细胞生物学习题及答案

名词解释

原生质：原生质一词原指细胞的全部活性物质，从现代概念来说它包括质膜、细胞质和细胞核(或拟核)。

质膜：是细胞表面的单位膜。细胞质：质膜与核被膜之间的原生质。

细胞器：具有特定形态和功能的显微或亚显微结构称为细胞器

细胞质基质：细胞质中除细胞器以外的部分。又称为或胞质溶胶，其体积约占细胞质的一半。

细胞核：真核细胞中最大的由膜包围的最重要的细胞器。是遗传物质贮存、复制和转录的场所。主要包括核被膜、核基质、染色质和核仁四部分。

脂质体：是一种人工膜。在水中搅动后形成，双层或单层脂分子球体

外在/外周膜蛋白：通过与膜脂的极性头部或内在膜蛋白的离子相互作用和形成氢键与膜的内、外表面弱结合的膜蛋白。

内在膜蛋白：又称整合蛋白、跨膜蛋白，部分或全部镶嵌在细胞膜中或内外两侧，以非极性氨基酸与脂双分子层的非极性疏水区相互作用而结合在质膜上。

脂锚定膜蛋白：是通过与之共价相连的脂分子插入膜的脂双分子中，从而锚定在细胞质膜上的一类膜蛋白。膜骨架：质膜下起支撑作用的网络结构

血影：是指人的红细胞经低渗处理后，质膜破裂剩下保持原来的形态和大小的细胞膜结构。

简单扩散小分子由高浓度区向低浓度区的自行穿膜运输。不需要消耗细胞的代谢能量，也不需要专一的载体。

被动运输/协助扩散离子或小分子在浓度差或电位差的驱动下顺电化学梯度穿膜的运输方式。

主动运输特异性运输蛋白消耗能量使离子或小分子逆浓度梯度穿膜的运输方式。

胞吞作用通过质膜内陷形成膜泡，将物质摄入细胞内的现象。包括吞噬和胞饮。

胞饮作用活细胞不靠通透性而且借助质膜向胞内生芽形成内吞小泡或主动运输方式从外界中摄取可溶性物质的过程。

吞噬作用吞噬细胞摄取颗粒物质的过程。

细胞质基质是除去能分辨的细胞器和颗粒以外的细胞质中胶态的基底物质。

内膜系统真核细胞中，在结构、功能上具有连续性的、由膜围成的细胞器或结构。包括内质网、高尔基体、溶酶体、内体和分泌泡以及核膜等膜结构，但不包括线粒体和叶绿体。

内质网应激由其他因素导致得内质网功能的内稳态失衡, 形成内质网应激。

信号肽：分泌蛋白前体N-末端的15～30个氨基酸，在多肽链合成中有其特定的作用。

共翻译转运：翻译的同时就开始了转运。

后翻译转运：合成的蛋白质穿过生物膜的转移。

细胞通讯：细胞通讯是指在多细胞生物的细胞社会中, 细胞间或细胞内通过高度精确和高效地发送与接收信息的通讯机制, 并通过放大引起快速的细胞生理反应，或者引起基因活动,尔后发生一系列的细胞生理活动来协调各组织活动, 使之成为生命的统一整体对多变的外界环境作出综合反应。

受体：存在于细胞膜上的一类能识别一定外界信号并产生相应反应的结构。

细胞骨架：真核细胞中与保持细胞形态结构和细胞运动有关的纤维网络。包括微管、微丝和中间丝。

微管组织中心：细胞中微管生成的发源区。具有γ微管球蛋白，如中心粒动粒和纤毛基体的邻近区。

1、细胞生物学的研究内容有哪些？

细胞生物学，是以细胞作为生命活动的基本单位这一思维出发，在各个层次上（主要是分子水平）研究细胞生命活动的基本规律的科学，是生命科学的基础。

细胞核、染色体以及基因表达的研究生物膜与细胞器的研究

细胞骨架体系的研究细胞的起源与进化

细胞增殖及其调控（寻找环境及机体中控制细胞增殖的因子及基因）

细胞分化及其调控（是细胞生物学、发育生物学及遗传学的汇合点）

细胞的衰老与凋亡（寻找细胞“衰老基因”及相关信号转导途径）

细胞工程（是细胞生物学与遗传学交叉领域）

2、你认为21世纪细胞生物学发展的主要趋势有哪些？

总趋势：细胞生物学与分子生物学(包括分子遗传学与生物化学) 相互渗透与交融，并越来越依赖于现代物理学、化学及计算科学技术的发展。

结构与功能-------细胞生命活动生物大分子-------复合物

单一基因与蛋白------基因组与蛋白质组调控途径------调控网络

静态------动态(活细胞) In Vitro------In Vivo(模式生物，人）

实验室研究为主→计算生物学的介入生物学------多学科交叉（理论和技术）

理论------应用分析------综合

3、细胞学说是谁提出的？其主要内容是什么？

在1838－1839年，德国植物学家M. Schleidon和动物学家T.Schwann在总结前人工作的基础上提出了细胞学说。内容：1、认为细胞是有机体，一切动、植物都是由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成；2、每个细胞作为一个相对独立的单位，既有它“自己的”生命,又对与其它细胞共同组成的整体的生命有所助益；3、新的细胞可以通过老的细胞繁殖产生。

4、细胞生物学各发展阶段的主要特征是什么？

第一阶段:细胞的发现.第二：细胞学说提出，19世纪30年代-20世纪中期。主要进行显微形态的研究。第三阶段：从20世纪30年代-50年代，以细胞超微结构、核型等研究为主要内容

第四阶段：细胞生物学与分子生物学的结合愈来愈紧密，基因调控、信号转导、细胞分化和凋亡、肿瘤生物学等领域成为当前的主要研究内容。进入分子细胞生物学阶段。

5. 根据你所掌握的知识,如何理解”细胞是生命活动的基本单位”这一概念?

1一切有机体都由细胞构成，细胞是构成有机体的基本单位2细胞具有独立的、有序的自控代谢体系，细胞是代谢与功能的基本单位3细胞是有机体生长与发育的基础

4细胞是遗传的基本单位，细胞具有遗传的全能性 5 没有细胞就没有完整的生命。

6. 为什么说支原体可能是最小最简单的细胞存在形式?

1大小通常为0.1~0.3μm 2无细胞壁，不能维持固定的形态3具有一个细胞生存与增殖必须具备的结构装置与机能4体积与结构相近的立克次氏体与衣原体不能在培养基上生长

7. 真核细胞的基本结构体系.

以脂质及蛋白质成分为基础的生物膜结构系统2以核酸(DNA或RNA)与蛋白质为主要成分的遗传信息表达系统3由特异蛋白分子装配构成的细胞骨架系统

8.

9. 简述生物膜的“流动镶嵌”模型和“脂筏”模型。

镶嵌模型：细胞膜由流动的双脂层和嵌在其中的蛋白质组成。

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；

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。

脂筏是富含胆固醇和鞘磷脂的微结构域。1约70nm左右，是一种动态结构，位于质膜的外小页。2介于无序液体与液晶之间，称为有序液体。3在低温下这些区域能抵抗非离子去垢剂的抽提，称为抗去垢剂膜（DRMs）。4就像一个蛋白质停泊的平台，与膜的信号转导、蛋白质分选均有密切的关系。

10. 生物膜的基本结构特征是什么？它有哪些生理功能？其结构特征与功能之间存在怎样的联系？

基本结构特征：磷脂双分子层，上面有蛋白质，外侧部分蛋白质上有糖类（也叫糖蛋白）

功能：保护;运输;通信;提供酶结合位点;介导细胞连接;形成细胞表面的特化结构，膜蛋白异常常与某些疾病或细胞耐药性密切相关。

联系：1分子结构：质膜流动镶嵌模型2细胞识别：糖蛋白有关

3物质交换：自由扩散和主动运输体现了膜的选择透过性，取决于与糖蛋白内吞外排作用体现了膜的流动性11. 膜脂的成分主要有哪些？其运动方式主要有哪几种？

膜脂主要包括磷脂、糖脂和胆固醇三类

膜脂分子的运动①侧向扩散运动；②旋转运动；③摆动运动④伸缩震荡运动；⑤翻转运动(需特殊膜蛋白协助)；

⑥旋转异构化运动。

12. 红细胞膜骨架的基本结构与功能是什么？

红细胞膜骨架的构成：血影蛋白四聚体游离端与短肌动蛋白纤维（约13~15单体）相连，形成血影蛋白网络。通过两个锚定点固定在质膜下方：①通过带4.1蛋白与血型糖蛋白连结；②通过锚蛋白与带3蛋白相连。

功能：实现红细胞质膜的刚性与韧性，维持红细胞的形态

13. 比较载体蛋白与通道蛋白的特点。

两类主要转运蛋白：载体蛋白：又称做载体、通透酶和转运器。多次跨膜蛋白；通过构象改变进行跨膜转运；高度特异性，可饱和性，存在竞争性及非竞争性抑制剂；不同部位生物膜含有与各自功能相关的载体蛋白

通道蛋白：能形成亲水的通道，允许特定的溶质通过。3种类型：离子通道、孔蛋白(porin)、水孔蛋白(AQP) 离子通道: 与离子泵共同调节细胞内离子浓度及跨膜电位。选择性高：通道直径、形状、通道内荷电氨基酸分布3个特征（与载体蛋白比）转运速率高：接近自由扩散理论值（顺电化学梯度）；没有饱和值；门控

14. 试述主动运输的生物学意义。

维持细胞内正常的生命活动,对神经冲动的传递以及对维持细胞的渗透平衡,恒定细胞的体积

15. 比较P-型离子泵、V-型质子泵、F-型质子泵和ABC超家族的异同。

P-type：如植物细胞膜上的H+泵、动物胃表皮细胞的H+-K+泵（分泌胃酸）。

V-type：存在于各类小泡膜上，水解ATP产生能量，但不发生自磷酸化，位于溶酶体膜、内体、植物液泡膜上。

F-type：利用质子动力势合成A TP，即ATP合酶，位于细菌质膜、线粒体内膜、类囊体膜上。

ABC超家族是一庞大的蛋白家族，都有两个高度保守的ATP结合区，一种ABC转运器只转运一种或一类底物，不同成员可转运离子、氨基酸、核苷酸、多糖、多肽、蛋白质；可催化脂双层的脂类在两层之间翻转。

16. 说明Na+-K+泵的工作原理及生物学意义。

工作原理：对离子的转运循环依赖自磷酸化过程，所以叫做P-type离子泵。每个周期转出３个Na+，２个K+

维持细胞的渗透性，保持细胞体积；维持低Na+高K+的细胞内环境；维持细胞的静息电位。

17. 比较胞饮作用和吞噬作用的异同。

胞饮作用包含吞噬作用。胞饮作用也叫内吞作用，是指物质吸附在质膜上，然后通过膜的内折而转移到细胞内的过程。

胞饮作用是非选择性吸收。吞噬作用是吞噬细胞摄取颗粒物质的过程。

18. 比较组成型胞吐途径和调节型胞吐途径的特点及生物学意义。

组成型分泌途径：这种分泌途径中运输小泡持续不断地从高尔基体运送到细胞质膜，并立即进行膜的融合，将分泌小泡中的蛋白质释放到细胞外，此过程不需要任何信号的触发，它存在于所有类型的细胞中。组成型分泌途径除了给细胞外提供酶、生长因子和细胞外基质成分外，也为细胞质膜提供膜整合蛋白和膜脂。

调节型分泌途径：又称诱导型，见于某些特化的细胞，如内分泌细胞。调节型分泌小泡通过出芽离开反面高尔基网络并聚集在细胞质膜附近，当细胞受到细胞外信号刺激时，就会与细胞质膜融合将内含物释放到细胞外。如血糖的增加，细胞会发出信号释放胰岛素。

调节型分泌有两个特点：一是具有选择性；第二个特点是具有浓缩作用，可使被运输的物质浓度提高200倍。19. 试述ER（内质网）的主要功能及其质量监控作用。

1蛋白质合成：RER合成分泌蛋白、膜整合蛋白及细胞器可溶驻留蛋白2合成脂质：合成脂质的酶几乎都定位于SER的细胞基质侧，在合成后几分钟内即借助磷脂转位蛋白/转位酶由细胞质基质侧转到ER腔面。

3脂质转运蛋白质的修饰与加工：发生于分选前蛋白质折叠与多亚基装配

4解毒（肝细胞SER使有毒物质由脂溶性转变为水溶性而排出）4调节胞质Ca2+浓度（骨骼肌与心肌SER）;5合成类固醇激素：SER

20. 试述高尔基体的结构特征及其生理功能。

结构特征：顺面膜囊/网状结构：中间多孔而连续的分支网状；高尔基体中间膜囊：由扁平囊和管道组成形成不间隔，功能连续、完整的体系；高尔基体反面膜囊及反面高尔基网络：蛋白分选的枢纽，蛋白包装形成网格蛋白/AP包被膜泡，蛋白“晚期”修饰

功能：参与形成溶酶体;参与细胞分泌活动：调节型分泌,组成型分泌; pro的糖基化及其修饰;进行膜的转化功能; 将

pro水解为活性物质

21. 简述高尔基体的膜泡运输模型和膜囊成熟模型。

囊泡运输模型认为cargo从高尔基体的顺面到反面以囊泡融合的形式进行运输。而腔体成熟模型认为高尔基体的腔体整个在从顺面到反面的移动，再从反面重循环至顺面。

22. 蛋白质糖基化的基本类型、功能定位及生物学意义是什么？

蛋白质的糖基化是指在糖基转移酶作用下将糖转移至蛋白质，和蛋白质上的氨基酸残基形成糖苷键的过程。糖基化是对蛋白的重要的修饰作用，有调节蛋白质功能作用。O-连接的糖基化：糖的供体为核苷酸单糖；N-连接的糖基化的晚期加工；蛋白聚糖的组装

意义：（1）参与信号转导（2）参与基因转录与翻译（3）调节细胞周期（4）介导应激反应通路

23. 溶酶体是怎样发生的？它有哪些基本功能？

1初级溶酶体由高尔基体分泌形成，含多种酸性水解酶。2次级溶酶体是正在进行消化作用的溶酶体，分为自噬溶酶体和异噬溶酶体。

3残体又称后溶酶体，已失去酶活性，仅留未消化的残渣。

功能1细胞内消化：如从LDL释放胆固醇，单细胞真核生物籍其消化食物

2自体吞噬：清除无用生物大分子，衰老细胞、细胞器、个体发育中多余的细胞

3防御作用：如巨噬细胞（依赖于酶及过氧化氢、超氧化物） 4 形成精子的顶体

5参与分泌过程的调节：如甲状腺素分泌细胞将腺腔中的甲状腺球蛋白吞噬并在溶酶体中降解成有活性的甲状腺素

25. 什么是分泌性蛋白合成的信号肽学说？涉及哪些组分？各组分间是如何协同的？

George Palade 发现游离核糖体合成非分泌蛋白，RER核糖体合成分泌蛋白。1975，Blobel and Sabatini 提出信号肽学说。

1信号序列:N-端16-26个氨基酸残基，无特异性2信号斑:存在于完成折叠的蛋白质中；构成信号斑的信号序列之间可以不相邻

3信号识别颗粒：位于细胞质基质；是核糖核蛋白复合体；与信号肽及核糖体结合

4信号识别颗粒受体/停泊蛋白：存在于完成折叠的蛋白质中；构成信号斑的信号序列之间可以不相邻

26. 蛋白分选转运的方式有哪几类？

1跨膜转运：跨内质网膜转运；跨线粒体膜转运；跨过氧化物酶体膜转运2膜泡运输

3门控运输：通过核孔复合体运输 4 基质中的蛋白转运

27. 转运膜泡在细胞内运输的轨道有哪些？与之相关的马达蛋白有哪些？

转运膜泡出芽发生在特定区域：蛋白信号与受体结合部位

转运泡在细胞内沿微管或微丝运输：膜泡运输有关的马达蛋白有3类

1动力蛋白：趋向微管负端2驱动蛋白：趋向微管正端3肌球蛋白：趋向微丝的正极

28. 包被蛋白主要有哪几种？运输方向,其主要作用是什么？

三类：笼形/网格蛋白(AP2质膜到内体，AP1高尔基到内体，AP3高尔基到溶酶体或液泡); COPI(高尔到内质网) ;COPII(内质网到高尔)主要作用：选择性的将特定蛋白聚集在一起，形成运输小泡;如同模具一样决定运输小泡的外部特

29. SNAREs 主要功能是什么？主要有哪几种类型？

功能：介导运输小泡与靶膜的融合。类型：v-SNAREs和t-SNAREs

结构：具有一个螺旋结构域，相互缠绕形成跨SNAREs复合体，将小泡与靶膜拉在一起。

30. 细胞通讯主要有哪几种方式?

基本方式：1通过分泌化学信号：内分泌、旁分泌、自分泌、化学突触

2接触依赖性通讯：并置分泌3通过胞间连接交换小分子实现代谢偶联或电偶联：间隙连接、电突触

31. 细胞骨架的成分都有哪些，各有什么功能？

微丝：形成应力纤维，形成微绒毛，细胞的变形运动，胞质分裂，顶体反应

微管：维持细胞的形态,维持细胞内部的组织,作为细胞内物质运输的轨道；作为纤毛和鞭毛运动元件；参与细胞的有丝分裂和减数分裂

中间丝：①加固细胞骨架，与微管、微丝一起维持细胞形态和参与胞内物质运输，并可固定细胞核。②在细胞分裂时可能对纺锤体与CS由空间定向于支架作用。

32. 简述微丝的组装过程及调节机制。

成核期：微丝组装的限速过程。生长期：踏车现象平衡期

33. 简述微管的组装-去组装过程及调节机制。

组装过程：2-3个actin聚集成核心（核化）；ATP-actin分子向核心两端加合。

去组装：一是αβ微管蛋白二聚体与GTP结合之后才能作为微管组装的构件,二是通过GTP水解使微管去组装, 保持微管的动态性质..

微丝的组装可用踏车模型和非稳态动力学模型来解释，但后者更为合理。ATP是调节微丝组装的动力学不稳定性行为的主要因素。另外，微丝结合蛋白对微丝的组装也有调控作用。

34. 作用于微丝及微管组装的药物有哪些？各有什么功能？

微丝细胞松弛素：可切断微丝纤维，并结合在微丝末端抑制肌动蛋白加合到微丝纤维上。

鬼笔环肽：与微丝能够特异性的结合，使微丝纤维稳定而抑制其功能。

秋水仙素、长春花碱抑制微管装配。紫杉酚能促进微管的装配, 并使已形成的微管稳定。

35. 依赖于微丝微管的运输有哪些？其马达蛋白分别是什么？

肌肉的收缩:肌球蛋白属于马达蛋白，多数趋向微丝的（+）极。原肌球蛋白,肌钙蛋白

微管：细胞内运输:驱动蛋白，需A TP供能

微丝的马达蛋白：肌球蛋白需ATP供能微管马达~：肌动蛋白，动力蛋白，需A TP供能

36、细胞核是由哪几部分组成？说明核被膜的结构和功能。

结构：①核被膜、②核仁、③核基质、④染色质核被膜构成：①内核膜②外核膜③核周隙④核孔

作用：1．保持核的形态：2．参与染色质和核的组装：3.与细胞的生长发育有关.

37、染色质的类型及其特征。

染色质：染色质是真核细胞的间期核中DNA从形态上可以分为常染色质和异~ 常染色质呈细丝状，是DNA长链分子展开的部分，非常纤细，染色较淡。异染色质呈较大的深染团块，常附在核膜内面，DNA长链分子紧缩盘绕的部分。

38、比较组蛋白与非组蛋白的特点及其作用。

组蛋白结构：高度保守，尤其是H4。H1多样性，具有属和组织特异性。带正电荷，含Arg，Lys，属碱性蛋白。非组蛋白：1含有较多天冬氨酸、谷氨酸，带负电荷，属酸性蛋白质。2整个细胞周期都进行合成，组蛋白只在S 期合成。

3能识别特异的DNA序列，识别与结合籍氢键和离子键。功能：帮助DNA折叠；协助DNA复制；调节基因表达。

39、试述核小体的结构要点。

核小体：一种串珠状结构，由核心颗粒和连结线DNA两部分组成，通过酶消化实验建立。

40、试述核仁的结构及其功能。

核仁见于间期的细胞核内，呈圆球形，一般1~2个，有时多达3~5个。主要功能是转录rRNA和组装核糖体单位。

1 rRNA的合成

2 rRNA前体的加工

3 核糖体亚单位的装配

41、染色体应具有的关键序列有哪些？它们在染色体的结构和功能中担当着什么样的角色？

端粒：指染色体两端部的特化结构,通常是由富含G的短串联高度重复的短序列DNA组成，高度保守。作用：维持染色体的稳定性。起细胞分裂计时器的作用。

着丝粒和着丝点，前者指中期染色单体相互联系在一起的特殊部位，后者指主缢痕处两个染色单体外侧与纺锤体微管连接的部位。

核型：即细胞分裂中期染色体特征的总和。包括染色体的数目、大小和形态特征等方面。

带型：染色体经物理、化学因素处理后，再进行分化染色，使其呈现特定的深浅不同带纹的方法。

42．什么是细胞周期？细胞周期各时期的特征是什么？

概念:由细胞分裂结束到下一次细胞分裂结束所经历的过程，叫细胞周期。

细胞周期的划分：G1期，指从有丝分裂完成到期DNA复制之前的间隙时间。S期，指DNA复制的时期。

G2期，指DNA复制完成到有丝分裂开始之前的一段时间。M期又称D期，细胞分裂开始到结束。

43、比较有丝分裂和减数分裂的异同点。

有丝分裂DNA复制一次分裂一次。而减数分裂DNA复制一次分裂两次，使得染色体数为原来一半。有丝分裂是几乎所有细胞都进行的而减数分裂多为性原细胞。减数分裂有同源染色体的联会四分体的形成

44、细胞周期同步化方法有哪些？

1) 化学同步化(1) 将培养液中减少某种细胞必需的营养成分，过一段时间后再把该成分加进去，(2) 使用某种化学物质将细胞暂时阻滞到有丝分裂的一定时期。消除抑制后，即可发生高度同步化的细胞分裂。

2) 物理同步化温度温度是使细胞同步化的有效手段。

45、细胞周期有哪些检验点？各检验点的功能是什么？

5个：G1/S检验点：DNA是否损伤，细胞外环境是否适宜，细胞体积是否足够大，在酵母中称start点，在哺乳动物中称R点。

S期检验点：DNA复制是否完成G2/M检验点：DNA是否损伤，细胞体积是否足够大

中-后期检验点：纺锤体组装检验点。

46、说明MPF在细胞分裂过程中的作用。

G2/M期转化与Cdk1激酶的关键性调控作用，CDK1激酶即MPF

Cdk1激酶通过使某些蛋白质磷酸化，改变其下游的某些蛋白质的结构和启动功能，实现其调控细胞周期的目的。