细胞生物学复习提纲

名词解释1.易化扩散：在载体蛋白的协助下，使需要运输的物质顺浓度梯度或电化学梯度，不需消耗能量的跨膜运输方式。2.受体介导的内吞作用：指被内吞的物质与细胞表面的专一性受体结合，并随即引发细胞膜内陷形成有被囊泡，有被囊泡将配体裹入并输入到细胞内的过程。如胆固醇、激素、转铁蛋白、酶、病毒和毒素等进入细胞。特点：①特异性极强的内吞作用；②有被囊泡的形成；③速度快，具有选择浓缩作用；④耗能的过程。3.胶原：体内来源于成纤维细胞、成骨细胞、成软骨细胞、牙本质细胞、神经系统细胞、上皮细胞等高度特化的纤维蛋白家族，是体内含量最多的蛋白质，占蛋白总量的25-30%，是骨、腱和皮肤中主要成分。4.弹性蛋白：非糖基化的纤维蛋白，主要分布在肺、大动脉、强性韧带、耳部软骨等富有弹性的组织，含有丰富的疏水氨基酸，由两种短肽交替排列构成，通过赖氨酸残基的交联形成网状结构。5.信号肽：存在于分泌蛋白N－端或跨膜蛋白多肽链内部，由大约16～26个疏水氨基酸残基组成，可被细胞质内的信号识别颗粒(SRP)特异识别并结合，介导核糖体与内质网的结合，引导多肽链穿过内质网膜进入内质网腔。6.内膜系统：真核细胞内由细胞膜内陷而演变形成的复杂的膜系统，在细胞质内精巧地分隔出许多封闭性区室，构成各种膜性细胞器，如内质网、高尔基体、溶酶体和过氧化物酶体等。这些细胞器均具备一套独特的酶系，互不干扰地执行专一的生命活动过程。7.细胞氧化：在细胞的特定区域，在O2的参与下，各种供能物质经酶的催化分解，产生CO2和H2O；同时分解代谢所释放的能量储存于ATP中，这一过程称为细胞氧化。因氧化过程中，细胞消耗O2释放CO2和H2O，故又称为细胞呼吸。8.电子传递链：位于线粒体内膜上，由一系列递氢、递电子体依次镶嵌排列构成的氧化还原系统，具有传递质子和电子的能力，包括NADH－CoQ氧化还原酶、CoQ、琥珀酸－CoQ氧化还原酶、CoQ－Cytc氧化酶、CytC、CytC氧化酶等复合体，最终使1/202生成H20。9.核纤层：内核膜内侧的立体纤维网，由一种特殊的中间纤维（细胞骨架）即核纤层蛋白组成。具有维持核膜和细胞核的形态，调节染色质的凝集，参与核膜的重建功能。10.核型：根据染色体的相对大小，着丝粒的位置，臂的长短，随体的有无等特征，把某种生物体细胞中的全套染色体按一定顺序分组排列起来，就构成了这一物种的染色体核型。11.细胞骨架：真核细胞特有的结构，蛋白质纤维网架体系，包括微管、微丝和中间丝，功能多样。12.中间纤维：一种直径约10nm的纤维状蛋白，由角蛋白、波形纤维蛋白类、核纤层蛋白、神经纤维蛋白等构成最复杂的细胞骨架成分。功能多样，具有结构与维持作用，对细胞核、细胞器起定位固定作用；参与信息传递，核纤层为染色质提供锚定部位，与DNA转录和的复制有关，核纤层的磷酸化与去磷酸化为细胞分裂核的消失与重建有关。13．受体：是指细胞内或细胞膜上的某些能特异和外源性物质（如激素、药物、抗原、神经递质和局部的化学信号物质）结合，并诱发细胞产生某些特定的生理生化反应，并最终产生生物学效应的物质，其化学本质主要是糖蛋白、脂蛋白或糖脂蛋白等。14．有丝分裂：是真核生物体细胞的分裂方式，其主要特征是分裂时期染色质形成丝状或带状结构，出现由纺锤丝组成的纺锤体，分裂后子细胞与母细胞具有相同的遗传物质。15．细胞周期：指连续进行分裂的细胞从上一次分裂结束开始到下一次分裂结束为止所经历的全过程，称为细胞周期，包括分裂间期（G1期、S期、G2期）与分裂期（M期）。16．细胞周期蛋白：4 具有调节细胞周期，介导细胞周期不同时相运转作用的特殊蛋白质，种类众多，可与相应的结合蛋白结合，含量和活性随细胞分裂表现周期性变化，其结构含有两个功能区即周期蛋白框和降解框。17．细胞分化：是指由受精卵产生的同源细胞所形成的在形态结构、生理功能及生化特征方面产生稳定性差异的另一类细胞的过程。18．管家基因：生物体基因组内某些基因的表达产物对所有的细胞都是必需的或必不可少的，这些基因在所有的细胞中表达几乎都是恒定的，称这些基因为管家基因，包括rDNA、tDNA、基本代谢过程所需要的酶基因、基因表达过程所必需的各种蛋白质基因等。19．奢侈基因：生物体基因组内某些基因仅在特定细胞或特定条件下才表达，编码具有特殊功能的蛋白质产物，称这些基因为奢侈基因，其编码的产物如上皮细胞中的角蛋白、胶质细胞中的酸性纤维蛋白以及各种分泌细胞的分泌蛋白。20．细胞凋亡：是细胞在多种胞内外因素的介导下所进行的细胞有步骤、主动的细胞死亡过程，其主要特征是细胞质浓缩、细胞膜形成泡状结构，变皱，染色质DNA被降解为220bp或其整倍数的片段，并形成由膜结构包被的凋亡小体，同时细胞内的RNA和蛋白质合成减少，凋亡的细胞随后被周围正常的细胞所吞噬，没有任何炎症和坏死现象发生。问答题1.简述细胞摄取胆固醇的过程。胆固醇与载脂蛋白ApoB100组成低密度脂蛋白（LDL），ApoB100是细胞表面LDL受体的配体，LDL颗粒通过ApoB100与质膜有被小窝处受体结合，有被小窝下陷，形成有被小泡，有被小泡去包被形成无被小泡，无被小泡与内体融合，内体膜上有H＋泵，在酸性条件下使受体与配体分离，受体随转移囊泡返回到细胞膜，完成受体再循环。含LDL的内体与溶酶体融合，LDL颗粒被分解为游离胆固醇，为细胞新膜的合成所利用。当细胞需要利用胆固醇合成新的生物膜时，这些细胞就制造LDL受体蛋白，并把它们嵌入到细胞膜上，进行受体介导的胞吞作用，如果细胞内游离胆固醇积累过多，细胞就停止合成胆固醇和LDL受体蛋白，因而细胞本身合成和摄入的胆固醇均减少。2.溶酶体是如何形成的？（1）内体性溶酶体的形成：溶酶体内的水解酶由结合于粗面内质网上的核糖体合成，具有N-连接的寡糖链，其中的甘露糖残基在高尔基体顺面膜囊上磷酸化后形成6－磷酸甘露糖（M6P），高尔基体反面膜囊上的M6P受体与具有M6P标志的溶酶体水解酶结合，使溶酶体水解酶与其他蛋白质分开，加工浓缩并被包含于由高尔基体芽生形成的特异性运输小泡内，再被输送到溶酶体中，形成内体性溶酶体。在酸性的内体性溶酶体中，M6P受体与M6P分离，具有M6P标志的水解酶再去磷酸化形成成熟的溶酶体水解酶，解离的M6P受体被转运回高尔基体。（2）吞噬溶酶体由细胞内的自身产物或细胞摄入的外来物质与内体性溶酶体相互融合而形成。吞噬溶酶体内的内容物可完全或部分被消化，不能被消化的物质遗留于溶酶体内形成残余小体如脂褐质、含铁小体、多泡体、髓鞘样结构。3.粗面内质网有哪些主要的功能。粗面内质网的主要功能是帮助膜结合核糖体合成蛋白质和蛋白质转运。⑴蛋白质合成：①游离核糖体首先合成一段信号肽，后者被细胞质内的信号肽识别颗粒SRP识别并结合，这种结合导致蛋白质合成暂停；②ER膜上的SRP受体识别并结合SRP，蛋白质合成装置靠近ER膜；③ER膜上的核糖体受体结合核糖体，蛋白质装置与ER膜结合；④信号肽在ER膜上蛋白质移位装置参与下，穿过ER膜进入到ER腔，SRP与其受体解离进入再循环；⑤新生多肽链不断穿过ER膜进入ER腔，至蛋白质合成终止，核糖体亚基解离再循环；⑥新生多肽链的信号肽被信号肽酶水解切除，肽链在内质网中进一步加工至最终成熟。蛋白质的折叠需要内质网腔内的驻留4 蛋白，如蛋白二硫键异构酶、结合蛋白、葡萄糖调节蛋白94、钙网素等蛋白的参与，这类蛋白特异性识别新生肽链或部分折叠的多肽并与之结合，帮助这些多肽进行折叠，组装和转运。⑵蛋白质糖基化(1)单糖或低糖与暴露于内质网膜非胞质侧的多萜醇结合而活化；(2)特异的糖基转移酶将结合在多萜醇上的单糖或低糖转移到多肽链Asn-X-Thr/Ser中Asn的-NH2上，形成糖蛋白。⑶分泌蛋白（溶酶体的酶蛋白）的运输：衣被蛋白COPII使分泌蛋白从内质网向高尔基体运输，衣被蛋白COPI使分泌蛋白从高尔基体向内质网运输，4.你如何理解线粒体的半自主性？线粒体具有独立的遗传体系，具有线粒体DNA（mtDNA）、RNA、DNA聚合酶、RNA聚合酶、tRNA、核糖体、氨基酸活化酶等进行DNA复制、转录和蛋白质翻译的全套装备。虽然线粒体也能合成蛋白质，但是合成能力有限。线粒体1000多种蛋白质中，自身合成的仅十余种。线粒体的核糖体蛋白、氨酰tRNA合成酶、许多结构蛋白，都是核基因编码，在细胞质中合成后，定向转运到线粒体的，因此称线粒体为半自主细胞器。5.线粒体DNA为何是母性遗传的？精子细胞仅含有25个左右的线粒体，且主要分布在鞭毛周围，所以受精时精子头部进入卵子的线粒体数目极少，仅占受精卵中线粒体的0.001%，即受精卵中线粒体基因组几乎完全由母体世代传递，所以线粒体DNA是母性遗传。6.以染色体骨架－放射环结构模型说明染色体的构建。由6个核小体缠绕形成的直径30nm的螺线管折叠成环，沿染色体纵轴由中央向四周伸出，构成绊环，每个绊环平均包含63000个bp，长度约21μm，纵轴的中央为非组蛋白构成的染色体骨架，每18个由30nm的螺线管折叠形成的DNA侧环（绊环）从骨架向四周伸出成放射排列形成一个微带，由106个微带沿纵轴构建成染色单体。7.微丝的主要功能有哪些？⑴、形成肌原纤维，参与肌肉收缩：微丝是由肌动蛋白组成的直径约7nm的骨架纤维，又称肌动蛋白纤维微丝和它的结合蛋白以及肌球蛋白三者构成化学机械系统，利用化学能产生机械运动。⑵、维持细胞的形态：高等动物的骨骼肌、平滑肌、心肌总量达到体重的40-50%，结构蛋白占肌组织中总蛋白含量的60-70%，3种结构蛋白（肌球蛋白54%、肌动蛋白20-25%、）占结构蛋白的90%。⑶．参与细胞分裂：有丝分裂末期，两个即将分离的子细胞内产生收缩环，收缩环由平行排列的微丝和肌球蛋白II组成。随着收缩环的收缩，两个子细胞的胞质分离，在细胞松驰素存在的情况下，不能形成胞质分裂环，因此形成双核细胞。⑷．参与细胞的变形运动：①：微丝纤维生长，使细胞表面突出，形成片足。②在片足与基质接触的位置形成粘着斑。③在肌球蛋白的作用下微丝纤维滑动，使细胞主体前移。④解除细胞后方的粘和点。如此不断循环，细胞向前移动。阿米巴原虫、白细胞、成纤维细胞都能以这种方式运动。⑸．形成应力纤维：非肌细胞中的应力纤维与肌原纤维有很多类似之处：都包含肌球蛋白II、原肌球蛋白、丝状蛋白和α-辅肌动蛋白。培养的成纤维细胞中具有丰富的应力纤维，并通过粘着斑固定在基质上。在体内应力纤维使细胞具有抗剪切力⑸．形成微绒毛⑹．顶体反应：在精卵结合时，微丝使顶体突出穿入卵子的胶质里，融合后受精卵细胞表面积增大，形成微绒毛，微丝参与形成微绒毛，有利于吸收营养。4 ⑺．其他功能：如细胞器运动、质膜的流动性、胞质环流均与微丝的活动有关，抑制微丝的药物（细胞松弛素）可增强膜的流动、破坏胞质环流。8.什么是G蛋白？简要说明G蛋白的激活机制。G蛋白即鸟苷酸结合蛋白，一般是指任何可与鸟苷酸结合的蛋白质的总称，但通常所说的G蛋白仅仅是指信号转导途径中与受体耦联的鸟苷酸结合蛋白。激活机制：①在静息状态下，G蛋白以异三聚体的形式存在于细胞膜上，并与GDP结合，与受体呈分离状态；②当配体与相应的受体结合时触发了受体蛋白分子发生空间构象的改变，从而与G蛋白α亚单位接触，导致α亚单位与β、γ亚单位分离，另一方面使与GTP结合的α亚单位从受体上分离，成为游离的α亚单位，此时是G蛋白的功能状态，能调节细胞内的效应蛋白的生物学活性，实现细胞内外的信号传递；③当配体与受体结合的信号解除时，完成信号传递作用的α亚单位同时具备了GTP酶的活性，能分解GTP释放磷酸根，生成GDP，这诱导了α亚单位构象的改变，使之与GDP的亲和力增强，并与效应蛋白分离。④α亚单位β、γ亚单位结合恢复到静息状态下的G蛋白。9.简要说明cAMP信号转导通路。是G蛋白偶联系统的一种信号转导途径。信号分子作用于膜受体后，通过G蛋白激活腺苷酸环化酶,产生第二信使cAMP后,激活蛋白激酶A（PKA），进一步使下游信号蛋白的丝氨酸、苏氨酸残基磷酸化，将其激活或钝化，进行信号的放大。故将此途径称为PKA信号转导系统。如胰高血糖素和肾上腺素都是很小的水溶性的胺,它们在结构上没有相同之处,并作用于不同的膜受体,但都能通过G蛋白激活腺苷酸环化酶,最后通过蛋白激酶A进行信号放大。10.简要说明细胞周期的动态变化。G1期(DNA复制准备期)：RNA大量转录，蛋白质如复制酶、钙调蛋白、细胞周期蛋白等合成增加；蛋白质磷酸化显著；染色质开始去凝集化。S期（DNA复制阶段）：DNA复制；染色质蛋白（如组蛋白、非组蛋白）大量合成，与新合成的DNA同步进行染色质的组装；多种复制酶的含量和活性增加；中心粒复制。G2期（有丝分裂准备阶段）：细胞质内蛋白质如微管蛋白等大量合成；染色体凝集因子大量合成；中心粒逐步分开，并开始向细胞的两极移动。M期（有丝分裂阶段）：细胞核分裂；细胞质分裂；蛋白质合成显著降低；细胞“站立”。11.简要说明衰老细胞的特征。⑴形态特征改变：细胞核固缩、核膜内折、端粒缩短；内质网和线粒体减少，线粒体肿胀；细胞内色素或腊样物质沉积；膜系统常处于凝胶相或固相状态，膜流动性降低；胞间连接减少，代谢协作减弱；细胞表面微绒毛减少，流动性和通透性减小；细胞内水分减少，细胞皱缩。⑵生化特征改变：细胞脱水收缩，渗透压升高，细胞硬度增大；氨基酸和蛋白质合成效率降低；细胞增殖能力减弱，集落形成率降低；某些关键酶的含量和活性降低；蛋白和基因化学修饰显著。4