苏州大学细胞生物学常考15大题

1、简述钠钾泵的本质和工作原理。

答：钠钾泵是膜上的一种能够同时运输Na+和K+的ATP酶，本身就是Na+、K+-ATP酶，具有载体和酶的双重活性。

它由大、小两个亚基组成，大亚基为贯穿膜全层的脂蛋白，为催化部分；小亚基为细胞膜外侧半嵌的糖蛋白。

在Na+和K+存在时，Na+、K+-ATP酶分解1个分子ATP，产生的能量通过Na+-K+泵的构象变化，运送3个Na+从细胞内低浓度侧运到细胞外高浓度侧，同时把两个K+从细胞外低浓度侧运到细胞内高浓度侧。

基本过程：1.膜内侧Na+、Mg+与酶结合；2.酶被激活，ATP分解，产生的高能磷酸根使酶发生磷酸化；3.酶构象改变，Na+结合位点暴露到外侧，酶与Na+亲合力变低；4. Na+被释放到细胞外，酶和K+亲合力变高，K+结合到酶上；5.酶发生去磷酸化；6.酶构象复原，K+被释放到细胞内侧；7.恢复至初始状态。

如此反复进行。

2、蛋白质进入内质网的机制（信号假说）？答：1.核糖体上信号肽合成；2.胞质中信号识别颗粒（SRP）识别信号肽，形成SRP-核糖体复合体，蛋白质合成暂停；3.核糖体与ER膜结合，形成SRP-SRP受体-核糖体复合体；4.SRP 脱离并参加再循环，核糖体蛋白质合成继续进行；5.信号肽被切除；6.合成继续进行；7.核糖体在分离因子作用下被分离；8.成熟的蛋白质合成暂停。

3、如何理解高尔基体在蛋白质分选中的枢纽作用？答：在ER合成的蛋白质，通过转运小泡运输到GC，这种转运小泡被COPⅡ所包绕；蛋白质在GC内进行加工和修饰，再被分拣送往细胞的相关部位。

反面GC网络（TGN）执行分拣功能，包装到不同类型的小泡，并运送到目的地, ，包括内质网、高尔基体、溶酶体、细胞质膜、细胞外和核膜等。

因此GC在蛋白质分选中具有枢纽作用。

4、G蛋白的结构特点和作用机制？答：G蛋白是指任何可与鸟苷酸结合的蛋白质的总称，位于细胞膜胞液面的外周蛋白。

由α、β、γ3个不同的亚单位构成，具有结合GTP或GDP的能力，并具有GTP酶的活性。

G蛋白有两种构象，一种以αβγ三聚体存在并与GDP结合，为非活化型，另一种构象是α亚基与GTP结合并导致βγ二聚体脱落，为活化型。

作用机制：静息状态下，G蛋白以异三聚体的形式存在于细胞膜上，并与GDP结合，而与受体呈分离状态。

当配体与相应受体结合时，触发了受体蛋白分子发生空间构象的改变，α亚单位转而与GTP结合，与βγ二聚体分离，具有了GTP酶活性，使GTP分解释放磷酸根，生成GDP，诱导α亚单位构象改变，使之与GDP亲合力增强，最后与βγ二聚体结合，回到静息状态。

β亚单位的浓度越高，越趋向于形成静息状态的G蛋白异三聚体，G蛋白的作用就越小。

5、G蛋白耦联受体介导的cAMP信号途径？答：激素、神经递质等第一信使与相应的膜受体结合后，可以激活G蛋白，并活化位于细胞膜上的G蛋白效应蛋白——腺苷酸环化酶，使ATP转化生成第二信使cAMP，cAMP可进一步分别引起相应底物的磷酸化级联反应、离子通道活化等效应，参与调节细胞代谢、增殖、分化等不同生理过程。

绝大多数细胞中cAMP进一步特异地活化cAMP依赖性蛋白激酶（PKA）来调节细胞的新陈代谢。

对于不同的腺苷酸环化酶，影响其活性的因素也不一样。

6、G蛋白耦联受体介导的PIP2信号途径？答：膜受体与其相应的信号分子结合后，通过膜上的G蛋白活化磷脂酶C（PLC），催化细胞膜上的4，5-二磷酸脂酰肌醇（PIP2）分解为两个重要的细胞内第二信使：甘油二脂（DAG）和1，4，5-三磷酸肌醇（IP3）IP3动员细胞内Ca2+库中的Ca2+到细胞质中。

于是细胞外信号就是通过这样一条路线产生了IP3、DAG和Ca2+等第二信使，进而使细胞产生对外界信号（第一信使）的相应反应。

7、何谓细胞周期？并说明间期各时相的生物合成活动。

答：细胞周期即从亲代细胞分裂结束到子代细胞分裂结束之间的间隔时期。

细胞周期分为分裂间期和分裂期，其中间期分为G1期、S期和G2期，分裂期分为前期、中期、后期、末期。

G1期：是细胞生长的主要阶段，细胞周期中所占比例最大，主要生化活动是合成大量RNA 和蛋白质，一级蛋白质磷酸化和细胞膜转运功能增强等变化，为细胞进入S期准备必要的物质基础。

G1期是决定细胞增殖状态的关键阶段。

S期：细胞内主要进行DNA的复制、组蛋白和非组蛋白等染色体蛋白的合成。

另外，在S 期还啊不断合成与DNA复制有关的酶，如DNA聚合酶、DNA连接酶等。

新中心粒也在S期开始合成。

G2期：染色质进行性地凝聚或螺旋化。

其主要任务是为M期的细胞结构变化做准备，故G2期也成为丝裂前期。

细胞内主要合成一些和细胞分裂有关的蛋白质和RNA，如微管蛋白等，这是细胞进入有丝分裂所必需的。

M期：即分裂期。

RNA合成停止、蛋白质合成减少以及染色体高度螺旋化。

前期：主要特征是染色质凝集、核膜崩溃、核仁消失和纺锤体形成。

中期：指从核膜消失到有丝分裂器形成的全过程。

染色体最大限度地被压缩，由动粒微管牵引排列在纺锤体中部的一个平面上，呈现出典型中期染色体的形态特征。

后期：由于某种特殊信号的触发，每条染色体上成对的动粒开始分离，使两条染色单体分别被缓慢地拉向各自所面对的纺锤体极。

末期：是从染色体到达纺锤体的两极开始，直至形成两个子细胞的时期。

动粒微管消失，极微管则继续延长。

在每一组染色单体周围开始重新生成核膜，浓集的染色单体又逐渐伸展松弛，在前期消失的核仁开始重新出现。

8、无性繁殖可以保持有机体原有性状，而有性繁殖则能促进变异。

说明为什么有丝分裂使前者成为可能、而减数分裂则使后者成为可能？答：有丝分裂产生的子细胞所拥有的核遗传物质与亲代细胞几乎是完全一样的，S期DNA 复制，在分裂期中被均等分配至子细胞中。

这使得子代能够保持有机体原有形状，并且细胞周期中存在“检查点”的调控机制，DNA损伤后，激活了相应的检查点机制，使细胞周期进程延缓或停滞，目的是修复损伤的DNA。

细胞周期中公有四个检查点，分别为G1S期检查点、S期检查点、G2M期检查点、中/后期检查点。

“检查点”机制更大地保证了有丝分裂过程中遗传物质复制的准确无误，为无性生殖保持有机体原有形状提供了可能性。

减数分裂是有性生殖生物生殖细胞形成过程中的一种特殊分裂方式，它为有性生殖过程中创造变异提供了遗传的物质基础。

通过非同源染色体的随机组合，各对非同源染色体之间以自由组合进入配子，形成的配子可产生多种多样的遗传组合，雌雄配子结合后就可出现多种多样的变异个体，使物种得以繁衍和进化。

在减数分裂的粗线期，由于非姐妹染色单体上对应片段可能发生交换，使同源染色体上的遗传物质发生重组，形成不同于亲代的遗传变异。

因此，减数分裂为有性繁殖促进变异提供了可能。

9、微管和微丝在细胞分裂中如何控制核分裂与胞质分裂？答:核分裂中：分裂前期中心粒起微管组织中心的作用，许多微管的（-）端固定在中心粒的外周物质中，（+）端呈辐射状指向四周。

中心粒分别移向细胞两极，微管加速聚合，形成纺锤体。

中期染色体由动粒微管牵引排列在纺锤体中部的一个平面（赤道板）上。

后期染色体在微管的作用下被缓慢地拉向各自所在的纺锤体极，动力来自于纺锤体微管两个独立的运动过程：动力微管（+）不断解聚，动粒微管缩短；极微管（+）加速聚合，极微管不断延长，使纺锤体的两极之间距离加大。

末期动粒微管消失，极微管则继续延长。

胞质分裂中：细胞质以断裂的方式进行分裂，在细胞中央两个子代细胞核之间，肌动蛋白和肌球蛋白在细胞膜下聚集，形成收缩环。

收缩环依靠肌动蛋白与细胞膜发生连接，通过微丝滑动，收缩环直径变小，使细胞膜凹陷，产生与纺锤体轴相垂直的分裂沟，最后断裂成两个分开的子细胞。

10、何为MPF？其本质和作用如何？答：MPF即有丝分裂促进因子，是启动细胞进入M期的蛋白激酶复合物。

由催化亚基（周期蛋白依赖性激酶）和调节亚基（周期蛋白）所组成。

其本质是一种异二聚体蛋白质激酶，由一个催化亚基和一个调节亚基组成。

催化亚基具有激酶活性，调节亚基则决定催化亚基的底物特异性。

MPF具有广泛的生物学功能，能够使间期细胞核提前进入M期，是调节细胞进出M期所必需的蛋白质激酶，通过促进靶蛋白的磷酸化而改变其生理活性。

11、如何理解发育过程中细胞分化潜能的变化？答：胚胎发育过程中，细胞分化潜能逐渐由全能局限为多能，最后成为稳定型单能的趋向，是细胞分化的普遍规律。

细胞潜能性是随着分化的进程逐渐降低的，因此，细胞分化可以视为分化潜能逐渐限制的过程。

如最初的受精卵和早期的胚胎细胞具有最强大的全能性，能够发育成为完整的个体，而后来形成的干细胞（如：骨髓干细胞）只有几种分化能力（多能性），最终形成的血细胞，骨细胞等仅有一种功能，具有单能性。

12、简述干细胞的基本特性和ES细胞的形态特征答：干细胞是一类具有自我更新和分化潜能的细胞，可以分化产生一种以上的“专业”细胞。

干细胞的特点包括：1.属非终末分化细胞，终身保持未分化和低分化特征，具有多向分化潜能；2.干细胞具有无线的增殖分裂能力，能够进行自我更新；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。

干细胞的增殖特性：增殖的缓慢性和自稳定性。

增殖速度缓慢，保证遗传物质的稳定和保持干细胞数目的稳定。

ES细胞即胚胎干细胞，是从早期囊胚内细胞团经体外培养、分离、克隆得到的具有发育多能性的细胞。

ES细胞具有以下特点：1.体外培养可以无线增殖；2.可以长期保持原始未分化的状态；3.可以分化成为衍生于3个胚层的各类组织细胞，包括生殖细胞。

ES细胞都具有相似的形态特点，与早起胚胎细胞相似，细胞较小，核质比高，细胞明显，有一个或多个核仁，染色质较分散，细胞质内除游离核糖体外，其他细胞器很少；体外培养细胞呈多层聚落状生长，紧密堆积在一起，无明显细胞界限。

具有稳定的二倍体核型。

13、简述引起细胞衰老的可能原因。

答：一、遗传决定学说：衰老本身就是一个遗传过程，即在正常情况下控制生长发育的基因在各个发育时期有序地开启和关闭。

体细胞突变学说认为在生物体的一生中，随机的和自发的突变能损伤某些分裂后细胞的基因和染色体，并逐渐增加它的突变负荷。

这种突变的增加和功能基因的丧失减少了功能性蛋白质的产生。

当细胞内的突变负荷超过临界值时，细胞发生衰老死亡。

差误学说认为，随着年龄增长，机体细胞内不但DNA复制效率瞎讲，而且常会发生核酸、蛋白质、酶等大分子的合成差错，而且这种差错与日俱增，导致细胞功能降低，并因此逐渐衰老、死亡。

密码子限制学说认为，随着年龄增长，由于tRNA和合成酶发生变化，翻译作用可能丧失了精确性，从而引起衰老。

基因调节学说认为，达到生殖成熟期之后，基因表达作用发生变化。

由于不断生殖，某些因子被消耗，同时又不能及时获得补充，生殖受到阻遏，从而导致衰老。