南开大学细胞生物学期末试卷 细胞生物学试题

2011级细胞生物学试题一、选择题今年基本是医学院给的题库里的题，每章考两个题，共30道题二、问答题1、简述吞噬作用和胞饮作用的主要区别。

2、细胞的内膜系统包括哪些细胞器和细胞结构？它们在功能和发生上有什么联系？3、什么是受体、第二信使、分子开关？请举例说明。

4、简述微管的组成结构，在细胞内的组装结构和微管的功能。

5、简述染色体的三个功能元件及其作用。

6、什么是细胞周期检验点？列举三种主要的细胞周期检验点，并说明其中的检验事件。

7、简述Caspase指导的细胞凋亡途径的分子机制。

1.两种胞吞作用+胞吐作用胞吞作用：细胞摄取大分子和颗粒性物质时，细胞膜向内凹陷形成囊泡，将物质裹进并输入细胞的过程。

1吞噬作用：大颗粒物质（如微生物、衰老死亡细胞及细胞碎片等）转运入胞内的作用。

过程是：被吞噬的物质首先结合于细胞表面，接着细胞膜逐渐内陷，并形成伪足，将外来物质包围起来形成吞噬体，被吞噬的物质在细胞内被溶酶体消化降解，不能被消化的残渣被排出胞外或以残余小体的形式存留在细胞中。

2胞饮作用：细胞对液体物质或细微颗粒物质的摄入和消化过程。

过程是：细胞对这类物质进行转运时，由质膜内陷形成吞饮小泡，将转运的物质包裹起来进入细胞质，被吞物质被细胞降解后利用。

大多数的真核细胞都能通过胞饮作用摄入和消化所需的液体物质和溶质。

分为：网格蛋白依赖的、胞膜窖依赖的、大型胞饮依赖的胞吞作用。

（以前考过网格蛋白的机理哟）胞吐作用：细胞排出大分子和颗粒性物质时，通过形成囊泡从细胞内部移至细胞表面，囊泡的膜与质膜融合，将物质排出细胞外的过程。

（主动运输：物质逆浓度梯度或电化学梯度，由低浓度向高浓度一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。

）网格蛋白依赖的胞吞作用：当配体和膜上受体结合后，网格蛋白聚集在膜下，逐渐形成直径50~100的质膜凹陷，称网格蛋白包被小窝。

一种小分子GTP结合蛋白—发动蛋白，在深陷的包被小窝的颈部组装成环，发动蛋白水解与其结合的GTP引起颈部缢缩，最终脱离质膜形成网格蛋白包被膜泡。

几秒后，网格蛋白便脱离包被膜返回质膜附近区域以便重复使用，脱包被的囊泡与早胞内体融合，从而将转运及胞外液体摄入细胞2.内膜系统定义+结构+功能+各细胞器怎么相关+溶酶体？内膜系统：细胞内在结构、功能乃至发生上相关的、由膜围绕的细胞器或细胞结构的统称，主要包括内质网、高尔基体、溶酶体、胞内体、分泌泡等。

内质网：合成蛋白质（光面）、合成脂质（糙面）。

内质网的标志酶是葡萄糖6－磷酸酶。

高尔基体：靠近细胞核的一侧称顺面，面向细胞质膜的一面称熟面或反面。

将内质网合成的蛋白质尽心加工分类包装，运到特定的地方；运输内质网合成的脂质；细胞内糖类合成的工厂。

过氧化物酶体(peroxisome)又称微体(microbody)，是由单层膜围绕的内含一种或几种氧化酶类的异质性细胞器。

过氧化物酶体标志酶是过氧化氢酶。

根据溶酶体（单层膜围绕的含酶的囊泡状细胞器）在处于完成其生理功能的不同阶段，可分为：1. 初级溶酶体2. 次级溶酶体3. 残质体。

溶酶体的标志酶是酸性磷酸酶。

溶酶体的基本功能是细胞内的消化作用，在维持细胞正常代谢活动及防御方面起重要作用。

（1）清除无用的生物大分子、衰老的细胞器及衰老损伤和死亡的细胞（自体吞噬）。

（2）防御功能（病原体感染刺激单核细胞分化成巨噬细胞而被吞噬、消化）（异体吞噬）（3）其它重要的生理功能a作为细胞内的消化器官为细胞提供营养b分泌腺细胞中，溶酶体摄入分泌颗粒参与分泌过程的调节；c参与清除赘生组织或退行性变化的细胞；d受精过程中的精子的顶体作用。

3.信号转导：受体（内脂、水溶）、第二信使、分子开关信号通路：细胞接受外界信号，通过一整套的特定机制，将胞外信号转导为胞内信号，最终调节特定基因的表达，引起细胞的应答反应，这种反应系列称为细胞信号通路。

受体：一种能够识别和选择性地结合某种配体（信号分子）的大分子，当与配体结合后，通过信号转导作用将胞外信号转导为胞内化学或物理的信号，以启动一系列过程，最终表现为生物学效应。

分为细胞内受体和细胞表面受体。

细胞内受体：位于细胞质基质和核基质中，识别结合小的水溶性分子。

形成激素-受体复合物,进而调节基因表达。

细胞表面受体：识别和结合亲水性信号分子或膜结合性信号分子。

经信号转换, ,在胞内产生第二信使或激活蛋白激酶、蛋白磷酸酶活性,引起细胞的应答反应。

分为：离子通道偶联受体、G蛋白偶联受体、酶联受体（考过这三个方式的简述哟）第二信使：细胞表面受体接受胞外信号后最早在胞内产生的信号分子。

细胞内重要的第二信使有：cAMP、cGMP、DAG、IP3等。

第二信使在细胞信号转导中起重要作用，能够激活级联系统中酶的活性以及非酶蛋白的活性，也控制着细胞的增殖、分化和生存，并参与基因转录的调节。

分子开关：除了第二信使分子以外，还有两类在进化上保守的胞内蛋白，功能作用依赖于胞外刺激，引发信号转导级联反应。

1、GTPase分子开关调控蛋白构成的细胞内GTPase家族（分子开关与蛋白结合来活化或失活）。

2、通过蛋白激酶使蛋白磷酸化，通过蛋白磷酸水解酶使靶蛋白去磷酸化，调节靶蛋白活性。

（结合生化知识，完成整个具体过程）1、以cAMP为第二信使的信号通路（腺苷酸环化酶）激素——G蛋白耦联受体——G蛋白——腺苷酸环化酶——cAMP ——cAMP依赖的PKA——基因调控蛋白——基因转录2、以IP3和DAG为第二信使的双信号通路(肌醇-1,4,5-三磷酸(IP3),二酰甘油(DAG)) （磷脂酶C）该信号通路的最大特点是胞外信号被膜受体接受后,同时产生两个胞内信使,分别启动两个信号传递途径即IP3-Ca2+和DAG-PKC途径,实现细胞对外界信号的应答。

该信号系统也称为双信使系统。

IP3通过细胞溶质扩散结合并打开内质网上Ca2+通道,引起Ca2+ 从钙库中释放到细胞溶质中,通过钙调节蛋白引起细胞反应,Ca2 +与PKC结合,使PKC状态改变,向质膜移动并定位在质膜上。

蛋白激酶C ( PKC )是钙和磷脂酰丝氨酸依赖性酶,具有广泛的作用底物,参与众多生理过程。

3、G蛋白耦联离子通道的信号通路（离子通道）一些神经递质受体以及嗅觉受体和眼睛的光受体是通过第二信使的作用间接调节离子通道活性的G蛋白耦联受体直接进入细胞内的：NO：4.微管构成、功能、以何种形式存在。

微管是由微管蛋白亚基组成的。

每个微管单体都是由α、β微管蛋白组成的异二聚体，两者的C端有酸性氨基酸序列，使得整个分子表面具有极强的负点性。

在a微管蛋白上有不可交换的GTP位点，而B微管蛋白的GTP既可被水解，又可进行GDP-GTP交换。

有些微管蛋白亚基上的氨基酸还能被乙酰化修饰。

微管的组装分为成核与延伸两部分，成核起始于微观组织中心，组装快的一端称为正极，慢的一端称为负极，其组装和去组装需要消耗GTP。

此外微管在细胞中是以网格状或束状形式存在的，因此组装时还需要其他蛋白的参与，如微管结合蛋白。

微管的功能：（1）作为细胞骨架的组成部分之一，构成细胞的网状支架，维持细胞的形态。

（2）参与细胞器的分布与运动，固定支持细胞器的位置（3）参与细胞收缩和伪足运动，是鞭毛纤毛等细胞运动器官的基本组成成分。

（4）参与纺锤体的形成，参与细胞分裂时染色体的分离和位移（纺锤体）。

（5）参与细胞内物质运输和传递。

秋水仙素(colchicine)：阻断微管蛋白组装，破坏胞内微管或纺锤体结构。

紫杉醇(taxol)：阻止微管的去组装（使得微管一直不停地组装），增强微管稳定性。

5.染色体的三个功能元件、作用。

1.自主复制DNA序列（具有一段11~14bp的同源性很高的富含AT的共有序列及其上下游各200bp左右的区域是维持ARS功能所必需的。

）作用：DNA复制起点，确保染色体在细胞周期中完成自我复制，维持染色体在细胞时代传递中的连续性。

2.着丝粒DNA序列作用：使细胞分裂时已完成复制的染色体能平均分配到子细胞中3。

端粒DNA序列作用：在染色体的两个末端必须有端粒，保持染色体的独立性和稳定性。

6.细胞周期及其调控因子，检验点。

有丝分裂和减数分裂的区别细胞周期：连续分裂的细胞，从上一次有丝分裂结束开始到下一次有丝分裂结束所经历的整个过程。

在这个过程中，细胞遗传物质复制，各组分加倍，平均分配到两个子细胞中。

细胞周期被划分为四个时期：G1期（复制前期，M期结束至S期间的间隙）、S期（复制期，DNA合成期）、G2期（复制后期，S期结束至M期间的间隙）、M期（有丝分裂期）。

在正常情况下，细胞沿着G1→S→G2→M运转，细胞通过M期被分裂为两个子细胞，完成增殖过程。

G1期：主要合成细胞生长所需要的各种蛋白质、RNA、糖类、脂质等。

S期：主要进行DNA的复制和组蛋白的合成。

G2期：此时DNA的含量已增加一倍。

此时主要进行其他蛋白质的合成。

M期：主要进行染色体的分离、胞质分裂，一个细胞分裂为两个子细胞。

周期蛋白依赖性激酶（CDK）是与细胞周期进程相对应的一套Ser/Thr激酶系统。

各种CDK 沿细胞周期时相交替活化，磷酸化相应底物，使细胞周期事件有条不紊地进行下去。

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其功能，实现其调控细胞周期的目的。

CDK1激酶催化底物磷酸化有一定的位点特异性。

它一般选择底物中某个特定序列中的某个丝氨酸或苏氨酸残基。

CDK1激酶可以使许多蛋白质磷酸化，其中包括组蛋白H1，核纤层蛋白A、B、C，核仁蛋白等；组蛋白H1磷酸化，促进染色体凝集；核纤层蛋白磷酸化，促使核纤层解聚；核仁蛋白磷酸化，促使核仁解体等。

不同周期蛋白框识别不同的CDK,组成不同的cyclin-CDK复合体,表现出不同的CDK活性。

细胞周期检验点主要有：R点，G1/S，G2/M，中期/后期，即：G1期中的R点或限制点，S 期的DNA损伤检验点、DNA复制检验点，G2/M检验点，M中期至M后期又称纺锤体组装检验点等。

通过细胞周期检验点的调控使细胞周期能正常动转，从而保证了遗传物质能精确地均等分配，产生具有正常遗传性能和生理功能的子代细胞，如果上述检验点调控作用丢失，就会导致基因突变、重排，使细胞遗传性能紊乱，增殖、分化异常，细胞癌变甚至死亡。

有丝分裂、减数分裂异同：相同点：都为二分分裂方式；分裂过程中均有有丝分裂器的出现；都有明显的细胞核特别是染色体的变化。

不同点在于：7.细胞凋亡概念、阶段、caspase相关凋亡机理。

细胞凋亡：为维持内环境稳定,主动的由基因控制的细胞自主的有序死亡方式。

由严格的遗传机制控制,要求特定基因的有序表达,所以常常被称为细胞程序性死亡1凋亡的起始：微绒毛消失,细胞间接触消失,核内染色质固缩,沿核膜分布2凋亡小体的形成：染色质断裂,与细胞器聚集,被核膜包裹,形成凋亡小体,牙状突起3凋亡小体被邻近吞噬细胞吞噬：凋亡小体逐渐被邻近细胞或吞噬细胞吞噬，在溶酶体内被消化分解caspase 家族：caspases是近年来发现的一组存在于胞质溶胶中的结构上相关的半胱氨酸蛋白酶，是一类天冬氨酸特异性的半胱氨酸蛋白水解酶，人的细胞中已发现十几种caspase，大多数都在细胞凋亡中起作用。