细胞生物学总结

1、名词解释细胞生物学：是研究细胞基本生命活动规律的科学，它是在不同层次（显微、亚显微与分子水平）上以研究细胞结构与功能、细胞增殖、分化、衰老与凋亡、细胞信号传递、真核细胞基因表达与调控、细胞起源与进化等为主要内容的学科。其核心问题是将遗传与发育在细胞水平上结合起来。原生质体：由细胞质膜包围的一团原生质，分化为细胞核与细胞质。脂质体：在水溶液环境中人工形成的一种球型脂双层结构。细胞外基质：指分布于细胞外空间,由细胞分泌的蛋白质和多糖所构成的复杂网络结构透明质酸： 一种重要的糖氨聚糖，是增殖细胞和迁移细胞胞外基质的主要成分，在早期胚胎中含量特别丰富，与其他糖氨聚糖相比，不被硫酸化，不与核心蛋白共价连

2、接。连接子：间隙连接中由连接蛋白connexin在质膜内簇集形成的多亚基复合体。每个连接子由6个连接蛋白亚基环形排列而成，中间形成一直径约1.5nm的通道。协助扩散：物质通过与特异性膜蛋白的相互作用，从高浓度向低浓度的跨膜转运形式。胞吞作用：通过质膜内陷形成膜泡，将细胞外或细胞质膜表面的物质包裹到膜泡并转运到细胞内（胞饮和吞噬）的过程。胞吐作用：携带有内容物的膜泡与质膜融合，将内容物释放到胞外的过程。细胞通讯：一个细胞发出的信息通过介质（又称配体）传递到另一个细胞（靶细胞）并与靶细胞相应的受体相互作用，然后通过细胞信号转导引起靶细胞产生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。

3、信号分子：作为信号载体，能与靶细胞受体特异性结合并引起靶细胞内信号转导最终产生生物学效应的一类分子。脂溶性：视黄醇、维生素D、甲状腺素、甾类激素。水溶性：神经递质、多肽类激素、局部介质。受体：一种能够识别和选择性结合某种配体（信号分子）的大分子，绝大多数已鉴定的为糖蛋白，少数为糖脂或糖蛋白糖脂复合物。半自主性细胞器：其生长和增殖受核基因组和自身基因组两套遗传系统的控制的细胞器，如线粒体和叶绿体。电子传递链（呼吸链）：在线粒体内膜上存在的一组酶复合体，有一系列能可逆的接受和释放电子或H+的化学物质组成，它们在内膜上相互关连地有序排列成传递链，称为电子传递链或呼吸链，是典型的多酶体系。氧化磷酸化：

4、指在呼吸链上与电子传递相偶联的由ADP被磷酸化形成ATP的酶促过程。细胞内膜系统：细胞内在结构、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、分泌泡等。细胞质基质：用差速离心法分离细胞匀浆物组分，先后除去细胞核、线粒体、内质网、溶酶体、高尔基体和细胞质膜等细胞器或细胞结构后，存留在上清液中的主要是细胞质基质的成分。生物化学家多称之为胞质溶胶。蛋白质的糖基化：是指肽链的特定氨基酸残基接受共价连接的糖基形成寡糖链的连续过程。肌质网：肌细胞中发达的的特化的光面内质网。细胞骨架：指存在于真核细胞中的蛋白纤维网架体系，对细胞内部组织结构和外部形态的维持、细

5、胞运动、细胞内物质的运输和细胞分裂都有重要作用；狭义：细胞质基质的微丝、微管和中间纤维；广义：还包括在细胞核中存在的核骨架-核纤层体系。核骨架、核纤层与中间纤维在结构上相互连接, 贯穿于细胞核和细胞质的网架体系。踏车行为：在微丝装配时，若G-肌动蛋白分子添加到F-肌动蛋白丝上的速率正好等于G-肌动蛋白分子从F-肌动蛋白上失去的速率时, 微丝净长度没有改变, 这种过程称为肌动蛋白的踏车现象。体外微管组装也有类似现象应力纤维：广泛存在于真核细胞。成分：Actin、肌球蛋白、原肌球蛋白和-辅肌动蛋白。介导细胞间或细胞与基质表面的粘着。微管组织中心：是微管进行组装的区域，成膜体（植物细胞）、中心体、基

6、体均具有微管组织中心的功能。分子马达：指依赖于微管的驱动蛋白（kinesin）、动力蛋白（dynein）和依赖于微丝的肌球蛋白（myosin）这三类蛋白质超家族成员。核纤层：紧贴内核膜，一层由纤维蛋白构成的网络结构，厚30160nm，与胞质中间纤维核内骨架密切联系, 对核被膜起支撑作用。端粒：是染色体端部的特化结构，其生物学作用在于维持染色体的完整性和稳定性。端粒由高度重复的短序列串联而成，在进化上高度保守，不同生物的端粒序列都很相似。核仁组织区：位于染色体的次缢痕区，但并非所有的次缢痕都是NORs。它是核糖体DNA基因所在的区域，能够合成43S核糖体RNA，剪切成28S、18S和5.8S r

7、RNA。染色质：指间期细胞核内由DNA、组蛋白、非组蛋白极少量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：细胞在有丝分裂（或减数分裂）时遗传物质存在的特定形式，是间期细胞染色质结构紧密组装的结果。细胞周期：从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。G0期细胞：有些细胞会暂时离开细胞周期，停止细胞分裂，去执行一定的生物学功能。周期中细胞转化为G0期细胞多发生在G1期。静止期细胞星体：在间期细胞，微管围绕中心体组装，向四周辐射，中心体与放射的微管合称为星体。联会复合体：同源染色体在减数分裂I(Meiosis I)配对联会，形成联会复

8、合体(Synaptonemal Complex, SC)， 发生基因重组细胞分化：多细胞有机体是由各种不同类型的细胞组成的。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、结构和功能上形成稳定性差异，产生各不相同的细胞类群的过程。去分化：分化的细胞失去其特有的结构与功能, 转变成具有未分化细胞特征的过程转分化：一种分化类型的细胞转变成另一种分化类型的细胞细胞全能性：指细胞经分裂和分化后仍具有产生完整有机体的潜能或特性管家基因：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。如微管蛋白基因、糖酵解酶系基因和核糖体蛋白基因等组织特异性基因（奢侈基因）：指不同类型细胞

9、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。如卵清蛋白基因、胰岛素基因和上皮细胞表达的角蛋白基因等组合调控：少量基因调节蛋白（常常有一种为关键的调节蛋白），以不同的组合，调节不同的特异基 因的表达，产生不同类型的分化细胞。程序性细胞死亡：受到严格的基因调控、程序性的细胞死亡形式。对生物体的正常发育、自稳态平衡及多种病理过程有重要的意义。细胞凋亡：细胞凋亡是多细胞生物在发育过程中，一种由基因控制的主动的细胞生理性自杀行为。凋亡小体：胞核和胞质经常出芽和碎裂成一些有膜包被，内涵物不外溢的小块，即凋亡小体。Caspase：天冬氨酸特异性的半胱氨酸蛋白水解酶，一组结构类似，与细

10、胞凋亡有关的蛋白酶家族，活性中心富含半胱氨酸，对底物的天冬氨酸有特异水解作用，负责选择性地裂解蛋白质，使靶蛋白失活或活化，相当于线虫中的ced-3。简答：1. 细胞学说的建立过程及主要内容建立过程：1838年 德 植物学家 施莱登 细胞是构成植物的基本单位 1839年 德 动物学家 施旺 动植物都是细胞的集合两人共同提出细胞学说，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。基本内容： 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,又对与其它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

11、繁殖产生。2. 原核细胞与真核细胞在结构上的异同点细胞膜功能、核膜有无 染色体结构 核外DNA 胞质区域化（细胞器有无）细胞骨架有无 核糖体大小 增殖方式（无丝分裂）遗传信息量 基因组（2n 有性）重复序列有无 内含子有无 RNA聚合酶种类 DNA复制周期性、转录翻译分开否 加工修饰有无 表达调控 原核还要负责附着核糖体3. 如何理解“细胞是生命活动的基本单位”这一概念一切有机体都由细胞构成，细胞是构成有机体的基本单位；细胞具有独立的、有序的自控代谢体系，细胞是代谢与功能的基本单位；细胞是有机体生长与发育的基础；细胞是遗传的基本单位，细胞具有遗传的全能性；没有细胞就没有完整的生命。3. 细胞形

12、态结构与功能的相关性/一致性RBC 无细胞核 凹盘 血红蛋白 运输氧气分泌细胞 有极性 基膜|吸收 分泌|游离面 有褶皱 线粒体多 细胞核大雌雄生殖细胞 基因+鞭毛运动+顶体/ 大量mRNA 核体积无变化真核细胞的基本结构体系以脂质及蛋白质为基础的生物膜结构系统细胞表面的一层单位膜，特称为质膜。真核细胞除了具有质膜外，由膜围成的各种细胞器，如核膜、内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等，在结构上形成了一个连续的体系，称为内膜系统。以核酸与蛋白质为主要成分的遗传信息表达系统细胞核是细胞内最重要的细胞器，核表面是由双层膜构成的核被膜，核内包含有由DNA和蛋白质构成的染色体。蛋白质在由核酸和蛋白

13、质组成的核体中合成。由特异蛋白分子装配构成的细胞骨架系统由微丝、微管和中间纤维构成，不仅在维持细胞形态、承受外力、保持细胞内部结构的有序性方面起重要作用，而且还参与许多重要的生命活动，如细胞物质运输、信息传递、基因表达、蛋白合成和细胞分裂及分化等。1.生物膜的主要成分及其生物学功能。成分：膜脂：磷脂（构成膜脂基本成分）、糖脂（特异的膜表面性质）、胆固醇（调节末的流动性，增加膜稳定性，降低水溶性物质通透性，脂筏的基本结构成分）；膜蛋白：外在膜蛋白/外周膜蛋白、内在膜蛋白/整合膜蛋白（跨膜/插入）、脂锚定膜蛋白。功能：为细胞的生命活动提供相对稳定的内环境；选择性的物质运输，包括代谢底物的输入和代谢

14、产物的排出，其中伴随着能量的传递；提供细胞识别位点，并完成细胞内外信号跨膜转导；为多种酶提供结合位点，使酶促反应高效而有序的进行；介导细胞与细胞、细胞与胞外基质之间的连接；参与形成具有不同功能的细胞表面特化结构；膜蛋白的异常与某些遗传病、恶性肿瘤，甚至神经退行性疾病相关，很多膜蛋白可作为疾病治疗的药物标靶。2. 如何设计实验证明生物膜蛋白的流动性。荧光抗体免疫标记实验：抗鼠细胞质膜蛋白的荧光抗体（绿色荧光）和抗人细胞质膜蛋白的荧光抗体（红色荧光）分别标记小鼠和人细胞表面，然后用灭活的仙台病毒介导两种细胞融合。10min后不同颜色的荧光在融合细胞表面扩散，40min后分辨不出细胞表面绿色和红色荧

15、光区域。用不同颜色滤波片观察，两种荧光在细胞表面均匀分布。荧光漂白恢复技术：荧光素标记膜蛋白或膜脂，然后用激光照射细胞表面某一区域，使照射区荧光淬灭变暗，后淬灭区域的亮度逐渐增加。3. 锚定连接有哪几种类型，各有什么功能？中间丝相关：桥粒 将相邻细胞练成一个整体，增强了细胞抵抗外界压力与张力的机械强度的能力； 半桥粒 将上皮细胞黏着在基底膜上。微丝相关：黏合带 推测在动物胚胎发育形态建成过程中促使上皮细胞层弯曲形成神经管等结构 黏合斑 有助于维持细胞在运动中的张力以及细胞生长的信号传递。4. 细胞外基质的主要成分及其生物学功能。成分：一 胶原(collagen)【含量最多】 二 弹性蛋白(el

16、astin)三 糖胺聚糖(glycosaminoglycan,GAG)和蛋白聚糖(proteoglycan )四 纤连蛋白(fibronectin)和层粘连蛋白(laminin)功能：构成支持细胞的框架（抗张力与压力），参与组织的构建；提供细胞生存和行使功能的微环境。调节细胞的生长、分裂、分化、凋亡和运动；胞外基质的信号功能1.比较载体蛋白与通道蛋白的特点。载体蛋白：能与特定的溶质分子结合，通过一系列构象改变介导溶质分子的跨膜转运，具有高度选择性，通常只转运一类分子，转运过程具有类似于酶与底物作用的饱和动力学特征，可被底物类似物竞争性抑制，又可被某种抑制剂非竞争性抑制，对ph有依赖性，又称“通

17、透酶”。通道蛋白：离子选择性通道，对离子的选择性依赖于离子通道的直径和形状以及通道内衬带电荷氨基酸的分布，介导的被动运输不需要和溶质分子结合，只有大小电荷合适的离子才通过。和载体蛋白相比：具有极高的运转速率；驱动力来自溶质的浓度梯度和跨膜电位差两种力的合力；不存在饱和值；并非连续开放，而是门控的。2.Na+-K+泵的工作原理及其生物学意义。.Na+-K+泵又称.Na+-K+-ATP酶，两个亚基两个亚基组成的四聚体，亚基帮助在内质网新形成的亚基折叠运行机制：在细胞内侧亚基与Na+结合促进ATP水解，亚基上的一个天冬氨酸残基磷酸化引起亚基构象改变，将Na+泵出细胞，同时胞外K+与亚基另一位点结合，

18、使其去磷酸化，亚基构象再次改变，将K+泵入细胞完成整个循环。Na+依赖的磷酸化和K+依赖的去磷酸化引起的构像变化交替发生，每个循环消耗1个ATP分子泵出3个Na+，泵入2个K+。3.比较胞饮作用和吞噬作用的异同点。胞吞作用是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，根据形成的胞吞泡的大小和胞吞物质的不同，可分两类：胞吞物为溶液，形成的囊泡较小，为胞饮作用；胞吞物为颗粒性物质（微生物和细胞碎片），形成的囊泡较大，成为吞噬作用。3点区别：胞吞泡不同：胞饮泡一般小于150nm，吞噬泡直径往往大于250nm；所有真核细胞都能通过胞饮作用连续摄入溶液及其可溶性分子，是一种组成型

19、过程。较大的颗粒性物质则主要是有特殊的吞噬细胞通过吞噬作用摄入的，首先需要被吞噬物与细胞表面结合并激活细胞表面受体，传递信号到细胞内并起始应答反应，是一个信号触发过程。胞吞泡形成机制不同。胞饮作用，配体与膜上受体结合后，受体膜内部分特异性结合接合素蛋白，网格蛋白聚集并与接合素蛋白结合，逐渐形成直径50-100nm的质膜凹陷，称网格蛋白有被小窝，一种小分子GTP结合蛋白dynamin在深陷有被小窝颈部组装成环，dynamin蛋白水解与其结合的GTP引起颈部缢缩，最终脱离质膜形成网格蛋白有被小泡，几秒后网格蛋白脱离小泡返回质膜附近重复使用，脱被囊泡则与早胞内体融合，将转运分子与部分细胞外液摄入细胞

20、。吞噬泡的形成需要有微丝及其结合蛋白的帮助。4.G蛋白耦联受体介导的细胞信号转导。一、G蛋白耦连受体的结构与激活G蛋白耦连受体，是指配体-受体复合物与靶蛋白（效应酶或通道蛋白）的作用要通过G蛋白的耦连，在胞内产生第二信使，从而将胞外信号跨膜传递到胞内影响细胞的行为。G蛋白耦连受体七次跨膜螺旋区，N在外C在内。G蛋白：三聚体GTP结合调节蛋白 +（） 脂分子锚定于膜上。有GTP酶活性，是分子开关蛋白。激活过程：配体受体结合：三聚体G蛋白解离，GDP与DTP交换，游离的G-GTP为活化开启状态，结合并激活效应器蛋白，从而传递信号。G-GTP水解为G-GDP则失活，终止信号传递并重新和G组装，恢复静

21、息。二、G蛋白耦连受体所介导的细胞信号通路cAMP为第二信使；DAG（二酰甘油）和IP3（肌醇三磷酸）为双信使的磷脂酰肌醇信号通路；G蛋白耦连离子通道信号通路（1）cAMP首要效应酶腺苷酸环化酶 活性变化调节胞内cAMP水平，进而影响下游。真核细胞应答激素反应主要机制。腺苷酸环化酶 12次跨膜。胞质侧两个大而相似的催化结构域，受不同配体-受体复合物的激活或抑制。激活型激素（肾上腺素、胰高血糖素、促肾上腺皮质激素）+激活型受体（Rs）+激活型三聚体G蛋白（含Gs） cAMP抑制型激素（胰岛素）+抑制型受体（Ri）+抑制型三聚体G蛋白（含Gi） cAMP环腺苷磷酸二酯酶（PDE） 降解cAMP生成

22、5-AMP 终止反应。cAMP激活PKA及其下游无活PKA=2调节亚基R+2催化亚基C，1个R上2个cAMP结合位点，协同方式结合，释放C亚基，使激酶活化（作为下游蛋白，磷酸化），继而调节生化过程长期作用的路径模式：激素G蛋白耦连受体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（2）双信使IP3和DAG效应酶磷脂酶CIP3和DAG的合成来自膜结合的磷脂酰肌醇（PI）。膜结合的PI激酶将PI环上特定的羟基磷酸化形成磷脂酰肌醇-4-磷酸和磷脂酰肌醇-4,5-磷酸(PIP2),胞外信号分子（激素）与Go或Gp耦连受体结合，类似前面开关机制引起磷脂酶C（PIC）的异构体（PI

23、C）的活化，导致膜上PIP2水解成1,4,5-肌醇三磷酸（IP3）和二酰甘油（DAG）IP3胞质中扩散，DAG亲脂系在膜上。IP3刺激内质网释放Ca2+进入胞质，胞质c【Ca2+】，DAG激活蛋白激酶C（PKC），活化的PKC使底物蛋白磷酸化，并活化Na+/H+交换，引起胞内ph。IP3使Ca2+从内质网到胞质。通常质膜上Ca2+泵和Na+-Ca2+交换器将Ca2+泵出细胞，内质网将高浓度Ca+泵入钙库（钙存在于线粒体、内质网、其他膜泡或泵出，维持10-7）。激素与肝细胞、脂肪细胞结合，Ca2+动员靠IP3-门控Ca2+通道（四个亚基，每个亚基N段胞质结构域一个IP3结合位点）（钙调蛋白无活+

24、Ca2+）+靶酶膜结合的PKC：亲水的催化活性中心，疏水的膜结合区。未活化的PKC分布胞质中，IP3导致的Ca2+使PKC结合到膜上，同时膜上瞬间累积的DAG活化PKC，进而使不同细胞中不同底物蛋白的丝氨酸苏氨酸残基磷酸化。DAG作为PIP2水解的暂时性产物很快代谢分解掉（DAG激酶磷酸化成磷脂酸；DAG酯酶水解成单脂酰甘油） 还有另一种DAG生成途径 磷脂酶催化质膜上磷脂酰胆碱断裂生成DAG 长期效应。（3）对离子通道的调控离子通道耦连受体，多亚基组成的受体-离子通道复合物，有信号结合位点，也是离子通道，配体门离子通道、递质门离子通道。可兴奋细胞质膜 4次跨膜，内质网或其他细胞器 6次跨膜。

25、肌细胞质膜上：乙酰胆碱激活的通道运送Na+ Ca2+；-氨基丁酸（GABA）激活的通道 运送Cl-G蛋白相关的：M型乙酰胆碱受体&Gi蛋白耦连：Gi释放G亚基从受体到效应器蛋白，G亚基活化K+通道。Gt蛋白耦连的光受体的活化诱导：cGMP-门控阳离子通道的关闭。通常 暗适应的视杆细胞，高水平cGMP保持cGMP-门控非选择性阳离子通道开放，光吸收，激活视蛋白O*，活化的视蛋白与无活Gt-GDP结合，GDP替换成GTP，Gt游离，结合cGMP磷酸二酯酶（PDE）抑制性亚基结合，PDE活化，亚基与催化性亚基，解离，cGMP水平下降，门控通道关闭。5.RTK-Ras蛋白细胞信号转导。催化性受

26、体：与酶连接的细胞表面受体，均为跨膜蛋白。 五类：1受体酪氨酸激酶2受体丝氨酸/苏氨酸激酶3受体酪氨酸磷酸酯酶4受体鸟苷酸环化酶5酪氨酸蛋白激酶联系的受体受体酪氨酸激酶（RTK），酪氨酸蛋白激酶受体。胞外配体为可溶性/膜结合多肽或蛋白类激素，如神经生长因子（NGF），血小板延伸生长因子（PDGF），成纤维细胞生长因子（FGF），上皮细胞生长因子（EGF）和胰岛素。RTKs主要控制细胞生长、分化（长期作用），非中间代谢。胞外结构域（配体结合位点），疏水跨膜螺旋，胞质结构域（催化位点，具有蛋白酪氨酸激酶活性），多为单体蛋白。配体结合受体（同源或异源）二聚化（单体性配体可和胞外基质带负电的多糖组分肝

27、素表面紧密结合，或二聚体配体，促使受体二聚化；胰岛素受体通常就是二聚化，得令改变）蛋白酪氨酸激酶活性激活（受体构象改变）交叉磷酸化受体胞内段的酪氨酸残基（受体自磷酸化）受体构象进一步改变，利于ATP结合或其他受体结合其他蛋白质底物。酪氨酸残基作为含有SH2结构域的胞内信号蛋白或结合蛋白的结合位点1）接头蛋白结合（前受体SH2区后其他信号分子SH3区）信号分子（如鸟苷酸交换因子GEF）的结合与激活（被接头蛋白）Ras蛋白Raf（丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，又MAPKKK）MAPKKMAPK（motigen-activated protein kinesin）入细胞核转录因子或其他激酶的磷酸化修饰MA

28、PKKK、MAPKK、MAPK均丝氨酸/苏氨酸残基磷酸化后活化，较一般蛋白代谢周转慢，长寿命信号事件。MAPK使许多底物蛋白丝氨酸苏氨酸残基磷酸化，各种转录因子（细胞周期分化相关）或其他激酶Ras蛋白，单体GTP结合蛋白，有GTPase活性，分布胞质侧。鸟苷酸交换因子（GEF）激活。（Ras+GDP）+GEF活化的Ras脱GDP换GTP（GEF脱落）结合GAP（GTP酶活化蛋白）活性猛增水解GTP后失活为（Ras+GDP）2）信号通路中相关酶GTP酶活化蛋白，磷脂酰肌醇代谢相关酶（PKC）、蛋白磷酸酯酶（SyP）、Src类的非受体酪氨酸蛋白激酶6.NO介导的细胞信号转导。NO，自由基性质气体，

29、快速扩散入胞质，到临近靶细胞作用，局部扩散，半寿期230s，后被氧化为硝酸根/亚硝酸根于细胞外液。血管内皮细胞/神经元是NO生成细胞，一氧化氮合酶（NOS）催化精氨酸生成NO，释放多少，作用多少，无储存。胞内受体鸟苷酸环化酶（CG，催化性受体的一类），活性中心Fe2+结合NO，构象改变酶活性，cGMP。血管神经末梢释放乙酰胆碱受体结合G蛋白磷脂酶CIP3胞质Ca2+结合钙调蛋白刺激NOS分解精氨酸为瓜氨酸并释放NONO扩散进临近细胞鸟苷酸环化酶cGMPcGMP依赖的蛋白激酶GPKG活化抑制肌动-肌球蛋白复合物血管平滑肌舒张1. 线粒体的标志酶外膜：单胺氧化酶（外膜初步分解基质将要分解物，氧化氨

30、基酸），膜间隙：腺苷酸激酶（催化ATP分子末端磷酸基团转移到AMP，生成ADP），内膜：色素氧化酶（NADH脱氢酶，琥珀酸脱氢酶，细胞色素C，细胞色素氧化酶，ATP合酶），基质：三羧酸循环酶系；脂肪酸氧化酶系；氨基酸降解酶系；蛋白质和核酸合成的酶系等2. 前导肽的结构特征：2080个氨基酸残基的靶向序列富含带正电荷的碱性氨基酸特别是精氨酸，利于前导肽进入带负电和的线粒体或叶绿体基质。羟氨基酸如丝氨酸含量也较高几乎不含带负电的酸性氨基酸可形成既亲水（一侧）又疏水（一侧）的螺旋结构，利于穿越线粒体双层膜。N末端靶向序列线粒体加工酶和加工增强性蛋白水解被切除或保留膜中，中部锚定膜中保留。3.细胞质基

31、质中合成的线粒体蛋白向线粒体基质跨膜转运过程细胞质基质中合成的前体蛋白结合胞质中Hsp70解折叠（ATP水解供能）N末端基质靶向序列与线粒体外膜上特异受体识别结合在内外膜接触点同时穿过Tom和Tim转位子（Tom复合物中的受体特异性结合后被运送穿过外膜中的转位子进入线粒体膜间隙）结合mHsp70重折叠（ATP水解）Hsp60进一步折叠组装（ATP水解）基质蛋白酶（线粒体加工酶和加工增强型酶）切除前导肽1. 比较糙面内质网和光面内质网的形态结构与功能。 葡萄糖-6-磷酸酶是ER的标志酶形态：形态上多由平行排列的扁囊构成，核糖体以多聚体的形式附着在内质网膜上分布：在分泌活动旺盛的细胞中，糙面内质网

32、特别丰富（分泌消化酶的胰腺外分泌细胞，分泌抗体的浆细胞，分泌甲状腺球蛋白的甲状腺滤泡上皮细胞）；分化完善的细胞，糙面内质网发达；未成熟，未分化好的细胞，糙面内质网则不发达（干细胞；胚胎细胞；各种母细胞；培养细胞）功能：蛋白质的合成 分泌蛋白质 膜整合蛋白质；蛋白质的糖基化修饰新生多肽的折叠与组装 内质网腔非还原性环境 蛋白二硫键异构酶(protein disulfide isomerase, PDI)切断二硫键，形成最低自由能的蛋白构象，帮助正确折叠。形态：形态上多为分枝的小管组成的网状结构；膜表面无核糖体附着；Asn分布：在一些细胞中光面内质网非常丰富（肌细胞中光面内质网以肌质网的形式存在；

33、分泌固醇类激素的细胞；汗腺细胞；胃壁细胞）功能：脂质的合成与运输；糖原代谢；解毒作用；钙的储存和释放；水和电解质代谢；胆汁生成2. 蛋白质的糖基化过程（N-连接的糖基化）。天冬酰胺（Asn）残基的氨基（-NH2）与N-乙酰葡糖胺的寡糖链共价结合形成的糖蛋白；糖基化位点：Asn-X-Ser/Thr 寡糖链2 GlcNAc: N-乙酰葡糖胺 9 Man: D-甘露糖 3 Glc: 葡萄糖 共14个残基糖基化过程开始于内质网腔，完成于高尔基体。伴随多肽合成同步，寡糖链插在内质网腔面膜内的磷酸多萜醇上，相关氨基酸残基出现时，膜上糖基转移酶，将寡糖链转移到相应天冬氨酰残基上，转移后，一个D-甘露糖（内质

34、网甘露糖苷酶）和3个葡萄糖（内质网葡萄糖苷酶）很快被切除。3. 光面内质网上脂质的合成和转运过程。质膜和内膜系统的膜脂，包括磷脂和胆固醇等，大部分在光面内质网合成。合成的主要是磷脂酰胆碱(PC)。第一步：在酰基转移酶作用下，将2 脂酰CoA和1 甘油-3-磷酸缩合成磷脂酸，使膜的面积增加。第二步：在磷酸酶的作用下，脱去磷酸基团，形成二酰甘油（DAG）。第三步：在胆碱磷酸转移酶的作用下，二酰甘油与1 CDP-胆碱（胞苷二磷酸胆碱）反应生成PC。合成的磷脂几分钟后由胞质侧转向内质网腔面（转位酶，对含丝氨酸、乙醇胺、肌醇的磷脂转位能力强），磷脂酰胆碱更容易到腔面。转运：出芽方式到高尔基体、溶酶体、质

35、膜；水溶性载体蛋白方式，磷脂转换蛋白（PEP）。PEP与磷脂结合成水溶性复合物，细胞质基质内自由扩散，遇到靶膜，释放磷脂，安插膜上 PEP识别特异性。4. 为什么说高尔基体是有极性的细胞器，如何设计实验证明其生化极性？在细胞中往往有较为恒定的位置和方向，物质从高尔基体的一侧进入，另一侧输出，因此每层囊膜也各不相同。近细胞核一侧 弯曲凸出，顺面 形成面；面向胞质，凹面 反面 成熟面形态：扁平膜囊的顺面膜较薄，近似内质网膜，囊腔小而窄，一般朝向细胞核；随着顺面向反面过渡，膜也逐渐加厚，至反面膜与质膜近似；从发生和分化的角度看，扁平膜囊可看作为内质网膜和质膜的中间分化阶段。化学组成：膜脂的种类和数量

36、介于质膜和内质网膜之间；反面的膜较顺面的膜含有更多的酶，能促使分泌物的浓缩、成熟；溶酶体的酶就是在反面的囊泡中浓缩的，表明溶酶体就是在此区域装配的。从顺面到反面，不同的膜囊含有不同的酶：顺面高尔基体管网状结构(CGN)含有磷酸转移酶，它能催化磷酸基团加到溶酶体酶的寡糖链上；顺面膜囊及中间膜囊含有甘露糖苷酶、N-乙酰葡糖胺基转移酶，剪切甘露糖和加上N-乙酰葡糖胺的作用；反面膜囊含有半乳糖基转移酶，具有加上半乳糖（galactose, Gal）的作用；反面高尔基体管网状结构(TGN)含有唾液酸基转移酶，具有加唾液酸（NANA）的作用。实验证实：组织化学染色技术。嗜锇反应 锇酸浸染 顺面囊膜特异染色

37、；烟酰胺腺嘌呤二核苷磷酸酶（NADP酶）或甘露糖酶的细胞化学反应，中间几层囊膜；焦磷酸硫胺素酶（TPP酶）的细胞化学反应，特异显示反面12层囊膜；胞嘧啶单核苷酸酶（CMP酶，也是溶酶体标志酶）或核苷酸二磷酸酶的细胞化学反应，近反面一些囊状管状结构；高尔基体功能：参与细胞的分泌活动；蛋白质的糖基化及其修饰；蛋白酶的水解和其它加工过程（剪切得活性，一前体多种活性肽，含不同信号序列得不同产物；不同细胞不同加工方式）5. 溶酶体酶的形成和转运过程。溶酶体膜特性：有H+质子泵：（借助水解ATP释放出的能量将H+泵入溶酶体内）保持溶酶体基质内的酸性微环境；多种载体蛋白，将消化水解的产物运出溶酶体；膜蛋白高

38、度糖基化，有利于防止自身膜蛋白的降解。酸性水解酶；pH值3.06.0，最佳pH值为5.0。溶酶体酶糙面内质网合成并N-连接糖基化修饰，到高尔基体，顺面 甘露糖残基磷酸化成M6P，结合高尔基体反面囊膜和TGN上M6P受体，区分浓缩，高尔基体出芽形成初级溶酶体；与吞噬泡、晚期胞内体或自噬泡融合形成次级溶酶体（异噬溶酶体、自噬溶酶体残余体）；完成消化过程后，一部分膜又可通过出芽、形成小泡，小泡定向转运与质膜融合，返回至细胞表面；还有一部分可返回至高尔基体。功能：细胞内消化作用：异体吞噬作用自体吞噬作用 自溶作用（溶酶体破裂，细胞自身溶解，蝌蚪尾巴消失，精子顶体反应） 粒溶作用（细胞内营养颗粒分解）防

39、御作用 （外源性有害因子）每个溶酶体水解酶分子上含特异信号斑，信号斑被CGN磷酸转移酶识别；N-乙酰葡萄糖胺磷酸转移酶催化，磷酸化的N-乙酰葡萄糖胺连接在甘露糖残基上；磷酸葡糖苷酶作用下，乙酰葡萄糖胺剪切，磷酸基团留在甘露糖基上形成M6P（甘露糖-6-磷酸）。6. 内质网、高尔基体以及溶酶体的标志酶。葡萄糖-6-磷酸酶；参与糖蛋白生物合成的糖基转移酶，参与糖脂合成的磺化(硫代)和糖基转移酶，磷酸转移酶，甘露糖苷酶、N-乙酰葡萄糖胺转移酶，半乳糖基转移酶，唾液酸基转移酶；酸性磷酸酶1. 微丝的结构、组装及其功能。结构：肌动蛋白(Actin)组成的直径为7nm的细胞骨架纤维，肌细胞中actin占1

40、0%其余细胞15%.单体球型分子，碟状，称G-actin，有极性，内含缺口，ATP结合位点和Mg2+结合位点。多聚actin成丝，称为F-actin，双股螺旋状，直径7nm，螺距36nm。分布肌细胞 横纹、心肌 成束排列成肌原纤维，微绒毛中微丝束；细胞质中应力纤维；迁移细胞前缘的伪足；细胞分裂时的收缩环。组装：actin单体有极性，有缺口的为负 另一端为正，装配时首尾相接，所以F-actin具有方向性。三个步骤：成核反应：G-actin慢慢聚合成短的不稳定的寡聚体，过程较缓慢，到一定长度（34个）既可作为“种子”或“核”纤维延长：快速地从短纤维两端添加上去，游离的G-actin浓度下降，直到平

41、衡。稳定期：肌动蛋白亚基的组装和去组装达到平衡状态，微丝长度保持不变。影响组装的条件：高ATP，K+ Na+ Mg2+ 趋向组装；高Ca2+，低Na+，K+趋于去组装。ATP-actin对微丝末端亲和力高，ADP-actin低，易脱落，当组装快于ATP水解，则末端形成ATP帽，微丝具有较高稳定性。两个末端生长速度不同 +快-慢510倍，ATP决定。踏车现象：装配时添加速率等于脱落速率，净长未改变的现象。功能： 胞内运输功能，作为分子马达物质运输的轨道，肌球蛋白I，将小泡于微丝上从到+运输，或尾部和质膜结合，头部结合微丝，牵引运动。运输小泡、运输微丝；应力纤维：广泛存在于真核细胞，外加肌球蛋白I

42、I，原肌球蛋白，-辅肌动蛋白，微丝平行排列，具收缩功能，细胞形态发生、分化、组织形成有重要作用，介导胞间或细胞基质间黏着；微绒毛：一束纤维状肌动蛋白稳定，无收缩功能，常在具吸收功能组织表面；细胞变行运动中形成伪足：微丝生长，细胞表面突出，形成伪足、伪足基质接触，成黏着斑、肌球蛋白作用下微丝滑动，细胞以黏着斑位置点前移、解出后方黏着点；参与胞质分裂：收缩环，反相平行微丝+myosinII，有丝分裂后期；肌细胞收缩。2. 微管的结构、组装及其功能。结构：13条原纤维，中空管状结构，直径2225nm，每条 二聚体线性排列而成，均有GTP结合位点，不可交换，可交换、相错1nm 接缝、可装配成单管、二联

43、关（纤毛、鞭毛）三联管（中心粒、基体）组装：微观组织中心（MTOC），间期 中心体（动态）分裂期 有丝分裂纺锤极（动态）鞭毛纤毛 基体（永久）中心体：细胞中心，动物细胞微管一般延伸处，相互垂直的中心粒（9组*3），召集无定形的外周物质（PCM）体外组装有成核与延长过程，成核阶段是微管组装的限速步骤。1 亚基形成纵向二聚体，二聚体纵向聚合成一条原纤维；2侧面增加二聚体扩展为弯曲片状结构；3加至13根即合拢，两端延长组装先一条原纤维，再向侧面延伸合拢，两段延长，存在踏车现象，以及类似微丝的GTP帽稳定微管。体内此消彼长，结合段固定，组装去组装均发生在正极，生长始于PCM的微管蛋白，以环状结构存在于

44、微管组织中心。秋水仙素阻断组装，紫杉醇阻断解聚。为行使正常的微管功能，微管处于动态的组装和去组装状态是重要的功能：维持细胞形态（内质网、高尔基体分布）；细胞内物质的运输；纺锤体与染色体运动。3. 肌细胞的结构及其收缩运动。肌肉肌纤维100n肌原纤维粗肌丝 肌球蛋白+细肌丝 肌动蛋白 原肌球蛋白 肌钙蛋白 每根肌原纤维由称为肌节的收缩单元呈线性重复排列而成，粗肌丝肌球蛋白突出的头部可与细肌丝肌动蛋白结合构成连接两者的横桥。原肌球蛋白，与actin结合，通常阻挡actin与myosin结合位点，调节两者结合作用。肌钙蛋白，三亚基，Tn-C 结合Ca2+、TN-T 亲原肌球蛋白，Tn-I，抑制肌球蛋

45、白头部ATPase活性。肌丝滑动模型：动作电位肌质网Ca2+电位门通道开启肌浆Ca2+肌钙蛋白Tn-C结合Ca2+Tn-T使原肌球蛋白变构位移暴露actin-myosin结合位点（肌球蛋白头部与肌动蛋白结合）myosin结合ATP，和肌动蛋分离ATP水解，两者弱结合Pi释放，两者强结合，头部向微丝负极弯曲，引起细丝向M线移动ATP结合. 4. 分子马达可以分为哪几种类型？举一例说明其结构要点。依赖于微管的驱动蛋白 运载膜性细胞器由向+（大多数头部在N端的），两条重链，两条轻链。重链头部 ATP结合位点和微管结合位点，中部杆状，重链尾部和轻链构成扇形尾部。步行模型1ATP16nm尺蠖模型 1AT

46、P8nm后位结合ATPATP水解后位转到前面，释放ADP和Pi依赖于微管的胞质动力蛋白，马达结构域ATP结合位点，微管结合位点，23条重链，多条轻链，中间链。依赖于微丝的肌球蛋白，肌球蛋白I II V 利用ATP产生机械能，头部具ATP酶活力，趋正极。头部结构域最保守，含肌动蛋白、ATP结合位点，产生力；颈部结构域，调节轻链，调节头部活性；尾部结构域，尾部膜结合还是同其他尾部结合。细胞核功能 复制分裂 世代遗传；基因时序表达 控制分化 发育 生命活动1. 核被膜的结构组成及其功能双层核膜 外核膜和糙面内质网延续，附核糖体，与细胞骨架相连，维持细胞核形态，特有蛋白（核纤层蛋白B）内核膜，核周间隙

47、与内质网腔贯通，又核周池，内外核膜相接形成核孔，有核孔复合体，下有核纤层，联系胞质中间丝，支撑核膜。功能：构成核-质之间的天然选择性屏障，将细胞分为两大结构功能区，DNA转录复制和蛋白质翻译独立 避免核质干扰，保护DNA；调控核-质之间的物质交换和信息交流。2. 核孔复合体的结构及其功能胞质环 核孔边缘胞质侧，外环，8条短纤维；核质环，核孔边缘核质侧，内环，8条细长纤维，末端8颗粒构成小环，核篮结构；辐，核孔边缘伸向中心，八重对称，柱状亚单位，连接内外环 支撑作用、腔内亚单位，接触核膜伸入核周池、环带亚单位，中心部位，8颗粒形成核质交换的通道；栓，中央栓，颗粒、棒状，交换中起作用，或只是被转运

48、物质。功能：双向交换 蛋白质进入核，RNA 核糖核蛋白颗粒RNP出核；两种运输方式：被动扩散，主动运输。被动扩散：小分子自由 速率和分子大小反比，有的有NLS序列或结合有NLS序列蛋白，主动，有的结合大分子，胞内骨架等不溶性分子，不能进。主动运输：合成DNA 大量组蛋白进入；生长旺盛，大量核糖体小亚基出核。高度选择性，双向性：颗粒大小限制，限制可调节；需ATP，耗能过程，饱和动力学特征；具双向性，核输入和核输出，有的甚至多次跨膜。3. 核小体的结构要点及其实验证据每个核小体单位包括200bp左右的DNA超螺旋和一个组蛋白八聚体以及一个分子的组蛋白H1。组蛋白八聚体构成核小体的盘状核心颗粒，两个

49、相邻核小体之间以连接DNA相连，典型长度60bp，不同物种变化值为080bp不等。146bp绕（H3+H4）*2+（H2A+H2B）*2 ）核心蛋白1.75圈 H1结合20bp额外DNA，锁住核小体进出端，稳定作用，组蛋白与DNA之间的相互作用主要是结构性的，基本不依赖于核苷酸的特异序列，核小体沿DNA的定位受不同因素的影响。实验证据 温和方法裂解细胞核，染色质铺展在电镜铜网上，未染色，30nm纤丝，弱盐溶液解聚，一系列核小体串珠样结构；非特异性微球菌核酸酶处理染色质和裸露DNA，蔗糖梯度离心，琼脂糖凝胶电泳，前者形成200bp整数倍单位片段，后者随机大小片段。X射线衍射，中子散射，电镜三维重

50、建技术，核小体颗粒结构直径11nm 6.0nm高，二分对称；SV40微小染色体分析，SV40病毒感染细胞，病毒DNA与宿主组蛋白结合，形成串珠状微小染色体。4. DNA到染色体的包装过程。DNA为什么要包装成染色质？DNA+2（H3 H4）+2（H2A H2B），H4乙酰化ATP创建规则间距，组蛋白去乙酰化核小体 6个成螺线管结构超螺线圈ABZ染色单体为什么要包装？一定程度上压缩空间，使大部分DNA处于休眠状态，便于时序调控表达？中期染色体结构 着丝粒(centromere) 次缢痕(secondary constriction) 核仁组织区(nucleolar organizing regi

51、on, NOR) 随体(satellite) 端粒(telomere) 5. 核仁的结构及其功能纤维中心FC 被致密纤维包围 圆形结构，主要为RNA聚合酶和rDNA，这些rDNA是裸露的分子 1个或多个致密纤维组分 环形或半月形 包围FC 致密细纤维构成，通常见不到颗粒 rDNA转录活跃区FCDFC交界处。颗粒组分 DFC外侧至核仁边缘 核仁主要结构 核糖核蛋白（RNP）颗粒组成 核糖体亚单位前体颗粒FC rDNA的储存位点 FC-DFC交界 rRNA转录 DFC-GC 初始rRNA的加工GC rRNA与核糖体蛋白组装核糖体亚基，为核糖体亚基的成熟和储存位点。核仁功能：与核糖体的生物发生相关

52、是一个向量过程 从核仁纤维中心开始, 再向颗粒组分延续。这一过程包括rRNA的合成（rDNA的转录）、加工和核糖体亚单位的组装。6. 用非特异性核酸酶处理染色质和裸露DNA，结果有何不同？为什么？200bp整数倍片段 随机片段 组蛋白阻止酶接近，保护DNA不被核酸酶剪切。1.核糖体的结构组成及其功能？颗粒状 无膜结构 直径2530nm。蛋白质（r蛋白，40%），核糖体表面；rRNA（60%），核糖体内部；两者非共价结合。大小两个亚基60s 40s 核糖体蛋白 为tRNA提供的A P E结合位点 mRNA结合位点。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.蛋白质分选的基

53、本途径(翻译后转运途径和共翻译转运途径)？翻译后转运途径：在细胞质基质游离核糖体上完成多肽链的合成，然后转运至膜围绕的细胞器，如线粒体、过氧化物酶体及细胞核，或者成为细胞质基质的可溶性驻留蛋白和支架蛋白。共翻译转运途径：蛋白质合成在游离核糖体上起始之后由信号肽引导转移至糙面内质网，然后新生肽边合成边转入糙面内质网中，再经高尔基体加工包装运至溶酶体、细胞质膜或分泌到细胞外，内质网与高尔基体本身的蛋白质分选也是通过这个途径完成的。3. 什么是核酶？有哪些实验证据表明肽酰转移酶是rRNA，而不是蛋白质？具有催化作用的（如肽酰转移酶活性）RNA分子。Noller实验：50S大亚基用蛋白酶K、SDS以及

54、苯酚去掉与23S rRNA结合的r蛋白，23S rRNA仍具有肽酰转移酶活性；用对肽酰转移酶敏感的抗生素或Rnase处理均可抑制酶活性; 但用阻断蛋白质合成的其他抑制剂处理没有作用。2000年，耶鲁大学研究组在核糖体晶体图谱中定位了肽酰转移酶位点，发现组成该位点的成分全是rRNA。此前：E.coli很多r蛋白缺失对酶活性没有全或无的影响；抗蛋白质合成突变株突变的是rRNA非r蛋白质；rRNA比r蛋白进化上更保守。4.什么是多聚核糖体？以多聚核糖体的形式行使蛋白质翻译功能的生物学意义是什么？核糖体在合成蛋白质时，由多个甚至几十个核糖体串联在一条mRNA分子上高效地进行肽链合成。这种具有特殊功能与

55、形态结构的核糖体与mRNA的聚合体成为多聚核糖体。mRNA越长，结合的核糖体越多。各种多肽，单位时间内所合成的多肽分子数目都大体相等；对mRNA的利用及对其浓度的调控更为经济和有效。5. 核糖体上蛋白质的翻译过程？initiation 30S小亚基与mRNA的结合 于起始密码子AUG，上游510位SD序列其与小亚基16S rRNA的3端互补/真核从5甲基化帽一直扫描到AUG；第一个氨酰tRNA-met进入核糖体与小亚基结合，识别AUG，占据P位点；大亚基与起始复合物结合，形成完整的核糖体mRNA起始复合物。elongation 第二个氨酰tRNA占据A位点；大亚基催化肽键的形成；二肽转移到A位

56、点tRNA上，核糖体从5到3移动，P位点tRNA进入E位点，A位点tRNA进入P位点（延伸因子促进转位过程发生。）；脱氨酰-tRNA离开核糖体位点。1. 细胞周期各时相的主要变化是什么？G1 细胞生长和DNA合成准备时期，细胞合成生长所需要的蛋白质、糖类、脂质等，但不合成DNA，细胞体积增大，中心体复制在G1期末，存在DNA合成限制点或检测点（生长因子（非）依赖性阶段）。S DNA合成期 DNA复制 组蛋白和非组蛋白合成 核小体组装；一对中心体，但二者不分开G2有丝分裂的准备期 合成一定数量的蛋白质和RNA分子，主要有：卵细胞促成熟因子（MPF） 合成M期组装纺锤体所需的微管蛋白，中心体在G2

57、期逐渐长大，并开始向细胞两极分离，G2期检测点：DNA是否完成复制、DNA损伤是否得以修复M 细胞分裂期，指细胞分裂开始到分裂成两个子细胞的过程；染色体高度螺旋化，遗传物质均等分配，形成2个子细胞；两种方式，即有丝分裂(mitosis)和减数分裂(meiosis)；存在纺锤体组装检验点，监视染色体是否排列在赤道板2. 简述细胞有丝分裂的过程。前期 染色质开始浓缩形成有丝分裂染色体；前期末，染色体主缢痕部位形成一种蛋白复合物称为动粒(kinetochore)中心体与周围的微管组成星体，星体向细胞两极运动；Golgi体、ER等细胞器解体，形成小膜泡。前中期 由核膜解体到染色体排列到赤道面。核膜破裂、核仁消失，核纤层解体。 纺锤体微管与染色体的动粒结合，捕捉住染色体。每个已复制的染色体有两个动粒，朝相反方向形成三种类型的微管 星体 动粒 极微管。中期 所有染色体排列到赤道面上，标志着细胞分裂已进入中期。后期 排列在赤道面上的染色体的姐妹染色单体相互分离，形成子代染色体，并分别向两极运动末期 染色单体到达两极 子核的形成：到