细胞生物学考试复习全教案

一、名词解释

1.脂质体：是根据磷脂分子可在水相中形成稳定的脂双层膜的趋势而制备的人工膜。

2.内在蛋白：又称整合膜蛋白，与膜结合非常紧密，只有用去垢剂使膜崩解后才可分离出来，多数为跨膜蛋白。

3.踏车运动：G-actin可以加到微丝两端，但（+）极装配速度较（-）极快，在一定条件下，微丝可以表现出一端因加亚单位而延长，而另一端因亚单位脱落而减短，这种现象称~

4.锚定连接：通过细胞骨架系统将细胞与相邻细胞或细胞与基质之间连接起来。根据直接参与细胞连接的骨架纤维的性质不同，锚定连接又分为与中间纤维相关的锚定连接和与肌动蛋白纤维相关的锚定连接。前者包括桥粒和半桥粒；后者主要有粘着带和粘着斑。

5.通讯连接：是一种特殊的细胞连接方式, 位于特化的具有细胞间通讯作用的细胞。主要包括间隙连接，神经细胞间的化学突触和植物细胞中的胞间连丝。

6.层粘连蛋白：是各种动物胚胎及成体组织的基膜的主要结构组分之一。它是高分子糖蛋白，由一条重链（A链）和B1及B2两条轻链（分别称α、β、和γ链）构成。

7.纤连蛋白：是高分子量糖蛋白，含糖4.5%~9.5%，其亚单位相对分子质量为220×103~250×103。各亚单位在C端形成二硫键交联。

8.顺面：高尔基体靠近细胞核的一面，扁囊弯曲成凸面，又称形成面。

9.反面：高尔基体面向细胞膜的一面常呈凹面，又称成熟面。

10.蛋白质分选：细胞内，除线粒体和植物细胞叶绿体中能合成少量蛋白质外，绝大部分蛋白质是在细胞质基质的核糖体上开始合成，然后转移到特定部位（如rER）继续进行，也只有在正确的部位才能完成最终的合成并装配成结构与功能的复合体，从而参与细胞的生命活动。这一过程称蛋白质的定向转运或分选。

11.微粒体：是在细胞匀浆和超速离心的过程中，由破碎的内质网形成的近似球形的囊泡结构，它包含内质网膜与核糖体两种基本组分。

12.微体：即过氧化物酶体，是由单层膜围绕的、内含一种或几种氧化酶类的细胞器。

13.多聚核糖体：核糖体在细胞内并不是单个独立地执行功能，而是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的合成。这种具有特殊功能与形态结构的核糖体与mRNA的聚合体成为多聚核糖体。

14.线粒体DNA：呈双链环状，与细菌的DNA相似。一个线粒体中可有1个或几个DNA分子。可自主复制，其复制也是以半保留方式进行的，mtDNA复制的主要时间在细胞周期的S期及G2期，DNA先复制，随后线粒体分裂。

15.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分相结合，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，因此称“分子伴侣”。

16.Hayflick界限：细胞的增殖能力不是无限的，而是有一定的界限，这就是~。

17.细胞凋亡：是一个主动的由基因决定的自动结束生命的过程。

18.凋亡小体：细胞凋亡过程中，细胞萎缩、碎裂，形成的有膜包围的含有核和细胞质碎片的小体。可被吞噬细胞所吞噬。

19.端粒：是染色体末端的一种特殊结构，其DNA由简单的串联重复序列组成。

20.端粒酶：是一种核糖核蛋白酶，由RNA和蛋白质组成，具有逆转录酶的性质，以物种专一的内在的RNA作模板，把合成的端粒重复序列再加到染色体的3’端，可使端粒维持在一定的长度。

21.交叉端化：在双线期中,交叉数目逐渐减少,在着丝粒两侧的交叉向两端移动.这个现象称为交叉端化。

22.粗线期：减数分裂的过程之一，开始于同源染色体配对完成之后，可以持续几天至几个星期。在此过程中，染色体进一步浓缩，变粗变短，并与核膜继续保持接触。同源染色体仍紧密结合，并发生等位基因之间部分DNA片段的交换和重组，产生新的等位基因的组合。另一个重要的生化活动是，合成减数分裂期专有的组蛋白，并将体细胞类型的组蛋白部分或全部地置换下来。在许多动物的卵母细胞发育过程中，粗线期还要发生rDNA扩增。

23.后期B：有丝分裂后期的第二阶段，在后期B，极性微管长度增加，两极之间的距离逐渐拉长。

24.检验点/限制点/起始点：在G1期的晚期阶段有一个特定时期，如果细胞继续走向分裂，则可以通过这个特定时期，进入S期，开始合成DNA，并继续前进，直到完成细胞分裂。在芽殖酵母中，这个特定时期被称为起始点。起始点过后，细胞开始出芽，DNA也开始复制。起始点最初的概念是指细胞出芽的开始，但事实上控制着新一轮细胞周期的运转。在其他真核细胞中，这一特定时期称为限制点或检验点。

25.MPF：即卵细胞促成熟因子，或细胞促分裂因子，或M期促进因子，是一种蛋白激酶。

26.PCC：即染色体超前凝集。与M期细胞融合的间期细胞发生了形态各异的染色体凝集，称为～。不同时期的间期细胞与M期细胞融合，产生的PCC的形态各不相同。

27.Cyclin box：各种周期蛋白之间有着共同的分子结构特点，它们均含有一段相当保守的氨基酸序列，成为周期蛋白框。周期蛋白框约含有100个左右的氨基酸残基，介导周期蛋白与CDK结合。

28.CDK激酶：人类、非洲爪蟾和果蝇的cdc2相关基因和酵母cdc2在蛋白质功能方面有两个共同点，一是它们含有一段类似的氨基酸序列，另一个是它们都可以与周期蛋白结合，并将周期蛋白作为其调节亚单位，进而表现出蛋白激酶活性，将它们统称为周期蛋白依赖性蛋白激酶。

29.APC：即后期促进因子，是从非洲爪蟾卵中分离得到的一个20S的蛋白质复合体，支持周期蛋白B通过泛素化途径体外降解。

30.DNA复制执照因子学说：细胞质内存在一种执照因子，对细胞核染色质DNA复制发行“执照”。当M期细胞核破裂后，胞质中的执照因子进入胞核并与染色质结合，赋予后者DNA复制所必需的执照。细胞通过G1期后进入S期，DNA开始复制。随着DNA复制过程的进行，“执照”信号不断减弱直到消失。到达G2期，细胞核不再含有含有执照信号，DNA复制结束并不再起始。只有等到下一次M 期重新获得执照，细胞核才能开始新一轮的DNA复制。

31.泛素化：是指泛素分子在一系列酶作用下，对靶蛋白进行特异性修饰的过程。

32.细胞骨架：指真核细胞中的蛋白质纤维网架体系，是真核细胞的重要组成部分。

33/RNP：即核糖核蛋白，在代谢活跃的细胞的核仁中，颗粒组分是核仁的主要结构，由RNP组成，可被蛋白酶和RNase消化，这些颗粒是正在加工、成熟的核糖体亚单位前体颗粒。

34.卫星DNA：是一类高度重复序列DNA在介质氯化铯中作密度梯度离心（离心速度可以高达每分钟几万转），此时DNA分子将按其大小分布在离心管内不同密度的氯化铯介质中，小的分子处于上层，大的分子处于下层；从离心管外看，不同层面的DNA形成了不同的条带。根据荧光强度的分析，可以看到在一条主带以外还有一个或多个小的卫星带。这些在卫星带中的DNA即被称为卫星DNA。

35.核小体：是染色质包装的基本结构单位，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。

36.兼性异染色质：指在某些细胞类型或一定的发育阶段，原来的常染色质聚缩，并丧失基因转录活性，变为异染色质。

37.组成型异染色质：又称结构异染色质，指的是各种类型的细胞，除复制期以外，在整个细胞周期均处于聚缩状态，DNA包装比在整个细胞周期中基本没有较大变化的异染色质。

38.NOR：即核仁组织区，位于染色体的次缢痕部位，但并非所有次缢痕都是NOR。染色体NOR是rRNA基因所在部位（5SrRNA基因除外），与间期细胞核仁形成有关。

39.sat染色体：即随体染色体，指具有随体和非染色性的次生缢缩的染色体，次生缢缩的部位在核分裂末期时，有形成核仁的能力。

40.核型：指染色体组在有丝分裂中期的表型，包括染色体数目、大小、形态特征等。

41.灯刷染色体：在许多动物，尤其是鱼类、两栖类、爬行类和鸟类的雌性动物，染色体去凝集成一种特殊的巨大染色体结构，形状好像油灯的灯刷，称为灯刷染色体。

42.多线染色体：有丝分裂时细胞核内DNA多次复制而细胞不分裂，产生的子染色体并行排列，且体细胞内同源染色体配对，紧密结合在一起，从而阻止染色质纤维进一步聚缩，形成体积很大的多线染色体。

43.古核细胞：又称古细菌，是一些生长在极端特殊环境中的细菌。

44.细胞体积守恒定律：生物有机体内细胞种类繁多，各种细胞的大小相差悬殊，形态各异。但是不论同类动植物的个体差异有多大，同一器官或组织的细胞大小是在一个恒定的范围之内，器官组织的大小主要取决于细胞的数量，而与细胞的大小无关，这就是“细胞体积守恒定律”。

45.细胞分化：在个体发育中，由一种相同的细胞类型经多次细胞分裂后，逐渐在形态、结构和功能上形成稳定性差异，从而产生不同的细胞类群的过程。

46.奢侈基因：又称组织特异性基因，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生理功能。

47.管家基因：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须的。

48.转分化：一种类型的分化细胞转变成另一种类型的分化细胞的现象称~.

49.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。

50.原癌基因：存在于正常细胞中，不具有致癌能力，其产物都是细胞生长分裂的调控因子。但这些基因突变，就有可能致癌。它们的发现，往往源于病毒癌基因，且与病毒癌基因高度同源。

51.抑癌基因：是支持细胞增殖过程中的负调控因子，它编码的蛋白往往在细胞周期的检验点上起阻止细胞周期进程的作用。但这些基因突变失活，丧失其细胞增殖的负性调控作用，则导致细胞周期失控而过度增殖。

52.隐蔽mRNA：是在卵细胞形成过程中合成的、较长时间贮藏在卵细胞细胞质中但并不表达翻译、直到卵细胞受精后才表达翻译的一类mRNA。

53.Hox基因：即同源基因。是生物体中一类专门调控生物形体的基因，一但这些基因发生突变，就会使身体的一部分变形。

54.有丝分裂器：是有丝分裂过程中，由梭形纺锤体和围绕着中心粒的星体组成的结构。它们在维持染色体的平衡、运动和分配等方面起重要作用。

55.染色体列队：是有丝分裂过程中的重要事件之一，是启动染色体分裂并向两个子细胞中平均分配的先决条件。是染色体排列到赤道板上的过程，其机制存在牵拉和外推两种假说。

56.收缩环：胞质分裂开始时，大量的肌动蛋白和肌球蛋白在中间体处装配成微丝并相互组成微丝束，环绕细胞，称为~。

57.zygDNA：减数分裂的偶线期发生的一个重要事件是合成在S期未合成的的约0.3%的DNA（偶线期DNA，即zygDNA）。zygDNA在偶线期转录活跃，其转录也被认为与同源染色体配对有关。

58.核纤层：核纤层是由A、B、C3种核纤层蛋白构成的中间纤维网络片层结构，与内核膜结合并和染色质相连。核纤层蛋白通过磷酸化和去磷酸化使核纤层解体和重装配，在细胞分裂过程中对核被膜的破裂和重建起调节作用。

二、问答题

1.关于细胞膜的结构，先后提出过几种模型？你认为哪种模型更合理？

答：模型：1、双层脂质分子1925年发现红细胞膜的膜脂，单层铺展后为细胞表面积的二倍.2、“三明治”模型膜表面张力远比油-水界面小.推测为蛋白-脂类-蛋白.3、单位膜模型1959年，X-光衍射分析和电镜直接观察，暗-亮-暗三层结构。2 – 3.5 – 2（nm）。4、液态相嵌模型1972年。免疫荧光技术证明膜蛋白可流动；冰冻蚀刻技术发现膜蛋白颗粒相嵌于双层膜脂中。5、板块相嵌模型强调生物膜是由具有流动性不同的“板块”相嵌而成。有的板块为流动的液态，有的为有序的晶态，可互变6、脂筏模型膜上胆固醇富集而形成有序的脂相，如同“脂筏”载着各种蛋白。一个100nm大小的脂筏可载有600个蛋白分子。哪种合理：我认为流动镶嵌模型更合理。根据流动镶嵌模型，可以看出某种细胞的功能，比如，细胞膜上外表面存在蛋白，并且能够与糖类相结合。因此，这个细胞可以执行信号转导的功能。比如机体接受外来抗源的反应过程参与的细胞。另外，如果细胞内表面的蛋白多一些，那么这个细胞可能会较多地执行代谢功能，因为众多的生理反应都在膜上进行，而膜上有非常多的酶。还有些膜上有较多的贯穿于整个膜的蛋白，那该种细胞多是执行运输功能。因此从这个模型的特点，就可以大概判断膜的功能。同时，此模型能够解决膜的流动性及不对称性的问题。

2.分离膜蛋白的去垢剂有几种，各有什么特点？

答：去垢剂是一端亲水一端疏水的两性小分子。可崩解细胞膜，是分离和研究膜蛋白的常用试剂。可分为两种，离子型（如SDS）不仅可使细胞膜崩解，并与膜蛋白疏水部分结合使其分离，而且还可以破坏蛋白内部的非共价键，甚至改变亲水部分是构象。对蛋白质作用剧烈，引起蛋白质变性。非离子型（如TritonX-100）也可使细胞膜崩解，但对蛋白质的作用比较温和。还可用于去除细胞的膜系统，以便对细胞的骨架蛋白和其它蛋白进行研究。

3.如何理解膜的流动性？影响膜的流动性的因素是什么？

答：膜的流动性是生物膜的基本特征之一，也是细胞进行生命活动的必要条件。构成膜的蛋白质分子和脂类分子在膜中的位置不是静止不动的，而是不断地发生变化的。随着环境条件的变化，脂质分子的晶态和液晶态可以互变。膜的流动性可从两个方面来看，即膜脂的流动和膜蛋白的流动。膜质的流动性包括测性扩散或侧向运动、旋转运动、摆动、翻转运动、歪扭构象的旋转异构运动，影响膜的流动性的因素有脂肪酸链的不饱和程度和链的长度，以及胆固醇含量，温度。膜蛋白的流动性包括测性扩散和旋转运动，影响膜蛋白的运动的因素有温度、细胞骨架结构、细胞连接结构（极性细胞）。

4.细胞外基质的粘连和支持作用，主要由哪些大分子物执行？

答：细胞外基质是指分布于细胞外空间，由细胞分泌的蛋白和多糖所构成的网络结构。细胞外基质将细胞粘连在一起构成组织，同时，提供一个细胞外网架，在组织中或组织之间起支持作用。如胶原赋予组织抗张能力，弹性蛋白及蛋白多糖为组织的弹性和耐压性所必需。

5.细胞质基质的组成和功能是什么？

答：组成：除去可分辨的细胞器以外的胶状物质（约占细胞质的一半）外，主要含有与中间代谢有关的数千种酶类以及与维持细胞形态

和参与细胞内物质运输有关细胞质骨架。凝胶状态的蛋白质与周围水相分子处于动态平衡。功能：1.许多中间代谢过程都在细胞质基质中进行：糖酵解、糖醛酸途径、磷酸戊糖途径、糖原合成与部分分解等；蛋白质合成；脂肪酸合成。2.细胞质骨架为其它成分和细胞器提供锚定位点；维持细胞形态；参与细胞运动及细胞内物质运输、能量传递。3.蛋白质修饰：辅酶或辅基与酶的共价结合；蛋白质磷酸化与去磷酸化；部分蛋白的糖基化、酰基化和甲基化。4.控制蛋白质的寿命（稳定性）：蛋白质N端第一个氨基酸残基决定蛋白质的寿命。甲硫氨基酸、丝氨酸、苏氨酸、丙氨酸、缬氨酸、半胱氨酸、甘氨酸或脯氨酸——稳定；其它12种——不稳定。5.降解或纠正变性和错误折叠的蛋白质

6.在分泌蛋白合成与分泌过程中，内膜系统的各种细胞器在结构和功能上是如何配合的？

答：细胞内的各种生物膜与细胞器在结构上存在着直接或间接的联系。内质网膜与外层核膜相连，内质网腔与内、外两层核膜之间的腔相通，外层核膜上附着有大量的核糖体。内质网与核膜的连通，使细胞质和核内物质的联系更为紧密。在有的细胞中，还可以看到内质网膜与细胞膜相连。内质网膜与线粒体膜之间也存在一定的联系。线粒体是内质网执行功能时所需能量的直接“供应站”，在合成旺盛的细胞里，内质网总是与线粒体紧密相依，有的细胞的内质网膜甚至与线粒体的外膜相连。高尔基体膜在厚度和化学组成上介于内质网膜和细胞膜之间。在细胞合成蛋白质的过程中，内质网膜通过“出芽”的形式，形成具有膜的小泡，小泡离开内质网，移动到高尔基体，与高尔基体膜融合，小泡膜成为高尔基体膜的一部分。高尔基体膜又可以突起，形成小泡，小泡离开高尔基体，移动到细胞膜，与细胞膜融合，成为细胞膜的一部分。细胞膜也可以内陷形成小泡，小泡离开细胞膜，回到细胞质中。由此可以看出，细胞内的生物膜在结构上具有一定的连续性。而分泌蛋白在附着于内质网上的核糖体中合成之后，是按照内质网→高尔基体→细胞膜的方向运输的。

7.何谓细胞周期？细胞周期各时相发生哪些主要事件？

答：细胞从上一次分裂结束开始，经过物质积累过程，到下一次分裂结束为止，称为一个细胞周期。一个细胞周期就是一个细胞的整个生命过程。细胞经过一个周期运转，由一个细胞变成两个细胞。细胞周期各时相的主要事件：1、G1——细胞生长期，开始合成各种蛋白、糖类和脂质，但不合成DNA。G1晚期，有起始点/ 限制点/ 检验点。2、S——DNA复制；DNA复制所需的酶的合成；组蛋白合成。3、G2——大量合成ATP、RNA、蛋白质（微管蛋白、MPF）。G2检验点。4、M——RNA合成停止，蛋白质合成减少，染色体高度螺旋化。形态上：S期扁平状贴壁；G2期隆起；M期圆球状；结构上：染色质变化——S期染色质松散；G2期形成两条染色质纤维；M期浓缩成染色体。核仁核膜变化——M期前期到中期，核仁消失，核膜解体。分裂后期核膜重新形成。细胞骨架——间期向M期过度，大量微管装配。形成纺锤体；细胞表面微绒毛出现。细胞器——线粒体和叶绿体与细胞分裂同步化，使数量倍增；膜性细胞器（内质网、高尔基复合体）要靠生长并断成片段，才能增加均等分配的机会。

8.设计一种实验方案，测定细胞周期的长短。

答：1、脉冲标记DNA复制和细胞分裂指数观察测定法：适用于细胞种类构成相对简单，细胞周期时间较短，周期运转均匀的细胞群体。具体做法是：3H-TdR / BrdU（溴脱氧尿嘧啶）标记的TdR培养细胞一段时间→洗涤标记的TdR→改为新鲜培养液培养一段时间→定时取样→放射自显影分析。计算公式为Tc-(TG2+TM+Ts)=TG1 2、流式细胞分选仪测定法：细胞分类；DNA、RNA、蛋白质含量及其在细胞周期中的变化；不同种类细胞的分拣。监测DNA含量在不同时间的变化确定细胞周期时间长短。流式细胞仪+ 周期同步化

9.细胞周期同步化有几种方法？它们的原理是什么？

答：1、自然同步化：粘菌、有些动物卵细胞，它们是自然界存在的细胞周期同步过程。2、人工选择同步化：M期。是指人为地将处于不同时期的细胞分离开来，从而获得不同时期的细胞群体。特点是细胞未受药物伤害，真实，同步化效率高；但获得的细胞数量少。密度梯度离心法，是根据有些种类的细胞在不同时期的细胞在体积和重量上差别显著，可采用密度梯度离心方法分离出处于不同时相的细胞，适用于少数细胞。3、人工诱导同步化：DNA合成阻断法，是一种采用无毒或低毒的DNA合成抑制剂（目前使用最多的是TdR和羟基脲）特异地抑制DNA的合成，而不影响处于其他时期的细胞进行细胞周期运转，从而将被抑制的细胞抑制在DNA合成期的实验方法。同步化效率高，适于所有培养细胞；分裂中期阻断法，某些药物如秋水仙素、秋水仙胺、nocodazole等，可以抑制微管聚合，因而有效地抑制细胞分裂期的形成，将细胞阻断在细胞分裂中期。它操作简便，效率高。但药物毒性较大有时不能恢复周期正常运转。一般做法是将几种方法并用。

10.比较有丝分裂和减数分裂过程的异同。

答：相同点：都有纺锤体的出现；染色体都只复制一次。不同点：1.开始时间不同，受精卵/性成熟 2.复制分裂次数不同，复制一次分裂一次/复制一次分裂两次3.子细胞数目不同，2个/1个或4个4.子细胞名称不同，体细胞/性细胞5.是否联会，形成四分体，否/是6.是否有非姐妹染色单体互换，否/是7.同源染色体是否分离，否/是8.染色单体分开时期，后期/减数第二次分裂后期9.子细胞的遗传，一定相同/不一定相同10.子细胞染色体数目，与母细胞染色体数目相同/染色体数目减半 11.S期时间长短，较短/较长

11.试述细胞分裂中期向后期转化的分子调控机制。

答：细胞周期转运到分裂中期后，M周期蛋白A和B将迅速裂解，CDK1激酶活性丧失，被CDK1激酶磷酸化的蛋白质去磷酸化，细胞周期便从M期中期向后期转化。周期蛋白A和B的降解是通过泛素化途径来实现的。E3连接大分子蛋白酶体，又称后期促进因子（APC），了解其活性变化是认识细胞周期由分裂中期向分裂后期转化的关键问题之一。APC至少有8种成分(APC1~8),位于哺乳动物细胞的中心体和纺锤体上,在分裂间期中表达，但只在M期才活化。动粒上的Cdc20为APC的正调控因子。在纺锤体装配监控过程中，如果动粒不能被动粒动粒微管捕捉，则动粒上的Mad2与Cdc20结合，有效抑制Cdc20的活性；当纺锤体装配完成，动粒全部被动粒微管捕捉，则Mad2从动粒上消失，其对Cdc20的抑制作用解除,后者促使APC活化，进而通过泛素化途径降解cyclinB，使M期CDK激酶活性丧失。在酵母细胞中，促使Cut2/Pds1p降解，接触其对姐妹染色单体分离的抑制，细胞则由中期向后期转化。

12.微丝的特异性药物有哪些？主要作用是什么？

答：细胞松弛素是真菌的一种代谢产物。可以切断微丝，并结合在微丝末端阻抑肌动蛋白聚合，但对解聚没有明显影响，因而可破坏其三维结构；鬼笔环肽是一种由毒蕈产生的双环杆肽。与微丝有强亲和作用，使肌动蛋白纤维稳定，抑制解聚，且只与F肌动蛋白结合，而不与G肌动蛋白结合。

13.微管的特异性药物有哪些？主要作用是什么？

答：秋水仙素—阻断微管蛋白装配，结合有秋水仙素的微管蛋白可以装配到微管末端，但阻止其他微管蛋白的加入；紫杉酚、重水—促进微管装配，增加微管稳定性。但对细胞生命活动是有害的。

14.简述微管的功能。

答：1、维持细胞形态。用秋水仙素处理细胞破坏微管，导致细胞变圆，说明微管对维持细胞的不对称形状是重要的；对于纤毛、鞭毛和轴突形成与维持,微管起关键作用。2、细胞内运输：神经轴突运输（驱动蛋白参与）、动物皮肤色素颗粒运输(变色) 3、鞭毛运动和纤毛运动。4、纺锤体和染色体运动5、基体和中心粒（9×3）：两者同源，可互相转换。可自我复制(S期)

15.举例说明微丝结合蛋白的种类。

答：1.肌肉收缩系统中的有关蛋白。肌球蛋白，约占肌肉总蛋白的一半，目前已发现十多种，II型的主要功能是参与肌丝滑动。常见的还

有I型和V型，参与细胞骨架和细胞膜的相互作用，如泡膜运输等。原肌球蛋白，在肌肉中占总蛋白的5%~10%，它结合于细肌丝，调节肌动蛋白与肌球蛋白头部的结合。肌钙蛋白，特异性与Ca2+结合。2.非肌肉细胞中的微丝结合蛋白。有肌球蛋白、原肌球蛋白、α辅肌动蛋白等，近年来在非肌肉细胞中分离鉴定了几十种微丝结合蛋白，与微丝装配及功能有密切关系，但未发现肌钙蛋白。

16.试述细胞骨架的功能意义。

答：细胞骨架不仅在维持细胞形态，保持细胞内部结构的有序性中起重要作用，而且与细胞运动、能量转换、信息传递、细胞分裂、基因表达和细胞分化密切相关。所以它是细胞生物学最活跃的研究领域之一。

17.简述中间纤维的种类和分布。

答：中间纤维按其组织来源及免疫原性可分为5类：（1）角蛋白纤维，存在于上皮细胞中（2）波形纤维，存在于间质细胞和中胚层来源的细胞中（3）结蛋白纤维，存在于肌细胞中（4）神经元纤维，存在于神经胶质细胞（5）神经胶质纤维，存在于神经胶质细胞。

18.中间纤维的装配过程和特点是什么？

答：装配过程可分为4步，首先，两个相邻亚基的对应α螺旋形成双股超螺旋，即二聚体。第二步是二聚体装配成四聚体。第三步是四聚体首尾相连形成原纤维，最后是8根原纤维构成圆柱状的10nm纤维。特点是中间纤维蛋白合成后，基本上都组装为中间纤维，游离的单体很少。中间纤维蛋白单体与中间纤维之间不存在踏车运动，装配好的中间纤维具有多态性。

19.解释核骨架的功能意义。

答：一般认为，核骨架为细胞核内组分布局提供了一个结构支架，细胞核内许多重要的生命活动与核骨架有关。1、核骨架与DNA复制—提供支架结构。2、核骨架与基因表达，可分为两类，一是核骨架与基因转录活性的关系，二是核骨架与RNA加工修饰的关系。真核细胞中RNA的转录和加工均与核骨架有关。3、核骨架与病毒复制—病毒基因表达、病毒装配需依赖核骨架。4、核骨架与染色体构建—有丝分裂前期核骨架转变为染色体骨架，末期染色体骨架又转变成核骨架

20.简述核孔复合体的fish-trap结构模型。

答：综合起来，核孔复合体主要有4种结构组分，1.胞质环，位于核孔边缘胞质面一侧，又称外环，环上有8条短纤维对称分布伸向胞质；

2.核质环，位于核孔边缘的核质面一侧，又称内环，内环结构比外环复杂，环上也对称地连有8条细长的纤维，向核内伸入50~70nm，在纤维的末端形成一个直径为60nm的小环，小环由8个颗粒构成。这样整个核质环就像一个“捕鱼笼”样的结构。

3.辐，由核孔边缘伸向中心，呈辐射状八重对称。

4.栓，或称中央栓，位于核孔的中心，呈颗粒状或棒状。由上述结构模型可见，核孔复合体对于垂直于核膜通过核孔中心的轴呈辐射状八重对称结构，而相对于平行于核膜的平面则是不对称的。

21.怎样理解“细胞核是真核细胞内最大、最重要的细胞器，是细胞遗传与代谢的调控中心”这句话的含义？

答：细胞核是真核细胞内最大、最重要的细胞器，是细胞遗传与代谢的调控信息中心，由核被膜与核孔复合体、染色质和染色体、核仁、核骨架和核基质组成。细胞核的体积约占细胞总体积的10%左右，因此是真核细胞内最大的细胞器。在功能方面，细胞核是细胞内储存遗传物质的场所，在这里进行基因复制、转录和转录初产物的加工过程，从而控制细胞的遗传和代谢活动。细胞核主要有两个功能: 一是通过遗传物质的复制和细胞分裂保持细胞世代间的连续性(遗传); 二是通过基因的选择性表达，控制细胞的活动。细胞核通过执行其功能，完成对细胞遗传与代谢的控制，发挥着掌控细胞生命活动的重要作用。因此是最重要的细胞器，是细胞遗传与代谢的调控中心。

22.试述染色体包装的多级螺旋模型。

答：由DNA与组蛋白包装成核小体（压缩7倍），在组蛋白H1的介导下核小体彼此连接形成

直径约10nm的核小体串珠结构，这是染色质包装的一级结构。在有组蛋白H1存在的情况下，

由直径10nm的核小体串珠结构螺旋盘绕，每圈6个核小体，形成外径30nm，内径10nm，螺

距11nm的螺线管（压缩6倍）。组蛋白H1在螺线管中的空间位置尚不清楚，但对螺线管的稳

定起着重要作用。螺线管是染色质包装的二级结构。螺线管进一步螺旋化形成直径为0.4μm

的

圆筒状结构，称为超螺线管（压缩40倍），这是染色体包装的三级结构。这种超螺线管进一步

螺旋折叠，形成长2~10μm的染色单体（压缩5倍），即染色质包装的四级结构。经过四级螺

旋包装形成的染色体结构，共压缩了8400倍。

23.试述染色体骨架-放射环模型。

答：该模型认为，30nm的染色线折叠成环，沿染色体纵轴，由中央向四周伸出，构成放射环。

首先是直径2nm的双螺旋DNA与组蛋白八聚体构建成连续重复的核小体串珠结构，其直径

10nm。然后按每圈6个核小体为单位盘绕成直径30nm到底螺线管。由螺线管形成DNA复制

环，每18个复制环呈放射状平面排列，结合在核基质上形成微带。微带是染色体高级结构的

单位，大约106个微带沿纵轴构建成子染色体。

24.染色体DNA的功能元件有几种，各是什么？

答：有3种：一个DNA复制起点，确保染色体在细胞周期中能够自我复制，维持染色体在细

胞世代传递中的连续性；一个着丝粒，使细胞分裂时已完成复制的染色体能平均分配到子细

胞中；最后，在染色体的两个末端必须有端粒，保持染色体的独立性和稳定性。

25.用图表示核仁在核糖体亚单位前体装配中的作用。

26.核仁超微结构包括几种主要组分，各是什么？

答：3种。分别是1.纤维中心，是包埋在颗粒组分内部一个或几个浅染的低电子密度的圆形结构

小岛，2.致密纤维组分，是核仁超微结构中电子密度最高的部分，呈环形或半月形包围FC（纤维中心），由致密的纤维构成，通常见不到颗粒。3.颗粒组分，在代谢活跃的细胞的核仁中是核仁的主要结构。

27.如何从真核细胞中分离出核骨架？

答：最早是Coffey等用非离子去垢剂、核酸酶与高盐缓冲液（2mol/L NaCl）处理细胞核，分离核骨架。此外还有Penman等建立的细胞分级抽提方法。经过非离子去垢剂、Tween-40和脱氧胆酸钠、核酸酶与0.25mol/L硫酸铵处理，再结合非树脂包埋-去包埋剂电镜制样方法，可清晰地显示核骨架-核纤层-中间纤维结构体系。还有更接近于生理条件的核骨架制备方法，如用3,5-二碘水杨酸锂（LIS）处理细胞核来分离核骨架。

28.细胞是生命活动的基本单位适用于病毒吗？怎样理解病毒与细胞的关系？

答：适用。因为病毒虽然是非细胞形态的生命体，但它们必须在细胞内才能表现基本的生命特征（繁殖与遗传）。因此就病毒而言，这一概念也是完全合适的。理解：病毒的正常生命活动离不开细胞，病毒是“不完全”的生命体，其生命活动必须在宿主细胞内完成。在起源上主要有3种观点：生物大分子→病毒→细胞；生物大分子→细胞、病毒；生物大分子→细胞→病毒。

29.应该从哪几方面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.细胞是有机体生长于发育的基础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

30.比较原核细胞与真核细胞，植物细胞与动物细胞的不同。

31.细胞包括哪几种基本结构体系？请简述。

答：真核细胞可在亚显微结构水平上划分为三大基本结构体系：1.以脂质及蛋白质成分为基础的生物膜结构系统。2.以核酸（DNA或RNA）与蛋白质为主要成分的遗传信息表达系统。3.由特异蛋白分子装配构成的细胞骨架系统。这三种基本结构体系构成了细胞内部结构精密、分工明确、职能专一的各种细胞器，并以此为基础而保证了细胞生命活动具有高度程序化与高度自控性。

32.举例说明细胞生物学研究方法的种类。

答：细胞形态结构的观察方法：光学显微镜技术（包括普通复式光学显微镜技术、荧光显微镜技术、激光共焦点扫描显微镜技术、相差和微分干涉显微镜技术等）、电子显微镜技术、隧道扫描显微镜；细胞组分的分析方法：用超速离心技术分离细胞器与生物大分子及其复合物，免疫荧光技术、免疫电镜技术、原位杂交技术、放射性自显影技术、显微分光光度测定技术、流式细胞仪、细胞培养、细胞工程与显微操作技术等。

33.与细胞生物学有关的学术期刊有哪些？（说出4-6个即可）

答：Science、cell、Nature、Molecular and Cellular Biology、细胞生物学杂志等

34.试述影响细胞分化的因素。

答：调控蛋白的组合是影响细胞分化的主要的直接因素，但这种影响又受其它因素的调控。

1、胞外信号分子：近距离的旁泌素：FGF、TGF、Hedgehog家族、Wnt家族以及Juxtacrine家族；远距离的激素：蝌蚪变态（甲状腺素）、昆虫变态（２０－羟蜕皮素）

2、细胞记忆与决定：信号分子的作用是短暂的，但这种短暂的作用可以形成长时间的记忆，调控细胞向特定方向分化。细胞的决定与细胞的记忆密切相关。果蝇成虫盘细胞体外连续移植1800代后，没有失去记忆，仍能分化成相应的器官

3、受精卵细胞质的不均一性：决定细胞向某一方向分化的初始信息储存于卵细胞中。在卵母细胞的细胞质中,除了贮存有营养物质和多种蛋白质外，还含有许多mRNA，大多数的mRNA与蛋白质结合处于非活性状态，成为隐蔽mRNA，它在卵细胞质中呈不均匀的分布。随着卵裂的进行，隐蔽mRNA不均一地分布到不同的卵裂球中，从而决定未来细胞的分化命运，产生分化方向的差异。

4、位置效应：在胚胎学的研究中，人们已注意到细胞间的相互作用对细胞分化与器官构建的影响，并称这种作用为胚胎诱导。细胞所处的位置不同对细胞分化的命运也有明显的影响。

5、环境：温度影响爬行类性别分化；卵细胞上下叠压排列影响蜗牛性别分化。

6、染色质变化与基因重排（特例）：马蛔虫卵裂过程中体细胞染色体消减（丢失）；纤毛虫大核基因丢失与重排；B淋巴细胞基因断裂丢失与重排，可以利用有限的免疫球蛋白基因，表达出数百亿种抗体。

35.真核细胞基因表达调控有哪几个环节？请试述。

答：真核细胞基因表达的调控是多级调控系统，主要发生在三个彼此相对独立的水平上：转录水平的调控，决定某个基因是否会被转录，并决定转录的频率,真核细胞在特定时间通过差别基因转录选择性地合成蛋白质。转录水平调控包括转录的激活和转录的阻抑，既与顺式调控元件有关，又与反式作用因子有关；加工水平的调控，决定初始mRNA转录物（hnRNA）被加工为能翻译成多肽的mRNA的途径,选择性剪接是一种广泛存在的RNA加工机制，可使一个基因能编码两个或两个以上相关的蛋白质，产生蛋白质多样化；翻译水平的调控,，决定某种mRNA是否会真正得到翻译，如果能得到翻译，还决定翻译的频率和时间长短。通过细胞质中特异mRNA和多种蛋白质之间的相互作用来实现。涉及mRNA的细胞质定位；mRNA翻译的调控；mRNA稳定性的调控等。

36.为什么说细胞分化是基因选择性表达的结果？

答：细胞分化是指在个体发育中，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，产生不同的细胞类群的过程。细胞分化是多细胞有机体发育的基础与核心，也是单细胞有机体适应不同生活环境的基础。细胞分化的关键在于特异性蛋白质的合成，而特异性蛋白质合成的实质在于基因选择性表达。现代分子生物学的证据表明，细胞分化是由于基因选择性表达各自特有的专一性蛋白质而导致的细胞形态、结构与功能的差异。因此说~。

37.滑面内质网有哪些主要功能？

答：光面内质网的功能多种多样，即参与糖原的合成，又能合成磷脂、糖脂以及糖蛋白中的糖成分，此外，还在甾类化合物的合成中起重要的作用，故在合成甾类激素的细胞中特别丰富。光面内质网含有脱甲基酶、脱羧酶、脱氨酶、葡糖醛酸酶以及混合功能氧化酶等，因而光面内质网能分解甾体、能灭活药物和毒物并使其能被排除（如肝细胞）。肠上皮细胞的光面内质网参与脂肪的运输，心肌细胞的光面内质网（肌浆网）则参与心肌的刺激传导。

在生理状态下，随着细胞功能的升降，光面内质网（SER）的数量也呈现相应改变。但亦可出现完全相反的情况，例如在某些疾病（如淤胆）时，从形态结构上看，肝细胞光面内质网显著增生，但其混合功能氧化酶的活性反而下降，这实际上是细胞衰竭的表现。肝细胞的光面内质网具有生物转化作用，能对一些低分子物质如药物、毒品、毒物等，进行转化解毒，并将间接胆红素转化为直接胆红素。

滑面内质网与蛋白质的合成无关，可是它的功能却更为复杂，它可能参与糖元和脂类的合成、固醇类激素的合成以及具有分泌等功能。在胃组织的某些细胞的滑面内质网上曾发现有Cl-的积累，这说明它与HCl的分泌有关。在小肠上皮细胞中，可以观察到它与运输脂肪有关。在心肌细胞和骨骼肌细胞内的滑面内质网，它与Ca2+的摄取和释放有关。同时睾丸间质细胞中的滑面内质网可合成固醇类激素。

38.蛋白质糖基化的意义是什么？

答：糖基化是在酶的控制下，蛋白质或脂质附加上糖类的过程，发生于内质网。在糖基转移酶作用下将糖转移至蛋白质，和蛋白质上的氨基酸残基形成糖苷键。蛋白质经过糖基化作用，形成糖蛋白。糖基化是对蛋白的重要的修饰作用，有调节蛋白质功能作用。糖基化为各种蛋白打上不同的标志，以利于高尔基体的分类和包装，同时保证糖蛋白从内质网至高尔基体囊膜单方向进行转移；影响多肽的构象，防止这些多肽出现不正确折叠而滞留在内质网中；

糖基化增强了糖蛋白的稳定性，使纤粘蛋白对组织蛋白酶有更强的抗性；多羟基糖侧链可影响蛋白质水溶性及蛋白质所带电荷的性质。

39.细胞膜与内膜系统之间膜结构是如何相互转换的？

答：内膜系统是指真核细胞中，在结构、功能或发生上相关的，由膜围绕而成的细胞器或细胞结构，如核膜、内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等。虽然这些区室具有各自独立的结构和功能，但它们又是紧密相关的，尤其是它们的膜结构是相互转换的，这种转换的机制则是通过蛋白质分选和膜运输实现的。真核细胞中，内质网外连细胞膜，内连核膜，中间还与许多细胞器膜相连，其内质网腔还与内外两层核膜之间的腔相通，从而使细胞结构之间相互联系，成为一个统一整体；此外，高尔基体膜，内质网膜，细胞膜，还是可以相互转化的。由此可见，细胞内的生物膜在结构上具有一定的连续性。各种生物膜在结构上的联系可分为直接联系和间接联系，前者指内质网膜可直接与细胞膜相连，后者是指高尔基体膜通过小泡的形式与内质网膜和细胞膜相连。在功能上的联系方面来看，主要是膜融合和分泌蛋白的运输。膜融合是细胞融合（如植物体细胞杂交，高等生物的受精过程）的关键，也与大分子物质进出细胞的内吞作用和外排作用密切相关，通过膜之间的联系，使细胞内各种细胞器在独立完成各自生理功能的同时，又能有效的协调工作，保证细胞生命活动的正常进行。例如分泌蛋白的形成（分泌蛋白是指酶、抗体、部分激素等在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的蛋白质）。细胞以分泌蛋白的形式将细胞膜与内膜系统联系起来，粗面内质网上的核糖体合成多肽链后，进入内质网，内质网进行加工，用分泌小泡的形式转运到高尔基体，顺面膜囊--中间膜囊--反面膜囊--分泌泡，最后分泌泡与细胞膜融合，以胞吐的形式将分泌蛋白运出。

40.真核细胞与原核细胞的核糖体有何不同？

答：原核细胞的核糖体较小，沉降系数为70S（S为Svedberg沉降系数单位），由50S和30S两个亚基组成。小亚单位中含有一个16S的rRNA分子，大亚单位中含有一个23S的rRNA分子，还含有一个5S的rRNA；真核细胞的核糖体较大，沉降系数为80S（线粒体与叶绿体的核糖体沉降系数近似于70S），由60S和40S两个亚基组成。小亚单位中含有一个18S的rRNA分子，大亚单位中含有一个28S的rRNA 分子，还含有一个5S的rRNA分子和一个5.8S的rRNA分子。

41.结合氧化-磷酸化过程说明线粒体的结构。

答：氧化（放能）和磷酸化（储能）是同时进行并密切偶联在一起的，但却是由两个不同的结构系统实现的。线粒体是双层膜细胞器，含嵴。氧化过程发生于内膜，磷酸化发生于基粒F1。用超声波将线粒体破碎，线粒体内膜碎片可自然卷成颗粒朝外的小膜泡，称为亚线粒体小泡。这些亚线粒体小泡具有电子转移和磷酸化的功能。线粒体在进行氧化磷酸化时，糖和脂肪等营养物质在细胞质中经过降解作用产生丙酮酸，和脂肪酸，这些物质进入线粒体的基质中，再经过一系列分解代谢形成乙酰CoA，即可进一步参加三羧酸循环。三羧酸循环中脱下的氢经线粒体内膜上的呼吸链，最后传递给氧，生成水，再次过程中释放的能量，通过ADP的磷酸化，生成高能化合物A TP。线粒体是双层膜细胞器，含嵴。氧化过程发生于内膜，磷酸化发生于基粒F1。

在线粒体的氧化磷酸化的过程中，起到偶联作用的结构是线粒体内膜上的A TP合酶（F0-F1 ATPase）即F0-F1偶联因子。在该A TP合酶中，构成了一条亲水性通道，允许H+顺电化学梯度通过。

42.如何理解线粒体是一种半自主性细胞器？

答：线粒体中有DNA和RNA、核糖体、氨基酸活化酶等，说明它有自我繁殖所必需的基本组分，具有独立进行转录和翻译的功能。线粒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。这些蛋白质与线粒体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之间存在密切的、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信息；另一方面它具有关键的控制功能。也就是说，线粒体的自主程度是有限的，它对核遗传系统有很大的依赖性。因此，线粒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。

43.细胞凋亡过程中会出现哪些特征性变化？

答：细胞凋亡的发生过程，在形态学上可分为三个阶段：1.凋亡的起始。表现为细胞表面的特化结构如微绒毛的消失，细胞间连接消失，但细胞膜完整并具选择透性；线粒体基本完整，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；染色质固缩，形成新月形结构，沿核膜分布。这一阶段经历数分钟，然后进入第二阶段；2.凋亡小体的形成——染色质断裂为大小不等的片段，与某些细胞器（线粒体）一起聚集，被反折的细胞膜所包围，使细胞表面形成了许多泡状或芽状突起。以后，逐渐分割，形成单个的凋亡小体。

3.凋亡小体逐渐为邻近的细胞所吞噬并消化。整个凋亡过程需要4~9小时。生化特征方面，最主要的特征是DNA发生核小体间的断裂，结果产生含有不同数量核小体单位的片段，在进行琼脂糖凝胶电泳时，形成了特征性的梯状条带，其大小为180~200bp的整数倍。另一个重要特征是tTG（组织转谷氨酰胺酶）的积累并达到较高的水平。

44.简述细胞衰老的氧化性损伤学说。

答：氧化损伤学说：细胞从外界摄取氧的约2~3%在代谢过程中，产生活性氧基团或分子（reactive oxygen species,ROS）：超氧自由基（.O2）、羟自由基（.OH）、过氧化氢（H2O2）。它们的高度活性可引发脂质、蛋白质和核酸分子的氧化性损伤，从而导致细胞结构的损伤和破坏。这些氧化性损伤的积累，最终导致细胞衰老。如果清除ROS，就可以延长寿命，如SOD。

45.衰老细胞在结构上会发生哪些结构变化？

答：细胞在衰老过程中，其结果会发生深刻的变化。1.细胞核变化：随着细胞分裂次数的增加，核不断增大；核膜内折；染色质固缩；有的细胞核的核仁裂解为小体；2.内质网变化：粗面内质网的总量呈减少趋势；原来的有序排列被打乱。体外培养的人胚肺成纤维细胞在26次倍增前内质网膜腔膨胀扩大，含有不定型的致密物，且为核糖体所覆盖；而40次以后细胞内质网膜腔未见膨胀，不定型致密物少，且具无核糖体覆盖区；3.线粒体变化：数量减少，体积增大，有时外膜破裂，膨大的线粒体中有时可见到清晰的嵴，偶尔亦会观察到线粒体内容物呈现网状化并形成多囊体，以及外膜破坏，多囊体释出的情况；4.致密体生成：它是衰老细胞常见的一种结构，又称脂褐质、老年色素、血褐质、黄色素、透明蜡体、残体等。多数是由溶酶体或线粒体转化而来的，少数是由线粒体转化而来；5.膜系统变化：年轻的功能健全的细胞的膜相为典型的液晶相，脂双层柔韧，脂肪酸链能自由移动，相邻脂质分子之间的位置交换极其频繁，膜蛋白表现出最大的生物学活性。衰老细胞的膜处于凝胶相或固相，磷脂的脂肪酸尾巴“冻结”，不能自由移动，膜的刚性增大，使膜蛋白不能运动。此时，机械刺激或压迫，就会出现裂隙，通透性受损。细胞连接明显减少。