09级细胞生物学作业

09级细胞生物学作业第一章绪论1 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？第二章细胞的统一性与多样性（自学为主）1 根据你所掌握的知识，如何理解“细胞是生命活动的基本单位”这一概念？第三章细胞生物学研究方法1光学显微镜有哪些新发展，它们各有哪些突出特点？为什么电子显微镜不能完全代替光学显微镜？第四章细胞膜与细胞表面（第四章）1 生物膜的基本结构特征是什么？这些特征与它的生理功能有什么联系？2 如何理解膜的流动性和不对称性（有何表现）？膜的不对称性有何意义？名词：膜骨架、脂筏第五章物质的跨膜运输与细胞信号转导（第五章）1 物质跨膜运输有哪三种途径？A TP驱动泵可分哪些类型？简述钠钾泵的结构特点和生物学意义？2、比较主动运输与被动运输的特点及其生物学意义。

3、比较胞饮作用和吞噬作用的异同。

名词：载体蛋白、通道蛋白、胞吞作用、胞吐作用细胞识别、分子开关、第二信使、钙调蛋白第六章细胞的能量转化――线粒体和叶绿体1 简述线粒体的超微结构和功能。

2 比较线粒体的氧化磷酸化和叶绿体的光合磷酸化的异同点。

3 简述叶绿体的结构？光合作用的过程分哪几个步骤？4、由核基因编码，在细胞质核糖体上合成的蛋白质是如何运送至线粒体和叶绿体的功能部位上的？名词：半自主性细胞器、呼吸链、A TP合成酶、导肽第七章真核细胞内膜系统、蛋白质分选与膜泡运输1 简述细胞质基质的结构组成及其在细胞生命活动中的作用。

2 比较粗面内质网和光面内质网的形态结构和功能。

3 简述高尔基体的形态结构，有何功能？4 简述信号肽假说的主要内容。

5、从分选信号的类型，小GTP结合蛋白，简述披网格蛋白有被小泡, COPⅠ被膜小泡和COP Ⅱ被膜小泡形成的分子机制。

6、COPⅠ有被小泡和COPII有被小泡的形成及其定向运输和融合的分子机制。

名词：细胞质基质、内膜系统、微粒体、易位子、信号肽、分子伴侣、膜泡运输、蛋白质分选、溶酶体、残余小体第八章细胞信号转导1 什么是细胞通讯？细胞通讯有哪些方式？2 简述细胞的信号分子和受体的类型，信号转导系统的主要特性有什么？3 G-蛋白耦联型受体的结构，其介导的信号通路有何特点？G蛋白偶联受体所介导信号通路主要包括cAMP信号通路和磷脂酰肌醇信号通路。

cAMP信号通路：细胞外信号（激素，第一信使）与相应G蛋白偶联的受体结合，导致细胞内第二信使cAMP的水平变化而引起细胞反应的信号通路。

腺苷环化酶调节胞内cAMP 的水平，cAMP被磷酸二酯酶限制型降解清除。

其反应链为：激素→G-蛋白偶联受体→G-蛋白→腺苷酸环化酶→cAMP→cAMP依赖的蛋白激酶A→基因调控蛋白→基因转录。

磷脂酰肌醇信号通路：通过G蛋白偶联受体介导的磷脂酰肌醇信号通路的信号转导是通过效应酶磷酸酯酶C（PLC）完成的，是双信使系统”反应链。

“双信使系统”反应链：胞外信号分子→G-蛋白偶联受体→G-蛋白→→IP3（三磷酸肌醇）→胞内Ca2+浓度升高→Ca2+结合蛋白(CaM)→细胞反应磷脂酶C(PLC) ｛→DG（二酰基甘油）→激活PKC（DC激活蛋白激酶C）→蛋白磷酸化或促Na+/H+交换使胞内pH升高4、何谓信号传递中的分子开关蛋白？举例说明其作用机制。

分子开关蛋白的概念：具有可逆磷酸化控制的蛋白激酶称为分子开关蛋白。

分子开关的蛋白有两类：1）通过磷酸化传递信号的开关蛋白：其活性由蛋白激酶使之磷酸化而开启，由蛋白磷酸酯酶使之去磷酸化而关闭；2）通过结合蛋白传递信号的分子开关蛋白：由GTP结合蛋白组成，结合GTP而活化，结合GDP而失活。

作用机制：如NO（包内第二信使分子）在导致血管平滑肌舒张中的作用机制，即NO导致靶细胞内的可溶性鸟苷酸活化，血管内皮细胞释放NO，应答神经终末的刺激，NO扩散进入靶细胞与靶蛋白结合，快速导致血管平滑肌的舒张，从而引起血管扩张、血流畅通。

5、G-蛋白耦联受体介导的信号通路中，以cAMP为第二信使的信号通路和磷脂酰肌醇双信使信号通路分别是如何实现的？6、概述受体酪氨酸激酶介导的信号通路的组成、特点及其主要功能。

第九章细胞骨架1细胞骨架的广义和狭义定义，简述细胞骨架的主要功能。

2 简述微管、微丝和中间纤维的结构组成？各有何功能？3 归纳作用于微管、微丝的特异性药物。

名词：微管组织中心（MTOC）、马达蛋白踏车现象第十章细胞核和染色体1 染色质的组成成分包括哪些？染色体DNA的三种功能元件及其作用是什么？2试述核孔复合物的结构和功能。

3、比较组蛋白与非组蛋白的特点及其作用。

名词：核被膜核纤层核定位信号（NLS）常染色质和异染色质核仁周期第十一章核糖体1 核糖体上有哪些与蛋白质合成相关的结合位点和催化位点？2 核糖体的基本类型有哪些？简述其结构。

名词：核酶多聚核糖体第十二章细胞增殖及其调控1 什么是细胞周期？简述细胞周期各时相及其主要事件2 细胞通过什么机制将染色体排列到赤道板上？有何生物学意义？3 细胞周期有哪些主要检验点？各起何作用？4、细胞周期时间是如何测定的?5、细胞周期同步化有哪些方法? 比较其优缺点?6、举例说明CDK激酶在细胞周期中是如何执行调节功能的?名词：MPF 周期蛋白检验点动粒第十三章程序性细胞死亡与细胞衰老1 细胞凋亡的概念、形态特征及其与细胞坏死的区别。

2细胞衰老过程有哪些变化？3、Caspase依赖性的细胞凋亡的内源途径和外源途径分别是如何实现的？名词：Hayflick界限细胞衰老细胞凋亡第十四章细胞分化与基因表达调控1.影响细胞分化的因素有哪些？请予说明。

答：响细胞分化的因素，包括细胞内及细胞外的因素。

因此，研究细胞内在及外在因素和基因之间的调节体系，也就成为探索细胞分化问题的重要途径。

一、细胞内因素在细胞分化过程中，细胞核起着重要的作用。

分化细胞之所以能合成特异的蛋白质，就是由于细胞核内的基因组有选择地表达，这是细胞分化的基础。

实验表明，在完全没有核的情况下，卵裂不会发生，也看不到细胞明显分化，并且在早期死亡。

许多实验证明，在细胞分化过程中，细胞核的遗传潜力是受核所在的细胞质环境调节的。

但是，什么样的细胞质分子对核基因起调控作用？机理如何？迄今尚未完全解决。

二、细胞外因素(一)环境因素环境中各种对机体的发育有较大的影响，如温度、光线等。

由环境因素的影响可能造成第一次不等分裂，从而决定了细胞的分化。

(二)细胞间相互作用多细胞生物的细胞分化是在细胞间的彼此影响下进行的。

因此，细胞间的相互作用对细胞分化有较大的影响。

1.诱导细胞的诱导(induction)是指一部分细胞对邻近细胞的形态发生影响，并决定其分化方向的作用。

诱导现象在动物的胚胎发育过程中是普遍存在的。

将Triturus taeniatus(供体)的胚孔背唇移植到另一个Triturus cristatus(受体)的囊胚腔中，植入的移植物被原肠形成运动推挤到宿主的腹部外胚层下面，参加宿主的发育，结果受体胚胎最终发育成具有两个神经系统的双头畸胎(图10-5)，有的还能发育成两个完整个体的联体。

这表明Triturus cristatus的外胚层进行神经分化需要脊索中胚层的诱导。

大量的实验已证明羽毛、鳞、腺体、肌、血液、肾等所有组织器官的分化都离不开诱导作用，脊椎动物的器官形成是一系列多级胚胎诱导的结果。

诱导作用不是由细胞本身引起的，而是由一些化合物引起的。

经煮沸或用己醇杀死的背唇，甚至其它无关的物质如豚鼠肝、蛇肾、HeLa细胞等都有神经诱导作用。

现已知道，背唇能合成并释放某种蛋白质产生诱导。

诱导物质包括大分子的蛋白质、核蛋白，也可以是苯丙氨酸、胞嘧啶核苷酸等小分子，但这些诱导物质究竟如何调节反应细胞的基因活动，仍不清楚。

2.抑制细胞的抑制(inhibition)是在胚胎发育中，分化的细胞受到邻近的细胞产生的抑制物质的影响，其作用与诱导相对。

例如，把发育中的蛙胚置于含有成体蛙心的碎片的培养液中时，胚胎就不能产生正常的心脏。

同样，用成体蛙脑的碎片培养蛙胚，也不能产生正常的脑。

这说明，已分化的细胞(上述成蛙的心脏和脑)可以产生某种物质，抑制邻近的细胞往相同的方向分化，以使发育的器官间相互区别而避免重复发生。

在成熟的机体内也有这种抑制现象。

胚胎发育过程不只是依赖某些细胞对其他细胞的诱导和抑制，还依赖两群细胞之间的相互作用。

例如，只要胚胎发育中肢体内部的中胚层发生分化，在中胚层上方就必须有外胚层覆盖；另一方面，外胚层的继续发育则依赖其下方的中胚层的持续作用。

也就是说，两部分组织之间除了诱导和抑制作用中存在的物质单向刺激和抑制外，还发生适当的物质交换。

3.识别细胞之间有相互辨别的能力，即相互识别。

有人将蝾螈的原肠胚置于无Ca2+、Mg2+的溶液中，使胚胎的外、中、内三个胚层的细胞各自分散开，然后再把它们混合在一起培养，结果各胚层的细胞均具有自我挑选、相互粘着的能力，依然形成外胚层在外，内胚层在内，中胚层位于二者之间的胚胎。

这说明同类细胞具有相互识别的能力。

细胞粘着性的差异，可能是造成细胞相互识别的原因。

相似的两种细胞依赖其表面存在的特殊物质，才能发生相互间的粘着。

一旦粘在一起，它们细胞膜的各个部分就可以紧密结合成细胞间传递离子、电荷及一定大小的大分子的通道。

癌细胞缺少具有粘性的细胞表面物质，细胞之间不能粘着，也就不能相互识别。

因此，失去控制分裂能力的癌细胞会不停地迁移和增生。

三、激素随着多细胞生物发育的复杂化和体积的增大，机体对个体发育和细胞分化的控制，必须要在相隔距离较远的情况下起作用，而且要对位于远处的靶细胞所出现的变化作出反应。

在这种情况下，激素起着十分重要的作用。

在脊椎动物中存在两大类激素：脂溶性的小分子甾类激素(如蜕皮素、性激素等)和蛋白质类的多肽激素(如胰岛素、干扰素、抑素等)。

甾类激素可以直接穿过细胞膜进入靶细胞的细胞质内，在那里与特异性的受体分子非共价结合。

激素-受体复合体激活后进入细胞核内，在一定位点染色质结合，从而激活特定的基因，即诱导特定的mRNA转录。

水溶性的多肽激素比甾类激素大得多，不能通过靶细胞的质膜这道屏障。

因此，多肽激素只是作为第一信使与靶细胞质膜的表面受体结合。

通过信号传递产生第二信使(如cAMP、IP3等)，激活细胞质内的蛋白激酶系统。

被激活的蛋白激酶进一步作用于核内遗传物质，引起对基因转录的调控作用。

除了以上两大类激素外，还有许多类似激素的蛋白质可以从某种细胞中释放出来，对周围或较远的细胞发挥作用。

例如，表皮生长因子可以影响上皮发育；神经生长因子使神经细胞长出突起；肿瘤细胞中也有各种生长因子，可以抑制或刺激细胞的生长和增殖。

2.组织特异性基因的表达是如何调控的？名词：细胞分化、一个尚未特化的细胞发育出特征性结构和功能的过程。

转分化、已分化细胞经去分化后再分化成另一种细胞的变化过程。