第十一章 细胞核与染色体-细胞生物学

第11章细胞增殖及其调控1.高等生物内所有细胞依繁殖状态可分为哪几类？各有何特征？答：大体可以分为四类：（1）G1期细胞(DNA合成前期)：细胞代谢活跃，细胞生长、体积增大，主要进行大部分蛋白质和RNA的合成工作。

（2）S期细胞（DNA合成期）：此阶段细胞内完成DNA的复制，以及组蛋白、非组蛋白合成与核小体结构的复制。

（3）G2期细胞（DNA合成后期）：此阶段的细胞做分列前的最后准备，合成周期蛋白、微管蛋白等。

（4）M期：细胞进入分裂过程，分裂中，细胞内生化合成活动减弱，例如：RNA合成停止，蛋白质合成减少，此期仍有少量非组蛋白合成。

又分前、中、后、末四个状态。

（a）前期主要事件：染色体凝缩，分裂极确定，核仁解体和核膜消失。

（b）中期此期染色体全部移到赤道板位置排列“染色体列队”，是由于以两极对染色体牵引为动态平衡所致。

（c）后期此期主要事件：染色体着丝粒粒区纵向断裂，一分为二。

两姐妹染色单体分别趋向两极。

（d）末期此期的主要事件：子核形成的胞质分裂。

胞质分裂是指核分裂以外的细胞质部分分裂。

动物细胞是以中部缢缩方式，而植物细胞是以形成细胞壁方式进行胞质分裂的。

2.运用3H—TdR的脉冲标况技术如何测定推测细胞周期？答：此内容不考，飘过。

P.S.要看看细胞周期同步化的内容。

3.简述细胞周期中DNA、RNA,组蛋白和非组蛋白的合成概况。

答：见习题1。

4.细胞周期中有哪几个重要的检验点，各有何作用？答：所熟知的有3个检验点：（1）G1->S的检验点：检查G1期的蛋白质、RNA合成工作是否完成。

细胞增殖行为会在G1期之后发生分歧，分为周期细胞和G0期细胞或终端分化细胞。

（2）G2->M期的检验点：检查M期之前的物质、能量准备工作，并进行G2向M期的转变。

该过程由CDK激酶进行调控，CDK1使组蛋白H1磷酸化，促进染色质凝集；使核纤层蛋白磷酸化，使核纤层解聚；核仁蛋白磷酸化，促使核仁解体等等。

细胞生物学目录第一章绪论第二章细胞生物的研究方法和技术第三章质膜的跨膜运输第四章细胞与环境的相互作用第五章细胞通讯第六章核糖体和核酶第七章线粒体和过氧化物酶体第八章叶绿体和光合作用第九章内质网，蛋白质分选，膜运输第十章细胞骨架，细胞运动第十一章细胞核和染色体第十二章细胞周期和细胞分裂第十三章胚胎发育和细胞分化第十四章细胞衰老和死亡第一章绪论1.原生质体：被质膜包裹在细胞内的所有的生活物质，包括细胞核和细胞质细胞质：细胞内除核以外的原生质，即细胞中细胞核以外和细胞膜以内的原生质部分原生质体：除去细胞壁的细胞2.结构域：生物大分子中具有特异结构和独立功能的区域3.装配模型：模板组装，酶效应组装，自组装4.五级装配：第一级,小分子有机物的形成第二级，小分子有机物组装成生物大分子第三级,由生物大分子进一步组装成细胞的高级结构第四级,由生物大分子组装成具有空间结构和生物功能的细胞器第五级，由各种细胞器组装成完整细胞6.支原体：目前已知的最小的细胞第二章细胞生物的研究方法和技术1.显微镜技术：光镜标本制备技术、2.光镜标本制备技术步骤：样品固定、包埋与切片、染色3.电子显微镜种类：透射电子显微镜，扫描电镜，金属投影，冷冻断裂和冷冻石刻电镜，复染技术，扫描隧道显微镜4.细胞化学技术：酶细胞化学技术，免疫细胞化学技术，放射自显影5.细胞分选技术：流式细胞术6.分离技术：离心技术，层析技术，电泳技术第三章质膜的跨膜运输1.细胞功能：外界与通透性障碍，组织和功能定位，运输作用，细胞间通讯，信号检测2.膜化学组成：膜脂，膜糖，膜蛋白3.膜脂的三个种类：磷脂，糖脂，胆固醇4.脂质体用途：用作生物膜的研究模型，作为生物大分子与药物的运载体5.膜糖功能：细胞与环境的相互作用，接触抑制，信号转导，蛋白质分选，保护作用。

6.膜蛋白类型：整合蛋白，外周蛋白，脂锚定蛋白7.膜蛋白功能：运输蛋白，酶，连接蛋白，受体（信号接受和传递）8.不对称性的研究方法：冰冻断裂复型，冰冻蚀刻9.膜流动性研究方法：质膜融合，淋巴细胞的成斑成帽效应，荧光漂白恢复技术10.膜流动性的重要性：酶活性，信号转导，物质运输，能量转换，细胞周期11.影响膜脂流动性的因素：脂肪酸链，胆固醇，卵磷脂/鞘磷脂比值12.影响膜蛋白流动的因素：整合蛋白，膜骨架，细胞外基因，相邻细胞，细胞外配体、抗体、药物大分子13.膜骨架的主要蛋白：血影蛋白，肌动蛋白和原肌球蛋白，带4.1蛋白，锚定蛋白14.转运蛋白质包括：载体蛋白，通道蛋白15.协同运输的方向：同向协同，反向协同第四章细胞与环境的相互作用1.细胞表面结构：细胞外被、膜骨架、胞质溶胶2.细胞外被功能：连接，细胞保护，屏障3.糖萼：由细胞表面的碳水化合物形成的质膜保护层，又称为多糖包被。

细胞生物学章节习题-第十一、十二章一、选择题1、以下哪个特征是活性染色质的标志？（D ）A. H3 N端第9个赖氨酸的甲基化B. H3 N端第27个赖氨酸的甲基化C. 有大量的组蛋白H1结合D. 具有DNase I超敏感位点2、每个核小体基本单位包括多少个碱基（B ）。

A. 100bpB. 200bpC. 300bpD. 400bp3、关于核孔复合体的运输错误的是（ B ）A. 分为主动运输和被动运输B. 主动运输和被动运输都需要核定位序列C. 主动运输的有效孔径比被动运输大D. 小GTP酶Ran在核质间穿梭4、下面那个有关核仁的描述是错误的？（C ）。

A. 核仁的主要功能之一是参与核糖体的生物合成B. rDNA定位于核仁区内C. 在细胞内的位置通常是固定的D. 核仁中的核酸部分主要是rRNA基因及其转录产物。

5、核纤层蛋白（lamin）是（A ）A. 一个具有多成员的蛋白家族B. 核纤层蛋白表达并不具有组织特异性C. 核纤层蛋白具有激酶活性，可以直接磷酸化MPFD. 核纤层蛋白参与细胞凋亡过程E. 以上答案都不对6、下面哪些关于核仁的描述是错误的？（CD ）（多选）A. 核仁的主要功能之一是参与核糖体的生物合成B. rDNA定位于核仁区C. 细胞在G2期，核仁消失D. 细胞在M期末和S期重新组织核仁7、下列特性使端粒酶不同于其他的DNA聚合酶？（AD ）A. 该酶带有自身的模板B. 从5’到3’方向合成DNAC. 端粒酶对热稳定D. 端粒酶的一个亚基是RNA分子8、以下哪种RNA转录产物的加工方式可导致翻译后产生氨基酸序列不同的蛋白质（C ）A. RNA 5’端加帽B. RNA 3’端聚腺苷酸化C. RNA的可变剪切D. RNA 的细胞质定位9、在核糖体中执行催化功能的生物大分子是（C ）A. 蛋白质B. DNAC. RNAD. 糖类10、维持细胞核正常形状与大小的结构是（C ）A. 核膜B. 核孔复合体C. 核纤层D. 核小体11、利用染色体的功能元件可构建人造染色体。

细胞核与细胞质细胞核是真核细胞内最大、最明显和最重要的细胞器。

是区别原核细胞与真核细胞最显著的特征之一。

一般一个细胞只有一个细胞核，但在有些特殊细胞中，有多个细胞核。

细胞核主要由核被膜、核纤层、染色质、核仁及核体组成。

细胞核是遗传信息的储存场所，与细胞遗传及代谢活动密切相关的基因复制、转录和转录初产物的加工过程均在此进行。

核被膜核被膜的形态结构核被膜是包围在细胞核外的界膜，核被膜含有两层核膜，内层核膜的内表面存在一层由中间丝相互交织成的搞电子密度的蛋白质网络结构，为核纤层。

核被膜的外核膜外表面结合有核糖体。

内外核膜之间隔有间隙，为核间隙。

在核膜的许多部位，内外核膜相互融合，成为通道，为核孔。

每一核空由一个极为精密复杂的结构所组成，此结构为核孔复合体。

核被膜是有内外两层大致平行的膜组成，向着胞质侧的一层核膜称为外核膜，常常与糙面内质网相连，其胞质面上附有大量的核糖体。

近核质一侧核膜为内核膜，其内表面光滑，含有一些特异的蛋白质。

内外核膜之间存在间隙，与糙面内质网腔相通。

有贯穿核被膜的细胞质和核质间的环形通道为核空。

靠近核孔的核膜在化学组成上与其它处的核膜不同，特称核孔区，其特征蛋白为一种跨膜糖蛋白gp210.核被膜的功能及生物学意义一方面，核被膜构成了核、质之间的天然选择性屏障，将细胞分成核质结构和功能区域，使得DNA复制，RNA转录在核内进行。

而蛋白质的翻译则局限在细胞质中。

这样既避免了核质间彼此相互干扰，使细胞的生命活动秩序更加井然。

同时还能保护核内的DNA分子免受损伤。

另一方面，核被膜调控细胞核内外的物质交换和信息交流。

核被膜并不是完全封闭的，核质之间进行着频繁的物质交换和信息交流。

这些物质交换与信息交流主要是通过核被膜上的核孔复合体进行的。

核孔复合体的结构核孔是胞质与核质之间物质交换的通道，每一核孔都是由结构精密的核孔复合体构成，组成核孔复合体的蛋白叫核孔蛋白，核孔复合体的数量随细胞种类、转录活性不同而有较大差异。

细胞核与染色体10.1 细胞核概述一、细胞核的概念细胞核是真核细胞内最大、最重要的细胞器，是真核细胞中遗传信息储存的场所，是真核细胞与原核细胞最根本的区别。

除极少数高度特化的细胞外，真核细胞均具有细胞核。

例外高等植物韧皮部成熟的筛管细胞哺乳动物成熟的红细胞二、细胞核的组成核被膜、染色质/染色体、核仁、核基质三、细胞核的功能细胞核是真核生物遗传物质的主要储存场所，是细胞遗传与代谢的调控中心。

细胞核通过复制、分裂将遗传信息传递给子细胞。

细胞核中还进行遗传信息的转录，进行初始转录产物的加工，并经由核孔进入细胞质中转译，以此调控细胞的生命活动。

四、细胞核的意义真核细胞与原核细胞最大的区别即含有完整的细胞核，使遗传物质与细胞质相分离。

遗传物质的复制在细胞核中进行，而遗传物质的表达则拥有严格的阶段性与区域性，受到多个层次的调控，这对于真核细胞复杂的生命过程至关重要。

10.2 核被膜一、核被膜的概念核被膜是指包被于细胞核最外层的，分离核、质的界膜。

能够选择性控制物质进出细胞核，分为内外两层。

核被膜的组成核被膜的组成：外膜、核周腔、内膜、核纤层、核孔二、核被膜的功能（1）核被膜将细胞分为核、质两大功能区域，使遗传信息的表达具有严格的阶段性与区域性，避免核、质之间相互干扰，同时起到保护遗传物质的作用。

（2）核被膜构成核、质间选择性屏障，细胞核通过核孔复合体调控核、质间物质运输与信息交流。

三、核被膜周期性解体与重建真核细胞有丝分裂时，核被膜于前期解体，末期重现，进行规律性的解体与重建。

（1）有丝分裂前期：核被膜非随机、有区域特异性的解体，形成单层膜泡，核孔复合体消失，核纤层去组装。

（2）有丝分裂末期：核被膜围绕染色体重建，旧核膜与膜泡参与这一过程。

首先附着于染色体表面，并相互融合形成双层核膜，同时膜上的某些功能区域相互融合，与蛋白质组装形成核孔复合体。

（3）核被膜的解体与重建受到细胞促进成熟因子（MPF）的调控，与核纤层蛋白、核孔复合体蛋白磷酸化与去磷酸化有关。

第十一章细胞核与染色体11.1细胞核概述11.1.1细胞核的结构组成、特性11.1.2细胞核物质的运输11.1.3分子伴侣11.2染色质与染色体11.2.1染色质结构与组装11.2.2染色体结构与组装11.3细胞核其它结构11.3.1核仁11.3.2基质11.1细胞核概述11.1.1细胞核的结构组成、特性（1）细胞核功能储存遗传物质，进行遗传物质的传递；基因的选择性表达，控制细胞的新陈代谢。

（2）细胞核组成①核被膜由外核膜、核周腔、内核膜、核孔复合体、核纤层组成。

外核膜与ER 连续，表面有核糖体；核周腔充满不定型物质；内核膜下为核纤层，支撑核膜，形成一定的形态；核孔复合体由很多核孔蛋白组成，控制物质运输。

核膜一方面作为保护性屏障，将DNA隔离与单独的空间内，有利于DNA 的复制、转录、mRNA的加工等过程不受细胞内的活动的影响，保证了核的正常功能；另一方面，作为染色体的定位和酶分子的支架，保证了细胞核内各项活动的有序性。

②DNA纤维（见下）③核仁（见下）④核基质（见下）⑤核质11.1.2细胞核物质的运输（1）核孔复合体由多拷贝的核孔蛋白组成的蛋白复合体。

中央运输蛋白、环形辐条、胞质环、胞质纤维、核质环、核蓝、内辐条环、外辐条环、近侧纤维。

（2）运输特性被动运输、主动运输。

核孔的大小可调节，运输具有双向性。

主动运输需信号肽。

（3）运输机制①向内运输机制运输物质：核蛋白。

运输机制：核定位信号，位于多肽序列的任何部分，不被切割掉；输入蛋白；核孔复合体作用。

运输流程：输入蛋白α亚基及输入蛋白β亚基与核蛋白结合为一个复合物，其中α亚基与核蛋白的核定位信号相结合，而输入蛋白β亚基与核孔复合体相互作用，介导复合物入核，这一过程需要ATP；复合物进入核质后，结合一种称为Ran的GTPase，Ran-GTP与β亚基相互作用，导致复合体的解体，α亚基和β亚基-Ran-GTP重新回到细胞质，然后在细胞质的Ran-GTP激活蛋白的作用下，GTP水解，将β亚基释放，重新结合α亚基即可再次运输核蛋白，而Ran-GDP则通过NPC进入核质，在核内Ran核苷酸交换因子的作用下，重新形成Ran-GTP。

第二章细胞的统一性和多样性1、如何理解“细胞是生命活动的基本单位”这一概念？1）一切有机体都有细胞构成，细胞是构成有机体的基本单位2）细胞具有独立的、有序的自控代谢体系，细胞是代谢与功能的基本单位3）细胞是有机体生长与发育的基础4）细胞是遗传的基本单位，细胞具有遗传的全能性5）没有细胞就没有完整的生命6）细胞是多层次非线性的复杂结构体系7）细胞是物质（结构）、能量与信息过程精巧结合的综合体8）细胞是高度有序的，具有自装配与自组织能力的体系2、为什么说支原体可能是最小最简单的细胞存在形式？1）支原体能在培养基上生长2）具有典型的细胞膜3）一个环状双螺旋DNA是遗传信息量的载体4）mRNA与核糖体结合为多聚核糖体，指导合成蛋白质5）以一分为二的方式分裂繁殖6）体积仅有细菌的十分之一，能寄生在细胞内繁殖3、怎样理解“病毒是非细胞邢台的生命体”？试比较病毒与细胞的区别并讨论其相互的关系。

病毒是由一个核酸分子（DNA或RNA）芯和蛋白质外壳构成的，是非细胞形态的生命体，是最小、最简单的有机体。

仅由一个有感染性的RNA构成的病毒，称为类病毒；仅由感染性的蛋白质构成的病毒称为朊病毒。

病毒具备了复制与遗传生命活动的最基本的特征，但不具备细胞的形态结构，是不完全的生命体；病毒的主要生命活动必须在细胞内才能表现，在宿主细胞内复制增殖；病毒自身没有独立的代谢与能量转化系统，必须利用宿主细胞结构、原料、能量与酶系统进行增殖，是彻底的寄生物。

因此病毒不是细胞，只是具有部分生命特征的感染物。

病毒与细胞的区别：（1）病毒很小，结构极其简单；（2）遗传载体的多样性（3）彻底的寄生性（4）病毒以复制和装配的方式增殖4、试从进化的角度比较原核细胞。

古核细胞及真核细胞的异同。

第四章细胞质膜3. 何谓内在膜蛋白? 内在膜蛋白以什么方式与膜脂相结合?内在膜蛋白是膜蛋白中与膜结合比较紧密的一种蛋白，只有用去垢剂是膜崩解后才可分离出来。

疏水作用，alpha-螺旋（个别beta-螺旋）；静电作用，某些氨基酸带正电荷与带负电磷脂极性头相互作用，带负电氨基酸则通过其他阳离子共价作用：半胱氨酸插入膜双分子层中4、生物膜的基本结构特征是什么？这些特征与它的生理功能有什么联系？膜的流动性：生物膜的基本特征之一，细胞进行生命活动的必要条件。

第一章细胞概述参考答案一、填空题4．能量守恒定律，细胞学说，达尔文进化论 6．支原体 7．原生质体 9．定形的核，拟核 10．核酶(ribozyrne) 11．都有DNA，都有核糖体都是分裂法增殖都有细胞质膜 21．基因组，细胞质膜23．生命活动，1665，胡克，质膜，一团原生质，核膜，质膜，植物细胞有细胞壁(动物细胞没有细胞壁)二、判断题3．正确。

4．正确。

5．错误，还有病毒等非细胞的生命形式。

6．错误。

多以游离水存在。

7．正确。

8．正确。

染色体的个数随生物而异，但是在同一个生物的所有细胞中它是恒定的。

13．正确。

14．部分正确。

过氧化物酶体与溶酶体含有一些酶，胞质溶胶中产生的一些物质或被细胞摄入的物质由这些酶分解。

不过，这些物质中有许多被降解并可利用，并不全是废物。

三、选择题2．E 4.B 5.A 6.E 8.C 9.B 10.C 13.B 14.A 16.C 17.D 18.A 21．C 26.E 27.C 28.B 29.A 30.B 32．D第二章细胞生物学的研究方法一、填空题1．镜筒，真空系统，电力系统 5．自发荧光，诱发荧光，诱发荧光 6．紫外光波长比可见光的波长短 7．突变，克隆化11．物镜和照明系统的位置颠倒 12．0.1µm，0．1nm，3 nm13．分辨出相邻两个点的，最小分辨距离 16．离体条件下观察和研究生命活动的规律 19．体外环境不能与体内的条件完全等同 20．柠檬酸铅，醋酸双氧铀 21．抗原 22．电磁，玻璃 23．重金属 24．显微结构，超微结构 25．线粒体，高尔基体，质膜 26．一半，最大值 28．可以产生抗体的淋巴细胞32．绿色，红色 33．相差显微镜，暗视野显微镜，倒置显微镜 34．100 μm，0．2 μm，0．1 nm，0．001 nm，3 nm，0.1μm二、判断题1．正确。

7．错误。

通过染色是不行的。

8．错误。

前者称为显微结构，后者称为亚显微结构或超微结构。