细胞生物学习题整理(郑维彬)

1、+生态学+细胞生物学课后习题总汇1.如何认识细胞学说在细胞学乃至生物学发展简史中的重要意义及主要内容？答：细胞学与细胞生物学发展的简史，阐述了细胞学说的建立及其重要意义，分析了细胞生物学学科形成的基础与条件。细胞学与细胞生物学发展的历史大致可以划分为以下几个阶段： 细胞的发现；细胞是有机体，一切动植物都是由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成。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。新的细胞可以通过已存在的细胞繁殖产生。2.为什么说支原体是最小最简单的细胞？答：一个细胞生存与增殖必须具备的结构装置与技能是：细胞膜、DNA与RNA、一定数量

2、的核糖体以及催化主要酶促反应所需的酶，可以推算出一个细胞所需的最小体积的最小极限直径为140nm200nm，而现在发现的最小的支原体的直径已经接近这个极限，因此比支原体更小更简单的结构似乎不能满足生命活动的需要。3.比较原核细胞和真核细胞的异同点？要 点原 核 细 胞真 核 细 胞细胞核无膜包围，称为拟核有双层膜包围染色体形状数目组成DNA序列环状DNA分子一个基因连锁群DNA裸露或结合少量蛋白质无或很少重复序列核中的为线性DNA分子; 线粒体和叶绿体中的为环状DNA分子 两个或多个基因连锁群 核DNA同组蛋白结合，线粒体和叶绿体中的DNA裸露有重复序列基因表达RNA和蛋白质在同一区间合成RN

3、A在核中合成和加工; 蛋白质在细胞质中合成细胞分裂二分或出芽有丝分裂或减数分裂内 膜无独立的内膜有, 分化成细胞器细胞骨架无普遍存在呼吸作用和光合作用酶的分部质 膜线粒体和叶绿体（植物）核糖体70S（50S30S）80S（60S40S）4.膜脂有哪几种基本类型？它们各自的结构特征和功能是什么？膜脂的运动形式有哪些？答：（1）基本类型：磷脂（带有一个氨基）、糖脂（结合有寡糖链）、固醇 （2）功能： 磷脂不仅是生物膜的基本骨架，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：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：除了作为生物膜的主要结构成分外，调节膜的流动性

4、、增加膜的稳定性以降低水流性物质的能透性都起着重要作用。5.何谓膜内在蛋白？膜内在蛋白以什么方式与膜脂相结合？答：内在（整合）膜蛋白：水不溶性，形成跨膜螺旋，与膜结合紧密，需用去垢剂使膜崩解后才可分离。膜蛋白的跨膜结构域与脂双层分子的疏水核心的相互作用跨膜结构域两端携带正电荷的氨基酸残基与磷脂分子带负电的极性头形成离子键，或带负电的氨基酸残基通过钙离子、镁离子等阳离子与带负电的磷脂极性头相互作用某些膜蛋白通过在细胞质基质一侧的半胱氨酸残基上共价结合的脂肪酸分子，插入脂双层之间，进一步加强膜蛋白与脂双层的结合力。6.生物膜的基本特征是什么？这些特征与它的生理功能有什么关系？用两个实验证明。答：生

5、物膜的基本特征：流动性、膜蛋白的不对称性 关系：由于细胞膜中含有一定量的不饱和脂肪酸，所以细胞膜处于动态变化中，与之相适应的功能是，物质的跨膜运输、胞吞、胞吐作用、信号分子的转导细胞膜中的各组分的分布是不均匀额蛋白质，有的嵌入磷脂双分子层，有的与之以非共价键的形式连接都是适应功能的需要。证明实验：荧光抗体免疫标记实验、荧光漂白恢复技术（荧光漂白恢复技术：利用荧光素标记细胞膜脂或膜蛋白，然后用高强度的激光束照射细胞膜表面某一区域（12um）使该区域的荧光淬灭（光漂白），由于膜的流动性，淬灭区域的高度逐渐增加，最后恢复到与周围的荧光强度相等（荧光恢复），根据荧光恢复的速率可推算出膜蛋白或膜脂的扩散

6、速率。）7. 比较载体蛋白与通道蛋白的异同答：相同点：化学本质均为蛋白质、分布均在细胞的膜结构中，都有控制特定物质跨膜运输的功能。不同点：载体蛋白：与特异的溶质结合后，通过自身构象的改变以实现物质的跨膜运输。 通道蛋白：通过形成亲水性通道实现对特异溶质的跨膜转运 具有极高的转运效率 没有饱和值 离子通道是门控的（其活性由通道开或关两种构象调节）8. 比较P-型离子泵、V-型质子泵、F-型质子泵和ABC超家族。答：类型运输物质结构与功能的特点存在部位P型钠离子、钾离子、钙离子、氢离子含两个亚基：磷酸化与去磷酸化ATP结合位点含两个亚基：调节作用，产生磷酸化中间体、维持膜电位；细胞渗透平衡；吸收营

7、养；钠钾离子泵：动物胞质膜钙离子泵：真核细胞质膜、内质网、叶绿体、液泡膜氢质子泵：真菌、细菌、植物质膜V型氢质子，逆电化学梯度泵入细胞器多个跨膜亚基，亚基部分可将ATP水解，维持胞基质PH中性和细胞器内的PH酸性动物细胞的胞内体膜、溶酶体膜、破骨细胞、肾小管细胞质膜、植物酵母、真菌液泡膜F型氢质子，顺电化学梯度将氢质子泵出细胞器多个跨膜亚基，释放能量驱动质子泵合成ATP（氧化磷酸化、光合磷酸化）线粒体内膜、叶绿体类囊体膜、细菌质膜ABC型离子和各种小分子2个跨膜结构 2个胞质侧ATP结构域细菌到人类各种生物体中9. 说明钠钾泵的工作原理及其生物学意义。答：工作原理：在细胞内侧亚基与钠离子相结合

8、促进ATP水解，亚基上的天冬氨酸残基引起亚基的构象发生变化，将钠离子泵出细胞外，同时将细胞外的钾离子与亚基的另一个位点结合，使其去磷酸化，亚基构象再度发生变化将钾离子泵进细胞，完成整个循环。钠离子依赖的磷酸化和钾离子依赖的去磷酸化引起构象变化有序交替发生。每一个循环消耗一个ATP分子泵出三个钠离子和泵进两个钾离子。生物学意义：维持细胞膜电位维持动物细胞渗透平衡吸收营养10. 比较胞饮作用和吞噬作用的异同。 答：相同点：都是主动运输方式，逆浓度梯度或电化学梯度运输物质，都是从胞外运输到胞内不同点：类型胞吞物胞吞泡的大小转运方式胞饮作用溶液小于150nm胞饮泡连续发生的组成型过程吞噬作用大颗粒大于

9、250nm吞噬泡受体介导的信号触发过程11. 试述大分子的受体介导的内吞途径及消化作用。答：转运物与受体结合胞吞泡（网格蛋白包被膜泡）脱包被脱包被转运泡与胞内体融合转运物与受体分离转运至溶酶体转运物被消化机体利用受体有三个去向：一是：返回原来的质膜结构域，重新发挥受体的作用（LDL受体）二是：进入溶酶体中被笑话掉，受体下行调节（与表皮生长因子EGF结合的细胞表面受体）三是：被运至细胞另一侧的质膜，跨细胞转运（母鼠的抗体从血液通过上皮细胞进入母乳中，乳鼠肠上皮细胞将抗体摄入体内）12. 试比较线粒体与叶绿体在基本结构方面的异同。答：相同点：双层膜、外膜通透性高、含孔蛋白、内膜通透性低、均有膜间隙

10、和基质不同点：线粒体：内膜内陷成嵴，嵴上有基粒。内膜含有ATP合成酶，电子传递的复合体，为氧化磷酸化、ATP合成提供必要的保障。叶绿体：内膜衍生而来的类囊体，外有类囊体膜，膜上有光合电子复合体，ATP合成酶，为光合磷酸化、ATP的合成提供必需的保障，内有类囊体腔13. 为什么说线粒体和叶绿体是半自主性细胞器？答：线粒体和叶绿体中有DNA、RNA、核糖体、氨基酸活化酶等，这两种细胞器均有自我繁殖所必须的基本组分，具有独立进行转录和翻译的功能。线粒体和叶绿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，然后转移至线粒体或叶绿体内。这些蛋白质与线粒体或叶绿体的DNA编码的蛋白质协同作用。细胞

11、核一方面提供了绝大部分的遗传信息，另一方面它具有关键的控制功能。即线粒体和叶绿体的自主程度是有限的，对核遗传系统有很大的依赖性，受核基因租及其自身基因组两套 遗传系统的控制。14.溶酶体是怎样发生的？它有哪些基本功能？答：溶酶体几乎存在于所有的动物细胞中，是由单层膜围绕、内含多种酸性水解酶类、形态不一、执行不同生理功能的囊泡状细胞器，主要功能是进行细胞内的消化作用，在维持细胞正常代谢活动及防御方面起重要作用。（1）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（自体吞噬）。（2）防御功能（病原体感染刺激单核细胞分化成巨噬细胞而被吞噬、消化）（异体吞噬）（3）其它重要的生理功能 a作为

12、细胞内的消化器官为细胞提供营养b分泌腺细胞中，溶酶体摄入分泌颗粒参与分泌过程的调节；c参与清除赘生组织或退行性变化的细胞；d受精过程中的精子的顶体作用。15.比较N-连接糖基化和O-连接糖基化的区别。答：N-连接与O-连接的寡糖比较特 征N-连接O-连接合成部位合成方式与之结合的氨基酸残基最终长度第一个糖残基糙面内质网来自同一个寡糖前体天冬酰胺至少5个糖残基N-乙酰葡萄糖胺糙面内质网或高尔基体一个个单糖加上去丝氨酸、苏氨酸、羟赖氨酸、羟脯氨酸一般1-4个糖残基，但ABO血型抗原较长N-乙酰半乳糖胺等16. 试述内质网的结构和功能答：ER是细胞内蛋白质与脂类合成的基地，几乎全部脂类和多种重要蛋白

13、都是在内质网合成的。形态结构：rER（粗）多呈扁囊状，排列较为整齐，在其膜表面分布大量核糖体。功能：蛋白质合成；蛋白质的修饰与加工；新生肽的折叠与组装；脂类的合成。sER（滑）常为分支管状，形成较为复杂的立体结构，在其膜的表面没有核糖体。功能：类固醇激素的合成（生殖腺内分泌细胞和肾上腺皮质）；肝的解毒作用；肝细胞葡萄糖的释放（G-6PG）；储存钙离子：肌质网膜上的Ca2+-ATP酶将细胞质基质中Ca2+ 泵入肌质网腔中17.试述高尔基体的结构特征及其主要功能答：（1） 结构特征: 高尔基复合体由成摞的囊泡叠置而成。囊泡的边缘部分连接有许多大小不等的表面光滑的小管网，其周围还存在有衣被小泡和无被

14、小泡。一个成摞存在的囊泡又称为分散高尔基体，由58层囊泡组成, 构成了高尔基复合体的主体结构。 分散高尔基体在结构和生化成分上具有极性，和内质网临近的近核一侧，囊泡弯曲呈凸面, 称为形成面或顺面；在远核的一侧， 囊泡呈凹面，称为成熟面或反面。从顺面到反面，囊泡膜的厚度逐渐增大。 （2) 功能： (1) 形成和包装分泌物； (2) 蛋白质和脂类的糖基化； (3) 蛋白质的加工改造； (4) 细胞内的膜泡运输； (5) 膜的转化。 高尔基复合体在内膜系统中处于中介地位, 它在对细胞内合成物质的修饰和改造中具有重作用。许多重要大分子的运输和分泌都要通过高尔基复合体。 18.蛋白质的糖基化的基本类型、

15、特征及生物学意义是什么？蛋白质的糖基化在糖基转移酶（glycosyltransferase）作用下发生在ER腔面1）基本类型： N连接糖基化（Asn）；O氧连接糖基化（Ser/Thr）2）特征： N连接与O连接的寡糖比较（见15题）3)蛋白质糖基化的特点及其生物学意义糖蛋白寡糖链的合成与加工都没有模板，靠不同的酶在细胞不同间隔中经历复杂的加工过程才能完成。糖基化的主要作用是蛋白质在成熟过程中折叠成正确构象和增加蛋白质的稳定性；多羟基糖侧链影响蛋白质的水溶性及蛋白质所带电荷的性质。对多数分选的蛋白质来说，糖基化并非作为蛋白质的分选信号。进化上的意义：寡糖链具有一定的刚性，从而限制了其它大分子接近

16、细胞表面的膜蛋白，这就可能使真核细胞的祖先具有一个保护性的外被，同时又不象细胞壁那样限制细胞的形状与运动。 19. 何谓分泌性蛋白合成的信号肽学说，涉及主要组分如何协同作用？答：分泌蛋白在N端含有一信号序列，称信号肽，由它指导在细胞质基质开始合成的多肽和核糖体转移到ER膜；多肽边合成边通过ER膜上的水通道进入ER腔，在蛋白合成结束前信号肽被切除。指导分泌性蛋白到糙面内质网上合成的决定因素是N端的信号肽，信号识别颗粒（SRP）和内质网膜上的信号识别颗粒受体（又称停泊蛋白docking protein， DP）等因子协助完成这一过程。20. 试述分泌蛋白的合成、加工及转运途径核糖体内质网（囊泡）高

17、尔基体（囊泡）细胞膜21.简要说明由G蛋白偶联的受体介导的信号的特点。答案要点：G蛋白偶联的受体是细胞质膜上最多，也是最重要的倍转导系统，具有两个重要特点：信号转导系统由三部分构成：G蛋白偶联的受体，是细胞表面由单条多肽链经7次跨膜形成的受体；G蛋白能与GTP结合被活化，可进一步激活其效应底物；效应物：通常是腺苷酸环化酶，被激活后可提高细胞内环腺苷酸（cAMP）的浓度，可激活cAMP依赖的蛋白激酶，引发一系列生物学效应。产生第二信使。配体受体复合物结合后，通过与G蛋白的偶联，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。根据产生的第二信使的不同，又可分为cAMP信号通路和

18、磷酯酰肌醇信号通路。cAMP信号通路的主要效应是激活靶酶和开启基因表达，这是通过蛋白激酶完成的。该信号途径涉及的反应链可表示为：激素G蛋白偶联受体G蛋白腺苷酸环化化酶cAMP cAMP依赖的蛋白激酶A基因调控蛋白基因转录。磷酯酰肌醇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，分别启动两个信号传递途径即IP3Ca2+和DGPKC途径，实现细胞对外界信号的应答，因此，把这一信号系统又称为“双信使系统”。22.磷酯酰肌醇信号通路的传导途径。答案要点：外界信号分子识别并与膜上的与G蛋白偶联的受体结合活化G蛋白激活磷脂酶C催化存在于细胞膜上的PIP2水解IP3和DG两个第二信使IP

19、3可引起胞内Ca2+浓度升高，进而通过钙结合蛋白的作用引起细胞对胞外信号的应答；DG通过激活PKC，使胞内pH值升高，引起对胞外信号的应答。23.肾上腺素作用于肝脏细胞cAMP信号通路答：细胞外信号（激素，第一信使）与相应G蛋白偶联的受体结合，导致细胞内第二信使cAMP的水平变化而引起细胞反应的信号通路。腺苷环化酶调节胞内cAMP的水平，cAMP被磷酸二酯酶限制型降解清除。其反应链为：激素G-蛋白偶联受体G-蛋白腺苷酸环化酶cAMPcAMP依赖的蛋白激酶A基因调控蛋白基因转录。24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：RTK- Ras信号通路：配体RTK adaptor

20、 GRFRasRaf（MAPKKK）MAPKKMAPK进入细胞核其它激酶或基因调控蛋白（转录因子）的磷酸化修钸。信号通路的组成：配体生长因子；RTK酪氨酸；接头蛋白（生长因子受体接头蛋白-2，GRB-2）；GRF鸟苷酸释放因子；RasGTP结合蛋白；Raf是丝氨酸/苏氨酸（Ser/Thr）蛋白激酶（称MAPKKK）。主要功能：调节细胞的增殖与分化，促进细胞存活，以及细胞代谢过程中的调节与校正。25.概述细胞表面受体的分类（配体、受体、信号转导机制）（1）离子通道偶联受体（2）G蛋白偶联受体（3）酶联受体26.叙述微管和微丝的结构和功能微管：细长中空的圆柱状结构，从横面上看由13根原纤维纵向围绕

21、而成功能：(1) 支持和维持细胞的形态； (2) 维持保持内膜性细胞器的空间定位分布； (3) 细胞内运输； (4) 与细胞运动有关； (5) 纺锤体与染色体运动； (6) 纤毛和鞭毛运动； (7) 植物细胞壁形成； 微丝：实心纤维细丝，比微管短，数量比微管多。功能：(1) 维持细胞外形； (2) 胞质环流； (3) 变形运动； (4) 支持微绒毛； (5) 形成微丝束与应力纤维； (6) 胞质分裂； 27.简述细胞骨架特异性药物的种类和作用。答：秋水仙素抑制微管组装紫杉醇稳定微管装配细胞松弛素B切断微丝，并结合在微丝末端阻止肌动蛋白聚合鬼笔环肽使微丝稳定，抑制解聚28.试述核孔复合体的结构及

22、其功能。答：核孔复合体主要有下列结构组分：、胞质环：位于核孔边缘的胞质面一侧，又称外环，环上有8条短纤维对称分布伸向胞质；、核质环：位于核孔边缘的核质面（又称内环），环上8条纤维伸向核内，并且在纤维末端形成一个小环，使核质环形成类似“捕鱼笼”（fish-trap）的核篮（nuclear basket）结构；、辐：由核孔边缘伸向核孔中央，呈辐射状八重对称，该结构连接内、外环并在发挥支撑及形成核质间物质交换通道等方面起作用；它的结构比较复杂，可进一步分为三个结构域：柱状亚单位：主要的区域，位于核孔边缘，连接内、外环，起支撑作用；腔内亚单位：柱状亚单位以外，接触核膜部分的区域，穿过核膜伸入双层核膜的

23、膜间腔；环带亚单位：在柱状亚单位之内，靠近核孔复合体中心的部分，由8个颗粒状结构环绕形成核孔复合体核质交换的通道。、中央栓：位于核孔的中心，呈颗粒状或棒状，又称为中央颗粒，由于推测它在核质交换中起一定的作用，所以又把它称做转运器（transporter）。核孔复合体是一种特殊的跨膜运输蛋白复合体，并且是一个双功能、双向性的亲水性核质交换通道，双功能表现在它有两种运输方式：被动扩散与主动运输；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（RNP）的出核转运。29.简述核仁的结构及其功能。答：核仁主要包括纤维中心、致密纤维组分及颗粒组分。 核仁的主要功能1.与核糖体的生物发生相

24、关，其中纤维中心是rRNA基因的储存位点；2.rRNA前体的加工；3.参与核糖体亚单位装配30. 分析中期染色体3种功能原件及其作用答：DNA复制的起点（ARS）：确保染色体在细胞周期中的自主复制；维持染色体在细胞世代传递中的连续性着丝粒（CEN）：已经完成复制的染色体能平均分配到子细胞中；端粒（TEL）：保持染色体的独立性与完整性31.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：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

25、 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 32.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：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：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。以多聚核糖体的形式进行多肽合成，对m

26、RNA的利用及对其浓度的调控更为经济和有效。33.什么是细胞周期？细胞周期各时相的主要变化是什么？ 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。 34.试比较有丝分裂和减数分裂的异同有丝分裂减数分裂 发生在所有正在生长着的组织中从合子阶段开始，继续到个体的整个生活周期无联会，无交叉和互换使姊妹染色体

27、分离的均等分裂每个周期产生两个子细胞，产物的遗传成分相同子细胞的染色体数与母细胞相同只发生在有性繁殖组织中高等生物限于成熟个体；许多藻类和真菌发生在合子阶段有联会，可以有交叉和互换后期I是同源染色体分离的减数分裂；后期II是姊妹染色单体分离的均等分裂产生四个细胞产物（配子或孢子）产物的遗传成分不同，是父本和母本染色体的不同组合为母细胞的一半35. 说明细胞分裂后期染色体分离和向两极移动的运动机制答：染色单体向两极移动的动力来自动粒微管的逐渐解聚；两极的远离是两组微管相互滑动的结果。36.试述动粒的结构和功能结构：超微结构有3个区域：（1）与着丝粒中央结构域相联系的内板（2）中间间隙，电子密度低，呈半透明区（3）外板功能：动粒与染色体的移动有关，与动力微管相连接，牵引纺锤体向两极移动37.染色质按螺旋化程度分为几类？特点是什么？常染色质(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(heterochromatin)1）概念：碱性染料染色时着色较深的染色质组分。2）类