第1章细胞概述2
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第二节细胞的形态和功能目标导航 1.结合实验和实例,说出细胞的多样性。
2.结合实例,简述细胞形态与功能的统一性。
一、细胞的形状和大小(阅读P7-8)1.形状(1)单细胞生物一般是单个细胞独立生活,具有自己特有的形状。
草履虫形如鞋底,衣藻呈卵形且带有长鞭毛。
(2)多细胞生物中,常见的细胞形状有圆形、椭圆形、方形、扁形、棱形、多角形等,也有的呈不规则形状。
2.大小(1)有机体的各种细胞的大小差别很大,如鸵鸟卵细胞直径可达5cm,而支原体只有0.1~0.3μm。
(2)一般说来,动植物细胞的体积大于微生物细胞,高等动物的卵细胞大于体细胞。
(3)卵细胞是一类特殊的细胞,它含有许多供胚胎发育的营养物质——卵黄,从而使体积大了许多倍。
二、细胞的形态与功能的统一(阅读P8)细胞是有机体最基本的结构和功能单位,其重要特征之一是形态和功能的统一,分化程度较高的细胞尤为明显。
三、细胞的观察工具——显微镜(阅读P8-9)1.光学显微镜(1)主要组成:聚光器、物镜和目镜。
(2)光源:可见光。
(3)分辨率:最高只能达到0.2μm,放大倍数最高为1_000倍左右,可以进行细胞的显微结构观察。
2.电子显微镜(即电镜)(1)原理:根据电子光学原理,用电子束和电子透镜代替光束和光学透镜。
(2)结构:由镜筒、真空系统和电源三部分组成。
(3)放大倍数:最高可达几百万倍,可以看到细胞的亚显微结构,甚至分子领域。
判断正误:(1)单个细胞可以独立生活。
( )(2)细胞都非常微小,用肉眼无法看到。
( )(3)动植物细胞的体积一般比微生物细胞小。
( )(4)细胞的形态和功能一般是相统一的。
( )(5)显微镜主要由聚光器、物镜和目镜组成。
( )(6)光学显微镜放大倍数最高可达几百万倍。
( )(7)电子显微镜比光学显微镜放大倍数高。
( )答案(1)√(2)×(3)×(4)√(5)√(6)×(7)√一、细胞的多样性和统一性1.细胞的形态与功能密切关系举例2.生物体(细胞)的形态、结构与其功能相适应是生物学的基本观点有什么样的形态结构就会有与其相适应的功能,细胞的形态结构不同,执行的功能也不同,细胞功能以一定的物质和结构作基础,细胞结构决定细胞功能,二者是相统一的。
高一上册生物知识点第一章细胞是生命的基本单位生物学作为一门探索生命的科学,研究的核心是生物体的构成和功能。
而生物体的基本组成单位就是细胞。
细胞的发现与研究,伴随着科学的不断进步,为人们揭开了生命的奥秘。
一、细胞的发现细胞学的创始人可以追溯到17世纪的英国科学家罗伯特·胡克。
他通过显微镜观察植物组织发现了细胞这个微小的构成单位。
而德国科学家施莱登则在动物组织中也观察到了类似的结构,为细胞理论提供了有力的证据。
二、细胞的基本构造细胞是一个复杂的有机体,主要由细胞膜、细胞质和细胞核组成。
细胞膜是细胞的外部边界,具有选择性透过性;细胞质是包裹在细胞膜内的物质,其中包含了各种细胞器;细胞核则可以被视为细胞的控制中心,包含了遗传信息。
三、细胞的生物学功能细胞具有多种生物学功能,例如物质的进出、新陈代谢、生长分裂等。
其中,物质的进出是维持细胞生命活动的基础,通过细胞膜的选择性透过性来实现。
细胞内外的物质交换,包括氧气、营养物质的摄取和废物的排泄,都直接依赖于细胞膜。
细胞的新陈代谢是指细胞内发生的一系列化学反应,包括能量的产生和物质的合成。
其中,三磷酸腺苷(ATP)是细胞内能量的主要储存和释放形式,同时细胞通过各种酶的参与合成蛋白质、核酸和其他重要的有机分子。
细胞的生长分裂是细胞生命周期中最为重要的事件之一。
在生长阶段,细胞通过摄取营养物质和依靠新陈代谢合成新的细胞质实现细胞的增大。
而在分裂阶段,细胞的遗传物质在细胞核中复制,并通过细胞分裂的过程将遗传物质平均分配到两个新细胞中。
四、细胞的多样性尽管细胞是生物体的基本构成单位,但不同生物体的细胞具有很大的多样性。
早在19世纪,科学家就发现了植物细胞和动物细胞之间的差异。
后来,随着技术的进步,人们还发现了原核细胞和真核细胞的区别。
原核细胞是早期生命的细胞形式,其主要特征是没有包裹细胞内物质的细胞核。
事实上,人类体内的细菌就是原核细胞的例子。
相比之下,真核细胞有明确的细胞核,并由多种细胞器组成,例如线粒体、高尔基体和内质网等。
1.思考题第一章细胞概述1. 胡克和列文虎克发现细胞的动机是不同的,你对此有何感想?答:胡克当时的目的只是想弄清楚为什么软木塞吸水后能够膨胀,并且能够堵塞住暖水瓶中的气体溢出而保温。
列文虎克是为了保证售出的布匹质量,用显微镜检查布匹是否发霉。
正是由于他们的观察力和对自然现象的好奇心,以及对事业的责任感才导致细胞的发现。
2. 证明最早的遗传物质是RNA而不是DNA的证据是什么?答:核酶的发现。
所谓核酶就是具有催化活性的RNA分子。
3. 举例说明细胞的形态与功能相适应。
答:细胞的形态结构与功能的相关性与一致性是很多细胞的共同特点。
如红细胞呈扁圆形的结构,有利于O2和CO2的交换; 高等动物的卵细胞和精细胞不仅在形态、而且在大小方面都是截然不同的,这种不同与它们各自的功能相适应。
卵细胞之所以既大又圆,是因为卵细胞受精之后,要为受精卵提供早期发育所需的信息和相应的物质,这样,卵细胞除了带有一套完整的基因组外,还有很多预先合成的mRNA和蛋白质,所以体积就大; 而圆形的表面是便于与精细胞结合。
精细胞的形态是既细又长,这也是与它的功能相适应的。
精细胞对后代的责任仅是提供一套基因组,所以它显得很轻装; 至于精细胞的细尾巴则是为了运动寻靶,尖尖的头部,是为了更容易将它携带的遗传物质注入卵细胞。
4. 真核细胞的体积一般是原核细胞的1000倍,真核细胞如何解决细胞内重要分子的浓度问题?答:出现了特化的内膜系统,这样,体积增大了,表面积也大大增加,并使细胞内部结构区室化,一些重要分子的浓度并没有被稀释。
5. 相邻水分子间的关系是靠氢键维系的,这种氢键赋予水分子哪些独特的性质,对于生活细胞有什么重要性?答:首先,氢键能够吸收较多的热能,将氢键打断需要较高的温度,所以氢键可维持细胞温度的相对稳定。
第二是相邻水分子间形成的氢键使水分子具有一定的粘性,这样使水具有较高的表面密度。
第三,水分子间的氢键可以提高水的沸点,这样使它不易从细胞中挥发掉。
第一章:细胞概述一、填空题:4誉为19世纪自然科学的三大发现:能量守恒定律,细胞学说,达尔文进化论6前发现最小最简单的原核细胞是:支原体7去细胞壁的植物、微生物细胞称作:原生质体9核生物与真生物最主要的差别是:前者具有:定形的核后者只有:拟核10由于发现了:核酶(ribozyme)有理由推测RNA是最早形成的遗传信息的一级载体。
11无论是真核细胞还是原核细胞,都具有以下共性:1、都有DNA 2、都有核糖体3、都是分裂法增殖4、都有细胞质膜21构成细胞最基本的要素是:1、基因组2、细胞质膜和完整的代谢系统。
23细胞是生命活动的基本单位,最早于1665 年被英国学者胡克发现。
细胞是由质膜包围着一团原生质所组成。
核膜与质膜之间的部分叫细胞质。
动物细胞和植物细胞在表面结构上主要差别是:植物细胞有细胞壁(动物细胞没有细胞壁)第二章:细胞生物学的研究方法1透射电子显微镜由镜筒、真空系统、电力系统三部分构成5物质在紫外光照射下发出的荧光可分为自发荧光和诱发荧光两种。
其中诱发荧光需要将被照射的物质进行染色。
6用紫外光为光源照射物体比用可见光的分辨率要高,这是因为紫外光波长比可见光波长短7通过突变或克隆化形成的细胞叫细胞珠11倒置显微镜与普通显微镜的不同在于其物镜和照明系统的位置颠倒12若用紫外光为光源,光学显微镜的最大分分辨率为0.1um ,透射电子显微镜的最大分别率为0.1nm ,扫描电镜的分辨率为3nm 。
13显微镜的分辨本领是指能够分辨出相邻两个点的能力,用最小分辨距离来表示16细胞培养的突出特点是:可在离体条件下观察和研究生命活动的规律。
19用细胞培养法来研究生命活动规律的局限性是体外环境下不能与体内的条件完全相同。
20 超薄切片染色常采用柠檬酸铅和醋酸双氧铀双染色法21免疫细胞化学技术是用来定位细胞中的抗原物质22电子显微镜使用的是电磁透镜,而光学显微镜使用的是玻璃透镜。
23电子染色是用重金属来增强电子的散射能力。
细胞生物学第一章细胞概述1 举例说明细胞的形态与功能相适应。
细胞形态结构与功能的相关性与一致性是很多细胞的共同特点。
如红细胞呈扁圆形的结构,有利于O 2 和CO 2 的交换。
高等动物的卵细胞和精细胞不仅在形态、而且在大小方面都是截然不同的。
2 真核细胞的体积一般都是原核细胞的1000 倍,真核细胞如何解决细胞内重要分子的浓度问题?真核细胞为了解决细胞内重要分子的浓度问题,出现了特化的内膜系统,使一些反应局限于特定的膜结合的细胞器,这样,一些重要反应的分子浓度并没有被稀释。
3 组成蛋白质的基本构件只是20 种氨基酸,为什么蛋白质却具有如此广泛的功能?根本原因是蛋白质具有几乎无限的形态结构,因此蛋白质仅仅是一类分子的总称。
换句话说,蛋白质之所以有如此广泛的作用,是因为蛋白质具有各种不同的结构,特别是在蛋白质高级结构中具有不同的结构域,而这种不同的空间构型使得蛋白质能够有选择地同其他分子进行相互作用,这就是蛋白质结构决定功能放入特异性。
正是由于蛋白质具有如此广泛特异性才维持了生命的高度有序性和复杂性。
4 为什么解决生命科学的问题不能不仅靠分子生物学而要靠细胞生物学?第二章细胞生物学研究方法第三章细胞质膜和跨膜运输1 有人说红细胞是研究膜细胞结构的最好材料,你能说说理由吗?①首先是红细胞数量大,取材容易(体内的血库),极少有其他类型的细胞污染。
②其次,成熟的哺乳动物的红细胞中没有细胞核和线粒体等膜相细胞器,细胞质膜是它唯一的膜结构,所以在分离后不存在其他膜污染问题。
2 十二烷基磺酸钠(SDS)和TritonX-100 都是去垢剂,哪一种可用于分离分离有生物功能的膜蛋白?SDS 是离子型的去垢剂,不仅可使细胞膜崩溃,并与膜蛋白的疏水部分结合使其分离,而且还破坏膜蛋白内部的非共价键,使蛋白质变性,故不宜用于分离膜蛋白。
TritonX-100 是非离子型的去垢剂,它可以使膜脂溶解,又不会使蛋白质变性。
故用于分离膜蛋白。
《细胞生物学》思考题第一章细胞概述1 胡克和列文虎克发现细胞的动机是不同的你对此有何感想答胡克当时的目的只是想弄清楚为什么软木塞吸水后能够膨胀并且能够堵塞住暖水瓶中的气体溢出而保温列文虎克是为了保证售出的布匹质量用显微镜检查布匹是否发霉正是由于他们的观察力和对自然现象的好奇心以及对事业的责任感才导致细胞的发现2 证明最早的遗传物质是RNA而不是DNA的证据是什么答核酶的发现所谓核酶就是具有催化活性的RNA分子3 举例说明细胞的形态与功能相适应答细胞的形态结构与功能的相关性与一致性是很多细胞的共同特点如红细胞呈扁圆形的结构有利于O2和CO2的交换高等动物的卵细胞和精细胞不仅在形态而且在大小方面都是截然不同的这种不同与它们各自的功能相适应卵细胞之所以既大又圆是因为卵细胞受精之后要为受精卵提供早期发育所需的信息和相应的物质这样卵细胞除了带有一套完整的基因组外还有很多预先合成的mRNA和蛋白质所以体积就大而圆形的表面是便于与精细胞结合精细胞的形态是既细又长这也是与它的功能相适应的精细胞对后代的责任仅是提供一套基因组所以它显得很轻装至于精细胞的细尾巴则是为了运动寻靶尖尖的头部是为了更容易将它携带的遗传物质注入卵细胞4 真核细胞的体积一般是原核细胞的1000倍真核细胞如何解决细胞内重要分子的浓度问题答出现了特化的内膜系统这样体积增大了表面积也大大增加并使细胞内部结构区室化一些重要分子的浓度并没有被稀释5 相邻水分子间的关系是靠氢键维系的这种氢键赋予水分子哪些独特的性质对于生活细胞有什么重要性答首先氢键能够吸收较多的热能将氢键打断需要较高的温度所以氢键可维持细胞温度的相对稳定第二是相邻水分子间形成的氢键使水分子具有一定的粘性这样使水具有较高的表面密度第三水分子间的氢键可以提高水的沸点这样使它不易从细胞中挥发掉8 蛋白质的糖基化对蛋白质的理化性质有哪些影响答①溶解度糖基化往往使蛋白质在水中的溶解度增大但是若糖链增长到一定程度由于相对分子质量增大和形成高级结构亦会出现憎水性增加的现象②电荷氨基糖解离后应带正电荷但是天然存在的氨基糖的氨基都被N-乙酰基取代实际上相当于中性糖许多糖链上有唾液酸或糖醛酸解离后带负电荷所以糖基化可能使蛋白质增加许多负电荷9 组成蛋白质的基本构件只是20种氨基酸为什么蛋白质却具有如此广泛的功能答根本原因是蛋白质具有几乎无限的形态结构因此蛋白质仅仅是一类分子的总称换句话说蛋白质之所以有如此广泛的作用是因为蛋白质具有各种不同的结构特别是在蛋白质高级结构中具有不同的结构域而这种不同的空间构型使得蛋白质能够有选择地同其它分子进行相互作用这就是蛋白质结构决定功能的特异性正是由于蛋白质具有如此广泛不同特异性才维持了生命的高度有序性和复杂性10为什么解决生命科学的问题不能仅靠分子生物学而要靠细胞生物学答在生命活动中随着细胞周期的进行和细胞代谢状态的不同各种反应复合物包括细胞器乃至整个细胞要不断进行组装和去组装因此细胞生命活动的基础是细胞组装活动而这些组装活动又不能简单地归结于分子水平的活动这就是为什么不能仅靠分子生物学而要靠细胞生物学解决生命科学问题的缘由11请简述病毒的生活史答病毒的生活史分为5个基本过程吸附 absorption 病毒对细胞的感染起始于病毒蛋白外壳同宿主细胞表面特殊的受体结合受体分子是宿主细胞膜或细胞壁的正常成分因此病毒的感染具有特异性侵入 penetration 病毒吸附到宿主细胞表面之后将它的核酸注入到宿主细胞内病毒感染细菌时用酶将细菌的细胞壁穿孔后注入病毒核酸对动物细胞的感染则是通过胞吞作用病毒完全被吞入复制 replication 病毒核酸进入细胞后有两种去向一是病毒的遗传物质整合到宿主的基因组中形成溶原性病毒第二种情况是病毒DNA 或RNA 利用宿主的酶系进行复制和表达成熟 maturation 一旦病毒的基因进行表达就可合成病毒装配所需的外壳蛋白并将病毒的遗传物质包裹起来形成成熟的病毒颗粒释放 release 病毒颗粒装配之后它们就可从被感染的细胞中释放出来进入细胞外并感染新的细胞有些病毒释放时要将被感染的细胞裂解有些则是通过分泌的方式进入到细胞外12 我国细胞生物学的发展战略的主要内容是什么答主要包括以下13个方面1细胞的结构与机能研究内容包括细胞膜内质网高尔基体溶酶体过氧化物酶体线粒体等细胞结构和功能的研究侧重于信号的跨膜转导蛋白质通道和穿膜机制大分子的修饰分选定向运输内吞外吐的机理核孔复合物如何调节核-质之间的运输等2染色体的结构及其基因表达调控研究内容包括人类及水稻基因组计划这对优良品种的选育基因工程人类遗传病的基因诊断及治疗有重要意义染色体蛋白质与染色体骨架染色体结构与基因表达调控之间的关系染色体的构建及其高级结构染色体步移复制染色体的特化区域如动粒端粒着丝粒核仁组织者区等的结构与功能3 细胞骨架及核骨架系统细胞骨架的研究内容包括微管微管结合蛋白及马达分子的机能微丝微丝结合蛋白及其与信号传递物质传送蛋白质合成的关系中间纤维的结构功能及其与细胞分化及进化的关系细胞核骨架侧重研究核基质与核纤层MAR与核骨架结合蛋白的机能染色体骨架与染色体包装和功能的关系等4 胞外基质研究作为细胞外基质支架的胶原与弹性蛋白及其与某些胶原性疾病和衰老间的关系非胶原糖蛋白在细胞增殖分化癌转移等方面的作用氨基聚糖和蛋白聚糖是膜的整合成份与辅助受体它们与心血管病及老年病的关系细胞外基质受体的活化与信号识别信号转导的关系等5 细胞周期调控这是近年来发展迅速的领域之一包括对已克隆的周期蛋白依赖性蛋白激酶及周期蛋白的功能研究克隆这两个基因家族新成员并确定其功能研究其调节网络包括对癌基因抑癌基因及CKI的研究与细胞衰老凋亡和癌变的关系以及泛素PKCPKACa2MAPK与细胞周期调控的关系等6 细胞分化衰老死亡及相关基因的研究研究的重点是分离细胞分化的关键基因研究分化与癌变的关系p53与细胞增殖分化癌变逆转的关系同源异型基因的研究分化中基因群的相互作用细胞衰老与原癌基因抑癌基因及衰老相关基因端粒与衰老的关系等7 细胞信号转导细胞与细胞之间的信息传递机制是相当复杂的细胞因子激素与受体以及细胞内第二信使共同组成传递信息的网络并依此对细胞周围环境发生应答这实际上是一种细胞调节如果这种调节失常就会造成疾病研究重点是信号分子的结构与机能信号分子与受体相互作用机理受体与原初反应8 细胞社会学 cell sociology细胞社会学是从系统论的观点出发研究细胞整体和细胞群体中细胞间的社会行为包括细胞间识别通讯集合和相互作用等以及整体和细胞群对细胞的生长分化和死亡等活动的调节控制胚胎发育中的许多问题如图式形成胚层分化形态发生运动组织分化器官形成和再生等都需要从细胞群的特性和社会行为方面进行研究细胞社会学就是在体外研究细胞的社会行为用人工的细胞组合研究不同发育时期的相同细胞或不同细胞的行为研究细胞之间的识别粘连通讯以及由此产生的相互作用作用本质以及对形态发生的影响等9 细胞结构体系的组装及细胞工程主要研究生物大分子如何逐级组装并最终形成赖以进行生命活动的细胞结构体系细胞是一个高度有组织有秩序而又瞬息万变的体系应用分析与综合的思维方法人为拆卸组装不同层次的细胞结构研究其机能将为细胞生物学的发展起到巨大的推动作用10 生殖有关的细胞生物学问题生殖是生物世代交替的中心环节生殖生物学对促进生物的繁殖野生濒危动植物的挽救和控制人口膨胀及优生优育方面均有重要意义优先发展领域侧重于精子发生过程中与增殖分化变态有关的基因表达基因克隆及其功能的研究精子顶体反应的分子机理精卵一级识别和二级识别的体外受精机理胚胎植入启动分子机理及其信号转导细胞粘附迁移和侵入与着床进程中粘附因子细胞外基质ECM 和金属蛋白酶之间的相互作用等11 肿瘤的细胞生物学癌是一种分子病是通过体外物理化学生物因素的影响及机体本身遗传基础原癌基因的激活过表达抑癌基因的缺失突变及调控异常等多种因素所诱发的肿瘤细胞生物学的研究应集中于以下领域肿瘤细胞结构显微及亚显微结构水平及分子水平的癌的早期诊断细胞周期因子的调节失控细胞凋亡的失控信号转导系统的障碍肿瘤细胞的侵袭和转移的机理肿瘤细胞标志的确定基因治疗肿瘤病因及癌变机理的研究12 进化细胞生物学进化细胞生物学是介于进化生物学细胞生物学分子生物学原生生物学与物种生物学之间的一门新兴交叉学科在弄清真核细胞的起源与进化的基础上从进化的角度考察细胞生物学中一切重要的问题侧重于从进化细胞生物学的角度进一步探讨结构与生命活动的进化关系还包括新的有代表性生物的发现与研究有关基因序列测定和比较研究等13 植物细胞工程 cell engineering植物细胞工程是植物生物技术的重要组成部分在资源缺乏的新世纪中将发挥极为重要的作用如对作物遗传性的改良植物细胞体外培养生产贵重的代谢产物等同时应对一些重要的基础问题应进行深入的研究如分化过程中特异基因时空协同表达调控克隆有关的重要基因并研究其表达及植物细胞工程关键高新技术问题第二章细胞生物学研究方法1.举例3~5个说明研究方法的突破对细胞生物学发展的推动作用答①细胞培养技术②离心分离技术③流式细胞分离技术④基因敲除技术⑤干细胞培养技术⑥2.为什么说细胞培养是细胞生物学研究的最基本技术之一3.用什么方法追踪活细胞中蛋白质合成与分泌过程包括哪几个步骤答追踪活细胞中某种蛋白质合成与分泌的过程一般采用同位素示踪技术其基本步骤是①将放射性同位素标记的氨基酸 3H-亮氨酸加到细胞培养基中在很短时间内使这些与未标记的相应氨基酸化学性质相同的标记分子进入细胞称为脉冲标记②除去培养液并洗涤细胞再换以未标记氨基酸的培养基培养细胞已进入细胞的标记氨基酸将被蛋白质合成系统作为原料加以利用掺入到某种新合成的蛋白质中③每隔一定时间取出一定数量的细胞利用电镜放射自显影技术探查被标记的特定蛋白质在不同时间所处的位置通过比较不同时间细胞取样的电镜照片就可以了解细胞中蛋白质合成及分泌的动态过程4 图2-3的解释答两个儿童共同振动一根绳子产生的波动类似于光子光子和电子形成的波以此说明物体的大小对波的干扰 a 两个儿童振动绳子产生的特征波长 b 向绳子波中扔进一个球或一个物体如果扔进物体的直径与绳子波长相近就会干扰绳子波的移动 3 如果扔进一个垒球或其他物体比绳子波长小得多对绳子波的移动只有很小或没有干扰 d 如果将绳子快速振动波长就会大大缩短 e 此时扔进垒球就会干扰绳子波的移动5.为什么电子显微镜需要真空系统 vacuum system答由于电子在空气中行进的速度很慢所以必须由真空系统保持电镜的真空度否则空气中的分子会阻挠电子束的发射而不能成像用两种类型的真空泵串连起来获得电子显微镜镜筒中的真空当电子显微镜启动时第一级旋转式真空泵rotary pump 获得低真空作为二级泵的预真空第二级采用油扩散泵oil diffusion pump 获得高真空6.什么是相位和相差答所谓相位是光波在前进时电振动呈现的交替的波形变化由于光是电磁波其电振动与磁振动垂直又与波的传播方向垂直导致了传播时波形的变化同一种光波通过折射率不同的物质时光的相位就会发生变化波长和振幅也会发生变化所谓相差是指两束光波在某一位置时由于波峰和波谷不一致即存在着相位上的差异叫相差同一种光通过细胞时由于细胞不同部分的折射率不同通过细胞的光线比未通过细胞的光线相位落后而通过细胞核的光线比通过细胞其他部位的相位落后这就是相位差7.与光镜相比用于电子显微镜的组织固定有什么特殊的要求答比光镜的要求更高首先是样品要薄这是因为电子的穿透能力十分有限即使是100~200kV高压电子穿透厚度仅为1μm通常把样品制成50~100nm厚的薄片一个细胞切成100~200片称超薄切片 ultrathin section 其次是要求很好地保持样品的精细结构特别是在组织固定时要求既要终止细胞生命又不破坏细胞的结构第三是要求样品要具有一定的反差电子显微镜的样品切片最后被放置在载网上而不是玻片上8.什么是细胞分选基本原理是什么答用流式细胞计将特定的细胞分选分选出来的技术分选前细胞要被戴上特殊的标记所用的标记细胞的探针是能够同待分选细胞表面特征性蛋白抗原结合的抗体而这种抗体又能够同某种荧光染料结合当结合有荧光染料的探针与细胞群温育时探针就会同具有特异表面抗原的细胞紧紧结合由于抗体的结合被结合的细胞带上了荧光标记细胞被标记之后除去游离的抗体并将细胞进行稀释当稀释的细胞进入超声波振荡器时极稀的细胞悬浮液形成很小的液滴一个液滴中只含有一个细胞液滴一旦形成并通过激光束时激光束激发结合在细胞表面抗体分子成为一种标签当液滴逐个通过激光束时受到两种检测器的检测如果液滴中含有细胞就会激活干涉检测器 interference detector 只有带有荧光标记细胞的液滴才会激活荧光检测器 fluorescence detector 当带有荧光标记的液滴通过激光束时将两种检测器同时激活引起液滴充电信号使鞘液带上负电荷由于液滴带有负电荷移动时就会向正极移动进入到荧光标记细胞收集器中如果是含有非荧光标记细胞的液滴进入激光束只会被干涉检测器检测到结果使充电信号将液滴的鞘液带上正电荷从而在移动时偏向负极被非荧光标记细胞收集器所收集如果是不含有细胞的液滴进入激光束则不会被任何检测器所检测因而不会产生充电信号液滴的鞘液不会带上任何电荷所以在移动时不受任何影响直接进入非检测的收集器9.什么是细胞培养应注意哪些问题答在体外模拟体内的生理环境培养从机体中取出的细胞并使之生存和生长的技术为细胞培养技术细胞培养技术是细胞生物学研究方法中最有价值的技术通过细胞培养可以获得大量的细胞也可通过细胞培养研究细胞的运动细胞的信号传导细胞的合成代谢等细胞培养的突出特点是在离体条件下观察和研究细胞生命活动的规律培养中的细胞不受体内复杂环境的影响人为改变培养条件如物理化学生物等外界因素的变化即可进一步观察细胞在单因素或多因素的影响下的生理功能变化然而细胞在体外环境的局限性又使细胞的形态与功能不能与体内的同类细胞完全等同体外培养细胞必需注意三个环节∶物质营养生存环境和废物的排除体外培养细胞所需的营养是由培养基提供的培养基通常含有细胞生长所需的氨基酸维生素和微量元素一般培养细胞所用的培养基是合成培养基它含有细胞生长必需的营养成分但是在使用合成培养基时需要添加一些天然成分其中最重要的是血清以牛血清为主这是因为血清中含有多种促细胞生长因子和一些生物活性物质由于血清中含有一些不明成分对于特殊目的细胞培养是不利的为此研究人员正在探索无血清培养细胞的条件并已经取得一些进展由于机体内的细胞生长通常需要不同的细胞因子进行调节所以在无血清培养时仍然需要添加必要的因子包括促细胞生长因子如EGF 促贴附物如层粘连蛋白和其它活性物质如转铁蛋白无血清培养排除了有血清培养时血清中不明因素的干扰使实验结果更加可靠体外细胞培养必需模拟体内细胞生长的环境环境因素主要是指∶无菌环境合适的温度一定的渗透压和气体环境气体主要有两种∶O2和CO2后者对于维持细胞培养液的酸碱度十分重要活体内生长的细胞所产生的代谢物和废物通过一定的系统进行利用和排除体外培养细胞产生的代谢物和废物积累在培养液中所以定期更换培养液对于体外细胞培养也是至关重要的10.什么是细胞系和细胞株答原代培养物经首次传代成功后即为细胞系 cell line 由原先存在于原代培养物中的细胞世系所组成如果不能继续传代或传代次数有限可称为有限细胞系 finite cell line 如可以连续培养则称为连续细胞系 continuous cell line 培养50代以上并无限培养下去从一个经过生物学鉴定的细胞系由单细胞分离培养或通过筛选的方法由单细胞增殖形成的细胞群称细胞株 cell strain 所以细胞株是通过选择法或克隆形成法从原代培养物或细胞系中获得的具有特殊性质或标志的培养细胞从培养代数来讲可培养到40-50代11.动物体细胞克隆有什么意义答动物体细胞克隆技术的成功对生命科学的发展具有重要的推动作用不仅证明了动物的体细胞具有全能性而且有巨大的应用前景例如结合转基因技术生产药物现在很多药物如胰岛素生长激素表皮生长因子等都是动物细胞体内正常的代谢物某些病人由于产生这些物质的功能发生缺陷导致了相应疾病的发生目前的治疗方法就是给这些病人注射这类药物由于这类药物本身是来自动物的某些脏器制备这种药物就需要大量的动物提供脏器因此成本就很高如果通过转基因技术把相应的基因转入到哺乳动物让动物的乳汁生产具有疗效的蛋白质就会降低成本再结合动物体细胞克隆技术将这种转基因动物大量无性繁殖克隆就可以大大提高产量大幅度降低成本同时也保证了所转基因的稳定该项技术也可以生产供动物本身和人类器官移植的动物解决器官捐赠长期缺乏的问题另外动物体细胞克隆技术在基因结构和功能基因治疗遗传病及人类衰老等的研究方面都具有巨大的潜力12.蔗糖甘油和氯化铯都是密度离心分离中的介质它们在性质上和使用上有什么不同答CsCl可自行形成密度梯度所以不必特别制备密度梯度只要将待分离的样品与之混匀即可在离心的过程中具有不同密度的颗粒随CsCl密度梯度的形成重新分配而蔗糖和甘油要人工置备密度梯度蔗糖和甘油的最大密度为13gcm3 所以只能用于分离密度在 13gcm3以下的细胞器或细胞结构而氯化铯的最大密度可达19gcm3以上可用于分离密度大于13gcm3的DNA分子在原理上由于具有不同密度的颗粒随CsCl密度梯度的形成重新分配所以又称为浮力密度离心buoyant density centrifugation 而蔗糖和甘油则是在被离心的物质在下降的过程中由于密度的不同而被阻止在不同的部位故是重力密度离心13.离子交换层析的原理是什么答离子交换层析是根据蛋白质所带电荷的差异进行分离纯化的一种方法蛋白质的带电性是由蛋白质多肽中带电氨基酸决定的由于蛋白质中氨基酸的电性又取决于介质中的pH所以蛋白质的带电性也就依赖于介质的pH当pH较低时负电基团被中和而正电基团就很多在pH较高时蛋白质的电性与低pH时相反当蛋白质所处的pH使蛋白质的正负电荷相等此时的pH称为等电点离子交换层析所用的交换剂是经酯化氧化等化学反应引入阳性或阴性离子基团制成的可与带相反电荷的蛋白质进行交换吸附带有阳离子基团的交换剂可置换吸附带负电荷的物质称为阴离子交换剂如DEAE-纤维素树脂反之称为阳离子交换剂如CM-纤维素树脂不同的蛋白质有不同的等电点在一定的条件下解离后所带的电荷种类和电荷量都不同因而可与不同的离子交换剂以不同的亲和力相互交换吸附当缓冲液中的离子基团与结合在离子交换剂上的蛋白质相竞争时亲和力小的蛋白质分子首先被解吸附而洗脱而亲和力大的蛋白质则后被解吸附和洗脱因此可通过增加缓冲液的离子强度和或改变酸碱度便可改变蛋白质的吸附状况使不同亲和力的蛋白质得以分离14.何谓乳腺生物反应器它的出现有什么意义答乳腺生物反应器是根据细胞生物学中蛋白质合成与分选的机理结合基因工程技术动物转基因技术等利用动物的乳腺分泌某些具有重要价值的基因产物乳腺生物反应器是一项综合技术发展乳腺生物反应器不仅需要基因工程技术也需要动物胚胎技术转基因技术蛋白质提纯技术和常规畜牧技术乳腺生物反应器有特殊优点乳腺生物反应器生产药品基本上是一个畜牧业过程第三章细胞质膜与跨膜运输1 请比较质膜内膜和生物膜在概念上的异同答细胞质膜 plasma membrane 是指包围在细胞表面的一层极薄的膜主要由膜脂和膜蛋白所组成质膜的基本作用是维护细胞内微环境的相对稳定并参与同外界环境进行物质交换能量和信息传递另外在细胞的生存生长分裂分化中起重要作用真核生物除了具有细胞表面膜外细胞质中还有许多由膜分隔成的各种细胞器这些细胞器的膜结构与质膜相似但功能有所不同这些膜称为内膜 internal membrane 或胞质膜 cytoplasmic membrane 内膜包括细胞核膜内质网膜高尔基体膜等由于细菌没有内膜所以细菌的细胞质膜代行胞质膜的作用生物膜。
高中生物必修一第一章细胞
第一章细胞是高中生物必修一课程的第一章,主要介绍了细胞的基本概念、结构和功能。
本章内容对于理解生物学的基础知识和进一步研究其他生物学相关知识具有重要意义。
本章主要分为以下几个部分:
1. 细胞的基本概念:介绍了细胞的定义、细胞理论的历史发展以及细胞在生物学中的地位和作用。
2. 细胞的结构:详细描述了细胞的结构组成,包括细胞膜、细胞质、细胞器等。
3. 细胞的功能:介绍了细胞的各种功能,如代谢、分裂、生长等。
4. 细胞的生物学特性:探讨了细胞的自我复制、遗传性和适应性等生物学特性。
通过研究本章内容,我们可以了解到细胞是生物体的基本单位,是生命活动的基础。
细胞的结构和功能对于维持生物体正常运作至
关重要。
进一步研究细胞的知识,可以帮助我们更好地理解生物现
象和生命科学的其他领域,如细胞生物学、遗传学等。
本章的研究重点主要包括以下几个方面:
1. 熟悉细胞的基本概念和结构组成,理解细胞的重要性和作用。
2. 掌握细胞的功能,了解细胞的生命活动和代谢过程。
3. 理解细胞的生物学特性,如细胞的自我复制和适应性。
4. 掌握常见细胞器的结构和功能,如细胞核、线粒体等。
5. 进一步研究和应用细胞的知识,拓宽对生物学的理解和应用
能力。
通过研究本章内容,我们将对细胞有全面的认识,并为后续的
生物学研究打下坚实的基础。
2016年考研细胞生物学王金发主编系列一:章节总结汇编系列二:章节课后问答题解析科学教育出版社系列一:章节总结汇编第一章细胞概述1.细胞生物学的概念以及研究内容概念研究细胞及其生物学功能的科学。
研究内容以细胞为研究对象,从细胞的整体水平、亚显微水平、分子水平三个层次,以动态的观点研究细胞和细胞器结构和功能、细胞生活史和各种生命活动规律的学科。
2.细胞生物学的发展简史细胞生物学的发展大致分为四个时期:细胞的发现及细胞学说的创立2.1.1 1665年,胡克利用自己制造的显微镜观察栎树软木塞切片,观察到蜂窝状小室(死细胞),并将其称为“cella”。
1674年,列文虎克利用自制的高倍显微镜,第一次观察到了完整的活细胞。
2.2.2施莱登、施旺提出了细胞学说,即地球上的生物都是由细胞构成的,所有的生活细胞在结构上都是类似的。
后由威尔肖补充,所有的细胞都是来自于已有的细胞的分裂。
细胞学说创立论证了生物界的统一性和生命的共同起源。
细胞学的经典时期1875-1900年,细胞学说的推动,固定和染色技术、显微镜技术的发展,使细胞生物学有了进一步的发展,集中在细胞结构组成以及分裂方面。
实验细胞学时期此时期的特点是利用实验的手段从形态结构的观察深入到生理功能、生物化学、遗传发育机制的研究,并且同相邻学科互相渗透,互相发展。
细胞生物学概念的提出1965年,derobetis将其编着的《普通细胞学》改为《细胞生物学》,标志细胞生物学的诞生。
3.细胞概述细胞的共性3.1.1 细胞结构的共性:都具有选择性的膜结构、遗传物质、核糖体。
选择性膜结构能够维持内环境的稳定性,使物质、能量、信息交流等稳定进行;细胞都具有遗传物质,最早的遗传物质是RNA,后逐渐进化形成DNA;细胞具有核糖体,保证遗传信息能够正常表达。
3.1.2 细胞功能的共性:遗传信息流;繁殖;网络系统式的生化反应和谐体。
细胞遗传信息的复制、表达;细胞都能进行新陈代谢,新陈代谢即是由酶促反应构成及酶调控的网络系统。
细胞生物学复习题第1章绪论一、填空1、细胞生物学是从__________、__________、__________等3个水平上研究细胞生命活动的科学。
2、细胞最初由__________在__________年首先发现的。
4、1953年_______和_______共同提出了DNA分子的_______结构模型。
三、简答题1、简述细胞学说的主要内容。
第2章细胞概述一、填空题1、细胞中含量最多的4种化学元素是____、_____、_____和______。
2、细胞中的生物大分子一般包括______、______和_______等。
3、酶分子的主要特性有___________、_____________和__________。
4、真核细胞的超微结构可分为__________和__________两大类。
5、无机盐在细胞中的主要功能有:______、______、______。
6、构成细胞的最基本的要素是________、________和完整的代谢系统。
7、由于发现了___________,有理由推测RNA是最早形成的遗传信息的一级载体。
8、目前发现的最小最简单的原核细胞是_____________。
9、原核细胞的核是原始状态的核,主要表现在_____________。
10、细胞是由_________包围着含有____________所组成。
11、细菌三种形态:[ ]、球菌、螺旋菌。
12、蓝藻细胞:又称[ ],是原核生物,又是最简单的自养植物类型之一。
用十分简单的光合作用结构装置。
二、名词解释原生质生物大分子三、简答题1、病毒与细胞在起源和进化中的关系?认为病毒是细胞演化产物的观点依据?2、细菌细胞的表面结构?3、说明对细胞不同组分进行分离所用方法的基本原理?4、最简单、最小的生命形式及最小的细胞各是什么,为什么?第3章一、填空1、电镜制样技术有超薄切片技术、[ ]、冷冻断裂和冷冻蚀刻技术、三维重构技术、喷镀技术2、常用的固定剂有戊二醛、[ ]、饿酸、高锰酸钾。
学习好资料欢迎下载细胞生物学名词解释与简答题汇总【精】第一、二、三章细胞概述1.细胞学说2.中膜体3.细胞融合4.细胞株5.细胞系6.细胞学说7.分辨率8.原位杂交9.原代细胞10.传代细胞11.负染色技术第四章细胞膜与细胞表面1.脂质体2.细胞膜3.细胞连接4.紧密连接5.间隙连接6.CAM7.钙黏素8.选择素9.整联蛋白10.细胞外表面细胞外被11.细胞外基质12.层黏连蛋白13.凝集素14.生物膜15.载体蛋白通道蛋白第五章物质的跨膜运输与信号传导1.细胞识别2.受体3.第二信使4.细胞通讯5.第一信使6.协同运输(cotransport)7.细胞识别(cellrecognition)8.主动运输9.受体介导的内吞作用(receptor mediatedendocytosis)10.胞吞作用(exocytosis)11.组成型胞吐途径(constitutiveexocytosis pathway )12.调节型胞吐途径(regulated eexocytosispathway)13.信号转导(signaltransduction )14.分子开关(molecularswitches)15.双信使系统(doublemessenger system)16.激酶磷酸化级联反应( phosophorylationcascade)第六章细胞质基质与细胞内膜系统1.信号肽2.共转移3.后转移4.导肽5.内质网6.溶酶体7.微粒体微体8.内膜系统细胞质膜系统9.细胞质基质10.跨膜运输11.肌质网12.SRP DP13.O-连接糖基化N-连接糖基化14.溶酶体15.自噬性溶酶体异噬性溶酶体16.调节型分泌途径组成型分泌途径17.融合蛋白18.乙醛酸循环体19.信号肽导肽20.分子伴侣第七章细胞能量转换器——线粒体和叶绿体1.氧化磷酸化2.化学渗透学说3.类囊体4.碳同化5.循环式光合磷酸化6.非循环式光合磷酸化7.Q循环8.C4 途径9.导肽10.内共生学说第八章细胞核和染色体1.多线染色体2.拓扑异构酶3.常染色体4.异染色体5.着丝粒6.动粒7.次缢痕8.随体9.核仁10.核仁组织区第九章核糖体1.多聚核糖体2.A位点3.P位点4.核酶5.小分子RNA6.剪接体7.遗传密码8.反密码子9.RNA编辑10.蛋白酶体第十章细胞骨架1.细胞骨架2.微管3.微管组织中心4.中心体5.微丝6.中等纤维7.肌动蛋白8.胞质环流9.微管踏车现象10.成核反应第十一章细胞增值及其调控1.细胞增值2.无丝分裂3.有丝分裂4.减数分裂5.细胞周期6.R点7.有丝分裂器8.接触抑制9.cdc基因10.原癌基因第十二章细胞分化与基因调控1.管家基因2.奢侈基因3.组合调控4.细胞全能性5.终末分化6.隐蔽mRNA7.胚胎诱导8.位置效应9.接触性抑制10.抑癌基因第十三章细胞衰老和凋亡1.Hayflick界限2.凋亡小体3.细胞凋亡4.Caspases蛋白家族5.Bcl-2基因6.P53基因7.Ced基因8.死亡底物9.死亡酶10.自由基第一、二、三章细胞概述1.通过学习细胞学发展简史,如何认识细胞学说的重要意义?2.研究细胞生物学有何重要的实践意义?3.细胞生物学研究的主要内容有哪些?4.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?5.如何理解“细胞是生命活动的基本单位”?6.为什么说支原体是最小、最简单的细胞?7.比较原核细胞与真核细胞差别,真核细胞的细胞器结构的出现有什么优点?8.简述动物细胞与植物细胞之间的主要区别。
第一章:细胞概述1. 基本概念:主要分清细胞、原生质、细胞质、细胞学、细胞生物学等基本概念;2. 细胞的发现和细胞学说的创立:了解英国学者胡克发现细胞的起因, 以及发现细胞的基本条件。
对于细胞学说, 侧重于学说的基本内容和该学说对细胞科学发展的推动作用。
3. 细胞的基本功能和特性:重点掌握细胞生命的三个最基本的功能: 自我增殖和遗传、新陈代谢和运动性; 并对细胞结构上的同一性有基本的理解。
4. 细胞的分子基础:充分认识细胞是由化学物质构成的, 生命是物质的,是一种特殊形式的物质运动,它是物质、能量和信息诸变量在特定时空的“表演”,其运转有赖于生命系统有组织的守时和对空间环境的合拍。
5. 细胞的类型和结构体系:主要了解真核细胞与原核细胞的结构组成和体系,比较二者的异同。
同时注意动物细胞与植物细胞在结构上的差异。
本章的核心内容是细胞学说的创立和细胞的类型与结构体系。
一、名词解释1、细胞生物学cell biology2、显微结构microscopic structure二、填空题1、细胞生物学是研究细胞基本规律的科学,是在、和三个不同层次上,以研究细胞的、、、和等为主要内容的一门科学。
2、细胞生物学的发展历史大致可分为、、、和分子细胞生物学几个时期三、选择题1、第一个观察到活细胞有机体的是()。
a、Robert Hookeb、Leeuwen Hoekc、Grewd、Virchow2、细胞学说是由()提出来的。
a、Robert Hooke和Leeuwen Hoekb、Crick和Watsonc、Schleiden和Schwannd、Sichold和Virchow3、细胞学的经典时期是指()。
a、1665年以后的25年b、1838—1858细胞学说的建立c、19世纪的最后25年d、20世纪50年代电子显微镜的发明4、()技术为细胞生物学学科早期的形成奠定了良好的基础。
a、组织培养b、高速离心c、光学显微镜d、电子显微镜四、判断题1、细胞生物学是研究细胞基本结构的科学。