细胞论述题

第一章1、什么是细胞生物学？通过本学期对细胞生物学的学习，概括细胞生物学研究的内容。

通过对细胞生物学领域的研究最终要解决的问题是什么？答：细胞生物学：是研究细胞基本生命活动规律的科学，它是在细胞水平、亚细胞水平和分子水平等不同层次上，以研究细胞形态结构与功能、细胞的代谢、增殖与分化、遗传与变异、衰老与死亡、起源与进化、兴奋与运动，以及细胞的信息传递、细胞的识别、免疫等。

生命科学的基本问题是遗传、发育和进化，我们以功能基因组为切入点，研究的主要内容是细胞的生命活动：DNA→RNA→蛋白质。

细胞生物学是阐明各种生命活动的现象和本质，进一步对这些现象和发展规律加以控制和利用，以达到为生产实践服务的目的，造福于人类。

例如，围绕植物组织培养建立起来的细胞工程，为植物育种开辟了一条新的途径，以及在动物生物学中，揭示细胞病理和癌细胞本质的研究，器官移植和再生的研究等都是非常艰巨的任务。

也可以说其“核心问题是将遗传和发育在细胞水平上结合起来”。

这是由于DNA是遗传物质的载体，染色体是DNA的载体，细胞核是染色体的载体，细胞是细胞核的载体。

细胞是生命的载体、是遗传与发育的载体——生命活动的基本单位（包括发育）。

故细胞是核心，遗传是根本，发育是目的。

2、当前细胞生物学研究的热点课题中你最感兴趣的是哪些？为什么？答：（1）细胞内基因组（2）染色质与蛋白质的相互作用关系；（3）植物细胞工程（4）细胞结构体系的组装及细胞工程；（5）细胞的增殖、分化、衰老、与死亡；（6）细胞结构体系的装配；（7）细胞信号的转导；（8）肿瘤的细胞生物学。

第二章1.细胞的结构与功能的相关性的观点是学习细胞生的重要原则之一，你能否提出一些论据来说明这一问题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，分化程度高的细胞更为明显。

（一）如人体内约有400万亿个细胞。

根据形态和生理功能的差异，可区分为230多种。

形态结构和生理功能相同或相近的细胞与细胞之间的非细胞成分——细胞间质一起，共同构成了具有一定形态结构和生理功能的细胞群，这种细胞群体为组织（tissue）。

人体内有4大细胞群，称4大基本组织，即上皮组织(epithelialtissue)、结缔组织(connectivetissue)、肌肉组织(musculartissue)和神经组织(nervetissue)。

（1）单层柱状上皮细胞(simplecolumnarepitheliumcell)：形态，细胞表面为多边形，游离面有纹状缘（微绒毛），侧面呈柱状。

核椭圆形，靠近细胞基底部。

分布：分布于胃、肠、子宫和输卵管的腔面。

功能，吸收和分泌。

（2）扁平上皮细胞（simplesquamousepitheliumcell）：形态，细胞扁平多边形，边缘锯齿状，彼此镶嵌连接。

核扁圆形，位于中央。

分布，衬贴于心肌、血管、淋巴管腔面称内皮(endothelium)分布于胸、腹膜心包膜表面的称间皮(mesothelium)。

功能，内皮：游离面光滑有利于血液和淋巴液流动，内皮很薄，便于腔内外的物质交换。

间皮：表面光滑湿润，可减少器官间的摩擦，有利于器官活动。

（3）哺乳动物的红细胞：形态，红细胞呈扁圆形、体积很小，细胞内无核，亦无其他重要细胞器，主要是由细胞膜包着血红蛋白。

分布，血液中。

功能，这些特点都与红细胞交换02与C02的功能密切相关。

细胞体积小、呈圆形，非常有利于在血管内快速运行，体积小则相对表面积大，有利于提高气体交换效率。

细胞内主要是血红蛋白，有助于结合更多的O2与CO2。

（4）动物的各类分泌细胞，虽然分泌物的性质不同，但其形态结构却有共同性。

例如，分泌蛋白质性质的各种腺细胞，其形态与结构必然有如下的特点：细胞一定呈极性，一端是近侧端，为吸收表面，与基膜(basallamina)连接；另一端是游离端，是分泌表面。

吸收表面的细胞膜必然形成大量的皱褶，并在褶叠膜内排列有大量的线粒体，因为这均有助于增加物质透膜运输的效率及能量供应。

游离端往往形成很多微绒毛，增加表面积，以提高分泌效率。

细胞质内的内质网与高尔基体必然很发达，因为要保证蛋白质高速度的合成与加工，供能的细胞器——线粒体的数量必然较多，而且分布在内质网附近。

核仁的体积一般较大，因为要保证生产足够的核糖体(蛋白质合成的机器)。

（5）雄性生殖细胞与雌性生殖细胞经过分化与发育，形成非常特化的细胞，它们的结构装置几乎简化到仅只有利于完成受精过程与保证卵裂。

精子除了携带一套完整的单倍基因组，即高度的浓缩核外，其他结构装置主要保证其运动与进人卵内。

即后端具有能运动的鞭毛，前端具有有助于进入卵的顶体(类似大溶酶体)。

卵细胞则相反，为了保证受精后卵裂与早期胚胎发育，它必须在胞质内预先储存大量的mRNA、蛋白质与养料，致使细胞体积骤增，但其细胞核的体积并没有明显变化。

特化的细胞是细胞形态结构功能相适应的重要证据，如分泌细胞、生殖细胞、红细胞、白细胞等。

特殊细胞表面的特化结构（如上皮细胞的微绒毛、动物精细胞的鞭毛等）都是为了更好的发挥功能而进化来的。

2、你在学习了细胞生物学课程之后请对原核与真核细胞之间的差异提出新的补充。

真核细胞与原核细胞相比，细胞膜系统出现了分化与演变。

真核细胞以内膜系统的特化为基础，首先分化为两个独立的部分——细胞核与细胞质，细胞质又以内膜系统为基础分隔为结构更精细、功能更专一的各种细胞器。

另外，遗传信息量与遗传装置的扩增和基因表达复杂化，编码结构蛋白与功能蛋白的基因数大大增多。

遗传信息重复序列与染色体多倍性的出现，是真核细胞区别于原核细胞的另一重大标志。

遗传信息的复制、转录与翻译装置和程序也相应复杂化，真核细胞内遗传信息的转录和翻译有严格的阶段性和区域性。

3、你在学习了细胞生物学课程之后请对植物和动物细胞之间的差异提出新的补充。

第三章1．用于细胞生物学研究的方法有哪些？荧光漂白恢复技术、单分子技术、酵母双杂交技术、荧光共振能量转移技术、放射自显影技术2．目前细胞生物学中常用模式生物有那些？扼要说明其基本特征及在科学研究中的贡献。

大肠杆菌：培养方便，生长快，基因结构简单，突变株的诱变，分离和鉴定容易。

酵母：非常简单的单细胞真核生物，生长迅速易于遗传操作。

线虫：繁殖快，生命周期短，通体透明。

果蝇：丰富的表形，在遗传分析，染色体特性研究，胚胎发育，基因调控和细胞分化机制的研究，神经推行性疾病研究和学习发挥重要作用。

斑马鱼：与人的基因一一对应，容易饲养，繁殖快，研究胚胎发育过程中细胞行为观察与研究较为便利。

小鼠：与人类基因更为接近，遗传与转基因方面贡献。

拟南芥：个体小，生长周期快，生活力强，自花授粉，植物界的果蝇。

3、光学显微镜技术有哪些新发展,它们各有哪些突出优点?为什么电子显微镜不能完全代替光学显微镜?操作简便、成本较低、适合大范围使用，观察范围5mm-100nm第四章1.简述生物膜的基本结构特征和生理功能。

①磷脂双分子层组成生物膜的基本骨架，具有极性的头部和非极性的尾部的脂分子在水相中具有自发形成封闭膜系统的性质，以非极性尾部相对，以极性头部朝向水相。

这一结构特点为细胞和细胞器的生理活动提供了一个相对稳定的环境，使细胞与外界，细胞器与细胞器之间有了一个界面。

②蛋白质分子以不同的方式镶嵌其中或结合于表面，蛋白质的类型，数量的多少，蛋白质的分布的不对称性及其与脂分子的协同作用赋予生物膜不同的特性与功能。

这些结构有利于物质的选择运输，提供细胞识别位点，为多种酶提供了结合位点，同时参与形成不同功能的细胞表面结构特征。

2．简述膜蛋白的种类和功能。

有外在膜蛋白或称外周膜蛋白，内在膜蛋白或称整合膜蛋白和脂锚定膜蛋白。

膜蛋白的功能是多方面的。

有些膜蛋白可作为“载体”而将物质转运进出细胞。

有些膜蛋白是激素或其他化学物质的专一受体，如甲状腺细胞上有接受来自脑垂体的促甲状腺素的受体。

膜表面还有各种酶，使专一的化学反应能在膜上进行，如内质网膜上的能催化磷脂的合成等。

细胞的识别功能也决定于膜表面的蛋白质。

这些蛋白常常是表面抗原。

表面抗原能和特异的抗体结合，如人细胞表面有一种蛋白质抗原HLA，是一种变化极多的二聚体。

不同的人有不同的HLA分子，器官移植时，被植入的器官常常被排斥，这就是因为植入细胞的HLA分子不为受体所接受之故。

第五章1．简述物质跨膜运输的各种方式及其特点。

（1）．简单扩散：单纯扩散是指脂溶性的小分子物质顺浓度差通过细胞膜的扩散过程。

特点：简单的物理扩散，不需要细胞提供能量，其能量来源于浓度差形成的势能，是一个被动过程。

（2）．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。

特点：不需要细胞提供代谢能量，转运的动力来自于物质的电化学梯度或浓度梯度；只能把物质从浓度高的一方运送到浓度低的一方。

（3）．主动运输：由载体蛋白所介导的物质逆着电化学梯度或浓度梯度进行跨膜转运的方式。

特点：需要消耗细胞物质代谢产生的能量；需要载体蛋白作为跨膜转运蛋白；物质逆着电化学梯度或浓度进行跨膜转运。

（4）．胞吞和胞吐：胞吞指大分子物质或物质团块（如细菌、病毒、异物、脂类物质等）进入细胞的过程。

胞吐指胞质内的大分子物质以分泌囊泡的形式排出细胞的过程。

特点：均属于耗能的主动转运过程。

2、简述胞吞作用和胞吐作用的类型及特点。

胞吞作用：（1）吞噬作用吞噬作用是一种特殊的胞吞作用，是原生生物摄取食物的一种方式。

在高等多细胞生物体中，吞噬作用往往发生于巨噬细胞和中性粒细胞，其作用不仅仅是摄取营养物，主要是清除侵入机体的病原体以及衰老或凋亡的细胞。

是一个信号触发的过程。

（2）胞饮作用①网格蛋白依赖的胞吞作用当配体与膜上受体结合后，网格蛋白聚集在膜下，逐渐形成50-100nm的质膜凹陷，称网格蛋白有被小窝。

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。

几秒钟后，网格蛋白便脱离包被膜泡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，从而将转运分子及胞外液体摄入细胞。

②胞膜窖依赖的胞吞作用胞膜窖的特征性蛋白是窖蛋白，胞膜窖在质膜的脂筏区域形成。

胞吞时，胞膜窖携带着内吞物，利用发动蛋白的收缩作用从质膜上脱落，然后转交给胞内体样的细胞器——膜窖体或者跨细胞转运到质膜的另一侧。

③大型胞饮作用通过质膜皱褶包裹内吞物形成囊泡完成胞吞作用。

④非网格蛋白/胞膜窖依赖的胞吞作用特点：①耗能过程；②将胞外的生物大分子、颗粒性物质或液体等摄取到细胞内。

胞吐作用：（1）组成型的胞吐途径新合成的蛋白质和脂质以囊泡形式连续不断的供应质膜更新，从而确保细胞分裂前质膜的生长；囊泡内可溶性蛋白分泌到胞外，有的成为质膜外周蛋白，有的形成胞外基质组分，有的作为营养成分或信号分子扩散到胞外液。