细胞生物学问答题

药学0902 陈明静

注：此乃初稿，还是有蛮多错误的..不想电脑上修改了，太麻烦。仅供简单参考。

细胞生物学简答题整理

第一章 绪论

1.试述细胞生物学的主要研究内容及当前的研究热点。 （1）主要研究内容：①细胞核、染色体以及基因表达 ②生物膜与细胞器 ③细胞骨架体系 ④细胞增殖及其调控 ⑤细胞分化及其调控 ⑥细胞衰老与凋亡 ⑦细胞的起源与进化 ⑧细胞工程

（2）研究热点：细胞信号转导；细胞的增殖、分化和衰老

2.细胞学说的基本内容。

1838—1839年由德国植物学家施莱登和施旺提出。

①细胞都是有机体，一切植物体都是由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成; ②所有细胞在结构和组成上基本相似； ③新的细胞可以通过已存在的细胞繁殖产生 ④生物的疾病是由细胞的机能丧失造成的

第三章 细胞生物学研究方法

1.例举几种特殊的光学显微镜技术，哪些可以用于观察研究活细胞？#

相差和微分干涉显微镜技术（可以）、荧光显微镜技术（可以）、激光扫描共焦显微镜技术（可以）、荧光共振能量转移技术（可以）、暗视野显微镜、倒置显微镜（可以）、紫外光显微镜

2.细胞组分的分离与分析有哪些基本的实验技术？#

（1）分离方法：差速离心、密度梯度离心、速度沉降、等密度沉降，利用流式细胞仪 （2）分析方法：定性：组织化学、细胞化学、免疫荧光、免疫电镜技术 定量：分光光度计发、流式细胞仪分析方法

3.用表格的形式比较电子显微镜与光学显微镜的区别。# 显微镜 分辨本领 200nm 光学显微镜 100nm 光源 透镜 真空 要求真空 不要求真空 1.33*10^-5～1.33*10^-3Pa 成像原理 利用样品对光的吸收形成明暗反差和颜色变化 可见光玻璃透镜（400~700nm） 或石英透紫外光（约镜 200nm） 高能电子束（0.01nm~0.9nm） 电磁透镜 电子显微镜 0.2nm 利用样品对电子的散射和投射形成明暗反差 药学0902 陈明静

第四章 细胞质膜

1简述细胞膜的流动镶嵌模型。#

①细胞膜由流动的双脂层和嵌在其中的蛋白质组成

②磷脂分子以疏水性尾部相对，极性头部朝向水相组成生物膜骨架

③蛋白质或嵌在双脂层表面，或嵌在其内部，或横跨整个双脂层，表现出分布的不对称性 2.叙述细胞膜的主要功能。#

①为细胞的生命活动提供相对稳定的内环境；

②选择性的物质运输，包括代谢底物的输入与代谢产物的排出； ③提供细胞识别位点，并完成细胞内外信息的跨膜传递； ④为多种酶提供结合位点，使酶促反应高效而有序地进行； ⑤介导细胞与细胞、细胞与基质之间的连接； ⑥参与形成具有不同功能的细胞表面特化结构。 3.叙述检验细胞膜流动性的几种技术。#

①细胞融合技术：不同生物的表面抗原不同，利用不同抗体进行不同颜色荧光标记－细胞融合－荧光逐渐均匀分布于融合的细胞表面

②光脱色恢复技术：荧光标记膜蛋白或膜脂－激光照射－荧光淬灭变暗－亮度逐渐增加恢复

③成斑或成帽现象：荧光抗体标记细胞－分布均匀－抗体诱导蛋白聚集－成簇（成斑现象）或聚集到细胞一端（成帽现象）

第五章 物质的跨膜运输

1．比较主动运输与被动运输的特点与其生物学意义。 （1）特点：

被动运输包括自由扩散和载体介导的协助扩散，运输方向是由高浓度向低浓度，顺浓度梯度。运输的动力来自物质的浓度梯度，不需要耗能。

主动运输是由载体所介导的物质逆浓度梯度或电化学梯度（从低浓度向高浓度）进行跨膜转运的方式，需要消耗能量。 （2）生物学意义： 被动运输在不需要能量的情况下，借助浓度梯度，保证了物质的运输。 主动运输可以产生并维持膜两侧不同物质的特定的浓度，对某些带电荷的离子来说，就形成了膜两侧的电位差，在神经、肌肉等可兴奋的细胞中，主动运输是化学信号和电信号引起的兴奋传递的重要方式。 主动运输还能通过胞吞和胞吐的作用完成大分子的运输。

2．说明Na+-K+泵的工作原理及其生物学意义。 （1）工作原理：

①在膜内侧，3个Na+ 与酶结合，激活ATP酶活性，使ATP分解，酶自身被磷酸化。 ②酶自身构象发生改变，与Na+结合的部位转向膜外侧 ③向细胞外释放3个Na+并泵进2个K+，K+使酶去磷酸化 ④酶的构象恢复原状，与K+结合的部位转向膜内侧

⑤向胞内释放K+ ,并重新与Na+ 结合。

每次循环小号1个ATP，输出3个Na+，输入2个K+ 。 （2）生理学意义：①维持低Na+高K+的细胞内环境；

药学0902 陈明静

②维持细胞渗透平衡，保持细胞的形态特征； ③维持细胞膜的跨膜静息电位

3.以胆固醇为例，简述受体介导的入胞作用。

胆固醇主要在肝细胞中合成，随后与磷脂和蛋白质形成低密脂蛋白，释放到血液中。 当细胞进行膜合成需要胆固醇时，细胞即合成LDL跨膜受体蛋白，并将其嵌插到质膜中。

受体与LDL颗粒受体结合后，形成衣被小泡；

进入细胞质的衣被小泡随即脱掉成笼蛋白衣被，成为平滑小泡，同早期内体融合，内体中PH值低，使受体与LDL颗粒分离；再经晚期内体将LDL送人溶酶体。

在溶酶体中，LDL颗粒中的胆固醇酯被水解成游离的胆固醇而被利用。

第六章 细胞的能量转换——线粒体和叶绿体

1．氧化磷酸化偶联机制的化学渗透假说的主要论点是什么？有哪些证据？ （1）化学渗透假说的主要论点： 线粒体内膜上呼吸链各组分的分布是不对称的。在高能电子沿着呼吸链电子传递过程中，通过线粒体内膜上呼吸链组分间氢与电子的交替传递，使H+从内膜内侧向外侧定向转移。由于线粒体内膜对H+高度不通透，造成内膜两侧跨膜质子梯度，形成质子动力势（H+浓度差和膜电位）。其中蕴藏的能量驱使H+穿过ATP合成酶，驱动ADP和Pi形成ATP。 （2）证据： ①电子传递形成的电子流能从线粒体内膜逐出H+ ；

②携带质子过膜的载体可消除跨膜的质子浓度梯度差； ③实际测算膜间隙的PH值比线粒体基质中低；

④人工构建的含ATP合成酶和细菌视紫红质的脂质体，在提供光、ADP、Pi和H+条件

下可合成ATP。

2．为什么说线粒体和叶绿体是半自主性细胞器？ 线粒体和叶绿体的生长和增殖是同时受和基因组及其自身的基因组两套遗传系统的控制。

3.简述ATP合酶的结构类型、组成和主要特点。##

ATP合酶又称F0F1复合物，该酶在分离状态下具有ATP水解酶的活性，在结合状态下具有ATP合酶的活性，属F型ATPase。其分子组成和主要特点如下：

头部：即F1，由5种多肽（α.β.γ.δ和ε）组成的九聚体（α3β3γδε），α亚基和β亚基构成一种球形的排列，每个β亚基含有一个催化ATP合成的位点。

柄部：由F1的γ和ε亚基构成，将头部连接起来。γ亚基穿过头部作为头部旋转的轴，构成基部的亚基b向外延伸成为柄部的构成部分。

基部：即F0，由镶嵌在线粒体内膜的疏水性蛋白组成，由3种不同的亚基组成十五聚体（1a2b12c）。期中c亚基在膜中形成物质运动的环，b亚基穿过柄部将F1固定，a亚基是质子运输通道，允许质子跨膜运输。

第七章 真核细胞内膜系统、蛋白质分选与膜泡运输

1．细胞内蛋白质合成部位及其去向如何？

药学0902 陈明静

所有蛋白质都在细胞质基质中的核糖体上合成。

某些蛋白质在完成多肽合成后被转运到细胞质基质的特定部位或或细胞核、过氧化物酶体、内质网和线粒体/叶绿体等由膜包围的细胞器中。

另一些蛋白质在合成后被转移到粗面内质网膜上，继续完成蛋白质的合成。这些蛋白分泌到细胞外、整合到膜结构或运输到上述细胞器的腔中。

线粒体/叶绿体的基因编码且利用它们自身的核糖体合成的蛋白是在这两种的腔内完成然后到达膜上或保留在基质中。

2．结合高尔基体的结构特征，谈谈它是怎样行使其生理功能的。

高尔基体是一种有极性的细胞器。结构上分为几个区室，靠近内质网的一面为高尔基体顺面膜囊，主要对来自内质网的蛋白质进行鉴别；面向细胞膜的一面为高尔基体反面膜囊，其功能是分类与包装；位于两者之间的是高尔基体中间膜囊，负责蛋白质的加工。

高尔基体不同膜囊的极性分布产生内部功能的区域化，最终保证了高尔基体得以完成各项复杂的功能。

3．何谓蛋白质的分选？已知膜泡运输有哪几种类型？

（1）蛋白质的分选：绝大多数蛋白质均在细胞质基质中的核糖体上合成，然后转运至细胞的特定部位，并装配成结构与功能的复合体，参与细胞生命活动，此过程称蛋白质的分选。 （2）膜泡运输的类型：

膜泡运输包括COPⅠ有被小泡运输（Gb→ER）、COPⅡ有被小泡运输（ER→Gb、Gb内部）、网格蛋白有被小泡运输（质膜→内体、Gb→内体、Gb→溶酶体）

4.粗面内质网的功能？ ①合成分泌性的蛋白质和多种膜蛋白 ②对蛋白质进行加工和运输

4．受体介导的内吞过程？

被转运的物质与受体结合，形成配体-受体复合物 → 接合素蛋白连接网格蛋白和受体→ 形成有被小窝 → 在GTP结合蛋白的作用下，形成网格蛋白有被小泡 → 脱去包被形成平滑小泡 → 平滑小泡与内体结合 → 内体PH降低，释放配体。

受体的3种去向：①返回原来的质膜再利用（大部分） ②进入溶酶体被消化 ③运送到其他质膜

5.蛋白质的分选机制及过程。 （1）机制：

①门控运输：如通过核孔复合体的运输。 ②跨膜运输：蛋白质通过跨膜通道进入目的地。如细胞质中合成的蛋白质通过线粒体上的转位因子进入线粒体。

③膜泡运输：被运输的物质在内质网或高尔基体中加工成衣被小泡，选择性地运输到靶细胞器。 （2）过程：

①蛋白质都是在细胞质基质的核糖体上合成，有些蛋白质（分泌蛋白）在合成开始不久后便转在内质网上合成。

药学0902 陈明静

②蛋白质转入内质网合成的过程：信号肽与SRP结合→肽链延伸终止→SRP与受体结合→SRP脱离信号肽→肽链在内质网上继续合成，同时信号肽引导新生肽链进入内质网腔→信号肽切除→肽链延伸至终止。

③蛋白质在内质网进行加工（糖基化修饰）、折叠、组装，以膜泡方式（CopⅡ）运至高尔基体

④从高尔基体顺面膜囊进入，在高尔基体中间膜囊进行加工，在高尔基体反面膜囊形成运输小泡（网格蛋白衣被小泡）而运出

⑤运输小泡与质膜融合或形成初级溶酶体

6．溶酶体是怎样发生的？它有哪些基本功能？# （1）溶酶体的发生：

内质网上核糖体合成溶酶体蛋白→进入内质网腔进行N-连接的糖基化修饰→进入高尔基体cis面膜囊→磷酸转移酶识别溶酶体水解酶的信号斑→将乙酰葡糖胺磷酸转移在1~2个甘露糖残基上→在中间膜囊切去N-乙酰葡糖胺形成M6P配体→与trans膜囊上的受体结合→通过网格蛋白衣被包装成初级溶酶体。 （2）溶酶体的基本功能： ①细胞内消化：如高等动物内吞低密脂蛋白获得胆固醇，单细胞真核生物利用溶酶体的消化食物。

②自体吞噬：清除无用的生物大分子，衰老细胞、细胞器、个体发育中多余的细胞。许多生物大分子的半衰期只有几小时至几天，肝细胞中线粒体的平均寿命约10天左右。 ③防御作用：如巨噬细胞杀死病原体。

④参与分泌过程的调节：如将甲状腺球蛋白降解成有活性的甲状腺素。 ⑤形成精子的顶体。

7.已知的膜泡运输有哪几种类型？各自的主要功能如何？#

①笼形蛋白：质膜→内体，高尔基体→内体，高尔基体→溶酶体、植物液泡 ②COPI：高尔基体→内质网，负责回收、转运内质网逃逸蛋白返回内质网 ③COPII：内质网→高尔基体，高尔基体内部

第八章 细胞信号转导

1.简要说明几种G蛋白偶连受体介导的信号通路有何特点。

2.cAMP信号系统的组成及其信号途径。 （1）组成：

①激活型受体（Rs）或抑制型受体（Ri）；

②活化型调节蛋白（Gs）或抑制型调节蛋白（Gi）；

③ 腺苷酸环化酶：跨膜12次。在Mg2+或Mn2+的存在下，催化ATP生成cAMP

④蛋白激酶A：由两个催化亚基和两个调节亚基组成。cAMP与调节亚基结合，使调节亚基和催化亚基解离，释放出催化亚基，激活蛋白激酶A的活性。 ⑤环腺苷酸磷酸二酯酶（PDE）：降解cAMP生成5’-AMP，起终止信号的作用。 （2）cAMP信号途径可表示为：

激素→ G蛋白耦联受体→G蛋白→腺苷酸环化酶→cAMP→依赖cAMP的蛋白激酶A

药学0902 陈明静

→基因调控蛋白磷酸化→基因转录。

3.用简图并结合文字叙述的方式，说明环腺一磷（cAMP）信号转导途径的主要过程。

4.试述磷脂酰肌醇途径（PKC途径）过程。#

“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→胞内Ca2+浓度升高→Ca2+结合蛋白(CaM)→细胞反应

磷脂酶C(PLC)→ →DG→激活PKC→蛋白磷酸化或促Na+/H+交换使胞内pH? IP3信号的终止是通过去磷酸化形成IP2、或磷酸化为IP4 。Ca2+被质膜上的钙泵和Na+- Ca2+交换器抽出细胞，或被内质网膜上的钙泵抽回内质网。

DG通过两种途径终止其信使作用：一是被DG激酶磷酸化成为磷脂酸，进入磷脂酰肌醇循环；二是被DG酯酶水解成单酯酰甘油。

5.简述NO的作用机理。#

乙酰胆碱→血管内皮→Ca2+浓度升高→一氧化氮合酶→NO→平滑肌细胞→鸟苷酸环化酶→cGMP→血管平滑肌细胞的Ca2+离子浓度下降→平滑肌舒张→血管扩张、血流通畅。

第九章 细胞骨架

1.通过细胞骨架一章的学习，你对生命体的自装配原则有何认识？

细胞内的复杂结构可由简单的分子组装而成，其组装过程受到细胞自身的调节，这样便于细胞在不同生理状态下调节细胞结构的组织形式，执行特定的功能。多种结构相互联系，共同完成细胞的生命活动。

2.几种细胞质骨架成分之间有何异同？ 单体 结合核苷酸 纤维直径 结构 极性 组织特异性 蛋白库 踏车形为 动力结合蛋白 特异性药物 微丝 球蛋白 ATP ~7nm 双链螺旋 有 无 有 有 肌球蛋白 细胞松驰素 鬼笔环肽 微丝 微管 αβ球蛋白 2GTP ~22nm 13根源纤丝组成空心管状纤维 有 无 有 有 动力蛋白，驱动蛋白 秋水仙素，长春花碱，紫杉酚 微管 中间纤维 杆状蛋白 无 10nm 8个4聚体或4个8聚体组成的空心管状纤维 无 有 无 无 无 中间纤维 第十章 细胞核与染色体

1.试述核孔复合体的结构及其功能。 （1）核孔复合体的结构:

药学0902 陈明静

核孔复合体由胞质环、核质环、辐和中央栓四部分组成。

①胞质环位于核孔边缘的胞质面一侧，环上有8条短纤维对称分布，伸向胞质；

②核质环位于核孔边缘的核质面一侧，环上有8条细长的纤维对称分布，伸入核内，在纤维的末端形成一个由8各颗粒构成的小环。这些结构共同构成核篮。

③辐由核孔边缘伸向中心，呈辐射状八重对称。

④中央栓位于核孔的中心，呈颗粒状或棒状，与物质运输有关。 （2）核孔复合体的功能：

核孔复合体是核质交换的双功能、双向性亲水通道，主要进行核质间的物质交换和信息交流。

2.试述从DNA到染色体的包装过程。

2个H3·H4和2个H2A·H2B形成组蛋白八聚体。146bp的DNA分子超螺旋盘旋在组蛋白八聚体上1.75圈，H1在核心颗粒外结合额外20bpDNA，锁住核小体DNA的进出端，通过连接DNA将多个核小体连接起来形成直径约为10nm的串珠状结构（核小体）。6各核小体排列在一个平面，螺旋形成直径约为30nm的螺线管。螺线管进一步螺旋形成直径为0.4μm的超螺线管，在进一步压缩形成直径2～10μm的染色单体。

3.细胞核的基本结构和功能。 （1）细胞核的基本结构

核被摸、核纤层、核基质、核仁、染色质 （2）细胞核的主要功能：

是遗传信息的储存场所，在这里进行基因复制、转录，从而参与细胞的遗传和代谢活动。

4.试述“捕鱼笼”式核孔复合体的结构。（可用简图结合文字叙述）

第十二章 细胞增殖及其调控

1．什么是细胞周期？细胞周期各时期主要变化是什么？

细胞周期是指细胞从一次有丝分裂结束到下一次有丝分裂完成所经历的一个有序过程，包括细胞生长、DNA复制和细胞分裂，最终将细胞遗传物质和其他内含物分配给两个子代细胞。

一个细胞周期可划分为G1、S、G2和M 4个时期，主要变化如下： G1期：物质代谢活跃，进行RNA和少量蛋白质的合成，细胞体积增大 S期 ：DNA复制

G2期：合成大量蛋白质

M期：核膜破裂，核仁消失，染色质形成染色体，子染色体移向两极，胞质分裂，形成两个自细胞。

2．试比较有丝分裂和减数分裂的异同点。 DNA复制 有丝分裂 DNA复制1次，细胞分裂减数分裂 有性生殖的个体形成生殖细胞的分裂方式 DNA复制1次，细胞连续分裂2次，细胞核形成的细胞类型 体细胞的增殖方式 药学0902 陈明静

1次，细胞核DNA的合成发生在S期 染色体数目 子代染色体数目与亲代相同 有丝分裂间期和有丝分裂期 无 DNA的合成发生在减数分裂前间期S期（99.7%-99.9%）、偶线期和粗线期 子代染色体数目较亲代减半 前减数分裂间期、减数分裂期Ⅰ（细线期、偶线期、粗线期、双线期、终变期）、减数分裂间期、减数分裂期Ⅱ 有 有 ①确保遗传的稳定性；②增加变异机会，确保生物多样性，增强生物适应环境的能力；③是有性生殖的基础 分裂过程 联会复合体 同源染色体非姐无 妹染色单体互换 使细胞数目增多 生物学意义

3.减数分裂的特点？

第十三章 程序性细胞死亡与细胞衰老

1．什么是细胞衰老，衰老的特征是什么？

（1）细胞衰老又称老化，指细胞随着年龄的增加，机能和结构发生退行性变化，趋向死亡的不可逆的现象。 （2）特征： 形态变化：

核 染色质 质膜 细胞质 线粒体 高尔基体 包含物 核膜

分子水平的变化：

①DNA：复制与转录受阻，端粒DNA、mtDNA缺失。DNA氧化、断裂、缺失和交联，甲基化程度降低。

② RNA：含量降低。

③蛋白质：含成下降，发生修饰、交联。

④酶分子：活性中心被氧化，金属离子丢失，酶分子的二级结构，溶解度，等电点发生改变，酶失活。

⑤脂类：不饱和脂肪酸被氧化。

增大、染色深、核内有包含物 凝聚、固缩、碎裂、溶解 粘度增加、流动性降低 色素积聚、空泡形成 数目减少、体积增大 碎裂 糖原减少、脂肪积聚 内陷 粗面内质网 减少 药学0902 陈明静

2．什么是Hayflick界限？

高等动物体细胞（转化细胞和癌细胞除外）都有最大分裂次数，细胞分裂一旦达到这一次数就要死亡。此规律是Hayflick研究和发现的，故称为“Hayflick界限”。

3．细胞凋亡的概念、形态特征及其与坏死的区别是什么？

（1）概念：细胞凋亡是一个主动的由基因决定的自动结束生命的过程，所有也常常被成为细胞程序性死亡。细胞凋亡后形成的调往小体将被吞噬细胞吞噬。

（2）形态特征：首先出现的是细胞体积缩小，连接消失，与周围的细胞脱离，然后是细胞质密度增加，核质浓缩，核膜核仁破碎，胞膜有小泡状形成，胞膜结构仍然完整，最终可将细胞遗骸分割包裹为几个调往小体，无内容物外溢。凋亡小体可迅速被吞噬细胞吞噬。 （3）细胞凋亡与细胞坏死的区别：

是否由基因决定 诱导因素 形态特征 生化特点 是否是病理变化

第十四章 细胞分化与基因表达调控

1．何谓细胞分化？为什么说细胞分化是基因选择性表达的结果？

细胞分化是指在个体发育中由一种相同的细胞类群经细胞分裂后逐渐在形态、结构和功能上形成稳定性差异。

众多实验表明，细胞的分化是基因选择性表达的结果。例如，分子杂交实验结果表明，鸡的输卵管细胞、成红细胞和胰岛细胞都含有基因组的全套基因，但是它们表达的mRNA不同，说明不同类型的细胞在发育过程中表达一套特异的基因，其产物不仅决定细胞的形态结构，而且之行各自的生理功能。

2．影响细胞分化的因素有哪些？请予说明。

①胞外信号分子对细胞分化的影响。 ②细胞记忆与决定。

③受精卵细胞质的不均一性对细胞分化的影响。 ④细胞间的相互作用与为之效应。 ⑤环境对性别决定的影响

⑥染色质变化与基因重排对细胞分化的影响。

细胞凋亡 是 强烈的刺激 细胞坏死 否 软弱的刺激 胞膜及细胞器相对完整，细胞皱缩，细胞结构全面溶解、破坏，细胞肿胀 核固缩，有凋亡小体形成 DNA片段化，电泳呈梯状条带 病理性 弥散性降解，电泳呈均一DNA片状 溶酶体破裂，局部有炎症反应 生理性或病理性 是否引起炎症反应 溶酶体相对完整，局部无炎症反应

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