第一章绪论
1.细胞生物学的任务是什么?它的范围都包括哪些?
1)任务:
细胞生物学的任务是以细胞为着眼点,与其他学科的重要概念兼容并蓄,来阐明生物各级结
构层次生命现象的本质。
2)范围:
(1)细胞的细微结构;
(2)细胞分子水平上的结构;
(3)大分子结构变化与细胞生理活动的关系及分子解剖。
2.你认为是谁首先发现了细胞?
1)荷兰学者uwenhoek,而不是。
2)1665年,利用自制的显微镜发现了细胞是由许多微小的空洞组成的,Hooke观
察到的并不是真正的细胞,而是死去的植物的细胞壁围成的空腔,不过他的发现显示出生物
体中存在有更微细的结构,为后来认识细胞具有开创性的意义。
3.细胞学说建立的前提条件是什么?
1)1665年,利用自制的显微镜发现了细胞是由许多微小的空洞组成的,显示出生
物体中存在有更微细的结构,为后来认识细胞具有开创性的意义。
2)Hooke同时代的发现了许多种活细胞。
3)19世纪上半叶,随着显微镜质量的提高和切片机的发明,对细胞的认识日趋深入。学者
们开始认识到生物体是由细胞构成的,于是在1838-1839年,don和n在
总结前人工作的基础上提出了细胞学说。
4.细胞生物学各发展阶段的主要特征是什么?
它大体上经历了细胞的发现;细胞学说的创立和细胞学的形成;细胞生物学的出现;分子细
胞生物学的兴起等各主要的发展阶段。
1)细胞的发现阶段:
(1)1604年,荷兰眼睛商创制了世界上第一架显微镜。
(2)英国物理学家Roberthooke(1635-1703)创造了第一架对科学研究有价值的显微镜。
(3)荷兰科学家AntonievanLeeuwenhoek1674年用自制的显微镜发现了原生动物。
2)细胞学说的创立和细胞学的形成阶段:
(1)显微镜制作技术有了明显的进步,分辨率提高到1μm以内;
(2)细胞学说创立、原生质理论提出;
(3)研究方向转移到细胞内部结构上来。
3)细胞生物学的出现:
(1)电子显微镜的发明;
(2)研究方向转移到细胞的超微结构和分子结构水平;
(3)细胞生物学诞生
4)分子细胞生物学的兴起
(1)电镜标本固定技术的改进;
(2)人们认识到细胞的各种活动与大分子的结构变化和分子间的相互作用的关系。
第二章细胞的基本概念
1、说明原核细胞与真核细胞的主要差别。
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
染色体形状环状DNA分子核中的为线性DNA分子;线粒体和叶绿体中的为环状DNA分
子
数目一个基因连锁群;两个或多个基因连锁群组成DNA裸露或结合少量蛋白质;核DNA
同组蛋白结合,线粒体和叶绿体中的DNA裸露
DNA序列无或很少重复序列;有重复序列
基因表达RNA和蛋白质在同一区间合成RNA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(50S+30S)80S(60S+40S)
2、为什么说病毒不是细胞?蛋白质感染子是病毒吗?
1)病毒不是细胞,原因是病毒缺少进行独立代谢的某些基因和机构,在细胞中的复制和装
配是靠细胞的代谢活动来完成的,从而在单独存在时不能独立存活、自我繁殖,在细胞外环
境中存在时没有生命活动。因此病毒不是细胞,既不是生命,也不是有机体,只是具有部分
生命特征的感染物。
2)蛋白质感染子不是病毒,病毒是由核酸(DNA或RNA)芯和蛋白质外壳所构成具有部
分生命特征的感染物。而蛋白质感染子不含核酸,它的增殖在是由于正常分子的构象发生转
变造成的,这种构象异常的蛋白质分子成了致病因子,这不同于传统概念上的病毒的复制方
式和传染途径,所以蛋白质感染子不是病毒。
3、酶是细胞中的主要催化剂,与无机催化剂相比它有哪些优越性?
1)反应高效性;
2)高度特异性;
3)最适pH和最适温度;
4)可调性;
5)需辅因子的结合。
4、RNA催化剂的发现有何重大意义?
否定了只有蛋白质才具有丝催化活性的传统观点,由于任何生命都要依赖于蛋白质的合成,
RNA催化剂得发现对于弄清地球上生命起源的最初形式具有启示作用。
5、如何理解所说的”一切生物学问题的答案最终要到细胞中去寻找“。
1)细胞是一切生物体的最基本的结构和功能单位。
2)所谓生命实质上即是细胞属性的体现。生物体的一切生命现象,如生长、发育、繁殖、
遗传、分化、代谢和激应等都是细胞这个基本单位的活动体现。
3)生物科学,如生理学、解剖学、遗传学、免疫学、胚胎学、组织学、发育生物学、分子
生物学等,其研究的最终目的都是要从细胞水平上来阐明各自研究领域中生命现象的机理。
4)现代生物学各个分支学科的交叉汇合是21世纪生命科学的发展趋势,也要求各个学科都
要到细胞中去探索生命现象的奥秘。
5)鉴于细胞在生命界中所具有的独特属性,生物科学各分支学科若要研究各种生命现象的
机理,都必须以细胞这个生物体的基本结构和功能单位为研究目标,从细胞中研究各自研究
领域中生命现象的机理。
第三章细胞生物学研究方法
1.透射电镜与普通光学显微镜的成像原理有何异同?
透射电镜与光学显微镜的成像原理基本一样,不同的是:
1)透射电镜用电子束作光源,用电磁场作透镜,
2)光学显微镜用可见光或紫外光作光源,以光学玻璃为透镜。
2.放射自显影技术的原理根据是什么?为何常用3H、14C、32P标记物做放射自显影?用
60Co是否可以?
1)原理根据:
放射性同位素发射出的各种射线具有使照相乳胶中的溴化银晶体还原(感光)的性能。利用
放射性物质使照相乳胶膜感光,再经显影以显示该物质自身的存在部位.
2)用3H、14C、32P标记物做放射自显影原因:
(1)有机大分子均含有碳、氢原子,DNA和RNA等物质中存在磷元素,
(2)且14C和3H均为弱β放射性同位素,半衰期长。
3)不可以用60Co,原因:有机大分子中Co原子存在不普遍,且微量。
3.核型制作技术的主要步骤有哪些?
1)首先用秋水仙素破坏纺锤丝的形成,使中期染色体停留在赤道面处;
2)然后用低渗法将细胞胀破,使细胞的染色体铺展到载片上;
3)最后将染色体的显微图象剪裁排列即成。
4.何谓免疫荧光技术?可自发荧光的细胞物质是否可在普通显微镜下看到荧光?
1)免疫荧光技术是将免疫学方法(抗体同特定抗原专一结合)与荧光标记技术相结合用来研
究特异蛋白抗原在细胞内分布、对抗原进行定位测定的技术。它主要包括荧光抗体的制备、
标本的处理、免疫染色和观察记录等过程。
2)不能。首先,荧光是因一定波长(能量)的光(一般为紫外光)照射到物体后瞬间产生
的,作为普通显微镜光源的可见光,其能量不足以使物体产生荧光;其次,所产生荧光的波
长要比入射光的要长,即使可以激发出荧光,肉眼也看不到。
5.超离心技术的主要用途有哪些?
1)制备和纯化亚细胞成分和大分子,即制备样品;
2)分析和测定制剂中的大分子的种类和性质如浮力密度和分子量。
6.细胞融合有那几种方法?病毒诱导与PEG的作用机制有何不同?
1)细胞融合的方法有四种:病毒法、聚乙二醇(PEG)法、电激和激光法。
2)病毒诱导:是先足够数量的紫外灭活的病毒颗粒黏附在细胞膜上起搭桥作用,使细胞黏
着成堆,细胞紧密靠近,同时细胞膜发生了一定的变化,在37℃温浴条件下,粘结部位的
细胞膜破坏,形成通道,细胞质流通并融合,病毒颗粒也随之进入细胞。两个细胞合并,细
胞发生融合;
聚乙二醇(PEG)法:PEG使能改变各种细胞的末结构,使两细胞接触点处质膜的脂类分子
发生疏散和重组,利用两细胞接口处双分子层质膜的相互亲何以彼此的表面张力作用,使细
胞发生融合。
第四章质膜和细胞表面
1、膜的流动镶嵌模型是怎样形成的?它在膜生物学研究中有什么开创意义?
1)形成的原因及前提:
(1)单位膜模型无法满意的解释许多膜属性,如膜结构不断地发生动态变化;各种膜没有一
成不变的统一性;各种膜均具有各自的特定厚度,提取膜蛋白的难易程度不同;各种膜的蛋
白质与脂类的成份比率不同等。
(2)本世纪60年代,新技术的发明和应用,对质膜的认识越来越深入。
(3)利用冰冻蚀刻法显示出膜上有球形颗粒,
(4)用示踪法表明膜的结构形态在不断地发生变动。
在此基础上,和on在1972年提出了膜的流动镶嵌模型(fluidmosaic
model)。
2)意义:流动镶嵌模型除了强调脂类分子与蛋白质分子的镶嵌关系外,还强调了膜的流动
性,主张膜总是处于流动变化之中,脂类分子和蛋白质分子均可做侧向流动。后来有许多
实验结果支持了流动镶嵌模型的观点。
2、质膜在细胞生命活动中都有哪些重要作用?
1)细胞识别,血性抗原,酶
2)细胞连接,细胞间信号传递,细胞分化,协调代谢,电兴奋传导,
3)物质运输,与周围环境进行物质和能量的交换
4)形成运动细胞器。
3、质膜的膜蛋白都有哪些类别?各有何功能?膜脂有哪几种?
1)膜蛋白根据功能的不同,可将分为四类:运输蛋白,连接蛋白,受体蛋白和酶。
运输蛋白:物质运输,与周围环境进行物质和能量的交换;
连接蛋白:细胞连接;
受体蛋白:细胞识别,信号传递;
酶:具有催化活性。
2)膜脂:膜脂主要为磷脂和胆固醇,磷脂主要包括有卵磷脂和脑磷脂(cephalin),鞘脂(带
有一个氨基)和糖脂(结合有寡糖链)。
4、物质穿膜运输有哪几种方式?它们的异同点。
穿膜运输:直接进行穿膜转运的物质运输,又分为简单扩散、协助扩散和主动运输。
1)简单扩散:顺物质电化学梯度,不需要膜运输蛋白,利用自身的电化学梯度势能,不耗
细胞代谢能;
2)协助扩散:顺物质电化学梯度,需要通道蛋白或载体蛋白,利用自身的电化学梯度势能,
不耗细胞代谢能;
3)主动运输:逆物质电化学梯度,需要载体蛋白,消耗细胞代谢能。
5、质膜在细胞吞排作用(cytosis)中起什么作用?
1)识别被内吞物质;
2)形成陷穴小泡;
3)包围细胞外物质,形成小泡;脱离质膜,进入细胞内部;
4)同细胞质中的小泡融合,把其所含的物质派到细胞外。
6、何谓细胞外被?它有哪些功能?
1)细胞外被是指动物细胞表面的由构成质膜的糖蛋白和糖脂伸出的寡糖链组成的厚约10~
20nm的绒絮状结构。
2)功能:(1)细胞识别;(2)血型抗原;(3)酶活性。
7、细胞连接都有哪些类型?各有何结构特点?
细胞连接按其功能分为:封闭连接,锚定连接,通讯连接。按结构可分为9种:
1)紧密连接(封闭小带),细胞质膜上,紧密连接蛋白(门蛋白)形成分支的链索条,与相邻
的细胞质膜上的链索条对应结合,将细胞间隙封闭。
2)黏合连接(黏合带):带状,环绕整个细胞;黏合带处相邻细胞间有间隙,两侧的质膜上的
钙黏蛋白相互粘合,内连肌动蛋白质丝束。
3)隔状连接:与封闭连接相似,但连接蛋白排列规则,连接蛋白自己形成一个封闭,
4)点接触:整连蛋白将肌动蛋白丝束与细胞外基质相连。
5)桥粒(粘合斑):细胞质膜下由蛋白质构成一个细胞质斑,斑下与中间丝相连,并依赖钙
黏蛋白与相邻细胞的粘合斑上的钙黏蛋白相连。
6)间隙连接:细胞间由跨膜蛋白构成的通道,连接处有规则的微型管道,由相邻细胞各提
供一半,每一半由6个跨膜蛋白构成,成为连接子。
7)胞间连丝由穿过细胞壁的质膜围成的细胞质通道,直径约20-40nm。通道中由光面内质
网特化而成的筒状结构,称为连丝小管(desmotubule),管的两端各与一个细胞中的内质网相
连。连丝小管与胞间连丝的质膜内衬之间,填充有一圈细胞质溶质(cytosol)
细胞外基质
1、细胞外基质与细胞外被有何区别?它们如何相互作用?
1)细胞外被是指动物细胞表面的由构成质膜的糖蛋白和糖脂伸出的寡糖链组成的厚约10~
20nm的绒絮状结构,是细胞膜的一部分。
2)细胞外基质是存在细胞之间的非细胞性的物质,是由一些蛋白质和多糖大分子构成的精
密有序的网络结构,是细胞的分泌物在细胞附近构成的精密结构,它不同于细胞外被之处是,
通过与细胞质膜中的细胞外基质受体结合,同细胞建立了相互关系。
2、动物结缔组织中的细胞外基质都包括哪些成分?各起何作用?
1)细胞外基质(EM)成分可表示如下:
多糖:糖胺聚糖,蛋白聚糖
细胞外基质
纤维蛋白:胶原,弹性蛋白,纤连蛋白,层粘连蛋白;
2)作用:细胞外基质可影响细胞的发育、极性和行为活动。
(1)糖胺聚糖(GAG)链构成的网络,形成了水化凝胶,各种蛋白质纤维埋藏于凝胶之中。
GAG多糖链带负电荷,同蛋白质共价结合形成蛋白聚糖。
(2)蛋白聚糖:
a.渗滤作用;
b.细胞表面的辅受体;
c.调节分泌蛋白的活性;
d.细胞间化学信号传递。
(3)胶原,弹性蛋白:结构作用
(4)纤连蛋白,层粘连蛋白:黏着作用。
3、胶原纤维的装配过程都经过哪些步骤?
胶原纤维是经多步过程装配而成,包括胶原分子的合成、分泌和修饰等步骤。
1)内质网膜结合的核糖体上合成胶原分子的多肽链,最初合成的多肽链为前体肽链,称为
前α链(pro-αchain)。
2)合成的前体肽链进入内质网腔,此前体链除在氨基端带有信号肽序列外,在氨基端和羧
基端尚带有称为前肽(propeptides)的氨基酸序列。在内质网腔中,前肽链中的脯氨酸和赖氨
酸残基分别被羟化为羟脯氨酸和羟赖氨酸。每一条前α链与其它两条前α链通过由羟基形成
的氢键相互结合,构成了3股螺旋的前胶原(procollagen)分子。此分子的装配起始于内质网,
后经高尔基体装配完成,被包装到分泌泡中,分泌到细胞外。
3)前胶原被分泌到细胞外之后,前肽序列被专一的蛋白质水解酶切除,前胶原转变成了胶
原分子。
4)胶原分子在细胞外又进一步装配成了胶原原纤维,最后后者又装配成了胶原纤维。原纤
维一旦形成,胶原分子便通过在赖氨酸间的共价结合,加固了原纤维的结构。这种结合要依
赖于原纤维结合胶原(fibril-associatedcollagen)(如IX型和II型胶原分子)的参与。
4、纤连蛋白分子有哪些结构特点?如何发挥作用?
1)分子是由两个亚基组成的二聚体,在靠近羧基端有一对二硫键将两个亚基连在一起,使
两个亚基排成“V”字形。亚基多肽链折叠成5-6个棒状和球形功能区,各功能区分别可同
特定的分子或细胞发生转移结合,功能区之间的连接部位可折屈,对蛋白酶敏感。
2)多肽链含有三种重复序列,即I、II、III型组件,功能区即是由这三种组件重复组合而成。
在III型重复中含有一专一的三肽序列,-Arg-Gly-Asp-(RGD),此RGD序列可被细胞表面基
质受体中的整联蛋白(integrin)所识别,从而同细胞结合,促使细胞同基质结合。促进细胞迁移,
对细胞的迁移有导向作用
第五章细胞的信号转导与信号传递系统
1、说明胞内信号传递级联反应链传递信号的原理。基因表达如何通过信号传递受到调控?
1)原理
(1)靶细胞的受体与配体的专一结合,受体同信号分子结合后被激活,把细胞外信号转变为
胞内信号。
(2)经过一系列信号传递蛋白:
可被蛋白质激酶磷酸化的蛋白质:一类是丝氨酸/苏氨酸激酶,可催化蛋白质中的丝氨酸和
苏氨酸磷酸化;另一类是酪氨酸激酶,催化蛋白质中的酪氨酸磷酸化。这两类蛋白质受到激
活时,获得了1至多个磷酸基,失活时又去磷酸基。这些蛋白质被激活,则可致使磷酸化级
联反应链(phosphorylationcascade)中的下游蛋白质磷酸化。
在信号诱导下同GTP结合的蛋白质。
(3)信号被传递到核,影响专一基因的表达。
2)调控
细胞一般是受多种信号的刺激影响,细胞必须把一些分散的信号加以整合,才能产生特有的
反应。细胞外信号可激活细胞中的多种蛋白质磷酸化级联反应链,这些级联反应链之间发生
相互作用,最终影响基因的表达,引起了一定的生物效应。
第六章细胞内膜系统
1.在细胞中,细胞质基质的存在有何生物学意义?
1)中间代谢反应的进行
2)细胞的形态与运动、胞内物质运输以及各种大分子的定位;
3)蛋白质的修饰与选择性降解;
4)维持细胞内环境(pH、离子环境)的稳定性。
2.内膜系统包括哪几部分?单列为一个系统的依据是什么?
1)它主要包括核膜、内质网和高尔基复合体三大部分,质膜、溶酶体和分泌泡均可看作是
它的衍生物。线粒体和叶绿体不属于内膜系统。
2)依据:核膜、内质网和高尔基复合体结构和功能上是连续的,在形成上具有一定的序列相
关性;内膜之间通过出芽和融合的方式进行交流。
3.糙面内质网和光面内质网在细胞的生命活动中各自承担了什么样的角色?
1)糙面内质网:
(1)蛋白质的合成;
(2)合成蛋白质的修饰与加工;
(3)膜的生成;
(4)物质的运输;
(5)贮积钙离子。
2)光面内质网:
(1)脂类的合成;
(2)解毒作用;
(3)糖原代谢。
4.糙面内质网上所进行的糖基化的机制如何?其添加的寡糖链又有什么特点?
1)糖基化的机制
(1)Asn;N-连接;
(2)寡糖链已预先合成;
(3)以焦磷酸键连在跨膜的磷酸多萜醇上;
(4)新生肽链一旦出现Asn残基,糖基转移酶以焦磷酸键的能量将寡糖链从磷酸多萜醇上转
移至多肽链的Asn残基上;
2)添加的寡糖链特点:寡糖链可分为两部分,一部分称为核心区,该区在各种寡糖链中均
是相同的,且与天冬酰胺残基直接相连的第一个糖总是N-乙酰葡萄糖胺;另一部分称为末
端区,该区在各种寡糖链中是不同的;
高尔基复合体与细胞分泌
1.根据高尔基复合体的结构和功能,说明高尔基复合体在内膜系统中所承担的角色及其地
位。
1)结构:
高尔基复合体由成摞的潴泡叠置而成。。潴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小泡。一个成摞存在的潴泡又称为分散高尔基体,
由5~8层潴泡组成,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,潴泡弯曲呈凸面,
称为形成面或顺面;在远核的一侧,渚泡呈凹面,称为成熟面或反面。从顺面到反面,潴
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。
2.在高尔基复合体上所进行的糖基化与内质网有何不同?蛋白质的糖基化有何生物学意
义?
1)不同:在糙面内质网上进行的糖基化修饰大多为N-连接的糖基化,寡糖链与天冬酰胺的
氨基基团相连,在内质网上添加上的寡糖链可分为两部分,一部分称为核心区,该区在各种
寡糖链中均是相同的,且与天冬酰胺残基直接相连的第一个糖总是N-乙酰葡萄糖胺;另一
部分称为末端区,该区在各种寡糖链中是不同的。在高尔基复合体上进行的糖基化主要是
O-连接的糖基化,寡糖链与丝氨酸、苏氨酸和羟赖氨酸的羟基基团相,加工修饰只发生在
寡糖链的末端区,核心区保持不变。
2)蛋白质的糖基化意义:
(1)保护蛋白质不被水解酶降解;
(2)起运输信号作用,引导蛋白质被包装到运输泡中,抵达目的细胞器;
(3)在细胞表面形成糖萼,其细胞识别和保护质膜的作用;
(4)影响蛋白质折叠成正确地构象,增大蛋白的稳定性。
3.高尔基复合体在蛋白质的加工、分拣、膜泡运输和膜转化中各承担了什么样的角色?其
间的关系又如何?
1)高尔基复合体是蛋白质的加工、分拣的细胞器之一,与内膜系统的其它成分共同参与了
膜泡运输和膜转化。
2)内质网的特定区域形成的有被小泡,将所合成的正确折叠和正确组装的蛋白质运往高尔基
复合体进行加工、修饰,根据蛋白质所带有的分拣信号,反面高尔基网络对蛋白质分拣,将
不同命运的蛋白质分拣开来,并经膜泡运输将其运输至其靶部位。在膜泡运输过程中完成了
膜的转化。
4.高尔基复合体各部潴泡在组化反应上的差异,说明了一个什么问题?与其生物学功能之
间又有什么关系?
1)利用专一性标记酶和组织化学方法的研究结果表明,高尔基池中含有许多加工寡糖链的
酶,包括甘露糖转移酶、N-乙酰半乳糖转移酶、N-乙酰葡萄糖胺转移酶、岩藻糖转移酶、半
乳糖转移酶以及唾液酸转移酶;处于不同部位的高尔基池所含有的糖基转移酶的种类不同:
(1)形成面的池含有使甘露糖和N-乙酰半乳糖糖基化酶,
(2)中部区域的池含有向寡糖链上转接N-乙酰葡萄糖胺的酶,
(3)成熟面的池则含有向寡糖链上移接唾液酸、半乳糖和岩藻糖的酶。
2)这些糖基转移酶的作用是把寡糖转移到蛋白质上,形成糖蛋白,从而可以看出,高尔基复
合体的各部潴泡在功能上高度分区化,处于不同部位的高尔基潴泡所含有的加工寡糖链的
糖基转移酶的种类不同,因此,从形成面到成熟面的潴泡是按照一定顺序对寡糖链进行加工
的。先参与对寡糖链加工的酶位置偏向于顺面,而后参与加工的酶偏向于反面。这种顺序性
加工可能有利于糖蛋白的分拣,从而使高尔基复合体能对不同的糖蛋白进行分别包装,使其
具有不同的命运。
溶酶体和微体
1.溶酶体一旦发生异常,会引起什么样的疾病?各对机体又有什么影响呢?
1)贮积病溶酶体酶缺失和异常时,某些物质不能被消化降解,而遗留在溶酶体内,便会影
响细胞的代谢功能,引发疾病(贮积病),甚至导致机体的死亡
2)类风湿关节炎(rheumatoidarthritis)该种病人的溶酶体膜的脆性增加,溶酶体酶被释放到
关节处的细胞间质中,使骨组织受到侵蚀,引起炎症。
2.微体有哪些共同特点?与溶酶体有何异同点?
1)共同特点:
(1)由一层单位膜膜包围;
(2)为一类异质性细胞器,且常常成群分布在内质网膜的附近;
(3)微体为在一定条件下可以被诱导而进行增殖的一种细胞器。
2)与溶酶体异同点:
(1)相同点:由一层单位膜膜包围;为一类异质性细胞器。
(2)不同点:
特征溶酶体微体
形态大小直径0.2~0.5μm,无酶晶体直径0.15~0.25μm,有酶晶体
酶的种类酸性水解酶氧化酶类
pH值~5~7
需氧与否不需要需要
功能细胞内消化主要与糖异生有关
发生酶在RER上合成,经高尔基复合体出芽形成酶在细胞质基质中合成,经分裂和组装
形成
标志酶酸性水解酶过氧化氢酶
3.既然线粒体是进行细胞内氧化作用的重要细胞器,那么过氧化物酶体的存在又有什么意
义
呢?
在进化过程中,当真核细胞进入需氧生活阶段时,便产生了过氧化物酶体这种细胞器。后来,
随着线粒体的出现,线粒体便开始占据进行氧化作用的主导地位,过氧化物酶体也就开始逐
渐退化,其所含有酶的种类和数量减少,甚至在某些细胞类型中完全消失。但由于其仍具有
一定功能,故而在许多细胞类型中被保留下来。细胞中过氧化物酶体的功能:
1)是细胞内糖、脂和氮的重要代谢部位。
2)参与了长链脂肪酸的降解,乙醚磷脂和胆汁酸的生物合成,胆固醇、多胺、草酸盐、植
烷酸、二羧酸以及几种药物等的代谢转换。
3)在植物细胞中,过氧化物酶体是乙醇酸氧化的场所。
第七章线粒体和氧化磷酸化
1.线粒体的各部分结构分别与哪些代谢反应有关?
1)内膜
(1)细胞凋亡:线粒体作为起始的主开关,可以开启内膜上的非特异性通道-线粒体通透性转
变孔(mitochondrialpermeabilitytransitionpore,mtPTP)
(2)电子传递和氧化磷酸化:电子传递链和氧化磷酸化的酶存在于内膜中;
2)基质
(1)三羧酸循环:参与三羧酸循环、脂肪酸氧化和丙酮酸氧化的酶存在于线粒体基质中
(2)储积钙离子:基质中的致密颗粒状物质与储积Ca2+有关
(3)细胞凋亡:在线粒体膜间隙中鉴定出了多种死亡促进因子,包括细胞色素c、凋亡诱导
因子和被称为切冬酶的潜伏蛋白酶。
2.用什么方法可以证明线粒体的电子传递和氧化磷酸化分别是由两个不同的结构体系来
承担的?
1)利用解偶联剂抑制剂作用:
2,4-二硝基苯酚即能使氧化磷酸化和电子传递系统解除偶联,它能在保持电子传递和耗氧的
情况下,抑制ATP的合成。这说明氧化与电子传递系统分别进行。
2)线粒体内膜的重组实验:
用超声波将线粒体破碎后,线粒体内膜碎片可自然卷成小的膜泡-亚线粒体小泡或亚线粒体
颗粒,内膜上的基本颗粒位于小泡的外表面。完整的亚线粒体小泡具有电子传递系统和氧化
磷酸化反应的功能,是一种理想的实验模型。如果用尿素或胰蛋白酶处理亚线粒体小泡,则
小泡表面上的基本颗粒(即偶联因子F)可解离出来,这样小泡便只能进行电子传递,而失去
了合成ATP的能力。可是如果把F因子再装配到无颗粒小泡上时,则小泡又恢复了把氧化
磷酸化同电子传递相偶联的能力。由此可见,由NADH氢酶至细胞色素氧化酶的整个电子
传递链存在于膜本身,而氧化磷酸化作用却由基本颗粒(ATP酶复合物)来承担。
3.为什么说线粒体是一个半自主性的细胞器?
1)线粒体有环状的DNA,拥有合成蛋白质的整套装置;
2)mtDNA也能进行复制,但复制仍受核的控制,mtDNA复制所需的聚合酶是由核DNA编
码、在细胞质中合成的。
3)线粒体蛋白质大部分是由核控制,在细胞质中合成,只有一少部分是由线粒体本身所含
的机构合成。由此可见,线粒体的生长和增殖是受核基因组和线粒体基因组两套遗传系统的
共同控制,因而线粒体被称为是半自主性的细胞器。
4.证明新生线粒体是由原有线粒体分裂而来的证据是什么?
1)g/ml)培养液中生长者的一半。因而前者密度高(重),后者密度低(轻)。如果将细胞先在低
浓度胆碱培养液中培养,再换到高浓度培养液中培养,然后利用离心分离线粒体进行测定。
结果表明,所形成的线粒体全部为中等密度。这说明新增的线粒体是由原有线粒体分裂而来
的。g/ml)中培养的细胞其线粒体的磷脂/蛋白质比值只为在高浓度(101965年,Luck设
计了一个实验。他用的材料为链孢菌胆碱缺陷型突变体CHO1-1,细胞在胆碱浓度不同的培
养液中培养,线粒体中磷脂蛋白质的比值不同。在低浓度胆碱氯化物(1
2)1985年,Frederic用缩时摄影法观察了线粒体的分裂过程。当细胞中只有1个线粒体时,
则在细胞核分裂之前,线粒体先分裂,2个子细胞各得1个线粒体。
5.线粒体与细胞凋亡有何关系?它是如何参与并启动细胞进入死亡程序的?
1)线粒体与细胞凋亡有何关系:线粒体作为起始凋亡的主开关,可以开启内膜上的非特异
性通道-线粒体通透性转变孔,在调控细胞凋亡中还具有重要作用。
2)死亡信号诱导下,线粒体过量摄取钙离子,降低了线粒体的产能,加剧了其氧化压力,
使线粒体通透性转变孔(mtPTP)开启;PT孔的开启解除了内膜的氢离子浓度梯度,导致呼吸
链解偶联,同时,基质空间扩张,外膜胀破。膜间隙中细胞色素c、凋亡诱导因子(AIF)
被释放;细胞色素c是切冬梅的激活蛋白,从而激活切冬梅的蛋白降解途径,引起细胞结构
的破坏;AIF释放后进入细胞核,使染色质凝缩并造成DNA的大规模片断化,进而使细胞
死亡。
羧化酶由哪些亚基组成?均是由叶绿体基因编码的?
1)RuBP羧化酶是由8个大亚基和8个小亚基组成,二者各为一种多肽链。大亚基多肽链的
分子量为50~55kDa,小亚基多肽链的分子量为12~14kDa。
2)不是,大亚基是由叶绿体基因组编码,在基质中合成,小亚基由核基因组编码,在细胞
质基质中合成。
7.为什么说叶绿体是一种半自主性的细胞器?
1)叶绿体含有能进行自我复制的遗传物质-环状DNA.
2)虽然叶绿体具有自身的遗传物质和进行蛋白质合成的全套机构,但是组成叶绿体的各种
蛋白质成分是由核DNA和叶绿体DNA分别编码,也就是说叶绿体的发育和增殖是由核
DNA和叶绿体DNA共同控制的。只有少部分蛋白质是由叶绿体DNA编码的。是细胞内的
一类半自主性细胞器.
8、如何评价生物大分子进化途径中的RNA世界说与核酸和蛋白质共起源学说?
1)RNA世界说是Gilbert在1986年提出的,他认为,RNA分子的自我催化复制构成了进化
的第一步,复制过程中依靠内含子介导的重组以及突变产生新的功能以适应环境。
2)核酸和蛋白质共起源学说是清华大学生命有机磷化学实验室赵毓敏院士提出,学说认为,
在有核苷存在是磷酰化氨基酸自组装提供了一个能把蛋白质和核酸合成偶连起来的最小分
子模型,磷酰化氨基酸分子起着多种“原始酶”(转肽酶、连接酶等)作用。
3)RNA世界说和核酸和蛋白质共起源学说都是根据一定的试验结果的所推出的结论,是关
于生命的化学进化问题的解释。然而,在前生命化学进化过程中,究竟先由核酸还是先有蛋
白质,仍是一个悬而未决的“蛋鸡谬论”。
9、如何评价真核生物起源的内共生假说和分隔假说?
1)内共生假说主张,祖先原核细胞是厌气性的,具有内吞固体物的能力。祖先原核细胞吞
入好气性原核细胞,彼此建立了互利的内共生关系。宿主为内共生体提供了营养条件和保护
环境,内共生体则为厌氧宿主体提供了产能的有氧呼吸反应。当环境由无氧大气变为有氧大
气时,这种共生关系使宿主获得了极大的好处。
2)分隔假说主张,叶绿体和线粒体是祖先原核细胞生物细胞质中被膜分隔出来的部分。细
胞被包围到不同部分中,而产生了核、线粒体、叶绿体。现在,普遍认同内共生假说。
10、叶绿体可能起源于原核绿藻和蓝细菌的观点依据是什么?
叶绿体起源于原核绿藻和蓝细菌是内共生起源学说的观点,其依据:
1)叶绿体的基因组都是由裸露的环状双螺旋DNA分子所组成,没有膜把其与周围的细胞质
隔开,而真核细胞的基因组是由两个或多个线性DNA分子所组成,DNA与蛋白质结合成
染色质。
2)叶绿体的核糖体的蛋白质合成均可受氯霉素的抑制,而真核细胞蛋白质的合成对这种抗
菌素不敏感。反之,亚胺环己酮能抑制真核细胞核糖体的蛋白质合成,而对叶绿体的核糖体
的蛋白质合成无抑制。
3)光合作用所需的酶存在于细胞器的膜上和基质中,细菌的同样存在于质膜上和细胞质基
质中。但真核细胞是靠其细胞器光合作用过程来满足自身的需要。
4)叶绿体的基因组和光合系统同有氧光合作用的原核生物极为相似。
第八章细胞核和染色体
1.细胞核是由哪几部分组成?说明核孔复合体的结构和功能。
1)间期细胞核的组成:核被膜、染色质、核仁、核液和核基质
2)核孔复合体的结构:
(1)由100余种蛋白构成的八重辐射对称的复合体结构;
(2)穿越内、外层核膜;
(3)8个颗粒组成的胞质环;向胞质侧伸出短而弯曲的细丝;
(4)核孔中央有一中央栓-运输体;
(5)核孔四壁向中央伸出放射幅;
(6)核孔的功能直径为9~20nm,为可调孔径;
(7)8个颗粒组成的核质环;核质环向核质侧伸出长而直的细丝;终止于一端环;
(8)核质环、核质丝和端环共同形成核篮结构;
3)核孔复合体的功能:核孔复合体是核质与胞质之间进行物质交换的通道。
(1)核蛋白的运进;
(2)RNA和核糖体亚单位的运出;
综上所述,核孔复合体对亲核蛋白的运进和各种RNA和核糖体亚单位的运出均具有高度选
择性,运输过程既涉及主动运输又存在有被动运输。
2.核纤层与细胞分裂过程中核被膜的解体及重建有什么关系?
有丝分裂过程中,核纤层与核被膜的解体和重建有关。
1)在分裂前期末,核纤层蛋白被磷酸化,核纤层解体,核被膜解体;
2)在分裂末期,核纤层蛋白去磷酸化,重新组装成核纤层,核被膜重建。
3.组蛋白和非组蛋白在染色质中的作用是什么?有何实验根据?
1)作用
(1)组蛋白和DNA结合构成染色质纤维,组蛋白有抑制基因表达的作用,而且结合量愈增
加,DNA的模板性抑制愈深。
(2)非组蛋白对基因的表达有调控作用。
2)实验根据
(1)用胰酶处理细胞核,组蛋白显著减少,则转录活性增强。因此推想在转录时,组蛋白和
DNA的结构关系会发生改变。
(2)Gilmour和Paul(1970)利用染色质重组和竞争杂交方法来研究DNA表达的特异性与非组
蛋白的关系。把骨髓网织红细胞和胸腺混合的DNA、组蛋白重建染色质;发现加入骨髓网
织红细胞非组蛋白,染色质转录的RNA与天然骨髓网织红细胞染色质转录的球蛋白mRNA
相同,反之,加入胸腺非组蛋白,重组染色质转录的RNA与天然的胸腺染色质转录的RNA
相同。又如血红蛋白mRNA只能由成红细胞转录,脑细胞则不能产生血红蛋白mRNA。当
在体外把脑细胞染色质解组后,用成红细胞的非组蛋白与之重建,重建后的脑细胞染色质即
能转录血红蛋白mRNA。可是如果脑细胞的非组蛋白与这重建,仍然不能产生血红蛋白
mRNA。这些实验不仅说明非组蛋白有调节基因表达的作用,而且也说明它有明显的组织
特异性。
4.什么叫核基质?广义的核基质包括哪些成分?各有何生物学功能?
1)核基质指在核液中广泛存在着由蛋白质构成的网架结构。
2)广义上,核基质包括核纤层、核孔复合体系统、染色体骨架和核骨架。
3)功能:
(1)核纤层:维持核孔的位置和核被膜的形状;为间期染色质提供附着位点;在有丝分裂过
程中,核纤层还与核被膜的解体和重建有关。
(2)核孔复合体系统:核孔复合体是核质与胞质之间进行物质交换的通道
(3)染色体骨架:染色体骨架不仅是染色体高级结构的结构骨架,而且还与DNA复制、RNA
转录与加工、染色体构建等密切相关。
(4)核骨架:在真核细胞的DNA复制、RNA的转录与加工、染色体DNA的有序包装与染
色体构建等生命活动中具有重要的作用。
5.染色体应具有的关键序列有哪些?它们在染色体的结构和功能中担当着什么样的角色?
1)关键序列:
自主复制DNA序列(autonomouslyreplicatingquence,ARS)
着丝粒DNA序列(centromereDNAquence,CEN)
端粒DNA序列(telomereDNAquence,TEL)
2)功能:
(1)自主复制DNA序列
自主复制DNA序列具有一复制起点,能确保染色体在细胞周期中能够自我复制,从而保证
染色体在世代传递中具有稳定性和连续性。
(2)着丝粒DNA序列
着丝粒DNA序列与染色体的分离有关。
(3)端粒DNA序列
端粒DNA功能是保证DNA链的完整复制,从而保证染色体的独立性和遗传稳定性。
第九章核糖体
1.DNA复制有哪些基本要点?
1)按半保留复制过程进行的;
2)复制是单向或双向的,通常是双向复制;
3)复制由专一点开始,DNA分子的复制起始点可以是1个,也可以是多个;
4)复制的双链均以5ˊ→3ˊ的方向添加核苷酸单体;
5)复制是半不连续性的,其中1股链(后随链)为不连续复制,是先合成短的片段,然后
再连接成DNA分子整体;
6)后随链各片段开始复制时都要先合成一小段RNA,作为启动DNA聚合酶作用的引物,
引导合成多脱氧核苷酸链。
2.端粒复制的特点如何?
端粒是真核细胞内染色体末端的DNA重复序列端粒DNA复制过程有着不同于常规DNA复
制的行为,从而保证了在DNA半保留复制之后,5ˊRNA引物虽被DNA酶切去却不会导致
整个染色体DNA末端出现短缩的后果。
1)复制的酶为:端粒酶,为一种特殊的逆转录酶
2)复制的模板:端粒酶能与端粒DNA中的GGGTTG互补的一段5-ˊACCCCAAC-3ˊ序列
是端粒酶的活性位点
3)端粒酶的蛋白质组分具有转录酶活性,可以其端粒酶中的RNA序列为模板合成端粒
DNA。
3.基因扩增有何生物学意义?
基因扩增现象是细胞发育到特定阶段的需要,是细胞在给定时间内大量扩增基因序列、产生
大量转录产物的一种有效手段。在卵母细胞的成熟过程中,扩增出大量的基因序列,用于基
因转录,贮备大量的RNA转录本供受精后的早期使用,对于受精卵早期的蛋白质合成及其
生命活动的正常执行以及随后的细胞分化和胚胎发育均具有极其重要的生物学意义。但扩增
出的大量基因序列仅在当代作为膜板进行转录用,不传递到下一代细胞。
4.原核生物与真核生物的转录过程有何主要差别?
1)在原核生物中,只有1种RNA聚合酶,负责合成所有的mRNA、tRNA和rRNA。
真核生物中有3种RNA聚合酶,即RNA聚合酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,分别分布在核内的不同区域,
完成不同的RNA的合成。
2)原核生物相比,真核生物的RNA聚合酶转录时还需要有其他的很大一组蛋白质(转录
因子)的协助,才能开始转录;
3)真核生物mRNA一般为单顺反子结构,但其基因的原初转录产物(转录物)通常是由
编码序列(外显子)和非编码序列(内含子)间插排列组成;原核生物为多顺反子,
4)与原核生物mRNA不同,真核生物最初的mRNA转录物必须经过依次拼接除去内含子,
再将有编码意义的各相邻外显子首尾相接,并进行修饰才能成为成熟的mRNA。
5)5ˊ末端“戴帽”(capping),3ˊ末端加尾,链内某些核苷酸的甲基化。
5.真核生物的3种RNA聚合酶的分布部位与功能各有何不同?如何签别?
1)分布部位与功能:
(1)RNA聚合酶I:分布在核仁;转录合成rRNA;
(2)RNA聚合酶II:分布在核质;转录合成mRNA前体;
(3)RNA聚合酶III:分布在核质;转录合成tRNA、5SRNA、其它小分子RNA。
2)鉴别方法:通过敏感性不同而降三者分离,
(1)RNA聚合酶I:对α-鹅膏蕈碱不敏感;
(2)RNA聚合酶II:对α-鹅膏蕈碱敏感;
(3)RNA聚合酶III:对α-鹅膏蕈碱敏感性介于聚合酶I、II之间。
6.真核生物前体mRNA与成熟mRNA在分子结构上有何差别,其转录后的加工修饰如何?
1)与真核生物前体mRNA相比,成熟mRNA在分子结构的特点:
(1)5ˊ末端的帽子,3ˊ末端的尾;
(2)链内某些核苷酸的甲基化
(3)不含内含子
2)真核生物前体mRNA的转录加工过程较复杂,这一过程是通过下述四种方式进行的。
(1)5ˊ末端“戴帽”(capping)
(2)3ˊ末端加尾
(3)切除内含子
(4)链内某些核苷酸的甲基化。
7.前体rRAN和前体tRNA转变为有功能的成熟RNA都经过哪些加工过程?
1)以真核生物的45S前体rRNA为例:
(1)去掉先导序列,留下41S片断;
(2)切成20S和36S前体rRNA,20S片断随即被切成18SrRNA,参加40S小亚单位组成;
36S片断切除一小段,成为32S片断;
(3)32S片断再被切成28S和5.8SrRNA,参加核糖体大亚单位的组成。
2)tRNA成熟经过以下步骤:
(1)修剪由专一的加工酶将tRNA前体中多余的核苷酸切除,产生与成熟tRNA分子等长的
核苷酸链。
(2)加CCA序列最初转录的tRNA3ˊ端没有CCA序列,须在转录后经酶的作用连接上
CCA-OH。
(3)修饰在tRNA的特定部位上通过专一性酶过程把核苷酸转变为异常核苷酸。
8.肽链合成中有哪几类可溶性蛋白质因子参与?它们的作用各如何?
1)起始因子(initiationfactor):
作用主要是在多肽链合成过程中帮助起始三源复合物的生成。原核生物有3种起始因子,即
IF-1、IF-2和IF-3。其中IF-1似无专一功能,只能促进IF-2和IF-3的活性。但近年亦有报
导IF-1可能促进50S亚基参加到70S核糖体的组构中去;IF-2能协助fMet-tRNAfmet有选
择地与30S亚基结合,进入P位,是翻译起始中关键的一步,当30S亚基存在时,IF-2有
很强的GTPa活性;IF-3促进mRNA与30S亚基结合并有保持30S亚基稳定性的作用。
2)延伸因子(elongationfactor,):
原核生物有3种延伸因子:EF-Tu、EF-Ts和EF-G。
(1)EF-Tu的功能是负责把氨酰基tRNA带入到大亚基的A位,在存在GTP时与氨酰基tRNA
形成稳定复合物EF-Tu•GTP•氨酰基-tRNA。EF-Tu只能和fMet-tRNAmet以外的氨酰基tRNA
结合,保证了起始tRNA携带的fMet不会进入肽链内部,在mRNA内的密码AUG只对应
甲硫氨酸;
(2)EF-Ts是使EF-Tu•GDP生成EF-Tu•GTP再重新参加肽链的延伸;
(3)EF-G则是在延伸机制中负责转位,即当肽链增加一个核苷酸后,肽基-tRNA从A位移
到P位,这个过程需要EF-G和GTP。它是一种依赖于核糖体的GTPa,能使GTP水解。
真核生物中的延伸因子分别为EF1、EF2。
(1)EF1又可分为两种,即EF1α和EF1βγ,EF1α相当于原核生物的EF-Tu,EF-1βγ则可能
相当于TF-Ts。
(2)EF2相当于原核生物的TF-G。在酵母和真菌中发现它们的核糖体还需有EF3才能翻译。
3)释放因子(releafactor)
释放因子的功能是识别mRNA上的终止密码,终止肽链合成并释放核糖体。
(1)原核生物中的释放因子有三种:即RF-1、RF-2和RF-3。RF-1能识别UAA和UAG,
RF-2识别UAA和UGA。RF3并不能识别终止密码,而可能是以一种非特异的方式促进RF-1
和RF-2的功能。释放因子行使功能需要GTP。
(2)真核生物只有1种释放因子RF,对3个终止密码都能识别。
9.蛋白质合成的去向如何?
1)游离核糖体上合成的蛋白质主要去向有:
(1)非定位性的细胞质溶质蛋白。
(2)定位性的细胞质溶质蛋白。
(3)核定位蛋白,其中有的成为染色体的结构成分,有的是细胞核中特有结构的组分。
(4)半自主性细胞器组成蛋白。
2)糙面内质网上核糖体所合成的蛋白质的去向有:
(1)运往细胞外的分泌蛋白。
(2)进入溶酶体腔形成溶酶体酶等。
(3)插入到内质网膜中,并随膜流进入内膜系统各区和质膜,形成它们的的组构成分。
10.膜整合蛋白是怎样定位的?
1)膜整合蛋白是来自糙面内质网上核糖体所合成的蛋白质,有些合成后嵌入到膜中成为跨
膜蛋白,其肽链中一些片段穿过脂双层,而另外的一些则保留在膜中。
2)具有单一跨膜片段的跨膜蛋白,像可溶性蛋白一样,转移的开始,由肽链氨基末端的信
号肽序列发动。但是,这一转移过程被肽链中的另一段疏水氨基酸序列所阻断,使肽链不能
再继续进入膜中。这第二个疏水氨基酸片段就称为停止-转移序列(stop-transfer—螺旋状的跨
膜片段,把蛋白质锁定在膜内。同时,氨基端的信号序列也从通道释放到脂双层内并被切除。
结果,转移的蛋白质便被作为一个跨膜蛋白定向插入膜中。quence),此序列在进入转移
通道后即被释放,从转移通道横移到脂双层中,并形成一个
3)—螺旋的疏水序列才被释放到脂双层中,形成两次穿膜的跨膜蛋白。有些跨膜蛋白,
是由一个内部信号序列而不是氨基末端的信号信序来起动转移,但这些内部信号序列并不被
切除。这些跨膜蛋白中的这种组成形式使肽链来回反复穿过脂双层。这种情况下,疏水的信
号序列是成对行动,一个内部信号序列用来起始转移,另一个是停止转移序。起始转移序列
与转移器结合后,一直等到一个停止转移序列进入转移器时,这两个
4)在多次穿膜蛋白中有更多成对的起始和停止转移序列在起作用,多个疏水的α-螺旋横跨
脂双层。如此往返穿梭,使跨膜蛋白在合成完成之前,多次横移入膜,成为多次跨膜蛋白。
插入到内质网膜中的蛋白,随膜流进入内膜系统各区和质膜,形成它们的的组构成分
第十章细胞骨架与细胞运动
1.细胞骨架在细胞中仅仅起支持和形状维持功能吗?谈谈你对细胞骨架功能的认识。
1)不是
2)细胞骨架广义上包括细胞外基质、细胞核骨架、细胞膜骨架和细胞外基质四个部分,狭
义上上细胞骨架即为细胞质骨架,包括微管、纤丝和微梁网架(microtrabecularlattice)三大类
纤维状成分,纤丝又可分为微丝(microfilament)中间丝(intermediatefilament)和粗丝(thick
filament)三类。
3)从狭义上讲细胞质骨架的功能也不仅仅起支持和形状维持功能,还有:
(1)维持保持内膜性细胞器的空间定位分布;
(2)胞内运输;
(3)与细胞运动有关;
(4)形成纺锤体,协助染色体运动;
(5)胞质环流;
(6)参与桥粒与半桥粒的形成,细胞连接;
(7)保持细胞的整体性。
2.细胞内同时存在微管、微丝和中间丝等几种骨架体系,它们在细胞的生命活动中各承担
了什么样的角色?其间又有何关系?
1)微管功能:
(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;
2)微丝功能
(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;
3)中间丝功能:
(1)在从细胞核到细胞膜和细胞外基质的贯穿整个细胞的结构系统中起着广泛的骨架功能,
该骨架具有一定的可塑性,对维持细胞质的结构和赋予细胞机械强度方面具有突出的贡献;
(2)参与桥粒和半桥粒的形成,在相邻细胞之间、细胞与基膜之间的连接的形成和功能上均
具有重要功能;
(3)很可能还参与细胞内机械或分子信息的传递;
(4)与细胞分化可能具有密切的关系。
微管、微丝和中间丝共同构成了细胞内精密的骨架体系,三者在细胞的各种生命活动中既相
互配合又各有分工,(1998)根据自己的实验结果认为网蛋白(plectin)在介导微管、微
丝和中间丝之间的连接中具有结构性功能。
3.微管是如何进行胞内细胞器的定位、迁移及胞内物质运输的?
马达蛋白与微管相互作用,进行细胞器的定位、迁移及胞内物质运输,马达蛋白有两种:即
胞质动力蛋白和驱动蛋白,具有ATP活性。
1)驱动蛋白与内质网膜的细胞质面结合,延微管向细胞四周施以拉力,从而使内质网在细
胞质溶质中展开分布。反之,细胞质溶质动力蛋白与高尔基体膜结合,延微管向近核方向牵
拉,从而使高尔基体位于细胞中央;
2)微管是为运输物质提供轨道并对运输方向具有指导作用;运输的动力来自马达蛋白
(motorprotein),胞质动力蛋白可沿微管由"+"端向"-"端移动,为膜泡和细胞器的胞内运输和
纤毛运动提供动力。,胞质动力蛋白同被运输膜泡或细胞器膜上的受体蛋白间接相连,从而
识别和结合被运输物,达到选择性运输的目的;驱动蛋白可沿微管由"-"端向"+"端移动,在胞
内物质运输中具有重要作用。
第十一章细胞增殖及其调控
1、说明真核细胞分裂过程中核膜破裂和重新装配的调节机制。
在有丝分裂过程中,核纤层还与核被膜的解体和重建有关。在分裂前期末,核纤层蛋白被磷
酸化,核纤层解体,进而使核被膜发生解体;而在分裂末期,核纤层蛋白去磷酸化,重新组
装成核纤层,从而又导致核被膜的重建。
2、什么叫细胞周期?各阶段的主要变化是什么?
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。
3、细胞周期同步化的方法有哪些?
1)化学同步化
(1)将培养液中减少某种细胞必需的营养成分,过一段时间后再把该成分加进去,
(2)使用某种化学物质将细胞暂时阻滞到有丝分裂的一定时期。消除抑制后,即可发生高度
同步化的细胞分裂。
2)物理同步化
(1)温度温度是使细胞同步化的有效手段。分裂前细胞的一些酶对温度非常敏感,高温可
使分裂停止,而生物合成继续进行,因此有些细胞发生分裂的时间推迟,其它后进的细胞便
趁此赶上来,达到同步化状态。
(2)辐射辐射也是引起细胞同步分裂的方法之一。分裂前的细胞对射线很敏感,辐射可使
细胞在分裂前积累,随后去除辐射,细胞便在同一时间开始分裂。
(3)有丝分裂抖落法在哺乳动物培养物中还可利用有丝分裂抖落法(mitoticshaking-off)进
行分选。
第十二章细胞分化和癌细胞
1、细胞分化的本质是什么?怎样理解细胞的核质关系?
1)细胞分化的本质:差别基因表达或组织转移性表达.
2)核质关系归根结底是基因与蛋白质的关系
细胞核在细胞分化中的作用:
(1)细胞核决定细胞的基因型,进而决定细胞的表型,是细胞发生分化的物质基础;
(2)基因的差别表达是细胞分化的本质,持家基因、奢侈基因,基因差别表达对细胞分化方
向的影响主要表现在奢侈基因的差别表达上;
(3)基因差别表达的调控水平主要在转录、转录后、翻译和翻译后水平上;
细胞质在细胞分化中的作用:
(1)细胞质能影响核基因的表达模式,决定基因的差别表达;
(2)细胞质中影响基因差别表达的物质基础是决定子,决定子为蛋白质和RNA性质的物质,
不同性质的决定子影响细胞向不同的方向分化;
(3)决定子的调控激活方式主要有隐蔽mRNA的利用、无帽信息的修饰、封存信息的利用
和翻译效率的改变等;
细胞核和细胞质的相互配合方式:
(1)细胞核和细胞质的关系问题(核质关系)本质上就是基因组与蛋白质组的相互关系问题;
(2)胞质中的细胞质因子影响基因组的表达模式,使基因发生差别表达,产生特异性功能蛋
白质组;
(3)所产生特异性功能蛋白质组反过来又能影响基因组新一轮的基因表达,产生新的功能蛋
白质组;
(4)新的功能蛋白质组又会影响基因组下一轮的基因表达;进一步产生更新的功能蛋白质
组;……,如此循环,使细胞分化越来越复杂越来越高级,引起细胞在形态、结构与功能上
逐渐出现差异,最终由一个细胞(受精卵)逐步分化成各种细胞,形成了各种组织和器官,
构成了复杂的生物个体。
2、为什么说转录调节是细胞分化的关键?转录调节都有哪些方式?
1)转录调节是细胞分化的关键原因:真核细胞的细胞专一基因表达依赖于基因调控区的启
动子和增强子序列.
2)转录调节的方式:
(1)不同的调节蛋白的组合作用决定了基因是否活动。
(2)转录蛋白的正确组合即决定了细胞专一基因表达
(3)基因发生折叠,使转录因子和RNA聚合酶无法同基因结合。
(4)基因调节蛋白对基因的调控不仅是直接与DNA相互作用,而且调节蛋白本身之间也发
生相互作用,形成转录复合物,起动转录。
3、物理、化学和病毒致癌剂在致癌机理上有何不同?
1)物理、化学致癌剂:致癌机理:致癌剂能激活细胞遗传物质上的原癌基因序列,使细胞
癌化。
2)病毒致癌剂:病毒进入细胞后,其遗传物质可整合到细胞基因组中,成为新的遗传因子,
诱导正常细胞转变成癌细胞。
2、如何评价癌基因学说的创立?
1)1972年Huebner,R.和Todaro,G.提出了“癌基因学说”(oncogenetheory)。他们主张,细胞癌
变是由病毒基因组中的癌基因引起的,反转录病毒的癌基因原为细胞基因组的组成部分,可
能是在进化早期反转录病毒通过感染细胞而获得了癌基因。如果癌基因受到阻遏,细胞则可
以保持在正常状态,一旦这种阻遏被打破,细胞就会发生恶性转化。致癌剂,如化学致癌物、
辐射等,能激活这种潜在的内源病毒癌基因。并认为,细胞内的癌基因是病毒基因组留下的
遗迹.
2)癌基因学说是正确的,癌症确是一类遗传病,但是Huebner和Todaro关于癌基因起源于
病毒基因组的看法却与事实不符。许多实研究结果表明,脊椎动物中的细胞癌基因并非是病
毒癌基因的副本。
3、何谓原癌基因?原癌基因的激活包括哪几种方式?
1)原癌基因:(原癌基因)细胞基因组中;处于潜伏状态;癌基因序列;其产物为细胞生长
和增殖所必须。
2)原癌基因的激活方式:点突变、插入突变、染色体重排、基因扩增。
4、抑癌基因是否即是抑制癌基因表达的基因?它在引起细胞癌变机制方面与原癌基因有何
不同?
1)抑癌基因不是抑制癌基因表达的基因,而是其编码产物调控癌基因的表达,进而拮抗细胞
的过度增殖,其失活也可引发细胞恶性增殖的一类基因。
2)抑癌基因的失活可引起细胞癌变抑癌基因的编码产物为跨膜受体、细胞调节因子、细胞
周期因子、转录因子和转录调节因子等,能阻抑细胞增殖。正常情况下,其表达与原癌基因
的表达相互协调,但一旦失活后,其表达产物将丧失对原癌基因的拮抗作用,造成原癌基因
过度表达,从而使细胞发生恶性增殖而癌变。
原癌基因的激活引起细胞癌变:原癌基因的编码产物为核癌蛋白、蛋白质激酶、生长因子及
生长因子受体,能促进细胞增殖;正常情况下,其表达与抑癌基因的表达相互协调,但一旦
被激活后,其过量表达的产物将促进细胞的过度增殖,变为癌细胞
第十三章细胞的衰老与死亡
1、怎样理解动物体内细胞的增值、存活和死亡的相互关系,对动物体的生存有何意义?
动物体内细胞是在相互作用的情况下,进行增殖、存活和死亡。细胞增殖需要有其他细胞分
泌的生长因子的刺激,激活细胞内的信号传递途径,解除细胞周期的制动机制。但是,所有
体细胞存在着一种机制不清的最大分裂次数。另外,细胞内尚存在着一种自杀程序,此程序
一旦激活,细胞就要自杀身亡,这一程序称为程序性细胞死亡或细胞凋亡。程序性细胞死亡
有细胞外死亡信号的诱发,激活了细胞内的自杀程序。程序性细胞死亡依赖于一个蛋白质水
解酶家族,这些蛋白酶通过蛋白质水解级联反应自我激活或切割激活。其中切冬酶(caspas)
家族发挥了重要作用。在细胞凋亡过程中,线粒体起着关键性的作用,线粒体释放出AIF
和细胞色素c,导致死亡程序的下游变化,引起核凋亡。细胞程序性死亡是动物体生长发育
和存活所必须的反应体系,这一体系一旦遭受破坏,动物体的生存就要受到威胁。
2、程序性细胞死亡是怎样发生的?它都涉及到那些变化?
1)体内健康细胞在特定的细胞外信号的诱导下,其死亡途径被激活,于是在有关基因的调
控下发生死亡,细胞的这种死亡方式称为程序化细胞死亡(programmedcelldeath)。
2)细胞发出的,死亡信号激活了细胞表面的死亡受体之后,即激活了细胞内与程序性死亡
有关的蛋白酶级联反应系统,从而将细胞外信号转变成了细胞内信号传递。细胞内信号传递
涉及到一个蛋白酶家族,这些酶以酶原的形式存在,受到信号作用后,通过自我切割而被激
活。激活的自杀性蛋白酶又可激活家族中的其它成员,引起蛋白质级联反应,导致反应得以
放大(图17-87)。最后,被激活的蛋白酶切割了细胞中的具有关键性作用的蛋白质,从而
快速利落地引起细胞死亡。
3)细胞凋亡的主要特征:
(1)细胞质凝缩,细胞萎缩,细胞骨架解体,核纤层分解,核被膜破裂;
(2)核DNA分解成片段,出现梯形电泳图;
(3)通过出芽的方式分解成一些小泡,即凋亡小体(apoptoticbodies);
(4)质膜性质发生改变。
本文发布于:2022-12-30 11:52:32,感谢您对本站的认可!
本文链接:http://www.wtabcd.cn/fanwen/fan/90/59575.html
版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。
留言与评论(共有 0 条评论) |