细胞生物学思考题及答案

1、第八章 细胞信号转导1、名词解释细胞通讯:指一个细胞发出的信息通过介质传递到另一个细胞并与其受体相互作用，产生特异性生物学效应的过程。受体:指能够识别和选择性结合某种配体（信号分子）的大分子。多数为糖蛋白， 少数为糖脂或二者复合物。第一信使:由信息细胞释放的，经细胞外液影响和作用其它信息接收细胞的细胞外信号分子第二信使:第一信使与受体作用后在胞内最早产生的信号分子称为第二信使。2、细胞信号分子分为哪两类？受体分为哪两类？细胞信号分子：亲脂性信号分子和亲水性信号分子；受体：细胞内受体：位于细胞质基质或核基质，主要识别和结合脂溶性信号分子; 细胞表面受体：主要识别和结合亲水性信号分子（三大家族;G

2、蛋白耦联受体，酶联受体，离子通道耦联受体）3、两类分子开关蛋白的开关机制。GTPase开关蛋白:结合GTP活化,结合GDP失活。鸟苷酸交换因子GEF引起GDP从开关蛋白释放，继而结合GTP并引起G蛋白构象改变使其活化；随着结合GTP水解形成GDP和Pi，开关蛋白又恢复成失活的关闭状态。GTP水解速率被GTPase促进蛋白GAP和G蛋白信号调节子RGS所促进，被鸟苷酸解离抑制物GDI所抑制。普遍的分子开关蛋白:通过蛋白激酶使靶蛋白磷酸化和蛋白磷酸酶使靶蛋白去磷酸化活性调节蛋白质活性。4、三类细胞表面受体介导的信号通路各有何特点？（1）离子通道耦联受体介导的信号通路特点：自身为离子通道的受体，有组

3、织分布特异性，主要存在与神经、肌肉等可兴奋细胞，对配体具有特异性选择，其跨膜信号转导无需中间步骤，其信号分子是神经递质。（2）G蛋白耦联受体介导的信号通路特点：信号需与G蛋白偶联，其受体在膜上具有相同的取向，G蛋白耦联受体一般为7次跨膜蛋白，会产生第二信使，G蛋白在信号转导过程中起着分子开关的作用。（3）酶连受体信号转导特点：a.不需G蛋白，而是通过受体自身的蛋白酶的活性来完成信号跨膜转换；b.对信号的反应较慢，且需要许多细胞内的转换步骤；c.通常与细胞生长、分裂、分化、生存相关。5、试述cAMP信号通路。信号分子G蛋白耦联受体(Rs)G蛋白(Gs)腺苷酸环化酶(C) cAMPcAMP依赖的蛋

4、白激酶A（PKA） 细胞质中靶蛋白细胞反应 基因调控蛋白基因表达6、试述磷脂酰肌醇信号通路。胞外信号分子G蛋白耦联受体Gq蛋白磷脂酶C(PLCb)PIP2IP3胞内Ca2+浓度升高Ca2+结合蛋白(如钙调蛋白CaM)靶酶（如CaM蛋白激酶）细胞反应 靶蛋白细胞反应 DAG激活PKC 抑制蛋白（磷酸化）基因调控蛋白调控基因表达 MAPK（磷酸化）基因调控蛋白调控基因表达7、试述RTK-Ras信号通路及其主要功能。细胞外信号RTK二聚体化和自身磷酸化 接头蛋白（如GRB2）GEF（如Sos）Ras与GTP结合并活化 MAPKKK（即Raf）活化MAPKK(即MEK)磷酸化并活化MAPK（即ERK）

5、磷酸化并活化，进入细胞核其他激酶或转录因子磷酸化修饰基因表达细胞应答和效应8、比较cAMP信号通路和磷脂酰肌醇信号通路的异同点。相同点：都由G蛋白耦联受体，G蛋白和效应器三部分构成不同点：产生的第二信使不同，CAMP信号通路主要通过蛋白激酶A激活靶酶和开启基因表达；磷脂酰肌醇信号通路是胞外信号被膜受体接受后，同时产生两种胞内信使，分别启动IP3/Ca2+和DAG/PKC两个信号传递途径。第九章 细胞骨架1. 名词解释细胞骨架：是细胞内以蛋白纤维为主要成分的网架结构包括微丝、微管和中间丝。分子发动机：是一类利用ATP供能产生推动力，进行细胞内物质运输或运动的蛋白。2. 细胞质骨架由哪几种结构组成

6、？各结构分别具有哪些功能？微管主要分布在核周围,并呈放射状向胞质四周扩散；支架作用、细胞内物质运输的轨道、鞭毛和纤毛的运动、参与细胞分裂肌动蛋白纤维（微丝）主要分布在细胞质膜的内侧；参与肌肉收缩、维持细胞形态、应力纤维、细胞内运输作用、参与细胞运动、参与胞质分裂中间纤维则分布在整个细胞中。给细胞提供机械强度、参与细胞连接、维持细胞核的形态、与细胞分化有关3. 微管、微丝的特异性药物及其作用。微管 秋水仙素：阻断微管蛋白装配成微管，可破坏细胞内微管或纺锤体结构。 紫杉醇：促进微管聚合和稳定已聚合的微管。微丝 细胞松弛素B：可以切断微丝，并结合在微丝正端，阻抑肌动蛋白在该部位的聚合。可以破坏微丝的

7、网络结构，并阻止细胞的运动。 鬼笔环肽：与微丝结合,抑制微丝解聚，使微丝保持稳定。4. 试述细胞骨架在动植物细胞有丝分裂（包括核分裂和胞质分裂）中的作用。核分裂:有丝分裂过程中染色体的运动有赖于纺锤体微管的组装和去组装，动粒微管与动粒之间的滑动主要是靠结合在动粒部位的驱动蛋白和动力蛋白沿微管运动来完成。驱动蛋白沿微管向正极运动时，纺锤体二极间距离延长，反之缩短。胞质分裂:在动物细胞有丝分裂后期进行的胞质分裂，主要是通过肌动蛋白和肌球蛋白形成的纤维束，并通过由这种束状纤维形成的收缩环的收缩将细胞切割开，维持了子细胞的正常形态大小。第十章 细胞核与染色体1、名词解释：随体：位于染色体末端的圆形或圆

8、柱形染色体片段，通过次缢痕与染色体的主要部分相连。是识别染色体的重要形态特征之一。端粒：位于染色体末端的重复序列，对染色体结构稳定、末端复制等有重要作用。端粒常在每条染色体末端形成一顶“帽子”结构。核型：是指染色体组在有丝分裂中期的表型,包括染色体数目、大小、形态特征的总和2、细胞核的基本结构及功能。基本结构：核被膜，核纤层、染色质、核仁、核基质功能：通过遗传物质的复制和细胞分裂,保持细胞世代间的连续性(遗传)；通过基因的选择性表达,控制细胞的活动。3、核孔运输的特点。核孔复合体是一个双功能、双向性的亲水性核质交换通道。双向性：核输入与核输出 双功能：被动运输、主动运输4、中期染色体包括哪些主

9、要结构？着丝粒与着丝点（主缢痕） 次缢痕 核仁组织区 随体 端粒5、简述染色体包装的多级螺旋模型、骨架-放射环模型以及融合两种机制的模型。多级螺旋模型：DNA-7-核小体10nm-6-螺线管30 nm-40-超螺线管 0.4um-5-染色单体 2-10um 骨架-放射环模型：DNA-核小体-螺线管-DNA复制环-微带-染色单体DNA与组蛋白形成核小体串珠状结构每圈6个核小体盘绕成直径为30 nm的螺线管沿染色体骨架折叠形成直径为300nm的放射环进一步螺旋化压缩成直径为700nm的染色单体6、染色体DNA的关键序列及其主要作用。自主复制DNA序列：确保染色体在细胞周期中能够自我复制，维持染色体

10、在细胞世代传递中的连续性着丝点DNA序列：确保复制后的染色体能平均分配到子细胞中端粒DNA序列：保持染色体的独立性和稳定性7、常染色质和异染色质在形态特征、活性状态和染色性能方面有什么不同？常染色质：指间期核内染色质纤维折叠压缩程度低, 处于伸展状态, 用碱性染料染色时着色浅的那些染色质。异染色质：指间期核内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。8、核仁的超微结构与功能。纤维中心（FC）: 含rDNA、RNA聚合酶及转录因子，为rDNA的储存位点。致密纤维组分（DFC）：含rRNA，转录主要发生在FC和DFC交界处，DFC是初始rRNA转录本首先出现并加

11、工的部位。颗粒区(GC)：含RNP颗粒，为核糖体亚单位装配、成熟和储存位点。核仁相随染色质：核仁内染色质、核仁周边染色质核仁基质核仁是细胞制造核糖体的装置：rRNA的合成，rRNA前体的加工，核糖体大小亚基的装配9、核糖体是如何发生的？真核细胞的核糖体由40S小亚基和60S大亚基组成。其中40S小亚基由18SrRNA和多种核糖体蛋白质组成，60S大亚基由5SrRNA、5.8SrRNA、28SrRNA和多种核糖体蛋白质组成。1）5.8S、18S、28SrRNA基因位于NOR并组成一个转录单位，由RNA聚合酶转录产生初始转录产物45S rRNA前体。而5SrRNA基因则在核仁外由RNA聚合酶转录产

12、生5SrRNA，然后运送到核仁中参与核糖体亚基的装配。2）核糖体蛋白在细胞质中合成，然后运输到细胞核并在核仁区参与核糖体亚基的装配。3）45SrRNA、5SrRNA与核糖体蛋白结合形成80SRNP颗粒，然后剪切成大小不同的两个颗粒，大颗粒为55S，含有32S和5S两种RNA，小颗粒含有20SRNA。之后，小颗粒快速降解成含18SrRNA的小亚基，并运送到细胞质中，即是成熟的核糖体小亚基；大颗粒中的32SRNA被加工成28S和5.8S两种rRNA，并与5SrRNA装配成成熟的大亚基后，运送到细胞质中，这个过程比较慢。4）这时细胞质中如果有mRNA，成熟的核糖体大、小亚基就会装配成完整的核糖体，进

13、行蛋白质合成。10、核基质具有哪些功能？核基质的功能：主要作为骨架，提供附着或支撑点。染色体骨架：染色体中由非组蛋白构成的结构支架。核纤层蛋白的骨架作用：为细胞核提供结构支持，对核重建具有重要作用，为染色质提供锚定位点DNA复制时的染色质附着位点： DNA通过固定在核骨架上的位点进行复制第十一章 核糖体1.核糖体的基本类型、成分及功能。类型：原核细胞核糖体70S 50S大亚基（蛋白质+rRNA23S+5S） 30S小亚基(蛋白质+rRNA16S) 真核细胞核糖体80S 60S大亚基(蛋白质+rRNA28S+5.8S+5S) 40S小亚基(蛋白质+rRNA18S)功能：合成多肽链2.核糖体的的功

14、能位点。1.与mRNA结合位点：mRNA与小亚基结合2.A位点：与新渗入的氨酰-tRNA结合的位点氨酰基位点3.P位点：与延伸中的肽酰-tRNA结合的位点肽酰基位点4.E位点：脱氨酰tRNA离开A位点到完全释放的一个位点5.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6.肽酰转移酶的催化位点第十二章 细胞增殖及其调控1.名词解释：细胞周期:指连续分裂的细胞从上一次有丝分裂结束开始到下一次有丝分裂结束为止所经历的全过程细胞同步化:是指整个细胞群体处于细胞周期的某一时期。2.根据细胞繁殖状况，生物体内细胞可分为哪几类？持续分裂细胞：又称周期性细胞，即在细胞周期中连

15、续运转的细胞，如干细胞。终末分化细胞：即永久性失去了分裂能力的细胞，如肌肉细胞、神经细胞、红细胞。休眠细胞(Go细胞)：即暂时脱离细胞周期,停止细胞分裂,但在一定因素诱导下可重新返回细胞周期的细胞，也叫静止期细胞,如肝、肾细胞等。 3.细胞周期同步化有哪些方法？ 1.自然同步化 2人工同步化：选择同步化：有丝分裂选择法，密度梯度离心法 诱导同步化：DNA合成阻断法，分裂中期阻断法，条件依赖性突变体4.如何进行细胞周期长短的测定？脉冲标记DNA复制和细胞分裂指数观察测定法：主要适用于细胞种类构成相对简单，细胞周期时间相对较短，周期运转均匀的细胞群体。流式细胞仪测定法：可以逐个分析细胞的某个参数，

16、也可结合各种细胞标记技术，同时分析多个参数，还可以对某个细胞群体中的各种细胞进行分拣。显微缩时摄像技术：可以得到准确的细胞周期时间及分裂间期和分裂期的准确时间。5.有丝分裂各时期的主要特征。前期：染色体的凝集、分裂极的确定、核仁的消失和核膜的解体。前中期：纺锤体微管与染色体的动粒结合，捕捉住染色体，不断运动的染色体开始移向赤道板中期：所有染色体排列到赤道板上后期：排列在赤道面上的染色体的姐妹染色单体分离并移向两极，胞质分裂开始，形成分裂沟末期：染色体到达两极后，开始去浓缩，核仁、核膜开始重新组装，胞质分裂完成6.减数分裂各时期的主要特征。前减数分裂间期S期：持续时间较长，仅合成DNA总量的99

17、.799.9%，剩下的0.10.3%在减数分裂前期合成，大多数生物前减数分裂间期的细胞核大于体细胞核，染色质多凝集成异染色质。前期I：（1）主要事件是完成同源染色体的配对，在此过程中要发生配对同源染色体间的基因重组。 （2）该期细分为细线期、偶线期、粗线期、双线期、终变期中期I：（1）核被膜的破裂是前期向中期转化的标志。 （2）同源染色体排列在赤道板上后期I：（1）同源染色体分离并移向两极，到达每一极的染色体数目减半。 （2）同源染色体向两极的移动是随机的。末期I及间期：在自然界中,末期和间期的类型有两种：（1）一种是细胞进入末期后，并不完全回到间期阶段，而是立即进入减数分裂；（2）另一种是完

18、全形成两个间期子细胞，并作短暂停顿，但没有G1、S、G2期之分。第二次减数分裂过程与有丝分裂过程相似，分为前期II、中期II、后期II、末期II，最后形成4个单倍体细胞。7.CDK激酶包括哪两个亚单位，各起什么作用？作用：调控细胞周期催化亚基：CDK是蛋白激酶，可催化底物磷酸化调节亚基：cyclin是周期蛋白，可调节CDK的活性8.真核生物细胞周期调控中起主要作用的三类CDK复合物以及三个关键的过渡。三类Cyclin-CDK复合物:（1）G1期Cyclin-CDK复合物: G1S期（2）S期Cyclin-CDK复合物：启动DNA复制（3）有丝分裂Cyclin-CDK复合物：G2M期、中期后期、

19、后期末期及胞质分裂期三个关键的过渡（1）G1期S期 （2）中期后期 （3）后期末期及胞质分裂期第十三章 细胞分化和基因表达的调控1.名词解释：细胞分化：在个体发育中, 由一种相同的细胞类型经细胞分裂后逐渐在形态、结构和功能上产生稳定差异，形成不同细 胞类群的过程称为细胞分化。干细胞：动物体内具有分裂和分化能力的细胞。细胞决定：是指细胞在形态、结构与功能等分化特征尚未显现之前就已确定了细胞分化命运的现象。胚胎诱导：即近端组织的相互作用，指动物在早期胚胎发育时期,一部分细胞影响相邻细胞使其向一定方向分化的作用 称为胚胎诱导,或称为分化诱导。位置效应：改变细胞所处的位置可导致细胞分化方向的改变，这种

20、现象称位置效应组织特异性基因：是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特异的生理功能。管家基因：是指所有细胞中均要表达的一类基因，其产物是维持细胞基本生命活动所必需的。原癌基因：是细胞的正常基因，编码的蛋白在正常细胞中通常参与细胞的生长与增殖的调控，但突变后成为癌基因，导致细胞癌变。抑癌基因：是正常细胞增殖过程中的负调控因子，编码的蛋白抑制细胞增殖，并阻止细胞癌变。癌基因：是控制细胞生长和分裂的原癌基因的一种突变形式，能引起正常细胞癌变。2细胞分化的关键和实质是什么？细胞分化的关键在于不同类型细胞中特异性蛋白质的合成，而特异性蛋白质合成的实质在于基因的选择

21、性表达。3.组织特异性基因的表达是如何调控的？通过组合调控的方式启动组织特异性基因的表达是细胞分化的基本机制。4.影响细胞分化的因素有哪些？(1)细胞决定与细胞分化方向的确定 (2)受精卵细胞质的不均一性对细胞分化的影响(3)细胞间的相互作用对细胞分化的影响 (4)位置效应对细胞分化的影响 (5)细胞分化中的核质关系 (6)环境对性别决定的影响(7)染色质变化与基因重排的影响5. 真核细胞基因表达调控有哪些环节，各有何作用？转录水平的调控:通过转录调控，控制着基因在不同组织中进行差异表达转录后加工水平的调控:决定初始mRNA转录物（hnRNA）被加工为能翻译成多肽的mRNA的途径翻译水平的调控

22、:决定某种mRNA是否会真正得到翻译，如果能翻译还决定翻译的频率和时间长短。翻译后加工的调控:以一个共同的前体合成的，称为聚蛋白，然后切割成不同的蛋白质。但是在不同的组织中，切割的方式是不同的，因此相同的基因在不同的组织中合成不同的激素蛋白。6.与正常细胞相比，癌细胞具有哪些特性？(1)失去接触抑制 (2)自分泌激活 (3)细胞死亡特性改变(4)失去了间隙连接 (5)染色体异常 (6)细胞骨架的变化(7)细胞表面蛋白减少，细胞黏着性降低 (8)具有扩散性7.说明癌症的发生与癌基因和抑癌基因的关系。原癌基因的突变是功能获得性突变(显性突变)，两个拷贝中只要其中一个基因发生突变就会促进细胞癌变。抑

23、癌基因的突变是功能丧失性突变(隐性突变)，两个拷贝都失活或丢失，才会导致细胞周期失控而过度增殖。第十四章 细胞的衰老与死亡1.名词解释：细胞凋亡：是一个主动的由基因决定的细胞自动结束生命的过程。2.衰老细胞有哪些特征？（1）细胞核的变化：核增大、核膜内折、染色质固缩化、端粒缩短 （2）内质网的变化：内质网成分弥散性地分散于核周胞质中，排列无序，趋于解体，总量减少（3）线粒体的变化：数量减少，体积增大（4）致密体的积累：致密体由溶酶体或线粒体转化而来。（5）膜系统的变化：流动性降低、韧性减小、间隙连接减少,膜内颗粒的分布发生变化（6）细胞骨架的变化：微丝系统结构和成分的变化、核骨架的变化（7）细

24、胞内生化改变：蛋白质合成速率下降、酶含量及活性降低（8）细胞内水分减少3.关于衰老的端粒假说和自由基理论的相关机制。端粒假说：端粒的缩短导致细胞内DNA修复体系包括p53的活化，p53继而诱导p21的表达，p21使得若干CDK，如CDK2,4,6等失去活性，从而阻止Rb蛋白的磷酸化，Rb不能与E2F分离，E2F处于持续失活状态，不能正常起始G1/S转换过程中若干关键因子的转录，导致细胞停止在G1/S期，最终引发细胞衰老自由基理论： 生物膜中的不饱和脂肪酸过氧化脂质 (膜通透性和流动性下降） 过氧化脂质+蛋白质脂褐素 蛋白质 蛋白质交联、变性 断裂、交联、碱基羟基化，碱基切除等，使损伤。4比较细

25、胞凋亡与坏死的主要区别。细胞凋亡细胞坏死死亡原因基因控制强烈的刺激因素死亡过程细胞质膜反折，包裹断裂的染色质片段或细胞器，形成众多的凋亡小体，凋亡小体则为吞噬细胞或邻近细胞所吞噬。整个过程质膜的整合性保持良好，死亡细胞的内容物不会逸散到胞外。DNA裂解成180-200bq或其倍数的片段，呈梯状电泳图谱然后逐渐分离。细胞质膜发生渗漏，细胞内容物，包括膨大和破碎的细胞器以及染色质片段，释放到胞外。DNA随机裂解成碎片，电泳图谱呈弥散状。对个体影响个体正常存活需要，不引起炎症反应。有破坏作用，引起炎症反应。5.鉴定细胞凋亡有什么常用方法？（1）形态学观测：染色法、透射和扫描电镜观察 （2）DNA电泳

26、：DNA片段呈现出梯状条带。（3）TUNEL测定法(即DNA断裂的原位末端标记法)：意指末端脱氧核苷酸转移酶介导的dUTP缺口末端标记测定法。通过对凋亡细胞的核DNA中产生的3-OH断裂缺口进行原位标记（如荧光素）来检测。（4）彗星电泳法：凋亡细胞核呈现出彗星式的图案。（5）流式细胞分析：根据凋亡细胞DNA断裂和丢失，采用碘化丙啶使DNA产生激发荧光，用流式细胞仪检出凋亡的亚二倍体细胞，同时又能观察细胞的周期状态。6Caspase的活化以及Caspase依赖性的两条凋亡途径。（1）Caspase的活化：Caspase是天冬氨酸特异性的半胱氨酸蛋白水解酶，自身以非活化的酶原状态存在于细胞质基质中

27、，酶原分子的激活依赖于其在特异的天冬氨酸残基位点被切割。一类是起始的Caspase；一类是执行的Caspase。起始Caspase的活化：属于同性活化，即酶原分子聚集成复合物达到一定浓度时，就彼此切割或构象改变而活化。执行Caspase的活化：属于异性活化，即起始Caspase招募执行Caspase酶原分子后，对其进行切割活化。活化的执行Caspase切割细胞内重要的结构和功能蛋白，导致细胞凋亡。（2）Caspase依赖性的两条凋亡途径：a）由死亡受体起始的外源途径 ：当细胞接受凋亡信号分子(Fas,TNF等)后，凋亡细胞表面信号分子受体聚集，并通过胞质区的死亡结构域招募接头蛋白(FADD)和Caspase酶原形成死亡诱导复合物DISC（有时需要修饰子蛋白TRADD中介），起始Caspase活化，再进一步激活执行Caspase，引起细胞凋亡 b）由线粒体起始的内