细胞生物学简答题归纳

简答题及知识点归纳第一章简述细胞生物学创立的几个重要时期：细胞学创立时期（1665~1875）：以形态描述为主的生物科学时期细胞学经典时期（1875~1900）：在显微镜下的形态描述——对细胞认识的鼎盛时期。实验细胞学时期（1900~20世纪中叶）：细胞与各门学科的交融与汇合亚显微结构和分子水平的细胞生物学时期（20世纪中叶至今）第二章为什么说细胞是生物活动的基本单位：①是构成有机体的基本单位②是代谢与功能的基本单位③是有机生长发育的基础④是遗传的基本单位，具有发育的全能性。⑤没有细胞就没有完整的生命细胞的共同结构：①具有生物膜结构②具有DNA和RNA两种核酸③具有蛋白质合成机器④具有细胞质基质细胞的共同特点：细胞有共同的结构②细胞能够自我复制③细胞具有应激性④细胞的高度复杂性⑤细胞的自我调控能力⑥细胞获得并利用能量原核细胞的特点：①体积较小，结构简单②由细胞膜包绕③胞质内含有拟核④唯一的细胞器是核糖体⑤质膜外有坚韧的细胞壁水的存在方式：①结合水②游离水水的功能：①在细胞中及时反应物也是溶剂②调节温度③参加酶反应④参与物质代谢⑤质膜外有坚韧的细胞壁。无机盐的作用：①维持细胞内酸碱平衡和调节渗透压，保障细胞正常生命活动②与蛋白质结合成具有特定功能的结合蛋白，参与细胞的生命活动。③作为酶反应的辅助因子四大类有机物：多糖；磷脂；蛋白质；核酸糖类分子的组成形式：寡糖；单糖；二糖；多糖脂类物质的分类及作用：①脂肪酸：营养和构成细胞的结构②中性脂肪（如甘油三酯）：能源物质/蜡③磷脂：分为甘油磷脂和鞘磷脂两大类，是构成生物膜的基本成分，是许多代谢途径的参与者④糖脂：是构成细胞膜的成分，与细胞的识别和表面抗原性有关⑤萜类和类固醇类：胆固醇是构成细胞膜的成分钠钾泵工作原理：①刺激ATP水解，蛋白质结构改变②Na+由内到外（Na+外流）③K+结合位点朝向细胞表面，去磷酸化导致蛋白质构型再次变化④K+由外到内（K+内流）⑤蛋白质构型恢复原状第四章细胞膜的功能：包围细胞，是细胞与外界环境的界限选择性的物质运输（代谢底物的输入与代谢产物的排除）提供细胞识别位点，并完成细胞内外信息的跨膜传递为多种没提供结合位点，是没出反应高效而有序的进行介导细胞与细胞，细胞与基质之间的连接。参与形成具有不同拱门的细胞表面特化结构参加细胞运动细胞膜的化学组成；脂类：排列成5nm后的连续双分子层，是膜的基本骨架蛋白质：通过非共价键与脂双分子层结合，执行膜的各种功能糖类：通过共价键与脂类和蛋白质结合，组成糖脂或糖蛋白水、无机盐和少量的金属离子膜脂：①膜脂的种类：磷脂、胆固醇、糖脂膜脂的性质：流动性、不对称性膜脂分子都是兼性分子。在水溶液中的存在状态：Ⅰ.球状的胶态分子团Ⅱ.脂质双分子层——自我组装和自我修复。磷脂分子的种类：①甘油磷脂：磷脂酰胆碱（卵磷脂）；PC磷脂酰丝氨酸；PS磷脂酰乙醇胺（脑磷脂）；PE磷脂酰肌醇；PI双磷脂酰甘油（心磷脂）；DPG②鞘磷脂磷脂分子的运动形式：侧向扩散运动：同意平面上相邻的磷脂分子交换位置。旋转运动：围绕与膜平面垂直的轴进行快速旋转。摆动运动：围绕与膜平面垂直的轴进行左右摆动。伸缩震荡运动：脂肪酸链进行伸缩震荡运动。翻转运动：膜脂分子从脂双子层的一层翻转到另一层。旋转异构化运动：脂肪酸围绕C-C键旋转，反式构象和歪扭式构象。糖脂：是一个或多个糖残基与鞘氨醇的羟基通过糖苷酸结合的双亲性分子，是含糖而不含磷脂的脂类。糖脂的特点：①糖脂是两性分子②含糖而不含磷酸③糖侧链存在于非细胞质侧④含量：2％~10％胆固醇的功能：调节脂双层流动性：抵抗应温度的改变而引起的膜相变。降低水溶性物质的通透性。提高脂双层的力学稳定性。生物膜的特性：组成：根据不同酶的作用性质将其分为三类氧化酶类：利用氢将O2还原成H2O2过氧化氢酶类（标志酶）：将H2O2分解成和H2O和O2过氧化氢物酶类：作用于过氧化氢酶相同功能：调节细胞的氧张力解毒作用：H2O2在细胞中积累，有毒害作用，过氧化物酶体具有解毒作用。分解脂肪酸等高能分子（直接接向细胞提供能量）第六章分子伴侣协助的核编码蛋白质向线粒体基质转运的过程。前体蛋白在线粒体外去折叠，与受体结合。多肽链穿越线粒体内膜多肽链在线粒体基质内重新折叠，基质导入序列被切除，形成成熟的线粒体基质蛋白。ATP合酶复合体的结构：由头部、柄部和基片3部分组成，头部成球形，直径约8~9nm，柄部直径约为4nm,长4.5~5nm；头部与柄部相连凸出在内膜表面，柄部则与嵌入内膜的基片相连。第七章微管的类型及各类型微管的结构与分布部位。微管在细胞中有三中存在形式：单管、二联管和三联管单管：由13根原纤维组成，是细胞中常见的形式，但结构不稳定。二联管：由A,B两个单管组成，A管有13根原纤维，B管有10根原纤维，与A管公用3根原纤维，主要分布于1纤毛和鞭毛内三联管：由A,B,C三个单管组成，A管有13根原纤维，B,C各有10根原纤维，主要分布于中心粒、鞭毛和纤毛的基体中。纤毛和鞭毛的结构及运动机制。结构基本相同，在电镜下都可见9+2结构，中间有两条单管被称为中间微管，周围有9组二联微管。其运动机制一般用微管滑动模型解释：动力蛋白头部与相邻微管的B微管接触，促进动力蛋白结合的ATP水解，并释放ADP和Pi，改变了A微管动力蛋白头部的构象，促进头部朝向相邻二联管的正极滑动，使相邻二联管之间产生弯曲力。新的ATP结合，促使动力蛋白头部与相邻B管脱离。ATP水解，其释放出的能量使动力蛋白头部的角度复原。带有水解产物的动力蛋白头部与相邻二联管的另一个位点结合，开始下一个循环。微管的功能微管构成细胞内的网状支架，支持和维持细胞的形态。微管参与中心粒、纤毛和鞭毛的形成。参与细胞内物质运输。维持细胞内细胞器的定位和分布参与染色体的运动，调节细胞分裂。eq\o\ac(○,6)参与细胞内信号传导。微丝的功能构成细胞的支架并维持细胞的形态②参与细胞运动③参与细胞分裂④参与肌肉收缩⑤参与细胞内物质运输⑥参与细胞内信号传递中间纤维的功能①在细胞内形成一个完整的网状骨架系统②为细胞提供机械强度支持③参与细胞连接④参与细胞内信息传递与物质运输⑤维持细胞核膜稳定⑥参与细胞分化细胞分裂与细胞周期第八章核孔复合体的结构和功能：结构：由胞质环，核质环，辐，中央栓构成。功能：核孔复合体介导核—质间的物质交换，核—质间的物质交换的双向选择性亲水通道（是一种特殊的跨膜转运蛋白复合体），核—质间的物质转运课通过主动运输和被动运输两种方式进行。（其双向介导性表现在既介导蛋白质的入核转运，又介导RNA、核糖体蛋白质颗粒的出核转运）核纤层的结构和功能：结构：形态结构普遍存在于间期细胞中，是位于内层核膜下地纤维蛋白片或纤维网络，分布于内层核膜和染色体之间，厚度约30～100nm，可支持核膜，并于染色质及核骨架相连。功能：Ⅰ.核纤层在细胞核中起支架作用；Ⅱ.核纤层与核膜重建及染色质凝聚关系密切；Ⅲ.核纤层参与了细胞核构建和DNA复制。染色质与染色体在概念上的差异：存在时期不同：染色质是间期细胞遗传物质的存在形式，而染色体是细胞在有丝分裂或减数分裂过程中的存在形式。组成成分不同：染色质由DNA、组蛋白、非组蛋白及少量RNA等构成的细丝状复合结构，而染色体由染色质复制后反复缠绕凝聚而成的条状或棒状结构。染色质DNA的三类功能序列及作用：端粒（telomere）序列：维持DNA分子两末端复制的完整性，维持染色体的稳定性（端粒DNA还可能一细胞寿命及癌变等有关）着丝粒（centromere）序列：是复制完成的两姐妹染色单体的链接部位，在分裂中期，与纺锤丝相连，使复制后的染色体平均分配到两个子细胞中。复制源（replicationorigin）序列：是细胞进行DNA复制的起始点，维持染色体在时代遗传中的连续性。常染色质与异染色质的区别：常染色质为间期核内碱性染料染色时着色较浅，螺旋化程度较低，处于伸展状态的染色质细丝，含有基因转录的活跃部位。分布：多位于核中央。异染色质：间期核中处于萎缩状态，结构致密，无转录活性，用碱性染料染色时着色较深的染色质部分。分布：多位于核周接近核膜处。什么是核小体？简述核小体结构模型（要点）：核小体（nucleosome）是染色体的基本结构单位，由200bp左右的DNA分子及一个组蛋白八聚体构成的圆盘状颗粒。核小体结构要点：每个核小体蛋白由核小体蛋白H2A、H2B、H3和H4各两分子组成（形成）八聚体，即核小体的盘状核心结构，146bp的DNA分子盘绕组蛋白八聚体（蛋白质核心）1.75圈，形成核小体（核小体核心颗粒：每个核小体含有一个核小体核心颗粒，核小体核心颗粒之间通过60bp左右的链接DNA相连。）两个相邻核小体（核小体核心颗粒）之间以连接DNA相连，典型长度为60bp，一分子组蛋白H1结合于连接DNA，位于缠绕组蛋白八聚体的DNA双链的进出端，起稳定核小体的作用。核小体串珠的形成使DNA分子压缩了约7倍。试述染色质包装的多级螺旋化模型：一级结构——核小体；二级结构——螺线管（30nm染色质纤维）；三级结构——超螺线管（supersolenoid）:白螺线管进一步螺旋化形成的圆筒状结构；四级结构——染色单体（chromatid）:超螺线管进一步螺旋化折叠形成。动粒与着丝粒有和不同？动粒是由着丝粒结合蛋白在有丝分裂间期特别装配起来的，附着于主缢痕外侧的圆盘状结构，内侧与着丝粒结合，外侧与动粒微管结合。什么是端粒？简述端粒的作用（生物学意义）。是指染色体末端的特化部位，由富含鸟嘌呤核苷酸（G）的端粒DNA和蛋白质构成。生物意义：维持染色体的稳定性与完整性，参与染色体在核内的空间排布及同源染色体的正确配对。核仁的结构和功能：结构：①核仁的化学组成：核仁的主要化学组成为RNA、（少量）DNA、蛋白质和酶类等。蛋白质占80％，核酸部分主要是rRNA基因及其转录产物核仁的形态结构：核仁无膜包裹（由多种成分构成一种大网络结构）电镜下可见三个特征性区域：纤维中心（fibrillarcenter；FC）；致密纤维组分（densefibrillarcomponent,DFC）;颗粒组分（granularcomponent,GC）.功能：①核仁是rRNA基因转录和加工的场所：Ⅰ.rRNA基因转录；Ⅱ.rRNA加工②rRNA与核糖体蛋白在核仁内组装成核糖体的大、小亚基。简述G1期主要特点：RNA的合成活跃：RNA聚合酶活性升高，产生rRNA,tRNA,mRNA蛋白质合成活跃：合成(S期)DNA复制起始与延伸所需的酶类(如DNA聚合酶)、G1期向S期转换过程中其重要作用的一些蛋白质(如细胞周期蛋白)蛋白质磷酸化细胞膜对物质的转运作用加强细胞体积显著增大，在G1期晚期(G1期与S期之间)有一个限制点(restrictionpoint)(Rpoint),G1期细胞一旦通过此点，便能完成随后的细胞周期进程(进入S期)，完成细胞周期；蛋白质的磷酸化：组蛋白、非组蛋白及某些蛋白激酶发生磷酸化；细胞膜对物质的转运作用加强:对氨基酸、核苷酸、葡萄糖等小分子营养物质摄入量增加，对一些可能参与G1期向S期转换调控物质的转运也增加。有丝分裂器的组成和作用：组成：染色体、星体、中心粒及纺锤体；作用：对于中期以后发生的染色体分离、染色体向两极的移动及平均分配到子代细胞等活动有关键作用。细胞周期包括哪些时期 核分裂（nucleardivision）分裂期（mitosis，M期） 细胞质分裂（cytokinesis）细胞周期（cellcycle）G1期（DNA合成前期）分裂间期（G1,S,G2）（interphase）S期（DNA合成期） G2期（DNA合成后期）56．分裂间期包括哪些时期，各时期的主要特点?分裂间期包括：G1期S期G2期；各个时期的特点：G1期：①RNA的合成活跃②蛋白质合成活跃③蛋白质的磷酸化④细胞膜对物质的转运作用加强；S期：①进行大量的DNA复制②合成组蛋白及非组蛋白③组蛋白持续磷酸化④中心粒的复制G2期：①大量合成RNA、ATP及一些与M期结构功能有关的蛋白质（如微管蛋白、成熟促进因子等）。②（已复制）中心粒的体积逐渐增大，开始分离，并移向细胞两级。57.细胞周期是什么？如何划分？划分的依据是什么？细胞周期（cellcycle）：从上次细胞分裂结束后到下次分裂结束所经历规律性变化称为一个细胞周期。根据哺乳动物和人等高等生物细胞周期可划分为分裂期（M）和分裂间期；根据DNA合成情况分裂间期又分为G1,S,G2期。细胞增殖周期划分的主要依据是DNA含量周期性变化。58.有丝分裂包括哪些时期，各时期的主要特点是什么？包括：前期，中期，后期，末期。细胞变化的主要特征：⑴前期（prophase）：①染色质凝聚②分裂极确定③核仁缩小以及纺锤体形成。⑵中期(metaphase)：①染色体达到最大程度的凝聚②并非随机低排列在细胞中央的道面上。⑶后期(anaphase)：姐妹染色单体分离（现称作子染色体）并移向细胞的两级。⑷末期(telophase)：子代细胞的核重新形成，胞质分裂。59.简述减数分裂的意义。①对于维持生物世代遗传的稳定性有重要意义。②保证的有性生殖的生物上下代在染色体数目上得恒定。构成了生物变异及选择性的基础使生殖细胞呈现出遗传上的选择性，生物后代变异增大，对环境的适应力增强。第十一章60.什么是DNA甲基化？甲基化的DNA有什么结构特征？DNA甲基化对真核细胞基因表达调控的作用及其作用方式如何？概念：在（DNA）甲基转移酶的催化下，DNA分子中得胞嘧啶课转变为5-甲基胞嘧啶（包括在胞嘧啶环的碳5号位置（5’-C）上，加入甲基团），这称为DNA甲基化。结构特征：是在哺乳动物等脊椎动物中存在的GC二核苷酸结构中一般在5’-C位点的甲基化，这样的CG重复常形成CG岛，CG岛由常位于转录调控区（或附近）。作用及作用方式：DNA的甲基化位点阻碍转录因子的结合，甲基化程度越高，DNA转录活性越低。61.简述DNA甲基化导致基因失活（或沉默）的可能机制。①甲基化直接干扰转录因子与（DNA）启动子中特定的结合位点的结合（识别/抑制转录）；②特异的转录抑制因子直接与甲基化DNA结合（抑制转录）；③染色质结构的改变。62.以眼的发生为例说明胚胎诱导对细胞分化的作用。中胚层脊索诱导其表面覆盖的原肠胚的外层胚形成神经板，是初级诱导。神经板卷成神经管后，期前段（发育）进一步扩大形成原脑（前脑），原脑（前脑）两侧突出的视杯诱导其外表面覆盖的外胚层形成（眼）晶状体，是次级（二级）诱导。晶状体又诱导覆盖在其外表面的外胚层形成角膜，是三级诱导。这样，通过多级诱导，最终形成眼球。63.何为基因的表达差异？有何意义？多细胞生物个体发育与细胞分化的过程中，其基因组DNA并不全部表达，而呈现选择性表达，它们按照一定的时空顺序，在不停细胞和同一细胞的不同发育阶段相继被活化的现象称基因的差异表达。意义：通过基因差异表达，形成不同的细胞产物。由于细胞产物的不同，细胞形态功能出现差异，形成不同类型的分化细胞。因此决定细胞特性的基因的差异性表达是细胞分化的根本原因。64.什么是细胞的全能性？哪些细胞具有全能性？请举出一项研究证明已分化的体细胞的细胞核仍具有全能性。全能性的是指细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整有机体的潜能性或特性。受精卵，早期的胚胎细胞卵裂球、植物细胞具有全能性。大多数植物和少数低等动物（如水螅）的体细胞仍具有全能性；而在高等动物和人类至成体期，除一些组织器官保留了部分未分化的细胞（干细胞：可先进行分裂，然后分化产生一种以上终末细胞。）之外，其余均为终末分化细胞（即高度特化细胞类型）。哺乳动物核移植实验——“多莉”（Dolly）羊的诞生和爪蟾核试验。65.细胞分裂与细胞分化的关系：细胞分裂和细胞分化是多细胞个体发育过程中得两个重要事件，两者之间有密切联系。①细胞在增值（细胞分裂）的基础上没有进行分化；②细胞分化发生于细胞分裂的G1期，当G1期很短或几乎没有G1期时，细胞分化有点慢。（如卵裂球细胞发生的卵裂省去G1期。终末分化细胞始终停留在G1状态。）细胞分裂旺盛时（如持续不断分裂的细胞：造血干细胞、性细胞）③分化缓慢，分化较高时（如哺乳动物的表皮角质层细胞等终末细胞）分裂速度减慢——是个体生长发育的一般规律。（高度分化的细胞，如神经元和心肌细胞则很少分裂或完全失去分裂能力）66.小RNA的种类及在细胞分化中得作用：种类：微小RNA（MicroRNA；miRNA）小干扰RNA（SmallinterferingRNA；siRNA）作用：可在转录和转录后水平调控细胞的分化。67.何谓基因的差异性表达（differentialgeneexpression）？有何意义？定义：在细胞生物个体发育与细胞分化过程中，其基因组DNA并不全部表达，而呈现选择性表达，它们按照一定的时空顺序，在不同细胞和同一细胞的不同发育阶段相继被活化的现象。意义：通过基因差异性表达，形成不同的细胞产物。由于细胞产物的不同，细胞形态功能出现差异，形成不同类型的分化细胞，因此决定细胞特性的基因的差异性表达式细胞分化的根本原因。第十二章68.试述细胞衰老时的形态学改变：①细胞内水分的减少。②细胞皱缩，膜通透性和脆性增加。③核膜内陷，最后可能导致核膜崩解。④染色质固缩化而凝集程度增高。⑤细胞器数量特别是线粒体数量减少。⑥胞内出现脂褐素等异常物质沉积最终将出现细胞凋亡或坏死。细胞组分形态变化细胞核增大、染色深、核内有包含物（细胞核固缩化）核膜内陷染色质凝聚、固缩、碎裂、溶解细胞膜粘度增大、流动性降低（磷脂含量逐渐下降）、细胞膜的细胞连接减少细胞质色素聚集、空泡形成线粒体数目减少、体积增大、mtDNA突变或丢失高尔基体碎裂粗面内质网数量减少溶酶体数量增加，体积变大，酶活性降低（溶酶体功能降低）尼氏体消失包含物糖原减少、脂肪聚集69.细胞凋亡与细胞坏死的区别区别点细胞凋亡细胞坏死起因生理或病理病理性变化或剧烈损伤范围单个散在细胞大面积组织或成群细胞细胞膜完整，形成凋亡小体破损细胞核固缩，DNA片段化弥漫性降解（断裂，核被膜破裂）染色质凝聚在核膜下呈半月状呈絮状线粒体自身吞噬肿胀细胞体积固缩变小肿胀变大凋亡小体有，被相邻细胞或巨噬细胞吞噬无，细胞自溶（细胞内容物质溶解释放），残余碎片被巨噬细胞吞噬基因组DNA有空降解（有规律断裂）电泳图谱成梯状（条带）随机降解（随机大小碎片）电泳图谱呈涂抹状（弥散状不清晰的成片条状带）基因活动（分子机制）又基因调控（最主要的区别）（主动过程）无基因调控（是被动过程）自吞噬常见（通过降解细胞内蛋白质和细胞器，产生氨基酸，以维持细胞