南农 细胞生物学 9

细胞生物学第一章绪论•细胞是生命体的结构与生命活动的基本单位•细胞的研究是生命科学的基础和重要支柱一、显微镜的发明与细胞的发现没有显微镜，就不可能有细胞生物学的诞生1、1590年荷兰眼镜制造商J和Z.Janssen制作了第一台复式显微镜。

2、1665年Robert Hook（虎克）第一次描述了植物细胞的构造，并首次用拉丁文celler 来称呼他所看到的蜂巢状的封闭状小室。

3、1680年荷兰人Anton van Leeuwenhoek（列文虎克）成为皇家学会会员，他一生制作了200多台显微镜和400多个镜片，并利用设计好的显微镜观察了许多动植物的活细胞和原生动物。

二、细胞学说三、细胞生物学的定义(cell biology)•细胞生物学是研究细胞基本生命活动规律的科学，它在不同层次(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。

•细胞生物学是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，以细胞作为生命活动的基本单位的思想为出发点，探索生命活动规律的学科。

四、细胞生物学的地位•细胞生物学与农业、医学、生物高技术发展有着密不可分的关系。

•细胞生物学、分子生物学、神经生物学和生态学并列为生命科学的四大基础学科。

•细胞分子生物学是当今细胞生物学的重点五、细胞生物学的主要研究内容•细胞结构功能•细胞重要生命活动(一)细胞核、染色体以及基因表达的研究(二)生物膜与细胞器的研究(三)细胞骨架体系的研究(四)细胞增殖和调控(五)细胞分化及其调控(六)细胞的衰老与凋亡(七)细胞的起源与进化(八)细胞工程六、细胞生物学研究的总趋势与重点领域总的发展趋势:细胞生物学与分子生物学相互渗透与交融。

(一)当前细胞生物学研究中的三大基本问题1 细胞内的基因组(人类大约有10万个基因)是如何在时间与空间上有序表达的?2 基因表达的产物--主要是结构蛋白与核酸、脂质、多糖及其复合物，它们如何逐级装配成能行使生命活动的基本结构体系及各种细胞器?这种自组装过程的调控程序与调控机制是什么?3 基因表达的产物--主要是大量活性因子与信号分子，它们是如何调节细胞最重要的生命活动过程的?诸如细胞的增殖、分化、衰老与凋亡等等(二)当前细胞基本生命活动研究的若干重大课题1．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2．细胞增殖、分化、凋亡(编程性死亡)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全世界自然科学研究中论文发表最集中的三个领域分别是：•细胞信号转导(signal transduction)•细胞凋亡(cellapoptosis )•基因组与后基因组学研究(genome and post-genomic analysis)。

南京农业大学细胞生物学专业考研细胞生物学是研究细胞生命活动基本规律的科学，它是生命科学领域的一级学科，在我校于2000年开始招生。

近年来由于分子生物学的飞速发展，细胞生物学正越来越多地采用分子生物学的方法和思路在分子水平上探讨细胞生命活动的基本机理。

本学科主要的研究方向和指导教师如下：叶绿体的分子细胞生物学：探讨叶绿体内关键酶和蛋白复合体的组装与折叠，指导教师陆巍副教授。

植物细胞的衰老与调控：主要探讨叶绿体光合机构的衰变过程及其相应的细胞学和分子生物学原理，指导教师戴新宾副教授。

植物细胞活性氧的信号转导及植物细胞对逆境响应的分子机制：主要涉及细胞内ABA、活性氧的积累及其诱导抗氧化防护的信号转导机制，指导教师蒋明义教授。

植物细胞对逆境的响应：研究逆境条件下植物细胞的反应机制，指导教师沈振国教授。

植物胚胎发生的分子细胞生物学：研究植物胚胎发育过程中细胞形态和结构的变化，指导教师杨清教授。

植物细胞工程：植物细胞的培养，植株的再生，细胞显微操作，细胞的融合等，指导教师杨清教授。

动物粘膜免疫，指导教师杨倩教授。

目前学科在研科研项目有国家973、国家自然科学基金、省部级等课题10余项，研究经费200余万元。

主要研究人员年富力强。

教授4名、副教授3名，均具有博士学位。

本专业近年来合计发表SCI 收录论文20余篇。

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南农细胞生物学7详解第九章核糖体第一节核糖体的类型与结构核糖体是合成蛋白质的细胞器，其唯一的功能是按照mRNA的指令由氨基酸高效且精确地合成多肽链。

1953年，Robinsin和Brown 用电镜观察植物细胞时发现了这种颗粒结构。

1955年Palade在动物细胞中也观察到类似的结构。

1958年Roberts建议把这种颗粒结构命名为核糖核蛋白体(ribosome)，简称核蛋白体或核糖体。

核糖体几乎存在于一切细胞内，不论是原核细胞还是真核细胞，均含有大量的核糖体。

即使最小最简单的细胞支原体，也至少含有数以百计的核糖体。

线粒体和叶绿体中也含有核糖体。

目前，仅发现在哺乳动物成熟的红细胞等极个别高度分化的细胞内没有核糖体。

因此可以说核糖体是细胞最基本的不可缺少的结构。

核糖体是一种颗粒状的结构，没有被膜包裹，其直径为25 nm，主要成分是蛋白质与RNA。

核糖体RNA称为rRNA，蛋白质称r蛋白，蛋白质含量约占 40％，RNA约占60％。

r蛋白分子主要分布在核糖体的表面，而rRNA则位于内部，二者靠非共价键结合在一起。

在真核细胞中很多核糖体附着在内质网的膜表面，称为附着核糖体，它与内质网形成复合细胞器，即糙面内质网。

在原核细胞的质膜内侧也常有附着核糖体。

还有一些核糖体不附着在膜上，而呈游离状态，分布在细胞质基质内，称游离核糖体。

附着核糖体与游离核糖体所合成的蛋白质种类不同，但核糖体的结构与化学组成是完全相同的。

核糖体常常分布在细胞内蛋白质合成旺盛的区域，其数量与蛋白质合成程度有关。

处在指数生长期的细菌中，每个细胞内大约有数以万计的核糖体，其含量可达细胞干重的40％。

而在培养的饥饿状态的细胞内，仅有几百个核糖体。

在体外培养的HeLa细胞中，核糖体的数目约为5X106～1X107个。

从核糖体发现至今近50年的时间，对核糖体的结构、成分与功能的研究，积累了丰富的材料，特别是近几年对rRNA的研究取得了重要的进展。

精细的生物化学分析，分子生物学、免疫学及其与电子显微镜技术的配合是取得这些成果的重要实验基础。

南京农业大学1997年硕士研究生入学考试细胞生物学试题一名词解释（30分）1．G蛋白（G调节蛋白）（G protein）2．无细胞系统（cell-free system）3．动力蛋白（dynein）4．细胞周期蛋白（cyclin）5．核纤层（nuclear lamina）6．端粒（telomere）7．分子伴侣（molecular chaperone）8．类囊体（thylakoid）9．着丝点（动粒）（kinetochore）10．细胞分化（cell differentiation）二、填空题（共30分）1．细胞生物学是研究细胞生命活动基本规律的学科，它是在(1)（2）(3) 不同层次上研究细胞结构、功能和生命活动的基础学科。

2．光学显微镜的分辨率为，是由和两种因素决定的。

3．电子显微镜所用的光源是，透镜是。

4．免疫荧光与免疫电镜是最常见的研究细胞中分子定位的重要技术。

5．植物体细胞培养时，先经酶处理去掉细胞壁，区壁的细胞称为。

6．具有细胞间通讯作用的动物细胞的细胞间连接是，植物细胞间是通过连接，完成物质运输和通讯联络的。

7．粗面内质网的主要功能是合成：（1）蛋白，（2）蛋白和（3）蛋白。

8．细胞内蛋白质合成的启动是在内进行的。

9．溶酶体中所有的水解酶通过高尔基体时，都有一共同的标志，即；酶常被用作辨认溶酶体的标志酶。

10．植物细胞的细胞器可以与线粒体等配合，将脂肪酸转化成糖。

这类细胞器分布在植物体的细胞中。

11．细胞内两个能量转换的细胞器是和。

12．光反应是在叶绿体的膜上进行的，通过叶绿素分子吸收、传递光能并转化为化学能，最终形成和，并有释放出。

13．减数分裂中，保证一对同源染色体间准确配对和进行交换的结构基础是，是在减数分裂Ⅰ前期的期形成，到期消失。

三、选择题（共10分）1．以下是各种细胞器的功能酶，请将（1）－（10）号码填入所属细胞器（A－J）空格内（共5分）（1）糖基转移酶（2）酸性水解酶（3）细胞色素氧化酶（4）苹果酸合成酶（5）过氧化氢酶（6）葡萄糖6－磷酸酶（7）苹果酸脱氢酶(8)RUBP羧化酶（9）信号肽酶（10）Na＋-K＋-ATP酶A. 高尔基体B. 乙醛酸循环体C. 滑面内质网D. 线粒体内膜E. 过氧化物酶体F. 线粒体基质G. 溶酶体H. 粗面内质网I.叶绿体基质J．质膜以下各题（2－5）在正确答案前打“√”（共5分）2．绝大多数细胞在特定阶段，有90％以上的基因是转录不活跃的，这些没有转录活性的基因是：A. 都是常染色质B. 都是结构异染色质C. 都是兼性异染色质D. 即包括异染色质，也包括部分常染色质3．从分子水平看，细胞分化的内在原因是：A. 部分基因的丢失B. 奢侈基因（组织专一基因）的选择表达C. 细胞质改变了核的基因型D. 持家基因的差别表达4．细胞周期的运转是沿着以下顺序进行的：A、G1→G2→S→MB、G1→S→G2→MC、G2→S→M→G1D、M→G1→G2→S5．以下物质哪些是通过高尔基体进行定向转运的：A. 分泌蛋白B. 血红蛋白C. 溶酶体酶D. 胶原蛋白E. A+B+CF. A+C+D四、判断题（共10分，正确的打“＋”，不正确的打“－”）1．染色体和染色质的基本结构单位都是核小体。

东南大学农学院2021级《细胞生物学》课程试卷（含答案）__________学年第___学期考试类型：（闭卷）考试考试时间：90 分钟年级专业_____________学号_____________ 姓名_____________1、判断题（35分，每题5分）1. 组蛋白与DNA之间的相互作用依赖于核苷酸的特异序列。

（）答案：错误解析：组蛋白与DNA之间的相互作用主要是周期性主要就的，基本不依赖于核苷酸的特异序列。

2. 在动物细胞中，中心体是主要的微管组织中心。

（）答案：正确解析：纺锤体微管和胞质微管由中心体基质囊十多个γ管蛋白形成的环状核心放射出来。

3. 细胞质基质之中的蛋白质都呈溶解状存在。

（）答案：错误解析：在细胞质基质中的多数蛋白质包括水溶性，并不是以溶解状态存在的，而是直接间接与细胞质骨架结合或与生物膜结合。

4. 大多数真核基因是不连续基因，在RNA中出现的部分称为外显子。

（）答案：错误解析：甘氨酸是指在成熟的RNA上的序列。

当中在基因中外显子被胸腺隔开，志趣相投转录后经过加工被连接在一起，生成成熟的RNA分子。

5. 所有真核细胞都含有细胞核。

（）答案：错误解析：但有少数例外，如哺乳动物成熟的红细胞。

6. 胞间连丝的管状结构直径达40nm，因此它对细胞间的物质运输不具有选择性。

（）答案：错误解析：胞间连丝可允许非常大较大的分子通过，但它介导的细胞间的物质运输是有选择性的。

在有些组织，即使很小的细胞分子也不能通过胞间连丝。

7. 在泛素化途径降解蛋白质过程中，泛素随靶蛋白一同被蛋白酶体降解。

（）答案：错误解析：泛素并不被降解，它可以循环利用。

2、名词解释（40分，每题5分）1. 凋亡复合体（apotosome）答案：凋亡复合体（apotosome）是指凋亡分子Apaf1与细胞色素c形成的复合体，相对分子量为（700～1400）×103，细胞质中Caspase9的前体被募集到复合体上并发生自动切割活化，引起细胞凋亡。

东南大学农学院2021级《细胞生物学》课程试卷（含答案）__________学年第___学期考试类型：（闭卷）考试考试时间：90 分钟年级专业_____________学号_____________ 姓名_____________1、判断题（40分，每题5分）1. 亚显微结构即超微结构。

（）答案：正确解析：亚显微结构又称超微结构，是指在普通光学显微镜区分下观察不能分辨清楚的细胞内各种微细结构。

2. 核糖体中具有肽酰转移酶活性的成分是蛋白质。

（）答案：错误解析：核糖体中rRNA具有肽酰转移酶的活性。

3. 在减数分裂交换期间，两条染色体上编码同样基因的区域必须彼此配对。

（）答案：正确解析：如果染色体的非对应区域也能发生重组，将造成大范围的基因重排，这对于生物而言几乎是灾难性的。

然而，少数罕见的“不等交换”对生物体可能有利，基因组中已发现这些罕见的例子。

4. 所有常染色质包含的基因，在任何时候都具有转录活性。

（）答案：错误解析：5. 细胞周期蛋白及其磷酸化状态两者决定一个Cdk蛋白是否具有酶活性。

（）答案：正确解析：6. NLS是亲核蛋白入核的充分必要条件。

（）答案：错误解析：NLS只是亲核蛋白入核的一个必要条件，其入核转运还需要其他蛋白质因子的帮助，同时还受到其他风险因素的影响。

7. 所有的受体都是跨膜蛋白质。

（）答案：错误解析：细胞地球表面的受体多为细胞跨膜糖蛋白，但细胞内的受体如基因调控蛋白等不一定是。

8. 细胞外被是指与细胞膜中的蛋白质或脂类分子共价结合的糖链。

（）答案：正确解析：体细胞外被又称糖萼，它是细胞膜的正常结构组分，不仅对膜蛋白起保障作用，而且在细胞识别中起重要作用。

2、名词解释（40分，每题5分）1. 泛素蛋白酶体途径（ubiquitinproteasome pathway）答案：泛素蛋白酶体途径是细胞内降解短寿命蛋白质的重要途径，与细胞多种生理功能调节密切相关。

首先通过酶E1、E2和E3的作用使将要被降解的蛋白质泛素化，再由蛋白酶体而使泛素化的蛋白质完全水解。

东南大学农学院2021级《细胞生物学》课程试卷（含答案）__________学年第___学期考试类型：（闭卷）考试考试时间：90 分钟年级专业_____________学号_____________ 姓名_____________1、判断题（35分，每题5分）1. 根据caspase蛋白在细胞程序性死亡中的作用，将它们分为三大类：调节物、衔接物和效应物。

caspase9属于调节物。

（）答案：错误解析：所有的caspase都是效应物。

2. 质膜对K＋的通透性大于Na＋是静息电位产生的主要原因。

（）答案：正确解析：当细胞基本处于静息状态，质膜对K＋的通透性比其他离子大，随着正电荷转移到但仅细胞外而留下胞内的非平衡负电荷，结果是膜外正离子过量和氯膜内负离子过量，从而诱发静息电位。

3. 细胞内的囊泡，与细胞质基质接触的膜面为PS面，而与囊泡腔内液体接触的面为ES面。

（）答案：正确解析：PS面即原生质表面，ES面即细胞外表面。

4. 原核生物和真核生物的核糖体都是在胞质溶胶中装配的。

（）答案：错误解析：真核生物的核糖体是在核仁中装配的。

5. 真核生物的18S、28S和5S的rRNA属于同一个转录单位，先转录成一个45S的前体，然后边加工边装配核糖体的大、小两个亚基。

（）答案：错误解析：真核生物的18S、28S和5.8S的rRNA属于某一转录单位。

6. 细胞间的通讯就是通过细胞间形成缝隙连接，是细胞质相互沟通而实现的。

（）答案：错误解析：间隙连接仅仅是细胞无线电的一种方式，细胞通讯还可以通过分泌化学信号以及细胞接触而实现，而且这两种方式是相对较普遍四种的。

7. 微丝由α微管蛋白和β微管蛋白两种微管蛋白亚基形成，微管的主要结构成分是肌动蛋白（actin）。

（）答案：错误解析：微管由α微管蛋白和β微管蛋白复合物两种微管蛋白亚基已经形成，微丝的主要表征微观成分是肌动蛋白（actin）。

2、名词解释（40分，每题5分）1. 黏着斑（focaladhesion）答案：黏着斑是细胞与之间的连接方式，参与的细胞骨架结构组分是微丝、跨膜黏连蛋白是整联蛋白，有利于在运动过程中的张力以及细胞生长的信号传递。

东南大学农学院2021级《细胞生物学》课程试卷（含答案）__________学年第___学期考试类型：（闭卷）考试考试时间：90 分钟年级专业_____________学号_____________ 姓名_____________1、判断题（40分，每题5分）1. 根据caspase蛋白在细胞程序性死亡中的作用，将它们分为三大类：调节物、衔接物和效应物。

caspase9属于调节物。

（）答案：错误解析：所有的caspase都是效应物。

2. 核糖体是由单层膜包裹的胞质细胞器。

（）答案：错误解析：核糖体是细胞质里的细胞器，但它们并不是被包在膜里。

3. 几乎所有原核生物都有单个细胞组成，真核生物均为多个细胞组成。

（）答案：错误解析：真核生物可以分为多细胞真核生物与单细胞真核生物。

4. 普通光镜样品的制备，在包埋、切片后可直接进行观察，一般不需要组织染色。

（）答案：错误解析：普通光镜主要用于对染色后的细胞进行观察。

5. 网格蛋白有被小泡中的“被”是指接合素蛋白。

（）答案：错误解析：网格蛋白有被小泡的“被”还包括网格蛋白。

6. 通过选择性剪接产生的一套蛋白质，它们的结构、功能完全不相同。

（）答案：错误解析：一般情况下通过选择性剪接所导致释放出的外显子改变并不产生根本不同的蛋白质，而是一套结构相关人员、功能相似的蛋白质异形体。

7. 来源于质膜的不同信号能通过细胞内不同信号途径间的相互作用而被整合。

（）答案：正确解析：细胞信号转导是指细胞通过胞膜或胞内受体感受信息分子的刺激，经系统细胞内信号转导系统切换，从而影响细胞生物学功能功用的过程。

信号转导途径主要包括有：G蛋白介导的信号转导途径、突触酪氨酸蛋白激酶（RTPK）信号转导途径、非突触酪氨酸蛋白激酶受体信号转导途径、鸟苷酸环化酶信号转导途径核受体信号转导途径等。

来源于质膜的不同信号能通过胞浆细胞内不同信号捷径间的相互作用而被整合。

8. 与胞内受体结合的信号分子多为亲脂性分子。

东南大学农学院2021级《细胞生物学》课程试卷（含答案）__________学年第___学期考试类型：（闭卷）考试考试时间：90 分钟年级专业_____________学号_____________ 姓名_____________1、判断题（35分，每题5分）1. 单个基因的突变能够引起转决定。

（）答案：错误解析：转决定是一群细胞突变的结果。

2. 在有蛋白质合成抑制剂存在的情况下，孕酮和成熟卵细胞的细胞质都能诱导卵母细胞成熟。

（）答案：错误解析：在有蛋白质类似物抑制剂存在的情况下，成熟卵细胞的细胞质能诱导卵母细胞成熟，而孕酮不能，因为不能合成MPF。

3. 一片枯萎的植物叶子可以比作放了气的自行车轮胎。

（）答案：正确解析：植物萎蔫时，细胞内的膨压减小，结果其细胞壁有张力但没有抗压强度，如橡胶轮胎一样，不再提供刚性。

4. 电子传递链复合物Ⅰ、复合物Ⅱ、复合物Ⅲ、复合物Ⅳ均具有电子传递体和质子移位体的作用。

（）答案：错误解析：复合物Ⅱ电子零件是电子移位体而非质子移位体。

复合物Ⅱ催化从琥珀酸来得一对低能电子经FAD和FeS传给泛醌，电子在过程中所释放的自由能不足以合成ATP，因此，这一步反应没有ATP的形成，电子传递也不伴随质子的跨膜转移。

5. 高尔基体和内质网上所有与糖基化有关的蛋白都是可溶性蛋白。

（）答案：错误解析：都是整合蛋白。

6. 在细胞水平上进行的任何遗传操作，通过细胞培养和植株再生，最终可以将细胞的遗传修饰变成植物的遗传修饰，从而改变整个植物的遗传特性。

（）答案：错误解析：植物细胞具有细胞全能性。

7. 温度敏感突变体是研究细胞周期控制蛋白的有用突变体。

（）答案：正确解析：该实验利用了所谓的条件突变体。

条件突变体所产生的蛋白质在某一温度下是稳定的、有功能的，但在其他温度条件下，则变得不稳定且失去工具。

细胞可以先在突变蛋白正常工作的下要培养，然后到蛋白质功能丧失的温度下培养。

2、名词解释（40分，每题5分）1. O连接的糖基化答案：O连接的糖基化在高尔基体中进行，单元通常第一个交汇点的糖单元是N乙酰半乳糖胺，连接的氨基酸残基为Ser、Thr、羟赖氨酸、羟脯氨酸，然后逐次将糖基转移上去形成寡糖链，糖的供体为核苷糖，如UDP半乳糖。