细胞生物学复习思考题

中山大学细胞生物学复习思考题一、内膜系统与膜运输：问题与思考1. 如何理解膜结合细胞器在细胞内是按功能、分层次分布的？2. 内膜系统的动态特性是如何形成的？3. 请说明内膜系统的形成对于细胞的生命活动貝有哪些重要的意义？4. 为什么说蛋白质的合成和分选运输是细胞中最重要的生命活动Z-?5. 在蛋白质的合成与分泌的研究中分别使用了同位索示踪技术、分离技术和突变体研究技术，说明这些技术的研究结來各说明了什么问题？6. 光面内质网是如何参与肝细胞维持血液中葡萄糖水平的恒定？7. 什么是肝细胞解毒？肝细胞解毒的机理是什么？8. 为什么说多聚核糖体是研究内质网帮助蛋白质运输的好材料？9. 补充修改后的信号假说的要点是什么？10. 根据信号假说，膜蛋白（单次和多次跨膜）是怎样形成的？11. 为什么说高尔基体是一种极性细胞器？12. 为什么偶尔会出现高尔基体蛋白向内质网运输？有什么意义？13. 溶猶体小含有的都是水解卿类，那么溶酶体破裂会使细胞裂解吗？14. 自噬作用对细胞的生命活动冇什么意义？15. 溶酶体酶蛋白M6P标记是怎样形成的？16•溶酶体的酚是如何经M6P分选途径进行分选的？17. 如何根据溶酚体贮积症研究M6P分选途径？18. 请举例说明溶陋体陋进入溶陋体的非M6P途径的可能方式19. 极性细胞中的膜蛋白通过什么方式进行选择性运输的？20. 什么是受体介导的内吞作用？有什么特点？基木过程怎样？21. 受体介导的内吞屮，内吞泡屮的配休、受体和膜成分的去向如何？22. 简述LDL经受体介导的内吞作川被吞入细胞和被利川过程23. 什么是低密度脂蛋白（LDL）,打动脉粥样硬化（动脉变窄）有什么关系？24. 什么是衔接蛋白？在小泡装配中起什么作用？25. 简要叙述披网格蛋白小泡形成和运输的基木过程及参与的因了26. 什么是小泡寻靶的SNARE假说(SNARE hypothesis)?提出的依据是什么？27. 什么是Rab蛋白？在小泡转运中有什么作用？对于Rab的功能有否实验证明？28. 生物膜是怎样合成的？可能的机理是什么？二、内膜系统与膜运输：自测题判断以下各题是否正确，若正确标T,错课则标巳I. M6P受体蛋白是高尔基体反面网络上特有的受体蛋白，主耍起到分拣溶酶体酶的作用。

第一章：绪论1．细胞生物学的任务是什么？它的范围都包括哪些？1) 任务：细胞生物学的任务是以细胞为着眼点，与其他学科的重要概念兼容并蓄，来阐明生物各级结构层次生命现象的本质。

2) 范围：(1) 细胞的细微结构；(2) 细胞分子水平上的结构；(3) 大分子结构变化与细胞生理活动的关系及分子解剖。

2. 细胞生物学在生命科学中所处的地位，以及它与其他学科的关系1）地位：以细胞作为生命活动的基本单位，探索生命活动规律，核心问题是将遗传与发育在细胞水平上的结合。

2）关系：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，研究生命现象及其规律。

3. 如何理解E.B.Wilson所说的“一切生物学问题的答案最终要到细胞中去寻找”。

1) 细胞是一切生物体的最基本的结构和功能单位。

2) 所谓生命实质上即是细胞属性的体现。

生物体的一切生命现象，如生长、发育、繁殖、遗传、分化、代谢和激应等都是细胞这个基本单位的活动体现。

3) 生物科学，如生理学、解剖学、遗传学、免疫学、胚胎学、组织学、发育生物学、分子生物学等，其研究的最终目的都是要从细胞水平上来阐明各自研究领域中生命现象的机理。

4) 现代生物学各个分支学科的交叉汇合是21世纪生命科学的发展趋势，也要求各个学科都要到细胞中去探索生命现象的奥秘。

5) 鉴于细胞在生命界中所具有的独特属性，生物科学各分支学科若要研究各种生命现象的机理，都必须以细胞这个生物体的基本结构和功能单位为研究目标，从细胞中研究各自研究领域中生命现象的机理。

4. 细胞生物学主要研究内容是什么？ 1）细胞核、染色体以及基因表达 2）生物膜与细胞器 3）细胞骨架体系4）细胞增殖及其调控 5）细胞分化及其调控 6）细胞的衰老与凋亡7）细胞起源与进化 8）细胞工程5. 当前细胞生物学研究中的基本问题以及细胞基本生命活动研究的重大课题是什么？研究的三个根本性问题：1）细胞内的基因是如何在时间与空间上有序表达的问题2）基因表达的产物――结构蛋白与核酸、脂质、多糖及其复合物，如何逐级装配行使生命活动的基本结构体系及各种细胞器的问题3）基因表达的产物――大量活性因子与信号分子，如何调节细胞最重要的生命活动的问题生命活动研究的重大课题：1）染色体DNA与蛋白质相互作用关系――非组蛋白对基因组的作用2）细胞增殖、分化、凋亡（程序性死亡）的相互关系及其调控3）细胞信号转导――细胞间信号传递；受体与信号跨膜转导；细胞内信号传递4）细胞结构体系的装配6．你认为是谁首先发现了细胞？1) 荷兰学者A.van Leeuwenhoek，而不是R.Hooke。

细胞生物学思考题One1、什么是细胞？构成细胞的三大要素什么？2、细胞的两大家族有哪些不同之处？Two名词解释：单位膜、细胞表面、细胞连接问答题：1、液态镶嵌模型的主要内容是什么？你认为哪些重要发现促成了该模型的建立？2、细胞膜的两个重要特征是什么？如何证明细胞膜的流动性。

3、简述细胞连接的种类和结构特征。

Three思考题名词解释：穿膜运输、膜泡运输、被动运输、主动运输、转运蛋白、吞噬泡、胞饮小泡、衣被小泡问答题：1、简述细胞膜物质运输的方式和特点，并各举一例。

2、血液中的胆固醇是如何被转运到细胞内部利用的？这种转运方式有什么突出特点。

Four名词解释：膜受体、细胞识别、G蛋白、信号转导问答题：1、膜受体有哪些特性？3、细胞识别的分子基础是什么？4、比较G-蛋白参与的信号转导系统的异同点Five名词解释：多聚核糖体、分泌性蛋白质结构蛋白质问答题：1、试从蛋白质的合成过程论述细胞的整体性。

2、糖蛋白（一种分泌性蛋白质）是怎样合成和分泌的？Six名词解释：细胞器，内膜系统，分子伴侣，扁平囊问答题：1、试比较糙面内质网与光面内质网有哪些异同点？2、糙面内质网与光面内质网的主要功能有哪些？3、高尔基复合体和糙面内质网在蛋白质合成、加工和运输方面各有哪些贡献？Seven复习思考题一、名词解释：初级溶酶体（等）、肌质网、内膜系统、膜流、房室化、结构性分泌、调节性分泌、细胞器，分子伴侣，扁平囊，类核体二、唾液（粘蛋白，一种糖蛋白）是怎样在唾液腺细胞中形成和分泌的？三、滑面内质网与粗面内质网在结构功能上有哪些不同？四、人体衰老红细胞是被巨噬细胞清除的，试述其被清除的全部过程。

五、溶酶体有哪些种类？是如何形成的？有哪些功能？六、过氧化物酶体结构上有哪些特点？有哪些功能？七、简述泰-萨病、矽肺、痛风、Zellweger脑肝肾综合征的病因。

八、何为房室化？有什么重要意义？问答题：1、试从蛋白质的合成过程论述细胞的整体性。

细胞生物学复习思考题汇编细胞膜思考题1.真核细胞生命活动中质膜有哪些重要功能。

2.试述细胞膜的化学组成与膜功能的关系。

3.比较离子通道和载体蛋白介导的物质运输有何异同。

4.细胞膜的主要特性有哪些？有何生物学意义？试用液态镶嵌模型解释生物膜的特性。

5.试述物质运输的几种运输方式？6.以Na+－K+泵为例，说明物质的主动运输过程。

7.以LDL为例，说明受体介导的胞吞作用。

内膜系统思考题1．何为内膜系统？包括那几个部分？2．比较两种内质网的结构及功能。

3．信号假说的主要内容是什么？4．试阐明高尔基复合体是一个极性细胞器。

5．溶酶体有哪些基本功能？６.试从溶酶体的形成过程中，阐明溶酶体是一种异形性的细胞器。

7. 简述与溶酶体相关的人类疾病。

8. 以外输性分泌蛋白为例，说明细胞内膜系统的各种细胞器在结构与功能上的联系。

9. 蛋白质分选的基本途径有哪些？10. 何为囊泡转运？转运囊泡的类型？特点是什么？细胞骨架思考题1.为什么说细胞骨架是一种动态结构？有何意义?2. 细胞骨架包括那些类别?简述各类化学成分与结构特征。

3. 何谓MTOC ？有那些结构可以起MTOC的作用?4. 在细胞骨架的研究中，特异性工具药起了什么作用？5. 细胞的结构与功能密切相关，以细胞骨架在细胞周期活动过程中的作用为例说明之。

线粒体思考题1 . 线粒体有何结构特征？其与细胞能量转换的关系如何？2 . 线粒体蛋白质是如何转运到线粒体内的？3 . 线粒体嵴上的基粒结构和功能如何？4 . 以葡萄糖为例简述细胞氧化的过程。

5 . 为什么说线粒体是一个半自主性的细胞器？6 . 简述线粒体的增殖方式。

7 . 线粒体与医学实践有何关系？细胞核思考题1.简述核膜的结构与功能。

2.常染色质与异染色质在结构与功能上有何异同？3.两种染色质蛋白质有何特性和功能？4.比较染色体包装的两种结构模型的主要区别。

5.解释染色体的功能元件及其主要作用。

6.简述中期染色体的形态特征。

【思考题】1、讨论并比较电子显微镜与光学显微镜的优点与缺点。

对下列目标你用什么方法观察为最佳：（1）一个活的皮肤细胞；（2）一个酵母线粒体；（3）一个细菌；（4）一条微管。

答：当要观察任何结构细节，如微管、线粒体和细菌时，需要电子显微镜并加以分析，不过也可以用特殊染料先给它们染色，再用光学显微镜确定它们在胞内的位置。

2、辨认下图细胞结构和细胞器，判断此图中标尺的长度：10μm，相当于细胞核的宽度。

3、磷脂分子为什么要形成脂双层？答：①同时具有亲水和疏水两种性质的分子称为两亲性。

②同时具有亲水和疏水两种性质在驱使脂质分子在水相环境中装配成双层膜这一过程中起着决定性作用。

③像磷脂这样的两亲分子，受制于两种对抗力量：亲水头部吸引水；疏水尾部避开水分子，且企图与其他疏水分子聚集。

脂双层的形成完美解决了这种对抗，满足所有组分的要求且在能量方面最有利的一种排列。

在脂双层的两个表面亲水头部都面向水；而疏水尾部像三明治一样都在夹层内彼此紧挨着以避开水。

④驱使两亲分子形成双层的同一个力量使脂双层能够自我愈合。

4、为什么大多数膜蛋白的多肽链主要以α螺旋的方式穿过脂双层？答：在α螺旋中，多肽主链的极性肽键都能被疏水的氨基酸侧链挡住而完全避开脂双层的疏水环境，肽键间的内在氢键稳定了α螺旋的结构。

5、以下三种由单字母氨基酸符号表示的20个氨基酸序列中，那个序列最有可能形成一个跨膜蛋白的跨膜区（α螺旋）？解释你的答案。

A.I T L I Y E G N M S S V T Q T I L L I SB.L L L I F F G V M A L V I V V I L L I AC.L L K K F F R D M A A V H E T I L E E S答：序列B最容易形成跨膜螺旋。

它主要由疏水氨基酸组成，因此能够稳定地整合进脂双层。

相反，序列A含有许多极性氨基酸（S、T、N、Q），序列C含有许多带电荷的氨基酸（K、R、H、E、D），它们在疏水的脂双层的内部在能量方面是不利的。

医用细胞生物学复习思考题细胞生物学复习思考题1.简述细胞生物学的研究内容及其重要发展历史事件。

2.举例说明细胞生物学与医学科学的关系。

3.在生命的进化历程中，你认为是先出现蛋白质，还是先出现核酸，为什么？4.试比较原核细胞和真核细胞的异同。

5.简述普通光学显微镜的结构、使用方法和注意事项。

6.比较DNA和RNA的异同。

7.核苷酸和氨基酸是如何形成核酸和蛋白质的？8.生物膜上存在着哪些主要的脂类分子，它们有什么样的化学特性？9.说明细胞膜上的蛋白质的种类和类型。

10.举例说明细胞膜的流动性和不对称性。

11.简述生物膜的液态镶嵌模型。

12.举例说明小分子和离子跨膜运输的方式和特点。

13.比较主动运输与被动运输的特点及其生物学意义。

14.比较概念：膜转运蛋白、载体蛋白和通道蛋白15.以细胞对Na+/K+的摄取为例，说明主动运输过程及其特点。

16.说明内膜系统各成分的形态结构及其主要功能。

17.简述高尔基体的超微结构、特化生化区室及其主要功能。

18.溶酶体酶蛋白前体是如何跨膜进入到内质网腔的？19.简述溶酶体的类型和及其主要功能。

20.举例说明哪些疾病与溶酶体密切相关。

21.什么是囊泡运输？22.以细胞对胆固醇的吸收为例，说明受体介导的内吞作用过程。

23.在转运囊泡与靶细胞器膜融合过程中，主要有哪些关键分子的参与。

24.比较组成型的外排途径和调节型外排途径的特点及其生物学意义。

25.试述线粒体的超微结构。

26.简述线粒体基粒的基本结构和功能。

27.名词解释：电子传递链和氧化磷酸化28.如何理解线粒体在遗传上的半自主性和母性遗传？29.简述微丝、微管和中间纤维的形态结构、化学组成及其主要的生物学功能。

30.如何理解细胞骨架是一种动态结构？31.试述核被膜的超微结构和主要功能。

32.简述染色质的化学组成与种类。

33.名词解释：核孔、核纤层、核骨架、核小体、螺线管、端粒等概念。

34.比较常染色质和异染色质的异同。

细胞生物学复习思考题第一章绪论1、什么是细胞生物学？他的研究对象和内容是什么？细胞生物学：以细胞为研究对象，从细胞的显微，亚显微，分子三个水平对细胞的各种生命活动开展研究的学科。

研究对象：细胞研究内容：以细胞为演技对象，把细胞的结构和功能结合起来，关注细胞间的相互关系，了解生物体的生长、发育、分化、繁殖、运动、遗传、变异、衰老和死亡等基本生命现象的机制和规律。

2、细胞生物学的发展经历了那几个阶段？细胞学说的主要内容？经历阶段：1、细胞的发现和细胞学说的创立；2、光学显微镜下的细胞学研究；3、实验细胞学阶段；4、亚显微结构与分子水平的细胞生物学。

细胞学说：1、一切生物，从单细胞生物到高等动物和植物均由细胞细胞组成，细胞是生物形态结构和功能活动的基本单位；2、一切细胞只能来自原来的细胞。

3、细胞学说与细胞学（细胞生物学）的区别。

区别：细胞学说是阐述细胞的理论：1、一切生物，从单细胞生物到高等动物和植物均由细胞细胞组成，细胞是生物形态结构和功能活动的基本单位；2、一切细胞只能来自原来的细胞。

细胞生物学是以细胞为研究对象，从细胞的显微，亚显微，分子三个水平对细胞的各种生命活动开展研究的学科。

4、细胞生物学在医学中的重要性主要在那几个方面？①细胞生物学是现代医学的基础和支柱学科；②细胞生物学的研究内容与医学科学的结合，产生了医学细胞生物学；③医学细胞生物学是医学院校学生重要的基础医学课程之一。

第二章细胞的概念与分子基础1、什么是细胞？细胞的化学与分子组成是什么？①细胞是构成有机体的基本单位；②细胞具有独立完整的代谢体系，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，细胞具有遗传的全能性；⑤没有细胞就没有完整的生命。

水:含量最多成分，结合水游离水(良好溶剂、为各种代谢反应提供环境)无机化合物无机盐:离子状态(维持细胞内外液渗透压和PH，与蛋白质脂类结合成结合蛋白和类脂)化学与分子组成有机小分子:糖(细胞能源，多糖亚基)；脂肪酸(细胞膜组分)；氨基酸(蛋白质亚单位)；核苷酸(核酸亚单位)核酸DNA(储存、复制、传递遗传信息)mRNA(信使，合成蛋白质的模板)有机化合物rRNA(核糖体，参与核糖体形成)tRNA(转移，转移特定氨基酸，参与蛋白质合成)snRNA(小核，参与基因转录产物的加工，富含鸟苷酸的U-snRNA与特异蛋白结合成剪接体UsnRNP)miRNA(微小，抑制靶基因的蛋白质合成或促使靶基因的mRNA降解，从而参与细胞分化和发育的基因表达调控)核酶具有酶活性的RNA分子(作用于RNA，通过与序列特异性的靶RNA分子配对而发挥作用)piRNA(存在于睾丸生殖细胞中与Piwi蛋白质结合形成复合物，发挥RNA沉默效应):氨基酸的排列顺序→蛋白质功能基础:肽链主链的氨基酸残基之间有规则地形成氢键相互作用→α-螺旋和β-片层:不同侧链相互作用，包括氢键，离子键，疏水键(表现出生物学活性):独立的三级结构的多肽链亚单位之间通过氢键等非共价键的相互作用形成(表现出蛋白质的生物学活性)构成细胞抗原,细胞识别,细胞粘附,及信息传递糖蛋白:N-糖肽键和O-糖肽键糖脂：鞘糖脂(哺乳动物),甘油糖脂,磷酸多萜醇衍生糖脂,类固醇衍生糖脂2、蛋白质的分子结构有何特点（一、二、三、四级结构）？见上图。

《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。

1．简述细胞生物学的概念和主要研究内容。

答：细胞生物学是以细胞为研究对象, 从细胞的整体水平、亚显微水平、分子水平等三个层次对细胞各种生命活动开展研究的学科。

主要研究细胞和细胞器的结构和功能、细胞的生活史和各种生命活动以及细胞间的相互关系。

2．19世纪提出的细胞学说的主要论点有哪些？答：1.一切生物，从单细胞生物到高等动物和植物均由细胞组成2.细胞是生物形态结构和功能活动的基本单位3.一切细胞只能来自原来的细胞4.机体一切病理现象都基于细胞的损伤。

3．为什么说细胞是生命活动的基本单位？答：1.细胞是构成有机体的基本单位2.细胞具有独立完整的代谢体系，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。

4．原核细胞与真核细胞在结构上有哪些区别？答：原核细胞仅由细胞膜包绕，含DNA区域无核膜包围，称为拟核。

拟核内含有一条不与蛋白质结合的裸露的DNA链。

原核细胞的细胞质中没有内质网、高尔基复合体、溶酶体，以及线粒体等模型细胞器。

原核细胞有一坚韧的细胞壁，由蛋白多糖和糖脂组成。

5．试述DNA分子的双螺旋结构模型的主要内容。

答：1.DNA分子由两条脱氧核糖核苷酸链组成，两条链的走向呈反向平行。

亲水的脱氧核糖-磷酸骨架位于螺旋的外侧，碱基位于双螺旋的内侧，每个碱基均与对应链上的碱基处于同一平面而与氢键结合。

在四种碱基中，A总是与T配对，形成两个氢键；G总是与C配对，形成三个氢键。

2.DNA是右手螺旋结构，螺旋的直径是2nm，螺距是3.4nm，螺旋每旋转一周包含10对碱基，双螺旋结构上存在着两条凹沟，分别称为大沟和小沟，与脱氧核糖-磷酸骨架平行。

3.DNA双螺旋结构横向稳定性靠两条链之间互补碱基的氢键维持，纵向稳定性考碱基平面间的堆积力维持。

6．mRNA、tRNA和rRNA在蛋白质合成中分别起何作用？答：mRNA：mRNA携带着来源于对DNA遗传信息的mRNA与核糖体结合，作为合成蛋白质的模板，行使翻译功能。