细胞生物学重点

第一章：细胞生物学绪论

1.什么是细胞，什么是细胞生物学？

细胞：是细胞宇宙有机界一个非常重要的层次。它一方面是由质膜包围的，相对独立的功能单位，能够自我调节和独立生存；另一方面它又是不断与外界进行物质、能量和信息交换的开放体系。细胞是生命结构和功能的基本单位。一切生命现象，诸如生长、发育、增殖、分化、遗传、代谢、应激、运动、衰老和死亡等都在细胞的基本属性中得到体现。

细胞生物学：细胞生物学以“完整细胞的生命活动”为着眼点，从分子、亚细胞、细胞和细胞社会的不同水平，用动态和系统的观点来探索和阐述生命这一基本单位的特征。

2.请说明细胞生物学研究的层次和内容？

层次：分子、亚细胞、细胞、细胞社会。

内容：细胞这一生命基本单位的特征。

3.请阐述细胞生物学与医学的关系？

细胞生物学是基础医学的一门重要课程，它和基础医学的其他学科，尤其是医学分子生物学、发育生物学、遗传学、生理学等学科的关系非常密切。细胞生物学也是临床医学的基础学科。目前细胞生物学研究的主要热点领域及其在医学中的意义举例如下：细胞分化；细胞信号转导；肿瘤发生；干细胞。

名词翻译：

cell biology：细胞生物学（以“完整细胞的生命活动”为着眼点，从分子、亚细胞、细胞和细胞社会的不同水平，用动态和系统的观点来探索和阐述生命这一基本单位的特征。）

第二章：细胞的概念和分子基础

1.如何理解细胞是生命活动的基本单位及细胞整体在生命科学和医学研究中的重要性？

细胞是生命活动的基本单位：所有生物都是由细胞组成的——细胞是构成有机体的基本单位；细胞具有独立完整的代谢体系，是代谢与功能的基本单位；细胞是有机体生长与发育的基础；细胞是遗传的基本单位，细胞具有遗传的全能性；没有细胞就没有完整的生命。

细胞整体在生命科学和医学研究中的重要性：所有的生物都是由细胞组成的，细胞是生命活动的基本单位：细胞是构成有机体的基本单位；细胞具有独立完整的代谢体系，是代谢与功能的基本单位；细胞是有机体生长与发育的基础；细胞是遗传的基本单位，细胞具有遗传的全能性；没有细胞就没有完整的生命。

2.真核细胞和原核细胞的差异？

进化地位；结构的复杂程度；遗传装置的类型；主要生命活动的方式。具体而言：在进化地位上，由原核细胞构成的原核生物处于较低等的进化地位，由真核细胞构成的真核生物处于较高等的进化地位，在进化上真核细胞高于原核细胞；在结构的复杂程度上，原核细胞是仅由细胞膜包绕的结构相对简单的生命体，真核细胞的细胞质内分布着多种细胞器，真核细胞复杂于原核细胞；在遗传装置的类型上，原核细胞的细胞质内含有DNA区域，但无被膜包围，该区域一般称为拟核，拟核内仅含有一条不与蛋白质结合的裸露DNA链，真核细胞拥有由

核膜包被的细胞核，细胞核中含有与组蛋白结合的染色体（染色质）DNA；在主要生命活动的方式上，原核细胞的各种生命活动及生化反应在细胞质中混合进行，真核细胞的各种生命活动分别在不同的细胞器中完成。

名词翻译：

prokaryotic cell：原核细胞（原核细胞是仅有细胞膜包绕的相对简单的生命体。）

eukaryotic cell：真核细胞（是拥有由核膜包绕的细胞核、细胞质内分布着多种细胞器的细胞。）

archaebacteria：古细菌（古细菌是一类很特殊的细菌，多生活在极端的生态环境中。）

virus：病毒（病毒是能在活细胞中生长的核酸-蛋白质复合体。）viroid：类病毒（仅由RNA组成的病毒。）

prion：朊病毒（仅由蛋白质组成的病毒。）

第三章：细胞生物学的研究方法和策略

1.人眼、普通光学显微镜、透射电镜、扫描电镜的光分辨率？

人眼：0.2毫米；普通光学显微镜：0.2微米；透射电镜：0.2纳米；扫描电镜：6-10纳米。

2.普通光学显微镜、荧光显微镜、激光共聚焦显微镜、电镜的光源？普通光学显微镜：可见光；荧光显微镜：紫外线；激光共聚焦显微镜：激光；电镜：电子束。

3.何为细胞培养与细胞融合？

细胞培养：细胞培养也被称为组织培养，是指从体内组织取出细胞在体外模拟体内环境下，使其生长繁殖，并维持其结构和功能的一种培养技术。

细胞融合：细胞融合又称细胞杂交，是指用自然或人工的方法使两个或几个不同细胞融合为一个细胞的过程。

4.请阐述流式细胞技术的原理并请说明应用特点？

原理：应用免疫细胞化学原理，用荧光特异性抗体与相应抗原结合，标定欲分离的细胞（或细胞器），再通过自动化的激光/光电检测系统高速检测移动中的细胞悬液荧光，从混合的细胞群体中分选出特定的目标细胞。

应用特点：细胞分选，细胞含量测定，细胞凋亡检测，细胞基因检测，细胞免疫表型分析等。

5.列举三种常见的显微镜技术，说明相关的原理与应用特点？

①普通光学显微镜：原理：经物镜形成倒立实像，经目镜进一步放大成像；应用特点：以可见光为光源，分辨率不高，只能进行生物组织和细胞一般结构的观察。

②荧光显微镜：原理：激发光激发标本内多种荧光物质生成不同的特定发射光进入目镜；应用特点：观察能激发出荧光的结构，用于免疫荧光观察、基因定位、疾病诊断等。

③相差显微镜：原理：利用光的衍射和干涉特性，将穿过生物标本的可见光的相位差转变为振幅差，同时吸收部分直射光线以增加反差；应用特点：可以提高样品中各种结构的明暗对比度，对样品密度的差异可以起到放大反应，使用强光工作，如果观察活细胞时间较长，可能对细胞造成伤害。

④微分干涉差显微镜：原理：偏振光在不同的时间穿过标本的相邻部位时产生光程差；应用特点：可以观察到“浮雕样”的立体图像。

⑤激光共聚焦扫描显微境：原理：用激光作光源，逐点、逐行、逐面地快速扫描；应用特点：能显示细胞样品的立体结构，分辨力是普通光学显微镜的3倍。

⑥暗视野显微镜：原理：聚光镜中央有挡光片，照明光线不直接进人物镜，只允许被标本反射和衍射的光线进入物镜，因而视野的背景是黑的，物体的边缘是亮的；应用特点：分辨率比普通显微镜高50倍。

⑦倒置显微镜：原理：物镜与照明系统颠倒，前者在载物台之下，后者在载物台之上，用于观察培养的活细胞；应用特点：可以直接观察培养瓶中的细胞。

名词翻译：

cell culture：细胞培养（细胞培养也被称为组织培养，是指从体内组织取出细胞在体外模拟体内环境下，使其生长繁殖，并维持其结构和功能的一种培养技术。）

cell line：细胞系（原代培养的动物及人组织细胞，在体外经过第一次传代培养后，所获得的细胞群体即可称为细胞系。）

cell fusion：细胞融合（细胞融合又称细胞杂交，是指用自然或人工的方法使两个或几个不同细胞融合为一个细胞的过程。）differential centrifugation：差速离心（常用于体积差别较大的颗粒的分离。通过一组离心速度逐渐递增的离心操作步骤使悬浮液中的各种颗粒分离开。）

第四章：细胞膜与物质穿膜运输

1.真核细胞生命活动中质膜有哪些重要功能？

细胞膜不是一种机械屏障，它不仅为细胞的生命活动提供了稳定的内环境，还行使着物质转运、信号传递、细胞识别等多种复杂功能，并且与生命科学中的许多基本问题，如细胞的增殖、分化、细胞的识别黏附、代谢、能量转换等密切相关，是细胞之间、细胞与细胞外环境之间相互交流的重要通道。细胞膜的改变与多种遗传病、神经退行性疾病、恶性肿瘤等的发生相关。

2.细胞膜的化学组成与膜功能的关系？

膜脂构成细胞膜的结构骨架；膜蛋白以多种方式与脂双分子层结合，细胞膜的不同特性和功能由与细胞膜相结合的膜蛋白决定；膜糖类覆盖细胞膜表面，基本功能是保护细胞抵御各种物理、化学损伤，同时参与细胞的识别、黏附、迁移等功能活动。

3.细胞膜的特性？

不对称性和流动性。膜的不对称性是指细胞膜中各种成分的分布是不均匀的，包括种类和数量上都有很大差异，这与细胞膜的功能有密切关系。膜的流动性是细胞膜的基本特性之一，也是细胞进行生命活动的必需条件；膜是一个动态的结构，其流动性主要是指膜脂的流动性和膜蛋白的运动性。

4.比较离子通道和载体蛋白介导的物质运输有何异同？

相同点：化学本质为蛋白质、分布在细胞的膜结构中、能控制特定物

质跨膜运输。

不同点：分布上：离子通道位于可兴奋的细胞，载体蛋白位于全身组织细胞；运输物质上：离子通道为强极性水化离子，载体蛋白中易化扩散为非脂溶性物质，主动运输为特定离子；运输方式上：离子通道为被动运输，载体蛋白既有主动又有被动；能量消耗上：离子通道不耗能，载体蛋白主动运输耗能；类型上：离子通道包含配体门、电压门、应力激活通道，载体蛋白被动运输为易化扩散，主动运输包含ATP驱动泵（P、V、F型离子泵和ABC转运体）和协同运输（共运输和对向运输）；影响因素上：离子通道为膜电位，载体蛋白易化扩散为载体蛋白饱和状态，主动运输为细胞代谢状态；特点上：离子通道为双向运输，是不连续开放的，载体蛋白易化扩散上为顺浓度梯度，主动运输上位逆浓度梯度或电化学梯度。

5.细胞膜囊泡运输的类型及特点？

类型：胞吞：吞噬作用、胞饮作用和受体介导的胞吞。胞吐：连续性分泌和受调分泌。

特点：胞吞是物质入胞作用方式：吞噬作用是吞噬细胞摄入颗粒物质的过程；胞饮作用是细胞吞入液体和可溶性物质的过程；受体介导的胞吞提高摄取特定物质的效率。胞吐是物质出胞作用方式：连续性分泌是不受调节持续不断的细胞分泌；受调分泌是细胞外信号调控的选择性分泌。

名词翻译：

plasma membrane：质膜（细胞膜是包围在细胞质表面的一层薄膜，又称质膜。）

biomembrane：生物膜（目前把质膜和细胞内膜统称为生物膜。）lipid rafts：脂筏（质膜双层内含有由特殊脂质和蛋白质组成的微区，微区中富含胆固醇和鞘脂，其中聚集一些特定种类的膜蛋白。由于鞘脂的脂肪酸尾比较长，因此这一区域比膜的其他部位厚，更有秩序且较少流动，被称为脂筏。）

passive transport：被动运输（转运由高浓度向低浓度方向进行，所需要的能量来自高浓度本身所包含的势能，不需要细胞提供能量，故称被动运输。）

facilitated diffusion：易化扩散（一些非脂溶性（或亲水性）物质，不能以简单扩散的方式通过细胞膜，但它们可在载体蛋白的介导下，不消耗细胞的代谢能量，顺物质浓度梯度或电化学梯度进行转运，这种方式称为易化扩散。）

endocytosis：胞吞（胞吞又称内吞作用，它是质膜内陷，包围细胞外物质形成胞吞泡，脱离质膜进入细胞内的转运过程。）exocytosis：胞吐（胞吐作用又称外派作用或出胞作用，指细胞内合成的物质通过膜泡转运至细胞膜，与质膜融合后将物质排出细胞外的过程，与胞吞作用过程相反。）

第五章：细胞内膜系统与囊泡转运

1.微粒体及类型？

微粒体：应用对细胞组分超速分级分离方法，可从细胞匀浆中分离出直径在100nm左右，被称为微粒体的球囊状封闭小泡。

类型：颗粒型和光滑型。

2.糙面内质网的功能？

糙面内质网与外输性蛋白的分泌合成、加工修饰及转运过程密切相关：作为核糖体附着的支架；新生多肽链的折叠与装配；蛋白质的糖基化；蛋白质的胞内运输。

3.高尔基体的结构组成及功能？

组成：扁平囊泡；小囊泡；大囊泡。

功能：高尔基复合体具有胞内物质合成与蛋白质加工转运功能：高尔基复合体是细胞内蛋白质运输分泌的中转站；高尔基复合体是胞内物质加工合成的重要场所；高尔基复合体在胞内蛋白质的分选和膜泡定向运输中有重要的枢纽作用。

4.溶酶体的特点？

溶酶体是一类富含多种酸性水解酶的膜性结构细胞器：高度的特异性是溶酶体显著的理化特性之一；含有丰富的酸性磷酸酶是溶酶体共同的标志性特征；溶酶体膜糖蛋白家族具有高度的同源性。

5.简要归纳溶酶体的形成过程？

内溶酶体是由运输小泡合并晚期内体形成的：酶蛋白的N-糖基化与

内质网转运；N-连接甘露糖残基磷酸化及酶蛋白在高尔基器中的加工与转移；酶蛋白在高尔基复合体中的分选与转运；内溶酶体的形成与成熟。

吞噬性溶酶体是内溶酶体与来源于细胞内外的作用底物融合形成的。

6.内膜系统各种细胞器的标志酶？

内质网：葡萄糖-6-磷酸酶。

高尔基复合体：糖基转移酶。

溶酶体：酸性磷酸酶。

过氧化物酶体：过氧化物酶，过氧化氢酶。

名词翻译：

endomembrane system：内膜系统（细胞内在结构、功能以及发生上相互密切关联的其他所有膜性结构细胞器统称为内膜系统，其主要包括：内质网、高尔基复合体、溶酶体、过氧化物酶体、各种转运小泡及核膜等功能结构。）

chaperonin：分子伴侣（能够通过对其各自作用对象的识别、结合来协助它们折叠组装和转运，但其本身并不参与最终产物的形成，也不会改变其自身的基本分子生物学特性的蛋白。）

signal recognition partical（SRP）：信号识别颗粒（SRP是由6个多肽亚单位和一个沉降值为7S的小分子RNA构成的复合体。）autophagolysosome：自噬溶酶体（又称“自体吞噬泡”，系由初级溶酶体融合自噬体后形成的一类次级溶酶体，其作用底物主要是细胞内

衰老蜕变或残损破碎的细胞器或糖原颗粒等其他胞内物质。）vesicular transport：囊泡转运（指囊泡以出芽的方式，从一种细胞器膜产生，脱离后又定向地与另一种细胞器膜相互融合的过程。）

第六章：细胞骨架与细胞运动

1.细胞骨架包括那些类别?简述各类化学成分与结构特征？

类别：微管、微丝、中间丝。

微管：化学成分：微管蛋白；结构特征：在α微管蛋白和β微管蛋白上各有一个GTP结合位点，微管蛋白上还含有而甲氧离子结合位点、秋水仙碱结合位点、长春碱结合位点。

微丝：化学成分：肌动蛋白；结构特征：每条微丝是由两条平行的肌动蛋白单链以右手螺旋方式相互盘绕而成。每条肌动蛋白单链由肌动蛋白单体首尾相连成螺旋状排列，螺距为37nm。

中间丝：化学成分：不同类型的中间丝蛋白；结构特征：由头部、杆状部和尾部三部分组成。

2.抑制微管和微丝组装和去组装的特异性药物及作用机制？

微管：抑制组装：秋水仙碱、秋水仙酰胺；作用机制：抑制β微管蛋白E位上的GTP水解，从而抑制了微管的组装。抑制去组装：紫杉醇；作用机制：结合于β微管蛋白特定位点上，可以促进微管的装配和保持稳定。

微丝：抑制组装：细胞松弛素；作用机制：可以将肌动蛋白丝切断，并结合在末端阻止新的G-肌动蛋白加入，从而干扰F-肌动蛋白的聚合，破坏微丝的组装。抑制去组装：鬼笔环肽；作用机制：可与F-肌动蛋白结合，使F-肌动蛋白保持稳定。

3.简述马达蛋白的三个不同家族成员的物质运输特点？

驱动蛋白：利用水解ATP提供的能量引导沿微管负极向正极运输，背离中心体。

动力蛋白：利用水解ATP提供的能量引导沿微管正极向负极运输，朝向中心体。

肌球蛋白：以肌动蛋白纤维作为运行轨道。

4.微管与微丝的功能？

微管：微管的主要功能是细胞形态维持、细胞运动和包内物质运输：微管构成细胞内的网状支架，支持和维持细胞的形态；微管为细胞内物质的运输提供了轨道；维持细胞内细胞器的空间定位和分布；微管与细胞运动关系密切；微管参与染色体的运动和调节细胞分裂；微管参与细胞内信号传递。

微丝：微丝的主要功能是参与细胞运动、分裂和信号转导：微丝组成细胞的支架并维持细胞形态；微丝以多种方式参与细胞的运动；微丝作为运输轨道参与了细胞内的物质运输活动；微丝参与细胞质的分裂；微丝参与肌肉收缩；微丝参与受精作用；微丝参与细胞内信息传递。

名词翻译：

cytoskeleton：细胞骨架（细胞骨架是指真核细胞中与保持细胞形态结构和细胞运动有关的蛋白纤维网络。）

MTOC：微管组织中心（在空间上为微管装配提供始发区域，控制着细胞质中微管的数量、位置及方向。）

motor protein：马达蛋白（一类利用ATP水解产生的能量驱动自身携带运载物沿着微管或肌动蛋白丝运动的蛋白质。）

cell cortex：细胞皮层（细胞质膜下有一层由微丝与肌动蛋白结合蛋白相互作用形成的网状结构，称谓细胞皮层。）

stress fiber：应力纤维（在细胞内有一种较稳定的纤维状结构，称为应力纤维，是由肌动蛋白丝和肌球蛋白Ⅱ丝组成的可收缩微丝束。）actin binding protein：肌动蛋白结合蛋白（一大类能与肌动蛋白单体或肌动蛋白纤维结合的、能改变其特性的蛋白，称为肌动蛋白结合蛋白。）

第七章：线粒体与细胞的能量转换

1.线粒体有何结构特征？

线粒体是由双层单位膜套叠而成的封闭性膜囊结构：线粒体外模是一层单位膜；线粒体内模向基质折叠形成特定的内部空间；内外膜转位接触点形成核编码蛋白质进入线粒体的通道；基质为物质氧化代谢提供场所。

2.线粒体在细胞死亡中起何作用？

线粒体介导了某些类型的细胞死亡：许多证据显示线粒体是控制细胞死亡的中心环节之一；线粒体的改变构成了细胞死亡的原因或表现；线粒体控制着某些细胞死亡过程的中心环节。

3.线粒体DNA的特征？

线粒体的基因只有一条DNA，称为线粒体DNA，mtDNA是裸露的，不与组蛋白结合，存在于线粒体的基质内或依附于线粒体内膜。在一个线粒体内往往有1至数个mtDNA分子，平均5~10个。它主要编码线粒体的tRNA、rRNA及一些线粒体蛋白质，如电子传递链酶复合体中的亚基。

名词翻译：

elementary particle：基粒（内膜（包括嵴）的内表面附着许多突出于内腔的颗粒称为基粒。）

matrix-targeting sequence：基质导入顺序（输入到线粒体的蛋白质都

在其N-端有一段线粒体靶序列称谓基质导入序列。）mitochondrial disorders：线粒体疾病（以线粒体结构和功能缺陷为主要疾病原因的疾病常称为线粒体疾病。）

第八章：细胞核与遗传信息储存

1.简述核膜的结构与功能？

结构：蛋白质与脂质是核膜重要组成成分；和模式不对称的双层膜结构。

功能：核膜将核质与胞质分隔并控制核质间的物质交换：核膜为基因表达提供了时空隔离屏障；核膜参与了生物大分子的合成；

2.常染色质与异染色质在结构与功能上有何异同？

区别：常染色质是间期核中处于功能活跃呈伸展状态的染色质纤维，螺旋化程度低，染色较浅，间期位于核中央，分裂期位于染色体臂，在S期的早、中期复制，具有转录活性；异染色质是处于功能惰性呈凝缩状态的染色质纤维，螺旋化程度高，染色较深，间期位于核边缘，分裂期位于着丝粒区和端粒区，在S期的晚期复制，具有明显的遗传惰性，不转录也不编码蛋白质。

联系：都是分裂间期细胞核中存在的染色质；都经有序折叠包装形成染色体：核小体为染色质的基本结构单位，核小体进一步螺旋形成螺线管构成染色体的二级结构。

3.两种染色质蛋白质有何特性和功能？

组蛋白：特性：组蛋白富含带正电荷的精氨酸和赖氨酸等碱性氨基酸，等电点一般在pH10.0以上，属碱性蛋白质。功能：与DNA结合，装配形成染色质；与带正电的DNA结合可抑制DNA的复制与RNA的转录；一些组蛋白的修饰可影响染色质的活性。

非组蛋白：特性：带负电荷的酸性蛋白质，富含天冬氨酸、谷氨酸等。功能：参与染色体的构建；启动DNA的复制；调控基因转录。

4.解释染色体的功能元件及其主要作用？

自主复制序列是DNA进行复制的起始点；着丝粒序列保证姐妹染色单体的均等分裂；端粒序列在维持染色体的独立性和稳定性中起作用（具体指：保证染色体末端的完全复制，端粒DNA提供了复制线性DNA末端的模版；在染色体的两端形成保护性的帽结构，使DNA免受核酸酶和其他不稳定因素的破坏和影响，是染色体的末端不会与其他染色体的末端融合，保证染色体的结构完整；在细胞的寿命、衰老和死亡以及肿瘤的发生和治疗中起作用。）。

5.简述中期染色体的形态特征？

着丝粒将两条姐妹染色单体相连；次缢痕并非存在所有染色体上；随体是位于染色体末端的球形或棒状结构；端粒是染色体末端的特化部分。

6.试述核仁的超微结构及功能？

结构：核仁结构的纤维中心由具有rRNA基因的染色质构成；核仁结构的致密纤维组分包含处于不同转录阶段的rRNA分子；核仁结构的颗粒组分由正在加工的rRNA及蛋白质构成。核仁的结构呈现周期性动态变化。

功能：核仁是rRNA合成和核糖体亚基装配的场所。

名词翻译：