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1、细胞生物学复习资料1.细胞生物学的发展可划分为哪几个阶段？各阶段的主要特点是什么？答：主要经历了四个阶段：（1）细胞学创立时期：19 世纪以及更前的时期（16651875），是以形态描述为主的生物科学时期；（2）细胞学经典时期：19 世纪的最后 25 年（18751900），主要是实验细胞学时期；(3)精细定性与定量的细胞学时期（19001953）；20 世纪前半时期(4)分子细胞学时期（1953-至今）。总过程概括为：细胞发现细胞学说建立细胞学形成细胞生物学的发展。2.细胞生物学的概念是什么？答：细胞生物学是运用近代物理学和化学的技术成就以及分子生物学的概念与方法，从显微水平、亚显微水平和分
2、子水平三个层次上，研究细胞的结构、功能及各种生命活动规律。3.根据你所掌握的知识，如何理解“细胞是生命活动的基本单位”这一概念？答：（1）一切有机体都由细胞构成，细胞是构成有机体的基本单位；（2）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；（3）细胞是有机体生长和发育的基础；（4）细胞是遗传的基本单位，细胞具有遗传的全能性；（5）没有细胞就没有完整的生命。4.简述细胞在形态结构与功能上的相关性。答：细胞形态结构与功能上的相关性与一致性体现在：（1）哺乳动物红细胞呈扁圆形，体积很小，内无核，无其他细胞器，这些都与红细胞交换O2和CO2的功能密切相关；（2）细胞质内的内质网与高
3、尔基体必然很发达，因为要保证蛋白质高速度的合成与加工，供能的细胞器线粒体的数量必然很多，而且分布在内质网附近，核仁的体积一般较大，因为要保证生产足够的核糖体。5.什么是细胞培养？答：是指从活体中取出小块组织分离出细胞，在一定条件下进行培养，使之能继续生存、生长、增殖的一种方法。6.设计一套分离细胞核、叶绿体、线粒体的技术路线。答：用低渗匀浆、超声破碎或研磨等方法可以使细胞质膜破损，形成核、线粒体等细胞器和细胞组分组成的混合匀浆，再通过差速离心，在差速离心中细胞器沉降的顺序依次为：核、线粒体、溶酶体与过氧化物酶体、内质网与高尔基体等。可以先分离出细胞核，接着线粒体的分离采用蔗糖沉淀差速分离法。7
4、.名词解释：（1）细胞外被：又称糖萼，指由细胞产生的、与细胞膜外表面联系密切的粘多糖类物质。（2）细胞外基质：分布于细胞外空间（如细胞之间或细胞表面），由细胞分泌的蛋白和多糖构成的网络结构。（3）细胞膜：又称质膜，是包在细胞最外层，与脂质和蛋白质组成的生物膜。（4）胞间连丝：高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接,完成细胞间的通讯联络。8.什么是生物膜的不对称性？答：（1）膜脂分布的不对称性，磷脂双分子层在组成成分上的不对称性，体现在两个方面：膜的两个单层所含磷脂种类有极大不同。如磷脂中的磷脂酰胆碱和鞘磷脂多分布于膜的外层，而磷脂酰乙醇胺、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰肌醇等多分布于膜的内层。糖脂全部分布
5、于膜的外层或者内膜的腔面上。（2）蛋白质的不对称性：跨膜膜蛋白跨越脂双层有一定的方向，不同的跨膜蛋白其跨膜的方向不一定相同酶作用于膜时，结合于膜的一侧细胞骨架蛋白结合于胞质侧糖蛋白的不对称性体现在糖基位于膜的非胞质侧，在细胞质侧无糖蛋白9.生物膜的膜脂主要包括哪些成分？答：膜脂是生物膜的基本组成成分，主要包括磷脂、糖脂、胆固醇三种类型。10.何谓膜内在蛋白？膜内在蛋白以什么方式与膜质相结合？答：内在膜蛋白特征是水不溶性，与膜结合非常紧密，只有用较剧烈的方式（如表面活性剂等）才可以将其分离，但一旦去掉表面活性剂，又能再聚合成水不溶性，或与膜脂形成膜结构。1内在膜蛋白与膜质的结合方式：（1）膜蛋白
6、的跨膜结构域与脂双层分子的疏水核心的相互作用。（2）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 Ca2+、Mg2+等阳离子与带负电的磷脂极性头相互作用。（3）某些膜蛋白在细胞质基质一侧的半胱氨酸残基上共价结合脂肪酸分子，插入脂双层之间，进一步加强膜蛋白与脂双层的结合力，还有少数蛋白与糖脂共价结合。11.名词解释：（1）胞吞作用：是通过细胞膜内陷形成囊泡，将外界物质裹进并输入细胞的过程。（2）简单扩散：又称自由扩散，是物质从浓度较大的一侧通过膜向浓度较小一侧的扩散。（3）第二信使：将第一信使与细胞表面受体结合，细胞内最早产生的信号分子为第二信
7、使。12.说明主动运输与被动运输彼此的区别？答：性质参与运输的膜成份被运输的物质是否需要结合能量来源运输方向特异性运输的分子高浓度时的饱和性否浓度梯度顺浓度梯度无无有有浓度梯度顺浓度梯度有有ATP 水解或浓度梯度逆浓度梯度脂简单扩散协助扩散蛋白(载体蛋白)是主动运输蛋白是13.简要叙述 Gs 介导的跨膜信号通路（CAMP 途径）。答：cAMP 信号途径可表示为：不同细胞对 cAMP 信号途径的反应速度不同，在肌肉细胞 1 秒钟之内可启动糖原降解为葡糖-1-磷酸，而抑制糖原的合成。在某些分泌细胞，需要几个小时，激活的PKA 进入细胞核，将 CRE 结合蛋白磷酸化，调节相关基因的表达。CRE 是
8、DNA 上的调节区域。快速应答：激素 G 蛋白耦联受体G 蛋白腺苷酸环化酶cAMP 依赖 cAMP 的蛋白激酶 A磷酸化级联反应激活靶酶细胞应答。慢速应答：激素 G 蛋白耦联受体G 蛋白腺苷酸环化酶cAMP基因调控蛋白磷酸化基因转录细胞应答。14.比较组成型胞吐途径和调节型胞吐途径的特点及其生物学意义。答：组成型胞吐途径：所有真核细胞都有从高尔基体 TGN（反面区）分泌囊泡向质膜运输的过程，其作用在于更新膜蛋白和膜脂，形成质膜外周蛋白，细胞外基质，或作为营养成分和信号分子。调节性胞吐途径：分泌细胞产生的分泌物（如激素、粘液和消化酶）储存在分泌泡内，当细胞受到胞外信号刺激时，分泌泡与质膜融合并将
9、内含物释放出去，调节型的外排途径存在于特化的分泌细胞。15.名词解释（1）细胞质基质：是指除去能分辨的细胞器和颗粒以外的细胞质部分，是一个复杂的高度有组织的胶体系统。（2）分子伴侣：细胞中的某些蛋白质分子可以识别正在合成的多肽或部分折叠的多肽并与多肽的某些部位相结合，从而帮助这些多肽转运、折叠或装配，这一类分子本身并不参与最终产物的形成。16.内质网的功能答：内质网在细胞中具有多种重要功能，内质网是细胞内蛋白质和脂类合成的基地，几乎全部的脂类和多种重要的蛋白质都是在内质网上合成的。内质网是细胞内生物合成的“工厂”，执行一系列的功能，有些功能是由 rER 或 sER单独行使的，有些则是它们共同行
10、使的。17.简述分泌性蛋白运输过程？2答：分泌性蛋白运输过程：（6 步）（1）核糖体阶段：包括分泌性蛋白质的合成和蛋白质跨膜转运；（2）内质网运输阶段：包括分泌蛋白腔内运输，蛋白质糖基化等粗加工和贮存；（3）细胞质基质运输阶段：分泌蛋白以小泡形式脱离rER 移向高尔基复合体与顺面扁平囊融合；（4）高尔基复合体加工修饰阶段：分泌蛋白在高尔基复合体的扁平囊内进行加工，然后以大膜泡形式进入细胞质基质；（5）细胞内贮存阶段：大囊泡进一步浓缩，发育成分泌泡，向质膜移动等待释放；（6）胞吐阶段：分泌泡与质膜融合，将分泌蛋白释放出胞外。18.线粒体的超微结构：线粒体由内外两层膜封闭，包括外膜、内膜、膜间隙和
11、基质四个功能隔区。（1）外膜具有蛋白质构成的亲水通道，允许小分子物质通过，标志酶为单胺氧化酶。（2）内膜类似细菌质膜；心磷脂含量高(达 20%)、缺乏胆固醇，通透性很低。内膜的标志酶为细胞色素C 氧化酶。内膜具有嵴，能扩大表面积（510 倍），分两种：板层状、管状；嵴上有基粒，其形态结构为“头（F1 偶联因子）柄膜基部（F0 偶联因子）”，F0 嵌入线粒体内膜。（3）膜间隙：是内外膜之间的腔隙，宽约6-8nm。标志酶为腺苷酸激酶。（4）基质：含三羧酸循环、脂肪酸、丙酮酸和氨基酸氧化的酶类；mtDNA 及核酸、蛋白合成体系；纤维丝和致密颗粒状物质，内含 Ca2+、Mg2+、Zn2+等离子。标志酶
12、为苹果酸脱氢酶。19.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 和 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需的基本组分，具有独立进行转录和转译的功能。迄今为止，已知线粒体基因组仅能编码约 20 种线粒体膜和基质蛋白并在线粒体核糖体上合成；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DNA 编码的蛋白质协同作用，可以说，细胞核与发育成熟的线粒体和叶绿体之间存在着密切的、精确的、严格调控的生物学机制。在二者协同作用的关系中，细胞核的功能更重要，一方面它提供了绝大部分遗传
13、信息；另一方面它具有关键的控制功能。也就是说，线粒体和叶绿体的自主程度是有限的，而对核遗传系统有很大的依赖性。因此，线粒体和叶绿体的生长和增殖是受核基因组及其自身的基因组两套遗传系统的控制，所以称为半自主性细胞器。20.由核基因编码、在细胞质核糖体上合成的蛋白质是如何运送至线粒体和叶绿体的功能部位上的？答：（一）线粒体蛋白质的转运：线粒体具有1000 多种蛋白质，其自身合成的仅十余种，因此大量蛋白质是在细胞质中合成的。在转运前以前体蛋白形式存在，有N 端的导肽+成熟形式的蛋白。（二）叶绿体的蛋白质转运都是翻译后转译；具有接触点；N 端具指导信号：转运肽,使用后被信号肽酶切除。转运到基质中的前体
14、蛋白，其N 端转运肽仅含有导向基质的序列。转运到类囊体腔中的前体蛋白，其N 端转运肽分两部分，指导转运到基质的前一部分被切除后，暴露出指导其进入类囊体腔中的序列。由 ctDNA 编码并在内囊体核糖体上合成的一些蛋白质结合于内囊体膜上。21.名词解释：微管组织中心（MTOC）：微管在生理状态或实验处理解聚后重新装配的发生处称为微管组织中心踏车现象：微丝是一种动态结构，持续进行组装和解聚。细胞质骨架：细胞骨架是真核细胞中的蛋白纤维网架体系，可以说是迄今为止，最新发现的一类细胞器，也是当前细胞生物学研究中最活跃的领域之一，并且这种研究正方兴未艾。22.简答题：微丝与微管的生物学功能是什么？答：（一）
15、微丝的功能：肌肉收缩；形成微绒毛；形成应力纤维；动物细胞胞质分裂；细胞的运动。（二）微管的功能：维持细胞形态；细胞内物质运输；纺锤体的形成和染色体的运动。23.名词解释（1）检验点：在细胞周期中可使细胞周期运转暂时刹车的位点，待条件适宜才允许细胞进入下一阶段。3（2）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，所经历的过程称为细胞周期，又称细胞增殖周期（3）PCC：Rao 和 Johnson(1970、1972、1974)将 Hela 细胞同步于不同阶段，然后与 M 期细胞混合，在灭活仙台病毒介导下，诱导细胞融合，发现与M 期细胞融合的间期细胞产生了形态各异
16、的早熟凝集染色体。（4）促成熟因子（MPF）：推测 M 期细胞具有促进间期细胞进行分裂的因子，即（促成熟因子（MPF）。（5）CDK 激酶：CDK 与细胞周期蛋白结合才具有激酶的活性，故名细胞周期蛋白依赖性激酶（CDK 激酶）24.简答题说明细胞分裂后期染色体移向两极的机制？答：细胞分裂后期染色体移向两极的机制的实质是：M 期由中期向后期转化 主要表现为以下两个方面：在中期当 MPF 活性达到最高时，激活后期促进因子（APC）介导 cyclinA、CyclinB 通过“泛素化途径”选择性地被降解，CDK1 活性丧失，在前期被 CDK1 磷酸化的蛋白质去磷酸化；APC 还介导后期抑制因子（维持姐
17、妹染色单体粘连，抑制后期启动）的降解，促使细胞周期由中期向后期转化。25.名词解释细胞全能性的概念：已分化细胞具有产生完整有机体的潜能或特性，称为全能性。管家基因：是指所有细胞中均要表达的一类基因，其产物是对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、核糖体蛋白基因等。奢侈基因：是指不同的细胞类型进行特异性表达的基因，其产物赋予各种类型细胞特异的形态结构特征与特异的功能；如卵清蛋白基因、胰岛素基因等。26.细胞程序性死亡：又称细胞凋亡：细胞在一定的生理或病理条件下，主动的由基因决定的（按自身的程序）自动结束生命活动的Hayflick 界限：细胞，至少是培养的二倍体细胞，不是不
18、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。细胞衰老：指细胞随着年龄的增加，机能和结构发生退行性变化，趋向死亡的不可逆的现象。27.细胞程序化死亡的显著特点及生物学意义是什么？答：细胞凋亡的一般特征一、形态学特征可分为三个阶段：凋亡的起始：1.细胞表面的特化结构如微绒毛消失，细胞间接触的消失，但细胞膜依然完整；2.线粒体大体完整，但核糖体逐渐从内质网上脱离，内质网囊腔膨胀，并逐渐与质膜融合；3.染色质固缩，形成新月形帽状结构等形态，沿核膜分布；4.细胞质也发生固缩。凋亡小体的形成核染色质断裂为大小不等的片段，与某些细胞器（如线粒体）一起聚集，为反折的细胞质膜所包围。细胞
19、表面产生了许多泡状或芽状突起，逐渐形成单个的凋亡小体。凋亡小体逐渐为邻近的细胞所吞噬并消化整个过程细胞质膜保持完整，细胞内容物不会渗漏到细胞外环境，因而不会引起炎症反应。生化特征二、最突出的生化特征：染色质DNA 的有控降解。核酸内切酶有规律的在核小体处切割染色质DNA，形成的 DNA 片断为 180200bp 整倍数，进行琼脂糖凝胶电泳时，形成特征性的梯状条带（DNA ladders）。凋亡细胞组织转谷氨酰胺酶（tTG）积累并达到较高水平。2221.tTG 活性依赖于 Ca，生活细胞内 Ca 浓度低，故其活性低；凋亡起始时，Ca 浓度上升，从而活性升高。2.tTG 催化细胞内蛋白质交联聚合，有助于保持凋亡小体的完整性，防止有害物质渗漏。三、细胞凋亡的生物学意义1.机体内细胞的自然更新；2.清除有害的细胞。3.在发育的形态建成、变态过程中起重要作用；4.调节细胞的数量和质量；4