细胞论述题

第一章

1、什么是细胞生物学？通过本学期对细胞生物学的学习，概括细胞生物学研究的内容。通过对细胞生物学领域的研究最终要解决的问题是什么？

答：细胞生物学：是研究细胞基本生命活动规律的科学，它是在细胞水平、亚细胞水平和分子水平等不同层次上，以研究细胞形态结构与功能、细胞的代谢、增殖与分化、遗传与变异、衰老与死亡、起源与进化、兴奋与运动，以及细胞的信息传递、细胞的识别、免疫等。生命科学的基本问题是遗传、发育和进化，我们以功能基因组为切入点，研究的主要内容是细胞的生命活动：DNA→RNA→蛋白质。细胞生物学是阐明各种生命活动的现象和本质，进一步对这些现象和发展规律加以控制和利用，以达到为生产实践服务的目的，造福于人类。例如，围绕植物组织培养建立起来的细胞工程，为植物育种开辟了一条新的途径，以及在动物生物学中，揭示细胞病理和癌细胞本质的研究，器官移植和再生的研究等都是非常艰巨的任务。也可以说其“核心问题是将遗传和发育在细胞水平上结合起来”。这是由于DNA是遗传物质的载体，染色体是DNA的载体，细胞核是染色体的载体，细胞是细胞核的载体。细胞是生命的载体、是遗传与发育的载体——生命活动的基本单位（包括发育）。故细胞是核心，遗传是根本，发育是目的。

2、当前细胞生物学研究的热点课题中你最感兴趣的是哪些？为什么？

答：（1）细胞内基因组（2）染色质与蛋白质的相互作用关系；（3）植物细胞工程（4）细胞结构体系的组装及细胞工程；（5）细胞的增殖、分化、衰老、与死亡；（6）细胞结构体系的装配；（7）细胞信号的转导；（8）肿瘤的细胞生物学。

第二章

1.细胞的结构与功能的相关性的观点是学习细胞生的重要原则之一，你能否提出一些论据来说明这一问题

细胞的形态结构与功能的相关性与一致性是很多细胞的共同特点，分化程度高的细胞更为明显。（一）如人体内约有400万亿个细胞。根据形态和生理功能的差异，可区分为230多种。形态结构和生理功能相同或相近的细胞与细胞之间的非细胞成分——细胞间质一起，共同构成了具有一定形态结构和生理功能的细胞群，这种细胞群体为组织（tissue）。人体内有4大细胞群，称4大基本组织，即上皮组织(epithelialtissue)、结缔组织(connectivetissue)、肌肉组织(musculartissue)和神经组织(nervetissue)。（1）单层柱状上皮细胞(simplecolumnarepitheliumcell)：形态，细胞表面为多边形，游离面有纹状缘（微绒毛），侧面呈柱状。核椭圆形，靠近细胞基底部。分布：分布于胃、肠、子宫和输卵管的腔面。功能，吸收和分泌。（2）扁平上皮细胞（simplesquamousepitheliumcell）：形态，细胞扁平多边形，边缘锯齿状，彼此镶嵌连接。核扁圆形，位于中央。分布，衬贴于心肌、血管、淋巴管腔面称内皮(endothelium)分布于胸、腹膜心包膜表面的称间皮(mesothelium)。功能，内皮：游离面光滑有利于血液和淋巴液流动，内皮很薄，便于腔内外的物质交换。间皮：表面光滑湿润，可减少器官间的摩擦，有利于器官活动。（3）哺乳动物的红细胞：形态，红细胞呈扁圆形、体积很小，细胞内无核，亦无其他重要细胞器，主要是由细胞膜包着血红蛋白。分布，血液中。功能，这些特点都与红细胞交换02与C02的功能密切相关。细胞体积小、呈圆形，非常有利于在血管内快速运行，体积小则相对表面积大，有利于提高气体交换效率。细胞内主要是血红蛋白，有助于结合更多的O2与CO2。（4）动物的各类分泌细胞，虽然分泌物的性质不同，但其形态结构却有共同性。例如，分泌蛋白质性质的各种腺细胞，其形态与结构必然有如下的特点：细胞一定呈极性，一端是近侧端，为吸收表面，与基膜(basallamina)连接；另一端是游离端，是分泌表面。吸收表面的细胞膜必然形成大量的皱褶，并在褶叠膜内排列

有大量的线粒体，因为这均有助于增加物质透膜运输的效率及能量供应。游离端往往形成很多微绒毛，增加表面积，以提高分泌效率。细胞质内的内质网与高尔基体必然很发达，因为要保证蛋白质高速度的合成与加工，供能的细胞器——线粒体的数量必然较多，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(蛋白质合成的机器)。（5）雄性生殖细胞与雌性生殖细胞经过分化与发育，形成非常特化的细胞，它们的结构装置几乎简化到仅只有利于完成受精过程与保证卵裂。精子除了携带一套完整的单倍基因组，即高度的浓缩核外，

其他结构装置主要保证其运动与进人卵内。即后端具有能运动的鞭毛，前端具有有助于进入卵的顶体(类似大溶酶体)。卵细胞则相反，为了保证受精后卵裂与早期胚胎发育，它必须在胞质内预先储存大量的mRNA、蛋白质与养料，致使细胞体积骤增，但其细胞核的体积并没有明显变化。

特化的细胞是细胞形态结构功能相适应的重要证据，如分泌细胞、生殖细胞、红细胞、白细胞等。特殊细胞表面的特化结构（如上皮细胞的微绒毛、动物精细胞的鞭毛等）都是为了更好的发挥功能而进化来的。

2、你在学习了细胞生物学课程之后请对原核与真核细胞之间的差异提出新的补充。

真核细胞与原核细胞相比，细胞膜系统出现了分化与演变。真核细胞以内膜系统的特化为基础，首先分化为两个独立的部分——细胞核与细胞质，细胞质又以内膜系统为基础分隔为结构更精细、功能更专一的各种细胞器。另外，遗传信息量与遗传装置的扩增和基因表达复杂化，编码结构蛋白与功能蛋白的基因数大大增多。遗传信息重复序列与染色体多倍性的出现，

是真核细胞区别于原核细胞的另一重大标志。遗传信息的复制、转录与翻译装置和程序也相应复杂化，真核细胞内遗传信息的转录和翻译有严格的阶段性和区域性。

3、你在学习了细胞生物学课程之后请对植物和动物细胞之间的差异提出新的补充。

第三章

1．用于细胞生物学研究的方法有哪些？

荧光漂白恢复技术、单分子技术、酵母双杂交技术、荧光共振能量转移技术、放射自显影技术

2．目前细胞生物学中常用模式生物有那些？扼要说明其基本特征及在科学研究中的贡献。大肠杆菌：培养方便，生长快，基因结构简单，突变株的诱变，分离和鉴定容易。

酵母：非常简单的单细胞真核生物，生长迅速易于遗传操作。

线虫：繁殖快，生命周期短，通体透明。

果蝇：丰富的表形，在遗传分析，染色体特性研究，胚胎发育，基因调控和细胞分化机制的研究，神经推行性疾病研究和学习发挥重要作用。

斑马鱼：与人的基因一一对应，容易饲养，繁殖快，研究胚胎发育过程中细胞行为观察与研究较为便利。

小鼠：与人类基因更为接近，遗传与转基因方面贡献。

拟南芥：个体小，生长周期快，生活力强，自花授粉，植物界的果蝇。

3、光学显微镜技术有哪些新发展,它们各有哪些突出优点?为什么电子显微镜不能完全代替光学显微镜?

操作简便、成本较低、适合大范围使用，观察范围5mm-100nm

第四章

1.简述生物膜的基本结构特征和生理功能。

①磷脂双分子层组成生物膜的基本骨架，具有极性的头部和非极性的尾部的脂分子在水相中具有自发形成封闭膜系统的性质，以非极性尾部相对，以极性头部朝向水相。这一结构特点为细胞和细胞器的生理活动提供了一个相对稳定的环境，使细胞与外界，细胞器与细胞器之间有了一个界面。②蛋白质分子以不同的方式镶嵌其中或结合于表面，蛋白质的类型，数量的多少，蛋白质的分布的不对称性及其与脂分子的协同作用赋予生物膜不同的特性与功能。这些结构有利于物质的选择运输，提供细胞识别位点，为多种酶提供了结合位点，同时参与形成不同功能的细胞表面结构特征。

2．简述膜蛋白的种类和功能。

有外在膜蛋白或称外周膜蛋白，内在膜蛋白或称整合膜蛋白和脂锚定膜蛋白。

膜蛋白的功能是多方面的。有些膜蛋白可作为“载体”而将物质转运进出细胞。有些膜蛋白是激素或其他化学物质的专一受体，如甲状腺细胞上有接受来自脑垂体的促甲状腺素的受体。膜表面还有各种酶，使专一的化学反应能在膜上进行，如内质网膜上的能催化磷脂的合成等。细胞的识别功能也决定于膜表面的蛋白质。这些蛋白常常是表面抗原。表面抗原能和特异的抗体结合，如人细胞表面有一种蛋白质抗原HLA，是一种变化极多的二聚体。不同的人有不同的HLA分子，器官移植时，被植入的器官常常被排斥，这就是因为植入细胞的HLA分子不为受体所接受之故。

第五章

1．简述物质跨膜运输的各种方式及其特点。

（1）．简单扩散：单纯扩散是指脂溶性的小分子物质顺浓度差通过细胞膜的扩散过程。

特点：简单的物理扩散，不需要细胞提供能量，其能量来源于浓度差形成的势能，是一个被动过程。

（2）．被动运输：指溶质顺着电化学梯度或浓度梯度，在膜转运蛋白协助下的跨膜转运方式，又叫协助扩散。

特点：不需要细胞提供代谢能量，转运的动力来自于物质的电化学梯度或浓度梯度；只能把物质从浓度高的一方运送到浓度低的一方。

（3）．主动运输：由载体蛋白所介导的物质逆着电化学梯度或浓度梯度进行跨膜转运的方式。特点：需要消耗细胞物质代谢产生的能量；需要载体蛋白作为跨膜转运蛋白；物质逆着电化学梯度或浓度进行跨膜转运。

（4）．胞吞和胞吐：胞吞指大分子物质或物质团块（如细菌、病毒、异物、脂类物质等）进入细胞的过程。胞吐指胞质内的大分子物质以分泌囊泡的形式排出细胞的过程。

特点：均属于耗能的主动转运过程。

2、简述胞吞作用和胞吐作用的类型及特点。

胞吞作用：

（1）吞噬作用

吞噬作用是一种特殊的胞吞作用，是原生生物摄取食物的一种方式。在高等多细胞生物体中，吞噬作用往往发生于巨噬细胞和中性粒细胞，其作用不仅仅是摄取营养物，主要是清除侵入机体的病原体以及衰老或凋亡的细胞。是一个信号触发的过程。

（2）胞饮作用

①网格蛋白依赖的胞吞作用

当配体与膜上受体结合后，网格蛋白聚集在膜下，逐渐形成50-100nm的质膜凹陷，称网格蛋白有被小窝。一种小分子GTP结合蛋白——发动蛋白在深陷的包被小窝的颈部组装成环，发动蛋白水解与其结合的GTP引起颈部缢缩，最终脱离质膜形成网格蛋白包被膜泡。几秒

钟后，网格蛋白便脱离包被膜泡返回质膜附近区域以便重复使用，脱包被的囊泡与早胞内体融合，从而将转运分子及胞外液体摄入细胞。

②胞膜窖依赖的胞吞作用

胞膜窖的特征性蛋白是窖蛋白，胞膜窖在质膜的脂筏区域形成。胞吞时，胞膜窖携带着内吞物，利用发动蛋白的收缩作用从质膜上脱落，然后转交给胞内体样的细胞器——膜窖体或者跨细胞转运到质膜的另一侧。

③大型胞饮作用

通过质膜皱褶包裹内吞物形成囊泡完成胞吞作用。

④非网格蛋白/胞膜窖依赖的胞吞作用

特点：

①耗能过程；

②将胞外的生物大分子、颗粒性物质或液体等摄取到细胞内。

胞吐作用：

（1）组成型的胞吐途径

新合成的蛋白质和脂质以囊泡形式连续不断的供应质膜更新，从而确保细胞分裂前质膜的生长；囊泡内可溶性蛋白分泌到胞外，有的成为质膜外周蛋白，有的形成胞外基质组分，有的作为营养成分或信号分子扩散到胞外液。

（2）调节型胞吐途径

这些分泌细胞产生的分泌物储存在分泌泡内，当细胞在受到胞外信号刺激时，分泌泡与质膜融合并将内含物释放出去。

特点：

②能过程；

②通过分泌泡或其他膜泡与质膜融合而将膜泡内的物质运出细胞。

3、简述细胞主动运输的方式及特点。

主动运输是由载体蛋白所介导的物质逆着电化学梯度或浓度梯度进行跨膜转运的方式。根据能量来源的不同，可将主动运输分为：由ATP直接提供能量（ATP驱动泵）、间接提供能量（协同转运或偶联转运蛋白）以及光驱动泵3种基本类型。

特点：

（1）、由载体蛋白介导。（依赖于膜运输蛋白）；

（2）、物质逆着电化学梯度或浓度梯度进行跨膜转运；

（3）、需要代谢能，并对代谢毒性敏感；

（4）、具特异性和选择性。

第六章

1.简述线粒体和叶绿体的增殖。

（一）线粒体：细胞内线粒体的增殖是由原来的线粒体分裂或出芽而来。在细胞发育过程中，线粒体也随之生长，膜表面积增加，基质蛋白质增多，以及线粒体DNA进行复制，然后线粒体再分裂。通过电镜观察，线粒体的分裂约有以下几种方式：

1.间壁或隔膜分离：线粒体分裂时，先由内膜向中心内褶，或是线粒体的某一个嵴延伸到对缘的内膜而形成贯通嵴，把线粒体一分为二，使之成为只有外膜相连的两个独立的细胞器，接着线粒体完全分离。这种分裂方式常出现在鼠肝和植物分生组织中。

2. 收缩分离：分裂时线粒体中部缢缩并向两端拉长，整个线粒体约呈哑铃形，最后分开成为两个线粒体。这种分裂方式常见于蕨类和酵母中。

3.出芽：一般是先从线粒体上出现球形小芽，然后与母体分离，不断长大而形

成新的线粒体。这种分裂方式见于酵母和藓类植物中。

（二）叶绿体

在个体发育中叶绿体由原质体发育而来，原质体存在于根和芽的分生组织中，由双层被膜包围，含有DNA，一些小泡和淀粉颗粒的结构，但不含片层结构，小泡是由质体双层膜的内膜内折形成的。

在有光条件原质体的小泡数目增加并相互融合形成片层，多个片层平行排列成行，在某些区域增殖，形成基粒，变成绿色原质体发育成叶绿体。

在黑暗性长时，原质体小泡融合速度减慢，并转变为排列成网格的小管的三维晶格结构，称为原片层，这种质体称为黄色体。黄色体在有光的情况下原片层弥散形成类囊体，进一步发育出基粒，变为叶绿体。

叶绿体能通过分裂而增殖。通常是在叶绿体的近中部处收缩，最后分开成为两个叶绿体。叶绿体数目的增多主要是靠幼龄的叶绿体分裂，成熟的叶绿体通常不再分裂，前质体也不再分裂。叶绿体的分裂一般并不需要光，但光对叶绿体的发育时重要的。

2.试比较线粒体与叶绿体在基本结构和功能方面的异同。

结构：

相同之处：都是双层膜细胞器，基质中都含有基粒和酶，都拥有自己的DNA和蛋白质合成体系（RNA和核糖体）。

不同：线粒体形状是短棒状，圆球形；内膜向内折叠形成脊，脊上有基粒；基质中含有与有氧呼吸有关的酶。动植物细胞中皆有分布。叶绿体的形状是扁平的椭球形或球形；外膜分布有与光合作用有关的色素，内膜光滑无折叠，基粒是由类囊体垛叠而成；基质中含有大量与光合作用有关的酶。主要分布在植物的叶肉细胞里以及幼嫩茎秆的表皮细胞内。

功能：

相同：都参与细胞产生能量的反应，产生ATP，都需要水作为生理功能的原料，都是半自主性细胞器。

不同：线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力车间”，产生大量可作为直接利用能源的ATP。叶绿体是绿色植物进行光合作用的主要场所，将光能转化成稳定的化学能供细胞利用，是植物细胞的“养料制造车间”。

3．简述线粒体和叶绿体的起源。

线粒体内共生起源学说要点：当这种细菌（线粒体的祖先）被原始真核细胞吞噬后，细菌没有被消化掉，留在细胞内，与宿主细胞间形成互利的共生关系，原始真核细胞利用这种细菌(原线粒体)充分供给能量，而细菌从宿主细胞获得更多的原料。

叶绿体内共生起源学说点：蓝藻类的原生生物被原始真核细胞摄人胞内，与宿主形成了共生关系。在共生关系中，蓝藻为宿主细胞完成光合作用，而宿主细胞为其提供营养条件。

第七章细胞质基质与内膜系统

1、溶酶体是怎样发生的？它有哪些功能？

发生：

1. 内质网合成的溶酶体蛋白质进入高尔基体；

2.进行N-连接糖基化，核心糖组分是甘露糖；

3.进行磷酸化，由磷酸转移酶和甘露糖酶催化；

4.TGN，与受体结合；

5.高尔基体形成小泡即为初级溶酶体，与受体解离；

6.酸性磷酸酶去除磷酸基团，形成有活性的酶；溶酶体即形成。

功能：

1.清除无用的大分子，衰老的细胞器及衰老损伤和死亡的细胞；

2.防御功能；

3.其他如提供营养，激素调节，蝌蚪尾的退化等

2．简述过氧化物酶体（即微体）的结构、发生和功能。

又称微体，是由单层膜围绕的内含一种或几种氧化酶类的细胞器一是细胞内已有的成熟过氧化物酶体经分裂增殖产生的子代细胞器。二是在细胞内重新发生。

催化脂肪酸的β-氧化，将极长链脂肪酸分解为短链脂肪酸；在肝细胞或肾细胞中，可氧化分解血液中的有毒成分，起到解毒作用；是真核细胞直接利用分子氧的细胞器；可降解生物大分子；分解脂肪酸等高能分子向细胞直接提供热能；绿色植物叶肉细胞中，催化光呼吸作用；在种子萌发过程中，降解储存在种子中的脂肪酸产生乙酰辅酶A，进一步生成琥珀酸，后者离开过氧化酶体进一步转变成葡萄糖。

3．简述内膜系统的结构特点及功能？

第八章蛋白质的分选与膜泡运输

1、简述蛋白质分选转运的基本途径与类型，及其各自的特点？。

核基因编码的蛋白质的分选大体可分为2条途径：（1)后翻译转运途径（2）共翻译转运途径

（1）后翻译转运途径：即在细胞质基质游离核糖体上完成多肽链的合成，然后转运至膜围绕的细胞器，如线粒体、叶绿体、过氧化物酶体及细胞核，或者称为细胞质基质的可溶性驻留蛋白和骨架蛋白。

（2）共翻译转运途径：即蛋白质合成在游离核糖体上起始之后，有信号肽及其与之结合的SRP引导转移至粗面内质网，然后新生成肽边合成变转入粗面内质网腔或定位在ER膜上，经转运膜泡运至高尔基体加工包装再分选至溶酶体、细胞质膜或分泌到细胞外，内质网与高尔基体本身的蛋白质分选也是通过这一途径完成的。

根据蛋白质分选的转运方式或机制不同，又可将蛋白质转运分为4类：（1）蛋白质的跨膜转运（2）膜泡运输（3）选择性的门控转运（4）细胞质基质中蛋白质的转运

2、简述细胞内膜泡运输的种类与特点。

COP I 包被膜泡的装配与运输：COP I 包被膜泡介导细胞内膜泡逆向运输，负责从高尔基体反面膜囊到高尔基体顺面膜囊以及从高尔基体顺面网状区到内质网的膜泡转运，包括在循环的膜脂双层、内质网驻留的可溶性蛋白和膜蛋白，是内质网回收错误分选的逃逸蛋白的重要途径。

CopI包被中有8种蛋白亚基，其中ARF类似Sar蛋白，是GTP 结合蛋白。包被的组装与去组装依赖于ARF。

什么决定蛋白质是否保留在内质网或进入高尔基体？

通过2种机制：

（1）运转膜泡将驻留蛋白有效排斥在外。

（2）逃逸蛋白的回收机制：通过回收信号的特异性受体完成的。

内质网腔中的蛋白（逃逸蛋白）：C端具有回收信号KDEL（Lys-asp-glu-leu）

内质网膜蛋白：C端回收信号KKXX（K：Lysine，X：任意氨基酸）

COPⅡ包被膜泡的装配与运输：COPⅡ包被膜泡介导细胞内顺向运输，即负责从内质网到高尔基体的物质运输。

CopII包被蛋白由5种蛋白亚基组成，其中Sar1蛋白是GTP结合蛋白。

激活的Sar蛋白导致它与内质网膜结合，引起包被蛋白组分在ER膜上装配，出芽，形成

CopII 有被小泡。由结合的GTP水解促使包被蛋白发生去装配，产生Sar-GDP释放到基质中，同时伴随亚基释放。

内质网膜蛋白：C端回收信号KKXX（K：Lysine，X：任意氨基酸）

网格蛋白/接头蛋白有被小泡：网格蛋白/接头蛋白包被膜泡的装配与运输：网格蛋白/接头蛋白包被膜泡介导几种蛋白质分选途经，包括高尔基体TGN向胞内体或向溶酶体、墨（色）素体、血小板囊泡和植物细胞液泡的运输。

（1）高尔基体→质膜、溶酶体、胞内体、液泡

（2）受体介导的胞吞作用：从细胞表面→溶酶体

网格蛋白←接头蛋白→膜受体尾部信号肽（Phe-Arg-x-Tyr）

3.简述真核细胞中，合成的蛋白质跨膜运输的主要方式：！？

第九章细胞信号传导

1、简述细胞表面受体介导的信号通路的类型和特点。

细胞表面受体介导亲水性信号分子的信息传递，可分为：

①离子通道型受体

②G蛋白耦联型受体：激活离子通道的G蛋白偶联受体（Gi、Gt）、cAMP信号通路、磷脂酰肌醇信号通路

③酶耦联型受体：受体酪氨酸激酶；受体丝氨酸／苏氨酸激酶；受体酪氨酸磷酸酯酶；受体鸟苷酸环化酶；酪氨酸蛋白激酶联系的受体。

2. 简述G-蛋白偶连受体介导的信号通路的组成、特点及功能。

由G蛋白耦联受体所介导的细胞信号通路,按效应器蛋白的不同主要包括：

（1）激活离子通道的G蛋白耦联受体；

（2）激活或抑制腺苷酸环化酶，以cAMP为第二信使的信号通路；（3）激活磷脂酶C，以肌醇一1，4，5一三磷酸(inosit 1，4，5一trisphosphate，IP3)和二酰甘油(1，2一diacylglycero1，DAG)作为双信使的磷脂酰肌醇信号通路和G蛋白耦联离子通道的信号通路。

第十章

1．简述驱动蛋白沿微管运动的分子机制。

驱动蛋白马达结构域具有两个重要的功能位点，其一是ATP结合位点，其二是微管结合位点。与肌球蛋白的马达结构域(850个氨基酸残基)相比，驱动蛋白的马达结构域(350个氨基酸残基)显得很小巧。虽然肌球蛋白和驱动蛋白的马达结构域的氨基酸序列没有同源性，但两者的ATP结合部位非常相似，两种马达结构域在大小和功能上的差异主要表现在细胞骨架结合部位(它们分别与微丝或微管结合)和动力转换装置上。

有关驱动蛋白沿微管运动的分子模型有两种：

（1）步行(hand over hand)模型，步行模型认为：驱动蛋白的两个球状头部交替在前，每水解一个ATP分子，落在后面的那个马达结构域将移动两倍的步距，即16nm。而原来领先的那个头部则在下一个循环时再向前移动。

（2）“尺蠖”(inchworm)爬行模型。尺蠖爬行模型认为：驱动蛋白两个头部中的一个始终在前，另一个永远在后，每步移动8nm。

2．简述细胞内依赖于微管的物质运输的类型和特点？

3．什么是细胞骨架？简述细胞骨架各成分与哪些细胞结构有关，这些细胞结构的功能是什么？

用电子显微镜观察经非离子去垢剂处理后的细胞，可以在细胞质内观察到一个复杂的纤维状

网架结构，这种结构通常被称为细胞骨架。细胞骨架主要包括微丝，微管和中间丝3种结构

第十一章细胞核和染色体

1、简述细胞核的基本结构和功能

细胞核主要有核被膜，核纤层，染色质，核仁及核体组成。

细胞核是遗传信息的储存场所，与细胞遗传及代谢活动模切相关的基因复制、转录和转录初产物的加工过程均在此进行。

2．简述核仁的结构与功能。

核仁的结构：主要包括纤维中心、致密纤维组分、颗粒组分。其中，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。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，由致密的纤维构成，通常见不到颗粒。颗粒组分是核仁的主要结构，是由直径15~20nm的RNP构成的，科被蛋白酶和RNase消化。

核仁的功能：核仁的主要功能与核糖体的生物发生相关。这是一个向量过程，从核仁纤维组分开始，再向颗粒组分延续。这一过程包括rRNA的合成。加工和核糖体亚单位的组装。核仁的另一个功能涉及mRNA的输出与降解。例如，哺乳类动物细胞通过紫外线照射灭活核仁，可阻止非核糖体RNA的输出。

在细胞周期中，核仁是一种高度动态的结构，在形态和功能上都发生很大的变化。当细胞进入有丝分裂时，核仁首先变形和变小，然后随着染色质凝聚，核仁消失，所有rRNA合成停止，致使在中期和后期细胞中没有核仁；在有丝分裂末期，rRNA合成重新开始，核仁的重建随着核仁物质聚集成分散的前核仁体而开始，然后在NOR周围融合成正在发育的核仁。3．简述从DNA到染色体的两种包装模型，即多级螺旋模型和骨架—放射环结构模型。你认为那种模型更科学，为什么？

多级螺旋模型：由DNA与组蛋白组装成核小体，在组蛋白H1的街道下核小体彼此连接成直径约10nm的核小体串珠结构，这是染色质组装的一级结构。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，形成直径25~30nm，螺距12nm 的螺线管，螺线管是染色质组装的二级结构。而其三级结构则是由螺线管进一步螺旋化形成的直径为0.4nm的圆筒状结构——超螺线管。这种螺线管进一步折叠，形成2~10um的染色单体，即染色质组装的四级结构。

放射环结构模型：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，即染色体的骨架—放射环模型。较详细的说明则是首先由2nm的双螺旋DNA与组蛋白八聚体构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的螺线管。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的微带。

这两种组织模型，前者强调螺旋化，后者强调环化与折叠。

第十二章核糖体

1、简述游离核糖体和附着核糖体上各合成哪些蛋白质？

游离型核糖体合成的是胞内蛋白，即合成后在此细胞内部发挥作用的蛋白质。如染色体上的蛋白质、细胞膜上的蛋白质、线粒体和叶绿体及细胞质基质中的酶。

附着在内质网上的核糖体合成的是分泌蛋白，即合成后要分泌到细胞外的蛋白质。如一些消化酶、激素等。

第十三章细胞周期与有丝分裂

1.说明细胞分裂过程中核膜破裂和重装配的调节机制。

核膜的消失标志着前期的结束。对于高等动植物，细胞正常有丝分裂的前期末，核膜的解体是一种普遍现象，并在电镜下加以证实。Merriam（1961）用电镜观察海胆卵细胞的核膜，看到前期末核膜解体成小泡，分散于细胞质中。

核膜破裂后，以小膜泡的形式分散到细胞质中，在形态上与内质网膜泡难以区别。但在生化成分上是有一定区别的。由于核膜破裂，核质与细胞质之间的界膜消失而混合。核纤层也随之解聚成其组成成分核纤层蛋白。核骨架结构也发生剧烈变化，如组成核骨架结构的DNA拓扑酶Ⅱ，参与组成细胞分裂器的NuMA蛋白等，都将发生结构和位置变化，参与构成与间期细胞核骨架不同的结构成分。

2．有丝分裂、减数分裂的意义：

有丝分裂意义：

一、维持个体的正常生长和发育（组织及细胞间遗传组成的一致性）；

二、保证物种的连续性和稳定性（单细胞生物及无性繁殖生物个体间及世代间的遗传组成的一致性）

减数分裂的意义在于：（1）通过受精作用又恢复二倍体，保证生物种染色体数目稳定的机制，保持后代的遗传性。（2）减数分裂过程中同源染色体间发生交换，使配子的遗传多样化，增加了后代的适应性，并且也是物种适应环境变化不断进化的机制，确保生物的多样性。减

数分裂是生物有性生殖的基础，是生物遗传、生物进化和生物多样性的重要基础保证。

第十四章细胞增殖调控与癌细胞

1．简述细胞周期调控的分子机制。

细胞周期控制系统中有两类关键的蛋白家族：一类是周期蛋白依赖性的蛋白激酶(cyclin-dependentproteinkinase，CDK)。它能使特定蛋白质的丝氨酸和苏氨酸残基磷酸化引发细胞周期事件；第二类是特殊的蛋白家族，称作周期蛋白(cyclin)。它能够同Cdk结合，并控制CDK使适当蛋白磷酸化的能力。周期蛋白同CDK蛋白复合物的装配和去装配，决定着细胞周期的进程。有两类主要的周期蛋白：一类是有丝分裂周期蛋白。它是在G2期以及将要进入有丝分裂期时同CDK蛋白分子结合；另一类是G1周期蛋白。它是在Gl期以及将要进入S期时同CDK分子结合。

2、癌细胞的基本生物学特征是什么?

①细胞生长与分裂失去控制，具有无限增殖能力。②具有浸润性和扩散性。③癌细胞之间及癌细胞与正常细胞之间的相互作用发生改变。④mRNA表达谱及蛋白表达谱系或蛋白活性改变。⑤体外培养的恶性转化细胞所要求的血清浓度降低，贴壁性下降，失去接触抑制现象。

第十五章细胞分化与胚胎发育

1.为什么说细胞分化是基因选择性表达的结果?

答：细胞分化的关键在于不同类型细胞中特异性蛋白质的合成，而特异性蛋白质合成的实质是基因在特定时间和空间中选择性的表达。细胞分化是由于细胞选择性的表达各自特有的专一性蛋白质而导致细胞形态、结构与功能的差异。不同细胞各自表达一套特异的基因，其产物不仅决定细胞的形态结构，而且执行特定的生理功能。

2．简述哺乳动物生殖细胞的分化

第十六章细胞衰老与凋亡

1．简述细胞凋亡的生理学及医学意义

打印的题上有

2．简述细胞凋亡的分子机制。

评分标准：答出Caspase依赖性的细胞凋亡途径得5分。答出Caspase非依赖性的细胞凋亡途径得5分。

所有动物细胞都具有类似的凋亡机制，蛋白酶Caspase(cysteine aspartic acic specific protease)家族成员在其中发挥了重要作用，因此这种凋亡方式被称为caspase依赖性的细胞凋亡(Caspase dependent apoptosis)；近年来的研究发现，细胞中还存在不依赖于Caspase的凋亡（caspase independent apoptosis）途径。当细胞受到凋亡信号的刺激时，这两条途径一般能同时被激活。

(1)Caspase依赖性的细胞凋亡

在哺乳动物细胞中caspase依赖性的细胞凋亡主要通过两条途径引发：有死亡受体(death recptor)起始的外源途径和由线粒体起始的内源途径。

在外源途径中，死亡受体如Fas在配体FasL的刺激下，通过接头蛋白FADD将Caspase-8酶原招募到细胞质膜上，形成死亡诱导信号复合物DISC。Caspase-8酶原在这个复合物中被活化，进而激活下游的Caspase级联反应；

在内源途径中，线粒体接收到凋亡信号后（如紫外线、γ射线、药物、一氧化氮、活性氧等），向细胞质内释放细胞色素c以及其他凋亡因子。细胞色素c与Apaf—1和Caspase-9前体形成凋亡复合体，并活化Caspase-9。Caspase-9活化后激活下游的Caspase级联反应。外源途径中的Caspase-8也可以通过切割Bcl-2家族成员Bid，进一步活化Bax和Bak从而激活内源细胞凋亡途径。在Caspase非依赖性细胞凋亡途径中，线粒体释放凋亡因子EndoG，AIF等，直接进入细胞核，引发DNA断裂。

(2)Caspase非依赖性的细胞凋亡

凋亡诱导因子(apoptosis inducing factor，AIF)是1999年克隆的第一个能够诱导Caspase 非依赖性细胞凋亡的因子。它位于线粒体外膜。在凋亡过程中，AIF从线粒体转移到细胞质内，进而进入细胞核，引起核内DNA凝集并断裂形成50kb大小的片段，而非细胞凋亡典型的间隔200bp的片段。

线粒体释放的另一个因子限制性内切核酸酶G(endonuclease G，Endo G)也能引发Caspase非依赖性的细胞凋亡。EndoG属于Mg2+依赖性的核酸酶家族，定位于线粒体。在线粒体中，它的主要功能是负责线粒体DNA的修复和复制。

（3）穿孔蛋白—颗粒酶介导的细胞凋亡

细胞毒性T淋巴细胞接收到刺激后产生毒性颗粒释放到细胞外，其中之一成分是穿孔蛋白和颗粒酶。穿孔蛋白石跨膜蛋白，能够在靶细胞膜上形成孔道。颗粒酶是一类丝氨酸蛋白酶，在细胞外切割胞外基质蛋白，使靶细胞与基质及周围细胞脱离，同时在细胞内切割并活化凋亡因子Bid，活化的Bid转移到线粒体外膜上，改变线粒体的膜通透性，释放Cyt c，引发caspased级联反应，导致细胞凋亡。

3．细胞衰老的可能机制是什么？

（1）复制衰老的机制

由于体细胞内缺乏端粒酶活性，因此随着细胞分裂次数的增多，端粒逐渐缩短。这会导致p53含量的增加和通过磷酸化而活化，p53诱导p21表达，抑制CDK的活化，使得抑制性Rb不能被磷酸化，E2F处于失活状态，最终引发细胞衰老。P16维持细胞的衰老状态。（2）胁迫诱导的早熟性衰老

外界的胁迫条件能够缩短细胞的复制寿命。氧化损伤理论是衰老机制的主要理论之一，其机制与复制衰老类似，即代谢过程中产生的活性氧的积累导致DNA损伤，最终使E2F处于失活状态，细胞发生衰老现象。

（3）单细胞生物的衰老

母细胞中染色体外环状的rDNA逐渐积累，掠夺了DNA正常复制和转录所需的重要物质

从而抑制了细胞的增长，使酵母细胞衰老。

17章细胞的社会联系

1．胞外基质的组分、分子结构及生物功能是什么？

①结构蛋白：包括胶原和弹性蛋白，其中胶原成纤维状，基本结构单位是原胶原。原胶原由3条α链多肽盘绕而成3股螺旋结构。弹性蛋白是高度疏水的非糖基化蛋白，约含750个氨基酸残基。胶原和弹性蛋白分别赋予胞外基质强度和韧性。

②蛋白聚糖：由蛋白质和多糖共价形成。蛋白聚糖由糖胺聚糖与核心蛋白的丝氨酸残基共价连接形成的大分子。蛋白聚糖具有高度亲水性，从而赋予胞外基质抗压的能力。

③粘连糖蛋白，包括纤连蛋白和层粘连蛋白，其中纤连蛋白由两个相似的亚基组成，粘连蛋白通过二硫键将一条α链、一条β链及γ链连在一起，分子外形似“十”字形状。粘

连糖蛋白有助于细胞粘连到胞外基质上。

2．细胞黏着分子的成份和功能

钙黏蛋白:是一种同亲型结合、依赖的细胞黏着糖蛋白，对胚胎发育中的细胞识别、迁移和组织分化以及成体组织器官构成具有主要作用。

选择素：是一类异亲型结合、依赖性的细胞黏着分子，能与特异糖基识别并结合。选择素是跨膜蛋白，其胞外部分具有高度保守并能识别其他细胞表面特异性寡糖链的凝集素结构域。选择素主要参与白细胞与血管内皮细胞之间的识别与黏着，帮助白细胞经血流进入炎症部位。整联蛋白：异亲型结合、或依赖性的细胞黏着分子，由α、β两个形成跨膜异二聚体。整联蛋白通过与胞内骨架蛋白的相互作用介导细胞与胞外基质的黏着。

④免疫球蛋白超家族：分子中具有与免疫球蛋白类似结构域的细胞黏着分子超家族其中有的介导同亲型细胞黏着，有的介导异亲型细胞黏着。

3．简述细胞间连接的类型、结构特点和功能

封闭连接，相邻细胞的脊线相互交联封闭了细胞之间的间隙，将相邻上皮细胞的质膜紧密地连接在一起。功能：形成渗透屏障，阻止可溶性物质从上皮细胞一侧通过细胞间隙扩散到另一侧，起封闭作用；形成上皮细胞膜蛋白与膜脂分子侧向扩散的屏障，从而维持上皮细胞的极性。

锚定连接，由两类蛋白构成，第一类统称为细胞内锚蛋白，第二类统称为跨膜黏附性蛋白质。功能：细胞间或者细胞与胞外基质间通过锚定连接分散作用力，从而增强细胞承受机械力的能力。

通讯连接，包括间隙连接、胞间连丝和化学突触。

间隙连接的基本结构是连接子，每个连接子由6个相同或相似的间隙连接蛋白呈环状排列而成。相邻细胞质膜上的两个连接子对接便形成完整的间隙连接结构。功能：允许通过小分子代谢物和信号分子，以实现细胞间代谢偶联或细胞通讯；电突触的间隙连接有利于细胞间的快速通讯；间隙连接依赖亲水性通道发挥通讯功能。

胞间连丝，穿越细胞壁，由相邻细胞的细胞质膜共同组成直径为20-40nm的管状结构，中央是由光面内质网延伸形成的链样管。功能：在植物细胞的物质运输和信号传递中起着非常重要的作用。

化学突触：存在于可兴奋性细胞之间的细胞连接方式，它通过释放神经递质来传导神经冲动并因此得名。