体系自由振动的初速度值越大，则体系的自振频率越大。（www.61k.com）（ ）
(2) 如果单自由度体系的阻尼增大，将会使体系的自振周期变短。（ ）
(3) 在土木工程结构中，阻尼对自振周期的影响很小。（ ）
(4) 由于各个质点之间存在几何约束，质点体系的动力自由度数总是小于其质点个数。（ ）
(5) 多自由度的自振频率与引起自由振动的初始条件无关。（ ）
(6) n个自由度体系有n个自振周期，其中第一周期是最长的。（ ）
(7) 如果考虑阻尼，多自由度体系在简谐荷载作用下的质点振幅就不能用列幅值方程的方法求解。（ ）
【解】(1) 错误。体系的自振频率与初速度无关，由结构本身的特性所决定。
(2)
错误。由阻尼结构的自振频率?r?可知，阻尼增大使自振频率减小，自振
周期变长。
(3) 正确。
(4) 错误。由动力自由度的概念知，动力自由度数与计算假定有关，而与集中质量数目和超静定次数无关。
(5) 正确。
(6) 正确。
(7) 正确。
习题10.2 填空题
??2??y???2y?FP(t)/m，其中未考虑重力，这是因为(1) 单自由度体系运动方程为?y
__________。
(2) 单自由度体系自由振动的振幅取决于__________。
(3) 若要改变单自由度体系的自振周期，应从改变体系的__________或__________着手。
1(4) 若由式??求得的动力系数?为负值，则表示__________。 21????
(5) 习题10.2(5)图所示体系发生共振时，干扰力与__________平衡。
W
sin??t
12-2(5)习题 图习题10.2(5)图
(6) 求习题10.2(6)图所示质点系的自振频率时(EI＝常数)，其质量矩阵[M]= __________。
结构力学课后答案 结构力学课后习题答案 重庆大学出版社
2mm
(7) 习题10.2(7)图所示体系不考虑阻尼，EI＝常数。(www.61k.com)已知?=0.6? (?为自振频率)，其动力系数?＝__________。
m =2m2y (t)2
习题10.2(6)图 习题10.2(7)图 12-2(7)习题 图12-2(6)习题 图m =m1y (t)1
习题 图习题12-2(8)10.2(8)图
?1?(8) 已知习题10.2(8)图所示体系的第一主振型为?Y(1)????，利用主振型的正交性可求?2?
得第二主振型Y(2)=__________。
(9) 习题10.2(9)图所示对称体系的第一主振型Y(1)=__________，第二主振型????
?Y?=__________。
(2)
12-2(9)习题 图习题10.2(9)图
【解】(1) 以重力mg作用时的静平衡位置为y坐标的起点。
(2) 初位移、初速度及体系的自振频率。
(3) 质量，刚度。
(4) 质点动位移的方向与简谐荷载方向相反。
(5) 阻尼力。
?m00???(6) ?0m0?。
?003m???
(7) 1.5625。根据公式?=
?1?(8) ??。 ?-0.25?11-?22计算。
?1??1?(9) ??，??。利用对称性。 ?-1??1?
结构力学课后答案 结构力学课后习题答案 重庆大学出版社
习题10.3 确定习题10.3图所示质点体系的动力自由度。（www.61k.com］除注明者外，各受弯杆EI＝常数，各链杆EA＝常数。
0=∞
(a)
(b)(c)(d)
(a) (b) (c) (d)
习题 图12-3
习题10.3图
【解】(a) 2；(b) 3；(c) 2；(d) 4，在两个质量上分别附加2个支杆。
习题10.4 不考虑阻尼，列出习题10.4图所示体系的运动方程。
FP
(2)
习题10.4图
(3)
(1)
【解】(1)用刚度法。设自由振动的任一时刻t，刚性杆绕B点的转角为?，此时体系受力情况如习题解10.4(1)图所示。
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习题解10.4(1)图
由?MB?0列动平衡方程得
???l?m?2l????2l?k1l??l?0 -ml?
化简得
???k1l2??0 5ml2?
(2) 用刚度法。设质点m的位移y向右为正。先求体系的刚度系数k11，如习题解10.4(2).(a)
图所示。
l3
12 FP
6EI/l(a) 1图及刚度系数
(b) 受力图
结构力学课后答案 结构力学课后习题答案 重庆大学出版社
习题解10.4(2)图
然后取质点连同横梁为隔离体，其受力图如习题解10.4(2).(b)图所示。[www.61k.com］由?Fx?0，得
???FPcos?t?0 k11y?my
???即 my
12EI
y?FPcos?t l3
(3) 用柔度法。绘1图和P图，分别如习题解10.4(3).(a)、(b)图所示。 由图乘法公式，得
2?12?2l31?11??l?l?l?，???1P
EI?3?EI?2?3EI?????1PM(t)，整理得：???列位移方程y??11??myy
l?l2?1
?2?l?l?3???6EI ??
3EI1
y??M(t)
2ml34ml
(a) 1图
习题解10.4(3)图
(b) P图
习题10.5 求习题10.5图所示单自由度体系的自振频率。除注明者外，EI＝常数。k1为
弹性支座的刚度系数。
1=3EI/4
(1)
(2)
/l3
(4)
(3)
(5)
(6)
结构力学课后答案 结构力学课后习题答案 重庆大学出版社
习题10.5图
5l3
【解】(1) 绘1图，如习题解10.5(1)图所示。[www.61k.com）则由图乘法公式，得?11?
48EI
则?
?
l12-5(a)习题解 图习题解10.5(1)图
(2) 在质点处施加竖向单位力，体系的位移图和1图分别如习题解10.5(2).(a)、(b)图所
示。
k1
(b) 1图
(a) 位移图
习题解10.5(2)图
10.51
?由习题解10.5(2).(a)图得?1=?
2k13EI
由1图得?2=??故?11??1??2?
12EI
?
4 3EI
5
?，则??3EI(3) 使质点沿运动方向发生单位位移，求刚度系数，如习题解10.5(3).(a)、(b)图所示。
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3
(a) 刚度系数
习题解10.5(3)图
(b) 1图
k1?
3EI48EIEI
k?2??， 233
ll3l/2??
49EI
??， 3
l
则 k11?k1?k2?
结构力学课后答案 结构力学课后习题答案 重庆大学出版社
(4) 求刚度系数，画1图，如习题解10.5(4)图所示。（www.61k.com］
3EI7EI
??，
?k?
133
ll
k11?2?
习题解10.5(4)图 1图
(5) 求柔度系数，绘1图，如习题解10.5(5)图所示。
习题解10.5(5)图 1图
2?12?2l3?11??l?l?l?，??
EI?3??2?3EI
(6) 求柔度系数，绘单位力作用下的P图和基本体系1图，如习题解10.5(6).(a)、(b)图所示。
/5l/5
(a) P图
习题解10.5(6)图
(b) 1图
8l3
由两图图乘公式，可知?11?，则??15EI
习题10.6 求习题10.6(a)图所示体系的自振频率。除杆件AB外，其余杆件为刚性杆。
结构力学课后答案 结构力学课后习题答案 重庆大学出版社
EIA/
l2
(b)
(a)
习题10.6图
【解】绘体系的位移幅值图及相应的受力图如习题解10.6(b)图所示。[www.61k.com)体系为两个质点的单自由度体系，可通过列幅值方程求?。
沿柱AB的顶部切取BCDE为隔离体，由?MD?0得
l6EIA
m?2A??2m?2A?l?3?l?0
2l
得??
习题10.7 求习题10.7图所示体系的自振周期。
(a)(1)
(c)m
(b)(2)
(3)
12-7习题 图
习题10.7图
【解】(1) 求刚度系数，绘体系发生单位水平位移时的1图，如习题解10.7(1)图所示。则
2?12EI3EI15EI
?2?2k11?3?3?3，T?
?lll
结构力学课后答案 结构力学课后习题答案 重庆大学出版社
EI/
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l
36EI/l
习题解10.7(1)图 1图 (2) 求柔度系数，绘单位力作用下的P图和基本体系1图，如习题解10.7(2)图所示。（www.61k.com］
(a) P图
习题解10.7(2)图 (b) 1图 由图乘法公式，可知
1?11?EI211?7l3?1?2?l?l?3l?l?l?(2l?4l)??12EI ??
?2?2则T??2?
(3) 绘体系在竖向单位力作用下的1图及N1图，如习题解10.7(3)图所示。
则 ?11???1643581138ds??1l??? EIEA3EI9EA3EI习题解10.7(3)图 1图和N1图 2212-7(c)
T?22习题10.8 某单质点单自由度体系由初位移y0=2cm产生自由振动，经过八个周期后测得振幅为0.2cm，试求阻尼比及在质点上作用简谐荷载发生共振时的动力系数。
【解】阻尼比 ??1
2?nlny01?2??ln???0.046 yn2??8?0.2?
11??10.9 2?2?0.046共振时 ??
习题10.9 求习题10.9(a)图所示梁纯强迫振动时的最大动力弯矩图和质点的振幅。已知：
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质点的重量W?24.5kN，FP?10kN，??52.3s?1，EI?3.2?107N?m2。[www.61k.com]不计梁的重量和阻尼。
sin??t
(a)
P
(b) 1图
习题10.9图
(c) d.max图
【解】在质点处施加竖向单位力，绘1图，如习题10.9(b)图所示。由1图求得
?11?
1
EI
212?8?1
?4?2??2??2?2??2? ?2323??
?EI
则
??40s?1 ?21?2
?
梁纯强迫振动时的最大动力弯矩图如习题10.9(c)图所示。质点最大动位移为
8
ymax???11FP?1.41??10?10
3?3.525?10?3m 7
3.2?10
习题10.10 求习题10.10(a)图所示刚架稳态振动时的最大动力弯矩图和质点的振幅。已
知：FP?2.5kN
，?，EI?
2.8?104kN?m2。不考虑阻尼。
FP
??
1
?
1
??1.41 52.321?
402
(a)
(b) 1图
习题10.10图
(c) d.max图
【解】在质点处施加水平单位力，绘1图，如习题10.10(b)图所示。由1图求得
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?11?1EI212?200?1?5?5??5??3?5??5?? ?23233EI????1
1??
?22?11?3??3
A??FP?11?3?2.5?200?0.0179m 3?2.8?104
则刚架稳态振动时动力幅值为?FP=7.5kN，其最大动力弯矩图如习题10.10(c)图所示。（www.61k.com）
习题10.11 习题10.2(5)图中，一个重量W = 500N的重物悬挂在刚度k = 4?103N/m的弹簧上，假定它在简谐力FPsin?（FP=50N）作用下作竖向振动，已知阻尼系数c = 50N·s/m。试求：(1) 发生共振时的频率?；(2) 共振时的振幅；(3) 共振时的相位差。
8.85s?1 【解】(1)
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共振时???(2) yst?FP50??12.5?10?3m 3k4?10
??ccg50?9.8???0.0554 2m?2W?2?500?8.85
11????9.025 2?2?0.0554
振幅 A??yst?9.025?12.5?10?3?112.8?10?3m
(3) tan??2?????? 故 ?? 22???2
习题10.12 在习题10.9(a)图所示梁的质点上受到竖直向下的突加荷载FP(t)?20kN作用，求质点的最大动位移值。
【解】对于突加常量荷载有??2，所以质点的最大动位移值为
8?0.01m 3.2?107
习题10.13 求习题10.13(a)
图所示单自由度体系作无阻尼强迫振动时质点的振幅。已知ymax??yst??FP?11?2?20?103??
q
q( sin??tt)=
(b) 1图
q
(a) l
结构力学课后答案 结构力学课后习题答案 重庆大学出版社
(c) P图
习题10.13图
(d) 幅值法
【解】绘1图和P图，分别如习题10.13(b)、(c)图所示。（www.61k.com）计算柔度系数
2?1ll2?l??l32?2ll25?l??5l4
，?1P? ?11??????????????????
EI?EI?3288?4??384EI?2243?4??48EI
将荷载幅值q和惯性力幅值m?2A加在体系上，如习题10.13(d)图所示，列位移幅值方程
A??11m?2A??1Pq
?1Pq5ql4
?则A?
1??11m?2192EI
习题10.14 求习题10.14图所示体系的自振频率和主振型，绘出主振型图。
(1)
(2)
12m
3EI/l3
2
(5)
EA=常数(4)
习题10.14图
【解】(1) 绘1图和2图，分别如习题解10.14(1).(a)、(b)图所示。
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(a) 1图
(1) 图M1(2) 图M2
12-14(a)习题解 图
习题解10.14(1)图
(b) 2图
计算柔度系数
2?1ll2?l??l3
?11???????
??
EI??2243?4??48EI2?12?2l3
?22??l?l?l??
EI?3?3EI?21?12??21?
EI
?1l?l??l3?2?l?4??2???16EI
????
1代入公式?1,2?(?11m1??22m2)
2ml3ml3
，?2?0.0148
?1?0.6727EIEI
自振频率
?1?
?， ???2
? 1?? 1?(2)
Y=主振型 ?Y(1)?=?，?????
10.429?0.096????
(2) 绘体系在水平单位力作用下的1图和竖向单位力作用下的2图，分别如习题解10.14(2).(a)、(b)图所示。[www.61k.com）
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(a) 图 (1)M 图11
(b) (2) 图M22图
计算柔度系数
习题解10.14(2)图
12-14(b)习题解 图
?1?12?l32l32l3
?l?l?l???，?22?，?12??21? ?11??EI233EI3EI3EI??
又有 m1?2m m2?m
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1代入公式?1,2?(?11m1??22m2)
2ml3ml3ml3ml3?1?(1?
1.577?0.423，?2?(1
EIEIEIEI
自振频率
?1?
?
， ???2? 1?? 1?(2)
主振型 ?Y(1)?=?，Y=?????
-0.7312.731????
(3) 绘体系发生单位位移时的1图和2图，分别如习题解10.14(3).(a)、(b)图所示。［www.61k.com）
121
212
2
1
2
(a) 1图
习题解10.14(3)图
(b) 2图
计算刚度系数
k11?
2
将所求的刚度系数代入公式?1,2
6EI
?2k，k22?k，k12?k21??k l3
k?1?k
??11?22??2?m1m2?
?1?
???2
? 1?? 1?(2)
Y=主振型 ?Y(1)?=?，?????
1.4142-1.4142????
(4) 绘体系在水平单位力作用下的N1图和竖向单位力作用下的N2图，分别如习题解10.14(4).(a)、(b)图所示。
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(1)N1N1图 (a)
习题解10.14(4)图 12-14(d)习题解 图
N2(b) N2图
计算柔度系数
N124
?11??l?
EAEA
?12??21??
N1?N21??2??8
l?1???4?????EAEA?3EA??3??
22
?13.5N221??2?2?2.5?
?22??l??5?
2??1?3???????4?2?????
EAEA?33???????EA
1代入公式?1,2?(?11m1??22m2)
2?1?
自振频率
?1?14.1974m3.3027m
，?2? EAEA ?2?? 1?? 1?(2)
Y=主振型 ?Y(1)?=?，?????
?3.82400.2615????
(5) 绘体系发生单位位移时的1图和2图，分别如习题解10.14(5).(a)、(b)图所示。（www.61k.com)
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2
6EI/(a) (1)M11图 图
2图 (b) (2) 图M2
计算刚度系数
习题解10.14(5)图
12-14(e)习题解 图
k11?令k?
12EI48EI12EI24EI12EI24EI
， ?4?k??2?k?k???2??221221
l3l3l3l3l3l3
24EI
，则有k11?2k，k22?k，k12?k21??k，将所求的刚度系数代入公式l3
2?1,2
k?1?k
??11?22?? 2?m1m2?
结构力学课后答案 结构力学课后习题答案 重庆大学出版社
?1,22?(1即
?1?
k24EI?(1? mml3??2? 1?? 1?(2)主振型 ?Y(1)?=?，Y=????? 1.4142-1.4142????
习题10.15 习题10.15图所示两层刚架的楼面质量分别为m1?120t、m2?100t，柱的质量已集中于楼面；柱的线刚度分别为i1?20MN?m，i2?14MN?m，横梁的刚度为无限大。［www.61k.com)在二层楼面处沿水平方向作用简谐干扰力FPsin?t，已知Fp?5kN,??15.71s?1。试求第一、第二层楼面处的振幅值和柱端弯矩的幅值。
F
习题10.15图
【解】本题采用刚度法，先求振幅。
刚度系数 k11?51MN/m，k22?21MN/m，k12?k21??21MN/m
FP1?0，FP2?5kN
代入求振幅的方程式
2??(k11?m1?)A1?k12A2?FP1 ?2??k21A1?(k22?m2?)A2?FP2
解得 A1??0.202?10?3m，A2??0.206?10?3m
再求柱端弯矩幅值
6i16?20?106
一层：M1??1??0.202?103?6.06?103N?m l4
6i26?14?106
二层：M2??2??(0.206?0.202)?103?0.084?103N?m l4
习题10.16 已知习题10.15图所示刚架的自振频率?1?9.9s?1，?2?23.2s?1，主振型?Y???1.00(1)1.87?、?Y(2)???1.00?0.64?。用振型分解法重做习题10.15。 TT
?120?103 0?? 1 1?【解】主振型矩阵?Y???，质量矩阵 M?????3? 0 100?10?1.87 ?0.64???
广义质量
结构力学课后答案 结构力学课后习题答案 重庆大学出版社
M1??Y(1)T??120?103 0??1?5?M??Y???11.87????4.697?103??100?10??1.87?? 0(1)
(2)M2??Y(2)T??120?103 0??1?5?M??Y???1?0.64????1.610?10 3??100?10???0.64?? 0
广义荷载
F1(t)??Y(1)?T?FP(t)???10??1.87????9350sin?t(N) Fsin?t?P?
0???0.64?????3200sin?t(N) Fsin?t?P?F2(t)??Y(2)?T?FP(t)???1
F1(t) M1??1(t)??12?1(t)?广义坐标 ?
由式?i?t??Mi?i2??2Fi?t?得(也可用杜哈梅积分)
?1(t)?
同理 F1(t)9350sin?t???13.3784?10?5sin?t 22522M1(?1??)4.697?10(9.9?15.71)
F2(t)?3200sin?t???6.8199?10?5sin?t 22522M2(?2??)1.610?10(23.2?15.71)?2(t)?
则质点动位移为
1???13.3784??y1?? 1??0.202??5?3 ?10sin?t?????Y???(t)????????10sin?t ???0.206??1.87?0.64???6.8199??y2?
振幅 A1?0.202?10?3m，A2?0.206?10?3m
习题10.17 用能量法求习题10.17图所示简支梁的第一频率。[www.61k.com)已知m?2，为梁单位长度的质量。
(1) 设Y(x)?asin
(2) 设Y(x)??xl（无集中质量时简支梁的第一振型曲线）。 FP(3l2x?4x3)(0?x?l2)(跨中作用集中力FP时的弹性曲线)。
48EI
习题 图12-18习题10.17图 【解】(1) 设Y(x)?asin?x
l 则Y'(x)?a??x cosll
结构力学课后答案 结构力学课后习题答案 重庆大学出版社
a?2?x
Y''(x)??2sin Y(x)
ll
l
x?2
?asin
?
2
?a
代入公式?2?
??
l0
l0
EI[Y??(x)]2dx
2
2
i
(x)[Y(x)]dx??miYi
l
得
a?2?x2EI(sin)dx?0?4EI2
?1?l?4
x252
?0(asinl)dx?2故?1?
(2) 设Y(x)?
FPF
(3l2x?4x3) 则Y?(x)?P?3l2?12x2? 48EI48EI
l
2
F
Y??(x)?P??24x? Y(x)
48EI
代入公式得
2?2?
l/20
l/20
x?
FPl3
?
48EI
??
21
?F?EI?P??24x??dx?48EI?
2
FP22FPl3232
()(3lx?4x)dx?2()48EI48EI
?
48EIl3177
?2735
?19.3103
EI
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4
故?1?
q
(a)
习题10.18 用能量法求习题10.18(a)图所示具有均布质量的两跨连续梁的第一频率。［www.61k.com）
(b) 半结构
习题10.18图
(c) 自重作用下的振幅曲线
【解】此体系为对称体系，第一频率对应反对称振动，取半结构如习题10.18(b)图所示。设以梁在自重q?作用下的弹性曲线作为振幅曲线，即
Y(x)?
q
(3l2x2?5lx3?2x4) 48EI
代入??
2
??
l0
l0
q(x)Y(x)dx
2
2
i
(x)[Y(x)]dx??miYi
公式得
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q2l552(1??)?238.73EI
?12?294?5l1.309?10(EI)2
故?1?
第11章 结构的稳定计算习题解答
习题11.1 是非判断题
（1）要提高用能量法计算临界荷载的精确度，不在于提高假设的失稳曲线的近似程度，而在于改进计算工具。［www.61k.com)（ ）
（2）对称结构承受对称荷载时总是按对称形式失稳。（ ）
（3）刚架的稳定问题总是可以简化为具有弹性支座的单根压杆进行计算。（ ）
（4）结构稳定计算时，叠加原理已不再适用。（ ）
（5）有限自由度体系用能量法求出的临界荷载是精确解。（ ）
（6）当结构处于不稳定平衡状态时，可以在原结构位置维持平衡，也可以在新的形式下维持平衡。（ ）
【解】（1）错误。能量法计算临界荷载的精确度，直接取决于所假设的失稳曲线的近似程度。
（2）错误。既可按对称形式失稳也可按反对称形式失稳。
（3）错误。在能求出刚度系数的情况下，才可简化为具有弹性支座的单根压杆进行计算。
（4）正确。一般情况下，结构的稳定计算中，既要考虑几何非线性也要考虑材料非线性，因此，不能采用适用于线性弹性理论的叠加原理。
（5）正确。
（6）错误。
习题 12.2 填空题
（1）结构由稳定平衡到不稳定平衡，其临界状态的静力特征是平衡形式的。
（2）临界荷载与压杆的支承情况有关，支承的刚度越大，则临界荷载越。
（3）用能量法求无限自由度体系的临界荷载时，所假设的失稳曲线y(x)必须满足条件，并尽量满足 条件。
（4）利用对称性，求习题11.2（4）图所示结构的临界荷载FPcr＝ 。
习题11.2（4）图
（5）习题11.2（5）图（a）所示结构可简化为习题11.2（5）图（b）所示单根压杆计算，则弹簧抗转动刚度系数k＝ 。
结构力学课后答案 结构力学课后习题答案 重庆大学出版社
l
1=
(a) (b)
习题11.2（5）图
（6）习题11.2（6）图（a）所示结构可简化为习题11.2（6）图（b）计算，则抗移动弹簧刚度系数k1＝ ，抗转动弹簧刚度系数k2＝ 。[www.61k.com)
(a)
(b)
习题11.2（6）图
【解】（1）二重性。 （2）大。
（3）位移边界；力的边界。 （4）
?2EI
l
2
。该对称结构的临界荷载，可按反对称失稳形式（即两端简支压杆）确定。
EI。 l
3EI3EI（6）3；。
ll
（5）
习题11.3 用静力法计算习题11.3图所示体系的临界荷载。
(a) (b) (c)
习题11.3图
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【解】（1）给出失稳形式，如习题解11.3（a）图所示。［www.61k.com）
由?MA?0得
(3FP?kl)y?0
∴FPcr?
1kl 3
(c)
习题解11.3图
（2） 给出失稳形式，如习题解11.3（b）图所示。
由?MA?0得
(kl?2FP)y?0
∴FPcr?1kl 2
（3）给出失稳形式，如习题解11.3（c）图所示。
先求得支反力：FR??
由?FP1??k?y ?2l4??MA?0得
??5?kl?FP?y?0 ?6?
5kl 6 ∴FPcr?
习题11.4 用静力法计算习题11.4图所示体系的临界荷载。k为弹性铰的抗转动刚度系数（发生单位相对转角所需的力矩）。
结构力学课后答案 结构力学课后习题答案 重庆大学出版社
习题11.4图
【解】给出失稳形式，如习题解11.4图所示。（www.61k.com］ 分析AC，由
?M
C
?0得
?y?
k??2??FPy?0 ?l??2k?
?FP?y?0 ?l?
2k
l
?
∴FPcr?
习题解11.4图
习题11.5 用静力法计算习题11.5图所示体系的临界荷载。
(a) (b)
习题11.5图
【解】（1）原体系可简化为习题解11.5（a）图所示。弹性支承刚度系数为
(a)
(b)
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习题解11.5图
k?
可求得 3EI6EI?2? l3l3
13EIkl?2 2l
4EI l FPcr?（2）原体系可简化为习题解11.3（b）图所示。[www.61k.com）弹性支承刚度系数为 k?
可求得
FPcr?k4EI? hlh
习题11.6 用能量法重做习题11.3（c）。
【解】 变形能 U?111122252?ky?y??ky?y?ky 22223372
荷载势能UP??FP?，其中
???3l()2??2l()2?
总势能EP?U?UP 由12y3l12y2l52y 12l255dEPFP?0 ?0及y?0得k?7212ldy
∴FPcr?5kl 6
习题11.7 用静力法求习题11.7图所示各结构的稳定方程。 EI/l(抗转动刚度)
(1) (2)
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(3) (4)
(5) 习题11.7图
【解】（1）失稳曲线如习题解11.7（1）图所示。［www.61k.com）微分方程为 EIy????M??(FPy?
2
1
FP?x) 2
或 y????y????x 其中 ??
该微分方程的通解为
y?Acos?x?Bsin?x?
2
12
2
FP
EI
1?x 2
代入边界条件：x?0, y?0; x?l, y?0; x?l, y???? 所得齐次方程中，由A,B,?不全为零的条件（即系数行列式等于零）整理后得
tan?l??l?0
结构力学课后答案 结构力学课后习题答案 重庆大学出版社
P
习题解11.7（1）图
（2）失稳曲线如习题解11.7（2）图所示。［www.61k.com］微分方程为
EIy????M??(FPy?k?)
或 y????y?
通解为y?Acos?x?Bsin?x?2Fk?, ?2?P EIEIk?。 FP
代入边界条件：x?0, y?0; x?0, y???; x?l, y??0
由A,B,?不全为零的条件，整理后得
1tan?l??l?0
4
习题解11.7（2）图
（3）原结构可等效为习题解11.7（3）（a）图所示具有弹性支承的压杆，失稳曲线如习题解11.7（3）（b）图所示。微分方程为
结构力学课后答案 结构力学课后习题答案 重庆大学出版社
P(a)
习题解11.7（3）图 (b)
EIy????M??(FPy?k?x)
或
y????y?2Fk?x, ?2?P EIEI
通解为 y?Acos?x?Bsin?x?k?x FP
由边界条件 x?0, y?0; x?l, y??; x?l, y??0
得稳定方程为
(?l)31tan?l??l?3EI??l?(?l)3 kl12
（4）原结构可等效为习题解11.7（4）（a）图所示具有弹性支承的压杆，失稳曲线如习题解11.7（4）（b）图所示。[www.61k.com）微分方程为
FP
k= 习题解11.7（4）图 （a
）
EIy????M??FPy
y????2y?0, ?2?FP EI
该方程的通解为 y?Acos?x?Bsin?x
由边界条件 x?l, y??; x?l, y???
得稳定方程为
?ltan?l?4
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（5）原结构可等效为习题解11.7（5）（a）图所示具有弹性支承的压杆，弹性支承的刚度系数可由子结构ACD求出。（www.61k.com)
（a）
习题解11.7（5）图
分析ACD，如习题解11.7（5）（b）图所示。在A点加单位力偶并作M图，图乘得柔度系数为
??则弹性支承的刚度系数为
k?该题的稳定方程为
?ltan?l?
4l 3EI?3EI
4lkl3? EI4
1
?
习题11.8 用能量法计算习题11.8图所示结构的临界荷载，已知弹簧刚度系数
k?
3EI?x
y??(1?cos)。
，设失稳曲线为
2ll3
习题11.8图
【解】根据所假设的失稳曲线，可求得应变能及荷载势能如下 y??
??
2l
sin
l
?x
2l
，y???
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2l
1213EI2?4EI22
U?k???EI(y??)dx?3??? 3
2202l64l
结构力学课后答案 结构力学课后习题答案 重庆大学出版社
?2FP212 UP??FP???FP?(y?)dx??? 2016l
由ld(U?UP)?0及??0得 d?
FPcr?
4.9EI l2 习题11.9 求习题11.9图所示结构的临界荷载。（www.61k.com]已知各杆长为l，EI＝常数。
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习题11.9图
【解】（1）对称失稳
FPcr对称?
（2）反对称失稳
F?2EIl2 (a)(b)
习题解11.9图
取半结构分析，如习题解11.9（a）图所示，可等效为习题解11.9（b）图进行分析。其中，弹性支承的刚度系数k，可先由习题解11.9（c）图所示弯矩图自乘求得柔度系数?后，取倒数而得，为
11222122l3
???l?l??l?l? EI23EI23EI
故
k?
在习题解11.9（b）图中，由1??EI l3?MA?0得
(FP?kl)??0
由此，反对称失稳时的临界荷载为
FPcr反对称?kl=
经比较，原结构的临界荷载为 EI l2
结构力学课后答案 结构力学课后习题答案 重庆大学出版社
FPcr?FPcr反对称?
EI l2
习题11.10 试分别按对称失稳和反对称失稳求习题11.10图所示结构的稳定方程。[www.61k.com)
习题11.10图
【解】（1）对称失稳
F
l
EI
(b)
k=(d)
(a)(c)
习题解
11.10图
对称失稳时，可取半结构如习题解11.10（a）图所示。将其等效为习题解11.10（b）图分析，求得稳定方程为
tan?l?
1
?
?l(?l)2
kl
?EI
?l
1?(?l)2
（2）反对称失稳
反对称失稳时，可取半结构如习题解11.10（c）图所示。将其等效为习题解11.10（d）图分析，求得稳定方程为
?ltan?l?
kl
?3 EI
习题11.11 试导出习题11.11图所示桥墩的稳定方程。设失稳时基础绕D点转动，地基的抗转刚度系数为k。
结构力学课后答案 结构力学课后习题答案 重庆大学出版社
习题11.11图
【解】计算简图如习题解11.11（a）图所示，失稳形式如习题解11.11（b）图所示。[www.61k.com]
F
P
=∞（b）
习题解11.11图 （a）
由?MD?0即
FP(??a?)?k?
求得??(k?a)?。 FP
微分方程为
EIy????M??FPy
y????2y?0, ?2?FP EI
通解为 y?Acos?x?Bsin?x
? 代入边界条件： x?0, y
求得稳定方程为 0;x ? l ?y?, ?x; l ? ? y?
?tan?la?kl (?l)2????l?EI??l
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二 : 原子结构的问题你好谢谢回答压力使原子间距减小后，硅原子最外层所有
原子结构的问题
你好 谢谢回答
压力使间距减小后，硅原子最外层所有电子脱离原子轨道，是因为压力作用？还是氧原子的引力作用？
谢谢
碳族元素对于外层电子的束缚能力处于最和谐的位置，不如碱金属一族能够失，也不如卤素一族得电子。但是，绝对不是因为压力的关系，压力能够挤压电子偏离轨道，但是强大的核力是无法抗衡的，也就是说，是氧原子的引力使得电子偏移轨道。
这道题，比较物理啊！
三 : 细胞生物学复习课后题答案总结84
第一章名词（细胞基本知识）
1、①原生质：细胞中所含的生活物质, 包括细胞核和细胞质。
②原生质体：脱去细胞壁的细胞叫原生质体,动物细胞就相当于原生质体。
3、细胞质：即细胞中细胞核以外和细胞膜以内的原生质部分, 包括胞质溶胶及悬浮于其中的细胞器。
4、细胞学说：细胞学说是施莱登和施旺所提出：一切植物、动物都是由细胞组成的，细胞是一切动植物体的基本单位。基本内容有：① 细胞是有机体， 一切动植物都是由单细胞发育而来，即生物是由细胞和细胞的产物所组成；②每个细胞作为一个相对独立的单位，既有它自己的生命，又对与其他细胞共同组成的整体的生命有所助益。③新细胞是由已存在的细胞繁殖产生；④所有细胞在结构和组成上基本相似。
5、古细菌：一类特殊细菌，既不属真核生物，也不属原核生物。它们具有原核生物的某些特征(如无细胞核、细胞器)，也有真核生物的特征(如以甲硫氨酸起始蛋白质的合成)，还具有独有的一些特征(如细胞壁的组成)。
7、非细胞体系：来源于细胞，而不具有完整的细胞结构，但包含了进行正常生物学反应所需的物质（如供能系统和酶反应体系等）组成的体系。
8、质粒：是存在细菌细胞内除核区以外的裸露环状DNA小分子，它们可以自主复制遗传。细菌在失去质粒DNA而不妨碍正常的代谢活动，有时质粒能整合到核DNA中，因此质粒常用作基因重组和基因转移的载体。
9、①病毒：是非细胞形式最小最简单的生命体，但病毒必须在细胞内才能表现它的基本生命活动，病毒由一个核酸分子（DNA或RNA）与蛋白质构成。
②类病毒：仅由一条感染性的RNA构成的简单生命体
③阮病毒：仅由由感染性的蛋白质构成的简单生命体
11、细胞社会学：细胞社会学是从系统论的观点出发，研究细胞整体和细胞群体中细胞间的社会行为(包括细胞间识别、通讯、集合和相互作用等)，以及整体和细胞群对细胞的生长、分化和死亡等活动的调节控制。细胞社会学主要是在体外研究细胞的社会行为，用人工的细胞组合研究不同发育时期的相同细胞或不同细胞的行为; 研究细胞之间的识别、粘连、通讯以及由此产生的相互作用、作用本质、以及对形态发生的影响等。
10、氯霉素抑制原核70s核糖体肽基转移酶；链霉素抑制壁酸合成；环丝氨酸抑制肽聚糖前提合成；青霉素抑制肽聚糖装配后形成肽侧链的酶的活性，不能合成侧链，从而抑制细胞壁的形成。
第二章名词（细胞生物学研究方法）
1、细胞全能性：细胞经分裂和分化后仍具有产生完整有机体的潜能和特性，目前只在植物中获得成功。
2、①细胞培养：把机体内的组织取出后经过分散变为单个细胞，在人工培养的条件下，使其生存、生长、繁殖、传代，观察其生长、繁殖、接触抑制、衰老等生命现象的过程称为细胞培养。
②细胞融合：细胞融合是指在离体条件下通过介导和培养，两个或多个细胞合并成一个双核或多核细胞的过程。细胞融合又分为自体细胞融合和异体细胞融合，自体细胞融合来源于同种细胞的融合，可以形成多倍体细胞；异体细胞融合来源于不同物种的细胞融合。
③细胞拆合：指把细胞核与细胞质分离开来，然后把不同来源的细胞核与细胞质相互配合，形成核质杂交细胞的过程。可分为细胞核质分离和重组技术。分为物理法和化学法。物理法主要是用显微操作仪吸出细胞核，移入新的去核细胞；UV法紫外线照射去除细胞核活性，再移入新的细胞核。化学法主要使用细胞松弛素B处理，诱发细胞向外排核，形成胞质体及微核体，将不同的胞质体和核体重新融合形成新的杂交细胞。
5、接触抑制：在动物细胞培养过程中，贴壁生长的正常二倍体细胞表面相互接触时分裂随之停止的现象称为接触抑制。
6、杂交瘤技术：把小鼠骨髓瘤细胞，和用绵羊红细胞免疫过的小鼠B淋巴细胞，在仙台病毒的介导下发生融合。
7、单克隆抗体：由1个B淋巴细胞和1个骨髓瘤细胞融合后产生的杂交瘤细胞，经有丝分裂形成的后代细胞群称克隆细胞系，其培养后产生的单一抗体被称为单克隆抗体。单克隆抗体混杂在一起就构成了多克隆抗体。
8、①southern杂交：用核酸分子做探针，检测DNA的技术；
②Northern杂交：用核酸分子做探针检测RNA分子的技术；
③Western杂交：用蛋白质的抗体做探针，通过抗原和抗体的特异免疫反应，检测蛋白质抗原的表达或分子大小的技术； ④原位杂交：用探针检测细胞中某生物大分子的定位或分布情况。
9、①原代培养细胞：培养直接来自动物机体的细胞群，在实际应用中一般将第1~10代的细胞称为原代培养细胞； ②传代细胞：细胞群已经过数代培养，转到另一培养条件下培养的细胞群；
③细胞株：从原代培养细胞群中筛选出的具有特定性质或标志的细胞群，一般可以顺利地传40~50代，它保持染色体二倍体的数量及接触抑制行为；
④细胞系：在体外培养条件下能无限制地传递下去的传代细胞叫细胞系，丧失接触抑制行为；
10、feulgen反应schiff反映测定DNA分布，PAS反映测多糖，四氧化锇和苏丹III测脂肪，Millon测蛋白质。
第三章名词（细胞质膜、跨膜运输、信号转导、细胞社会连接通讯）
1、细胞质膜（细胞膜）：指围绕在细胞最外层，由脂质和蛋白质组成的生物膜。生物膜主要由膜脂和膜蛋白构成。
（1）膜脂：膜脂主要包括磷脂、糖脂、胆固醇。膜质分子有4种热运动的方式：沿膜平面的侧向运动；脂分子围绕轴心的自旋运动；脂分子尾部的摆动；双层脂分子之间的翻转运动。
（2）膜蛋白：脂膜上的蛋白质。分为：
①外在膜蛋白：水溶性蛋白，靠离子键或其他键与膜表面的膜蛋白分子或膜脂分子结合，因此只要改变溶液的离子强度甚至提高温度就可以从膜上分离下来，但膜结构并不被破坏；
②内在膜蛋白：或称整合膜蛋白，全部或部分与磷脂双层的疏水核相互作用、牢固连接的膜结合蛋白，多数为跨膜蛋白，也有些插入脂双层中。只有用去垢剂处理才能将其从膜上移去，功能多为载体、受体、酶等；
③脂锚定膜蛋白：是通过与之共价相连的脂分子（如脂肪酸或糖脂）插入膜的脂双分子中，从而锚定在细胞质膜上。
5、去垢剂：是一端亲水一端疏水的两性小分子，是分离与研究膜蛋白的常用试剂。分为离子型去垢剂（如SDS）和非离子型去垢剂（如TritonX-100），前者使蛋白质变性，因而常用非离子型去垢剂获得有生物活性的蛋白质。
2、脂质体：是根据磷脂分子可在水相中自我装配成稳定的脂双层膜的球形结构的趋势而制备的人工球形脂质小囊。
6、基底膜（基膜）：是上皮下非细胞结构的薄层，由胶原、糖蛋白和蛋白聚糖类物质组成的细胞外结构。具有维持细胞极性，决定细胞迁移的途径，分隔相邻组织的作用，与细胞生长的调节黏着和分化有关。
8、①成斑现象：指在进行膜流动性实验时，用荧光抗体标记膜蛋白，在荧光显微镜下将观察到细胞表面均匀分布的荧光标记蛋白，当荧光抗体标记时间继续延长，原来均匀分布的细胞表面标记荧光会重新排布，聚集在细胞表面的某些部位，出现荧光斑块现象，证明了细胞膜的流动性；②成帽现象：进而聚集在细胞的一端。
9、红细胞血影：指红细胞丢失细胞质后剩余的质膜部分。将红细胞低渗处理后，质膜会破裂，释放出血红蛋白和其他胞内可溶性蛋白，这时红细胞的质膜与膜骨架蛋白组成的结构使红细胞仍然保持原来的形状和大小，称为红细胞血影。
10、膜转运蛋白：分为载体蛋白和通道蛋白。
（1）载体蛋白：细胞膜的脂质双分子区中分布着一类镶嵌蛋白，其肽链穿越脂双层，属于跨膜蛋白。载体蛋白运转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。载体蛋白既能主动转运又参与被动运输；
（2）通道蛋白：细胞膜上的脂质双分子层中存在着一类能形成孔道，供某些分子进出细胞的特殊蛋白质（跨膜蛋白）。通道蛋白只进行物质的被动转运。离子通道并非连续性开放而是门控的
11、跨膜运输有三种途径：被动运输、主动运输、胞吞作用和胞吐作用
（1）被动运输：是指通过简单扩散或协助扩散实现物质由高浓度向低浓度方向的跨膜转运。动力来自物质的浓度梯度，不需要细胞提供代谢能量；
①简单扩散：又称自由扩散，指脂溶性物质或分子质量小且不带电荷的物质在膜内外存在浓度差的条件下沿着浓度梯度通过细胞质膜的现象，不需要细胞提供能量，也不需要膜蛋白的协助；
②协助扩散：各种极性分子和无机离子等顺其浓度梯度或电化学梯度的跨膜转运，该过程不需要细胞提供能量，需特异性的膜转运蛋白协助。
（2）主动运输：是由载体蛋白所介导的物质逆浓度梯度或电化学梯度由低浓度的一侧向高浓度的一侧进行跨膜转运的方式，需要能量。可分为：①ATP驱动泵（分为：P型质子泵（钠钾泵、钙泵等） 、V型质子泵、F型质子泵 、ABC超家族）；②耦联转运蛋白③光驱动泵。
（3）胞吞：通过细胞质膜内陷形成囊泡，称胞吞泡，将外界物质裹进并输入细胞的过程。可分为胞饮和吞噬作用。
（4）胞吐：与胞吞相反，它是将细胞内的分泌泡或其他某些膜泡中的物质通过细胞质膜转运出细胞的过程。
13、膜泡运输：指真核细胞通过胞吞作用和胞吐作用完成大分子与颗粒性物质的跨膜运输，在转运过程中，物质包裹在脂双层膜围绕的囊泡中故称为膜泡运输，因涉及到膜的融合与断裂，耗能，因此属于主动运输。
12、协同运输（耦联主动运输）：一类靠间接消耗ATP所完成的主动运输方式。物质跨膜运动所需要的能量来自膜两侧离子电化学浓度梯度，而维持这种电化学梯度的是Na＋－K十泵（或H十泵）。可分为同向转运和反向转运（指物质跨
膜转运的方向与离子转移的方向相反）。
14、细胞连接：指在细胞质膜的特化区域，通过膜蛋白、细胞支架蛋白或者胞外基质形成的细胞与细胞间、细胞与胞外基质间的连接结构。可分为：封闭连接，锚定连接，通讯连接。
（1）封闭连接：紧密连接是封闭连接的主要形式。上皮细胞顶部周围，细胞之间形成的密封连接。质膜中的封闭蛋白和密封蛋白与相邻细胞中的互相焊接，形成条索网，将细胞间隙密封；
（2）锚定连接：通过细胞骨架系统将相邻细胞或细胞与胞外基质连接形成一个坚挺、有序的细胞群体。有两种形式： a. 与中间纤维相连的桥粒和半桥粒：
①桥粒：细胞内锚蛋白形成独特的盘状胞质致密斑，一侧与细胞内的中间丝相连，另一侧与跨膜的粘连蛋白相连，在两个细胞之间形成纽扣样结构，将相邻细胞铆接形成一个整体，同时还增强了细胞抵抗外界压力与张力的机械强度。 ②半桥粒：半桥粒与桥粒形态类似，但功能和化学组成不同。它通过细胞质膜上的整联蛋白将上皮细胞固着在基底膜上，在半桥粒中，中间纤维不是穿过而是终止于半桥粒的致密斑内。
b. 与肌动蛋白纤维相连的黏合带与黏合斑：
①黏合带：位于上皮细胞紧密连接的下方，依靠钙黏着蛋白与肌动蛋白相互作用，将两个相邻细胞间形成的连续的带状结构；
②黏合斑：通过整联蛋白锚定到细胞外基质上的一种动态的锚定型细胞连接，细胞与非细胞性基底物间形成的粘附结构。质膜中的整联蛋白分子的胞外结构域与细胞外基质组分相连，胞内结构域通过接合器蛋白与微丝相连，是细胞与胞外基质之间的连接方式。
（3）通讯连接：一种特殊的细胞连接方式。它除了有机械的细胞连接作用之外, 还可以在细胞间形成电偶联或代谢偶联, 以此来传递信息。主要包括以下三种方式：
①间隙连接：位于细胞之间的通讯连接，其功能是保证相邻细胞代谢的统一，其基本组成单位为连接子，由6个相同的蛋白质环绕而成，相邻两个细胞膜上的两个连接子对接形成一个间隙连接单位，其允许小于1000Da的小分子通过；②胞间连丝：是高等植物细胞中独有的通讯连接组织结构，胞间连丝穿越细胞壁，由相互连接的相邻细胞的细胞膜共同组成直径为20-40nm的管状结构，中央链管结构是由内质网延伸而成。通过胞间连丝可完成植物细胞间的通讯联络；③化学突触：存在于可兴奋细胞之间的细胞连接方式，通过释放神经递质来传导神经冲动。
15、细胞识别：是指细胞通过其表面的受体与胞外信号物质分子（配体）选择性地相互作用，从而导致胞内一系列生理生化变化，最终表现为细胞整体的生物学效应的过程。
1、细胞分泌化学信号的作用方式可分为：内分泌，旁分泌，自分泌，化学突触，接触依赖性通讯。
8、细胞黏着：动物细胞通过细胞表面的黏附分子介导细胞之间或细胞与细胞外基质之间的粘附。在细胞识别的基础上，同类细胞发生聚集形成细胞团或组织的过程叫细胞黏着。通过细胞黏着，使具有相同表面特性的细胞聚集在一起形成器官。
7、①信号转导：细胞外信号分子与表面受体结合，通过一定的机制将外部信号转为内部信号，这一过程称为信号转导。 ②信号传导：指任何细胞经分泌、膜电位变化、细胞粘附或细胞运动等活动，将信号传递给其他细胞的过程。
20、细胞外基质：指分布于细胞外空间，由细胞分泌的蛋白和多糖所构成的网络结构。包括胶原、弹性蛋白、糖胺聚糖和蛋白聚糖、纤连蛋白和层粘连蛋白，基膜与细胞外被。
21、第二信使学说：胞外化学物质（第一信使）不能进入细胞，它作用于细胞表面受体，而导致产生胞内第二信使，从而激发一系列生化反应，最后产生一定的生理效应，第二信使的降解使其信号作用中止。
25、SH结构域：是Src同源结构域的缩写，这种结构域能够与受体酪氨酸激酶磷酸化残基紧密结合，形成多蛋白的复合物进行信号转导。
第四章名词（真核细胞内膜系统、蛋白质分选与膜泡运输）
1、细胞内膜系统：指在结构、功能乃至发生上相互关联由膜包被的细胞器或细胞结构，主要包括内质网、高尔基体、溶酶体、胞内体和分泌泡等。
2、细胞表面：通常包括细胞外基质、细胞外被、细胞膜三个部分。
3、细胞质膜系统：细胞质膜系统是指细胞内那些在生物发生上与质膜相关的细胞器，显然不包括线粒体、叶绿体和过氧化物媒体，因为这几种细胞器的膜是逐步长大的，而不直接利用质膜。
4、包被膜泡：膜表面有一层蛋白质，如网格蛋白质、COP-I\、COP-II的膜泡。
5、内吞膜泡（网格膜泡）：通过内吞运输蛋白质的包被膜泡。
6、被膜小窝：是披网格蛋白小泡形成过程中的一个中间体。在胞吞过程中，吞入物先同膜表面特异受体结合，然后网格蛋白装配的亚基结合上去，使膜凹陷成小窝状。
7、内吞作用：细胞表面的蛋白质内聚，在包被膜泡中转移到细胞内部的过程。
8、受体介导内吞：大分子首先同质膜上的受体相结合，然后质膜内陷成衣被小窝，继之形成衣被小泡。
9、①胞吐作用：运输小泡通过与细胞质膜的融合将内容物释放到细胞外基质的过程成为胞吐作用；
②吞噬作用：只限于几种特殊的细胞类型，例如，变形虫和一些单细胞的真核生物通过吞噬作用从周围环境中摄取营养。在高等动物细胞中，具有一些特化的吞噬细胞，包括巨噬细胞和中性粒细胞。它们通过吞噬菌体摄取和消灭感染的细菌等。吞噬也是一种需要信号触发的过程，被吞噬的颗粒必须同吞噬细胞的表面结合。吞噬细胞表面有特化的受体，被激活的受体向细胞内传递吞噬信号。
10、转胞吞作用：转胞吞作用是一种特殊的内吞作用，受体和配体在内吞中并未作任何处理，只是经细胞内转运到相反的方向，然后通过胞吐作用，将内吞物释放到细胞外。
11、①自噬作用：自噬作用普遍存在于真核细胞中，是溶酶体对自身结构的吞噬降解，是细胞内的再循环系统。自噬作用主要是清除降解细胞内受损伤的细胞结构、衰老的细胞器，以及不再需要的生物大分子等。自噬作用在消化的同时，也为细胞内细胞器的构建提供原料，即细胞结构的再循环；
②自溶作用：是细胞的自我毁灭，即溶酶体将酶释放出来将自身细胞降解。手指或脚趾的形成同溶酶体有关。
12、核孔运输：胞质溶胶中合成的蛋白质穿过细胞核内外膜形成的核孔进入细胞核。
13、跨膜运输：胞质溶胶中合成的蛋白质进入到内质网、线粒体、叶绿体和过氧化物酶体是通过一种跨膜机制进行定位的，需要膜上运输蛋白帮助。
14、小泡运输：蛋白质从内质网转运到高尔基体以及从高尔基体转运到溶酶体、分泌泡、细胞质膜、细胞外等则是由小泡介导的，成为运输小泡。
15、内质网（ER）：分为糙面内质网（RER）和光面内质网（SER）。
①糙面内质网：多呈扁囊状，排列较为整齐，其膜表面分布着大量的核糖体，它是内质网与核糖体共同形成的复合机能结构，其主要功能是蛋白质合成，蛋白质修饰加工，蛋白质的折叠组装和运输。（为核糖体提供支架；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碰触，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）；
②光面内质网：无核糖体附着的内质网，所占区域较小，往往作为出芽的位点，将内质网上合成的蛋白质或脂质转移到高尔基体内。通常为小的膜管和小的膜囊状，而非扁平膜囊状。光面内质网的功能是脂质和胆固醇的合成与运输，解毒，糖原代谢，储存和调节Ca2+浓度进行肌肉收缩。
15、肌质网：心肌和骨骼肌细胞中的一种特殊的内质网，其功能是参与肌肉收缩活动。肌质网膜上的Ca2+-ATP酶将细胞基质中的Ca2+泵入肌质网中储存起来，使肌质网Ca2+的浓度比胞质溶胶高出几千倍。受到神经冲动刺激后，Ca2+释放出来，参与肌肉收缩的调节。
16、分子伴侣：细胞中的蛋白质分子可以识别正在合成的多肽或部分折叠的多肽并与多肽的某些部位相结合，从而帮助这些多肽转运、折叠或组装，这类分子本身并不参与最终产物的形成。
17、微粒体：微粒体是细胞被匀浆破碎时，内膜系统的膜结构破裂后自己重新封闭起来的小囊泡。
18、①信号识别颗粒SRP是一种核糖核酸蛋白复合体，其上有三个功能部位：翻译暂停结构域、信号肽识别结合位点、SRP受体蛋白结合位点。是一种分子伴侣，可与信号肽结合，帮助多肽转运，又可防止新生肽畸变或成熟前折叠或组装；②停靠蛋白DP是SRP在内质网膜上的受体蛋白，它能够与结合由信号序列的SRP牢牢地结合，使正在合成蛋白质的核糖体停靠到内质网上来。
19、①初级溶酶体：初级溶酶体是刚刚从反面高尔基体形成的小囊泡，仅含有水解酶类，但无作用底物，外面只有一层单位膜，其中的酶处于非活性状态，初级溶酶体是一种刚刚分泌的含有溶酶体酶的分泌小泡；
②次级溶酶体：次级溶酶体中含有水解酶和相应的底物，是一种将要或正在进行消化作用的溶酶体。分为自噬性溶酶体和异噬性溶酶体；
20、①自噬性溶酶体：自噬溶酶体是一种自体吞噬泡，作用底物是内源性的，即细胞内的蜕变、破损的某些细胞器或局部细胞质；②异噬溶酶体：又称异体吞噬泡，它的作用底物是外源性的，即细胞经吞噬、胞饮作用说摄入的胞外物质。异噬性溶酶体实际上是初级溶酶体同内吞泡融合后形成的。
21、M6P受体蛋白：M6P受体蛋白是反面高尔基网络上的膜整合蛋白，能够识别溶酶体水解酶上的M6P信号并与之结合，从而将溶酶体的酶蛋白分选出来，然后通过出芽的方式将溶酶体的酶蛋白装入分泌小泡。
22、内体：内体是膜包裹的囊泡结构，由初级内体和次级内体。初级内体通常位于细胞质的内侧，靠近细胞核。内体的主要特征是酸性的、不含溶酶体酶的小囊泡，其内的受体与配体是分开的。
23、细胞分泌：动物细胞和植物细胞将在粗面内质网上合成而又非内质网组成部分的蛋白质和脂通过小泡运输的方式经过高尔基体的进一步加工和分选运送到细胞内相应结构、细胞质膜及细胞外的过程成为细胞的分泌。
24、①披网格蛋白小泡：披网格蛋白小泡是由网格蛋白形成的被膜小泡；
②网格蛋白：网格蛋白是一种进化上高度保守的蛋白质，它的基本结构单体是三联体骨架，称为三腿蛋白。
③衔接蛋白：参与披网格蛋白小泡组装的一种蛋白质，在披网格蛋白小泡组装中与受体的细胞质结构域相互作用，起衔接作用。
26、蛋白质的分选：绝大多数蛋白均在细胞质基质中的核糖体上开始合成，然后转运至细胞的特定部位，并装配成结构与功能的复合体，参与细胞生命活动，此过程称为蛋白质的分选。三条途径是门控运输，跨膜运输，膜泡运输。
第五章名词（线粒体与叶绿体）
1、①电子载体：在电子传递过程中与释放的电子结合并将电子传递下去的物质称为电子载体。参与传递的电子载体由四种：黄素蛋白、细胞色素、铁硫蛋白和辅酶Q；
②呼吸链：又称电子传递链，是线粒体内膜上一组酶的复合物，分为复合物I(NADH脱氢酶)、复合物II(琥珀酸脱氢酶)、复合物III(细胞色素c还原酶)、复合物IV(细胞色素c氧化酶)。其功能是进行电子传递，H+的传递及养的利用，最后产生H2O和ATP。
4、①光反应是通过叶绿素等光和色素分子吸收光能，并将光能转化为化学能，形成ATP和NADPH的过程。光反应包括光能吸收、电子传递、光合磷酸化三个步骤。光反应的场所是类囊体；
②暗反应是CO2固定反应，在这一反应中，叶绿体利用光反应产生的ATP和NADPH这两个高能化合物分别作为能源和还原的动力将CO2固定，使之转变成葡萄糖，由于这一过程不需要光所以称为暗反应。碳固定反应开始于叶绿体基质，结束于细胞质基质。
5、①氧化磷酸化：是电子从NADH或FADH2经呼吸链传递给氧形成水时，同时伴有ADP磷酸化形成ATP；
②光合磷酸化：是由光照所引起的电子传递与磷酸化作用相耦联而生成ATP的最初过程，电子供体是H2O，最终电子受体是NADP+。
6、非循环式光合磷酸化和循环式光合磷酸化：
在线性电子传递中，光驱动的电子经两个光系统最后传递给NADP+，并在电子传递过程中建立H+质子梯度，驱使ADP磷酸化产生ATP.非循环式电子传递和光合磷酸化的最终产物由ATP、NADPH、分子氧。
在循环式电子传递中，光驱动的电子从PS I传递给铁氧化还原蛋白后不是进一步传递给NADP+，而是传递给细胞色素，再经由质体蓝素而流回到PS I。在此过程中，电子循环流动，促进质子梯度的建立，并与磷酸化相耦联，产生ATP，故称为循环式光合磷酸化。循环式光合磷酸化的最终产物只有ATP。
第六章名词（细胞核与染色体）
1、核纤层：是细胞核内核膜下的纤维蛋白网络，由1-3种核纤层蛋白组成，外与内核膜结合，内和染色质相连。核纤层与IF（中间丝）、核骨架相互联结，形成贯穿于细胞核与细胞质的骨架结构体系。
2、核孔复合体：间期细胞核的核被膜上沟通细胞核与细胞质的通道结构，由多种核孔蛋白组成，是控制核质交流的重要的双向选择性亲水通道。
3、核定位信号（序列NLS）：存在于亲核蛋白中的一段富含碱性氨基酸残基的序列，保证蛋白质能通过核孔复合体转运到细胞核内。
4、①核小体：是染色质结构和功能的基本单位，由组蛋白和DNA组成；
②核体：指间期核内除染色质与核仁结构外，在染色质之间的空间存在的许多形态不同的亚核结构域。
5、巴氏小体：是雌性哺乳动物体细胞在有丝分裂期间的细胞核中染色很深、由一条失活的X染色体凝缩而成的染色质小体。
6、①染色质：在间期细胞核内的由DNA、组蛋白、非组蛋白和少量RNA组成的现行复合结构，是间期细胞遗传物质
细胞生物学复习课后题答案总结84_细胞骨架
存在的形式；
②染色体：是指细胞在有丝分裂或减数分裂的特定阶段，由染色质聚缩而成的棒状结构。
7、基因组：生物单倍染色体组中全部的遗传信息。
8、①卫星DNA：5-100bp，主要分布在染色体着丝粒部分；
②小卫星DNA：12-100bp，数量可变的串联重复序列；
③微卫星DNA：存在基因组中的高度重复序列，重复单位由1-5bp，串联成簇成为50-100bp的微卫星序列。可作为分子标记。
9、①常染色体：细胞核染色体组中除性染色体外的染色体；
②常染色质：是指间期细胞核内染色质纤维折叠压缩程度低，相对处于伸展状态，用碱性染料染色时着色浅的那些染色质③异染色质：是指间期核中，染色质纤维折叠压缩程度高，处于聚缩状态，用碱性染料染色时着色深的那些染色质。分为：结构异染色质（组成型异染色质）：指的是除复制期以外，在整个细胞周期均处于聚缩状态，无转录活性的异染色质；兼性异染色质（功能性异染色质）：是在某些细胞类型或一定的发育阶段，原来的常染色质聚缩，并丧失基因转录活性转变成的异染色质。
10、①着丝粒：在有丝分裂染色体上两条姐妹染色单体相连区域的一种高度有序的整合结构，由串联重复的卫星DNA序列组成，是动粒的形成部分；
②动粒（着丝点）：是在主溢痕处2条染色单体的外侧表层部位的特殊结构，由多种蛋白质在有丝分裂染色体着丝粒部位形成的一种盘状结构，微管与之连接，参与了染色体向两极的运动。
11、①端粒：端粒是染色体两个端部特化结构。通常由富含鸟嘌呤核苷酸（G）的短的串联重复序列DNA组成。端粒的作用在于维持染色体完整性和个体性，且参与染色体在核内的空间排布及减数分裂时同源染色体配对；
②端粒酶：具有反转录酶性质的核糖核蛋白复合物，以内在的RNA为模板，将合成的端粒重复序列加到染色体的3’端避免了因新合成的DNA链的5’端RNA引物切除引起的染色体末端缩短的问题。
12、亲核蛋白：在细胞质中合成后，需要或能够进入细胞核内发挥功能的一类蛋白质，具有核定位信号。
13、①活性染色质：指具有转录活性的染色质，其核小体构型发生构象变化，往往具有疏松的染色质结构，便于转录调控因子和顺式调控元件的结合，以及RNA聚合酶在转录模板上的滑动；
②非活性染色质：没有转录活性的染色质。
14、①顺式作用元件：DNA上的一种序列，本身不编码蛋白质，仅仅提供一个作用位点，参与基因表达的调控，通过与反式作用因子相互作用而调节基因的表达；
②反式作用因子：为一种蛋白质或激素复合物，既能与合成自身DNA上的调控序列结合其作用，也能与不同DNA上的调控序列结合，调节不同的基因表达。
15、基因座控制区（LCR）：是染色体DNA上一种顺式作用元件，含有多种反式作用因子的结合序列，具有稳定染色质疏松结构的功能。可以通过特异结合因子的导向结合在相关基因的启动子上，增强基因的表达。
16、隔离子：能防止处于阻抑状态与活化状态的染色质结构域之间的结构特点向两侧扩展的染色质DNA序列。
17、核基质/核骨架：细胞核内由非组蛋白构成的三维网架结构，与染色质的定位、复制和转录活动有关。
18、①组蛋白：是构成真核生物染色体的基本结构蛋白，属碱性蛋白质，可以和酸性的DNA紧密结合，不具序列特异性。组蛋白和DNA结合构成染色质纤维，组蛋白有抑制基因表达的作用；
②非组蛋白：主要是指染色体上与特异DNA序列相结合的蛋白质，具有多样性和异质性，对DNA具有识别特异性；参与基因表达的调控和染色高级结构的形成。帮助DNA分子折叠，以形成不同的结构域，协助启动DNA复制，控制基因转录，调节基因表达
19、多线染色体：来源于核内有丝分裂，即核内DNA多次复制而细胞不分裂，产生的子染色体并行排列，且体细胞内同源染色配对，紧密结合在一起从而阻止染色质纤维进一步聚缩，形成体积很大的多线染色体
20、胀泡：在果蝇个体发育的某个阶段，多线染色体的某些带区变得疏松膨大而形成的胀泡，是基因活跃转录的标志。
第七章名词（核糖体）
1、核糖体：是进行蛋白质合成的细胞器，是一种没有被膜包裹的颗粒状结构，主要成分是r蛋白和r RNA。
2、多聚核糖体：多个甚至几千个核糖体串联在一条m RNA分子上高效进行肽链合成的聚合体。
3、r RNA：存在于核糖体重的RNA分子，称为r RNA，在原核细胞的核糖体中r RNA包括23S、16S、5S三条分子，
真核细胞中含25-28S、18S、5.8S、5S四种分子。其主要功能是：具有肽酰转移酶的活性；为t RNA提供结合位点；为多种蛋白质合成分子提供结合位点；在蛋白质合成起始时参与同m RNA选择性地结合以及在肽链的延伸中与m RNA结合。
4、核酶：具有催化活性的RNA分子称为核酶。
5、肽酰转移酶：在蛋白质的合成过程中，23S r RNA具有肽酰转移酶的功能，催化蛋白质合成过程中肽键的形成。
6、剪接子：由RNA和蛋白质分子构成，具有切去RNA的内含子并把外显子连接起来的功能的复合体叫做剪接子。
7、SD序列：是位于原核细胞m RNA起始密码子上有的一段与核糖体小亚基的16S r RNA结合的特殊序列。在蛋白质合成起始时，它介导m RNA与小亚基的结合。
第八章名词（细胞骨架）
1、细胞骨架：是指真核细胞中的蛋白纤维网架体系。广义的细胞骨架包括细胞核骨架，细胞质骨架，细胞膜骨架和细胞外基质。狭义的细胞骨架是指细胞质骨架，包括微丝（MF）、微管（MT）和中间纤维（中间丝，IF）。细胞骨架在细胞质内形成的网络结构支撑维持细胞的形状，并在细胞运动、物质运输和细胞分裂等方面发挥一定的作用。
2、微管结合蛋白：在微观上，除微管蛋白外，还有与微管相结合的辅助蛋白，程微管结合蛋白，它们是微管结构和功能的必要成分。
3、微管组织中心（MTOC）：细胞内微管组装发源点，主要包括中心体、纤毛集体和着丝点等部位，在微管装配过程中起着重要作用。
4、踏车行为：微管或微丝的负极发生解聚而缩短，正极发生聚合而延长的现象叫做踏车行为。
5、分子马达：指细胞内能利用ATP提供能量产生推动力，进行细胞内物质运输或细胞运动的蛋白质分子。已经发现的分子马达分为：驱动蛋白、胞质动力蛋白和肌球蛋白。
6、①纺锤体：是由微管蛋白聚合而形成的临时性细胞器，它主要由两极的中心体和两个中心体之间的纺锤丝组成。在细胞分裂期，微管蛋白发生着聚合和解聚的周期性变化。纺锤体的形成与姐妹染色单体精确分配到两个子细胞中有关；② 纺锤丝：为光学显微镜下所见到的有丝分裂期组成纺锤体的丝状结构之总称。
7、应力纤维：真核细胞胞质内由微丝平行排列构成的微丝束称为应力纤维。它参与黏合斑的形成和细胞的移动。在细胞的形态发生、细胞分化合组织形成中，起重要作用。
8、①与微丝（MF）有关：肌动蛋白，肌球蛋白，鬼笔环肽，细胞松弛素，细胞皮层，应力纤维，伪足，胞质环流，肌细胞收缩，微绒毛，细胞吞噬，阿米巴运动；
② 与微管（MT）有关：驱动蛋白，纺锤体，中心体，秋水仙素，紫杉醇，纤毛鞭毛
第九章名词（细胞增殖及其调控）
1、细胞周期：从上一次细胞分裂结束开始，经过物质积累过程，直到下一次细胞分裂结束为止，成为一个细胞周期。分为分裂期（M）和间期。间期又可分为G1、S、G2三个时期。
2、①无丝分裂：指处于间期的细胞核不经任何有丝分裂时期而分裂为大致相等的两部分的细胞分裂；
②有丝分裂：是真核生物的体细胞分裂的基本形式，在这种分裂过程中出现由许多纺锤丝构成的纺锤体，染色质集缩成棒状的染色体。通过有丝分裂形成的子细胞的染色体数目保持恒定；
③减数分裂：是有性生殖个体形成生殖细胞过程中发生的特殊分裂方式。染色体复制一次，而进行两次连续的核分裂（减数分裂I、II）。在减数分裂I的前期（分为细线期、偶线期、粗线期、双线期），同源染色体对形成双倍体，基因发生重组。子细胞中染色体数目减半。
3、细线期：染色体呈细线状，凝集于核的一侧；偶线期：同源染色体开始配对，联会复合体开始形成，并且合成剩余0.3%的DNA；粗线期：染色体联会完成，进一步缩短为粗线状结构；双线期：配对的同源染色体相互排斥，开始分离，交叉端化，部分位点还在相连。
4、细胞板：高等植物细胞分裂终期，在隔膜形成体的中央生成的薄膜结构成为细胞板。随着分裂终期的进行，隔膜形成体逐渐膨大，把一个母细胞分成两个子细胞。
5、赤道板：细胞有丝分裂中期，染色体的着丝粒准确地排列在纺锤体的迟到平面上，叫做赤道板。其中两个姐妹染色单体的着丝粒分别向着两极。
6、联会：在减数分裂中同源染色体相互配对的现象。一般发生在减数分裂I前期的偶线期。
7、同源染色体：在减数分裂过程中，两两配对的染色体，其中一条来自附体，一条来自母体。它们的形大小一般相同，带有相应的遗传信息，两者相配成对的染色体叫同源染色体。
8、姐妹染色单体：指染色体在细胞有丝分裂的间期进行自我复制，形成由一个着丝点连接着的两条完全相同的染色单体。
9、MPF：即CDK1激酶。是一种使多种底物蛋白磷酸化的蛋白激酶，能促使细胞由G2期进入M期。由两个亚基组成，一种是细胞周期蛋白，另一个是周期蛋白依赖性的蛋白激酶，其中周期蛋白为调节亚基。
第十章名词（细胞分化与基因表达调控）
1、①管家基因：是指所有细胞中均表达的一类基因，其产物是维持细胞基本生命活动所必需的；
②奢侈基因：又称组织特异性基因，指不同类型细胞中特异性表达的基因，其产物赋予各种类型细胞特异的形态结构特征与功能。
2、①细胞分化：是指在个体发育中由一种相同的细胞类群经细胞分裂后逐渐在形态、结构和功能上形成稳定性差异，产生各不相同的细胞类群的过程；
②转分化：一种类型分化的细胞转变成另一种类型的分化细胞的现象；
③再分化：在分化诱导剂存在时，恶性肿瘤细胞被诱导而重新向正常细胞的方向演变分化，最终完全转变成正常细胞，这种现象称为再分化；
④去分化：已经分化的细胞失去特有的结构与功能，恢复分化前的状态的过程。
3、干细胞：分化程度相对较低、具有不断增殖和分化能力的细胞叫做干细胞。
4、隐蔽m RNA:存在于卵母细胞和未受精卵细胞质中的mRNA，多数和抑制性蛋白结合处于非活性状态，不能被核糖体识别，这种储存的没有翻译活性的mRNA叫做隐蔽mRNA。
第十一章名词（细胞衰老与凋亡）
1①细胞凋亡：是一个主动的由基因决定的自动结束生命的过程，也称为细胞程序性死亡；
②细胞衰老：一般是指复制衰老，即体外培养的正常细胞经过有限次数的分裂后，停止分裂，细胞形态和生理代谢活动发生显著改变的现象。
hayflick界限：高等动物体细胞都有最大分裂次数，细胞分裂一旦达到这一次数就要死亡。
细胞坏死：是由剧烈的作用引起的细胞死亡，细胞质膜发生渗漏，细胞内容物释放到胞外，导致炎症反应。
自噬小体：细胞内由于生理或病理原因因而被损伤的细胞器，或过量储存的糖原等可被细胞自身的膜包裹而形成双层膜围成的结构，叫做。
第一章大题（细胞基本知识）
1、试论述当前细胞生物学研究最集中的领域。
答：当前细胞生物学研究主要集中在以下四个领域：⑴细胞信号转导；⑵细胞增殖调控；⑶细胞衰老、凋亡及其调控；⑷基因组与后基因组学研究。人类亟待通过以上四个方面的研究，阐明当今主要威胁人类的四大疾病：癌症、心血管疾病、艾滋病和肝炎等传染病的发病机制，并采取有效措施达到治疗的目的。
2、细胞生物学的概念和研究内容
答：概念：细胞生物学是以细胞为研究对象, 从细胞的整体水平、亚显微水平、分子水平等三个层次，以动态的观点, 研究细胞和细胞器的结构和功能、细胞的生活史和各种生命活动规律的学科。细胞生物学是现代生命科学的前沿分支学科之一，主要是从细胞的不同结构层次来研究细胞的生命活动的基本规律。从生命结构层次看，细胞生物学位于分子生物学与发育生物学之间，同它们相互衔接，互相渗透。
研究内容：细胞生物学的主要研究内容主要包括两个大方面：细胞结构与功能、细胞重要生命活动。涵盖九个方面的内容：⑴细胞核、染色体以及基因表达的研究；⑵生物膜与细胞器的研究；⑶细胞骨架体系的研究；⑷细胞增殖及其调控；⑸细胞分化及其调控；⑹细胞的衰老与凋亡；⑺细胞的起源与进化；⑻细胞工程；⑼细胞信号转导。
3、细胞的基本共性
答：所有的细胞都有相似的化学组成；脂-蛋白体系的生物膜；DNA-RNA的遗传装置；蛋白质合成的机器—核糖体；一
分为二的分裂方式。
4、细胞生存所需的最基本的细胞结构和功能。
答：细胞的生存必须具备细胞膜、核糖体、一套完整的遗传信息物质和结构。
功能：①细胞膜为细胞生命活动提供了相对稳定的环境；为DNA、RNA、蛋白质的复制、转录翻译提供了结合位点，使代谢反映高效而有序的进行；又为代谢底物的输入与代谢产物的排除提供了选择性物质运输的通道，其中伴随能量的传递。②细胞核是遗传信息储存和表达的重要场所和指挥部，细胞的分裂、生长、分化、增值等一切生命活动均受细胞核遗传信息的指导调控。③核糖体是合成蛋白质的机器。构成细胞结构和行使生命活动功能的所有结构蛋白和功能蛋白都有核糖体翻译合成，催化生命活动的的酶促反应所有的酶也是蛋白质，由核糖体翻译合成的。
2.细胞学说的意义：
答：细胞学说、能量转化与守恒定律和达尔文进化论并列为19世纪自然科学的“三大发现”，因为它大大推进了人类对整个自然界的认识，有力地促进了自然科学和哲学的进步。“细胞学说”提出后，即被推广到许多领域的研究，对当时生物学的发展起了巨大的促进和指导作用。细胞学说使人们对生物的认识通过“细胞”统一起来，证明生物之间存在亲缘关系，即动、植物的各种细胞具有共同的基本构造，基本特性，按共同规律发育，有共同的生命过程。细胞学说为进化论和孟德尔确立的遗传学奠定了基础。细胞学说对细胞结构的分析是一切生物科学和医学分支进一步发展所不可缺少的。
3.论证病毒和细胞不可分割的关系：
答：病毒是非细胞形态的生命体，它的主要生命活动必须要在细胞内实现。当代科学认为病毒是细胞的演化产物，其主要依据如下：病毒由于其寄生的特性必须在细胞内复制与增值，没有细胞就没有病毒存在；有些病毒的核酸与细胞DNA片段十分相似。普遍认为病毒癌基因起源于细胞癌基因；病毒可看做DNA或RNA与蛋白质形成的复合大分子，与细胞核蛋白分子近似。因此，病毒可能来源于细胞。
4.为什么说支原体可能是最简单的原核细胞？
答：支原体能在培养基上生长，有典型的细胞膜无细胞壁，环状双螺旋DNA均匀分散在细胞内，无类似细菌的核区，唯一可见的细胞器结构是核糖体。支原体的体积很小，介于细菌与病毒之间，能够独立生活，以一分为二的方式繁殖，由此可以推论支原体不是病毒，是比病毒要大的能独立生活的最简单的原核细胞。
8、比较动物细胞和植物细胞的主要差异。
答：①植物细胞具有：细胞壁、液泡、质体、原球体、乙醛酸循环体等结构；动物细胞具有：溶酶体、中心体。 ②动物细胞的通讯连接方式为间隙连接，植物的是胞间连丝。
③动植物细胞的胞质分裂方式分别为收缩环与细胞板。
5.原核细胞和真核细胞的主要区别是什么？
答：①细胞膜系统的分化与演变。首先分化为两个部分——核与质，细胞质内又分割为结构更精细，功能更专一的各种细胞器，细胞内部结构与职能的分工协作是真核细胞区别于原核细胞的重要标志。②遗传信息量与遗传装置的扩增与复杂化。由于真核细胞结构与功能的复杂化，需要编码结构蛋白与功能蛋白的基因数大大增多，因此遗传信息重复序列与染色体多倍性的出现时真核细胞区别原核细胞的另一重大标志。③遗传信息的复制、转录与翻译的装置和程序复杂化，使得真核细胞内遗传信息转录与翻译有严格的阶段性与区域性，而原核细胞内转录与翻译则可同时同区进行，这也是两者区别的最显著差异之一。
第二章大题（细胞生物学研究方法）
1、为什么说细胞培养是细胞生物学研究的最基本技术之一？
答：在体外模拟体内的生理环境，培养从集体中取出的细胞，并使之生存和生长的技术为细胞培养。细胞培养技术即是细胞的克隆，是细胞生物学研究方法中最有价值的技术，通过细胞培养可以获得大量的细胞或其代谢产物。由于细胞生物学是研究细胞的结构、功能和其各种生命规律的一门科学，细胞培养为细胞生物学研究提供了最基本的原料。因此说，细胞培养技术是细胞生物学研究的最基本技术之一。
2、细胞组分的分离与分析有哪些基本的实验技术？哪些技术可用于生物大分子在在细胞内的定性与定位研究？
答：（1）①分离：差速离心、密度梯度离心、速度沉降、等密度沉降、流式细胞仪。②定性分析：组织化学、细胞化学、免疫荧光、免疫电镜、原位杂交等。③定量分析：分光光度计、流式细胞仪。④同位素标记结合放射自显影技术可研究生物大分子在细胞内的动态变化。
（2）蛋白质分子：免疫荧光纤维技术，免疫电镜技术，蛋白质印迹技术；
核酸分子：原位杂交，印迹杂交（southern和northern）
4.举出5种模式实验生物
答：①病毒：结构简单，基因组很小，可作为外源基因的载体，向组织细胞中转染特定的基因。②细菌：培养方便，生长快，基因结构简单，突变株的诱变和分离、鉴定容易，技术成熟，进行基因定位简便易行。③酵母：优点同细菌，非常简单的单细胞真核生物，生长迅速易于遗传操作。④线虫：繁殖快，在显微镜下通体透明，便于追踪，胚胎发育过程高度有序。⑤果蝇：具有丰富的生物行为，易于进行遗传学操作，许多基因在进化上很保守，与人类基因有很高的同源性。⑥斑马鱼：胚胎发育在体外，发育快，过程程透明。⑦小鼠：进化方面最接近人类。⑧拟南芥：个体小，生长周期快，种子多，生活力强，最小的植物基因组，自花授粉植物，基因高度纯合，突变率高。
3.细胞拆合中，细胞重组的方式有哪几种？
答：①胞质体与完整细胞重组；②微细胞与完整细胞重组形成细胞；③胞质体与核体重组形成重组细胞；④细胞器与完整细胞的重组。
5.细胞融合有哪些主要的方法？
答：①生物法，用灭活的仙台病毒等加入到细胞悬液中，离心，诱导细胞融合；②化学法，化学诱导因子包括PEG、高钙离子、高PH等化合物诱导细胞融合；③物理法,激光诱导融合、显微操作等方法诱导细胞融合。
第三章大题（细胞质膜、跨膜运输、信号转导、细胞社会连接通讯）
3、红细胞膜骨架的基本结构与功能。
答：红细胞膜骨架是在红细胞膜的内侧，由膜蛋白和纤维蛋白组成的网架结构。红细胞膜内存在的蛋白质主要包括血影蛋白、锚蛋白、带3蛋白、带4.1蛋白和肌动蛋白，血型糖蛋白。膜支架蛋白主要成分包括血影蛋白、肌动蛋白、锚蛋白和带4.1蛋白等。血影蛋白在带4.1蛋白的协助下与肌动蛋白结合成膜骨架基本网络，带4.1蛋白和血型糖蛋白相互作用，锚定蛋白与血影蛋白、带3蛋白相互作用。
膜骨架复合体与质膜蛋白的相互作用实现红细胞质膜的刚性与韧性，维持红细胞的形态。
6、比较胞饮作用与吞噬作用的异同：
答：（1）不同点：①细胞类型不同：胞饮作用见于几乎所有真核细胞；吞噬作用对于原生动物是一种获取营养的方式，仅见于特殊的细胞（如巨噬细胞）②摄入物：胞饮作用摄入溶液，吞噬作用摄入大的颗粒性物质。③胞吞泡的大小不同，胞饮泡直径一般小于150 nm，而吞噬泡直径往往大于250 nm。④摄入的过程：胞饮作用是一个连续发生的组成型过程，无需信号刺激；吞噬作用是一个信号触发过程。⑤胞吞泡形成机制：胞饮作用需要网格蛋白形成包被、接合素蛋白连接；吞噬作用需要微丝及其结合蛋白的参与,如果用降解微丝的药物（细胞松弛素B）处理细胞，则可阻断吞噬泡的形成，但胞饮作用仍可继续进行。
（2）相同点：均是细胞完成大分子物质与颗粒性物质运输的方式；均要通过膜的内部并形成胞吞泡；胞吞泡的形成均有蛋白质的参与。
5.何谓信号转导中的分子开关蛋白？举例说明其作用机制。
答：在细胞内一系列信号传递的级联反应中，必须有正、负两种相辅相成的反馈机制进行精确调控。对每一个反应既要求有激活装置还要求有失活机制，负责这种正、负调控的蛋白成为分子开关。一类是通过蛋白激酶使之磷酸化而激活，通过蛋白磷酸酯酶使之去磷酸化而失活。另一类是GTPase开关蛋白，结合GTP活化，结合GDP失活。
Ras蛋白就是一个典型的分子开关蛋白，通过其他蛋白质的作用使得GTP与其结合而处于激活状态。一种GTP酶激活蛋白可促进将结合的GTP水解为GDP，Ras的工作就类似于电路开关。如果Ras分子开关失去控制一直处于激活状态，下游MAPK一直活跃，使得细胞有丝分裂失去控制，从而导致癌变。
6.简要比较G蛋白耦联受体介导的信号通路。
答： G蛋白耦联受体是细胞表面由单条多肽经7次跨膜形成的受体，该信号通路是指配体-受体复合物与靶细胞的作用要通过与G蛋白的耦联，在细胞内产生第二信使，从而将胞外信号跨膜传递到胞内，影响细胞的行为。根据产生第二信使的不同，它可分为cAMP信号通路和磷脂酰肌醇信号通路：
（1）cAMP信号通路的主要效应是激活靶细胞和开启基因表达，这时通过蛋白激酶A完成的。该信号途径涉及的反应链可表示为激素→G蛋白耦联受体→G蛋白→腺苷酸环化酶→cAMP→cAMP依赖的蛋白激酶A→基因调控蛋白→基因转录。
细胞生物学复习课后题答案总结84_细胞骨架
（2）磷脂酰肌醇信号通路的最大特点是胞外信号被膜受体接收后，同时产生两个胞外信使，分别启动两个信号传递途径即IP3/Ca2+和DAG/PKC途径，实现细胞对外界信号的应答，因此，这一信号系统又称为“双信使系统”。可表示为：
细胞外信号分子→G-蛋白耦联型受体→G蛋白→磷脂酶C→磷脂酰肌醇（PIP2)：
→IP3→胞内钙离子浓度升高→钙离子与钙调蛋白结合→钙调蛋白激酶
→DAG+Ca→激活PKC→靶蛋白磷酸化或促Na+/H+交换使胞内pH值升高
（3）相同：膜受体与效应酶之间的作用都是通过G蛋白耦联的。
不同：化学信号分子、膜受体结构、G蛋白组分、效应酶均不相同。前者效应酶为腺苷酸环化酶AC,后者效应酶为磷脂酶C；第二信使不同，前者为cAMP，后者为IP3和DAG。
3，细胞粘着分子有哪些，分别有什么功能？
答：动物细胞表面介导细胞同细胞或细胞外基质黏附的蛋白质分子。均为整合膜蛋白，包括：整联蛋白、钙黏着蛋白、选择素、免疫球蛋白超家族。黏着分子多数需要依赖Ca或Mg才起作用，这些分子介导的细胞识别与黏着还能在细胞骨架的参与下，形成细胞连接，如桥粒等。
①钙黏蛋白：是一种同亲型结合的黏着因子、Ca2+依赖的细胞黏着糖蛋白，对胚胎发育中的细胞识别、迁移和组织分化以及成体组织器官构成具有重要作用；
②整联蛋白：异亲型细胞结合，Ca2+或Mg2+依赖性的细胞黏着分子，由α和β两个亚基形成的异二聚体糖蛋白，可介导细胞与细胞及细胞与细胞外基质的粘附链接；
③选择素：一类异亲型结合、Ca2+依赖的细胞黏着分子，能与特异糖基识别并结合。选择素是跨膜蛋白，其胞外部分具有凝集素样结构域。凝集素：是动物细胞和植物细胞都能够合成和分泌的、能与糖结合的蛋白质，在细胞识别和黏着反应中其重要作用，主要是促进细胞间的黏着；
④免疫球蛋白超家族：同亲性或异亲性、不依赖Ca2+，含有免疫球蛋白类似（Ig）结构域。参与免疫功能；介导细胞间的黏着作用。
3.细胞通过那些方式产生社会联系？有何生物学意义？
答：细胞主要通过封闭连接、锚定连接、通讯连接等主要方式产生社会联系。细胞通讯和信号转导是细胞社会联系的核心问题。
细胞社会联系的主要功能在于提供细胞之间彼此物质、信息交流的通道。在多细胞生物中，没有一个孤立的细胞，细胞彼此之间通过各种连接方式产生社会联系，进而形成和谐的细胞社会。
4.细胞连接有哪几种类型，各有何功能？
答：①封闭连接：紧密连接是封闭连接的主要形式。紧密连接可阻止可溶性物质从上皮细胞层一端扩散到另一端，因此起到重要封闭作用；同时还将上皮细胞的游离端与基底面细胞膜上的膜蛋白相互隔离，以行使其各自不同的膜功能，因此紧密连接还具有隔离和一定的支持功能。
②锚定连接：通过细胞骨架系统将相邻细胞或细胞与胞外基质，连接形成一个坚挺、有序的细胞群体。根据参与的细胞骨架成分的不同分为与中间丝相连的锚定连接（如桥粒和半桥粒）、与肌动蛋白微丝相连的锚定连接（如粘合带和黏合斑）。主要功能为分散细胞间或者细胞与胞外基质间的作用力。
③通讯连接：是多细胞有机体中相邻细胞之间连接的一大类型组织结构，包括间隙连接、植物细胞中的胞间连丝以及化学突触三种形式。主要功能除具有细胞间连接作用外，还具有细胞间小分子物质交换和信号传递作用。
2、何为内在膜蛋白？它以以什么方式与膜脂相结合？
答：⑴内在膜蛋白：或称整合膜蛋白，全部或部分与磷脂双层的疏水核相互作用、牢固连接的膜结合蛋白，多数为跨膜蛋白，也有些插入脂双层中，只有用去垢剂处理才能将其从膜上移去。
⑵①疏水性相互作用：膜蛋白的跨膜结构域通过范德华力等与脂双层分子的疏水核心相互作用，跨膜结构域是与膜脂结合的主要部位。这些结构域主要有α螺旋，β折叠片结构。α螺旋的外侧是非极性链，内测是极性链，形成特异极性分子的跨膜通道。反向平行的β折叠片相互作用形成非特异性的跨膜通道，可允许小分子自由通过；
②离子键作用：磷脂极性头部是带负电荷的，它可以直接与带正电荷的氨基酸残基相互作用，而通过以Ca、Mg等阳离子为中介，与带负电荷的氨基酸残基间接作用；
③共价结合：某些膜蛋白氨基酸残基与脂肪酸分子或糖脂共价结合。
1、比较载体蛋白与通道蛋白的特点。
答：载体蛋白相当于结合在细胞质膜上的酶，有特异性结合位点，可同特异性底物结合，一种特异性载体只转运一种2+
类型的分子或离子；转运过程具有类似于酶与底物作用的饱和动力学特征；既可被底物类似物竞争性地抑制，又可被某种抑制剂非竞争性抑制以及对pH有依赖性等，因此有人将载体蛋白称为通透酶。与酶不同的是，载体蛋白对转运的溶质分子不进行任何共价修饰。
通道蛋白所介导的被动运输不需与溶质分子结合，允许大小和带电荷适宜的离子通过。绝大多数的通道蛋白形成有离子选择性的、门控的跨膜通道。因为这些通道蛋白几乎都与离子的转运有关，所以又称为离子通道。与载体蛋白相比，有三个显著特征：具有极高的转运速率，离子通道没有饱和值，离子通道是门控的。
2.比较主动运输和被动运输的特点及其意义。
答：⑴特点：①主动运输：逆物质浓度梯度运输；需要消耗能量，需要特殊载体作运输蛋白；运输的物质具有选择性和特异性，对底物竞争物敏感。②被动运输包括简单扩散和载体介导的协助扩散，运输方向是由高浓度到低浓度，顺浓度梯度。动力来自物质的浓度梯度，不需要细胞代谢提供能量。
⑵意义：被动运输在不需要能量的情况下，借助浓度梯度，保证了物质的运输。主动运输可以产生并维持膜两侧不同物质特定的浓度，是化学信号和电信号引起兴奋传递的重要方式。还能通过胞吞和胞吐作用完成大分子的运输。
2、比较P-型离子泵、V-型质子泵、F-型质子泵和ABC超家族。
答：①P-型离子泵是载体蛋白利用ATP使自身磷酸化，发生构象的改变来转移质子或其他离子，如植物细胞膜上的H+泵、动物细胞的钠钾泵、钙泵、H+-K+ATP酶。
②V-型质子泵位于溶酶体膜、动物细胞胞内体、高尔基体的囊泡膜、植物液泡膜上，由许多亚基构成，利用ATP水解产生能量，但不发生自磷酸化。
③ F-型质子泵是由许多亚基构成的管状结构，H+沿浓度梯度运动，所释放的能量与ATP合成耦联起来，所以又叫ATP合成酶。F是氧化磷酸化或光合磷酸化耦联因子的缩写。F-型质子泵位于细胞质膜、线粒体内膜和叶绿体的类囊体膜上，不仅可以利用质子动力势将ADP转化成ATP，也可以利用水解ATP释放的能量转移质子。
④ ABC超家族含有几百种不同的转运蛋白，广泛分布于从细菌到人类的各种生物体中。每种ABC超家族对于单一底物或相关底物的基团具有特异性。ABC超家族共有的核心结构域：2个跨膜结构域，形成运输分子的跨膜通道并决定每个ABC蛋白底物的特异性；2个胞质侧ATP结合域，成员之间享有30%-40%的同源序列。
1、说明Na+-K+泵的工作原理及其生物学意义。
答：⑴原理：Na+-K+泵即Na+-K+ATP酶，一般认为由2个大亚基、2个小亚基组成的四聚体。Na+-K+ATP酶通过磷酸化和去磷酸化过程发生构象的变化，导致与Na+-K+的亲和力发生变化。在膜内侧Na+与酶结合，激活ATP酶活性，使ATP分解，酶被磷酸化，构象发生变化，于是与Na+结合的部位转向膜外侧。这种磷酸化的酶对Na+的亲和力低，对K+的亲和力高，因而在膜外侧释放Na+，而与K+结合。K+与磷酸化酶结合后促使酶去磷酸化，酶的构象恢复原状，于是与K+结合的部位转向膜内侧，K+与酶的亲和力降低，使K+在膜内被释放，而由于Na+结合。每一循环消耗1个ATP,转运出3个Na+，转进2个K+。
（2）意义：维持低Na+高K+的细胞内环境；维持细胞的渗透平衡，保持细胞体态特征；维持细胞膜的跨膜静息电位。
5、比较动物细胞、植物细胞和原生动物细胞应付低渗膨胀的机制。
答：①动物细胞通过泵出离子维持细胞内低浓度溶质，如钠钾泵、钙泵等。
②植物细胞依靠细胞壁避免膨胀和破裂，从而耐受较大的跨膜渗透差异。
③原生动物通过收缩定时排除进入细胞的过量的水而避免膨胀。
1、生物膜的基本结构特征是什么？这些特征与它的生理功能有什么联系？
答：⑴结构特征：
①由膜脂与膜蛋白构成。具有极性头部和非极性头部尾部的磷脂分子在水中具有自发形成封闭的膜系统的性质。磷脂分子以疏水性非极性尾部相对、极性头部朝向水相的磷脂双分子层，它是组成生物膜的基本结构成分。
②蛋白分子以不同的方式镶嵌在脂双层分子中或结合在其表面。
③可看成是蛋白质在双层分子中的二维溶液。
（2）功能：①为细胞的生命活动提供相对稳定的内环境；②选择性的物质运输，包括代谢底物的输人与代谢产物的排除，其中伴随着能量的传递；③提供细胞识别位点，并完成细胞内外信息跨膜传递；④为多种酶提供结合位点，使酶促反应高效而有序地进行；⑤介导细胞与细胞、细胞与基质之间的连接；⑥质膜参与形成具有不同功能的细胞表面特化结构。
（3）关系：各种不同的膜蛋白与膜脂分子的协同作用不仅为细胞生命活动提供了稳定的内环境，而且还行使着物质转
运、信号传递、细胞识别等多种复杂的功能。流动性和不对称性是生物膜的基本特征，也是完成其生理功能的重要保证。
2、生物膜的基本特征
答：（1）流动性
①膜脂流动性：指脂分子的侧向运动。影响因素如下：脂肪酸链长度长，流动性低；脂肪酸链的饱和度高，流动性大；温度；胆固醇。
②膜蛋白的流动性：在脂双层二维溶液中的自发的热运动，不需要代谢产物参加，也不需要提供能量。
（2）不对称性
①膜脂的不对称性：指同一种膜脂分子在膜的脂双层中呈不均匀分布。糖脂只分布于细胞膜的外表面。
②膜蛋白的不对称性：每种膜蛋白分在在细胞膜上都具有特定的方向性和区域性。糖蛋白只分布于细胞膜的外表面。膜蛋白的不对称性是生物膜执行复杂的、时空调控有序的各种生理活动的保证。
6.比较组成型胞吐途径和调节性胞吐途径的特点及其生物学意义。
答； 胞吐作用是将细胞内的分泌泡或其他膜泡中的物质通过细胞质膜运出细胞的过程。根据其过程是否连续将其分为组成型胞吐途径和调节型胞吐途径。
①组成型胞吐途径是指细胞从高尔基体反面管网状区分泌的囊泡向质膜流动并与之融合的稳定过程。新合成的囊泡膜的蛋白和膜类脂不断供应质膜更新，确保细胞分裂前质膜的生化功能，囊泡内可溶性蛋白分泌到细胞外，有的成为质膜外周蛋白，有的形成胞外基质组分，有的作为营养成分或信号分子扩散到胞外液。
②调节型胞吐途径是指分泌细胞产生的分泌物（如激素、糖液、消化酶）储存在分泌泡内，当细胞受到胞外信号刺激时，分泌泡与质膜融合并将其内含物释放出去的过程。调节型胞吐途径存在于特殊机能的细胞中，如已知脑垂体细胞分泌肾上腺皮质激素，胰岛的β细胞分泌胰岛素，胰腺的腺泡细胞分泌胰蛋白酶原，这三种分泌产物均分布在各自细胞的可调节性分泌泡中，只有在相应信号刺激下向细胞外分泌，保证特殊生理功能的可调节性。
4.试述细胞以那些方式进行通讯，各种方式之间有何不同？
答：细胞通讯：指一个细胞发出的信息通过介质（配体）传递到另一个细胞并与靶细胞相应的受体相互作用，然后通过细胞信号转导产生胞内一列生理生化变化，最终表现为细胞整体的生物学效应的过程。细胞通讯对于多细胞生物体的发生和组织的构建，协调细胞的功能，控制细胞的生长、分裂、分化和凋亡是必需的。细胞通讯有三种方式：
（1）细胞通过分泌化学信号进行细胞间相互通讯，这是多细胞生物最普遍采用的通讯方式；
（2）细胞间接触依赖性的通讯，指细胞间直接接触，通过与质膜结合的信号分子影响其他细胞，细胞间直接接触而无需信号分子的释放，通过质膜上的信号分子与靶细胞质膜上的受体分子相互作用来介导细胞通讯。
（3）动物相邻细胞间形成间隙连接以及植物细胞间通过胞间连丝使细胞间相互沟通，通过交换小分子来实现代谢耦联或电耦联。该方式没有信号的分泌及细胞间直接的接触。
3、试分析细胞信号系统的组成及作用。
答：①细胞表面受体：特异识别胞外信号；②转乘蛋白：负责信息向下传递；③信使蛋白：携带信号从一部分传递到另一部分；④接头蛋白：连接信号蛋白；⑤放大和转导蛋白：由酶和离子通道组成，介导信号级联反应；⑥传感蛋白：负责不同形式信号的转换；⑦分歧蛋白：信号从一条途径传递到另一条途径；⑧整合蛋白：从多条通路接受信号并向下传递；⑨潜在基因调控蛋白：在表面被受体活化，迁移到细胞核刺激基因转录。
8、概述受体酪氨酸激酶介导的信号通路的组成，特点及其主要功能
答：受体酪氨酸激酶（RTK）：一类重要的使酪氨酸磷酸化的细胞表面受体成员，包括6个亚族。其胞内域具有酪氨酸特异性的蛋白激酶活性。当它与特异配体结合后，可以导致该激酶酪氨酸残基磷酸化，这种磷酸化可启动细胞内信号通路。通路可概括为如下模式：配体→RTK→接头蛋白←GEF→Ras→Raf（MAPKKK）→MAPKK→MAPK→进入细胞核→其他激酶或基因调控蛋白（转录因子）的磷酸化修饰，对基因表达产生多种效应。
功能：RTK-Ras信号通路是这类受体所介导的重要信号通路，具有广泛的功能，包括调节细胞的增值与分化，促进细胞的存货，以及细胞代谢过程中的调节与校正。
7.试述细胞信号传导中细胞表面受体的主要种类和基本特点。
答：（1）离子通道耦联受体是由多亚基组成的，受体-离子通道复合体，本身既有信号结合位点，又是离子通道，其跨膜信号转导中无需中间步骤。
（2）G蛋白耦联的受体是细胞表面由单条多肽经七次跨膜形成的受体，该信号通路是指配体-受体复合物与靶蛋白的
作用必须通过G蛋白耦联，在细胞内产生第二信使，从而将胞外信号跨膜传递到胞内，影响细胞的行为。
（3）与酶连接的受体，是跨膜蛋白，胞外部分有同配体结合的结构域，胞内结构域可以作为酶或同其他的一些蛋白质组成复合物后行使酶的作用。其传导反应比较慢，并且需要许多细胞内转换步骤。
（4）细胞表面整联蛋白介导的信号转导，跨膜蛋白受体为异二聚体，它是细胞外环境信号调控细胞内活性的渠道，又是介导细胞附着在胞外基质上的跨膜蛋白。
8、G蛋白与Ras蛋白激活的反应之间有什么异同？
答：相同：两种激活过程都依赖于某些蛋白质；都是催化G蛋白或Ras蛋白上的GDP/GTP交换。不同：G蛋白耦联受体可直接对G蛋白形式激活功能，而Ras蛋白的激活是在那些酶联受体被磷酸化激活后，则先将多个衔接蛋白装配为一个信号复合物，再对Ras进行激活。
1.试分析信号转导的几条通路的共性与特性。
答：多途径、多层次的细胞信号传递通路具有收敛或发散的特点；细胞的信号转导既具有专一性又有作用机制的相似性；信号转导过程具有信号放大作用，其放大作用又必须受到适度的控制，表现为信号的放大作用和信号的终止作用并存；细胞对长期的信号刺激反应能进行自身调节。
2.试总结细胞信号的整合方式与控制机制。
答：⑴细胞信号的整合方式
①细胞的信号传递时多通路、多环节、多层次和高度复杂的可控过程。细胞信号传递通路具有收敛或发散的特点，根据信号的强度和持续的时间不同从而控制反应的性质。每种受体都能识别和结合各自的特异性配体，来自各种非相关受体的信号可以在细胞内收敛或激活一个共同的效应器的信号，从而引起细胞生理、生化反应和细胞行为的改变。另外，来自相同配体的信号又可发散激活各种不同的效应器，导致多样化的细胞应答②细胞的信号转导既具有专一性又有作用机制的相似性。不同的细胞中，因为转录因子组分不同，即使受体相同而其下游的通路也是不同的③形成蛋白激酶的网络整合信息。细胞内各种不同的信号通路主要提供了信号途径本身的线性特征，信号转导的最重要特征之一是构成复杂的信号网络系统，具有高度的非线性特点。因此细胞需要对各种信号进行整合和精确控制，在各信号通路之间进行交叉对话并作出适宜的应答。整合信号会聚其他信号通路的输入从而修正细胞对信号的反应。
⑵细胞信号的控制机制
①细胞对外界信号适度的反应既涉及到信号的有效刺激和启动，也依赖信号通路本身的调节。②信号放大与信号终止并存③当细胞长期暴露在某种形式的刺激下时，细胞对刺激的反应将会降低。细胞以不同的方式对信号进行适应：一是逐渐降低表面受体的数目，游离受体的减少降低了对外界信号的敏感度；二是快速钝化受体；三是在受体已经被激活下，其下游信号蛋白发生变化，使通路受阻。
6.半桥粒和黏着斑有哪些不同？
答：半桥粒与黏着斑这两种细胞黏着结构在不同基膜上形成。半桥粒是在成熟的上皮细胞与基膜的黏着结构，而黏着斑是在结缔组织及爬行的细胞与基膜的黏着结构，组成它们结构的细胞骨架蛋白是不同的，半桥粒与细胞内的中间纤维角蛋白相关联，而黏着斑与细胞内肌动蛋白纤维相关联。
5.黏着斑与黏着带的根本区别：
答：黏着斑是细胞与细胞外基质进行连接，而黏着带是细胞与细胞间的黏着连接。参与黏着带连接的膜整合蛋白是钙黏着蛋白，而参与黏着斑连接的是整联蛋白；黏着带连接实际上是两个相邻细胞膜上的钙黏着蛋白之间的连接，而黏着斑连接是整联蛋白与细胞外基质中的纤连蛋白的连接，因整联蛋白是纤连蛋白的受体，所以黏着斑连接是受体与配体的结合所介导的。在黏着斑连接中，整联蛋白的胞质部分同样通过细胞质斑的介导与细胞骨架的肌动蛋白纤维相连。不过细胞质斑中的蛋白质成分与黏着带连接有所不同，它含有踝蛋白，这种蛋白质在其他的细胞斑中是不存在的。
3、胞外基质的组成、分子结构及生物学功能是什么？
答：（1）胶原
结构：基本结构单元为原胶原，原胶原分子间共价交联，呈1/4交替平行排列，形成胶原纤维。
功能：含量高，刚性和抗张力强度最大，构成细胞外基质的骨架结构，并与其他组分结合形成结构与功能的复合体；参与形成结缔组织；参与细胞外基质信号传递。
（2）弹性蛋白：
结构：是高度疏水的非糖基化蛋白，富含甘氨酸和脯氨酸；构象呈无规则卷曲状态，通过Lys残基相互交联呈网状结构。
功能：与胶原纤维共同存在，弹性纤维赋予组织弹性，而胶原纤维赋予组织抗张性；在老年个体中表现最为明显。
（3）糖胺聚糖：
结构：由重复二糖单位构成的长链多糖，二糖单位为氨基几糖和糖醛酸。
功能：吸引大量的阳离子，吸水产生膨压，赋予胞外基质抗压的能力；在细胞外形成多孔的水和胶状体，提供机械支持作用。
（4）蛋白聚糖：
结构：由糖胺聚糖和核心蛋白共价连接形成的巨分子，是糖和蛋白质的复合物，含糖量达90%-95%。
功能：形成多孔、吸水的胶状物，保护细胞，抗挤压；可与成纤维细胞成长因子、转化生长因子结合，有利于激素分子与细胞表面受体结合，完成信号转导；部分蛋白聚糖参与基膜的构成。
（5）纤连蛋白
结构：高分子量糖蛋白，由２个亚基组成，在Ｃ端形成２个二硫键
功能：介导细胞的黏着；参与维持细胞形态，涉及细胞的癌变与迁移，参与胚胎发育＼创伤修复，促进细胞的迁移。 （６）层粘连蛋白
结构：是一种高分子糖蛋白，由３条肽链借二硫键交联成的十字形分子。
功能：是各种动物胚胎和成体组织基膜的主要构成组分，在细胞表面形成网络结构并将细胞固定在基膜上，在胚胎发育组织分化中具有重要作用。
2.Na+/葡萄糖协同运输的主要特点是什么？
答：无须直接消耗ATP，但需要依赖Na+梯度和电化学梯度。载体蛋白有两种结合位点，分别结合Na与葡萄糖；载体蛋白借助Na/K泵建立的电位梯度，将Na与葡萄糖同时转运到胞内；胞内释放的Na又被Na/K泵泵出细胞外建立Na浓度。
1.膜蛋白的功能？
答：作为物质运输通道，转运特定的物质进出细胞；作为酶，催化相关的代谢反应；作为细胞间介导，起连接作用；作为受体，起信号接收与传递作用等；细胞识别，起免疫反应。
3.初生细胞壁和次生细胞壁
答：初生细胞壁与次生细胞壁表明了细胞的不同成熟阶段。初生细胞壁包围着正在生长的植物细胞，为了允许细胞的进一步生长，因此具有一定程度的伸张能力。次生细胞壁发生于更为成熟的植物细胞，也更坚硬。它们较初生细胞壁含有更多的纤维素，次生细胞壁是更强的支撑结构。
第四章大题（真核细胞内膜系统、蛋白质分选与膜泡运输）
1、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？ 答：指导分泌性蛋白在糙面内质网上合成需要位于蛋白质N端的信号肽、信号肽识别颗粒（SRP）、停泊蛋白（DP）,ER膜上的核糖体受体和易位子以及信号肽酶。
信号肽是位于蛋白质N端的一段肽链，其在游离核糖体上即由信号密码翻译合成。存在于细胞质基质中的SRP识别并结合信号肽，以保护新生肽N端不受损伤，同时SRP占据核糖体的A位点，使蛋白合成暂停。SRP识别并结合ER膜上的SRP受体，核糖体、新生肽与内质网膜上的易位子结合。SRP解离，肽链继续合成，信号肽开启ER膜上的易位子，引导新生肽链进入ER腔，肽链合成完成后，内质网中的信号肽酶将信号肽切除。
2.结合高尔基体的结构特征，谈谈它是怎样行使其生理功能的。
答：高尔基体是一种极性细胞器，由很多膜囊构成，它们在细胞中有相对固定的位置，靠近细胞核的一面为高尔基体顺面膜囊及顺面管网状结构，面向细胞膜的一面为高尔基体反面膜囊及反面管网状结构，二者之间为高尔基体中间膜囊。
高尔基体的主要功能是将内质网合成的多种蛋白质进行加工、分类与包装，然后分门别类地运送到细胞特定的部位或分泌到细胞外。内质网上合成的一部分脂质也要通过高尔基体向细胞膜和溶酶体膜等部位运输，因此可以说，高尔基体是细胞内大分子运输的一个主要交通枢纽。高尔基体还是细胞内糖类合成的工厂。
高尔基体不同膜囊的膜上和腔中分别具有不同的酶和其他转运蛋白组分，帮助它们分别完成其不同的功能。如在高尔基体的顺面膜囊的膜上具有KDEL受体，可将逃逸出来的内质网驻留蛋白捕获并送回内质网，实现蛋白的初步分拣。其中含有的N-乙酰葡萄糖胺磷酸转移酶和N-乙酰葡萄糖胺磷酸糖苷酶可将溶酶体酶上的甘露糖进行磷酸化，形成
细胞生物学复习课后题答案总结84_细胞骨架
M6P，其可被TGN区的特异性地识别并结合，实现溶酶体酶的分选。中间膜囊含有多种糖基转移酶，可对蛋白进行复杂的糖基化修饰。反面膜囊上含有不同的蛋白酶和受体蛋白，在对蛋白进行分类包装和水解等加工过程后，将成熟蛋白转运到细胞的不同部位。
4.试述溶酶体的形成过程及其基本功能。
答：（1）溶酶体酶具有信号区/信号斑，CGN区中的磷酸转移酶识别溶酶体蛋白的信号斑，并对其上的甘露糖进行磷酸化，形成M6P，TGN区的M6P受体特异性地识别并结合M6P，引起溶酶体酶聚积，然后出芽形成有被小泡，有被小泡脱去包被形成无被运输小泡，无被小泡与前溶酶体逐渐融合，在前溶酶体中的酸性环境下，M6P受体与M6P分离，溶酶体酶释放到腔中，形成成熟酶，此时初级溶酶体形成了。
（2）功能：①消化作用，溶酶体可以消化分解多种外源性和内源性物质，据物质的来源不同，分为异噬作用、自噬作用、粒溶作用②自溶作用与器官发育，如蝌蚪尾巴的消失③参与受精作用④参与激素的生成，甲状腺素是溶酶体的参与下形成的⑤在骨质更新中的作用，破骨细胞的溶酶体酶能释放到细胞外，分解和消除旧的骨基质，这时骨质更新的重要步骤。
5.何谓蛋白质的分选。
答：绝大多数蛋白均在细胞质基质中的核糖体上开始合成，然后转运至细胞的特定部位，并装配成结构与功能的复合体，参与细胞生命活动，此过程称。
1.比较糙面内质网和光面内质网的形态结构与功能。
答：①糙面内质网：多呈扁囊状，排列较为整齐，其膜表面分布着大量的核糖体，它是内质网与核糖体共同形成的复合机能结构，其主要功能是蛋白质合成，蛋白质修饰加工，蛋白质的折叠组装和运输。（为核糖体提供支架；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碰触，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）；
②光面内质网：无核糖体附着的内质网，所占区域较小，往往作为出芽的位点，将内质网上合成的蛋白质或脂质转移到高尔基体内。通常为小的膜管和小的膜囊状，而非扁平膜囊状。光面内质网的功能是脂质和胆固醇的合成与运输，解毒，糖原代谢，储存和调节Ca2+浓度进行肌肉收缩。
5.简要说明分泌蛋白的运输过程。
答：分为6个阶段：（1）核糖体阶段，包括分泌型蛋白质的合成和蛋白质跨膜转运（2）内质网运输阶段，包括分泌蛋白腔内运输、蛋白质糖基化等粗加工和储存（3）细胞质基质运输阶段，分泌蛋白与小泡形成脱离糙面内质网移向高尔基复合体，与其顺面扁平囊融合（4）高尔基复合体加工修饰阶段，分泌蛋白质在高尔基复合体的扁平囊内进行加工，然后以大囊泡的形式进入细胞质基质（5）细胞内储存阶段，大囊泡进一步浓缩、发育成分泌泡，向质膜移动，等待释放（6）胞吐阶段，分泌泡与质膜融合，将分泌蛋白释放到胞外。、
４、已知的膜泡运输有哪几种类型：各自的功能是什么？
答：膜泡运输包括COP II有被小泡运输、COP I有被小泡运输、网格蛋白有被小泡运输。网格蛋白有被小泡负责蛋白质由高尔基体TGN到质膜、胞内体或溶酶体和植物液泡的运输，在受体介导的细胞内吞途径中负责将物质从质膜运到细胞质，以及从胞内体到溶酶体的运输。COP I有被小泡 负责回收、转运内质网逃逸蛋白质返回内质网。COP II有被小泡介导从内质网到高尔基体的物质运输，
1、细胞内蛋白质合成部位及其去向如何？
答：细胞中由核基因编码的所有蛋白质的合成皆起始于细胞质基质之中的核糖体上。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、过氧化物酶体、内质网和线粒体/叶绿体等由膜包围的细胞器中。
另一些蛋白，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/叶绿体和高尔基体）的驻留蛋白，它们在起始合成不久后被转移到糙面内质网膜上，继续完成蛋白质合成。这些蛋白被分泌到细胞外、整合到膜结构或运输到上述细胞器的腔中。线粒体/叶绿体基因编码且利用它们自身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。
2、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是什么？
答：糙面内质网上合成的蛋白主要包括胞外分泌的蛋白（如抗体、激素）、膜整合蛋白、某些细胞器（如溶酶体、液泡、线粒体和高尔基体）的驻留蛋白、需修饰的蛋白（如糖蛋白）。
内质网含有一系列的酶，可对这些蛋白进行合成后加工，为它们形成具有正常功能的打败提供物质保障；同时内质
网上还含有不同的受体蛋白，可指引这些蛋白准确而高效地到达靶部位。
3.蛋白质糖基化的基本类型、特征及生物学意义是什么？
答：（1）糖基化由两种形式，即N-连接糖基化和O-连接糖基化。
①N-连接糖基化中寡糖连接到蛋白质天冬酰胺的酰胺氮原子上，这发生在糙面内质网和高尔基体中，成熟的N-连接的寡糖链都含有2个N-乙酰葡萄糖胺和3个甘露糖残基；②O-连接糖基化中寡糖与蛋白质丝氨酸、苏氨酸或在胶原纤维中羟赖氨酸或羟脯氨酸的羟基上，这在高尔基体中进行，由不同的糖基转移酶催化，每次加上1个单糖。最后一步是在高尔基体反面膜囊和TGN中加上唾液酸残基。
（2）意义：给蛋白加上标志，利于高尔基体的分类与包装，保证糖蛋白从RER至高尔基体膜囊单方向转移；影响多肽构象，促使其正确折叠，侧链上的多羟基糖还可以影响蛋白的水溶性及所带电荷的性质；增强蛋白稳定性，低于水解酶降解；在细胞表面形成糖萼，起细胞识别和保护质膜作用。
6.为什么说高尔基体是一种极性细胞器？
答：极性包含两层含义：结构上的极性和功能上的极性。
结构上的极性：高尔基体可分为几个不同的功能区室。（1）靠近内质网的一面是由一些管状囊泡形成的网络结构，称为顺面，又称顺面高尔基网络（CGN）（2）高尔基体中间膜囊由扁平囊和管道组成，形成不同的区室，但功能上是连续的、完整的膜体系。多数糖基修饰、糖脂的形成，以及与高尔基体有关的多糖的合成都发生在中间膜囊中（3）反面高尔基网络（TGN），是高尔基复合体最外面一侧的管状和小泡状物质组成的网络解耦，是高尔基复合体的组成部分，并且是最后的区室。它的主要功能是参与蛋白质的分类与包装，并输出高尔基体。
功能上的极性：高尔基体虽然是由膜囊构成的复合体，但是不同的膜囊有不同的功能，上一道工序完成了，才能进行下一道，即为高尔基体的功能极性。
7.溶酶体酶如何经M6P分选途径进行分选？
答：溶酶体形成的M6P分选途径的主要过程是：具有M6P标记的溶酶体酶在反面高尔基体网络与受体结合后，在网格蛋白帮助下形成具有网格蛋白外被的溶酶体酶分泌小泡，网格蛋白解聚后的溶酶体酶分泌小泡与内体融合，与M6P受体结合的溶酶体酶与受体脱离，释放到内体中；接着，由次级内体中的磷酸酶使溶酶体酶脱磷酸，防止溶酶体酶与M6P受体重新结合。融合后的次级内体可以通过出芽形成两种类型的小跑，一种含有溶酶体酶蛋白但不含M6P受体，即是成熟的溶酶体；另一种小泡只含有M6P受体，不含有酶，它们主要是同反面高尔基体膜融合。
4、试述溶酶体和过氧化物酶体的主要区别。
答：过氧化物酶体（peroxisome）又称微体（microbody），是由单层膜围绕的、内含一种或几种氧化酶类的细胞器。
溶酶体和过氧化物酶体的形态与大小类似，但过氧化物酶体中的尿酸氧化酶等常形成晶格状结构。主要区别：（1）溶酶体是由高尔基体分泌形成的，过氧化物酶体来源于已经存在的过氧化物酶体的分裂（2）溶酶体含多种酸性水解酶，过氧化物酶体含有一种至多种氧化酶或过氧化氢酶（3）溶酶体的pH为5左右，过氧化氢酶体内pH为7左右（4）溶酶体不需氧，过氧化物酶体需氧（5）溶酶体不存在于植物细胞，相同功能的是液泡、圆球体和糊粉粒，而过氧化物酶体存在于植物细胞，又称乙醛酸循环体（6）功能上来看，溶酶体主要执行消化作用，同细胞内的消化器官，细胞自溶，防御以及对某些物质的利用有关，而过氧化物酶体参与脂肪酸的β氧化，并能利用甲醛、甲酸等有害物质氧化，具有解毒作用。
5、标志或特征酶总结。
答：溶酶体的标志酶是酸性磷酸酶；高尔基体的特征酶是糖基转移酶；过氧化物酶体的标志酶是过氧化氢酶；线粒体外膜的标志酶是单胺氧化酶，膜间隙的标志酶是腺苷酸激酶，内膜的标志酶是细胞色素C氧化酶，基质中的标志酶是苹果酸脱氢酶；核糖体中最主要的活性部位是肽酰转移酶的催化位点。
第五章大题（线粒体与叶绿体）
1、为什么线粒体是一个半自主性细胞器？
答：目前已知线粒体仅能编码13种多肽并在线粒体核糖体上合成，而参与线粒体的蛋白质由上千种之多，可见线粒体的绝大多数蛋白质是由核基因编码、在细胞质核糖体上合成的。也就是说，线粒体的自主成分是有限的，对核质遗传系统有很大的依赖性。
2.简要说明光合作用的电子传递链与氧化磷酸化作用的电子传递链的异同。
答：电子传递链也是由一系列的电子载体构成的，同呼吸链中电子载体的作用基本相似。像呼吸链一样，光合作用的
电子传递链中的电子载体也是细胞色素、铁氧化蛋白、黄素蛋白和醌等构成。不同：线粒体呼吸链中的载体位于内膜，将NADH和FADH2电子传递给杨，释放出的能量用于ATP的合成；而光合作用的电子载体位于类囊体膜上，将来自于水的电子传递给NADP+，并且这是一个吸热的过程。
3.电子传递链和氧化磷酸化之间有何关系？
答：线粒体内膜上的电子传递链将生物氧化作用和磷酸化作用联系起来，即生物氧化作用形成的电子可以通过电子传递链传递，在电子传递过程中同时发生一系列的氧化还原反应，呼吸链中的质子载体可将质子由基质转移到膜间隙中，建立跨内膜的质子电化学梯度，当质子通过ATP合酶上的质子通道由膜间隙流到线粒体基质中时，催化ADP磷酸化形成ATP。在氧化磷酸化中，磷酸化所需能量由氧化作用供给，氧化作用形成的能量通过磷酸化作用储存。
4.比较氧化磷酸化和光合磷酸化的异同。
答：（1）相同：需要通过电子传递链中的质子载体建立跨膜的H+浓度梯度；需要完整膜结构维持跨膜的H_浓度梯度；ATP的生成都是由质子动力势驱动的H+流过ATP合酶而推动的；ATP合酶复合体的结构十分相似，都具有F1头部和F0基部，且F1催化ATP形成。
（2）不同：光合磷酸化 氧化磷酸化
发生部位 叶绿体中的类囊体膜；线粒体的内膜
电子传递链组成 PS I、PS II、PQ、 Cyt b6f复合物；复合物I、II、III、IV、CoQ
最初电子来源：水光解；NADH或FADH2
最终电子受体：NADP+;O2
ATP生成时H+流向：类囊体腔流向基质；膜间隙流向基质
驱动力：主要靠H+浓度差驱动；电位差和浓度差
终产物：NADPH、ATP和O2；ATP和水
生成1个ATP需H+数：2；3
5.试比较线粒体与叶绿体在基本结构方面的异同。
答：⑴相同：都由双层单位膜包被，具有外膜、膜间隙、内膜和基质等结构；外膜均具有较高的通透性，内膜通透性差；含有ATP合酶的基本结构；基质中均含有环状DNA、RNA和核糖体，可以自主合成某些蛋白质。
⑵不同：线粒体内膜向内折叠成嵴，且含有电子传递链和ATP合酶。叶绿体内膜并不向内折叠，内膜不含电子传递链，含有类囊体。另外二者电子传递链的组成成分不同。
2、化学渗透假说的主要论点是什么？有哪些证据？
答：化学渗透假说：在电子传递过程中，伴随着质子从线粒体内膜的里层向外层转移，形成跨膜的氢离子梯度，这种势能驱动了氧化磷酸化反应，合成了ATP。
证据：电子传递形成的电子流能从线粒体内膜逐出H+；携带质子过膜的载体如2，4-二硝基苯酚可消除跨膜的质子浓度梯度差；实际测算膜间隙的pH值较线粒体基质中低1.4个单位；人工构建的含ATP合成酶和细菌视紫红质的脂质体，在提供光、ADP、Pi和H+条件下可合成ATP。
3、简述线粒体与叶绿体的内共生起源学说和非公生起源学说的主要论点及其实验证据。
答：①内共生学说认为线粒体和叶绿体来源于细菌，即细菌被真核生物吞噬后，在长期的共生过程中，通过演变而形成；证据：线粒体和叶绿体的基因组大小、形态和结构方面与细菌相似；线粒体和叶绿体有的蛋白质合成系统，其合成机制与细菌类似；线粒体和叶绿体的外膜与细胞内膜系统相似，内膜与细菌质膜相似；二者都以分离的方式进行繁殖，与细菌相同；能在异源细胞内长期生存，说明线粒体和叶绿体具有自主性和共生性的特征。
②非内公生学说认为线粒体和叶绿体的发生是质膜内陷的结果。
6.为什么说线粒体和叶绿体是半自主性细胞器？
答：叶绿体、线粒体中既存在DNA，又有蛋白合成系统，可以编码并合成自身某些蛋白，具有自主性。但是它们自身的遗传系统储存信息很少，不能完全完成自身蛋白的合成，还需要大量来自于细胞核DNA的遗传信息。所以，它们的生物合成涉及两个彼此分开的遗传系统，遗传上由自身基因组和核基因共同控制，故称为半自主性细胞器。
7.由核基因编码、在细胞质核糖体上合成的蛋白质是如何运送至线粒体和叶绿体的功能部位上的？
答：细胞质核糖体上合成的线粒体蛋白运送至线粒体时，多以前体存在，其由成熟蛋白质和N端的一段导肽共同组成。导肽识别线粒体表面的受体，在外膜上GIP蛋白的参与下引导蛋白由内外膜的接触点通过内膜，导肽最终被水解酶切除。前体蛋白在跨膜运送时，分子伴侣协助其从折叠状态转变为解折叠状态，利于跨膜。前体蛋白在通过内膜后，在
重新折叠为成熟的蛋白质。
第六章大题（细胞核与染色体）
1、概述细胞核的基本结构与功能。
答：⑴细胞核包括核被膜、染色质、核仁和核骨架。
核被膜是细胞核与细胞质之间的界膜，由内膜、外膜以及二者之间的核间隙组成，其上还有的核孔是核质交换和信息交流的重要通道。染色质由DNA、组蛋白、非组蛋白及少量RNA组成，是遗传信息储存的主要场所。核仁含r DNA、RNA聚合酶、转录因子、r RNA 和RNP颗粒，主要完成r RNA转录加工和核糖体亚单位的组装。
⑵功能：是遗传信息的储存场所，在这里进行基因复制、转录和转录初产物的加工过程，从而参与细胞的遗传与代谢活动。
2、试述核孔复合体的结构及其功能。
答：（1）结构：核孔复合体由胞质环、核质环、辐和中央栓四部分组成。
（2）功能：是核质交换的双功能、双向性亲水通道，主要进行核质间的物质交换和信息交流。双向性表现在既介导蛋白质的入核转运，又介导RNA、核糖核蛋白颗粒的出核转运。双功能表现在它有两种运输方式：被动扩散与主动运输。在物质交换的过程中，通过信息物质的出核和入核转运并同细胞核内或细胞质内相关受体结合，实现核质间的信息交流。
3、染色质按功能分为几类？它们的特点是什么？
答；染色质可分为活性染色质和非活性染色质。
（1）活性染色质是有转录活性的染色质，呈疏松结构，利于转录因子和DNA结合，发生活跃的基因转录。主要特点如下：具有DNase I超敏感位点；很少与组蛋白H1结合；组蛋白乙酰化程度高；核小体组蛋白H2B很少被磷酸化；其H2A少有变异形式；H3的变种只在活性染色质存在；HMG14和HMG17只存在于活性染色质中；组蛋白存在泛素化修饰。
（2）非活性染色质是指没有转录活性的染色质。常高度凝缩，其中DNA和组蛋白结合紧密，其特点和活性染色质相反。
1、分析中期染色体DNA的3种功能元件及其作用
答：自主复制DNA序列：确保染色体在细胞周期中能够自我复制；着丝粒DNA序列：保证染色体平均分配到子细胞中；端粒DNA序列：DNA末端的高度重复序列，保持染色体的独立性和稳定性。包装功能基因在复制过程中不被切除，从而能够正常向下代传递。
2、试述从DNA到染色体的包装过程。DNA为什么要包装成染色质？
答：①包装模型有两种：多级螺旋模型和骨架-放射环结构模型。
从染色质DNA分子包装成染色体要压缩近万倍，多级螺旋模型认为，从DNA到染色体要经过四级包装：(1)由DNA与组蛋白压缩7倍包装成核小体，在组蛋白H1的介导下核小体彼此连接成直径约10nm的串珠结构，这时染色质包装的一级结构(2)直径约10nm的核小体串珠结构螺旋盘绕，压缩6倍，形成每圈6个核小体，外径30nm，内径10nm，螺距11nm的螺线管，螺线管是染色质包装的二级结构(3)螺线管进一步螺旋化，压缩40倍，形成直径为0.4um的超螺线管，是三级结构(4)超螺线管进一步螺旋折叠，形成长2-10um的染色单体，为四级结构。
②DNA包装成染色质后，长度压缩了近万倍，更易在细胞核的狭小空间中存在，病例与顺利完成复制、转录和分离。染色质结构的形成使得真核生物基因结构更加复杂，调节机制更加多样，从而使真核生物更能适应环境。
1.概述核仁的结构及其功能。
答：核仁是真核细胞间期核中最明显的结构。它通常是单一的或者多个匀质的球形小体。没有被膜包裹，包括：纤维中心、致密纤维阻止和颗粒组分。核仁的主要功能涉及核糖体的生物发生，包括r RNA合成、加工和核糖体亚单位的装配。
2.组蛋白与非组蛋白如何参与表观遗传的调控？
答：表观遗传是指由非DNA序列变化引起的彪形变化，主要是由DNA化学修饰导致的。
组蛋白主要参与核小体形成，形成染色质的高级结构，位于核小体上的DNA的转录活性受组蛋白和DNA间结合状态的影响。组蛋白通过甲基化、乙酰化和磷酸化而导致和DNA的结合改变，当二者之间的结合变紧密时，基因转录活性下降或不能转录，当变疏松时，基因转录活性增强或激活，从而影响表观遗传。
非组蛋白可以和DNA上的特异位点结合，引起DNA构象变化，导致DNA和其他非组蛋白以及组蛋白的结合发生变化。最终促使DNA解螺旋，DNA和组蛋白分离使染色质结构疏松，或引起基因的失活或激活，从而影响表观遗传。
3.如何保证众多的细胞生命活动在巨小的细胞核内有序进行？
答：形成相对独立的结构区域核被膜、染色质、核仁和核基质，由它们分别行使不同的功能，这时保证细胞核内各项生命活动有序进行的重要保证。
由核被膜上的核孔复合体完成亲核蛋白和其他小分子物质的入核转运；进入的调控因子和染色质上的特异DNA序列结合，调控染色质上DNA的复制、转录；转录产物在核基质中完成加工修饰后与核中的转运蛋白结合，通过核孔出核转运。同时，核仁上完成r RNA的转录加工、RNP颗粒的组装和加工，加工修饰后核糖体亚单位也通过核孔出核转运到细胞核，与细胞质基质中的m RNA结合表达蛋白。
不同的生命活动分别在不同的结构区域中完成，而且各生命活动之间存在相互作用，这共同促使在巨小的核中生命活动的有序进行。
第七章大题（核糖体）
1、简述真核细胞核糖体进行蛋白质合成的主要过程。
答：（1）形成起始复合物。核糖体小亚单位中的16S r RNA与起始密码子上游的核糖体结合序列配对，使得m RNA与核糖体30S小亚基结合，甲酰甲硫氨酸r RNA的反密码子识别并与起始密码子AUG结合。（2）大亚基与起始复合物结合。50S大亚基与起始复合物中的30S小亚基结合，GTP水解、IF、1F2、IF3释放，甲酰甲硫氨酸分子占据核糖体P位点，确定读码框架（3）肽链延伸。氨酰t RNA与延伸因子复合物结合；复合物将t RNA带到A位点，由m RNA上的密码子确定t RNA的种类，到位后，延伸复合物中GTP水解，复合物离开；由肽酰转移酶催化形成二肽，然后移位酶ET-G发挥作用，肽链由A位点转移到P位点，A位点上空的t RNA离开，A位点空出进行下一个合成（4）蛋白质合成的终止。当A位点遇到终止密码子时，氨酰基t RNA不能结合，释放因子与之结合，活化肽链转移酶，水解P位点的多肽与t RNA之间的连键，水代替了氨基成为活化肽酰基的受体，多肽脱离核糖体，核糖体随之解离为大小亚基。
2、真核细胞80S核糖体为例，说明核糖体的结构成分及其功能。
答：真核生物核糖体沉降系数为80S，由40S小亚基和60S大亚基组成，其中大亚基包含49种r蛋白和28S、5.8S、5S三条rRNA分子，小亚基包括33种r蛋白和18S rRNA分子。
rRNA构成核糖体的核心，决定其形态。蛋白质位于核糖体的表面或填充rRNA之间的空隙。核糖体的功能是合成蛋白质。
蛋白质的功能：协助rRNA形成三维结构，微调核糖体的构象，可能与rRNA共同起催化作用。
rRNA的功能；结合mRNA，提供A位点、P位点和E位点，具有肽酰转移酶的活性，形成肽通道等。
3、已知核糖体上有哪些活性部位？它们在多肽合成中各起什么作用？
答：A位点：结合氨酰tRNA；P位点：结合肽酰tRNA；E位点：释放tRNA；mRNA结合位点：结合mRNA；蛋白质合成因子结合位点：结合蛋白质合成因子；肽链出口位点：释放肽链。
1、何谓多聚核糖体？以多聚核糖体的形式行使功能的生物学意义是什么？
答：（1）多聚核糖体：多个甚至几千个核糖体串联在一条m RNA分子上高效进行肽链合成的聚合体。
（2）意义：细胞内多种多肽的合成，不论其相对分子质量的大小或是m RNA的长短，单位时间内所合成的多肽分子数目大体相等。以多聚核糖体的形式进行多肽合成，对m RNA的利用及对其浓度的调控更为经济有效。
2、有哪些实验证据表明肽酰转移酶是r RNA，而不是蛋白质？r RNA催化功能的发现有什么意义？
答：很难确定核糖体中是哪一种蛋白具有催化功能。在E.coli中核糖体蛋白突变甚至缺失对蛋白质合成并没有表现出全或无得影响；多数抗蛋白质合成抑制剂的突变株，并非由于r蛋白的基因突变而往往是r RNA基因突变；在整个进化过程中，r RNA的结构比核糖体蛋白的结构具有更高的保守性；纯化的23S r RNA具有肽酰转移酶的活性。
r RNA催化功能的发现具有重要意义，既具有遗传信息的载体功能又具有催化功能的r RNA可能出现在DNA和蛋白质之前。
3、试比较原核细胞与真核细胞的核糖体在结构和蛋白质合成上的异同点？
答：（1）结构组成
①相同的：核糖体的形态、组分相似，均由r蛋白和rRNA组成；核糖体蛋白和RNA分子一级序列高度同源，二级结
细胞生物学复习课后题答案总结84_细胞骨架
构也非常相似。②不同：真核生物核糖体为80S，由40S小亚基和60S大亚基组成，其中大亚基包含49种r蛋白和28S、
5.8S、5S三条rRNA分子，小亚基包括33种r蛋白和18S rRNA分子。原核生物的核糖体为70S，由30S小亚基和50S大亚基组成，其中大亚基包含31种r蛋白和23S、5S两条rRNA分子，小亚基包括21种r蛋白和16S rRNA。
（2）翻译过程
①相同：蛋白质合成都以多聚核糖体行程进行；合成过程相似，首先小亚基在起始因子的协助下与m RNA起始位点特异结合，形成起始复合物，随后大亚基结合，在延伸因子作用下进行多肽的合成；起始密码子都是AUG；生物蛋白质合成起始物的组分相似。②不同：真核生物蛋白质合成过程更复杂；起始蛋白质合成复合物与mRNA结合的位点不同，原核生物30S直接在起始密码子AUG附近形成起始复合体，而在真核中小亚基首先识别mRNA的5’端，然后再移到起始位点，和大亚基结合；原核生物合成起始的第一个氨基酸是甲酰甲硫氨酸，延伸中为甲硫氨酸，真核生物中起始和延伸的都使用甲硫氨酸，只是起始和延伸的tRNA自身结构不同；原核和真核蛋白合成中起始复合物中各组分装配顺序不同；原核细胞也可用GUG作为起始密码子。
4.为什么说RNA可能是最早出现的生物大分子？
答：RNA既具有遗传信息载体功能，又具有酶的催化功能。
第八章大题（细胞骨架）
1、试述三种胞质细胞骨架的主要成分、形态结构，功能及特异性药物。
答：细胞骨架：是指真核细胞中的蛋白纤维网架体系。广义的细胞骨架包括细胞核骨架，细胞质骨架，细胞膜骨架和细胞外基质。狭义的细胞骨架是指细胞质骨架，包括微丝（MF）、微管（MT）和中间纤维（中间丝，IF）。细胞骨架在细胞质内形成的网络结构支撑维持细胞的形状，并在细胞运动、物质运输和细胞分裂等方面发挥一定的作用。
（1）微管的结构：中空圆柱状，直径15nm，一般长几微米，微管蛋白是与肌动蛋白相似的一种酸性蛋白质，常以二聚体存在（α、β-微管蛋白）
微管功能：支架：维持细胞形态，固定细胞器；细胞收缩，伪足运动，如纤毛，鞭毛；细胞器位移、染色体分裂与位移；胞质内物质运输。
微管药物：紫杉酚：与微管结合使之稳定，促进微管的聚合、抑制微管解聚；秋水仙素：一种生物碱，与微管蛋白亚基结合，抑制微管装配；长春花碱：抑制微管形成和破坏纺锤体的作用。
（2）微丝结构：微丝存在很普遍，具有可变结构，直径6微米，由肌动蛋白组成，与微管共同构成细胞支架。
微丝功能：与微管共同形成细胞支架，以维持细胞形状；具有运动功能，与细胞质的运动紧密相关；与细胞器关系密切；细胞内信号传递、蛋白质合成支架。
微丝药物：鬼笔环肽：特异性与微丝侧面结合，增强器稳定性，抑制微丝解聚，对微丝具有稳定作用；细胞松弛素：可以切断微丝，并结合在微丝正极阻抑肌动蛋白聚合，因而可以破坏微丝的三维网络，特异性的抑制微丝装配。
（3）中间纤维：大小介于微管和微丝之间，结构复杂。中间纤维具有严格的组织特异性，不同类型细胞含有不同IF。可分为5类：角蛋白纤维：为上皮细胞特有，具有α和β两类，β角蛋白存在于细胞中，α角蛋白形成头发、指甲等坚韧结构； 波形纤维：存在于间充质细胞及中胚层来源的细胞中； 神经胶质纤维：存在于星形神经胶质细胞； 结蛋白纤维：存在于肌肉细胞； 神经元纤维：存在于神经元中； 此外细胞核中的核纤层蛋白也是一种中间纤维。 功能：中间纤维的组织特异性，可应用于肿瘤细胞的组织来源鉴别。
2、细胞中同时存在几种骨架体系有什么意义？是否是物质和能量的一种浪费？
答：不是。第一，不同的结构具有不同功能，并不是重复的结构(展开)。第二，同时存在几种骨架体系，使得一种结构遭到破坏时，其他的结构仍然可以起到支撑作用。
2、三种细胞骨架之间的联系。
答：（1）从分布来看，它们互相配合，功能相互呼应。微管和中间纤维大都是从细胞核出发向细胞周边呈放射状肾炎，并在细胞内许多部位平行分布。在靠近质膜下的细胞质中发现中间纤维在最上面，微管在次层，由微丝组成的应力纤维在下层。3种纤维间由肌动蛋白丝连接。（2）功能上来看，活细胞内的3种细胞骨架均起支撑作用，微丝与微管参与细胞运动，三者均参与细胞内物质运输；均有可能参与细胞外来的信息传递。（3）三种骨架均在细胞的统一调控下互相密切配合完成细胞的生命活动。
4.列出三种胞质骨架成分的主要差别、
答：微丝、微管、中间纤维
单体成分：球蛋白；α、β球蛋白；杆状蛋白
纤维直径：约7nm；约25nm；10nm
纤维结构：双链螺旋；13根源纤丝组成空心管状纤维；多级螺旋
极性：有；有；无
踏车行为：有；有；无
特异性药物：细胞松弛素、鬼笔环肽；秋水仙素、长春花碱、紫杉酚；未发现
结合蛋白：有；有；有
1.为什么说细胞骨架是细胞结构和功能的组织者？细胞内一些细胞器和生物大分子的不对称分布有什么意义？
答：细胞骨架形成了细胞的多种结构。微管能形成鞭毛、纤毛、基体和中心体等结构，微丝参与微绒毛、收缩环、应力纤维、黏合斑和粘合带的形成，中间丝对维持细胞核的形态和形成桥粒等具有重要作用。细胞骨架在细胞形态发生和维持等方面具有重要作用。除支持功能外，它还在物质运输、信号传递、细胞运动、细胞分裂等活动中具有重要作用。因此说细胞骨架式细胞结构和功能的组织者。
细胞内一些细胞器和生物大分子的不对称分布于细胞不同结构或部分具有特定的功能时相互联系的。这种不对称分布于细胞骨架的组织方式有关。例如，细胞皮层中含有丰富的微丝结构，这与皮层中的微丝参与膜骨架的形成、细胞的吞噬活动和细胞的运动等有关；神经细胞中的轴突和树突具有大量的胞质骨架，这与轴突和树突形态的维持以及物质的定向运输有关；桥粒、半桥粒、黏合斑和黏合带含有丰富的胞质骨架结构，这与锚定连接的形成有关。因此细胞内一些细胞器和生物大分子的不对称分布这一特点是与细胞特定结构的功能相一致的。
2.如何理解细胞骨架的动态不稳定性？这一现象与细胞生命活动过程有什么关系？
答：细胞骨架的动态不稳定性是指细胞骨架结构在一定条件下可以动态去组装或者重新组装。这一特性具有重要意义。
在细胞周期中，细胞内的微管经历着动态组装和去组装，在间期和分裂期，其分布或组织形式存在很大的差异；胞质环流和细胞的运动或迁移需要凝胶与溶胶的互变；细胞的分裂需要纺锤体的组装与解聚；细胞核的消失于重新形成也涉及核纤层结构的动态不稳定性；踏车行为改变了微管或微丝在细胞中分布的部位，可能与细胞的移动有关。
第九章大题（细胞增殖及其调控）
1、什么是细胞周期？细胞周期各时期主要变化是什么？
答：从上一次细胞分裂结束开始，经过物质积累过程，直到下一次细胞分裂结束为止，称为一个细胞周期。它包括细胞生长、DNA复制和细胞分裂，最终将细胞遗传物质和其他内含物分配给两个子代细胞。
一个细胞周期可分为G1、S、G2和M四个时期。主要变化如下：
①G1期：G1期细胞的物质代谢活跃，进行RNA和蛋白质的合成，细胞体积增大，dNTP积累，为细胞进入S期做准备。在G1晚期由检验点，检验前次有丝分裂是否完成、外界环境条件是否合适、细胞是否充分长大、DNA是否有损伤。多数细胞的细胞周期时间长短主要由G1期决定
②S期。主要事件是DNA复制，常染色质与异染色质的复制不同步进行，DNA量加倍
③G2期。合成大量的蛋白质，但此期合成的蛋白与前两期的不同，主要为细胞进入M期做好充分准备，如合成着丝粒蛋白质、成熟促进因子、细胞周期蛋白B和微管蛋白等
④M期。核膜破裂，核仁消失，染色质形成染色体，子染色体移向两级，在两级形成子核，胞质分裂，形成两个子细胞。
2、细胞周期同步化由那些方法？比较其优点。
答：细胞周期同步化的方法：自然同步化和人工同步化。自然同步化包括黏菌变形体进行多次核分裂后，再进行同步细胞分裂等。（手机照片1）
3、细胞通过什么机制将染色体排列到赤道板上？有何生物学意义？
答：手机照片2
4、说明细胞分裂后期染色单体分离和向两极移动的运动机制。
答：手机照片2
5、试述动粒的结构及机能。
答：动粒又叫着丝点，是附着于着丝粒上的一种细胞结构。动力可分为内板、中间间隙、外板和纤维冠4个部分。在细胞分裂过程中，微管与动粒相连，牵引染色体在分裂中期进行染色体列队，在分裂后期，牵引分开的染色体分别向
细胞的两极运动。
6、细胞周期时间是如何测定的？
答；手机照片3.
2、说明细胞分裂过程中核膜破裂和重组装的调节机制。
答：在细胞分裂的前期末，活化的MPF促使构成核纤层结构的核纤层蛋白磷酸化，导致核纤层结构瓦解，核膜破裂形成膜泡。在细胞分裂末期，APC已经介导了有丝分裂周期蛋白的降解，导致MPF失活。染色体开始去凝集，核纤层开始去磷酸化并围绕染色质重新形成核纤层结构，膜泡围绕核纤层结构重新形成新的核膜。
1、细胞周期中有哪些主要检验点？有什么作用？
答：有以下4个：
（1）G1/S检验点：在酵母中称start点，在哺乳动物中称R点，检验DNA是否损伤、细胞外环境是否适宜、细胞体积是否足够大（2）S期检验点：检验DNA复制是否完成（3）G2/M检验点：检验DNA是否损伤、细胞体积是否足够大（4）中-后期检验点：纺锤体组装检验点。
2、举例说明CDK激酶在细胞周期中是如何执行调节功能的。
答：细胞周期调控包括正调控、负调控和信号反应。CDK激酶是正调控因子，是细胞沿周期运行的引擎蛋白。以MPF为例：
MPF是一种使多种底物蛋白磷酸化的蛋白激酶，即CDK1激酶（p34cdc2激酶），由p34cdc2蛋白和周期蛋白B结合而成，p34cdc2蛋白只有和周期蛋白B结合才有可能表现出激酶活性。CDK1激酶活性首先依赖于周期蛋白B含量的积累。周期蛋白B一般在G1期的晚期开始合成，通过S期，其含量不断增加，到达G2期，其含量达到最大值，CDK1激酶的活性随周期蛋白B浓度变化而变化。CDK2激酶的活性还受到激酶与磷酸酶的调节。活性的CDK1激酶可使更多的CDK1激酶活化。随周期蛋白B含量达到一定程度，CDK1激酶活性开始出现，到G2晚期阶段，CDK1激酶活性达到最大值并一直维持到M期的中期阶段。
CDK1激酶通过使某些蛋白质磷酸化，改变其下游的某些蛋白质的结构和功能，实现其调控细胞周期的目的。CDK1激酶催化底物磷酸化有一定的位点特异性。它一般选择底物中某个特定序列中的某个丝氨酸或苏氨酸残基。CDK1激酶可以使讯多蛋白质磷酸化，其中包括组蛋白H1、核纤层蛋白A、B、C、等。
活化的CDK1激酶促使分裂期细胞在分裂前期执行以下生化时间：染色质开始浓缩形成有丝分裂染色体；细胞骨架解聚，有丝分裂纺锤体开始组装；高尔基复合体、内质网等细胞器解体，形成小的膜泡。
在有丝分裂后期，活化的后期促进因子APC主要街道两类蛋白降解：后期抑制因子和有丝分裂周期蛋白。前者维持姐妹染色单体粘连，抑制后期启动；后者的降解意味着CDK1激酶失去活性，有丝分裂即将结束，即染色体开始去凝集，核膜重建。
3、比较有丝分裂和减数分裂的异同点。
答：共同点：都是通过纺锤体同染色体的相互作用进行细胞分裂。
不同：有丝分裂是体细胞的分裂方式，减数分裂主要产生配子；有丝分裂是一次细胞周期，DNA复制一次，分裂一次，染色体数目由2n→2n；减数分裂是两次细胞周期，DNA复制一次，细胞分裂两次，染色体由2n→n；有丝分裂中，每个染色体都是独立活动的；减数分裂中，染色体要配对、联会、交换和交叉；有丝分裂之前，经DNA合成，进入G2期才进行有丝分裂；减数分裂浅，DNA合成时间很长，一旦合成，即进入分裂，G2期很短或没有；有丝分裂耗时短，减数分裂耗时长。
第十章大题（细胞分化与基因表达调控）
1、何谓细胞分化？为什么说细胞分化是基因选择性表达的结果？
答：细胞分化是指在个体发育中由一种相同的细胞类群经细胞分裂后逐渐在形态、结构和功能上形成稳定性差异，产生各不相同的细胞类群的过程。
众多的实验表明，细胞的分化是基因选择性表达的结果。例如，分子杂交实验结果表明，鸡的输卵管细胞、成红细胞和胰岛细胞都含有基因组的全套基因，但是输卵管细胞中表达卵清蛋白mRNA、成红细胞表达珠蛋白mRNA和胰岛细胞中表达胰岛素mRNA。这些实验结果说明，不同类型的细胞在发育过程中表达一套特异的基因，其产物不仅决定细胞的形态结构，而且执行各自的生理功能。
2、什么是干细胞？它分哪几种类型，各型的特征是什么？什么是肿瘤干细胞？
本文标题：结构力学课后习题答案-结构力学课后习题答案 重庆大学出版社61阅读| 精彩专题| 最新文章| 热门文章| 苏ICP备13036349号-1