2014细胞学作业 1.doc

1、第二章细胞的统一性与多样性问答题：1、细胞有哪些基本共性？(1)相似的化学组成，C 、H、 O、N、S 、P；(2)脂蛋白体系的生物膜：所有的细胞表面均有主要由磷脂双分子层和镶嵌蛋白质构成的蛋白质膜(3)相同的遗传装置：（DNA 储存和传递遗传信息；RNA 指导蛋白质合成；蛋白质合成场所都是核糖体；几乎所有细胞使用相同的遗传密码）（4）一分为二的分裂方式2、试比较原核细胞与真核细有哪些不同的基本特征？特征 原核细胞 真核细胞染色体 由 1 个（少数多个）环状 DNA 构成染色体，DNA 不与或很少与蛋白质结合由线状 DNA 与蛋白质组成 2 个以上染色体核仁/核膜 无 有细胞质膜 有（多功能性

2、） 有核糖体 70S（50S、30S ） 80S（40|、60S）膜质细胞器 无 有核外 DNA 细菌有裸露质粒 DNA 线粒体和叶绿体 DNA细胞壁 主要成分是氨基糖和壁酸 动物细胞无细胞壁，植物细胞细胞壁主要成分是纤维素和果胶细胞骨架 无 有细胞增殖方式 无丝分裂（直接分裂） 有丝分裂（间接分裂）为主3、试比较植物细胞与动物细胞的不同。（1）植物细胞特有的细胞器：细胞壁、液泡、叶绿体和其他质体（2）动物细胞独有的细胞器：如中心粒（3）植物细胞有丝分裂后有一个比动物细胞表现明显的体积增大与成熟的过程,这点比动物细胞明显。第三章细胞生物学研究方法一、名词解释1、分辨率：是指能区分开两个质点间的

3、最小距离,其大小取决于光源的波长，物镜镜口角，介质的折射率。2、原位杂交：用标记的核酸探针通过分子杂交确定特异核苷酸序列在染色体上或在细胞中的位置的方法。二、问答题1、各类光学显微镜用于观察显微结构时各有何特点（用途）？各类光镜 用途普通复式光学显微镜 直接观察单细胞生物体或体外培养细胞相差显微镜 观察活细胞显微结构的细节微分干涉显微镜 适于研究活细胞，观察并记录活细胞中的颗粒及细胞器的运动荧光显微镜 对细胞内特异的蛋白质、核酸、糖类、脂质及某些离子等组分进行定性定量研究激光扫描共焦显微镜 研究亚细胞结构与组分的定位及动态定位（构出样品的三位结构）2、电镜制样技术主要有哪些？各有何适用性？电镜

4、制样技术 适用性 分辨率 D超薄切片技术 观察细胞内部超微结构，并可完成蛋白质与核酸等组分的定性、定位和半定量研究45nm负染色技术 显示细胞组分或结构（核糖体、蛋白颗粒、细胞骨架纤维甚至病毒）的精细结构，1.5nm冷冻蚀刻技术 观察膜断裂面上的蛋白质颗粒和膜表面形貌特征2.5nm快速冷冻深度蚀刻技术 主要观察胞质中的细胞骨架纤维及其结合蛋白电镜三维重构技术 尤其适用于分析难以形成三维晶体的膜蛋白和蛋白质核酸复合物等大的复合体的三维结构低温电镜技术 研究生物大分子空间结构及相互关系（真实展示生物大分子及其复合物表面与内部的空间结构）0.3nm扫描电镜技术 得到样品表面的立体图像信息，但还不可用

5、于观察活的生物样品0.4nm(透射电镜达到 0.07nm)低压高分辨率扫描电镜技术 可用于观察核孔复合体等更精细的结构 0.7nm3、有哪些实验技术可分别对细胞内特异性生物大分子（蛋白质、核酸）进行定性、定位、定量？蛋白质 核酸定性 细胞内：免疫荧光技术、免疫电镜技术细胞外：免疫印迹、放射免疫沉淀、蛋白质芯片、质谱分析原位杂交技术定位 免疫荧光技术、免疫电镜技术、米伦反应、重氮反应、格莫瑞方法原位杂交技术、福尔根反应定量 流式细胞术 流式细胞术、福尔根反应第四章细胞质膜名词解释细胞质膜：是指围绕在细胞最外层，由脂质、蛋白质和糖类组成的生物膜脂质体：是根据磷脂分子可在水相中形成稳定的脂双层莫的现

6、象而制备的人工膜膜脂：生物膜的基本组成成分，主要包括甘油磷脂、鞘磷脂和固醇三种基本类型膜脂的不对称性：指同一种膜脂分子在膜的脂双层中呈不均匀分布膜骨架：是指细胞质膜下与膜蛋白相连的由纤维蛋白组成的网架结构，它从力学上参与维持细胞质膜的形状并协助质膜完成多种生理功能问答题：1、膜脂有哪些基本类型？有哪些运动方式？基本类型 甘油磷脂、鞘脂、固醇运动方式（与脂分子类型、脂分子与膜蛋白及膜两侧的生物大分子之间的相互作用以及温度等环境因素有关）侧向运动（沿膜平面） 、自旋运动、尾部的摆动、翻转运动（双层脂分子之间）2、膜蛋白有哪些基本类型？内在膜蛋白以什么方式与脂双层膜相结合？（1）基本类型有三种：外在

7、膜蛋白（外周膜蛋白） 、内在膜蛋白（整合膜蛋白、跨膜蛋白） 、脂锚定蛋白（2）内在膜蛋白在结构上分为 3 类：胞质外结构域、跨膜结构域、胞质内结构域；主要方式：（1）跨膜结构域与脂双层分子的疏水核心相互作用（2）跨膜结构域两端携带正电荷的氨基酸残基，如 Arg、 Lys 等与磷脂分子带负电的极性头部形成离子键，或带负电的氨基酸残基通过 Ca2+、Mg 2+等阳离子与带负电荷的磷脂极性头部相互作用（3）某些膜蛋白通过自身在胞质一侧的 Cys 残基共价结合到脂肪酸分子上，后者插入到脂双层中进一步加强膜蛋白与脂双层的结合力3、生物膜的基本特征是什么？生物膜的不对称性是如何体现的？特征：（1）膜的流动

8、性；（2）膜的不对称性（3）细胞质膜相关的膜骨架生物膜的不对称性的体现：（1）同一种膜脂在脂双层中的分布不同（2）同一种膜蛋白在脂双层中的分布都有特定的方向或拓扑学特征（3）糖蛋白和糖脂的糖基部分均位于细胞质膜外侧第五章 物质跨膜运输1、名词解释载体蛋白:能与特定的溶质分子结合，通过一系列构象改变介导溶质分子的跨膜转运；对底物具有高度选择性，转运过程具有类似于酶与底物作用的饱和动力学特征；既可被底物类似物竞争性地抑制，又可被某种抑制剂非竞争性抑制以及对 pH 有依赖性的多次跨膜蛋白。离子通道:由 4 个同源亚基组成的通道蛋白质，是通道蛋白的一种，介导被动运输时不需要与溶质分子结合，只有大小和电

9、荷适宜的离子才能通过，是各种无机离子跨膜被动运输的通路。具有 3 个显著特征：具有极高的转运速率 离子通道没有饱和值即使在很高的离子浓度下它们通过的离子量依然没有最大值离子通道并非连续性开放而是门控的，即通道的开启或关闭受膜电位变化、化学信号或压力刺激的调控。被动运输（协助扩散）：是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ATP 驱动泵:是 ATP 酶直接利用水解 ATP 提供的能量，实现离子或小分子逆浓度梯度或电化学梯度的跨膜运输2、问答题1.试述小分子物质跨膜运输的类型与特点。类型 能量来源 特点 存在简单扩散 不需要 顺着电化学梯度或浓度梯度，无需细

10、胞供能，无需膜转运蛋白疏水性小分子，（不带电荷）极性小分子被动运输 葡萄糖转运蛋白水孔蛋白顺着电化学梯度或浓度梯度，无需细胞供能，需膜转运蛋白极性大分子无机离子代谢物主动运输 ATP 驱动泵协同转运蛋白光驱动泵逆着电化学梯度或浓度梯度，需细胞供能，需载体蛋白离子多种极性分子代谢物脂双层对溶质的通透性大小主要取决于分子的大小和分子极性。2.说明 Na+-K+泵的工作原理及其生物学意义。工作原理：Na +-K+泵位于动物细胞细胞膜上，由 2 个 和 2 个 亚基组成四聚体。在细胞内侧 亚基与 Na+相结合促进 ATP 水解， 亚基上的一个 Asp 残基磷酸化引起 亚基构象发生变化，将 Na+泵出细

11、胞，同时细胞外的 K+与 亚基的另一位点结合，使其去磷酸化， 亚基构象再度发生变化，将 K+泵入细胞，完成整个循环。意义：（1）维持细胞膜电位；（2）维持动物细胞渗透平衡；（3）吸收营养第 6 章线粒体与叶绿体1、名词解释电子传递链：由黄素蛋白、细胞色素、泛醌、铁硫蛋白和铜原子 5 种电子载体（在电子传递过程中，接受和释放电子的分子和原子被称为电子载体。 ）组成的电子传递序列被称为电子传递链。类囊体：叶绿体内部由内膜衍生而来的封闭的扁平膜囊，与光合作用功能相关。原初反应：指光合色素分子从被光激发至引起第一个光化学反应为止的过程。 （该过程包括光能的吸收、传递和转换，即光能被天线色素分子吸收并传

12、递至反应中心，继而诱发最初的光化学反应，使光能转化为电能的过程。 ） 半自主性细胞器：功能主要受细胞核基因组调控，但同时受到自身基因组的调控的特殊的细胞器2、问答题1、为什么说线粒体和叶绿体是动态性的细胞器？线粒体：（1）线粒体大小和形态可能随着细胞生命活动的变化而呈现很大的变化（2）线粒体在细胞内的分布与细胞内能量需求密切相关（能量需求集中的区域线粒体分布密集，反之分布较小；线粒体时刻处于依赖细胞骨架和马达蛋白的运动中）（3）细胞中线粒体的数目同样呈现动态变化并接受调控（线粒体的数目收到物种遗传信息的调控，并会随着细胞分化而变化）（4）线粒体处于频繁的融合和分裂的动态平衡中（线粒体形态调控的

13、基本方式，也是线粒体数目调控的基础）叶绿体： 叶绿体在细胞膜下的分布依光照情况而变化（躲避响应和积聚响应） ，叶绿体的运动和位置维持需要借助微丝骨架的作用 叶绿体之间的动态连接：内外膜延伸形成的管状突出，即基质小管实现一个不连续的动态整体 叶绿体的分化和去分化 叶绿体的分裂（分裂环缢缩）2.试述线粒体的超微结构及各部分超微结构的特点、功能和标志酶。超微结构 特点 功能 标志酶外膜 通透性高，选择性弱 参与膜磷脂合成，对将在线粒体基质中彻底氧化的物质先行初步分解单胺氧化酶膜间隙 含有可溶性酶、底物、辅助因子催化 ATP 分子末端磷酸基团转移到 AMP，生成ADP腺苷酸激酶内膜 高蛋白质/脂质=3

14、:1,缺乏胆固醇，富含心磷脂，决定内膜不透性氧化磷酸化 细胞色素氧化酶基质 富含可溶性蛋白质的胶质物质，具有特定 pH 和渗透压； 含有催化 TCA 循环，脂肪酸氧化，氨基酸降解的相关酶 含有 DNA、RNA、核糖体以及转录翻译所必须的重要分子催化线粒体生化反应，以及参与线粒体内的转录和翻译苹果酸脱氢酶3.试述叶绿体的超微结构及各部分超微结构的特点、功能。超微结构 特点 功能外膜 含孔蛋白，通透性大 透过大分子物质内膜 有很多转运蛋白 是细胞质与叶绿体基质间的通透屏障，选择性转运大分子类囊体膜 表面积很大；富含具有半乳糖的糖脂和极少的磷脂，糖脂中的脂肪酸主要是不饱和亚麻酸，类囊体膜的脂质双分子

15、层流动性非常大（大的总面积）捕获光能，提高光反应效率；有益于PS1、PS2 和 Cytb6f 复合物、ATP 合成酶在膜上的侧向移动膜间隙基质 可溶性蛋白质和代谢活动活跃物质，丰富度最高蛋白质是核酮糖-1,5-二磷酸缩化酶；含有固定二氧化碳的所有酶类光合作用固定二氧化碳的场所类囊体腔第 7 章细胞质基质与内膜系统1、名词解释细胞质基质:在真核细胞中，除去可分辨的细胞器以外的胶状物质，是高度有序的体系和合成蛋白质和脂肪的重要场所。内膜系统：内质网、高尔基体、溶酶体、胞内体和分泌泡等细胞器在结构、功能乃至发生上是彼此相互关联的动态整体，因此称之为内膜系统。溶酶体：是单层膜围绕、内含多种酸性水解酶类

16、的囊泡状细胞器，其主要功能是行使细胞内的消化作用。2、问答题1、试述内质网的类型与功能。类型 形态 功能粗面内质网 rER 扁囊状，膜上附有大量核糖体 合成分泌性蛋白和多种膜蛋白及其修饰与加工（6 种）和新生多肽的折叠与组装光面内质网 sER 分支管状合成脂质；转移内质网上合成的蛋白质或脂质到高尔基体（转运机制主要 3 种出芽靠磷脂转运蛋白） ；肝细胞：合成外输性脂蛋白颗粒的基地；解毒；心肌细胞：储存 Ca 离子；其他：合成固醇类激素2、试述蛋白质糖基化的基本类型及生物学意义。类型 比较 意义N-连接的糖基化 起始于糙面内质网，在高尔基体加工，载体是磷酸多萜醇，与天冬酰胺 Asn直接结合的糖是

17、寡糖链上的 N-乙酰葡糖胺O-连接的糖基化 发生在高尔基体，与Ser、Thr 、羟赖氨酸、羟脯氨酸直接结合的糖是 N-乙酰半乳糖胺蛋白聚糖 在高尔基体组装，蛋白聚糖结合到 Ser 残基上；但与O-连接的糖基化不同的是：与 Ser 羟基结合的是木糖而不是 N-乙酰半乳糖胺糖基化蛋白质其寡糖链具有促进蛋白质折叠和增强蛋白稳定性的作用可使不同蛋白质携带不同的标志，有利于高尔基体进行分选和包装，并保证糖蛋白从 rER高尔基体膜囊的单向转移可以通过细胞外基质或表面的寡糖链与表面凝集素特异结合介导细胞间双向通讯，避免因为负责糖链合成与加工的酶类编码基因被敲除而导致的胚胎致死多羟基糖侧链可影响蛋白质水溶性和

18、蛋白质所带电荷的性质，3、试述溶酶体的类型、功能与发生。类型 标志酶 功能 发生初级溶酶体 （根据标志 清除无用的生物大分子、衰老的细胞器及衰老损伤 依赖 M6P（甘露糖 -6-次级溶酶体残质体酶反应，辨别不同形态、大小的溶酶体）酸性磷酸酶和死亡的细胞防御功能：杀死并降解入侵的病毒或细菌为细胞提供营养溶酶体参与分泌腺细胞的分泌过程的调节蝌蚪尾巴退化、断奶乳腺的退行性变化导致的程序性死亡的细胞，经吞噬细胞吞噬可由溶酶体消化清除精子的顶体相当于特化的溶酶体磷酸）途径不依赖M6P 途径（膜蛋白）依赖于 M6P 途径： 溶酶体酶在 rER 合成并进行 N-连接的糖基化，高尔基体形成 M-6P 信号 被

19、 TGN 面的 M-6P 受体识别 形成运输小泡转运到前溶酶体 含 M6P 溶酶体酶去磷酸化成为成熟的溶酶体酶，M-6P 受体返回 TGN 部分含 M-6P 在 TGN 末被识别 通过运输小泡直接分泌到细胞外 质膜上存在 M6P 受体，通过受体介导的内吞作用，将酶送至前溶酶体中，M6P 受体返回质膜。 不依赖于 M6P 途径： M6P 标志的作用：把可溶性的蛋白质结合在特异膜受体上，因此溶酶体的膜蛋白就无需 M6P 化，但如何与其他蛋白质区分开而特异分选到溶酶体膜上的机制尚不清楚 结合在膜上的酶如葡糖脑苷脂酶，及溶酶体膜上的特异膜蛋白，水溶性蛋白穿孔蛋白和粒酶第 8 章蛋白质分选与膜泡运输1、

20、名词解释导肽：指导线粒体、叶绿体中绝大多数蛋白以及过氧化物酶体中的蛋白进入这些细胞器中的信号序列。翻译后转移：蛋白质在细胞质基质中合成以后再转移到细胞器中的过程翻译共转移 ：新生肽在游离核糖体上起始，由信号肽SRP 引导转移至 rER,新生肽边合成边转入 rER 腔或定位于 ER 膜上，经转运膜泡运至高尔基体加工、分选至溶酶体、细胞质膜或胞外信号识别颗粒 SRP：是由 6 种蛋白质和一个 7sRNA 结合组成的核糖核蛋白复合体，存在于细胞质基质中，SRP 既可与新生肽信号序列和核糖体大亚基结合，又可与内质网膜上的 SRP受体结合。2、问答题1、何谓分泌性蛋白合成的信号肽假说？涉及哪些主要因子？

21、信号肽假说：对于游离核糖体产生非分泌蛋白而附着核糖体产生分泌蛋白的现象提出的假说：分泌蛋白携带 N 端短信号序列，一旦该序列从核糖体翻译合成结合因子与蛋白结合，指导其转移至内质网膜，后续翻译过程将在内质网膜上进行主要因子：（蛋白质 N 端的）信号肽、信号识别颗粒 SRP、信号识别颗粒受体 DP（停泊蛋白）2、试述细胞内膜泡运输的类型及各自的主要功能。类型 功能COP包被膜泡的 装备与运输 介导细胞内顺向运输（rER 到 CGN（即高尔基体顺面网状结构） ）COP包被膜泡的 装备与运输 介导逆向运输：Golgi 内膜囊间 从 Golgi顺面膜囊和 CGN 到 rER网格蛋白/接头蛋白包被膜泡的装

22、备与运输 这类转运膜泡携带分泌蛋白和质膜蛋白从Golgi 反面管网结构转运至细胞表面（从Golgi 反面管网区出芽、从质膜内化形成膜泡，去包被，与晚期包内体融合）注意：从高尔基体顺面膜囊到反面膜囊的递进方式的运输并不是通过膜泡介导的第九章细胞信号转导1、名词解释细胞通讯:是指一个信号产生细胞发出的信息通过介质（即配体）传递到另一个靶细胞并与其相应受体相互作用，然后通过细胞信号转导产生靶细胞内相应生理生化变化，最终表现为靶细胞整体的生物学效应的过程。 （实现细胞间通讯，协调多细胞生物细胞间功能，控制细胞生长分裂、组织发生、形态建成）受体:是一类能够识别和选择性结合某种配体的大分子，大多是糖蛋白，

23、少数受体是糖脂，有的则为糖蛋白和糖脂组成的复合物。至少有两个功能域：结合配体的功能域和产生效应的功能域。分子开关:指细胞信号转导途径中，功能依赖于细胞外信号的刺激，在引发信号转导级联反应中起分子开关作用的蛋白。分为二类，GTPase 开关调控蛋白磷酸化或去磷酸化开关调控蛋白第二信使:是指在细胞内产生的非蛋白类小分子，通过其浓度变化应答胞外信号与细胞表面受体的结合，调节细胞内酶和非酶蛋白的活性，在细胞信号转导途径中行使携带和放大信号的功能。Ras 蛋白:Ras 经过脂修饰而结合在细胞膜上，是一种 GTP-GDP 开关蛋白。当结合 GTP 时呈活化的“开启”状态，当结合 GDP 时呈失活的“关闭”

24、状态，用两种状态的转换控制下游靶蛋白的活性。问答题1、试述细胞通讯的方式和各自的主要特点。方式 特点分泌化学信号 内分泌：经由血液循环运送至各部位并作用于靶细胞旁分泌：分泌局部化学物质到细胞外液，经局部扩散作用于邻近靶细胞化学突触传递神经信号：是短距离局部作用，电信号化学信号电信号自分泌：常在病理条件下，细胞对自身分泌的信号分子产生反应细胞间接触依赖性通讯细胞间直接接触，无需信号分子释放：细胞细胞黏着，细胞基质黏着，在胚胎发育过程中对组织内细胞分化起决定性作用动物细胞间形成间隙连接、植物形成通过交换小分子实现代谢偶联或电偶联，实现功能调控胞间连丝2、试述以 cAMP 为第二信使的 G 蛋白偶联

25、受体介导的信号通路。背景：G 蛋白即三聚体 GTP 结合调节蛋白，位于质膜内包浆一侧，由 GG G 三个亚基组成。所有 G 蛋白偶联受体都含有 7 个疏水肽段形成的跨膜 螺旋区和相似的三维结构，N-端在细胞外侧，C-端在细胞质侧。由 G 蛋白偶联受体所介导的细胞信号通路，按其效应器蛋白的不同，分为以下 3 种：激活离子通道的 G 蛋白偶联受体，激活或抑制腺苷酸环化酶，以 cAMP 为第二信使的 G 蛋白偶联受体，激活磷脂酶 C（PLC） ，以 IP3 和 DAG 作为双信使的 G 蛋白偶联受体答：以 cAMP 为第二信使的信号通路：激素 G 蛋白偶联受体G 蛋白活化活化腺苷酸环化酶cAMP c

26、AMP 依赖的蛋白激酶 A 被活化短期的快速应答反应活化的 PKA活化 GPK（糖原磷酸化酶激酶） ，进而磷酸化 GP，刺激糖原降解，生成葡糖-1- 磷酸磷酸化 GS（糖原合酶） ，抑制糖原合成活化 IP（磷蛋白磷酸酶抑制蛋白） ，IP 磷酸化 PP（磷蛋白磷酸酶）而使 PP 失活；当 cAMP，PKA 活性，PP 活化并使 GPK 和 GP、GS 去磷酸化致使 GPK GP，抑制糖原降解；而 GS，促进糖原合成慢反应 活化的 PKA 使 CREB（基因调控蛋白）磷酸化，进而与核内 CREB 结合蛋白（GBP）结合形成复合物，再与靶基因调控序列结合，促使基因表达3.试述以 IP3 和 DAG

27、为第二信使的 G 蛋白偶联受体介导的信号通路。胞外信号分子与 GPCR 结合激活 G 蛋白，进而激活磷脂酶 C（PLC ） ，活化的 PLC 催化PIP2 水解生成 IP3 和 DAG 两个第二信使： IP3 通过细胞内扩散结合并开启内质网膜上 Ca2+通道，引起 Ca2+顺电化学梯度从内质网 Ca2+库释放，进入细胞质基质，通过结合钙调蛋白引起细胞反应。IP3-Ca2+：Ca2+与 Ca2+应答蛋白（即钙调蛋白，有 4 个结构域）结合形成活化态的 Ca2+-CAM 复合物，与靶酶（钙调蛋白激酶 CaMK）结合将其活化，这是一个受 Ca2+浓度控制的可逆过程。DAG-PKC 信号通路： PKC

28、 有两个功能区，一个是亲水的催化活性中心，另一个是疏水的膜结合区。PIP2 水解使质膜上 DAG 瞬时累积，由于 Ca2+浓度升高，导致细胞质基质中 PKC与 Ca2+结合并转位到质膜内表面，被 DAG 活化，进而使底物蛋白的 Ser 和 Thr 残基磷酸化。DAG 通过 2 种途径终止其信使作用：一：被磷酸化激酶磷酸化为磷脂酸，进入磷脂酰肌醇代谢途径二：被 DAG 酯酶水解成单腺苷油另一种生成 DAG 途径：磷脂酶催化质膜上的磷脂酰胆碱断裂产生 DAG，以维持 PKC 的长期效应注：PKC 活化增强特殊基因转录，2 条途径：一：PKC 活化一条蛋白激酶的级联反应，导致与 DNA 特意序列结合的基因调控蛋白的磷酸化和激活，进而增强特殊基因的转录二：PKC 的活化，导致一种抑制蛋白的磷酸化，从而使细胞质中基因调控蛋白摆脱抑制状态释放出来，进入 细胞核刺激特殊基因的转录4.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。RTK 是细胞表面重要的受体家族，其 N 端在胞外，是配体结构域，C 端在胞内，具有 TK 结构域，并具有自磷酸化位点组成 配体RTKRas Raf(MAPKKK) MAPKKMAPK进入细胞核 其他激酶或基因调控