1 細胞生物學期末復習題細胞生物學期末復習題 名詞解釋名詞解釋 1 細胞學說細胞學說 生物科學的重要學說之一 包括三個基本內容 所有生命體均由 單個或多個細胞組成 細胞是生命的結構基礎和功能單位 細胞只能由原有 細胞分裂產生 2 主動運輸 主動運輸 一種需要消耗能量的物質跨膜運輸過程 被運輸底物與跨膜載體 蛋白結合 通過載體蛋白構象改變 從而將底物逆著電化學梯度轉運到膜的 另一側 3 細胞內區室化細胞內區室化 細胞內具有發達的膜相結構 將細胞質區分為不同的隔室 細胞內區室化是真核細胞結構和功能的基本特征之一 細胞內被膜區分為 3 類結構 細胞質基質 細胞內膜系統和其他由膜包被的各種細胞器 4 泛素 泛素 真核細胞中高度保守的小分子蛋白 與要降解的蛋白質的賴氨酸殘基 共價連接 指導蛋白質在蛋白酶體中進行降解 5 信號肽 信號肽 蛋白質一級結構上的線性序列 位于 N 端 通常 16 26 個氨基酸殘 基 其中包括疏水核心區 信號肽的 C 端和 N 端 3 部分 指導分泌性蛋白轉 移到粗面內質網上合成 有些在蛋白質的定向轉移后被信號肽酶切除 通常 無特異性 無共同的信號序列 6 腫瘤干細胞腫瘤干細胞 腫瘤組織中存在數量稀少的癌細胞 在腫瘤形成過程中充當干 細胞的角色 具有自我更新 增殖和分化的潛能 雖然數量少 卻在腫瘤的 發生 發展 復發和轉移中起著重要作用 由于其眾多性質與干細胞相似 所以這些細胞被稱為腫瘤干細胞 7 細胞全能性 細胞全能性 指細胞經分裂和分化后仍具有形成完整有機體的潛能或特性 8 細胞凋亡 細胞凋亡 一種有序的或程序性的細胞死亡方式 是細胞接受某些特定信號 刺激后進行的正常生理應答反應 該過程具有典型的形態學和生化特征 凋 亡細胞最后以凋亡小體被吞噬消化 9 反面高爾基體網狀結構 反面高爾基體網狀結構 處于高爾基體反面的管網狀結構 主要功能是負責 對蛋白質進行分選 并定向將蛋白質轉運到細胞內或細胞外的最終位置 10 細胞連接細胞連接 在細胞質膜的特化區域 通過膜蛋白 細胞支架蛋白或者胞外基 質形成的細胞與細胞之間 或者細胞與胞外基質間的連接結構 11 分辨率分辨率 顯微鏡能區分開兩個質點間的最小距離 公式為 D 0 61 Nsin 2 其中 D 是樣品中可以被分辨開來的兩質點間的最小距離 是 照射光的波長 N 是介質的折射率 代表透鏡的鏡口角 與透鏡孔徑大小直 2 接相關 12 糙面內質網糙面內質網 附著有核糖體的內質網 糙面內質網由許多扁平膜囊組成 主 要功能包括合成分泌性蛋白 溶酶體蛋白 膜整合蛋白以及膜脂分子 13 受體受體 任何能與特定信號分子 配體 結合的膜蛋白分子 通常導致細胞攝 取反應或細胞信號轉導 14 核小體核小體 由 DNA 和組蛋白形成的染色質基本結構單位 每個核小體由 147 bp 的 DNA 纏繞組蛋白八聚體近兩圈形成 核小體核心顆粒之間通過 60 bp 左 右的連接 DNA 相連 15 多核糖體多核糖體 由多個甚至幾十個核糖體串聯在一條 mRNA 分子上進行肽鏈合成 的核糖體與 mRNA 的聚合體 16 被動運輸被動運輸 物質通過與特異性膜蛋白的相互作用 從高濃度向低濃度的跨膜 轉運形式 又叫協助擴散 17 癌基因癌基因 通常表示原癌基因 proto oncogene 的突變體 這些基因編碼的蛋 白使細胞的生長失去控制 并轉變成癌細胞 故稱癌基因 18 細胞分化細胞分化 細胞在形態 結構和功能上產生穩定性差異的過程 19 蛋白酶體蛋白酶體 在細胞質基質中降解被泛素標記蛋白質的大分子蛋白復合體 20 表觀遺傳 表觀遺傳 與核苷酸序列無關的調節基因表達的可遺傳控制機制 問答題問答題 61 當前細胞生物學的研究內容可歸納為哪幾個方面 答 大致可以分為以下 10 個方面 生物膜與細胞器 細胞信號轉導 細胞骨架體系 細胞核 染色體及基因表達 細胞增殖及其調控 細胞分化及干細胞生物學 細胞 死亡 細胞衰老 細胞工程 細胞的起源與進化 62 細胞質膜的基本特征是什么 這些特征與它的生理功能有什么聯系 答 細胞質膜即細胞膜 是包被在細胞質外層的一層薄膜 主要由蛋白質和脂質組成 細 胞質膜的主要特性是不對稱性和流動性 不對稱性 膜脂的分布是不對稱的 膜蛋白的分布是不對稱的 流動性 脂質雙分子層是質膜的主要骨架 它既具有液態分子的流動性 也有固態分子 的有序性 在相變溫度以上是為液態 以下為晶態 膜結構體系的基本作用是為細胞提供保 護 質膜將整個細胞生命活動保護起來 并進行選擇性的物質交換 核膜將遺傳物質保護起 來 使細胞核的活動更加有效 線粒體和葉綠體的膜將細胞的能量發生同其他的生化反應隔 離開來 更好地進行能量轉換 膜結構體系為細胞提供較多的質膜表面 使細胞內部結構區 3 室化 由于大多數酶定位在膜上 大多數生化反應也都是在膜表面進行的 膜表面積的擴大 和區室化使這些反應有了相應的隔離 效率更高 另外 膜結構體系為細胞內的物質運輸提 供了特殊的運輸通道 保證了各種功能蛋白及時準確地到位而又互不干擾 63 比較線粒體的氧化磷酸化和葉綠體的光合磷酸化的異同點 答 相同點 都是通過 ATP 合成酶把 ADP 磷酸化為 ATP ATP 的形成都是由 H 移動所驅動的 葉綠體的 CF1 因子與線粒體的 F1 因子都具有催化 ADP 和 Pi 形成 ATP 的作用 在光合磷酸化和氧化磷酸化中都需要完整的膜 ATP 合成機制相同 都把電子傳遞釋放的能量轉換成 ATP 中的化學能 ATP 合成酶使電 子傳遞過程中所形成的質子梯度與磷酸化過程偶聯在一起 不同點 氧化磷酸化發生在線粒體內膜上 光合磷酸化發生在葉綠體的類囊體膜上 氧化磷酸化為 2 對 H 泵到膜間隙 2 個 H 3 次穿過 ATP 合成酶形成 1 分子 ATP 光合 磷酸化是 3 對 H 泵到基質中 3 個 H 2 次穿過 ATP 合成酶形成 1 分子 ATP 需要的條件不同 氧化磷酸化不需要光 光合磷酸化需要光 氧化磷酸化是電子從 NADH 和 FADH2 經過電子傳遞鏈傳給氧形成水 這個過程偶聯著 ADP 磷酸化生成 ATP 光合磷酸化是在光的作用下 電子傳遞和光合磷酸化偶聯著 ATP 的 生成 氧化磷酸化的能量來自質子動力勢 光合磷酸化的能量來自光 氧化磷酸化利用氧氣氧化 H 生成了水 而光合磷酸化正好相反 利用光能分解水生 成了氧氣和 H 氧化磷酸化和光合磷酸化所使用的電子傳遞鏈和輔酶不同 64 過氧化物酶體與溶酶體有哪些區別 為什么說過氧化物酶體是異質性的細胞器 答 區別 形態大小 溶酶體多呈球形 直徑 0 2 0 5um 無酶晶體 過氧化物酶體呈 球形 哺乳動物細胞中直徑多在 0 15 0 25um 內常有酶的晶體 酶種類 溶酶體含有酸性水解酶 過氧化物酶體含有氧化酶類 pH 溶酶體為 5 0 左右 過氧化物酶體為 7 0 左右 是否需要氧氣 溶酶體不需要 過氧化物酶體需要 功能 溶酶體有細胞內的消化作用 過氧化物酶體有多種功能 發生 溶酶體酶在糙面內質網合成 經高爾基體出芽形成 過氧化物酶體酶在細胞質基 質中合成 經組裝與分裂形成 識別的標志酶 溶酶體為酸性水解酶 過氧化物酶體為過氧化氫酶 異質性 在不同生物細胞中以及單細胞生物的不同個體中 所含酶的種類及其行使的功 能都有所不同 因此說過氧化物酶體是異質性的細胞器 65 細胞表面受體至少包括哪幾類 答 細胞表面受體至少包括 3 類 離子通道偶聯受體 G 蛋白偶聯受體 酶聯受體 66 信號轉導系統的主要特性有哪些 答 特異性 結合 特異性 效應器 特異性 飽和性和可逆性 放大效應 效應器蛋白 酶或離子通道蛋白 引發級聯反應 網絡化與反饋調節機制 信號網絡化效應有利于克服分子間相互作用的隨機性對細胞生 命活動的負面干擾 正反饋和負反饋環路對于及時校正反應的速率和強度是最基本的調控機 4 制 整合作用 細胞必須整合不同的信息 對細胞外信號分子的特異性組合作出程序性反應 甚至作出生死抉擇 這樣才能維持生命活動的有序性 67 請比較病毒與細胞的區別并簡述二者相互關系 答 病毒與細胞的主要區別是 病毒很小 結構極其簡單 遺傳載體的多樣性 徹 底的寄生性 病毒以復制和裝配的方式進行增殖 相互關系是 病毒是非細胞形態的生命體 其生命活動只能在細胞內實現 在生物的起源 過程中 目前大多數人認為病毒是由細胞或細胞組分演化來的 并且病毒的起源不可能先于 細胞 68 比較 P 型離子泵 V 型質子泵 F 型質子泵和 ABC 超家族的異同 答 P 型離子泵在轉移離子過程中 至少有一個 a 催化亞基發生磷酸化和去磷酸化反應 從而改變轉運泵的構象 實現離子的跨膜轉運 負責 Na K H 和 Ca2 跨膜梯度的形成 和維持 V 型質子泵廣泛存在于動物細胞的胞內體膜和某些腎小管細胞的質膜以及植物酵母及其 他真菌細胞的液泡膜上 利用 ATP 水解功能 從細胞質基質中逆 H 電化學梯度將 H 泵入 細胞器 以維持細胞質基質 pH 中性和細胞器內的 pH 酸性 F 型質子泵存在于細菌質膜 線粒體內膜和葉綠體的類囊體膜上 F 型質子泵也稱為 H ATP 合成酶 ABC 超家族也叫 ABC 轉運蛋白 該家族含有幾百種不同的轉運蛋白 廣泛分布于從細 菌到人類各種生物中 是最大的一類轉運蛋白 每種 ABC 轉運蛋白對于底物或底物的基因 具有特異性 因此可以看出 P 型離子泵是轉運離子的 并且轉運泵水解 ATP 使自身形成了磷酸化的中間 體 V 型質子泵和 F 型質子泵均只轉運質子 且在轉運 H 的過程中不形成磷酸化的中間體 ABC 超家族是最大的一類轉運蛋白 一旦 ATP 分子與 ABC 轉運蛋白結合 將引起轉運蛋 白的構象改變 并且 ABC 轉運蛋白對底物及底物的基因有特異性 另外 它們存在的部位 及其具體功能也不同 69 簡述內質網的主要功能及其質量監控作用 答 內質網是細胞內蛋白質與脂質合成的基地 幾乎全部的脂質和多種重要的蛋白質都是 在內質網上合成的 主要功能有 蛋白質的合成是糙面內質網的主要功能 光面內質網 是脂質合成的重要場所 蛋白質的修飾與加工 新生多肽的折疊與組裝 肝細胞的解 毒作用 肌質網對 Ca2 的調節作用 質量監控作用 不能正確折疊的畸形肽鏈或未組裝成寡聚體的蛋白質亞基 不論在內質網 膜上還是在內質網腔中 一般都不能進入高爾基體 這類多肽一旦被識別 便通過 Sec61p 復合體從內質網腔轉至細胞質基質 進而通過泛素依賴性降解途徑被蛋白酶體所降解 他們 的半壽期為 20 30 分鐘 有些只有 5 分鐘 由此可見內質網是蛋白質分泌轉運途徑中行使 質量監控的重要場所 70 簡述細胞內膜泡運輸的類型及其各自主要功能 答 膜泡運輸是蛋白質分選的一種特有方式 普遍存在于真核細胞中 在細胞分泌與胞吞 過程中 以膜泡運輸方式介導蛋白質分選途徑形成細胞內復雜的膜流 這種膜流具有高度組 織性 方向性并維持動態平衡 在細胞的膜泡運輸中 糙面內質網相當于重要的物質供應站 5 而高爾基體是重要的樞紐和集散中心 很多蛋白質分子的表面可能含有多種介導轉移與分選 的信號 轉運膜泡形成或出芽主要發生在膜的特異部位 即蛋白信號與受體結合的部位 類型有 COPII 包被膜泡 COPI 包被膜泡和網格蛋白 接頭蛋白膜泡 COPII 包被膜泡介導 細胞內順向運輸 負責從內質網到高爾基體的物質運輸 COPI 包被膜泡介導細胞內膜泡逆 向運輸 負責從高爾基體反面膜囊到高爾基體順面膜囊以及從高爾基體順面網狀區到內質網 的膜泡轉運 COPI 也能保證逃逸蛋白被內質網回收 COPI 膜泡上有 KDEL 受體 網格蛋 白介導幾種蛋白質分選途徑 包括從高爾基體 TGN 向胞內體或向溶酶體 黑色素體 血小 板囊泡和植物細胞液泡的運輸 71 馬達蛋白可以分為哪幾類 答 馬達蛋白分為沿微絲運動的肌球蛋白 沿微管運動的驅動蛋白和動力蛋白 72 細胞通過什么機制將染色體排列在赤道板上 答 目前存在兩種假說 牽拉假說和外推假說 牽拉假說認為染色體向赤道板方向運動是由于動粒微管牽拉的結果 動粒微管越長 拉 力越大 當來自兩極的動粒微管拉力相等時 染色體即被穩定在赤道面上 外推假說認為染色體向赤道方向運動是由于星體的排斥力將染色體外推的結果 染色體 距離中心體越近 星體對染色體的外推力越強 當來自兩極的外推力達到平衡后 染色體即 被穩定在赤道面上 73 概述核仁的結構及其功能 答 結構 核仁由纖維中心 FC 致密纖維組分 DFC 顆粒組分 GC 三大部分組成 核 仁組成成分包括 rRNA rDNA 和核糖核蛋白 核仁是 rRNA 基因存儲 rRNA 合成加工以及核 糖體亞單位的裝配場所 核仁的大小 形狀隨生物的種類 細胞類型和細胞代謝狀態而變化 蛋白質合成旺盛 活躍生長的細胞的核仁大 不具備蛋白質合成能力的細胞 休眠的植物細 胞 其核仁很小 功能有 RNA 基因的轉錄 RNA 前體的加工成熟 核糖體亞單位的組裝 mRNA 的輸出與降解 74 自然界中最小 最簡單的細胞存在形式是什么 試從理論與事實兩個方面分析為什么其 是最小的最簡單的細胞 答 支原體 從理論上講 一個細胞生存和增殖必須具備的結構裝置和機能是 細胞膜 RNA 和 DNA 一定數量的核糖體以