细胞生物学期末复习重点

三、名词解释

1.常/异/染色质:

常染色质是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;

在细胞周期中，间期、早期或中、晚期，某些染色体或染色体的某些部分的固缩常较其他的染色质早些或晚些，其染色较深或较浅，具有这种固缩特性的染色体称为异染色质。具有强嗜碱性，染色深，染色质丝包装折叠紧密，与常染色质相比，异染色质是转录不活跃部分，多在晚S期复制。

2. 细胞融合: 是在自发或人工诱导下，两个不同基因型的细胞或原生质体融合形成一个杂种细胞。

3. 膜泡（囊泡）运输:大分子和颗粒物质被运输时并不直接穿过细胞膜，都是由膜包围形成膜泡，通过一系列膜囊泡的形成和融合来完成转运的过程，

4. 干细胞：干细胞是一类具有多向分化潜能和自我复制能力的原始的未分化细胞，是形成哺乳类动物的各组织器官的原始细胞。干细胞在形态上具有共性，通常呈圆形或椭圆形，细胞体积小，核相对较大，细胞核多为常染色质，并具有较高的端粒酶活性。干细胞可分为胚胎干细胞和成体干细胞。

5. 细胞信号转导：是指细胞通过胞膜或胞内受体感受信息分子的刺激，经细胞内信号转导系统转换，从而影响细胞生物学功能的过程。

6. 胞间连丝:在初生纹孔场上集中分布着许多小孔，细胞的原生质细丝通过这些小孔，与相邻细胞的原生质体相连。这种穿过细胞壁，沟通相邻细胞的原生质细丝称为胞间连丝。

7. 核小体：核小体是染色体的基本结构单位，由DNA和组蛋白(histone)构成，是染色质（染色体）的基本结构单位。由4种组蛋白H2A、H2B、H3和H4，每一种组蛋白各二个分子，形成一个组蛋白八聚体，约200 bp的DNA分子盘绕在组蛋白八聚体构成的核心结构外面，形成了一个核小体。

8. 天线色素：天线色素是能够吸收光的色素，又称捕光色素或光吸收色素，位于类囊体膜上，只具有吸收聚集光能的作用，而无化学活性。

9、第二信使：细胞可通过两个途径将细胞外的激素类信号转换成细胞内信号，然后通过级联放大作用引起细胞的应答。这种由细胞表面受体转换而来的细胞内信号通常称为第二信使。

10、蛋白质分选：在细胞质基质中的核糖体上合成的蛋白质被转运至细胞特定部位的过程。

11、半自主性细胞器：自身含有遗传表达系统（自主性）；但编码的遗传信息十分有限，其RNA转录、蛋白质翻译、自身构建和功能发挥等必须依赖核基因组编码的遗传信息（自主性有限）。叶绿体和线粒体都属于半自主性细胞器。

12、蛋白质寻靶：游离核糖体合成的蛋白质在细胞内的定位是由前体蛋白本身具有的导向信号决定，故游离核糖体上合成的蛋白质在合成释放后需要寻找自己的目的地称为蛋白质寻靶。

13、细胞分化：在个体发育中，一种相同的细胞类型逐渐在形态、结构和功能上产生稳定性差异的而形成不同细胞类型的过程。

14、收缩环：在有丝分裂的胞质分裂开始时，大量肌动蛋白和肌球蛋白组在中间体处组装成微丝束，环绕细胞。称为收缩环。

15、信号识别颗粒：信号识别颗粒（SRP）是在真核生物细胞质中的一种小分子RNA和六种蛋白的复合体，此复合体能识别核糖体上新生肽末端的信号，顺序并与之结合，使肽合成停止，同时它又可和ER膜上的停泊蛋白识别和结合，从而将mRNA上的核糖体，带到膜上。SRP上有三个结合位点：信号肽识别结合位点，SRP受体蛋白结合位点，翻译暂停结构域。

16、踏车现象:是微管组装后处于动态平衡的一种现象，具体现象为微管的总长度不变，但结合上的二聚体从(+)端不断向(-)端推移, 最后到达负端。造成这一现象的原因为GTP水解和反应系统中游离蛋白的浓度。当(+)端的游离微管蛋白二聚体的浓度高于临界浓度，而(-)端游离微管蛋白二聚体的浓度低于临界浓度就会发生踏车现象。

17.细胞通讯：在多细胞生物的细胞社会中，细胞间或细胞内通过高度精确和高效地接受信息的通讯机制，并通过放大引起快速的细胞生理反应，或引起基因活动而后发生一系列的细胞生理活动来协调各组织活动，使之成为生命的统一体对多变的外界环境做出综合性反应。

18.旁分泌：指细胞产生的激素或调节因子通过细胞间隙对邻近的其他种类细胞起促进作用。

19.核孔复合体:核被膜上沟通核质和细胞质的复杂隧道结构，由多种核孔蛋白构成。隧道的内、外口和中央有由核糖核蛋白组成的颗粒，对进出核的物质有控制作用。

20.早熟染色体凝集：将处于分裂期(M期)的细胞与处于细胞周期其他阶段的细胞融合, 使其他期细胞的染色质提早包装成染色体,

21.调节型分泌途径：又称诱导型分泌（见于某些特化的细胞，如内分泌细胞）。这些细胞中，调节型分泌小泡成群地聚集在质膜下，只有在外部信号的触发下，质膜产生胞内信使后才和质膜融合，分泌内容物。

22.成熟促进因子：细胞周期的每一环节都是由一特定的细胞周期依赖性蛋白激酶 + 周期蛋白结合和激活调节的。MPF为首先发现的细胞周期蛋白依赖性激酶家族成员(也称cdk1)。

23.主动运输：指物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应（主要为呼吸作用）所释放的能量的过程。

24.细胞凋亡：指为维持内环境稳定，由基因控制的细胞自主的有序的死亡。它涉及一系列基因的激活、表达以及调控等的作用，是为更好地适应生存环境而主动争取的一种死亡过程。

25.肿瘤转移：癌细胞从原发部位（原瘤灶）扩散到继发部位并形成继发瘤（转移灶）的过程。

26.兼性异染色质：在一定时期的特种细胞的细胞核内, 原来的常染色质可转变成兼性异染色质。雌性细胞有两条X染色体, 只有一条具有转录活性, 另外一条X染色体像异染色质一样保持凝缩状态, 称为巴氏小体。巴氏小体的形成保证了雄性和雌性都只有一条具有活性的X染色体, 合成等量的X-连锁基因编码的产物。

四、简答

1.核蛋白是如何进行运输的？请简述核蛋白的运输过程

输入：1. 输入蛋白与货物蛋白形成复合物；2. 输入蛋白β与核孔复合物作用将复合物转运到核中（消耗ATP）；3. 核中RanGTP与输入蛋白β作用，使复合物解体为游离蛋白；4. 输入蛋白α、β/RanGTP复合物重新回到细胞质；

5. RanGTP转变成RanGDP, 并与β亚基脱离，β和α参与新的入核蛋白运输；

6. RanGDP回到核中，在Ran核苷交换因子1(RCC1)作用下释放GDP结合GTP。

输出：1. 核蛋白的NES与输出蛋白结合，输出蛋白同时与RanGTP作用形成运输复合物；2. 复合物通过核孔进入胞质中；3. Ran GTPase 激活蛋白(Ran GAP)水解Ran GTP形成GDP；4. Ran蛋白构型变化，使复合物解离，释放出核蛋白；5. 游离的输出蛋白和RanGDP重新通过核孔回到细胞核；6. 核中Ran核苷交换因子(RCC1)使Ran释放GDP 结合上GTP，开始下一轮运输。

2.根据Blobel 的信号假说, 阐述分泌蛋白转运的细胞分子机制。

①分泌蛋白的合成起始于细胞质中的游离核糖体；

②首先合成一段含15-30个疏水氨基酸的信号肽；

③信号肽被内质网膜上的受体蛋白识别并相互结合；

④受体蛋白可聚合形成膜内通道，当蛋白质肽链合

成继续进行的同时，信号肽经过通道进入内质网；

⑤随后信号肽被膜内侧的信号肽酶水解，蛋白质前

体物变成成熟蛋白质。

3. 试述细胞以哪些方式进行通讯？各种方式之间有何不同？

①间隙连接：连接子中央为直径1.5 nm的亲水性孔道，允许小分子如Ca2+ 、cAMP通过。作用：协同相邻细胞对外界信号的反应，如可兴奋细胞的电耦联现象(电紧张突触)。

②膜表面分子接触通讯：即细胞识别，细胞间直接接触，信号分子与受体都是细胞的跨膜蛋白。如：精子和卵子之间的识别，T与B淋巴细胞间的识别。

③化学信号通讯：细胞分泌一些化学物质（如激素）至细胞外，作为信号分子作用于靶细胞，调节其功能。

4. 简述肿瘤细胞的生物学特性。

1生长的自主性：控制正常细胞增殖的调节因素，对癌细胞不起作用

2可移植性：将癌细胞移植于同种或同基因或免疫缺陷动物体内，能再次生长为相同的肿瘤组织（移植瘤）。

3去分化或异常分化：癌细胞往往缺乏成熟的形态和完整的功能，对正常细胞分化调节机制缺乏反应。

4细胞接触抑制丧失：癌细胞相互接触时生长不被抑制，继续生长形成多层。

5细胞密度依赖性抑制丧失：细胞密度增大到一定程度，培养液中营养成分减少、代谢产物增多时，细胞因营养的枯竭和代谢物的影响，导致细胞分裂停止，发生密度抑制。但癌细胞没有密度抑制现象。

6贴壁依赖性生长丧失：癌细胞无需附着于表面基质也可生长、繁殖。

5.什么叫细胞分化？细胞分化的本质及影响因素有哪些？

细胞分化是指同一来源的细胞逐渐发生各自特有的形态机构、生理功能和生化特征的过程。

本质：从化学分化到形态、功能分化的过程。

影响因素：

（1）细胞质对细胞分化的诱导。细胞质决定子在卵母细胞中已经形成，卵裂后，决定子的位置固定下来，分配到不同的细胞中影响不同细胞的分化。软体动物极叶的形成就是细胞质对分化影响的最好例子。

（2）细胞的相互作用对细胞分化的诱导。能对其他细胞的分化起诱导作用的细胞称为诱导者或组织者。细胞诱导机制涉及细胞与细胞的接触、细胞基质的接触、信号分子的扩散等，可能是通过某些诱导物质引起的。

（3）细胞黏着分子在神经诱导过程中起着重要的调节作用。

（4）激素对分化和形态发生的影响，出现在发育的晚期，按预先决定的分化程序进行，作用主要是引起把细胞的分化。

6.什么是细胞骨架? 简述细胞质中三种主要细胞骨架的功能及装配

特点。

细胞中除细胞器外，在细胞质中还有三维的网络结构系统，这个系统被称为细胞骨架。

7.举例说明流式细胞仪在细胞生物学研究中的用途？

流式细胞仪主要有两个最基本的用途：第一是可以定量分析鉴定活细胞表面表达的特异分子，第二是进行特定的活细胞群的分离和纯化。

（1）对凋亡细胞的分析

细胞凋亡是生物体生长发育过程中出现的正常现象,在生物体形态构成、正常细胞更替以及维持细胞内环境稳定等过程中发挥重要作用,主要是由基因控制的细胞自主性的有序的死亡过程。

（2）DNA含量分析

在凋亡细胞内,由于细胞核的解聚和凋亡小体的形成,核内的总DNA含量下降,应用荧光染料对DNA进行标记,可检测凋亡细胞。

（3）对细胞周期的分析

流式细胞仪对细胞周期的分析主要是对单个细胞内DNA含量的分析,通过标记物发出红色荧光的强弱可推算出G0、G1期(二倍体)、S期(超二倍体)、G2,M期(四倍体)的比例,

（4）小鼠脾细胞中T细胞和B细胞的组成

a.简要说明：细胞为小鼠脾细胞；抗体为PE标记的抗CD3抗体和FITC标记的抗CD45R抗体

b.结果以点状二维图表示。横坐标为B220分子，纵坐标为CD3分子。因此，左上为T细胞群，右下为B细胞群。

8. 什么是干细胞？有什么特点？干细胞有哪些类型？举例说明干细

胞的应用前景。

干细胞：一类具有自我更新能力的多潜能细胞。

干细胞的特点：

（1）干细胞本身不是处于分化途径的终端。

（2）干细胞能无限的增殖分裂。

（3）干细胞可连续分裂几代，也可在较长时间内处于静止状态。

（4）干细胞通过两种方式生长，一种是对称分裂--形成两个相同的干细胞，另一种是非对称分裂--由于细胞质中的调节分化蛋白不均匀地分配，使得一个子细胞不可逆的走向分化的终端成为功能专一的分化细胞;另一个保持亲代的特征，

仍作为干细胞保留下来。分化细胞的数目受分化前干细胞的数目和分裂次数控制。可以说，干细胞是具多潜能和自我更新特点的增殖速度较缓慢的细胞。

干细胞的分类：

（1）根据分化能力：

①单/专能干细胞：只能产生一种/类细胞类型（但具有自我更新能力）

②多能干细胞：不能发育成一个个体，但具有发育成多种组织/细胞的能力。

③全能干细胞：能发育成一个完整个体的细胞。

（2）根据来源：

胚胎干细胞与成体干细胞

应用前景：

（1）器官移植

对胚胎干细胞进行体外培养,经过诱导分化,形成相应的组织和器官,可以用于组织器官的移植,使体内病变的组织器官得以修复并恢复正常功能。而且用自体的细胞进行培养后移植还可以避免异体移植所带来的免疫排斥问题。

（2）克隆动物

胚胎干细胞在理论上讲可以无限传代和增殖而不失其正常的二倍体基因型和表现型,所以可以对其进行体外培养至早期胚胎进行胚胎移植,在短期内可获得大量

基因型和表现型完全相同的个体,这在保护珍稀野生动物方面有着重要意义。

（3）胚胎干细胞用于治疗疾病

目前,胚胎干细胞已经在多种疾病的治疗中发挥着重要的作用。患病时多巴胺减少,打破平衡,导致病人活动障碍。所以可以在体外培养胚胎干细胞,并定向诱导其分化成生成多巴胺的神经细胞,可望用于治疗帕金森氏综合症。

（4）胚胎干细胞在哺乳动物个体发育中的研究

可将带有遗传标记的ES细胞注入早期胚胎的囊胚腔,通过组织化学染色,了解ES 细胞的分化特点,为研究胚胎发育过程中的细胞分化及组织和器官形成的规律,进而研究动物体器官形成的时间、发育过程以及影响的因素等提供了可能。

9简述细胞连接的主要类型和功能

一：紧密连接

功能：封闭细胞空间，防止物质双向渗透，并限制了膜蛋白在脂分子层的流动，维持细胞的极性。

二：锚定连接

⑴与中间纤维相连的锚定连接主要包括桥粒和半桥粒；

⑵与肌动蛋白纤维相连的锚定连接主要包括粘合带与粘合斑。

功能:粘着带细胞—细胞黏着连接

粘合斑细胞—ECM黏着连接

桥粒细胞—细胞黏着连接

半桥粒细胞—基膜黏着连接

三：通讯连接

1、间隙连接：两个细胞通过各自的连接子对接形成通道，实现动物细胞间分子

和离子的交换。

2、胞间连丝：内质网穿过细胞壁，实现植物细胞物质的交换。

10.什么是细胞凋亡？细胞凋亡与细胞坏死有何区别和联系？细

胞凋亡在机体生长发育过程中有何生理、病理意义?

细胞凋亡（apoptosis）指为维持内环境稳定，由基因控制的细胞程序性死亡。细胞凋亡与细胞坏死不同，细胞凋亡不是一件被动的过程，而是主动过程，它涉及一系列基因的激活、表达以及调控等的作用，它并不是病理条件下，自体损伤的

一种现象，而是为更好地适应生存环境而主动争取的一种死亡过程。坏死是细胞受到强烈理化或生物因素作用引起细胞无序变化的死亡过程。表现为细胞胀大，胞膜破裂，细胞内容物外溢。细胞凋亡和细胞增殖都是生命的基本现象，是维持体内细胞数量动态平衡的基本措施。在胚胎发育阶段通过细胞凋亡清除多余的和已完成使命的细胞，保证了胚胎的正常发育；在成年阶段通过细胞凋亡清除衰老和病变的细胞，保证了机体的健康。和细胞增殖一样细胞凋亡也是受基因调控的精确过程。

细胞凋亡：细胞在一定的生理或病理条件下按照自身的程序结束其生存。是指为维持内环境稳定，由基因控制的细胞自主的有序性的死亡。

与细胞坏死区别：

3个根本区别：

（1）引起死亡的原因：细胞坏死：物理性或化学性的损害因子及缺氧与营养不良等均导致细胞坏死；程序性细胞死亡：由基因控制的。

（2）死亡的过程：细胞坏死：质膜通透性增高，致使细胞肿胀，细胞器变性或肿大，早期核无明显形态学变化，最后细胞破裂；程序性细胞死亡：细胞不会膨胀、破裂，而是收缩并被割裂成模型小泡后被吞噬。

（3）细胞坏死：裂解要释放内环无，并常引起炎症反应，在愈合过程中常伴随组织器官的纤维化，形成疤痕；细胞凋亡：细胞没有被完全裂解，不会引起炎症。

生理意义：

（1）动物机体靠对细胞增殖和细胞周期的正负控制以及对程序性细胞死亡的政府控制来维持细胞总数的平衡和机体的生命活力。

（2）细胞凋亡在形态建成中起重要作用。

（3）通过细胞凋亡对生物成熟后一些不再需要的结构加以消除。

（4）调节细胞的数量和质量。

11.溶酶体有什么特征？举例说明溶酶体与某些疾病的关系。

(1)溶酶体膜蛋白多为糖蛋白，溶酶体膜内表面带负电荷。所以有助于溶酶

体中的酶保持游离状态。这对行使正常功能和防止细胞自身被消化有着重要意义；

(2)所有水解酶在pH值=5左右时活性最佳，但其周围胞质中pH值为7.2。

溶酶体膜内含有一种特殊的转运蛋白，可以利用ATP水解的能量将胞质中的H+（氢离子）泵入溶酶体，以维持其pH值为5

(3)只有当被水解的物质进入溶酶体内时，溶酶体内的酶类才行使其分解作用。一旦溶酶体膜破损，水解酶逸出，将导致细胞自溶。

例子：二氧化硅尘粒（矽[xī]尘）吸入肺泡后被巨噬细胞吞噬，含有矽尘的吞噬小体与溶酶体合并成为次级溶酶体。二氧化硅的羟基与溶酶体膜的磷脂或蛋白形成氢键，导致吞噬细胞溶酶体崩解，细胞本身也被破坏，矽尘释出，后又被其他巨噬细胞吞噬，如此反复进行。受损或已破坏的巨噬细胞释放“致纤维化因子”，并激活成纤维细胞，导致胶原纤维沉积，肺组织纤维化。

对类风湿关节炎的病因还不清楚，但此病所表现出来的关节骨膜组织的炎症变化以及关节软骨细胞的腐蚀，被认为是细胞内的溶酶体的局部释放所致。

在休克过程中，机体微循环发生紊乱，组织缺血、缺氧，影响了供能系统，使膜不稳定，引起溶酶体酶的外漏，造成细胞与机体的损伤。

12.什么是细胞的全能性？如何证明已分化细胞（核）的全能性？

指细胞经分裂和分化后仍具有形成完整有机体的潜能或特性。已发生分化的细胞只有处于离体状态下，将离体的植物器官、组织、细胞培养在人工配制的培养基

上，给予适当的培养条件，诱导其产生愈伤组织、生芽，最终形成完整的植株。动物细胞（如成纤维细胞）在离体的情况下，在一定营养物质、因子（包括特定转录因子或小分子化合物）的诱导下，可被重编程为诱导多能干细胞（iPSC），并发育成新的个体。

美国科学家罗伯特·莱夫科维茨（RobertJ.Lefkowitz）和布莱恩·克比尔卡（BrianK.Kobilka）因“G蛋白偶联受体研究”获得2012年诺贝尔化学奖。

2014生理医学奖：

AwardedtoJohnO'Keefe,theotherhalfjointlytoMayBrittMoserandEdvardI.Moser.“forth eirdiscoveriesofcellsthatconstituteapositioningsysteminthebrain“(大脑中的GPS).

2013生理学/医学奖

美国科学家詹姆斯.罗斯曼和兰迪.舒克曼德国科学家托马斯-C.苏德霍夫因表彰他们在细胞

运输系统的膜融合研究成果。

囊泡介导的细胞内物质运输的控制

RandySchekman在70年代开始发现了一系列与细胞囊泡输运机制有关的蛋白及其基因；

JamesRothman在80-90年代开始发现了生物膜融合的蛋白质（SNARE蛋白）相互作用机制，解释了囊泡如何产生又如何融合到其它带膜细胞器或者细胞膜上去；

ThomasSüdhof发现了细胞外信息物质对细胞内囊泡运输的调控机制。

2012生理学/医学奖

英国科学家约翰·戈登（John B. Gurdon）日本科学家山中伸弥（Shinya Yamanaka）表彰他们发现成熟细胞可被重编程为多能干细胞。

2011生理学/医学奖

美国科学家布鲁斯?比尤特勒

卢森堡科学家朱尔斯?霍夫曼

表彰他们在先天性免疫系统的活性作用方面的发现。

加拿大科学家拉尔夫?斯坦曼

表彰他在树状细胞及其在适应性免疫系统方面作用的发现