细胞生物学2012年1月考试大纲及其内容整理

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1、组织培养：从机体分离出的组织或细胞在体外人工条件下培养生长的技术。

2、膜相结构：指真核细胞中以生物为基础的所以结构，包括细胞膜和细胞内的所有膜性细胞器。如线粒体、高尔基体、内质网、溶酶体、核膜等。

3、单克隆抗体：由单一杂交瘤细胞克隆分泌的只能识别一种表位（抗原决定簇）的高纯度抗体。

4、细胞株：通过纯系化或选择法从原代培养细胞或细胞系中分离出来的、具有特异性或标记的细胞群体。

5、细胞识别：细胞间通过表面黏附分子形成专一性黏附的相互作用。

6、奢侈基因：即组织特异性表达基因，指特定类型细胞中为其执行特定功能蛋白质编码的基因。

7、G蛋白：具有GTP酶活性，在细胞信号通路中起信号转换器或分子开关作用的蛋白质。有三聚体G蛋白、低分子量的单体小G蛋白和高分子量的其他G蛋白三类。

8、G蛋白偶联受体：一种与三聚体G蛋白偶联的细胞表面受体。含有7个穿膜区，是迄今发现的最大的受体超家族，其成员有1000多个。与配体结合后通过激活所偶联的G蛋白，启动不同的信号转导通路并导致各种生物效应。

9、细胞系：原代细胞培养物经首次传代成功后所繁殖的细胞群体。 也指可长期连续传代的培养细胞。

10、细胞通讯：指一个细胞发出的信息通过介质（配体）传递到另一个细胞并与靶细胞相应的受体相互作用，然后通过细胞信号转导产生胞内一系列生理生化反应，最终表现为细胞整体的生物学效应的过程，是多细胞生物必需的。

11、第一信使：由细胞产生，可被细胞表面或胞内受体接受、穿膜转导，产生特定的胞内信号的细胞外信使。如激素、神经递质等。

12、Hayflick界限：即细胞最大分裂次数。细胞增殖次数与端粒DNA长度有关。DNA复制一次端粒DNA就缩短一段，当缩短到Hayflick点时，细胞停止复制，走向衰亡。端粒的长度与端聚酶的活性有关，端聚酶是一种反转录酶，正常体细胞中缺乏此酶。

13、细胞决定:细胞分化具有严格的方向性，细胞在未出现分化细胞的特征之前，分化的方向就已经由细胞内部的变化及受周围环境的影响而决定的现象。

14、信号肽：是由mRNA上特定的信号顺序首先编码合成的一段短肽，含15-30个氨基酸残基，它作为与粗面内质网膜结合的“引导者”指引核糖体与糙面内质网膜结合，并决定新生肽链插入膜内或进入内腔。

问答题

1、简述细胞核的基本机构及其主要功能。

答： 细胞核是细胞内一个重要的细胞器，真核生物细胞核结构由五个主要组成部分：

① 由双层膜组成的核被膜，它将细胞核物质分开

② 似液态的核质，其中含有可溶性的核物质

③ 一个或多个球形核仁，这种结构与核糖体的合成有关

④ 核基质为细胞核提供骨架网络

⑤ DNA纤维，当它展开存在于细胞核中时称为染色质，组成致密结构时称为染色体。 它的功能主要有两个方面：

1.）是遗传信息的主要贮存库，载有全部基因组，细胞分裂时，通过复制将遗传信息传给下一代细胞

2.）细胞核是DNA复制和RNA转录场所，进行遗传信息的表达时，合成蛋白质所需的mRNA、rRNA、和tRNA都是来自细胞核，新合成的mRNA、rRNA和核糖体亚单位从核内运

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输到细胞质，以及蛋白质和能源物质等成分从细胞质转运入核内，需要依靠核被膜的运输，核被膜调节着核-质间的物质交换。总之，细胞核是细胞内DNA贮存、复制和RNA转录中心，也是细胞代谢、生长、分化和繁殖的控制枢纽。

2、已知核糖体上有哪些活性部位？它们在多肽合成中各起什么作用？

答：活性部位及其作用：

⑴与mRNA的结合位点

⑵与新掺入的氨酰-tRNA的结合位点——氨酰基位点，又称A位点

⑶与延伸中的肽酰-tRNA的结合位点——肽酰基位点，又称P位点

⑷肽酰转移后与即将释放的tRNA的结合位点——E位点

⑸与肽酰tRNA从A位点转移到P位点有关的转移酶(即延伸因子EF-G)的结合位点 ⑹肽酰转移酶的催化位点

⑺与蛋白质合成有关的其它起始因子、延伸因子和终止因子的结合位点

3、什么是细胞周期？细胞周期各时期主要变化是什么？

答： 细胞周期是指细胞从上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，其间将细胞遗传物质和其他内含物分配给子细胞。间期分为G1、S、G2、M四个时期，有丝分裂期，胞质分裂期细胞沿着G1→S→G2→M→G1周期性运转，在间期细胞体积增大，在M期细胞先是核分裂，接着胞质分裂，完成一个细胞周期。

细胞周期各时期主要变化是：

① G1期与DNA合成启动有关，开始合成细胞生长所需要的多种蛋白质、RNA、碳水化合物、脂等，同时染色质凝聚

② S期：DNA复制与组蛋白合成同步，组成核小体串珠结构

③ G2期：DNA复制完成，并合成一定数量的蛋白质和RNA分子

④ M期：即细胞分裂期，真核细胞的细胞分裂主要为有丝分裂和减数分裂，同时遗传物质和细胞内其他物质分配给子细胞。

4、对于多细胞生物，细胞凋亡的生理意义何在？

答：细胞凋亡的生物学意义：细胞凋亡对多细胞生物个体发育的正常进行，自稳平衡的保持以及抵御外界各种因素的干扰方面都起着非常关键的作用：如蝌蚪尾的消失，骨髓和肠的细胞凋亡；脊椎动物的神经系统的发育；发育过程中手和足的成形过程等。

5、微丝具有哪些生物学功能？

答：1）形成应力纤维：紧贴粘合斑的质膜内侧由微丝紧密排列成束的微丝

2）形成微绒毛：微丝束无收缩功能，止于端网结构

3）细胞变形运动：前端伸出突起，紧接前端形成新的锚定位点，再接着细胞依靠支点向前移动，最后后部锚定位点与基质脱离，细胞尾部向前移。

4）胞质分裂：在有丝分裂末期，在赤道位置的质膜内侧大量平行排列但是极性方向的微丝组成了胞质收缩环，肌球蛋白介导肌动蛋白丝之间相互滑动，使细胞分裂成两个子细胞。

5）维持细胞形态，赋予质膜机械强度

6）肌肉收缩：肌动蛋白丝与肌球蛋白丝的相对滑动所致

6、比较粗面内质网和光面内质网的形态结构与功能

答：内质网是由封闭的膜系统及其围成的腔形的互相沟通的网状结构。

粗面内质网是由一层单位膜围成的多呈扁囊状内质网，排列较为整齐，并附着大量核糖体，在囊腔中含有电子密度低、透明度大的内含物。

光面内质网没有核糖体附着，多为分管状，是复杂的立体结构。

粗面内质网功能：1）负责蛋白质合成的细胞器核糖体提供支架；2）与蛋白质的粗加工和蛋白质的转运有关，蛋白质在核糖体上合成后，进入内质网腔，在内质网腔中进行蛋白质糖基

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化，然后以芽生产方式从粗面内质网膜上膨出，脱落形成小囊泡，小囊泡将这些蛋白质定向地转运到高尔基体复合体进一步加工修饰。

光面内质网功能：

1)参与脂质和胆固醇的合成与运输。脂质和胆固醇的合成是光面内质网最明显的功能，在光面内质网膜上有合成脂质分子的酶，可合成磷脂和其他脂类，合成的脂质分子可以通过芽生形成运输小泡运送到高尔基体复合体，也通过特殊的磷脂交换蛋白送往各膜性细胞器。

2)与糖原的合成和分解有关。肝细胞中常见内质网与糖原相伴而存在，肝糖原丰富，光面内质网增多，反之，则减少。

3)解毒作用。光面内质网上能合成一些脂溶性毒物的酶类。

4)与肌肉收缩有关。肌肉中的光面内质网即肌质网是钙离子的贮存部位，钙离子释放可触发肌肉收缩。

7、简述核小体结构要点。

答：1）每个核小体单位包括200bp左右的DNA超螺旋和一个组蛋白八聚体及一 个分子H1。

2）两个H2A·H2B和两个H3·H4组蛋白八聚体构成核小体的盘状核心结构。

3）146bp的DNA分子超螺旋盘绕组蛋白八聚体1.75圈, 组蛋白H1在核心颗粒外结合额外20bp DNA，锁住核小体DNA的进出端，起稳定核小体的作用。

4）两个相邻核小体之间以连接DNA 相连，典型长度60bp，不同物种变化值 为0～80bp。

5）组蛋白与DNA之间的相互作用主要是结构性的，基本不依赖于核苷酸的特异序列，实验表明，核小体具有自组装的性质。

6）核小体沿DNA的定位受不同因素的影响，进而通过核小体相位改变影响基因表达。 主要实验证据：

1）铺展染色质的电镜观察，未经处理的染色质自然结构为30nm的纤丝，经盐溶液处理后解聚的染色质呈现10nm串珠状结构

2）用非特异微球菌核酸酶消化染色质，部分酶解片段分析结果

3）应用X射线衍射、中子散射和电镜三维重建技术研究，发现核小体颗粒是直径为11nm、高6.0nm的扁圆柱体，具有二分对称性，核心组蛋白的构成是先形成（H3）2、（H4）2四聚体，然后再与两个H2A、H2B异二聚体结合形成八聚体

4）SV40微小染色体分析与电镜观察。

8、简述癌细胞的基本特征

答：1）细胞生长与分裂失去控制，具有无限增值能力，成为“永成”细胞

2）具有扩散性：癌细胞的细胞间黏着性下降，具有侵润性和扩散性。分化程度上癌细胞低于良性肿瘤细胞，且失去许多原组织细胞的结构和功能

3）细胞间相互作用改变。

4）蛋白表达谱系或蛋白活性改变：胚胎细胞蛋白、端粒酶活性升高

5）mRNA转录谱系的改变

6）染色体非整倍性。

7）体外培养的恶性转化细胞特征：失去接触抑制。

9、简述中期染色体DNA的三种功能元件的结构与功能

答：在细胞世代中要确保染色体的复制和稳定遗传，染色体起码具有三种功能元件：

1）自主复制DNA序列：一个DNA复制起点，确保染色体在细胞周期中能够自我复制，维持染色体在细胞世代传递中的连续性

2）着丝粒DNA序列：一个着丝粒使细胞分裂时已完成复制的染色体能平均分配到子细胞中

3）端粒DNA序列：在染色体的两个末端必须有端粒，保持染色体的独立性和稳定性。

10、简述细胞膜的功能

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答：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，其中伴随着能量的传递。

3）提供细胞识别位点，并完成细胞内外信号跨膜传递。

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。

7）膜蛋白的异常与某些疾病相关，很多膜蛋白可作为疾病治疗的药物靶标。

论述题

1、试述指导分泌性蛋白在粗面内质网上合成需要哪些主要结构或因子？它们如何协同作用完成肽链在内质网上的合成。

答：1）需要的结构或因子：胰腺细胞分泌的酶、浆细胞分泌的抗体、小肠杯状细胞分泌的粘蛋白、内分泌腺分泌的多肽类激素、胞外基质成分等。

2）协同作用：分泌性蛋白N端序列作为信号肽，指导分泌性蛋白到内质网膜上合成，在蛋白质合成结束之前信号肽被切除。只有N端信号序列而没有停止序列的多肽，合成后进入内质网腔中；停止转移序列位于多肽分子的中部，合成后最终成为跨膜蛋白；含多个起始转移序列和多个停止转移序列的多肽会成为多次跨膜的膜蛋白。

2、试述染色质的类型及其特征

答：间期染色质按其形态特征和染色性能区分为两种类型：常染色质和染色质染色质。 常染色质纤维折叠压缩程度低,处于伸展状态,用碱性染料染色时着色浅。构成常染色质的DNA主要是单一序列DNA和中度重复序列DNA。

异染色质纤维折叠压缩程度高, 处于聚缩状态，用碱性染料染色时着色较深，又分结构异染色质或组成型异染色质和兼性异染色质。

1）结构异染色质：存在于各种类型细胞中，除复制期以外，在整个细胞周期均处于聚缩状态，DNA包装基本没有较大变化

特征：①在中期染色体上多定位于着丝粒区、端粒、次缢痕及染色体臂的某些 节段； ②由相对简单、高度重复的DNA序列构成, 如卫星DNA；

③具有显著的遗传惰性, 不转录也不编码蛋白质；

④在复制行为上与常染色质相比表现为晚复制早聚缩；

⑤在功能上参与染色质高级结构的形成，导致染色质区间性，作为核DNA的转座元件，引起遗传变异。

2）兼性异染色质：在某些细胞类型或一定的发育阶段，原来的常染色质聚缩，并丧失基因转录活性变为异染色质。

特征：异染色质化可能是关闭基因活性的一种途径 ，如X染色体随机失活。

3、试述粗面内质网上合成的几类蛋白质及其合成的生物学意义。

答：1）向细胞外分泌的蛋白质：如胰腺细胞分泌的酶、浆细胞分泌的抗体、小肠杯状细胞分泌的粘蛋白、内分泌腺分泌的多肽类激素以及胞外基质成分等。这类蛋白质常以分泌泡的形式通过细胞的胞吐作用输送到细胞外，而且这种蛋白质运输方式也利于分泌过程的调控。

2）膜的整合蛋白：细胞膜上的膜蛋白及内质网、高尔基体和溶酶体膜上的膜蛋白等都具有方向性，其方向性在内质网上合成时就已确定，在以后的转运过程中，其拓扑学特性始终保持不变。

3）构成细胞器中的可溶性驻留蛋白：有些驻留蛋白需要与其他细胞组分严格隔离；内质网、高尔基体和胞体中固有的蛋白以及其他重要生物活性的蛋白，在合成进入内质网，便于与其他细胞组分进一步区分，也有利于对它们的加工与活化。

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另外，有些蛋白质在合成后需要进行修饰与加工，这是由内质网和高尔基体中一系列酶来完成的，细胞质基质中合成的蛋白质与内质网上合成的蛋白质各具自己的特点，内质网则为这些蛋白质准确有效地达到目的地提供了必要的条件。

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