第四章：细胞膜与细胞表面
1、生物膜的基本结构特征是什么？这些特征与它的生理功能有什么联系？以极性尾部相对，极性头部朝向水相的磷脂双分子层是组成生物膜的基本结构成分，蛋白分子以不同的方式镶嵌在脂双分子层中或结合在其表面。生物膜具有两个显著的特征，即膜的不对称性和膜的流动性：1）、生物膜结构的不对称性保证了膜功能的方向性，使膜两侧具有不同的功能，有的功能只发生在膜外侧，有的则在膜内侧，这是生物膜发生作用所必不可少的。如调节细胞内外Na+、K +的Na+—K+ATP 酶，其运转时所需的ATP 是细胞内产生的，该酶的ATP 结合点正是处于膜的内侧面；许多激素受体等接受细胞外信号的则处于细胞外侧。2）、膜的流动性与物质运输、能量转换、细胞识别、药物对细胞的作用密切相关。可以说，一切膜的基本活动均在生物膜的流动状态下进行。
2、何为内在膜蛋白？它以什么方式与膜脂相结合？内在膜蛋白又称整合膜蛋白，这类蛋白部分或全部插入脂双层中，多数为横跨整个膜的跨膜蛋白。它与膜结合的主要方式有：1）、膜蛋白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，如精氨酸、赖氨酸等与磷脂分子带负电的极性头形成离子键，或带负电的氨基酸残基通过Ca+、Mg +等阳离子与带负电的磷脂极
性头相互作用。3）、某些膜蛋白通过自身在细胞质基质一侧的半胱氨酸残基上共价结合的脂肪酸分子，插到膜双层之间，进一步加强膜蛋白与脂双层的结合力，还有少数蛋白与糖脂共价结合。
3、从生物膜结构模型的演化，谈谈人们对生物膜的认识过程。生物膜结构模型的演化是人类认识细胞膜的一个循序渐进的过程，是随着实验技术和方法的改进而不断完善的：1）、1925 年:质膜是由双层脂分子构成的；2）、1935 年：提出“蛋白质—脂质—蛋白质”的三明治式的质膜结构模型，这一模型影响达20 年之久；3）、1959 年提出单位膜模型，并大胆推测所有的生物膜都是由“蛋白质—脂质—蛋白质” 的单位膜构成；4）、1972年桑格和尼克森提出了生物膜的流动镶嵌模型，强调：①膜的流动性，膜蛋白和膜脂均可侧向运动；②膜蛋白分布的不对称性，有的镶嵌在膜表面，有的嵌入或横跨脂双层分子。5）、“液态晶模型”和“板块镶嵌模型”等的提出，可看作是对流动镶嵌模型的补充。6）、1988 年“脂筏模型”。从生物膜结构模型的演化过程可知，人们对事物的认识是在实践中不断深入、逐渐完善的过程。
4、红细胞膜骨架的基本结构与功能是什么？膜骨架是细胞质膜与膜内的细胞骨架纤维形成的复合结构。红细胞膜骨架蛋白主要包括：血影蛋白或称红膜肽，锚蛋白，带4、 1 蛋白和肌动蛋白。血影蛋白和肌动蛋白在维持膜的形状和固定其它膜蛋白的位置方面起重要作用。功能：参与维持细胞的形态，并协助细胞质膜完成多种的生理功能。
第五章、物质的跨膜运输
1、比较载体蛋白与通道蛋白的特点。
1）、膜转运蛋白可以分为两类：载体蛋白和通道蛋白（又称离子通道）。它们以不同的方式辨别溶质。2）、载体蛋白是几乎所有类型的生物膜上普遍存在的多次跨膜的蛋白质分子。每种载体蛋白能与特定的溶质分子结合，通过一系列构象改变介导溶质分子的跨膜转运。具有高度选择性；具有类似于酶与底物作用的饱和动力学特征；对PH 有依赖性。3）、离子
通道有 3 个显著特征：①极高的转运速率②没有饱和值③非连续性开放而是门控的。离子通道无需与溶质分子结合。它的开或关两种构象的调节，应答于适当的信号。根据应答信号的不同，离子通道又分为电压门通道、配体门通道、压力激活通道。
2、比较主动运输与被动运输的特点及其生物学意义。
主动运输和被动运输的特点：（1）浓度梯度：主动运输是物质逆浓度梯度或电化学梯度
由低浓度一侧向高浓度一侧跨膜转运的方式；而被动运输是物质顺浓度梯度或电化学梯度由高浓度向低浓度方向的跨膜转运。（2）是否需能：主动运输需要代谢能（由ATP 水解直接提供能量）或与释放能量的过程相偶联（协同运输）；而被动运输不需要提供能量。（3）膜转运蛋
白：主动运输需要载体蛋白介导；被动运输有些需要载体介导（协助扩散、水孔蛋白），有的不需要（简单扩散）。
被动运输意义：保证细胞或细胞器从周围环境中或表面摄取必要的营养物质及将分泌物、代谢物以及一些离子排到细胞外。
主动运输意义：（1）保证细胞或细胞器从周围环境中或表面摄取必要的营养物质，即使这些营养物质在周围环境中或表面的浓度低；（2）能够将细胞内的各种物质，如分泌物、代
谢物以及一些离子排到细胞外，即使这些营养物质在细胞外的浓度比细胞内的浓度高得多；（3）能够维持一些无机离子在细胞内恒定和最适的浓度，特别是K+ 、Ca 2 + 和H+ 的浓
度。
3、比较P—型离子泵、V —质子泵、F—型质子泵和ABC超家族。
①根据泵蛋白的结构和功能特性，依靠ATP水解供能的ATP驱动泵可分为4类：P—型离
子泵、V—质子泵、F—型质子泵和ABC超家族。前3种只转运离子，后一种主要是转运小分子。②P—型离子泵因在泵周期中利用ATP水解能形成磷酸化中间体而得名；③ V —质子
泵和F—型质子泵两者彼此相似，但与P—型离子泵无关且更为复杂，在功能上都只转运质
子，并且在转运H+过程中不形成磷酸化的中间体；④V —质子泵利用ATP水解供能从细胞
质基质中逆H+电化学梯度泵出H+进入细胞器，以维持细胞质基质PH中性和细胞期内的
PH酸性；F—型质子泵以相反的方式发挥其生理作用，即H+顺浓度梯度运动，将所释放的
能量与ATP合成耦联起来，因此称为H+ —ATP合成酶更贴切。⑤ ABC超家族含有更多的成员，也更为多样。
4、说明Na+-K+泵的工作原理及其生物学意义。
Na+-K+泵是一种典型的主动运输方式，由ATP直接提供能量。Na+-K+泵存在于细胞膜上，是由
a和B二个亚基组成的跨膜多次的整合膜蛋白，具有ATP酶活性。
工作原理：在细胞内侧a亚基与Na+相结合促进ATP水解，a亚基上的天门冬氨酸残基磷酸
化引起a亚基构象发生变化，将Na+泵出细胞，同时细胞外的^与％亚基的另一位点结合，
使其去磷酸化，a亚基构象再度发生变化将￡泵进细胞，完成整个循环。Na+依赖的磷酸化
和X依赖的去磷酸化引起构象变化有序交替进行。每个循环消耗一个ATP分子，泵出3个
Na和泵进2个K。
生物学意义：动物细胞借助Na+-K+泵维持细胞内低Na高K的离子环境，这种特殊的离子环境对维持细胞正常的生命活动，对神经冲动的传播以及对维持细胞的渗透平衡，恒定细胞的体积都是非常必要的。同时利用胞外高浓度的Na+所储存的能量，主动从细胞外摄取营养。
还可以协助其它物质运输。
5、比较动物细胞、植物细胞和原生动物细胞应付低渗膨胀的机制。
不同细胞用不同的机制应付低渗膨胀：1）、动物细胞借助Na+-K+泵维持渗透平衡；2）、植
物细胞以其坚韧的细胞壁防止膨胀和破裂，于是能耐受较大的跨膜渗透差异，并具有相应的
生理功能，如保持植物茎坚挺，调节通过气孔的气体交换等；3）、生活在水中的一些原生
生物（如草履虫），通过收缩泡收集和排除过量的水。4）、但对大多说细胞而言，Na+-K+
泵对保持渗透平衡是十分关键的。
6、比较胞饮作用和吞噬作用的异同。
1）、根据形成的胞吞泡的大小和胞吞物质，胞吞作用分为两种类型：胞吞物若为溶液，形成的囊泡较小，则称为胞饮作用：若胞吞物为大的颗粒性物质（如微生物和细胞碎片），形成的囊泡较大，则称为吞噬作用。2）、同：是胞吞作用的两种类型。3）、异：①胞吞泡的
大小不同：胞饮泡直径一般小于150nm而吞噬泡直径往往大于250nm②胞饮作用是一个
连续发生的过程，所有真核细胞都能通过胞饮作用连续摄入溶质和分子；吞噬作用首先需要
被吞噬物与细胞表面结合并激活细胞表面受体，是一个信号触发过程；③胞饮泡的形成多为
受体介导的过程，需要网格蛋白、结合素蛋白和结合蛋白等的帮助；吞噬泡的形成则需要微
丝及其结合蛋白的帮助，在多细胞动物体内，只有某些特化细胞具有吞噬功能。
7、比较组成型胞吐途径和调节型胞吐途径的特点及其生物学意义。
特点：组成型的外排途径存在于所有真核细胞中，而调节型外排途径仅存在于特化的分泌细
胞；前者是连续分泌过程而后者需要胞外信号刺激；前者的蛋白质转运过程除某些有特殊标志的驻留蛋白和调节型分泌泡外，其余蛋白的转运途径：粗面内质网T高尔基体T分泌泡
T细胞表面；后者产生的分泌物（如激素、粘液或消化酶）具有共同的分选机制，分选信号存在于蛋白本身，分选主要由高尔基体TGN上的受体类蛋白来决定。
生物学意义：用于质膜的更新（囊泡内蛋白分泌到细胞外，成为膜脂、膜蛋白、胞外基质组分、营养或信号分子）和维持细胞的生长和生存。
第六章：细胞的能量转换线粒体和叶绿体
1、为什么说线粒体和叶绿体是细胞内的两种能量转换细胞器？
线粒体和叶绿体都是高效的产生ATP的精密装置。尽管它们最初的能量来源不同，但却有
着相似的基本结构，而且以类似的方式合成ATP。叶绿体通过光合作用把光能转化为化学
能，并储存于糖类、脂肪和蛋白质等大分子有机物中。线粒体是一种高效地将有机物转化为细胞生命活动的直接能源ATP的细胞器，是糖类、脂肪和氨基酸最终氧化释能的场所。
ATP是细胞生命活动的直接供能者，也是细胞内能量的获得、转换、储存和利用等环节的联系纽带。
2、、试比较线粒体与叶绿体在基本结构方面的异同。
1）基本结构的相同点：两者均具有封闭的两层单位膜结构，内膜向内折叠，并演化为极大扩增的内膜特化结构系统，内外膜之间有膜间隙。
2）不同点：线粒体内膜向内折叠成嵴，内膜及嵴上内含电子传递链和ATP合成酶（基粒）；叶绿体内膜并不向内折叠成嵴；在内膜包裹的基质中漂浮着类囊体结构，捕光系统、电子传递链和ATP合成酶都位于类囊体膜上。
3、为什么说三羧酸循环是真核细胞能量代谢的中心？
①糖脂蛋白质在分解代谢过程都要先生成乙酰辅酶A，乙酰辅酶A与草酰乙酸结合进行三
竣酸循环才能彻底氧化。即三梭酸循环是糖脂蛋白质的共同代谢途径。
②三梭酸循环为糖、脂肪酸、某些氨基酸等物质的合成代谢提供小分子前体
（如三羧酸循环
中产生的a -酮戊二酸是谷氨酸的前体）也就是说三羧酸循环是糖、脂肪酸和某些氨
基酸相互转变的代谢枢纽。③总的来说，三羧酸循环中产生的中间体，既能为分解代懈提供来源又能为合成代谢提供物质来源。
4、电子传递链与氧化磷酸化之间有何关系？
①电子传递链（呼吸链概念）；氧化磷酸化是指在呼吸链上与电子传递相偶联的由ADP被磷
酸化形成ATP的酶促过程。②可把线粒体内膜中的呼吸链看做是质子泵，在电子经呼吸链传
递给氧的过程中，可把基质中的H+泵至膜间隙。对NADH乎吸链来说，每传递一对电子，即
电子穿过复合物1,11, 时都伴随质子从基质转移到膜间隙；而对FADH呼吸链来说，电子
不经过复合物I而是穿过复合物II ,没有质子的转移，不合成ATP,所以呼吸链上的复合物1,11,是呼吸链中电子传递与氧化磷酸化偶联的3个位点。③化学渗透假说认为线粒体内
膜对质子具有不可自由透过的性质，质子流流过进入线粒体基质时，释放的
自由能推动ATP合成。
6、光系统中捕光复合物和反应中心复合物的结构与功能的关系如何？
①光系统是指光合作用中光吸收的功能单位，是由叶绿素、类胡萝卜素、脂和蛋白质组成的
复合物。在叶绿体的类囊体膜上存在两种不同类型的光系统：光系统II （PSII ）和光系统
l（PSI）。每一个光系统含有两个主要成分捕光复合物（LHC）和反应中心复合物。②PS H的反
应中心复合物是由20多个不同的多肽组成的叶绿素一蛋白质复合体，LHCII是由蛋白质、
叶绿素、类胡萝卜素和脂质分子所组成的一个复杂的高度疏水性的膜蛋白复合物，还参与ps n和PSI之间激发能分配的调节；③PSI的反应中心复合物是一个包含多种不同还原中心
的多蛋白复合体；LHCI 由天线色素分子和几种不同的多肽组成，位于反应中心复合物的周
围。④捕光复合物吸收光能，并将光能迅速而有效地传递到反应中心复合物，反应中心复合
物直接吸收光能或接受从捕光复合物传递来的光能而被激发后，产生电荷分离和能量转换。
7、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？
化学渗透假说主要论点：1）、NADH提供一对电子，经电子传递链最后为Q所接受；2）、
电子传递链中的载氢体和电子传递体相间排列，每当电子由载氢体传向电子传递体时，载氢体的氢以
H+的形式释放到内膜外；3）、完整的内膜对H+具有不可透性，所以随着电子传递过程的进行，H+在膜间隙积累，造成了内膜两侧的质子浓度差，从而产生了一定的势能差；
4）、膜间隙中的H+有顺梯度差流回基质的趋向，当H+通过F i —F o复合物进入基质时，ATP
酶利用了这种势能合成了ATP 5）、F i—F o复合物需要两个质子合成一个ATP分子。实验证据：1）、根据精确测定，随着线粒体呼吸作用的进行，外部介质的酸度也不断提高，证实H+由线粒体基质向外流出，从而造成质子梯度和相应的膜电位。2）组装有ATP合成酶
的类囊体膜浸入有pH梯度的溶液中，加入ADP能合成ATR
8、由核基因组编码、在细胞质核糖体上合成的蛋白质是如何运送至线粒体和叶绿体的功能部位上进行更新或装配的？
由核基因组编码、在细胞质核糖体上合成，⑴定位于线粒体基质中的蛋白，其导肽的N端带
正电荷，含有导向基质的信息，在跨膜转运时，首先在细胞质Hsp70 （分子伴侣）的参与下
解折叠为伸展状态，然后与膜受体结合并在接触点处通过线粒体膜进入基质，其导肽即被基
质中的蛋白水解，成为成熟的蛋白质；⑵定位于线粒体内膜或膜间隙的蛋白，是其在“伴侣分子”引导的导肽进入基质后进一步在伴侣分子的引导下进入（或定位）线粒体膜或膜间隙；⑶定位于叶绿体基质中的蛋白，其前体蛋白（在细胞质中合成的）N端的转运肽仅具有导向
基质的序列，引导其穿过叶绿体膜进入基质，由基质中特异的蛋白水解酶切去转运肽成为成熟蛋白质；
⑷定位于叶绿体类囊体中蛋白，其前体蛋白N端的转运肽有两个区域，分别引导
两步转运，其N端含有导向基质的序列，引导其穿过叶绿体膜上由孔蛋白形成的通道进入基质；而C端含有导向类囊体的序列又引导其穿过类囊体膜，进入类囊体腔，因此，它的转运
肽经历两次水解，一次在基质内，另一次在类囊体腔中；不是由转运肽决定的，是成熟的捕光色素蛋白在其C端的跨膜区域类囊体导向序列（信号）引导多肽进入类囊腔中形成成熟蛋白。
9、试比较光合碳同化三条途径的主要异同点。
高等植物的碳同化有3条途径：卡尔文循环（C3途径），G途径和景天酸代谢（CAM途径。
10、为什么说线粒体和叶绿体是半自主性细胞器?
1）线粒体和叶绿体都有自我繁殖所必需的基本成分，有自身的DNA，能自我复制，并有编
码一定数量蛋白的遗传信息，具有独立进行转录和翻译的功能。
2）线粒体和叶绿体的绝大多数蛋白质都是由核基因编码，在细胞质核糖体上合成，然后转
移至线粒体或叶绿体内。这些蛋白质与线粒体或叶绿体DNA编码的蛋白质协同作用。
3）在细胞核与发育成熟的线粒体和叶绿体之间的协同作用关系中，细胞核的作用更重要，一
方面它提供了绝大部分遗传信息；另一方面它具有关键的控制功能。因此，线粒体和叶绿体的自主程度是有限的，它们对核遗传系统有很大的依赖性。
4）、由于线粒体、叶绿体的生长和增殖是受核基因组和其本身的基因组两套遗传系统的共同控制，因而，它们被称为是半自主性的细胞器。
11、、简述线粒体与叶绿体的内共生起源学说和非共生起源学说的主要论点及其实验证据。
1）内共生起源学说：认为线粒体和叶绿体分别起源于原始真核细胞内共生的细菌和蓝藻。即它们是被原始真核细胞吞噬后，在共生关系中形成的。
主要论据：⑴基因组在大小、形态和结构方面与细菌相似；⑵有自己完整的蛋白质合成系统，能独立合成蛋白质，蛋白质合成机制有很多类似细菌而不同于真核生物。⑶两层被膜有不同的进化来源，外膜与细胞的内膜系统相似，内膜与细菌质膜相似。⑷以分裂的方式进行繁殖，与细菌的繁殖方式相同。⑸能在异源细胞内长期生存，说明线粒体和叶绿体具有的自主性与共生性的特征。⑹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。⑺发现介于
胞内共生蓝藻与叶绿体之间的结构-- 蓝小体，其特征在很多方面可作为原始蓝藻向叶绿体演化的佐证。2）非共生起源学说：认为真核细胞的前身是一个进化上比较高等的好氧细菌，比典型的原
核细胞大，这样就要逐渐增加呼吸作用的膜表面。开始是通过细菌CM的内陷、扩张和分化
（形成的双层膜分别将基因组包围在其中），后形成了线粒体、叶绿体和细胞核的雏形。解释了真核细胞核被膜的形成与演化的渐进过程。
⑴实验证据不多⑵无法解释为何线粒体、叶绿体与细菌在DNA分子结构和蛋白质合成性能上
有那么多相似之处⑶对线粒体和叶绿体的DNA酶、RNA酶和核糖体的来源也很难解释。
⑷真核细胞的细胞核能否起源于细菌的核区也很难解释。
第七章：真核细胞内膜系统、蛋白质分选与膜泡运输
1、细胞质基质的结构组分及其在细胞生命活动中的作用。
细胞质基质的主要结构成分及特点：①水分子（约占70%多以水化物的形式结合在蛋白
质等大分子表面，仅部分游离；②与中间代谢有关的数千种酶类以及细胞质骨架纤维蛋白等，这些蛋白质之间，或蛋白质与其他大分子之间都是通过弱次级键而相互作用，并处于动态平衡中；③其他分子如糖原和脂滴等。
功能：①形成一个高度有序、处于动态平衡的结构体系；②完成各种中间代谢过程；③维持细胞形态、细胞运动、胞内物质运输及能量传递等；④蛋白质的分选和运输；⑤蛋白质的修饰和选择性地降解；⑥帮助变性或错误折叠的蛋白质重新折叠，形成正确的分子构象。
2、比较糙面内质网和光面内质网的形态结构与功能。
①主要存在细胞：前者主要存在于分泌蛋白的细胞；后者广泛存在于分泌内固醇的细胞。
②形状：前者多呈扁囊状，排列较为整齐；后者多为分支管状，形成较为复杂的立体结构。
③表面附着物：前者主要是核糖体，后者无核糖体附着，但有其它多种酶。
④主要功能：前者进行分泌的蛋白和多种膜蛋白的加工；后者主要参与合成脂质，还有解
毒和储存Ca的功能。
3、细胞内蛋白质合成部位及其去向如何？
①细胞中的蛋白质都是在核糖体上合成的，并都是起始于细胞质基质中。有些蛋白质刚合成
不久便转移至内质网膜上，继续进行蛋白质合成；其它的多肽是在细胞质基质中“游离”核
糖体上合成的。
②在内质网上合成的蛋白质，经过修饰后，可能整合在内质网、高尔基体、溶酶体的膜上或
滞留在上述细胞器中，还有一部分经内质网、高尔基体、囊泡的转运，最后分泌的细胞外。
③在“游离”核糖体上合成的蛋白质，有些继续停留在细胞质中，作为一些酶类活形成细胞
骨架；有些则是整合到细胞膜上，形成质膜外周蛋白；还有一些蛋白质进入细胞核、线粒体、
叶绿体中行使功能。
4、糙面内质网上合成哪几类蛋白质？它们在内质网上合成的生物学意义又是什么？
1）蛋白质合成起始于细胞质基质中“游离”核糖体，转移到糙面内质网，多肽链一边延伸一边穿过内质网膜进入内质网，合成的蛋白质主要包括：①向细胞外分泌的蛋白质；②膜的整合蛋白；③构成内膜系统细胞器中的可溶性驻留蛋白。
2）生物学意义在于：蛋白质在内质网合成后，再由内质网和高尔基体中的一些酶进行修饰和加工，内质网为这些蛋白质准确有效地到达目的地提供了必要条件。
5、指导分泌性蛋白在糙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
成肽链在内质网上合成？
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。
6、结合高尔基体的结构特征，谈谈它是怎样行使其生理功能的？
1）结构特征：
一些排列较为整齐的扁平膜囊堆叠在一起，构成了高尔基复合体的主体结构。膜囊周围又
有大量的大小不等的囊泡结构。高尔基体是一种有极性的细胞器。在很多细胞中，高尔基
体靠近核的一面，囊泡弯曲呈凸面，称为形成面或顺面；面向细胞质膜的一面常呈凹面，称为成熟面或反面。从顺面到反面，囊泡膜的厚度逐渐增大。
2）功能：①将内质网合成的多种蛋白质进行加工、分类和包装，然后分门别类地运送到细
胞特定的部位或分泌到细胞外；②内质网上合成的脂质一部分也要通过高尔基体向细胞质
膜的溶酶体膜等部位运输，因此可以说，高尔基体是细胞内大分子运输的一个主要交通枢纽；③高尔基体还是细胞内糖类合成的工厂，在细胞生命活动中起多种重要的作用。
7、蛋白质的糖基化的基本类型、特征及生物学意义是什么？
1）基本类型：N -连接的糖基化；亠连接的糖基化
2）特征：N-连接与0-连接的寡糖比较
细胞生物学课后练习参考答案 作业一 ●一切活细胞都从一个共同的祖先细胞进化而来，证据是什么想像地球上生命进化的很早时期。可否假设那个原始的祖先细胞是所形成的第一个仅有的细胞 1、关于一个共同祖先的假说有许多方面的证据。对活细胞的分析显示出其基本组分有着令人惊异的相似程度，例如，各种细胞的许多新陈代谢途径是保守的，在一切活细胞中组成核酸与蛋白质的化合物是一样的。同样，在原核与真核细胞中发现的一些重要蛋白质有很相似的精细结构。最重要的过程仅被“发明”了一次，然后在进化中加以精细调整去配合特化细胞的特定需要。●人脑质量约1kg并约含1011个细胞。试计算一个脑细胞的平均大小(虽然我们知道它们的大小变化很大)，假定每个细胞完全充满着水(1cm3的水的质量为1g)。如果脑细胞是简单的正方体，那么这个平均大小的脑细胞每边长度为多少 2、一个典型脑细胞重10-8g (1000g/1011)。因为1g水体积为1 cm3，一个细胞的体积为10-14m3。开立方得每个细胞边长2.1 × 10-5m即21 μm。 ●假定有一个边长为100μm，近似立方体的细胞 (1)计算它的表面积/体积比； (2)假设一个细胞的表面积/体积比至少为3才能生存。那么将边长为100μm，总体积为1 000 000μm3的细胞能在分割成125个细胞后生存吗 3、(1) 如图1所示，该细胞的表面积(SA)为每一面的面积(长×宽)乘以细胞的面数，即SA=100 μm ×100 μm ×6 = 60 000 μm2。细胞的体积是长×宽×高，即(100 μm)3=1 000 000 μm3因而SA/体积的比率=SA/体积=60 000μm/ 1 000 000μm= 0. 06 μm-1。 (2) 分割后的细胞将不能存活。125个立方体细胞应有表面积300 000μm2, SA/体积的比率为0.3。如果要使总表面积/体积达到3，可以假设将立方体边长分割成n份，每个小方块的表面积为SA l，总面积为SA t则有： 分割后的小方块表面积为SA l = 6 × (100/n) 2(1) 总面积为SA t = 6 × (100/n) 2 × n3(2) 根据细胞存活要求SA t/V = 3 (3) 即： 6 × (100/n) 2 × n3 / 1003 = 3 (4) 由(4)可知n=50，即细胞若要存活必须将其分割成125000个小方块。 ●构成细胞最基本的要素是________、________ 和完整的代谢系统。 4、基因组，细胞质膜和完整的代谢系统 图1 边长为100μm的立方体与分割成125块后的立方体
第一章：绪论 1．细胞生物学的任务是什么？它的范围都包括哪些？ 1) 任务： 细胞生物学的任务是以细胞为着眼点，与其他学科的重要概念兼容并蓄，来阐明生物各级结构层次生命现象的本质。 2) 范围： (1) 细胞的细微结构； (2) 细胞分子水平上的结构； (3) 大分子结构变化与细胞生理活动的关系及分子解剖。 2. 细胞生物学在生命科学中所处的地位，以及它与其他学科的关系 1）地位：以细胞作为生命活动的基本单位，探索生命活动规律，核心问题是将遗传与发育在细胞水平上的结合。 2）关系：应用现代物理学与化学的技术成就和分子生物学的概念与方法，研究生命现象及其规律。 3. “一切生物学问题的答案最终要到细胞中去寻找”。 1) 细胞是一切生物体的最基本的结构和功能单位。 2) 所谓生命实质上即是细胞属性的体现。生物体的一切生命现象，如生长、发育、繁殖、遗传、分化、代谢和激应等都是细胞这个基本单位的活动体现。 3) 生物科学，如生理学、解剖学、遗传学、免疫学、胚胎学、组织学、发育生物学、分子生物学等，其研究的最终目的都是要从细胞水平上来阐明各自研究领域中生命现象的机理。 4) 现代生物学各个分支学科的交叉汇合是21世纪生命科学的发展趋势，也要求各个学科都要到细胞中去探索生命现象的奥秘。 5) 鉴于细胞在生命界中所具有的独特属性，生物科学各分支学科若要研究各种生命现象的机理，都必须以细胞这个生物体的基本结构和功能单位为研究目标，从细胞中研究各自研究领域中生命现象的机理。 4. 细胞生物学主要研究内容是什么？ 1）细胞核、染色体以及基因表达 2）生物膜与细胞器 3）细胞骨架体系 4）细胞增殖及其调控 5）细胞分化及其调控 6）细胞的衰老与凋亡 7）细胞起源与进化 8）细胞工程 5. 当前细胞生物学研究中的基本问题以及细胞基本生命活动研究的重大课题是什么？ 研究的三个根本性问题： 1）细胞内的基因是如何在时间与空间上有序表达的问题 2）基因表达的产物――结构蛋白与核酸、脂质、多糖及其复合物，如何逐级装配行使生命活动的基本结构体系及各种细胞器的问题 3）基因表达的产物――大量活性因子与信号分子，如何调节细胞最重要的生命活动的问题 生命活动研究的重大课题： 1）染色体DNA与蛋白质相互作用关系――非组蛋白对基因组的作用 2）细胞增殖、分化、凋亡（程序性死亡）的相互关系及其调控 3）细胞信号转导――细胞间信号传递；受体与信号跨膜转导；细胞内信号传递 4）细胞结构体系的装配 6．你认为是谁首先发现了细胞？ 1) 荷兰学者A.van Leeuwenhoek，而不是R.Hooke。
细胞生物学试题库及答案
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细胞生物学试题题库第五部分 简答题 1. 根据光镜与电镜的特点，观察下列结构采用那种显微镜最好？如果用光镜（暗视野、相差、免疫荧显微镜） 那种最有效？为什么？ 2. 细胞是生命活动的基本单位，而病毒是非细胞形态的生命体，如何理解二者之间的关系？ 3. 为什么说支原体是最小、最简单的细胞？ 4. 原核细胞与真核细胞差别是后者有细胞器，细胞器结构的出现有什么优点？（至少2点） 5. 简述动物细胞与植物细胞之间的主要区别。 6. 简述动物细胞、植物细胞、原生动物应付低渗膨胀的主要方式？ 7. 简述单克隆抗体的主要技术路线。 8. 简述钠钾泵的工作原理及其生物学意义。 9. 受体的主要类型。 10. 细胞的信号传递是高度复杂的可调控过程，请简述其基本特征。 11. 简述胞饮作用和吞噬作用的主要区别。 12. 细胞通过分泌化学信号进行通讯主要有哪几种方式？ 13. 简要说明G蛋白偶联受体介导的信号通路的主要特点。 14. 信号肽假说的主要内容。 15. 简述含信号肽的蛋白在细胞质合成后到内质网的主要过程。 16. 简述蛋白质糖基化修饰中N－连接与O－连接之间的主要区别。 17. 溶酶体膜有何特点与其自身相适应？ 18. 简述A.TP合成酶的作用机制。 19. 化学渗透假说的主要内容。 20. 内共生学说的主要内容。 21. 线粒体与叶绿体基本结构上的异同点。 22. 细胞周期中核被膜的崩解和装配过程。 23. 核孔复合体的结构模型。 24. 染色质的多级螺线管模型。 25. 染色体的放射环模型。 26. 细胞内以多聚核糖体的形式合成蛋白质，其生物学意义是什么？ 27. 肌肉收缩的机制。 28. 纤毛的运动机制。 29. 中心体周期。 30. 简述C.D.K1（MPF）激酶的活化过程。 31. 泛素化途径对周期蛋白的降解过程。 32. 人基因组大约能编码5万个基因，而淋巴细胞却能产生约107－109个不同抗体分子，为什么？ 33. 细胞学说的主要内容。 34. 溶酶体膜有何与其自身功能相适应的特点？ 35. 何为信号肽假说的？ 36. 核孔复合体的结构模型。 37. 胞饮作用和吞噬作用的区别。 38. 为什么说线粒体和叶绿体是半自主性细胞器？ 39. 简述核被膜的主要功能 40. 简述减数分裂的意义
课后思考题 1．请描述细胞的发现与“细胞学说”的主要内容 1604年荷兰眼镜商詹森发明了第一台显微镜 1665年英国物理学家虎克最早观察到细胞 1675年荷兰生物学家列文虎克发现活细胞 细胞学说：施来登和施旺 1、一切生物都是由细胞组成的 2、细胞是生物体形态结构和功能活动的基本单位 3、“细胞来源”：一切细胞只来源于原来的细胞，一切病理现象都基于细胞的损伤 2. 如何理解细胞生物学说在医学科学中的作用地位 细胞生物学是现代医学的重要基础理论。细胞生物学的研究有助于医学重大课题的解决，治病机理的阐明、诊断、治疗、预防都依赖于（分子）细胞生物学的发展 4.简述DNA的结构特点和功能 结构特点： （1）两条脱氧核苷酸组成双链，为右手螺旋。两条单链走向相反，一条由5'-3'，另一条由3'-5' （2）亲水的脱氧核糖——磷酸位于螺旋的外侧。 （3）双螺旋内侧碱基互补配对：A=T；C≡T；A+G=C+T（嘌呤数等于嘧啶数） （4）碱基平面垂直螺旋中心轴，每10对碱基螺旋一周，螺距 功能： （1）携带和传递遗传信息——遗传信息的载体； （2）表达：产生生物的遗传性状——作为模版转录RNA，从而控制蛋白质的合成 （3）突变：产生变异，引导进化
6.试比较DND和RNA的异同 相同点： （1）其基本单位都由一分子五碳糖，一分子磷酸和一分子碱基构成 （2）都含有磷酸二酯键 不同点： （1）两者基本单位的五碳糖不同，DNA的是脱氧核糖，RNA的是核糖 （2）DNA的碱基为腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶；RNA的碱基为腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶 （3）DNA为双链，RNA为单链 7.试描述蛋白质的各级结构特征 （1）蛋白质的一级结构：组成蛋白质的氨基酸种类、数目和排列顺序 （2）蛋白质的二级结构：局部或某一段肽链的空间结构，由氢键维持。有以下几种构象单元： 1.α－螺旋：右手螺旋，每一周有3.6个氨基酸，螺距0.54nm 2.β-折叠：锯齿状，不同肽链间由氢键维系 3.其余有β-转角、无规则卷曲、π螺旋等 （3）蛋白质的三级结构：在二级结构的基础上，整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置，主要依靠R基团（侧链）间的相互作用维持 （4）蛋白质的四级结构：两条或两条以上的多肽链所组成的蛋白质中各亚基的空间排列和相互接触的布局 8.简述膜脂和膜蛋白的类型以及各自的特点 膜脂： （1）磷脂：是细胞膜中最重要的脂类，通常大于膜脂总量的50%，磷脂酰碱基+甘油基团（鞘氨醇）+脂肪酸，前二者为极性头部（亲水），后者为非极性尾部（疏水） A 甘油磷脂：以甘油为骨架的磷脂类，因丙三醇柔性好，故甘油磷脂分子较柔软; B 鞘磷脂：以鞘氨醇为骨架的磷脂类。鞘氨醇分子刚性强，故鞘磷脂分子较硬（2）.胆固醇，有极性头部（羟基）、非极性的固醇环和烃链。散布于磷脂分子间，其功能是增加膜的稳定性，调节膜的流动性 （3）.糖脂：寡糖+鞘氨醇+脂肪酸 由糖基和脂类组成，占膜脂总量的5%以下。在神经细胞膜上糖脂含量较高，约占5-10%，糖脂也是两性分子。其结构与SM相似，只是由一个或多个糖残基代替了磷脂酰胆碱而与鞘氨醇的羟基结合 膜蛋白： 1.内在蛋白（整合蛋白）：占膜蛋白的70-80%，是膜功能的主要承担者（运输蛋白、酶、受体等）。不同程度地镶嵌在类脂双分子层中，有的为跨膜蛋白。以疏水键和共价键镶嵌在膜内，与膜结合紧密
第四章：细胞膜与细胞表面 1、生物膜的基本结构特征是什么？这些特征与它的生理功能有什么联系？ 以极性尾部相对，极性头部朝向水相的磷脂双分子层是组成生物膜的基本结构成分，蛋白分子以不同的方式镶嵌在脂双分子层中或结合在其表面。生物膜具有两个显著的特征，即膜的不对称性和膜的流动性：1）、生物膜结构的不对称性保证了膜功能的方向性，使膜两侧具有不同的功能，有的功能只发生在膜外侧，有的则在膜内侧，这是生物膜发生作用所必不可少的。如调节细胞内外Na+、K+的Na+—K+ATP酶，其运转时所需的ATP是细胞内产生的，该酶的ATP结合点正是处于膜的内侧面；许多激素受体等接受细胞外信号的则处于细胞外侧。2）、膜的流动性与物质运输、能量转换、细胞识别、药物对细胞的作用密切相关。可以说，一切膜的基本活动均在生物膜的流动状态下进行。 2、何为内在膜蛋白？它以什么方式与膜脂相结合？ 内在膜蛋白又称整合膜蛋白，这类蛋白部分或全部插入脂双层中，多数为横跨整个膜的跨膜蛋白。它与膜结合的主要方式有：1)、膜蛋白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，如精氨酸、赖氨酸等与磷脂分子带负电的极性头形成离子键，或带负电的氨基酸残基通过Ca+、Mg+等阳离子与带负电的磷脂极性头相互作用。3）、某些膜蛋白通过自身在细胞质基质一侧的半胱氨酸残基上共价结合的脂肪酸分子，插到膜双层之间，进一步加强膜蛋白与脂双层的结合力，还有少数蛋白与糖脂共价结合。 3、从生物膜结构模型的演化，谈谈人们对生物膜的认识过程。 生物膜结构模型的演化是人类认识细胞膜的一个循序渐进的过程，是随着实验技术和方法的改进而不断完善的：1）、1925年:质膜是由双层脂分子构成的；2)、1935年：提出“蛋白质—脂质—蛋白质”的三明治式的质膜结构模型，这一模型影响达20年之久；3）、1959年提出单位膜模型，并大胆推测所有的生物膜都是由“蛋白质—脂质—蛋白质”的单位膜构成；4）、1972年桑格和尼克森提出了生物膜的流动镶嵌模型，强调：①膜的流动性，膜蛋白和膜脂均可侧向运动；②膜蛋白分布的不对称性，有的镶嵌在膜表面，有的嵌入或横跨脂双层分子。5）、“液态晶模型”和“板块镶嵌模型”等的提出，可看作是对流动镶嵌模型的补充。6）、1988年“脂筏模型”。从生物膜结构模型的演化过程可知，人们对事物的认识是在实践中不断深入、逐渐完善的过程。 4、红细胞膜骨架的基本结构与功能是什么？ 膜骨架是细胞质膜与膜内的细胞骨架纤维形成的复合结构。红细胞膜骨架蛋白主要包括：血影蛋白或称红膜肽，锚蛋白，带4、1蛋白和肌动蛋白。血影蛋白和肌动蛋白在维持膜的形状和固定其它膜蛋白的位置方面起重要作用。功能：参与维持细胞的形态，并协助细胞质膜完成多种的生理功能。 第五章、物质的跨膜运输 1、比较载体蛋白与通道蛋白的特点。 1）、膜转运蛋白可以分为两类：载体蛋白和通道蛋白（又称离子通道）。它们以不同的方式辨别溶质。2）、载体蛋白是几乎所有类型的生物膜上普遍存在的多次跨膜的蛋白质分子。每种载体蛋白能与特定的溶质分子结合，通过一系列构象改变介导溶质分子的跨膜转运。具有高度选择性；具有类似于酶与底物作用的饱和动力学特征；对PH有依赖性。3）、离子通道有3个显著特征：①极高的转运速率②没有饱和值③非连续性开放而是门控的。离子通
细胞生物学复习提纲 名词解释 1.微管:在真核细胞质中，由微管蛋白构成的，可形成纺锤体、中心体及细胞特化结构鞭毛和纤毛的结构。 2.微丝:在真核细胞的细胞质中，由肌动蛋白和肌球蛋白构成的，可在细胞形态的支持及细胞肌性收缩啡肌性运动等方面起重要作用的结构。 3.光合磷酸化:由光照引起的电子传递与磷酸化作用相偶联而生成ATP的过程。 4.氧化磷酸化:电子从NADH或FADH2经呼吸链传递给氧形成水时，同时伴有ADP磷酸化形成ATP,这一过程称为氧化磷酸化。 5.ATP合成酶: ATP 合成酶广泛存在于线粒体、叶绿体、异养菌和光合细菌中，是生物体能量转换的核心酶。该酶分别位于线粒体内膜、类囊体膜或质膜上，参与氧化磷酸化和光合磷酸化，在跨膜质子动力势的推动下催化合成ATP。 6.载体蛋白:是一类膜内在蛋白，几乎所有类型的生物膜上存在的多次跨膜的蛋白质分子。通过与特定溶质分子的结合，引起一系列构想改变以介导溶质分子的跨膜转运。 7.通道蛋白:由几个蛋白亚基在膜上形成的孔道，能使适宜大小的分子及带电荷的溶质通过简单的自由扩散运动从膜的一侧到另一侧。 8.被动运输:指溶质顺着电化学梯度或浓度梯度，在膜转运蛋白协助下的跨膜转运方式，又叫协助扩散。 9.主动运输:物质逆浓度梯度或电化学梯度，由低浓度向高浓度-侧进行跨膜转运的方式，需要细胞提供能量，需要载体蛋白的参与。 10.胞吞作用:细胞通过质膜内陷形成囊泡，将胞外的生物大分子、颗粒性物质或液体等摄取到细胞内，以维持细胞正常的代谢活动。 11.胞吐作用:细胞内合成的生物分子和代谢物以分泌泡的形式与质膜融合而将内含物分泌到细胞表面或细胞外的过程。 12.P-型离子泵:运输时需要磷酸化，具有两个独立的α催化亚基，.具有ATP结合位点，绝大多数还有β调节亚基 13.V-型离子泵:位于小泡的膜上，运输时需ATP供能，但不需要磷酸化，利用ATP水解供能， 14.COPII包被膜泡:介导细胞内顺向运输，负责从内质网到高尔基体的物质运输 15.COPI包被膜泡:介导细胞内膜泡逆向运输，负责从顺面高尔基体网状区到内质网膜泡转运。 16.脂锚定膜蛋白：位于脂双层表面,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。与脂肪酸锚定的膜蛋白多分布在质膜内侧，与糖脂结合的多分布在质膜外侧 17.初级溶酶体：游离在细胞中的尚未执行其消化功能的溶酶体，仅含有水解酶类，但无作用底物，外面只有一层单位酶，其中的酶处于非活性状态 18.次级溶酶体：初级溶酶体与细胞内自噬体或异噬体融合形成的进行消化作用的膜包被复合物 19.中间丝：存在于真核细胞质中的，由蛋白质构成的，其直径介于微管和微丝之间，在支持细胞形态、参与物质运输等方面起重要作用的纤维状结构。
《细胞生物学》题库参考答案 第四章细胞膜与细胞表面 一、名词解释 1. 脂质体——脂质体是根据磷脂分子可在水相中形成稳定的脂双层膜的趋势而制备的人工膜，脂质体中可以裹入不同的药物或酶等具有特殊功能的生物大分子。 2. 流体镶嵌模型——主要强调：1.膜的流动性，膜脂和膜蛋白均可侧向运动2.膜蛋白分布的不对称性 3. 细胞膜——又称质膜，是指围绕在细胞最外层，由脂质和蛋白质组成的生物膜。 4. 去垢剂——是一端亲水一端疏水的两性小分子，是分离与研究膜蛋白的常用试剂。 5. 膜内在蛋白——又称整合蛋白，多数为跨膜蛋白，与膜紧密结合。 6. 细胞外被——又称糖萼，曾用来指细胞膜外表面覆盖的一层粘多糖基质，实际上细胞外被中的糖与细胞膜的蛋白分子或脂质分子是共价结合的,形成糖蛋白和糖脂，所以，细胞外被应是细胞膜的正常结构组分，它不仅对膜蛋白起保护作用，而且在细胞识别中起重要作用。 7. 细胞外基质——是指分布于细胞外空间,由细胞分泌的蛋白和多糖所构成的网络结构。细胞外基质将细胞粘连在一起构成组织，同时，提供一个细胞外网架，在组织中或组织之间起支持作用。 8. 透明质酸——是一种重要的糖胺聚糖，是增殖细胞和迁移细胞胞外基质的主要成分，尤其在胚胎组织中。 9. 细胞连接——是多细胞有机体中相邻细胞之间通过细胞质膜相互联系，协同作用的重要组织方式。 10. 细胞粘着——在细胞识别的基础上，同类细胞发生聚集，形成细胞团或组织的过程。 11. 整联蛋白家族——细胞膜上能够识别并结合各种能够含RGD三肽顺序的受体称整联蛋白家族。 12. 连接子——构成间隙连接的基本单位。 13. 免疫球蛋白超家族的CAM——分子结构中具有与免疫球蛋白类似的结构域的CAM超家族。 二、选择题 1.D 2.A 3.B 4.D 5.A 6.C 7.A 8.C 9.C 10. B 11.C 12.C 13.B 14.D 15.A 16.B 17.B 18.D 19.C 20.D 21.B 22.C 三、判断题 1.× 2.× 3.√ 4.× 5.√ 6.× 7.√ 8.× 9.√ 四、填空题 1. 流动性、不对称性 2.α螺旋 3.运输、识别、酶活性、细胞连接、信号转导 4.去垢剂 5. 糖脂 6. 脂肪酸长度、脂肪酸饱和度、温度、胆固醇含量 7. 胶原、30% 8. 水不溶性 9. 原胶原10. 氨基己糖、糖醛酸11. 透明质酸、4-硫酸软骨素、硫酸皮肤素、硫酸乙酰肝素12. 层粘连蛋白13. 整联蛋白14. 1/4、平行15. 封闭连接、锚定连接、通讯连接；锚定16. 高等植物17. 可兴奋细胞18. 间隙连接、胞间连丝、化学突触19. 封闭蛋白(occludin)、claudins 20. 连接子21. RGD；Arg、Gly、Asp 五、问答题 1. ㈠荧光抗体免疫标记实验是分别用抗鼠细胞膜蛋白的荧光抗体和抗人细胞膜蛋白的荧光抗体标记小鼠和人的细胞表面，使这两种细胞融合，观察不同颜色的荧光在融合细胞表面的
一、细胞内膜泡运输的概况、类型及其主要功能 膜泡运输是蛋白质分选的一种特有的方式，普遍存在于真核细胞中。在转运过程中不仅涉及蛋白质本身的修饰、加工和组装，还涉及多种不同的膜泡靶向运输及其复杂的调控过程。主要分为一下三种类型： COPⅠ包被小泡：负责回收、转运内质网逃逸蛋白返回内质网。 COPⅡ衣被小泡：介导内质网到高尔基体的物质运输。 网格蛋白衣被小泡：介导质膜→胞内体、高尔基体→胞内体、高尔基体→溶酶体、植物液泡的物质运输 二、试述物质跨膜的种类及其特点 主要有三种途径： （一）被动运输： 指通过简单扩散或协助扩散实现物质由高浓度向低浓度方向的跨膜转运。动力来自物质的浓度梯度，不需要细胞提供代谢能量。 1、简单扩散：也叫自由扩散（free diffusion）。特点：①沿浓度梯度（或电化学梯度）扩散； ②不需要提供能量；③没有膜蛋白的协助。 2、促进扩散：特点：①比自由扩散转运速率高；②运输速率同物质浓度成非线性关系； ③特异性；④饱和性。 （二）主动运输: 是由载体蛋白所介导的物质逆浓度梯度或电化学梯度由浓度低的一侧向高的一侧进行跨膜转运的方式。 主动运输的特点是：①逆浓度梯度（逆化学梯度）运输；②需要能量；③都有载体蛋白。（三）吞排作用 真核细胞通过胞吞作用和胞吐作用完成大分子与颗粒性物质的跨膜运输。 三、试述Na+—K+泵的工作原理 Na+—K+ATP酶通过磷酸化和去磷酸化过程发生构象的变化，导致与Na+、K+的亲和力发生变化。在膜内侧Na+与酶结合，激活ATP酶活性，使ATP分解，酶被磷酸化，构象发生变化，于是与Na+结合的部位转向膜外侧；这种磷酸化的酶对Na+的亲和力低，对K+的亲和力高，因而在膜外侧释放Na+、而与K+结合。K+与磷酸化酶结合后促使酶去磷酸化，酶的构象恢复原状，于是与K+结合的部位转向膜内侧，K+与酶的亲和力降低，使K+在膜内被释放，而又与Na+结合。总的结果是每一循环消耗一个ATP；转运出3个Na+，转进2个K+。 四、试述胞间通信的主要类型 1）、细胞间隙连接 细胞间隙连接：是一种细胞间的直接通讯方式。两个相邻的细胞以连接子相联系。连接子中央为直径1.5nm的亲水性孔道。 2）、膜表面分子接触通讯 是指细胞通过其表面信号分子（受体）与另一细胞表面的信号分子（配体）选择性地相互作用，最终产生细胞应答的过程，即细胞识别。 3）、化学通讯 细胞分泌一些化学物质（如激素）至细胞外，作为信号分子作用于靶细胞，调节其功能，这种通讯方式称为化学通讯。根据化学信号分子可以作用的距离范围，可分为以下3类：内分泌、旁分泌、自分泌
细胞生物学复习资料 第一章绪论 一、细胞生物学定义及其主要研究内容（名词解释） 细胞生物学是研究细胞基本生命活动规律的科学，它是在不同层次（显微、亚显微 / 超微与分子水平）上以研究细胞结构与功能、细胞增殖、分化、衰老与凋亡、细胞信号传递、真核细胞基因表达与调控、细胞起源与进化等为主要内容。核心问题是将遗传与发育在细胞水平上结合起来。 二、细胞生物学的发展史（代表人物及其发现） 1、细胞的发现。胡克利用自制显微镜发现了细胞。 2、细胞学说的建立及其意义。施莱登和施旺共同提出细胞学说 3、细胞学的经典时期 4、实验细胞学时期。摩尔根建立基因学说。 5、细胞生物学学科的形成与发展 第二章 一、细胞是生命活动的基本单位 （一）一切有机体都由细胞构成（除病毒是非细胞形态生命体外），细胞是构成有机体的基本单位（二）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。细胞生命活动以物质代谢为基础；以能量代谢（ATP）为动力；以信息调控为机制。 （三）细胞是有机体生长与发育的基础 （四）细胞是遗传的基本单位，细胞具有遗传的全能性 （五）没有细胞就没有完整的生命（病毒也适合）。结构破坏的细胞不能生存；单独的细胞器不能长期培养。 二、细胞的基本共性 1、所有的细胞都有相似的化学组成 2）所有细胞表面均有细胞膜（磷脂双分子层 + 镶嵌蛋白质） 3）均含有 DNA 与 RNA 作为遗传信息复制与转录的载体 4）均含有核糖体（合成蛋白质） 5）所有细胞的增殖都以一分为二的方式进行分裂 三、原核细胞的基本特征 1、遗传的信息量小，一个环状 DNA 构成； 2、细胞内没有分化为以膜为基础的具有专门结构与功能的细胞器和细胞核膜。 原核生物的代表： 支原体、衣原体、立克次氏体、细菌、放线菌、蓝藻等
微体(microbody) 细胞连接(intercellular junctions) 基粒类囊体(granum thylakold) 胞质杂种(Cybrid) 密码子(Codon) 放射自显影(Autoradiography) 核型分析（Karyotype Analysis）交叉（Chiasma）中心法则(Central dogma) 扫描隧道显微镜（scanning tunneling microscope）糖萼（glycocalyx）核层（nuclear lamina）受体介导内吞（receptr-mediated endocytosis）检查点（checkpionts）信号对答（crosstalking）P53基因（P53gene）细胞编程性死亡（或凋亡）（programmed cell death or apoptosis）差别基因表达（differential gene expression） 39.原位杂交（hybridization in situ） 40.激光扫描共焦显微镜（Laser scanning confocal microscope） 41.细胞质基质（Cytoplasmic matrix or Cytomatrix） 42.促成熟因子（maturation promoting factor,MPF） 43.转化细胞（transformed cell） 44.类囊体（thylakoid） 45.光合磷酸化（photophosphorylation） 46.核孔复合体（nuclear pore complex） 47.端粒（telomere） 48.酵母人工染色体（yeast artificial chromosome,YAC） 隐蔽mRNA （Masked mRNA） 52.血影（Ghost） 53.通道蛋白（Porin） 54.信号识别颗粒 I 超敏感位点 56.兼性异染色质（Facultative heterochromation） 57.全能性（Totipotency） 58.剪接（Splicing） 59.胞质溶胶（cytosol） 60.缩时显微电影技术（time lapse microcinematography） 61.内膜系统（internal membrane system） 62.核纤层（nuclear lamina） 63.微粒体（microsome） 64.管家基因（house keeping gene） 65.纤维冠（fibrous corona） 66.端粒和端粒酶（telomere and telomerase） 67.半自主细胞器（semiautonomous organelle） 68.受体（receptor） 69.细胞培养（cell culture） 70.信号传导（signal transduction） 71.细胞学说（cell theory） 72.应力纤维（stress fiber） 73.磷脂转换蛋白（phospholipid exchange proteins） 细胞 75.嵌合体（chimera） 76.交叉（chiasma） 界限（Hayflick limitation） 1 Acrosome / 顶体 2 Active transport / 主动运输 3 Alternative splicing / 交替剪接 4 Annulate lamellae / 环状片层 5 Antioncogenes / 抑癌基因 6 Apoptosis / 细胞凋亡 7 Autophagic lysosome / 自噬溶酶体
细胞生物学课后答案 【篇一：细胞生物学课后答案】 txt>1、如何理解“细胞是生命活动的基本单位”这一概念？ 1）一切有机体都有细胞构成，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 5）没有细胞就没有完整的生命 6）细胞是多层次非线性的复杂结构体系 7）细胞是物质（结构）、能量与信息过程精巧结合的综合体 8）细胞是高度有序的，具有自装配与自组织能力的体系 2、为什么说支原体可能是最小最简单的细胞存在形式？ 1）支原体能在培养基上生长 2）具有典型的细胞膜 3）一个环状双螺旋dna是遗传信息量的载体 4）mrna与核糖体结合为多聚核糖体，指导合成蛋白质 5）以一分为二的方式分裂繁殖 6）体积仅有细菌的十分之一，能寄生在细胞内繁殖 3、怎样理解“病毒是非细胞邢台的生命体”？试比较病毒与细胞的区别并讨论其相互的关系。 病毒是由一个核酸分子（dna或rna）芯和蛋白质外壳构成的，是 非细胞形态的 生命体，是最小、最简单的有机体。仅由一个有感染性的rna构成 的病毒，称为类病毒；仅由感染性的蛋白质构成的病毒称为朊病毒。病毒具备了复制与遗传生命活动的最基本的特征，但不具备细胞的 形态结构，是不完全的生命体；病毒的主要生命活动必须在细胞内 才能表现，在宿主细胞内复制增殖；病毒自身没有独立的代谢与能 量转化系统，必须利用宿主细胞结构、原料、能量与酶系统进行增殖，是彻底的寄生物。因此病毒不是细胞，只是具有部分生命特征 的感染物。 病毒与细胞的区别： （1）病毒很小，结构极其简单； （2）遗传载体的多样性 （3）彻底的寄生性
第一章绪论一．细胞生物学研究的内容和现状 1．细胞生物学是现代生命科学的重要基础学科 细胞生物学是研究细胞基本生命活动规律的科学，它是在不同层次（显微、亚显微与分子水平）上以研究细胞结构与功能、细胞增殖、分化、衰老与凋亡、细胞信号传递、真核细胞基因表达与调控、细胞起源与进化等为主要内容。 核心问题是将遗传与发育在细胞水平上结合起来。细胞生物学的主要研究内容 一般可分为细胞结构功能与细胞重要生命活动两大基本部分：大致归纳为下面几个领域：1）细胞核、染色体以及基因表达的研究2）生物膜与细胞器的研究3）细胞骨架体系的研究4）细胞增殖及其调控5）细胞分化及其调控6）细胞的衰老与凋亡7）细胞的起源与进化8）细胞工程当前细胞生物学研究的总趋势与重点领域 1）细胞生物学与分子生物学(包括分子遗传学与生物化学)相互渗透与交融是总的发展趋势2）当前研究的重点领域： I：染色体DNA与蛋白质相互作用关系——主要是非组蛋白对基因组的作用 II：细胞增殖、分化、凋亡的相互关系及其调控 III：细胞信号转导的研究 IV：细胞结构体系的组装二．细胞学与细胞生物学发展简史 1．细胞的发现 2．细胞学说的建立其意义 1838～1839年，德国植物学家施莱登和动物学家施旺提出了“细胞学说”。 3．细胞学的经典时期 4．实验细胞学时期 5．细胞生物学学科的形成与发展 第二章细胞基本知识概要细胞的基本概念 1．细胞是生命活动的基本单位。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 2．细胞概念的一些新思考细胞是多层次非线性的复杂结构体系：细胞具有高度复杂性和组织性
第一章绪论 六、论述题 1、什么叫细胞生物学？试论述细胞生物学研究的主要容。 答:细胞生物学是研究细胞基本生命活动规律的科学,它是在三个水平(显微、亚显微与分子水平)上，以研究细胞的结构与功能、细胞增殖、细胞分化、细胞衰老与凋亡、细胞信号传递、真核细胞基因表达与调控、细胞起源与进化等为主要容的一门科学。 细胞生物学的主要研究容主要包括两个大方面：细胞结构与功能、细胞重要生命活动。涵盖九个方面的容：⑴细胞核、染色体以及基因表达的研究；⑵生物膜与细胞器的研究；⑶细胞骨架体系的研究；⑷细胞增殖及其调控；⑸细胞分化及其调控；⑹细胞的衰老与凋亡；⑺细胞的起源与进化；⑻细胞工程；⑼细胞信号转导。 第二章细胞的统一性与多样性 一、名词解释 1、细胞；由膜转围成的、能进行独立繁殖的最小原生质团，是生物体电基本的开矿结构和生理功能单位。其基本结构包括：细胞膜、细胞质、细胞核（拟核）。 2、原核细胞；没有由膜围成的明确的细胞核、体积小、结构简单、进化地位原始的细胞。 8、原核细胞和真核细胞核糖体的沉降系数分别为70S和 80S 。 9、细菌细胞表面主要是指细胞壁和细胞膜及其特化结构间体，荚膜和 鞭毛等。 10、真核细胞亚显微水平的三大基本结构体系是生物膜结构系统、遗传信息表达系统，和细胞骨架系统。 三、选择题 1、大肠杆菌的核糖体的沉降系数为（ B ） A、80S B、70S C、 60S D、50S 3、在病毒与细胞起源的关系上，下面的（ C ）观战越来越有说服力。 A、生物大分子→病毒→细胞 B、生物大分子→细胞和病毒 C、生物大分子→细胞→病毒 D、都不对 8、原核细胞的呼吸酶定位在（ B ）。 A、细胞质中 B、质膜上 C、线粒体膜上 D、类核区 7、细菌核糖体的沉降系数为70S，由50S大亚基和30S小亚基组成。（√） 五、简答题 1、为什么说支原体是目前发现的最小、最简单的能独立生活的细胞生物？ 答：支原体的的结构和机能极为简单：细胞膜、遗传信息载体DNA与RNA、进行蛋白质合成的一定数量的核糖体以及催化主要酶促反应所需要的酶。这些结构及其功能活动所需空间
1．简述细胞生物学的基本概念，以及细胞生物学发展的主要阶段。 以细胞为研究对象，经历了从显微水平到亚显微和分子水平的发展过程,研究细胞结构与功能从而探索细胞生长发育繁殖遗传变异代谢衰老及进化等各种生命现象的规律的科学;主要阶段:①细胞的发现与细胞学说的创立②光学显微镜下的细胞学研究③实验细胞学研究 ④亚显微结构与分子水平的细胞生物学. 2.简述细胞学说的主要内容。 施莱登和施旺提出一切生物，从单细胞生物到高等动物和植物均有细胞组成，细胞是生物形态结构和功能活动的基本单位.魏尔肖后来对细胞学说作了补充，强调细胞只能来自原来的细胞。 3.简述原核细胞的结构特点。 1）. 结构简单 DNA为裸露的环状分子，无膜包裹，形成拟核。 细胞质中无膜性细胞器，含有核糖体. 2）. 体积小直径约为1到数个微米。 4.简述真核细胞和原核细胞的区别。 5.简述DNA的双螺旋结构模型. ① DNA分子由两条相互平行而方向相反的多核苷酸链组成。②两条链围绕着同一个中心轴 以右手方向盘绕成双螺旋结构。③螺旋的主链由位于外侧的间隔相连的脱氧核糖和磷酸组
成，内侧为碱基构成。④两条多核苷酸链之间依据碱基互补原则相连螺旋内每一对碱基均位于同一平面上并且垂直于螺旋纵轴,相邻碱基对之间距离为0。34nm，双螺旋螺距为3。4nm。 6.蛋白质的结构特点。 以独特的三维构象形式存在，蛋白质三维构象的形成主要由其氨基酸的顺序决定，是氨基酸组分间相互作用的结果。一级结构是指蛋白质分子氨基酸的排列顺序，氨基酸排列顺序的差异使蛋白质折叠成不同的高级结构。二级结构是由主链内氨基酸残基之间氢键形成，有两种主要的折叠方式a-螺旋和β—片层。在二级结构的基础上进一步折叠形成三级结构，不同侧键间互相作用方式有氢键，离子键和疏水键，具有三级结构既表现出了生物活性。三级结构的多肽链亚单位通过氢键等非共价键可形成更复杂的四级结构。 7.生物膜的主要化学组成成分是什么？ 膜脂(磷脂，胆固醇，糖脂），膜蛋白，膜糖 8.什么是双亲性分子(兼性分子）？举例说明。 既含有亲水头部又含有疏水的尾部的分子，如磷脂一端为亲水的磷酸基团，另一端为疏水的脂肪链尾. 9.膜蛋白的三种类型。 膜内在蛋白（整合蛋白），膜外在蛋白，脂锚定蛋白 10.细胞膜的主要特性是什么?膜脂和膜蛋白的运动方式分别有哪些? 细胞膜的主要特性：膜的不对称性和流动性；膜脂翻转运动，旋转运动，侧向扩散,弯曲运动，伸缩和振荡运动。膜蛋白旋转运动和侧向扩散. 11.影响膜脂流动的主要因素有哪些？ ①脂肪酸链的饱和程度，不饱和脂肪酸越多，相变温度越低其流动性也越大。 ②脂肪酸链的长短，脂肪酸链短的相变温度低,流动性大。 ③胆固醇的双重调节，当温度在相变温度以上时限制膜的流动性起稳定质膜的作用,在相变 温度以下时防止脂肪酸链相互凝聚,干扰晶态形成。 ④卵磷脂与鞘磷脂的比例，比值越大流动性越大. ⑤膜蛋白的影响，嵌入膜蛋白越多,膜脂流动性越小 ⑥膜脂的极性基团、环境温度、pH值、离子强度及金属离子等均可对膜脂的流动性产生一 定的影响。 12.简述生物膜流动镶嵌模型的主要内容及其优缺点。 膜中脂双层构成膜的连贯主体，他们具有晶体分子排列的有序性，又有液体的流动性，膜中蛋白质以不同的方式与脂双层结合.优点，强调了膜的流动性和不对称性.缺点，但不能说明具有流动性性的质膜在变化过程中怎样保持完整性和稳定性，忽视了膜的各部分流动性的不均匀性。 13.小分子物质的跨膜运输方式有哪几种？ 被动运输：简单扩散，易化扩散，离子通道扩散.主动运输：ATP直接供能，ATP间接供能。 14.简述被动运输与主动运输的区别。 被动运输不消耗细胞能量，顺浓度梯度或电化学梯度。主动运输逆电化学梯度运输，需要消耗能量，都有载体蛋白介导。 15.大分子和颗粒物质的跨膜运输方式有哪几种？ 胞吞作用（吞噬作用，胞饮作用,受体介导的胞吞作用）。胞吐作用（连续性分泌作用，受调性分泌作用） 16.简述小肠上皮细胞吸收葡萄糖的过程. 小肠上皮细胞顶端质膜中的Na+/葡萄糖协同运输蛋白，运输2个Na+的同时转运1个葡萄糖分子,使胞质内产生高葡萄糖浓度；质膜基底面和侧面的葡萄糖易化扩散运输蛋白,转运葡萄糖离开细胞，形成葡萄糖的定向转运.Na+—K+泵将回流到细胞质中的Na+转运出细胞，维持Na+穿膜浓度梯度。
细胞生物学 第一章绪论 1. 细胞生物学的任务是什么？它的范围都包括哪些？ （一）任务：细胞生物学的任务是以细胞为着眼点，与其他学科的重要概念兼容并蓄，来各级结构 层次生命现象的本质。 （二）范围： 阐明生物 （1 ）细胞的细微结构； （2 ）细胞分子水平上的结构；（3）大分子结构变化与细胞生理活动的关系及分子解剖。 2. 细胞生物学在生命科学中所处的地位，以及它与其他学科的关系。 （1 ）地位：以细胞作为生命活动的基本单位，探索生命活动规律，核心问题是将遗传与发胞水平 上的结合。 （2 ）关系：应用现代物理学与化学的技术成就和分子生物学的概念与方法，研究生命现象律。 育在细 及其规3. 如何理解E.B.Wilson 所说的“一切生物学问题的答案最终要到细胞中去寻找” 。（1 ）细胞是一切 生物体的最基本的结构和功能单位。 （2）所谓生命实质上即是细胞属性的体现。生物体的一切生命现象，如生长、发育、繁殖、分化、 代谢和激应等都是细胞这个基本单位的活动体现。 （3 ）生物科学，如生理学、解剖学、遗传学、免疫学、胚胎学、组织学、发育生物学、分等，其研究的最终目的都是要从细胞水平上来阐明各自研究领域中生命现象的机理。 遗传、子生物学 4）现代生物学各个分支学科的交叉汇合是21 世纪生命科学的发展趋势，也要求各个学科 都要到细胞中去探索生命现象的奥秘。 （5）鉴于细胞在生命界中所具有的独特属性，生物科学各分支学科若要研究各种生命现象的机理，都必须以细胞这个生物体的基本结构和功能单位为研究目标，从细胞中研究各自研究领域中生命现象的机理。4. 细胞生物学主要研究内容是什么？ （1 ）细胞核、染色体以及基因表达； （2）生物膜与细胞器； （3）细胞骨架体系； （4 ）细胞增殖及其调控； （5）细胞分化及其调控； （6）细胞的衰老与凋亡； （7）细胞起源与进化； （8）细胞工程。 5. 当前细胞生物学研究中的基本问题以及细胞基本生命活动研究的重大课题是什么？研究的三个根本性问题：
细胞生物学教案 . 第一章绪论 教学目的 1 掌握本学科的研究对象及内容； 2 了解本学科的来龙去脉（发展史及发展前景）； 3 掌握与本学科有关的重大事件和名词。 教学重点本学科的研究对象及内容 第一节细胞生物学研究内容与现状 一、细胞生物学是现代生命科学的重要基础学科 1.细胞学（Cytology）：是研究细胞的结构、功能和生活史的科学 2.细胞生物学（Cell Biology）：运用近代物理学和化学的技术成就以及分子生物学的概念与方法，从显微水平、亚显微水平和分子水平三个层次上，研究细胞的结构、功能及各种生命活动规律。 二、细胞生物学的主要研究内容 1. 细胞核、染色体及基因表达基因表达与调控是目前细胞生物学、遗传学和发育生物学在细胞和分子水平相结合的最活跃领域。 2.生物膜与细胞器的研究膜及细胞器的结构与功能问题（“膜学”）。 3. 细胞骨架体系的研究胞质骨架、核骨架的装配调节问题和对细胞行使多种功能的重要.性。 4. 细胞增殖及调控控制生物生长和发育的机理是研究癌变发生和逆转的重要途径（“再教育细胞”）。 5. 细胞分化及调控一个受精卵如何发育为完整个体的问题。（细胞全能性） 6 .细胞衰老、凋亡及寿命问题。 7. 细胞的起源与进化。 8. 细胞工程改造利用细胞的技术。生物技术是信息社会的四大技术之一，而细胞工程又是生物技术的一大领域。目前已利用该技术取得了重大成就（培育新品种，单克隆抗体等），所谓21世纪是生物学时代，将主要体现在细胞工程方面。 三、当前细胞生物学研究的总趋势与重点领域 1. 染色体DNA与蛋白质相互作用关系； 2. 细胞增殖、分化、凋亡的相互关系及其调控； 3 .细胞信号转导的研究； 4 .细胞结构体系的装配。 第二节细胞生物学发展简史 一细胞生物学研究简史1.细胞学创立时期 19世纪以及更前的时期（1665—1875），是以形态描述为主的生物科学时期； 2. 细胞学经典时期20世纪前半世纪（1875—1900），主要是实验细胞学时期； 3. 实验细胞学时期（1900—1953）； 4. 分子细胞学时期（1953至今）。
第一章细胞生物学概述 一、填空 1.细胞生物学对细胞的研究包括3个层次，分别是：显微水平（细胞整体水平）、 亚微水平、分子水平。 2. (J.) Janssen 发明了第一台复式显微镜，(R.) Hooke 发现了细胞， (M.J.)Schleiden 和(T.)Schwann 创立了细胞学说。 3.支原体是迄今发现的最小、最简单的细胞；病毒是迄今发现的最小、最简 单的生命体。 第五章细胞膜的分子结构和特性 一、名词解释： 单位膜：在电镜下，生物膜显示为“两暗一明”的结构，内外两层电子密度高，中间层电子密度低，该三层共同构成一个单位，称为单位膜。 二、判断题 1.真核细胞的结构分为膜相结构和非膜相结构。T 2.膜结构将某一功能有关的酶系统集中于一定区域中，使其发挥作用的现象称为细胞 内膜相结构的区域化作用。T 3.跨膜蛋白的多肽链只横穿膜一次。 F 4.目前为大多数学者所接受的生物膜模型是单位膜模型。F 5.生物膜的两个显著特性是不对称性和流动性。 T 6.在生物膜中，膜蛋白、膜脂及糖均呈不对称性。T 7.膜结构的不对称性保证了膜两侧在功能上具有方向性。T 三、单选题 1.生物膜的主要化学成分是：C A.糖蛋白 B.糖脂 C.蛋白质和类脂 D.酶 E.脂肪 2.为什么细胞内有许多膜构成的部分：B A.有助于细胞分裂 B.防止细胞质中的生化反应相互干涉 C.促进细胞质特化 D.增加细胞器的面积3.类脂分子是细胞膜的"骨架"，其亲水端 和疏水端在脂质双分子层中的排列位 置是：A A.所有的亲水端均朝向双分子层的内 外表面 B.所有的亲水端都朝向细胞的内表面 C.所有的疏水端均在双分子层的外侧 D.所有的疏水端均在双分子层的表面 E.所有的亲水端均朝向双分子层的内 表面 五、问答题： 试述液态镶嵌模型。 答：S. J. Singer和G. Nicolson通过总结当时有关的膜结构模型和新技术研究成果，在1972年提出了膜的液体镶嵌模型。液体镶嵌模型的基本内容是： 流动的脂质双分子层构成细胞膜的骨架；各种球形蛋白质不同程度镶嵌在脂双层中；糖类分子以糖蛋白或糖脂形式存在，糖链向膜外侧伸展； 该模型强调了蛋白质和脂类的镶嵌关系，并认为膜具有流动性和不对称性，对膜功能的复杂性提供了物质基础。 第七章细胞膜与物质转运