细胞生物学 课后习题

第三章第三章 细胞生物学研究方法细胞生物学研究方法 1.细胞形态结构的观察方法细胞形态结构的观察方法：光学显微镜技术、电子显微镜技术、扫描隧道显微镜 2.细胞组分的分析方法：细胞组分的分析方法： 离心分离技术 细胞内核酸、蛋白质、酶、糖与脂类等的显示方法 1 2 特异蛋白抗原的定位与定性 细胞内特异核酸的定位于定性 3 4 反射自显影技术 定量细胞化学分析技术 5 6 第四章第四章 细胞质膜细胞质膜（重点：1、3 题，2 题可不看） 1、膜脂有哪几种基本类型？它们各自的功能？、膜脂有哪几种基本类型？它们各自的功能？ （1）基本类型：）基本类型：甘油磷脂、糖脂、胆固醇 （2）功能：）功能： 甘油磷脂甘油磷脂不仅是生物膜的基本成分，其中的某些成分如 PI 等在细胞信号转导中起重要作用 鞘脂：鞘脂：其分子结构与甘油磷脂非常相似，可以与甘油磷脂共同组成生物膜。 胆固醇胆固醇：除了作为生物膜的主要结构成分外，还是很多重要的生物活性分子的前体化合物， 它还可以与发育调控的重要信号分子 Hedgehog 共价结合。 3、 细胞表面有哪几种常见的特化结构？细胞表面有哪几种常见的特化结构？细胞红细胞膜骨架的基本结构与功能是什么？ 细胞表面特化结构主要包括：细胞表面特化结构主要包括：膜骨架、鞭毛、纤毛、变形足和微绒毛，都是细胞膜与膜内 的细胞骨架纤维形成的复合结构，分别于维持细胞的形态、细胞的运动、细胞与环境的物 质交换等功能有关。 第第 5 章章 物质的跨膜运输物质的跨膜运输 1、比较载体蛋白与通道蛋白的特点。比较载体蛋白与通道蛋白的特点。 载体蛋白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类型的分子或离子；转运过程类似于酶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不 进行任何共价修饰。 通道蛋白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，所以又称离子通道。与载体蛋白相比，三个显著特征载体蛋白相比，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、试述胞吞作用的类型和功能。试述胞吞作用的类型和功能。 （1）吞噬作用吞噬作用：是原生生物摄取食物的一种方式，其作用不仅是摄取营养物，主要是清 除侵染机体的病原体以及衰老或凋亡的细胞，如人的巨噬细胞每天通过吞噬作用清 除 10 的 11 次方个衰老的血红细胞。 （2）胞饮作用胞饮作用：是细胞内吞作用从外界获取物质及液体的的一种类型，是细胞外的微粒 通过细胞膜的内陷包裹形成小囊泡（胞饮囊泡） ，并最终和溶酶体相结合并将囊泡 内部的物质水解或者分解的过程。 3、比较胞饮作用和吞噬作用的异同。比较胞饮作用和吞噬作用的异同。 1）胞吞泡的大小不同，胞饮泡直径一般小于 150nm，而吞噬泡直径往往大于 250nm。 2）胞饮作用是一个连续发生的过程，所有真核细胞都能通过胞饮作用连续摄入溶质和 分子；吞噬作用首先需要被吞噬物与细胞表面结合并激活细胞表面受体，是一个信号触发 过程。 3）胞饮泡的形成需要网格蛋白、结合素蛋白和结合蛋白等的帮助；吞噬泡的形成则需 - 2 - 要微丝及其结合蛋白的帮助，在多细胞动物体内，只有某些特化细胞具有吞噬功能。 第 6 章 细胞的能量转换细胞的能量转换线粒体和叶绿体线粒体和叶绿体 1、为什么说线粒体和叶绿体是半自主性细胞器？为什么说线粒体和叶绿体是半自主性细胞器？ （1) 线粒体和叶绿体都有环状的 DNA ，都拥有合成蛋白质的整套装置； 2)两者的 DNA 都能进行复制，但复制仍受核基因组的控制。mtDNA 是由核 DNA 编码、在细 胞质中合成的。组成叶绿体的各种蛋白质成分是由核 DNA 和叶绿体 DNA 分别编码，只有少 部分蛋白质是由叶绿体 DNA 编码的。 3)线粒体、叶绿体的生长和增殖是受核基因组和其本身的基因组两套遗传系统的共同控制， 因而，它们被称为是半自主性的细胞器。 2、线粒体线粒体 DNA 有什么特性？线粒体的结构和功能？有什么特性？线粒体的结构和功能？ 特性：特性：半自主性、母系遗传、异质性与纯质性、阈值效应、突变率极高 结构：结构：双层膜内膜和外膜组成，腔基粒和基质 外膜：外膜：与周围细胞质基质分开 内膜：内膜：向内折叠形成脊，扩大内膜面积，分布与有氧呼吸有关酶 基质：基质：液态，含有氧呼吸有关酶，少量 DNA 功能：线粒体是有氧呼吸的主要场所功能：线粒体是有氧呼吸的主要场所 （1）分解丙酮酸的细胞器 （2）消耗氧气的细胞器 （3）生成水、二氧化碳的细胞器 （4）产生大量的 ATP 的细胞器 （5）DNA 的次要载体 第第 7 章章 细胞基质与内膜系统细胞基质与内膜系统 1、试述内质网的主要功能及其质量监控作用。、试述内质网的主要功能及其质量监控作用。 功能：功能：（1）蛋白质的合成（糙面内质网的主要功能） （2）脂质合成（在光面内质网上） （3）蛋白质的修饰与加工（4）新生多肽的折叠与组装（5）肝细胞的解毒作用，肌质网储 存与调节 试试高尔基体的结构特征及其生理功能。试试高尔基体的结构特征及其生理功能。 结构特征结构特征： 顺面膜囊/网状结构：中间多孔而连续的分支网状 高尔基体中间膜囊：由扁平囊和管道组成形成不间隔，功能连续、完整的体系 高尔基体反面膜囊及反面高尔基网络：蛋白分选的枢纽，蛋白包装形成网格蛋白/AP 包 被膜泡，蛋白“晚期”修饰 功能功能：参与形成溶酶体；参与细胞分泌活动： 调节型分泌 组成型分泌 蛋白质的糖基化及 - 3 - 其修饰：进行膜的转化功能； 将蛋白水解为活性物质 3、蛋白质糖基化的基本类型、蛋白质糖基化的基本类型、 蛋白质的糖基化在糖基转移酶（glycosyltransferase）作用下发生在 ER 腔面。 1 1）基本类型）基本类型： N连接糖基化（Asn） ；O氧连接糖基化（Ser/Thr） 4 4、溶酶体是怎样发生的？它有哪些基本功能？、溶酶体是怎样发生的？它有哪些基本功能？ 1 1）初级溶酶体由高尔基体分泌形成，含多种酸性水解酶。 次级溶酶体是正在进行消化作用的溶酶体，分为自噬溶酶体和异噬溶酶体。 残体又称后溶酶体，已失去酶活性，仅留未消化的残渣。 2 2）基本功能）基本功能 清除无用的生物大分子、衰老的细胞器及衰老损伤和死亡的细胞，防御功能（病原 体感染刺激单核细胞分化成巨噬细胞而吞噬、消化） 作为细胞内的消化“器官”为细胞提供营养； 分泌腺细胞中，溶酶体摄入分泌颗粒参与分泌过程的调节； 参与清除赘生组织或退行性变化的细胞； 受精过程中的精子的顶体（acrosome）反应。 5 5、过氧化物酶体与溶酶体有哪些区别？怎样理解过氧化物酶体是异质性的细胞器。、过氧化物酶体与溶酶体有哪些区别？怎样理解过氧化物酶体是异质性的细胞器。 相同点：相同点：由一层单位膜膜包围；为一类异质性细胞器。 不同点：不同点： 第第 8 8 章章 蛋白质分选与膜泡运输蛋白质分选与膜泡运输 2 2、已知的膜泡运输有哪几种类型？各自主要功能如何？、已知的膜泡运输有哪几种类型？各自主要功能如何？ 网格蛋白有被小泡的运输，负责蛋白质从高尔基体 TGN 向质膜、胞内体或溶酶体和 植物液泡运输。从 TGN 区出芽并由网格蛋白包被形成转运泡。 COP有被小泡的运输，负责从内质网到高尔基体的物质运输。由 5 种蛋白亚基组成 的蛋白包被 COP小泡，具有对转运物质的选择性并使之浓缩。选择性体现在 a. COP小 泡能识别并结合跨膜内质网胞质面一端的信号序列；b. 跨膜内质网蛋白的一端作为受体与 ER 腔的可溶性蛋白结合。 COP有被小泡的运输，负责回收、转运内质网逃逸蛋白返回内质网。逃逸的内质网 蛋白的回收是通过回收信号介导的特异性受体完成，这类受体能以 COP有被小泡的形式 捕获逃逸分子，并将其回收到内质网。 特 征溶 酶 体微 体（过氧化物酶体） 形态大小直径 0.20.5m, 无酶晶体直径 0.150.25m, 有酶晶体 酶的种类酸性水解酶氧化酶类 pH 值57 需氧与否不需要需要 功 能细胞内消化主要与糖异生有关 发 生酶在 RER 上合成，经高尔基 复合体出芽形成 酶在细胞质基质中合成，经分 裂和组装形成 识别的标 志 酶 酸性水解酶过氧化氢酶 - 4 - 第九章第九章 细胞信号转导（重点：细胞信号转导（重点：3 3、4 4 题）题） 2、简要比较、简要比较 G 蛋白偶联受体介导的信号通路有何异同。蛋白偶联受体介导的信号通路有何异同。 （1）激活离子通道的）激活离子通道的 G 蛋白偶联受体蛋白偶联受体 当受体与配体结合被激活后，通过偶联 G 蛋白的分子开关做用，调控跨膜离子通道的 开启与关闭，进而调节靶细胞的活性，如心肌细胞的 M 乙酰胆碱受体和视杆细胞的光敏感 受体，都属于这类调节离子通道的 G 蛋白偶联受体。 （P167） （2）激活或抑制腺苷酸环化酶的）激活或抑制腺苷酸环化酶的 G 蛋白偶联受体蛋白偶联受体 在绝大多数的哺乳动物细胞中，G 蛋白偶联受体介导的信号通路中，G 亚基的首要 效应酶是腺苷酸环化酶，通过腺苷酸环化酶活性的变化调节靶细胞内第二信使 cAMP 的水 平，进而影响信号通路的下游事件。 （P169） （3）激活磷脂酶）激活磷脂酶 C，以，以 IP3 和和 DAG 作为双信使的作为双信使的 G 蛋白偶联受体蛋白偶联受体 通过 G 蛋白偶联受体介导的另一条信号通路是磷脂酰肌醇信号通路，其信号转导是通 过效应酶磷脂酶 C 完成的。IP3 刺激细胞内质网释放 Ca+进入细胞质基质，使胞内 Ca+浓 度升高；DAG 激活蛋白激酶 C（PKC） ，活化的 PKC 进一步使底物蛋白磷酸化，并可激活 Na+/H+交换，引起细胞内 pH 升高。以磷脂酰肌醇代谢为基础的信号通路的最大特点是胞 外信号被膜受体接受后，同时产生两个胞内信使，分别激活两种不同的信号通路，即 IP3- Ca+和 DAG-PKC 途径，实现细胞对外界信号的应答，因此把这种信号系统又称之为“双 信使系统” 。 4、概述受体酪氨酸激酶介质的信号通路的组成、特点及其主要功能。、概述受体酪氨酸激酶介质的信号通路的组成、特点及其主要功能。 受体酪氨酸激酶（RTK）又称酪氨酸蛋白激酶受体，是细胞表面一大类重要受体家族， 迄今已鉴定有 50 余种，包括 7 个亚族。所有 RTK 的 N 端位于细胞外，是配体结合域，C 端位于胞内，具有酪氨酸激酶结构域，并具有自磷酸化位点。它的胞外配体是可溶性或膜 结合的多肽类或蛋白类激素，包括多种生长因子、胰岛素和胰岛素样生长因子等。RTK 主 要功能是控制细胞生长、分化而不是调控细胞中间代谢。 （P176） 特点：特点： （1）激活机制为受体之间的二聚体化自磷酸化活化自身 （2）没有特定的二级信使，要求信号有特定的结构域 （3）有 Ras 分子开关蛋白的参与 （4）介导下游 MAPK 的激活（辅：（辅：P171） 由由 RTK 介导的信号通路具有广泛的功能，包括：介导的信号通路具有广泛的功能，包括： （1）调节细胞的增值和分化 （2）促进细胞存活 （3）细胞代谢的调节与校正作用（P178） 第十章第十章 细胞骨架细胞骨架 踏车行为踏车行为 又称轮回,是微管组装后处于动态平衡的一种现象。 思考题：思考题： 1、除支持作用和运动功能外，细胞骨架还有什么功能？怎样理解、除支持作用和运动功能外，细胞骨架还有什么功能？怎样理解“骨架骨架”的概念的概念?（辅导（辅导 P198） 除支持作用和运动功能外，细胞骨架还具有为物质运输提供轨道、参与肌肉收缩和细 - 5 - 胞分化、介导染色体的移动和动物细胞胞质分裂、形成细胞的特化结构等功能。 总结：细胞骨架的成分、类型、功能。总结：细胞骨架的成分、类型、功能。 细胞骨架细胞骨架 是细胞内以蛋白质纤维为主要成分的网络结构,由主要的三类蛋白纤维(filamemt)构成， 包括微管、肌动蛋白纤维和中间纤维。各种纤丝都是由上千个亚基组装成不分支的线性结 构，有时交叉贯穿在整个细胞之中。 成分：成分：微丝、微管、中间纤维。 微丝微丝确定细胞表面特征、使细胞能够运动和收缩。 微管微管确定膜性细胞器的位置、帮助染色体分离和作为膜泡运输的导轨。 中间纤维中间纤维使细胞具有张力和抗剪切力。 类型：类型：细胞骨架是细胞内以蛋白质纤维为主要成分的网络结构，由主要的三类蛋白纤丝构 成：包括微管、微丝(肌动蛋白纤维)和中间纤维。 功能：功能：细胞骨架对于维持细胞的形态结构及内部结构的有序性，以及在细胞运动，物质运 输，能量转换，信息传递和细胞分化等一系列方面起重要作用。 第十一章第十一章 细胞核与染色体（重点：细胞核与染色体（重点：1、3） 1、概述细胞核的基本结构及其主要功能？概述细胞核的基本结构及其主要功能？ 1 1）核被膜（包括核孔复合体）核被膜（包括核孔复合体）：外核膜，附有核糖体颗粒；内核膜，有特有的蛋白成 份（如核纤层蛋白 B 受体） ；核纤层；核周间隙、核孔（nuclear pore） 。 其功能为：其功能为：构成核、质之间的天然选择性屏障；避免生命活动的彼此干扰；保护 DNA 不受细胞骨架运动所产生的机械力的损伤；核质之间的物质交换与信息交流。 2 2）染色质：）染色质：指间期细胞核内由 DNA、组蛋白、非组蛋白及少量 RNA 组成的线性复合结 构, 是间期细胞遗传物质存在的形式；染色体(chromosome)，指细胞在有丝分裂或减数分 裂过程中, 由染色质聚缩而成的棒状结构。 染色质与染色体是在细胞周期不同的功能阶段可以相互转变的的形态结构 染色质与染色体具有基本相同的化学组成，但包装程度不同，构象不同。 3 3）核仁：）核仁：纤维中心(fibrillar centers,FC)、致密纤维组分(dense fibrillar component,DFC)、颗粒组分(granular component,GC)、核仁相随染色质(nucleolar associated chromatin)、核仁基质（(nucleolar matrix)。 其功能为：其功能为：核糖体的生物发生(ribosome biogenesis)，包括 rRNA 的合成、加工和核 糖体亚单位的装配；rRNA 基因转录；rRNA 前体的加工。 4 4）核基质或核骨架）核基质或核骨架(nuclear(nuclear skeleton)skeleton)：包括核基质、核纤层(或核纤层-核孔复合 体结构体系),以及染色体骨架。 ； 核骨架是存在于真核细胞核内真实的结构体系；核骨架 与核纤层、中间纤维相互连接形成贯穿于核与质的一个独立结构系统；核骨架的主要成分 是由非组蛋白的纤维蛋白构成的, 含有多种蛋白成分及少量 RNA；核骨架与 DNA 复制、基 因表达及染色体的包装与构建有密切关系。 2、试述核孔复合体的结构及其功能。、试述核孔复合体的结构及其功能。 结构：结构：胞质环（cytoplasmic ring） 、外环、核质环（nuclear ring） 、内环、辐 （spoke） 、柱状亚单位（column subunit） 、腔内亚单位(luminal subunit)、环带亚单位 （annular subunit） 、中央栓（central plug） 。 功能为：功能为：核质交换的双向性亲水通道；通过核孔复合体的主动运输；亲核蛋白与核定 位信号；亲核蛋白入核转运；转录产物 RNA 的核输出。 - 6 - 3 3、染色质按功能分为几类？它们的特点是什么？染色质按功能分为几类？它们的特点是什么？ 常染色质常染色质(euchromatin)(euchromatin) 1）概念：指间期核内染色质纤维折叠压缩程度低, 处于伸展状态（典型包装率 750 倍） , 用碱性染料染色时着色浅的那些染色质。 2）特征：DNA 包装比约为 1 0002 000 分之一；单一序列 DNA 和中度重复序列 DNA(如组蛋白基因和 tRNA 基因)；并非所有基因都具有转录活性,常染色质状态只是基因转 录的必要条件而非充分条件 异染色质异染色质(heterochromatin)(heterochromatin) 1）概念：碱性染料染色时着色较深的染色质组分。 2）类型：结构异染色质（或组成型异染色质）(constitutive heterochromatin)、兼 性异染色质(facultative heterochromatin) ；结构异染色质或组成型异染色质，除复制 期以外，在整个细胞周期均处于聚缩状态，形成多个染色中心。 3）结构异染色质特征：在中期染色体上多定位于着丝粒区、端粒、次缢痕及染色体 臂的某些节段；由相对简单、高度重复的 DNA 序列构成, 如卫星 DNA；具有显著的遗 传惰性, 不转录也不编码蛋白质；在复制行为上与常染色质相比表现为晚复制早聚缩； 在功能上参与染色质高级结构的形成，导致染色质区间性，作为核 DNA 的转座元件，引 起遗传变异。 4）兼性异染色质特征：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, 变为异染色质，如 X 染色体随机失活；异染色质化可能是关闭基因活 性的一种途径。 4 4、组蛋白和非组蛋白如何参与表观遗传的调控。组蛋白和非组蛋白如何参与表观遗传的调控。 组蛋白修饰主要包括甲基化、乙酰化、磷酸化等。 其参与调控的方式主要包括:1、改变空间结构，因为基因平时是以染色体形式存在的， 在转录时需要通过组蛋白的改变打开，放转录因子进入；2、作用于特定转录元件；3、和 DNA 甲基化进行相互作用，来调控表达变化。 非组蛋白参与表观调控主要就是修饰组蛋白或者甲基。 5 5、试述从试述从 DNADNA 到染色体的包装过程。到染色体的包装过程。DNADNA 为什么要包装成染色质？为什么要包装成染色质？ 从 DNA 到染色体经过四级包装过程： 一级结构，核小体二级结构，螺线管(solenoid)三级结构，超螺线管 (supersolenoid）四级结构，染色单体（chromatid） 即：DNA压缩 7 倍核小体压缩 6 倍螺线管压缩 40 倍超螺线管压缩 5 倍染色单体 经过四级螺旋包装形成的染色体结构，共压缩了 8400 倍。 6 6、分析中期染色体的三种功能原件及其作用。分析中期染色体的三种功能原件及其作用。 1 1）自主复制）自主复制 DNADNA 序列序列(autonomously replicating DNA sequence, ARS)：具有一段 11-14bp 的同源性很高的富含 AT 的共有序列及其上下游各 200bp 左右的区域是维持 ARS 功 能所必需的。 2 2）着丝粒）着丝粒 DNADNA 序列序列(centromere DNA sequence,CEN) ：两个相邻的核心区，80-90bp 的 AT 区，11bp 的保守区。 3 3）端粒）端粒 DNADNA 序列序列(telomere DNA sequence,TEL) ：端粒序列的复制，端粒酶，在生殖 - 7 - 细胞和部分干细胞中有端粒酶活性，端粒重复序列的长度与细胞分裂次数和细胞衰老有关。 7 7、概述核仁的结构及功能。概述核仁的结构及功能。 1 1）结构：）结构：纤维中心(fibrillar centers,FC)，是 rRNA 基因的储存位点；致密纤维组 分(dense fibrillar component,DFC)，转录主要发生在 FC 与 DFC 的交界处，并加工初始 转录本；颗粒组分(granular component,GC)，负责装配核糖体亚单位，是核糖体亚单位成 熟和储存的位点；核仁相随染色质(nucleolar associated chromatin) 与核仁基质 （(nucleolar matrix)。 2 2）功能：）功能：是核糖体的生物发生场所，是一个向量过程(vetorical process)，即：从 核仁纤维组分开始, 再向颗粒组分延续。这一过程包括 rRNA 的合成、加工和核糖体亚单位 的装配；rRNA 基因转录的形态及其组织；rRNA 前体的加工；核糖体亚单位的组装。 第十二章第十二章 核糖体（重点：核糖体（重点：2 2、3 3） 1 1、以、以 80S80S 核糖体为例，说明核糖体的结构成分及其功能。核糖体为例，说明核糖体的结构成分及其功能。 核糖体是一种没有被膜包裹的颗粒状结构，其主要成分：主要成分：核糖体表面 r 蛋白质 40%， 核糖体内部 rRNA60%。 80S 的核糖体普遍存在于真核细胞内，由 60S 大亚单位与 40S 小亚单位组成，60S 大亚 单位相对分子质量为 3200103，40S 小亚单位的相对分子质量为 1600103。小亚单位中 含有 18S 的 rRNA 分子，相对分子质量为 900103，含有 33 种 r 蛋白；大亚单位中含有一 个 28S 的 rRNA 分子，相对分子质量为 1600103，还含有一个 5S 的 rRNA 分子和一个 5.8S 的 rRNA 分子，含有 49 种 r 蛋白。 核糖体大小亚单位常游离于胞质中，只有当小亚单位与 mRNA 结合后大亚单位才与小亚 单位结合形成完整核糖体。肽链合成终止后，大小亚单位解离，重又游离于胞质中。核糖 体是合成蛋白质的细胞器，其唯一的功能是按照 mRNA 的指令由氨基酸高效且精确地合成多 肽链。 2、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？、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？ 活性部位及其作用：活性部位及其作用： 与 mRNA 的结合位点； 与新掺入的氨酰-tRNA 的结合位点氨酰基位点，又称 A 位点； 与延伸中的肽酰-tRNA 的结合位点肽酰基位点，又称 P 位点； 肽酰转移后与即将释放的 tRNA 的结合位点E 位点(exit site)； 与肽酰 tRNA 从 A 位点转移到 P 位点有关的转移酶(即延伸因子 EF-G)的结合位点； 肽酰转移酶的催化位点； 与蛋白质合成有关的其它起始因子、延伸因子和终止因子的结合位点。 3、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？、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？ 1）概念：）概念：核糖体在细胞内并不是单个独立地执行功能，而是由多个甚至几十个核糖体 串连在一条 mRNA 分子上高效地进行肽链的合成，这种具有特殊功能与形态结构的核糖体 与 mRNA 的聚合体称为多聚核糖体。 2）多聚核糖体的生物学意义：）多聚核糖体的生物学意义： 细胞内各种多肽的合成，不论其分子量的大小或是 mRNA 的长短如何，单位时间内 所合成的多肽分子数目都大体相等。 - 8 - 2以多聚核糖体的形式进行多肽合成，对 mRNA 的利用及对其浓度的调控更为经济 和有效。 第十三章第十三章 细胞周期与细胞分裂细胞周期与细胞分裂 1、什么叫细胞周期？细胞周期各时期的主要变化是什么？什么叫细胞周期？细胞周期各时期的主要变化是什么？ 细胞周期是指分裂细胞从一次分裂结束到下一次分裂结束所经历的时期和顺序变化； 1) G1 期：主要特征是合成一定数量的 RNA 和某些专一性的蛋白质(触发蛋白)； 2) S 期：DNA 复制是 S 期的主要特征。此外，也合成组蛋白和非组蛋白； 3) G2 期: 1 个细胞核的 DNA 含量由 2C 变为 4C；细胞在此期中要合成某些蛋白质； 4) M 期：核分裂和胞质分裂。 2、细胞周期同步化的方法有哪些？比较其优缺点。、细胞周期同步化的方法有哪些？比较其优缺点。 1) 化学同步化化学同步化 (1) 将培养液中减少某种细胞必需的营养成分，过一段时间后再把该成分加进去， (2) 使用某种化学物质将细胞暂时阻滞到有丝分裂的一定时期。消除抑制后，即可发生 高度同步化的细胞分裂。 2) 物理同步化物理同步化 (1) 温度 温度是使细胞同步化的有效手段。分裂前细胞的一些酶对温度非常敏感，高 温可使分裂停止, 而生物合成继续进行，因此有些细胞发生分裂的时间推迟，其它后进的 细胞便趁此赶上来，达到同步化状态。 (2) 辐射 辐射也是引起细胞同步分裂的方法之一。分裂前的细胞对射线很敏感，辐射 可使细胞在分裂前积累, 随后去除辐射，细胞便在同一时间开始分裂。 (3) 有丝分裂抖 落法 在哺乳动物培养物中还可利用有丝分裂抖落法(mitotic shaking-off) 进行分选。 - 9 - 第十四章第十四章 细胞增殖调控与癌细胞细胞增殖调控与癌细胞 1、 细胞周期中有哪些主要检出点？各起什么作用？细胞周期中有哪些主要检出点？各起什么作用？ 细胞周期检验点主要有：细胞周期检验点主要有：R 点，G1/S，G2/M，中期/后期，即：G1 期中的 R 点或限制 点，S 期的 DNA 损伤检验点、DNA 复制检验点，G2/M 检验点，M 中期至 M 后期又称纺 锤体组装检验点等。 （S 期内部检验点、DNA 复制检验点） 通过细胞周期检验点的调控使细胞周期能正常动转，从而保证了遗传物质能精确地均 等分配，产生具有正常遗传性能和生理功能的子代细胞，如果上述检验点调控作用丢失， 就会导致基因突变、重排，使细胞遗传性能紊乱，增殖、分化异常，细胞癌变甚至死亡。 2、 举例说明举例说明 CDK 激酶在细胞周期中如何执行调控功能的。激酶在细胞周期中如何执行调控功能的。 周期蛋白依赖性激酶（CDK）是与细胞周期进程相对应的一套 Ser/Thr 激酶系统。各 - 10 - 种 CDK 沿细胞周期时相交替活化，磷酸化相应底物，使细胞周期事件有条不紊地进行下 去。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启动其功能， 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 激酶可以使许多蛋白质磷酸 化，其中包括组蛋白 H1，核纤层蛋白 A、B、C，核仁蛋白等；组蛋白 H1 磷酸化，促进染 色体凝集；核纤层蛋白磷酸化，促使核纤层解聚；核仁蛋白磷酸化，促使核仁解体等。 3、 为什么说肿瘤的发生是基因突变逐渐积累的结果？为什么说肿瘤的发生是基因突变逐渐积累的结果？ 根据大量的病例分析，癌症的发生一般并不是单一基因的突变，而至少在一个细胞中 发生了 5-6 个基因突变，才能赋予癌细胞所有的特征，因此细胞基因组中产生与肿瘤发生 相关的某一原癌基因的突变，并非马上形成癌，而是继续生长直至细胞群体中新的偶发突 变的产生。某些在自然选择中具有竞争优势的细胞，再经过类似的过程，逐渐形成具有癌 细胞一切特征的恶性肿瘤。癌症是一种典型的老年性疾病，它涉及一系列的原癌基因与肿 瘤抑制基因的致癌突变积累。 第十五章第十五章 细胞分化与胚胎发育细胞分化与胚胎发育 1、 何为细胞分化？为什么说细胞分化是基因选择性表达的结果？（重点）何为细胞分化？为什么说细胞分化是基因选择性表达的结果？（重点） 细胞分化：在个体发育中，为执行特定的生理功能，由一种相同的细胞类型经细胞分 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。其本 质是基因选择性表达的结果，即基因表达调控的结果。 细胞分化是结构和功能发生差异的过程，而结构和功能是由蛋白质所体现出来的，所 以细胞分化的实质是细胞发育过程中特异蛋白质的合成，分化的过程就是产生新的专一的 结构蛋白和功能蛋白的过程，如肌细胞和红细胞同是来自中胚层，后来它们在结构和功能 上发生分工，红细胞合成血红蛋白，而肌细胞合成肌动蛋白和肌球蛋白；蛋白质又是通过 承继 DNA 遗传信息的 mRNA 翻译而来，所以细胞分化的实质在于基因选择性的表达。 2、 组织特异性基因的表达是如何调控的。组织特异性基因的表达是如何调控的。 如果每种类型的细胞分化都需要一种基因表达调控蛋白，那么至少需要 200 种以上的 调控蛋白，然而实际上是有限的少量调控蛋白启动为数众多的特异细胞类型的分化，其机 制就是组合调控的方式，即每种类型的细胞分化是由多种调控蛋白共同调控完成的。这样 如果调控蛋白的数目是 n，则其调控的组合在理论上就可以启动分化的细胞类型为 2n。然 而在启动细胞分化的各类调控蛋白组合中，其中往往是只有一两种调控蛋白是起决定性的 因子。这样单一调控蛋白就有可能启动整个细胞分化过程。 3、 影响细胞分化的因素有哪些？请予以说明。影响细胞分化的因素有哪些？请予以说明。 调控蛋白的组合是影响细胞分化的直接因素： 1）胞外信号分子对细胞分化的影响 2）细胞记忆与决定 3）受精卵细胞质的不均一性对细胞分化的影响 4）细胞间的相互作用与位置效应，细胞间的相互作用对细胞分化器官构建有影响，这 种作用为胚胎诱导，胚胎诱导作用不断强化可分化成不同层次；细胞所处的位置不同对细 胞分化的命运有影响，改变细胞所处的位置可导致分化方向的改变。 5）环境对性别决定的影响环境因素对细胞分化可产生影响，特别是对性别决定的影响， 并进而影响到生物的个体发育。 6）染色质变化与基因重排对细胞分化的影响。 - 11 - 4、 什么是干细胞？它分为哪几种类型，各类型的特征是什么？什么是肿瘤干细胞？什么是干细胞？它分为哪几种类型，各类型的特征是什么？什么是肿瘤干细胞？ 干细胞干细胞是指分化程度相对较低、具有不断增殖和分化能力的细胞。 干细胞的分类：干细胞的分类：分全能、多能和单能。 全能干细胞：全能干细胞：可以分化成人体所具有的全部细胞。 多能干细胞：多能干细胞：已经是发育晚期了，这种干细胞具有分化出多种细胞，组织的潜能，但 却失去了发育成完整个体的能力，发育潜能受到一定的限制。 单能（专能）干细胞：单能（专能）干细胞：只能分化成一种细胞，或者是分化成关系比较密切的两种细胞， 这叫单能干细胞。 肿瘤干细胞：肿瘤干细胞：是指癌组织中为数不多的具有自我更新能力、分化潜能的细胞。 第十六章 细胞死亡与细胞衰老 1、 试述细胞凋亡的概念与形态特征，并指出其与坏死的区别是什么？试述细胞凋亡的概念与形态特征，并指出其与坏死的区别是什么？ 2、 动物细胞凋亡的基本途径有哪些？请举例说明。动物细胞凋亡的基本途径有哪些？请举例说明。 动物细胞凋亡的途径主要分为 Caspase 依赖性和不依赖于 Caspase 的细胞凋亡。 （1）Caspase 依赖性细胞凋亡途径依赖性细胞凋亡途径 a.死亡受体起始的外源途径 b.线粒体起始的内源途径 （2）Caspase 非依赖性的细胞凋亡非依赖性的细胞凋亡 除了 Cyt C，线粒体能够向细胞质内释放多个凋亡相关因子，诱发 Caspase 非依赖性的细胞 凋亡。例如：AIF 位于线粒体外膜，被释放至细胞质基质后，进而进入细胞核，引起核内 DNA 凝集并断裂形成 5*104 大小的片段。 3、 细胞凋亡受到哪些因素的控制细胞凋亡受到哪些因素的控制? 细胞凋亡相关因素：细胞凋亡相关因素：细胞凋亡是一个非常复杂的过程，受到机体内、外多种因素的影响， 其具体的分子机制尚不完全清楚。细胞凋亡相关因素分诱导性因素和抑制性因素两大类。 (一一)诱导性因素诱导性因素 （1）.激素和生长因子失衡激素和生长因子失衡 （2）理化因素理化因素 射线、高温、强酸、强碱、乙醇、抗癌药物等，均可导致细胞凋亡。 （3）免疫性因素免疫性因素 在生长、分化及执行防御、自稳、监视功能中，免疫细胞可释放某些分 子导致免疫细胞本身或靶细胞的凋亡。 （4）微生物学因素）微生物学因素 - 12 - （5）其他）其他 如缺血与缺氧，神经递质(如谷氨酸、多巴胺)，失去基质附着等因素 (二二)抑制性因素抑制性因素 （1）细胞因子细胞因子 IL2、神经生长因子等具有抑制凋亡的作用 （2）某些激素）某些激素 ACTH、睾丸酮、雌激素等 （3）其他）其他 某些 2 价金属阳离子如 Zn2+ 第十七章第十七章 细胞社会的联系细胞社会的联系 1、细胞通过哪些方式产生社会联系？细胞通过哪些方式产生社会联系？ 细胞识别、细胞黏着、细胞连接、细胞通讯 2、细胞连接有哪几种类型？各有什么功能？细胞连接有哪几种类型？各有什么功能？ 分为紧密连接、锚定连接、通讯连接。 紧密连接：紧密连接：在细胞质上，紧密连接蛋白形成分支的链索条，与相邻的细胞质膜上的链 索条对应结合，将细胞间隙封闭； 功能功能：形成渗漏屏障，起重要的封闭作用；隔离作用，使游离端与基底面质膜上的膜 蛋白行使各自不同的膜功能；支持功能。 锚定连接：锚定连接：通过中间纤维（桥粒、半桥粒）或微丝（粘着带和粘着斑）将相邻细胞或 细胞与基质连接在一起，以形成坚挺有序的细胞群体、组织与器官； 通讯连接：通讯连接：包括间隙连接与化学突触，是通过在细胞之间的代谢偶联、信号传导等过 程中起重要作用的连接方式； 3、胞外基质的组成及生物学功能有哪些？胞外基质的组成及生物学功能有哪些？ 组成：组成：胶原、弹性蛋白、糖胺聚糖和蛋白聚糖和纤连蛋白和层粘连蛋白。 胶原：胶原：a、构成细胞外基质的骨架结构，细胞外基质中的其它组分通过与胶原结合形成 结构与功能的复合体；b、在不同组织中，胶原组装成不同的纤维形式,以适应特定功能的 需要；c、胶原可被胶原酶特异降解，而参入胞外基质信号传递的调控网络中。 弹性蛋白：弹性蛋白：弹性蛋白是弹性纤维的主要成分；主要存在于脉管壁及肺。弹性纤维与胶 原纤维共同存在,分别赋予组织以弹性及抗张性。 糖胺聚糖和蛋白聚糖：糖胺聚糖和蛋白聚糖：软骨中的蛋白聚糖是最大巨分子之一, 赋予软骨以凝胶样特性 和抗变形能力；蛋白聚糖可视为细胞外的激素富集与储存库，可与多种生长因子（如成纤 维细胞生长因子FGF、转化生长因子 TGF等）结合，有利于激素分子进一步与细胞 表面受体结合，有效完成信号的传导。 纤连蛋白和层粘连蛋白：纤连蛋白和层粘连蛋白：介导细胞粘着，通过细胞信号转导途径调节细胞的形状和 细胞骨架的组织；促进细胞铺展；在胚胎发生过程中,纤粘连蛋白对于许多类型细胞的迁 移和分化是必须的；在创伤修复中,纤粘连蛋白促进巨噬细胞和其它免疫细胞迁移到受损 部位；在血凝块形成中,纤粘连蛋白促进血小板附着于血管受损部位。 名词解释名词解释 1、脂筏模型脂筏模型 lipid rafts model：该模型认为在甘油磷脂维生物膜的主体上，胆固醇、 鞘磷脂等富集区域形成相对有序的脂相，如同漂浮在脂双层上的“脂 筏”一样载着某些特 定生物学功能的各种膜蛋白。P55 在生物膜上胆固醇富集而形成有序脂相,如同脂筏一样载 着各种蛋白.脂 筏是质膜上富含胆固醇和鞘磷脂的微结构域。大小约 70nm 左右，是一种动 态结构，位于质膜的外小页。 2、蛋白蛋白 protein,：蛋白能调节细胞周期和避免细胞癌变发生。p53 3、界限界限 Hayflick limitation Hayflick：细胞停止分裂是由细胞自身因素决定的， 与环境条件无关，正常细胞具有有限分裂次数，而癌细胞能够在体外无限增殖。 P356 细 - 13 - 胞，至少是培养的二倍体细胞，不是不死的，而是有一定的寿命；它们的增殖能力不是无 限的，而是有一定的界限，这就是 Hayflick 界线界线。 4、细胞系细胞系 cell line：原代培养的细胞一般传至 10 代左右就不易传下去，细胞生长 出现停滞， 大部分细胞衰老死亡，但有极少数细胞可能渡过 “危机” 而传下去。 这些 存活的细胞一般又可顺利地传 40-50 代次， 并且仍保持原来染色体的二倍数 量及接触抑 制的行为。P43 5、核定位信号核定位信号 Nuclear localization signal (NLS)：亲核蛋白一般都含有特殊的氨 基酸序列， 这些内含的特殊短肽保证了整个蛋白质能够通过核孔复合体被转运到 细胞核 内，这段具有“定向” “定位”作用的序列被命名为核定位信号。P232 6、细胞程序性死亡细胞程序性死亡 programmed cell death (PCD)：无论是单细胞生物还是多细胞 生物，细胞死亡往往受细胞内由遗传机制决定的“死亡程序”控制，要求特定基 因表达， 是“主动”而非“被动”的过程。P341 7、生物膜生物膜 biomembrane：真核生物内部存在由膜围绕构建的各种细胞器。细胞 内的 膜系统和细胞质膜统称为生物膜。P54 8、第二信使第二信使 Second messenger;：是指在胞内产生的非蛋白类小分子，通过其浓 度 变化（增加或减少）应答胞外信号与细胞表面受体的结合，调节细胞内酶和非 酶蛋白的活 性，从而在细胞信号转到途径中行使携带和放大信号的功能。P160 9、蛋白蛋白 Ras protein Ras：在许多真核细胞中，Ras 蛋白在 RTK 介导的信号通路 中 也是一种关键组分。Ras 蛋白是 ras 基因表达产物，是由 190 个氨基酸残基组 成的小的 单体 GTP 结合蛋白，具有 GTPase 活性，分布于质膜胞质一侧，结合 GTP 时为活性态， 而结合 GDP 时为失活状态，是 GTPase 的开关蛋白。P177 10、氧化磷酸化 oxidative phosphorylation：在活细胞中伴随着呼吸链的氧化过程 所发生的能量转换和 ATP 的形成。P90 11、内膜系统内膜系统 endomembrane system：是指在结构、功能乃至发生上相互关联、 由 单层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。P112 12、Na+-K+Na+-K+泵泵 K+, Na+-ATPase： 位于动物细胞的质膜上，由 2 个 和 2 个 亚 基组成四聚体， 亚基是糖基化的多肽，并不直接参与离子跨膜转运，但帮助 在内质网 新合成的 亚基进行折叠。P74 13、端粒学说端粒学说 telomere theory：由 Olovnikov 提出，认为细胞在每次分裂过程中都 会由于 DNA 聚合酶功能障碍而不能完全复制它们的染色体，因此最后复制 DNA 序列可能会 丢失，最终造成细胞衰老死亡。 14、蛋白质分选蛋白质分选 Protein Sorting：真核细胞中除线粒体和植物细胞叶绿体中能合 成 少量蛋白质外，绝大数蛋白质都是核基因编码，或在游离核糖体上合成，或在 粗面内质网 膜集合核糖体上合成。然而，蛋白质发挥机构或功能作用的部位几乎 遍布细胞的各种区间 或组分。 因此必然存在不同的机制以确保蛋白质的分选，转 运至细胞的特定部位， 也只 有蛋白质各就各位并组装成结构与功能的复合体，才 能参与实现细胞的各种活动。P138 15、黏着斑黏着斑 focal adhesion：是细胞与胞外基质之间的连接方式，参与的细胞骨架 组分是微丝， 跨膜黏附性蛋白质是整联蛋白质， 胞外基质主要是胶原和纤连蛋白， 胞内 锚定蛋白有 蛋白、 - 肌动蛋白、细丝蛋白和纽蛋白等。P363 16、干细胞干细胞 Stem cells：是机体中能进行自我更新（产生与自身相同的子代细胞）和 多分化潜能（分化成不同细胞类型）并具有形成克隆能力的一类细胞。P322 - 14 - 17、微管组织中心微管组织中心 Microtubule organizing centers (MTOC)：微管的体外组装可以 分为成核和延伸两个阶段。在活细胞内，能够起始微管的成核作用，并使之延伸 的细胞结 构称为微管组织中心。P209 18、端粒端粒 Telomere;：是染色体两个端部特化结构。端粒通常由富含鸟嘌呤核苷酸 （G） 的短的串联重复序列 DNA 组成 （TEL DNA） 伸展到染色体的 3 端。 P254. 19、原癌基因原癌基因 Proto-Oncogenes：是在正常细胞基因组中对细胞生命活动起主要 调控 基因作用的基因， 这些基因一旦发生突变或被异常激活，可使细胞发生恶性 转化。P312 20、整联蛋白整联蛋白 integrin：普遍存在于脊椎动物细胞表面，属于异亲型结合、Ca+ 或 Mg+依赖性的细胞黏着性分子，主要介导细胞与胞外基质的黏着。P371 21、细胞外基质细胞外基质 Extracellular matrix：多细胞生物的组成除了细胞之外，还包括 由细胞分泌的蛋白质和多糖所构成的细胞外基质， 细胞外基质在结缔组织中含量 最为丰 富， 主要由成纤维细胞所分泌形成的复杂的网络结构，占据结缔组织的大 部分外空间。 P372 22、G G 蛋白偶联受体蛋白偶联受体 G protein-coupled receptor;：是细胞表面受体中最大家族， 普 遍存在于各类真核细胞表面， 根据其偶联效应蛋白的不同， 介导不同的信号通路。 P1