南开大学细胞生物学综合复习题

第一章绪论1.细胞生物学的研究内容有哪几个方面、包含哪几个层次？2.简述细胞学说的主要内容。

3.纵观细胞生物学发展史，你认为该学科近百年来快速发展的主要原因是什么？第一章习题解析：1.简要说明细胞生物学的研究内容及其发展方向。

细胞生物学是研究细胞基本生命活动规律的学科，其研究的对象是各种细胞及其相关的各个方面。

它不仅研究细胞各个部分的结构和功能，而且研究细胞的增殖、分化、衰老与死亡、细胞信号传递等各个方面的生命活动，以及细胞的起源和进化等各种生命现象。

因此，理论上讲其研究内容涵盖了细胞的各种层次和各个方面。

目前，细胞生物学的发展方向有两个（1）是在分子水平上不断深入地解析细胞及其各个部分的结构和功能；（2）是在系统综合的向度上将细胞整体水平、亚细胞水平和分子水平三个方面的研究成果有机地结合起来，以动态的观点来考察细胞和细胞器的结构与功能，全面深入地解读细胞的各项生命活动。

深刻性与综合性是当代细胞生物学及其进一步发展的特点。

2.简述细胞学与细胞生物学的发展历史。

细胞学开始孕育于细胞的发现之时。

经过170多年的资料积累，特别是19世纪上半叶，随着显微镜质量的提高和切片机的发明，细胞学说于1838~1839年创立，这是细胞学的第一次飞跃。

到1892年，Hertwig的《细胞与组织》一书出版，使细胞学作为一个独立的学科正式诞生。

随后又经过几十年的发展，到20世纪40年代，细胞学已发展成为一门内容丰富、学科体系比较完整的学科。

然而，细胞学主要是一门描述性学科。

20世纪50年代开始，电子显微镜与超薄切片技术相结合，产生了细胞超微结构学，使对细胞结构的认识得到了很大程度的更新和拓展；生物化学与细胞学的相互渗透和结合，使细胞生化得到了快速发展；70年代以来，科学家们将分子生物学的概念与技术引进了细胞学，为细胞生物学的最后形成与建立奠定了坚实的基础。

目前细胞生物学与分子生物学在许多领域仍互相交汇和融合，其研究内容与范畴与生命科学的其它学科往往交错在一起，以致目前很难为细胞生物学划出一个明确范围。

3.当前细胞基本生命活动研究又那些重大问题？可大致分为以下几个方面（1）染色体DNA与蛋白质相互作用的关系------主要是非组蛋白对基因的作用；（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；（5）蛋白质的合成、分选与跨膜转运；（6）真核细胞的起源等等。

4.纵观细胞生物学发展史，你认为该学科近百年来快速发展的主要原因是什么？从细胞的发展至今已有300多年的历史了。

纵观细胞生物学的发展历史，其进步的主要原因有两点：一是仪器设备的改进和技术方法的进步，推动了学科的发展。

科学的发展总是和工具的改进分不开的，每当有重大的工具和技术发明时，科学也就在孕育着重大的飞跃。

细胞生物学也不例外，对细胞的观察、解剖和分析手段的发明和不断的进步，促使细胞生物学不断地向更高的水平发展。

例如，电子显微镜的发明和超薄切片技术的发展，产生了细胞超微结构学，在短短的十多年的时间里，它所积累的资料使细胞结构的知识在很大程度上得到了更新。

大大深化和拓展了对细胞的认识。

二是学科间的相互渗透与促进也有一定的作用。

如细胞学与生化结合产生细胞化学，解读了大量的科学事实，对细胞生物学的诞生和发展起了巨大的推动作用。

5.简述细胞学说的主要内容。

①一切生物体，包括单细胞生物、植物和动物，都是由细胞组成的。

②所有细胞在结构、组成上基本相似；③生物体通过细胞的活动反映其功能；④新细胞是由已存在的细胞分裂而来。

6.简述细胞学发展的四个主要阶段。

细胞学发展的四个主要阶段是：细胞的发现和细胞学说的创立、细胞学的经典时期、实验细胞学时期和细胞生物学阶段。

细胞生物学是从细胞的不同结构层次—分子、超微结构和细胞整体结构来研究生命活动规律的学科。

他和生物化学、遗传学形成了生命科学三足鼎立，这三门学科既是当代生命科学发展的前沿学科，也是生命科学赖以发展的基础。

第二章细胞基本知识复习题1．为什么说“细胞是一切生命活动的基本单位”？2．比较真核细胞与原核细胞的异同.3. 简述真核细胞的基本结构体系。

第二章习题解析名词解释：亚显微结构：指在普通光学显微镜下观察不到，经电子显微镜方法处理，在电子显微镜下细胞被放大几千倍以至几十万背后所观察到的细胞结构。

如高尔基体在电子显微镜下可见是由成摞的扁囊和小泡组成的细胞器。

真核生物：有真核细胞构成的有机体称真核生物，分为单细胞真核生物和多核真核细胞。

其细胞基本特点是：具有发达的内膜系统，典型结构的细胞核和细胞骨架系统；遗传信息量大，遗传信息系统结构复杂。

真核生物的主要代表是原生动物，某些单细胞藻类和所有动植物。

原核生物：由原核细胞构成的有机体称原核生物。

几乎所有原核生物都由单个原核细胞构成。

其基本特点是：细胞内没有分化的内膜系统和典型的细胞核结构，遗传信息量小，遗传信息载体仅为一环状DNA构成，缘何生物的主要代表是细菌和蓝藻。

问答题:1.什么是细胞学说？细胞学说是19世纪30年代由德国的植物学家施莱登和动物学家施旺共同提出来的，其基本内容是：①认为细胞是有机体，一切动植物都是由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成；②所有细胞在结构、组成上基本相似；③生物体通过细胞的活动反映其功能；④新细胞可以通过老的的细胞繁殖产生。

近年来，对细胞学说有了更深刻的认识，比较普遍的提法是：细胞是生命的基本单位，而且认为应从以下一些角度来认识这一概念：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、有序的自控答谢体系，细胞是代谢与功能的基本单位；③细胞是有机体生长和发育的基础；④细胞是遗传的基本单位，具有遗传的全能性；⑤没有细胞就没有完整的生命。

2.原核生物、真核生物的基本结构和基本生命活动特点及其相互之间的比较。

细胞可分为原核细胞和真核细胞两大类。

近年来认为原核细胞并不是统一的一大类，建议将细胞划分为原核细胞、古核细胞与真核细胞三大类。

支原体是迄今发现的最小最简单的细胞，它却已具备细胞的基本结构，并且有作为生命活动基本单位存在的主要特征。

原核细胞的共同特征为：没有核膜，遗传信息载体仅仅是一个裸露的环状DNA分子，除核糖体与细胞膜及其特化结构外，几乎不存在其他复杂的细胞器。

将原核细胞与真核细胞进行比较，从进化与动态的观点分析，主要有两个基本差异：一是以生物膜系统的分化与演变为基础，真核细胞形成了复杂的内膜系统，构建成各种具有独立功能的细胞器，双层核膜将细胞分割为核与质两个基本部分；二是遗传结构装置的扩增与基因表达方式的相应变化。

由于上述的根本差异，真核细胞的体积也相应增大，内部结构更趋复杂化，生命活动的时间与空间的布局更为严格，细胞内部出现更精密的网架结构---细胞骨架。

古核细胞的形态结构、遗传装置虽与原核细胞相似，但一些基本分子生物学特点又与真核细胞接近。

真核细胞结构可以概括为三大体系（1）生物膜体系以及以生物膜为基础构件的各种独立的细胞器；（2）遗传信息表达的结构体系；（3）细胞骨架体系。

此外，细胞体积达到守恒规律及其制约因素的分析，细胞的形态结构和功能的相关性与一致性，动植物细胞的差异等均是真核细胞知识的重要组成部分。

3.为什么说细胞生物体的结构单位又是进行生命活动的功能单位？从细胞的结构和行使独特生理功能的正反两个方面来分析和论证。

（1）世界生生物种类繁多，形态结构千差万别，但一切有机体均是由细胞构成的，只有病毒是非细胞形态的生命体。

单细胞生物的有机体仅由一个细胞构成。

多细胞生物由多个细胞共同构成，应该指出，构成高等生物体的细胞虽然都是高度“社会化”的细胞，具有分工与协作的相互关系，但他们又保持着形态和结构的独立性，每个细胞具有自己独立一套“完整”的结构体系，成为有机体的基本和结构单位。

（2）细胞具有独立的有序的自控代谢体系，表现为有严格程序的、自动控制的代谢系统，这是由细胞自身结构装置及其协调性所决定的，是长达数十亿年进化的产物，细胞结构完整性的任何破坏，都会导致细胞代谢有序性和自控性的失调。

（3）细胞是有机体生长和发育的基础，一切有机体的生长和发育都是以细胞增殖和分化为基础的，细胞是生物生长和发育基本单位。

（4）细胞是遗传的基本单位，细胞具有遗传的全能性。

无数实验证明，任何破坏细胞结构的完整性，都不能实现细胞完整的生命活动。

从细胞分离出的任何结构，甚至保持完好的细胞核和含有遗传信息的线粒体和叶绿体，都不能在体外培养持续生存，并作为生命活动单位而存在。

细胞则不然，它不仅可独立生存，并可在合适条件下再生出完整的个体。

另外，病毒都是专性活细胞内寄生的，离开了细胞，病毒是不能生活和繁殖。

因此可以说只有细胞才是生命体结构与功能的基本单位。

4. 比较真核细胞和原核细胞的异同？原核细胞与真核细胞的相同点1.都具有类似的细胞质膜结构2.都以DNA作为遗传物质，并使用相同的遗传密码3.都以一分为二的方式进行细胞分裂4.具有相同的遗传信息转录和翻译机制，有类似的核糖体结构5.代谢机制相同（如糖酵解和TCA循环）6.具有相同的化学能贮能机制，如A TP合成酶（原核位于细胞质膜上，真核位于线粒体膜上）7.光合作用机制相同（蓝细菌与植物相比较）8.膜蛋白的合成和插入机制相同9.都是通过蛋白酶体（蛋白质降解结构）降解蛋白质如古细菌与真核细胞真核细胞特有的特点1.细胞分裂为核分裂和细胞质分裂，并且分开进行2.DNA和蛋白质结合压缩成染色体结构，形成有丝分裂的结构3.具有复杂的内膜系统和细胞内的膜结构4. 具有特异的进行有氧呼吸的细胞器（线粒体）和光合作用的细胞器（叶绿体）5.具有复杂的骨架系统6.有复杂的鞭毛和纤毛7.具有小泡运输系统（胞吞和胞吐）8.含有纤维素的细胞壁9.利用微管形成的纺锤体进行细胞分裂和染色体分离10.每个细胞中的遗传物质成双存在，二倍体分别来自两个亲本11.通过减数分裂和受精作用进行有性生殖第三章细胞生物学研究方法基本概念：1.分辨率resoving power ：指人眼或显微镜在25cm明视距离处，能分辨被检物体细微结构最小距离的能力，其单位为长度单位，常用的有毫米、微米、纳米等。

2.冰冻蚀刻freeze etching电子显微镜技术：是为配合透射电镜观察而设计的一种标本制作技术。

其原理及过程是用快速低温冷冻法将样品迅速冷冻，然后在低温下进行断裂。

这时，样品往往从其结构相对脆弱的部位（膜脂双分子层的疏水端）断裂，从而显示出镶嵌在膜脂中蛋白质颗粒。

由于冰在真空中少量升华，可进一步增强浮雕式的蚀刻效果。

用铂、金等金属进行倾斜喷镀，以形成对应于凹凸的电子反差，在经碳垂直于断面进行真空喷镀形成一个连续的碳膜，然后，用消化液把赝品本身消化掉，将剩下的碳膜及其构成图形的金属微粒移到载网上用电镜进行观察。