细胞生物重点习题

通过学习细胞学发展简历史，你如何认识细胞学说的重要意义？从细胞的发现到细胞生物学的建立，大约经历了300多年的时间，这段历程一般分为五个阶段：①细胞的发现②细胞学说的建立③细胞学说的经典时期④实验细胞学时期⑤细胞生物学学科的形成与发展。细胞学说的重要意义在于：它以细胞水平提供了自然界有机统一的证据，证明动植物有着共同的起源，动植物的产生、成长和构造的秘密被解开了，从而为十九世纪自然哲学领域中辩证唯物主义战胜形而上学和唯心主义，提供了一个有力的证据，为近代生物科学的发展接受有机界进化的观念准备了条件。真核细胞原核细胞有那些不同和相同点？原核与真核细胞相同点：①都有类似的细胞质膜结构②都以DNA作为遗传物质，并使用的遗传密码③都是以一分为二的方式进行细胞分裂④具有相同的遗传信息转录和翻译机制，有类似的核糖体结构⑤代谢机制相同⑥具有相同的化学贮能机制⑦光全作用机制相同⑧膜蛋白的合成和插入机制相同⑨都是通过蛋白酶体降解蛋白质差异：①原核细胞无真正的细胞核，而真核细胞具有完整的细胞核 ②原核细胞的遗传物质DNA分子一般仅一条，而且不与蛋白质结合，真核的DNA分子常有多条，且与蛋白质结合成染色质或染色体③原核细胞无内膜系统，缺乏膜性细胞器，而真核肯有由内质网，高尔基体，溶酶体及核膜等构成的发达的内膜系统④原核细胞中不存在细胞骨架系统，而真核中具有微管，微丝和中等纤维等构成的细胞骨架系统⑤原核基因表达的两个基本过程转录和翻译相偶联，而真核具有明显的阶段性和区域性⑥原核增殖无明显周期性，无丝分裂进行，而真核细胞周期性强，以有丝分裂方式进行⑦原核体积小，真核体积大⑧原核细胞中有不少的病原微生物，而真核细胞则是构成人体和动植物体的基本单位何谓膜内在蛋白？膜内在蛋白以什么方式与膜脂结合？内在蛋白又称融合蛋白，跨膜蛋白，部分或全部镶嵌在细胞膜中或内外两侧，以非极性氨基酸与指双分子层的非极性疏水相互作用而结合在质膜上。实际上，融合蛋白几乎都是完全穿过脂双层的蛋白，亲水部分暴露在膜的一侧或两侧表面，疏水区同脂双分子层的疏水尾部相互作用，融合蛋白所含疏水氨基酸的成分较高，与膜脂结合的方式主要有：①膜蛋白质的跨膜结构域与脂双层分子的疏水核心的相互作用② 跨膜结构域两端携带正电荷的氨基酸残基，与磷脂分子带负电的极性头形成离子键，或通过Ca2+、Mg2+等与这结合相互作用③某些膜蛋白在细胞质基质一侧的半胱氨酸残基上共价结合脂肪酸分子，插入脂双层之间，进一步加强膜蛋白与脂双层结合力，还有少数蛋白与糖脂共价结合。细胞表面有哪些常见的特化结构？膜骨架的基本结构与功能是什么？特化结构包括膜骨架，鞭毛和纤毛，微绒毛及细胞的变形足等等。膜骨架由膜蛋白和纤维蛋白组成的网架，它参与维持细胞质膜的形状并协助质膜完成多种生理功能，光镜下发现膜骨架为0.2um厚。膜骨架是通过红细胞膜研究出来的。红细胞的外周蛋白主要位于红细胞膜的内表面，并编织成纤维状的骨架结构，以维持红细胞的形态，限制膜整合蛋白的移动。比较主动运输与被动运输的特点及生物学意义比较特征被动运输主动运输简单扩散协助扩散参与运输膜成份脂蛋白蛋白被动运输是否要结合否是是能量来源浓度梯度浓度梯度ATP水解或浓度梯度或电压梯度运输方向顺浓度梯度顺浓度梯度逆浓度梯度特异性无有是无有有 运输的分子高浓度时饱和性生物学意义在不需要能量的情况下借助浓度梯度，保证了物质运输保证细胞和细胞器必需物质通过膜的运输，即使是从低到高浓度，维持离子浓度梯度请总结细胞信号传递的主要特点并举例说明细胞的信号传递是多通路多环节，多层次和高度复杂的可控过程，其主要特点概括如下：①多途径，多层次的细胞信号传递通路具有收敛或发散的特点②细胞的信号转导既具有专一性又有作用机制的相似性③信号转导过程具有信号放大作用，但这种放大作用又必须受到适度控制，这表现为信号的放大作用和信号所启动的作用的终止并存。④当细胞长期暴露在某种形式的刺激下，细胞对刺激的反应将会降低，这就是细胞进行适应。何谓蛋白质分选？已知膜泡运输有哪几种类型？高尔基体反面网络的功能是进行蛋白质的分选：分选作用主要是由信号序列和受体之间相互作用决定的。如同KDEL序列是内质网的滞留信号一样，不同部位的蛋白具有不同的信号，在反面高尔基网络被分选包装到不同的小泡，没有特别信号的则进入非特异的分泌小泡。类型：①网络蛋白有被小泡，负责蛋白质从高尔基体TGN向质膜、胞内体或溶酶体和植物液泡运输。②CoPII有被小泡：负责从内质网到高尔基体的物质运输。③CoPI有被小泡，负责回收，转运内质网逃逸蛋白返回。比较糙面内质网和光面内质网的形态结构和功能 糙面内质网多呈大的扁平膜囊状，在电镜下观察排列极为整齐，它是核糖体和内质网共同构成的复合机能结构，普遍存在于分泌蛋白质的细胞中，其主要功能是合成分泌性的蛋白质，多种膜蛋白和酶蛋白。光面内质网通常为小的膜管和小的膜囊状，广泛存在于各种类型的细胞中而非扁平膜囊状。光面内质网是脂类合成的重要场所，它往往作为出芽的位点，将内质网合成的蛋白质或脂类转运到高尔基体。光面内质网具有很有重要功能，如类固醇激素合成，肝细胞脱毒作用，糖原分解释放葡萄糖，肌肉收缩的调节等。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？主要论点：该假说是指电子传递链各组分在线粒体内膜中不对称分布，高能电子沿其传递时所释放的能量将H＋从基质泵到膜间隙，形成H＋电化学梯度，在这个梯度驱使下，H＋穿过ATP合成酶回到基质，同时合成ATP，电化学梯度中蕴藏的能量储存到ATP高能磷酸键。证据：在叶绿体的基粒，于基粒的内外人为地形成PH梯度时，证明能从ADP与Pi生成ATP。简述线粒体与叶绿体的内共生起源假说线粒体和叶绿体起源于细胞内共生的蓝藻，不足之处：无法解释在代谢上明显占优势的共生体，反而将大量的遗传信息转移到宿主细胞中，不能解释细胞核是如何进化而来的，两者基因组中都存在内含子，而真细菌原核生物基因组中不存在内含子，无法解释其基因组中内含子从何发生。该假说主要论据：①基因组的大小形态和结构方面与细菌相似②有自己完整的蛋白质合成系统③两层被膜有不同的进化来源④以分裂的方式进行繁殖⑤能在异源细胞内长期进行生存⑥线粒体的祖先很可能来自反硝化副球菌或紫色非硫光合细菌⑦发现蓝小体结构可作为原始蓝藻为叶绿体演化作证叶绿体的类囊体膜蛋白为例子，叙述其合成、加工与分拣过程 试述核孔复合体的结构及其功能核孔复合体主要有以下4种结构组分：①胞质环：位于核孔边缘的胞质面一，又称外环②核质环位于核孔边缘的核质面一侧，又称内环。比外环结构复杂③辐：由核孔边缘伸向中心，呈辐身状八重对称④ 栓：或称中央栓，位于核孔的中心，呈颗粒状或棒状，核孔复合体的功能在于调节核孔大小，实现细胞核与细胞质之间物质交换的调控，它可以看作是一种特殊的跨膜运输蛋白复合体，并且是一个双功能、双向性的亲水性核质交换通道。双功能表现在它有被动扩散和主动运输两种运输方式，双向性表现在既介导蛋白质入核转运，又介导RNA/核糖核蛋白颗粒（RNP）的出核转运。试述核小体的结构要点及其试验证据结构要点：①每个核小体单位包括200bp左右DNA超螺旋和一个组蛋白八聚体及一个分子H1②组蛋白八聚体构成核小体的盘状核心结构③14bp的DNA分子超螺旋盘绕组蛋白八聚体1.75圈④两个相邻核小体之间以连接DNA相连⑤组蛋白与DNA之间的相互作用主要是结构性的⑥核小体沿DNA的定位受不同因素的影响。主要实验证据：①电镜观察经盐溶液处理解聚后染色质呈现10nm串珠状结构，而自然结构为30nm②用非特异性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射线稍微，中子散射，电镜三维重建技术研究，发现核小体直径11nm，高6.0nm的扁圆柱体，具二分对称性④SV40微小染色体分析与电镜观察概述核仁的结构及其功能核仁超微结构包括：纤维中心，致密纤维组分，颗粒组分，核仁相随染色质与核仁基质。功能主要核糖体的生物发生，这一过程包括rRNA的合成，加工和核糖体亚单位的装配，还涉及mRNA输出与降解。除支持和运动外，细胞骨架还有什么功能？怎样理解“骨架”概念？还具有物质运输，能量转换，信息传递，细胞分化等方面作用。所谓“骨架”就是指由一定的物质构成的网络系统。何谓塌车现象在含有ATP和Mg2+以及高浓度的Na+、K+等阳离子溶液中，微丝在Mg2+和高浓度溶液诱导下，球形肌动蛋白装配为纤维状肌动蛋白，新的球形肌动蛋白加到微丝末端，使微丝延伸。球形肌动蛋白可以加到微丝两端，但（＋）极装配的速度较（－）极快，在一定条件下，微丝可以表现出一端因加亚单位而延长，而另一端因亚单位脱落而减短，这种现象称为踏车现象。 什么是细胞周期？细胞周期各时期的主要变化是什么？细胞周期是指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。其间细胞遗传物质和其他内含物分配给子细胞，分为四个时期：G1，S，G2，M G1→S→G2→M→G1各时期主要变化：G1期与DNA合成启动相关，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，同时染色质在凝集。S期DNA复制与组蛋白合成同步，组成核小体串珠结构。G2期DNA复制完成，合成一数量的蛋白质和RNA分子。M期即细胞分裂期。真核细胞的细胞分裂主要包括两种方式，即有丝分裂和减数分裂，遗传物质和细胞内其他物质分配给子细胞。有丝分裂的一般过程及发生的事件？有丝分裂人为地划分为前期、前中期、中期、后期、末期和胞质分裂6个时期：①前期：细胞核染色质开始浓缩，确定分裂极以及核仁解体，核膜消失②前中期：纺缍体赤道直径逐渐收缩，两极距离拉长，染色体向赤道方向运动③中期：纺缍体呈现典型纺缍样，位于染色体两侧，动粒微管长度相等④后期：染色单体分离，形成子代染色体，并分别向两极运动⑤末期：动粒微管消失，极性微管继续加长，核膜开始重装配，核仁也重新装配，其RNA合成功能恢复⑥胞质分裂期：赤道板周围细胞表面下陷，形成环缢缩，称分裂沟。细胞通过什么机制将染色体排列到赤道板上？有何生物学意义？目前流行两种学说：牵拉学说和外推假说，牵拉学说认为染色体向赤道板的运动是由于动粒微管牵拉的结果，动力微管越长，拉力越大，当来自两极的拉力相等时，染色体即被稳定在赤道板上；外推学说认为，染色体向赤道板移动是由于星体的排斥力将染色体外推的结果，染色体距离中心越近，星体外推力越强，当两极推力平衡时，染色体稳定在赤道上。生物学意义：由于某些染色体只有被微管捕捉并排列到赤道板上，Mad2和Bub1从动粒上消失，后期才能开始启动，故只有染色体排列到赤道板上，后期才能启动，细胞周期顺利进行。说明癌症的发生与癌基因和抑癌基因的关系。 癌症是由携带遗传信息的DNA的病理变化而引起的疾病。癌基因是控制细胞生长和分裂的正常基因的一种突变形式，能引起正常细胞癌变。抑癌基因实际上是正常细胞增殖过程中的负调控因子，它编码的蛋白质往往在细胞周期的检验点上起周期过程的作用。如果抑癌基因突变，更新丧失其细胞增殖的负调控作用，则导致细胞周期失控而过度增殖，当抑癌基因的一个拷贝的原癌基因突变成癌基因，就会致癌。因此，癌症的发生是细胞周期增殖失控而导致，癌基因与抑癌基因协同作用，保证细胞增殖正常进行，正常基因突变成癌基因，或抑癌基因突变都能引起正常细胞癌变。何谓细胞的分化？为什么说细胞分化是基因选择性表达的结果？细胞分化是胚胎细胞分裂后，未定形的细胞，在形态和生化组成上向专一性或特异性方向发展，或由原来较简单具有可塑性的状态向异样化稳定发展的过程。也就是说细胞分化是指同一来源的细胞逐渐产生各自特有的形态结构、生理功能和生化特征的过程。其结果是在空间上，细胞之间出现差异，在时间上同一细胞和它以前的状态有所不同，从本质上讲，细胞分化是从化学分化到形态、功能分化的过程。细胞分化问题实质上就是发育过程中特异蛋白质的合成问题，而一种新的特异蛋白质的合成都需要与它的氨基酸序列相符合的遗传密码，而遗传密码需要基因提供，即需要特定的基因。不同类型的细胞在发育过程中表达一套特异的基因。因此细胞分化归根结底在于特定基因的表达，所以说细胞分化是基因选择性表达的结果。细胞凋亡的概念、形态特征及其与坏死的区别是什么细胞凋亡是细胞内死亡程序活化而致的细胞自杀，大多发生在生理情况下，某些病理性刺激也可诱发。形态特征：细胞变圆，与邻近的细胞脱离，细胞核及胞质浓缩，DNA在核小体连接区被降解为180－200bp的片段，核膜破裂，内质网扩张，胞膜内陷将细胞内容物包被成一些囊状小泡后，形成凋亡小体被周围细胞吞噬，无细胞内容物外泄，不引起炎症反应。 与坏死的区别：坏死通常指各种致病因子干扰和中断了细胞正常代谢活动而造成的细胞意外死亡，坏死细胞细胞器功能下降，膜通航性升高，核最后溶解、消失，膜完整性遭破坏，细胞内容物举出，引起炎症反应，坏死细胞多不能单个存在，而是成片形成坏死组织，并常被瘢痕组织修复，填充，而凋亡的形态改变主要在细胞核，染色质密集，核小体间连接区被酶切造成DNA链断裂。形成碎片，染色质片段，细胞器和胞质成分细胞膜包裹而成凋亡小体。