細胞生物學課后答案

1、第二章 細胞的統(tǒng)一性和多樣性1、如何理解“細胞是生命活動的基本單位”這一概念？1）一切有機體都有細胞構成，細胞是構成有機體的基本單位2）細胞具有獨立的、有序的自控代謝體系，細胞是代謝與功能的基本單位3）細胞是有機體生長與發(fā)育的基礎4）細胞是遺傳的基本單位，細胞具有遺傳的全能性5）沒有細胞就沒有完整的生命6）細胞是多層次非線性的復雜結構體系7）細胞是物質（結構）、能量與信息過程精巧結合的綜合體8）細胞是高度有序的，具有自裝配與自組織能力的體系2、為什么說支原體可能是最小最簡單的細胞存在形式？1）支原體能在培養(yǎng)基上生長2）具有典型的細胞膜3）一個環(huán)狀雙螺旋dna是遺傳信息量的載體4）mrna與核糖

2、體結合為多聚核糖體，指導合成蛋白質5）以一分為二的方式分裂繁殖6）體積僅有細菌的十分之一，能寄生在細胞內繁殖3、怎樣理解“病毒是非細胞邢臺的生命體”？試比較病毒與細胞的區(qū)別并討論其相互的關系。病毒是由一個核酸分子（dna或rna）芯和蛋白質外殼構成的，是非細胞形態(tài)的生命體，是最小、最簡單的有機體。僅由一個有感染性的rna構成的病毒，稱為類病毒；僅由感染性的蛋白質構成的病毒稱為朊病毒。病毒具備了復制與遺傳生命活動的最基本的特征，但不具備細胞的形態(tài)結構，是不完全的生命體；病毒的主要生命活動必須在細胞內才能表現，在宿主細胞內復制增殖；病毒自身沒有獨立的代謝與能量轉化系統(tǒng)，必須利用宿主細胞結構、原料、

3、能量與酶系統(tǒng)進行增殖，是徹底的寄生物。因此病毒不是細胞，只是具有部分生命特征的感染物。 病毒與細胞的區(qū)別：（1）病毒很小，結構極其簡單；（2）遺傳載體的多樣性（3）徹底的寄生性（4）病毒以復制和裝配的方式增殖4、試從進化的角度比較原核細胞。古核細胞及真核細胞的異同。第四章 細胞質膜3. 何謂內在膜蛋白? 內在膜蛋白以什么方式與膜脂相結合?內在膜蛋白是膜蛋白中與膜結合比較緊密的一種蛋白，只有用去垢劑是膜崩解后才可分離出來。疏水作用，alpha-螺旋（個別beta-螺旋）；靜電作用，某些氨基酸帶正電荷與帶負電磷脂極性頭相互作用，帶負電氨基酸則通過其他陽離子共價作用：半胱氨酸插入膜雙分子層中4、生物

4、膜的基本結構特征是什么？這些特征與它的生理功能有什么聯(lián)系？膜的流動性：生物膜的基本特征之一，細胞進行生命活動的必要條件。1）膜脂的流動性主要由脂分子本身的性質決定的，脂肪酸鏈越短，不飽和程度越高,膜脂的流動性越大。溫度對膜脂的運動有明顯的影響。在細菌和動物細胞中常通過增加不飽和脂肪酸的含量來調節(jié)膜脂的相變溫度以維持膜脂的流動性。在動物細胞中，膽固醇對膜的流動性起重要的雙向調節(jié)作用。 膜蛋白的流動：熒光抗體免疫標記實驗；成斑現象(patching)或成帽現象(capping) 2）膜的流動性受多種因素影響：細胞骨架不但影響膜蛋白的運動，也影響其周圍的膜脂的流動。膜蛋白與膜分子的相互作用也是影響膜

5、流動性的重要因素。3）膜的流動性與生命活動關系：信息傳遞；各種生化反應；發(fā)育不同時期膜的流動性不同5、細胞表面有哪幾種常見的特化結構？細胞表面特化結構主要包括：膜骨架、鞭毛、纖毛、變形足和微絨毛，都是細胞膜與膜內的細胞骨架纖維形成的復合結構，分別與維持細胞的形態(tài)、細胞的運動、細胞與環(huán)境的物質交換等功能有關。第五章 物質的跨膜運輸1.比較載體蛋白與通道蛋白的特點載體蛋白：通透酶多次跨膜蛋白；通過構象改變進行跨膜轉運高度特異性，可飽和性，存在競爭性及非競爭性抑制劑不同部位生物膜含有與各自功能相關的載體蛋白3種類型：離子通道、孔蛋白(porin)、水孔蛋白(aqp)離子通道: 與離子泵共同調節(jié)細胞內

6、離子濃度及跨膜電位選擇性高：通道直徑、形狀、通道內荷電氨基酸分布3個特征（與載體蛋白比）轉運速率高：接近自由擴散理論值（順電化學梯度）沒有飽和值。2.比較p-型離子泵、v-型質子泵、f-型質子泵和abc超家族的異同。 p-type：如植物細胞膜上的h+泵、動物胃表皮細胞的h+-k+泵（分泌胃酸）。 v-type：存在于各類小泡膜上，水解atp產生能量，但不發(fā)生自磷酸化，位于溶酶體膜、 內體、植物液泡膜上。 f-type：利用質子動力勢合成atp，即atp合酶，位于細菌質膜、線粒體內膜、類囊體膜上。 abc超家族是一龐大的蛋白家族，都有兩個高度保守的atp結合區(qū)，一種abc轉運器只轉運一種或一類

7、底物，不同成員可轉運離子、氨基酸、核苷酸、多糖、多肽、蛋白質；可催化脂雙層的脂類在兩層之間翻轉。3、說明na+-k+泵的工作原理及其生物學意義。na+-k+泵是一種典型的主動運輸方式，由atp直接提供能量。na+-k+泵存在于細胞膜上，是由和二個亞基組成的跨膜多次的整合膜蛋白，具有atp酶活性。工作原理：在細胞內側亞基與na+相結合促進atp水解，亞基上的天門冬氨酸殘基磷酸化引起亞基構象發(fā)生變化，將na+泵出細胞，同時細胞外的k+與亞基的另一位點結合，使其去磷酸化，亞基構象再度發(fā)生變化將k+泵進細胞，完成整個循環(huán)。na+依賴的磷酸化和k+依賴的去磷酸化引起構象變化有序交替進行。每個循環(huán)消耗一個

8、atp分子，泵出3個na+和泵進2個k+。生物學意義：動物細胞借助na+-k+泵維持細胞滲透平衡，同時利用胞外高濃度的na+所儲存的能量，主動從細胞外攝取營養(yǎng)。5、試述胞吞作用的類型與功能類型：吞噬作用和胞飲作用（根據：胞吞泡形成的分子機制和胞吞泡的大小差異）功能：調控細胞對營養(yǎng)物的攝取和質膜構成等；參與細胞信號轉導。第八章 蛋白質分選與膜泡運輸4、怎樣理解細胞結構組裝的生物學意義？細胞結構裝配的方式：自我裝配（self-assembly）、協(xié)助裝配（aided-assembly）、直接裝配（direct-assembly）、復合物與細胞結構體系的組裝。生物學意義：1）減少和校正蛋白質合成中出

9、現錯誤；2）可大大減少所需要的遺傳物質信息量；3）通過裝配與去裝配更容易調節(jié)與控制多種生物學過程第九章 細胞信號傳導1、何謂信號傳導中的分子開關機制？舉例說明。對于通過細胞表面受體所介導的信號通路而言，除受體本身作為離子通道而起效應器作用的情況之外，其他的信號通路首先要完成配體結合所誘發(fā)的信號跨膜轉導，隨之要通過細胞內信號分子（包括第二信使）完成信號的逐級放大和終止。在細胞內一系列信號傳遞的級聯(lián)反應中，必須有正、負兩種相輔相成的反饋機制進行精確控制， 因此分子開關（molecular switches）的作用舉足輕重，即對每一步反應既要求有激活機制又必然要求有相應的失活機制，而且二者對系統(tǒng)的功

10、能同等重要。2、如何理解細胞信號系統(tǒng)及其功能。3、試比較g蛋白偶聯(lián)受體介導的信號通路（效應蛋白、第二信使、生物學功能）4、概述受體酪氨酸激酶介導的信號通路的組成、特點及其主要功能。rtk- ras信號通路：配體rtk adaptor grfrasraf（mapkkk）mapkkmapk進入細胞核其它激酶或基因調控蛋白（轉錄因子）的磷酸化修鈽。信號通路的組成：配體生長因子；rtk酪氨酸；接頭蛋白（生長因子受體接頭蛋白-2，grb-2）；grf鳥苷酸釋放因子；rasgtp結合蛋白；raf是絲氨酸/蘇氨酸（ser/thr）蛋白激酶（稱mapkkk）。主要功能：調節(jié)細胞的增殖與分化，促進細胞存活，以及

11、細胞代謝過程中的調節(jié)與校正。7、概述細胞信號的整合方式與控制機制。第十章 細胞骨架2、出支持作用和運動功能外，細胞骨架還有什么功能？怎樣理解骨架的概念？答：除支持作用和運動功能外，細胞骨架還具有為物質運輸提供軌道、參與肌肉收縮和細胞分化、介導染色體的移動和動物細胞胞質分裂、形成細胞的特化結構等功能。骨架是指真核細胞內一個復雜的由特異蛋白組成的纖維網架結構，都具有支持的功能，在細胞形態(tài)維持和膜性細胞器定位和移動過程中具有重要的作用。在理解骨架概念時，要注意以下幾點：細胞骨架是一種動態(tài)平衡的結構；具有多種功能；由蛋白質組裝而成，組裝的過程受到信號的調節(jié)。3、細胞中同時存在幾種骨架體系有什么意義？是

12、否是物質和能量的一種浪費？答：除支持作用和運動功能外，細胞骨架還具有為物質運輸提供軌道、參與肌肉收縮和細胞分化、介導染色體的移動和動物細胞胞質分裂、形成細胞的特化結構等功能。骨架是指真核細胞內一個復雜的由特異蛋白組成的纖維網架結構，都具有支持的功能，在細胞形態(tài)維持和膜性細胞器定位和移動過程中具有重要的作用。在理解骨架概念時，要注意以下幾點：細胞骨架是一種動態(tài)平衡的結構；具有多種功能；由蛋白質組裝而成，組裝的過程受到信號的調節(jié)4、為什么說細胞骨架是細胞結構和功能的組織者？細胞內一些細胞器和生氣大分子的不對稱分布有什么意義？答：答：微管能形成鞭毛、纖毛、基體和中心體等結構，微絲參與微絨毛、收縮環(huán)、

13、應力纖維、黏合斑和黏合帶的形成，中間絲對維持細胞核的形態(tài)和形成橋粒等具有重要作用。細胞骨架在細胞形態(tài)發(fā)生和維持等方面就具有重要作用。除支持功能外，它還在物質運輸、信號傳遞、細胞運動、細胞分裂等活動中具有重要作用。因此說細胞骨架是細胞結構和胞內的組織者。細胞內一些細胞器和生物大分子的不對稱分布與細胞不同結構或部分具有特定的功能是相互聯(lián)系的。這種不對稱分布與細胞骨架的組織方式有關。例如，細胞皮層有含有豐富的維絲結構，這與皮層中的微絲參與膜骨架的形成、細胞的吞噬活動和細胞的運動有關；神經細胞中的軸突和樹突具有大量的胞質骨架，這與軸突和樹突形態(tài)的維持以及物質的定向運動有關；橋粒、半橋粒、黏合斑和黏合帶

14、含有豐富的胞質骨架結構，這與錨定連接的形成有關。因此細胞內一些細胞器和生物大分子的不對稱分布這一特點是與細胞特定結構的功能相一致的。五、如何理解細胞骨架的動態(tài)不穩(wěn)定性？這一現象與細胞生命活動過程有什么關系?答：細胞骨架的動態(tài)不穩(wěn)定性是指細胞骨架結構在一定條件下可以動態(tài)去組裝或者重新組裝，這一特性在生命活動過程中具有非常重要的生物學意義：(1)在細胞周期中，細胞內的微管經歷著動態(tài)組裝和去組裝，在間期和分裂期，其分布或組織形式存在很大的差異。（2）胞質環(huán)流和細胞的運動或遷移需要凝膠與溶膠的互變。（3）細胞的分裂需要紡錘體的組裝于解聚。（4）細胞核的消失與重新形成也涉及核纖層結構的動態(tài)不穩(wěn)定性。（5

15、）踏車行為不是沒有意義的，它改變了微管或微絲在細胞中分布的部位，可能與細胞的移動有關。因此，細胞骨架的動態(tài)不穩(wěn)定性在生命過程中具有重要的作用。第十一章 細胞核與染色質1、概述細胞核的基本結構及其主要功能？ 答：細胞骨架的動態(tài)不穩(wěn)定性是指細胞骨架結構在一定條件下可以動態(tài)去組裝或者重新組裝，這一特性在生命活動過程中具有非常重要的生物學意義：(1)在細胞周期中，細胞內的微管經歷著動態(tài)組裝和去組裝，在間期和分裂期，其分布或組織形式存在很大的差異。（2）胞質環(huán)流和細胞的運動或遷移需要凝膠與溶膠的互變。（3）細胞的分裂需要紡錘體的組裝于解聚。（4）細胞核的消失與重新形成也涉及核纖層結構的動態(tài)不穩(wěn)定性。（5

16、）踏車行為不是沒有意義的，它改變了微管或微絲在細胞中分布的部位，可能與細胞的移動有關。因此，細胞骨架的動態(tài)不穩(wěn)定性在生命過程中具有重要的作用。3、染色質按功能分為幾類？他們的特點是什么？ 答：染色質可分為活性染色質和非活性染色質?；钚匀旧|是有轉錄活性的染色質，而非活性染色質是指沒有轉錄活性的染色質?；钚匀旧|呈疏松結構，利于轉錄因子和dna結合，發(fā)生活躍的基因轉錄?；钚匀旧|的主要特點如下。具有dnase超敏感位點。很少與組蛋白h1結合。組蛋白乙酰化程度高。核小體組蛋白h2b很少被磷酸化。其h2a少有變異形式。h3的變種只在活性染色質存在。hmg14和hmg17只存在于活性染色質中。組蛋白存

17、在泛素化修飾。非活性染色質則常高度凝縮，其中dna和組蛋白結合緊密，其特點和活性染色質相反。6、分析中期染色體的3種功能原件及其作用。 答： 自主復制dna序列：確保染色體在細胞周期中能夠自我復制。著絲粒dna序列：保證染色體平均分配到子細胞中。端粒dna序列：dna末端的高度重復序列，保持染色體的獨立性和穩(wěn)定性。包裝功能基因在復制過程中不被切除，從而能夠正常向下代傳遞。這些功能元件確保了染色體的正常復制和穩(wěn)定遺傳。7、概述核仁的結構及其功能。 答 核仁主要由rdna、rrna、rnp和相關酶及蛋白組成。超微結構包括纖維中心、致密纖維組分及顆粒相分。核仁的主要功能與核糖體的生物發(fā)生相關，其中纖

18、維中心是rrna基因的儲存位點；纖維中心與致密纖維組分的交界處發(fā)生rrna初始轉錄及加工；而顆粒組分則是核糖體亞單位裝配、成熟和存儲位點。另外，核仁還參與mrna的輸出與降解。8、如何保證眾多的細胞生命活動在巨小的細胞核內有序進行？答 形成相對獨立的結構區(qū)域核被膜、染色質、核仁和核基質，由它們分別行使不同的功能，這是保證細胞核內各項生命活動有序進行的重要保證。由核被膜上的核孔復合體完成親核蛋白和其他小分子物質的入核轉運；進入的調控因子和染色質上的特異dna序列結合，調控染色質上dna的復制、轉錄；轉錄產物在核基質中完成加工修飾后與核中的轉運蛋白結合，通過核孔出核轉運。同時，核仁上完成rrna的

19、轉錄加工、rnp顆粒的組裝和加工，加工修飾后核糖體亞單位也通過核孔出核轉運到細胞核，與細胞質基質中的mrna結合表達蛋白。不同的生命活動分別在不同的結構區(qū)域中完成，而且各生命活動之間存在相互作用，這共同促使在巨小的核中生命活動的有序進行。第十二章 核糖體4、有哪些實驗證據表明肽酰轉移酶是rrna,而不是蛋白質？rrna催化功能的發(fā)現有什么意義？ 答 肽酰轉移酶是rrna而不是蛋白質的主要依據如下。很難確定核糖體中哪一種蛋白質具有催化功能。在e.coli中核糖體蛋白質突變甚至缺失對蛋白質合成并沒有表現出“全”或“無”的影響。多數抗蛋白質合成抑制劑的突變株，并非由于r蛋白的基因突變而往往是rrna

20、基因突變。在整個進化過程中，rrna的結構比核糖體蛋白質的結構具有更高的保守性。純化的23srrna（含少于5%的蛋白質）具有肽酰轉移酶的活性。rrna催化功能的發(fā)現對于研究生命的進化具有重要的意義，既具有遺傳信息的載體功能又具有催化功能的rrna在進化上可能出現在dna和蛋白質之前十三章 細胞周期與細胞分裂2、什么叫細胞周期？各階段的主要變化是什么？ 細胞周期是指分裂細胞從一次分裂結束到下一次分裂結束所經歷的時期和順序變化； 1) g1期：主要特征是合成一定數量的rna和某些專一性的蛋白質(觸發(fā)蛋白)； 2) s期：dna復制是s期的主要特征。此外，也合成組蛋白和非組蛋白； 3) g2期:

21、1個細胞核的dna含量由2c變?yōu)?c；細胞在此期中要合成某些蛋白質； 4) m期：核分裂和胞質分裂。 3、細胞周期同步化的方法有哪些？ 1) 化學同步化 (1) 將培養(yǎng)液中減少某種細胞必需的營養(yǎng)成分，過一段時間后再把該成分加進去， (2) 使用某種化學物質將細胞暫時阻滯到有絲分裂的一定時期。消除抑制后，即可發(fā)生高度同步化的細胞分裂。 2) 物理同步化 (1) 溫度 溫度是使細胞同步化的有效手段。分裂前細胞的一些酶對溫度非常敏感，高溫可使分裂停止, 而生物合成繼續(xù)進行，因此有些細胞發(fā)生分裂的時間推遲，其它后進的細胞便趁此趕上來，達到同步化狀態(tài)。 (2) 輻射 輻射也是引起細胞同步分裂的方法之一。

22、分裂前的細胞對射線很敏感，輻射可使細胞在分裂前積累, 隨后去除輻射，細胞便在同一時間開始分裂。 (3) 有絲分裂抖落法 在哺乳動物培養(yǎng)物中還可利用有絲分裂抖落法(mitotic shaking-off) 進行分選。4、試比較有絲分裂與減數分裂的異同點。答：相同點 染色體復制次數 有： 一次 減： 一次 有無紡綞絲的出現 有： 有 減： 有 不同點 形成細胞類型 有： 體細胞 減： 生殖細胞 細胞分裂次數 有： 一次 減： 二次 染色體復制時期 有： 間期 減： 減數分裂第一次分裂間期 聯(lián)會四分體階段 有： 無 減： 有 同源染色體分離 有： 無 減： 有 分裂前后染色體數目變化 有： 不變 減

23、： 減半 分裂后子細胞名稱和數目 有： 體細胞 二個 減： 精子 四個或卵細胞一個（極體三個）6、說明細胞分裂后期染色單體分離和向兩級移動的運動機制。7、試述動粒的結構域功能。第十五章 細胞分化與胚胎發(fā)育1、何謂細胞分化？為什么說細胞分化是基因選擇表達的結果？3、影響細胞分化的因素有哪些？請予以說明。4、什么是干細胞？它有哪幾種基本類型和各自的基本特征？是一類具有自我復制能力(self-renewing)的多潛能細胞，在一定條件下，它可以分化成多種功能細胞。 干細胞有兩種分類方法，一是根據干細胞所處的發(fā)育階段分為胚胎干細胞(embryonic stem cell，es細胞)和成體干細胞(som

24、atic stem cell)。第二種分類方法是根據干細胞的發(fā)育潛能分為三類：全能干細胞(totipotent stem cell,tsc)、多能干細胞（pluripotent stem cell）和單能干細胞（unipotent stem cell）。胚胎干細胞的發(fā)育等級較高，是全能干細胞，而成體干細胞的發(fā)育等級較低，是多能或單能干細胞。6、從pgc到精子的分化過程中，有哪些重要的信號途徑必不可少？他們如何作用以保證精子的形成？7、從pgc到卵子的分化過程中，有哪些重要的信號途徑必不可少？他們如何作用以保證卵子的形成？8、生殖細胞進入減數分裂與否是如何調控的？第十六張 細胞死亡與細胞衰老1、

25、試述細胞凋亡的概念與形態(tài)特征，并指出其與壞死的區(qū)別是什么？細胞凋亡是指為維持內環(huán)境穩(wěn)定，由基因控制的細胞自主的有序的死亡。細胞凋亡與細胞壞死不同，細胞凋亡不是一件被動的過程，而是主動過程，它涉及一系列基因的激活、表達以及調控等的作用；它并不是病理條件下，自體損傷的一種現象，而是為更好地適應生存環(huán)境而主動爭取的一種死亡過程。 細胞凋亡與壞死的區(qū)別 ：雖然凋亡與壞死的最終結果極為相似，但它們的過程與表現卻有很大差別。 壞死：壞死是細胞受到強烈理化或生物因素作用引起細胞無序變化的死亡過程。表現為細胞脹大，胞膜破裂，細胞內容物外溢，核變化較慢，dna 降解不充分，引起局部嚴重的炎癥反應。 凋亡是細胞對環(huán)境的生理性病理性刺激信號，環(huán)境