细胞生物学复习题及详细答案

1第一章 绪论六、论述题1、什么叫细胞生物学？试论述细胞生物学研究的主要内容。答:细胞生物学是研究细胞基本生命活动规律的科学 ,它是在三个水平(显微、亚显微与分子水平)上，以研究细胞的结构与功能、细胞增殖、细胞分化、细胞衰老与凋亡、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的一门科学。细胞生物学的主要研究内容主要包括两个大方面：细胞结构与功能、细胞重要生命活动。涵盖九个方面的内容：细胞核、染色体以及基因表达的研究；生物膜与细胞器的研究；细胞骨架体系的研究；细胞增殖及其调控；细胞分化及其调控；细胞的衰老与凋亡；细胞的起源与进化；细胞工程；细胞信号转导。第二章 细胞的统一性与多样性一、名词解释1、细胞；由膜转围成的、能进行独立繁殖的最小原生质团，是生物体电基本的开矿结构和生理功能单位。其基本结构包括：细胞膜、细胞质、细胞核（拟核） 。 2、原核细胞；没有由膜围成的明确的细胞核、体积小、结构简单、进化地位原始的细胞。 8、原核细胞和真核细胞核糖体的沉降系数分别为 70S 和 80S 。9、细菌细胞表面主要是指细胞壁和细胞膜及其特化结构间体，荚膜和鞭毛等。10、真核细胞亚显微水平的三大基本结构体系是生物膜结构系统、遗传信息表达系统，和细胞骨架系统。三、选择题1、大肠杆菌的核糖体的沉降系数为（ B ）A、80S B、70S C、 60S D、50S3、在病毒与细胞起源的关系上，下面的（ C ）观战越来越有说服力。A、生物大分子病毒细胞 B、生物大分子细胞和病毒C、生物大分子细胞病毒 D、都不对8、原核细胞的呼吸酶定位在（ B ） 。A、细胞质中 B、质膜上 C、线粒体内膜上 D、类核区内 7、细菌核糖体的沉降系数为 70S，由 50S 大亚基和 30S 小亚基组成。 （ ）五、简答题1、为什么说支原体是目前发现的最小、最简单的能独立生活的细胞生物？答：支原体的的结构和机能极为简单：细胞膜、遗传信息载体 DNA 与 RNA、进行蛋白质合成的一定数量的核糖体以及催化主要酶促反应所需要的酶。这些结构及其功能活动所需2空间不可能小于 100nm。因此作为比支原体更小、更简单的细胞，又要维持细胞生命活动的基本要求，似乎是不可能存在的，所以说支原体是最小、最简单的细胞。六、论述题1、如何理解“细胞是生命活动的基本单位” 。答：细胞是构成有机体的基本单位。一切有机体均由细胞构成，只有病毒是非细胞形态的生命体。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细胞是有机体生长与发育的基础细胞是遗传的基本单位，细胞具有遗传的全能性细胞是生命起源和进化的基本单位。没有细胞就没有完整的生命2、试论述原核细胞与真核细胞最根本的区别。答：原核细胞与真核细胞最根本的区别在于：生物膜系统的分化与演变：真核细胞以生物膜分化为基础，分化为结构更精细、功能更专一的基本单位细胞器，使细胞内部结构与职能的分工是真核细胞区别于原核细胞的重要标志；遗传信息量与遗传装置的扩增与复杂化：由于真核细胞结构与功能的复杂化，遗传信息量相应扩增，即编码结构蛋白与功能蛋白的基因数首先大大增多；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一个重大标志。遗传信息的复制、转录与翻译的装置和程序也相应复杂化，真核细胞内遗传信息的转录与翻译有严格的阶段性与区域性，而在原核细胞内转录与翻译可同时进行。第三章 细胞生物学研究方法一、名词解释1、原代细胞培养；直接从有机体取出组织，通过组织块长出单层细胞，或者用酶消化或机械方法将组织分散成单个细胞，在体外进行培养，在首次传代前的培养称为原代培养。2、传代细胞培养；原代培养形成的单层培养细胞汇合以后，需要进行分离培养，否则细胞会因生存空间不足或由于细胞密度过大引起营养枯竭，将影响细胞的生长，这一分离培养称为传代细胞培养3、细胞融合；两个或多个细胞融合成一个双核细胞或多核细胞的现象。一般通过灭活的病毒或化学物质介导，也可通过电刺激融合。4、单克隆抗体；通过克隆单个分泌抗体的 B 淋巴细胞，获得的只针对某一抗原决定簇的抗体，具有专一性强、能大规模生产的特点。二、填空题1、荧光显微镜是以紫外光为光源，电子显微镜则是以电子束为光源。3、细胞组分的分级分离方法有超速离心法，层析法和电泳法。4、电子显微镜使用的是电磁透镜，而光学显微镜使用的是玻璃透镜。5、杂交瘤是通过（小鼠骨髓）瘤细胞细胞和 B 淋巴细胞种细胞的融合实现的，由此所分3泌的抗体称为单克隆抗体。6、观察活细胞的内部结构可选用相差显微镜显微镜，观察观察细胞的形态和运动可选用暗视野显微镜显微镜，观察生物膜的内部结构可采用冰冻蚀刻法。7、体外培养的细胞，不论是原代细胞还是传代细胞，一般不保持体内原有的细胞形态，而呈现出两种基本形态即成纤维样细胞和上皮样细胞。三、选择题1、由小鼠骨髓瘤细胞与某一 B 细胞融合后形成的细胞克隆所产生的抗体称（ A ） 。A、单克隆抗体 B、多克隆抗体 C、单链抗体 D、嵌合抗体 2、适于观察培养瓶中活细胞的显微镜是（ C ）A、荧光显微镜 B、相差显微镜 C、倒置显微镜 D、扫描电镜 3、冰冻蚀刻技术主要用于（ A ）A、电子显微镜 B、光学显微镜 C、微分干涉显微镜 D、扫描隧道显微镜4、分离细胞内不同细胞器的主要技术是（ A ）A、超速离心技术 B、电泳技术 C、层析技术 D、光镜技术5、Feulgen 反应是一种经典的细胞化学染色方法，常用于细胞内（ C ）A、蛋白质的分布与定位 B、脂肪的分布与定位 C、DNA 的分布与定位 D、RNA 的分布与定位6、流式细胞术可用于测定（ D ）A、细胞的大小和特定细胞类群的数量 B、分选出特定的细胞类群C、细胞中 DNA、RNA 或某种蛋白的含量 D、以上三种功能都有11、动物细胞在体外培养条件下生长情况是（ C ） 。A、能无限增殖 B、不能增殖分裂很快死亡 C、经过有限增殖后死亡 D、一般进行有限增殖后死亡，但少数情况下某些细胞发生了遗传突变，获得无限增殖能力13、在杂交瘤技术中，筛选融合细胞时常选用的方法是（ C ） 。A、密度梯度离心法 B、荧光标记的抗体和流式细胞术C、采用在选择培养剂中不能存活的缺陷型瘤系细胞来制作融合细胞D、让未融合的细胞在培养过程中自然死亡五、简答题1、超薄切片的样品制片过程包括哪些步骤？答案要点：固定，包埋，切片，染色。3、比较差速离心与密度梯度离心的异同。答案要点：二者都是依靠离心力对细胞匀浆悬浮扔中的颗粒进行分离的技术。差速离心是一种较为简便的分离法，常用于细胞核和细胞器的分离。因为在密度均一的介质中，颗粒越大沉降越快，反之则沉降较慢。这种离心方法只能将那些大小有显著差异的组分分开，4而且所获得的分离组分往往不很纯；而密度梯度离心则是较为精细的分离手段，这种方法的关键是先在离心管中制备出蔗糖或氯化铯等介质的浓度梯度并将细胞匀浆装在最上层，密度梯度的介质可以稳定沉淀成分，防止对流混合，在此条件下离心，细胞不同组分将以不同速率沉降并形成不同沉降带。六、论述题1、试比较电子显微镜与光学显微镜的区别。答案要点：光学显微镜是以可见光为照明源，将微小的物体形成放大影像的光学仪器；而电子显微镜则是以电子束为照明源，通过电子流对样品的透射或反射及电磁透镜的多级放大后在荧光屏上成像的大型仪器。它们的不同在于：照明源不同：光镜的照明源是可见光，电镜的照明源是电子束；由于电子束的波长远短于光波波长，因而电镜的放大率及分辨率显著高于光镜。透镜不同：光镜为玻璃透镜；电镜为电磁透镜。分辨率及有效放大本领不同：光镜的分辨率为 0.2m 左右，放大倍数为 1000 倍；电镜的分辨率可达 0.2nm，放大倍数 106 倍。真空要求不同：光镜不要求真空；电镜要求真空。成像原理不同：光镜是利用样品对光的吸收形成明暗反差和颜色变化成像；而电镜则是利用样品对电子的散射和透射形成明暗反差成像。生物样品制备技术不同：光镜样品制片技术较简单，通常有组织切片、细胞涂片、组强压片和细胞滴片等；而电镜样品的制备较复杂，技术难度和费用都较高，在取材、固定、脱水和包埋等环节上需要特殊的试剂和操作，还需要制备超薄切片第四章 细胞膜与细胞表面 一、名词解释2、脂质体；是根据磷脂分子可在水相中形成稳定的脂双层膜的而制备的人工膜。3、内在蛋白；分布于磷脂双分子层之间，以疏水氨基酸与磷脂分子的疏水尾部结合，结合力较强。只有用去垢剂处理，使膜崩解后，才能将它们分离出来。4、外周蛋白 ；为水溶性蛋白,靠离子键或其它弱键与膜表面的蛋白质分子或脂分子极性头部非共价结合，易分离。四、简答题1、简述细胞膜的基本功能。5答案要点：（1）限定细胞的范围，维持细胞的形状。 （2）具有高度的选择性， （为半透膜）并能进行主动运输使细胞内外形成不同的离子浓度并保持细胞内物质和外界环境之间的必要差别。 （3）是接受外界信号的传感器，使细胞对外界环境的变化产生适当的反应。 （4）与细胞新陈代谢、生长繁殖、分化及癌变等重要生命活动密切相关。第五章 物质的跨膜运输第八章 细胞信号转导一、名词解释1、载体蛋白 ：是一类膜内在蛋白，几乎所有类型的生物膜上存在的多次跨膜的蛋白质分子。通过与特定溶质分子的结合，引起一系列构象改变以介导溶质分子的跨膜转运。 2、细胞通讯 一个细胞发出的信息通过介质传递到另一个细胞产生相应的反应。对于多细胞生物体的发生和组织的构建，协调细胞的功能，控制细胞的生长、分裂、分化和凋亡是必须的。 3、通道蛋白 由几个蛋白亚基在膜上形成的孔道，能使适宜大小的分子及带电荷的溶质通过简单的自由扩散运动从膜的一侧到另一侧。 4、分子开关 细胞信号转导过程中，通过结合 GTP 与水解 GTP，或者通过蛋白质磷酸化与去磷酸化而开启或关闭蛋白质的活性。 5、钠钾泵（Na+K+ pump）又称 Na+ - K+ ATPase，能水解 ATP，使 a 亚基带上磷酸集团或去磷酸化，将 Na+泵出细胞，而将 K+泵入细胞的膜装运载体蛋白。 6 质子泵 质子泵是位于细胞膜或细胞内膜上的一种能主动转运质子(H+)的特殊蛋白质.7、胞吞作用 细胞摄取大分子和颗粒性物质时，细胞膜向内凹陷形成囊泡，将物质裹进并输入细胞的过程。 8、胞吐作用 携带有内容物的膜泡与质膜融合，将内容物释放到胞外的过程。 9、胞饮作用 细胞对液体物质或细微颗粒物质的摄入和消化过程。10、信号分子 生物体内的某些化学分子，如激素、神经递质、生长因子等，在细胞间和细胞内传递信息，特称为信号分子。11、受体 一种能够识别和选择性地结合某种配体（信号分子）的大分子，当与配体结合后，通过信号转导作用将胞外信号转导为胞内化学或物理的信号，以启动一系列过程，最终表现为生物学效应。12、第一信使 ：一般将胞外信号分子称为第一信使。 13、第二信使：细胞表面受体接受胞外信号后最早在胞内产生的信号分子。细胞内重要的第二信使有：cAMP、cGMP、DAG、IP3 等。15、G蛋白 由 GTP 控制活性的蛋白，当与 GTP 结合时具有活性，当与 GDP 结合时没有活性。既有单体形式（ras 蛋白） ，也有三聚体形式（Gs 蛋白） 。在信号转导过程中起着分子6开关的作用。16、G 蛋白耦联受体 是指配体 受体复合物与靶蛋白的作用要通过与 G 蛋白的偶联，在细胞内产生第二信使，从而将胞外信号跨膜传递到胞内影响细胞的行为。 17、组成型胞吐作用 所有真核细胞都有的、从高尔基体反面管网区分泌的囊泡向质膜流动并与质膜融合、将分泌小泡的内含物释放到细胞外的过程。此过程不需要任何信号的触发，除了给细胞外提供酶、生长因子和细胞外基质成分外，还为细胞膜提供膜整合蛋白和膜脂。18、调节型胞吐作用 某些特化的细胞（如分泌细胞）产生的分泌物（如激素、粘液或消化酶）储存在分泌泡内，当细胞受到胞外信号刺激时，分泌泡与质膜融合并将内含物释放出去的过程。三、选择题1、下列不属于第二信使的是（D ） 。A、cAMP B、cGMP C、DG D、NO2、Na+-K+泵由 、 两个亚基组成，当 亚基上的（ C ）磷酸化才可能引起 亚基构象变化，而将 Na+泵出细胞外。A、苏氨酸 B、酪氨酸 C、天冬氨酸 D、半胱氨酸3、真核细胞的胞质中，Na+和 K+平时相对胞外，保持（ C ） 。A、浓度相等 B、Na+高，K+低C、Na+低，K+高 D、Na+ 是K+的 3 倍4、生长因子是细胞内的（ C ） 。A、结构物质 B、能源物质 C、信息分子 D、酶5、肾上腺素可诱导一些酶将储藏在肝细胞和肌细胞中的糖原水解，第一个被激活的酶是（ D ） 。A、蛋白激酶 A B、糖原合成酶 C、糖原磷酸化酶 D、腺苷酸环化酶6、Ras 基因的哪一种突变有可能引起细胞的癌变（ A ）A、突变后的 Ras 蛋白不能水解 GTP B、突变后的 Ras 蛋白不能结合 GTPC、突变后的 Ras 蛋白不能结合 Grb2 或 Sos D、突变后的 Ras 蛋白不能结合 Raf7、 （ D ）不是细胞表面受体。A、离子通道 B、酶连受体 C、G 蛋白偶联受体 D、核受体8、动物细胞中 cAMP 的主要生物学功能是活化（ A ） 。A、蛋白激酶 C B、蛋白激酶 A C、蛋白激酶 K D、Ca2+激酶9、在 G 蛋白中， 亚基的活性状态是（ A ） 。A、与 GTP 结合，与 分离 B、与 GTP 结合，与 聚合C、 与 GDP 结合，与 分离 D、 与 GTP 结合，与 聚合7五、简答题1、简述细胞信号分子的类型及特点？答案要点：细胞信号分子包括：短肽、蛋白质、气体分子（NO、CO）以及氨基酸、核苷酸、脂类的胆固醇衍生物等，其共同特点是：特异性，只能与特定的受体结合；高效性，几个分子即可发生明显的生物学效应，这一特性有赖于细胞的信号逐级放大系统；可被灭活，完成信息传递后可被降解或修饰而失去活性，保证信息传递的完整性和细胞免于疲劳。2、简要说明由 G 蛋白偶联的受体介导的信号的特点。答案要点：G 蛋白偶联的受体是细胞质膜上最多，也是最重要的倍转导系统，具有两个重要特点：信号转导系统由三部分构成：G 蛋白偶联的受体，是细胞表面由单条多肽链经 7 次跨膜形成的受体；G 蛋白能与 GTP 结合被活化，可进一步激活其效应底物；效应物：通常是腺苷酸环化酶，被激活后可提高细胞内环腺苷酸（cAMP）的浓度，可激活cAMP 依赖的蛋白激酶，引发一系列生物学效应。产生第二信使。配体受体复合物结合后，通过与 G 蛋白的偶联，在细胞内产生第二信使，从而将胞外信号跨膜传递到胞内，影响细胞的行为。根据产生的第二信使的不同，又可分为 cAMP 信号通路和磷酯酰肌醇信号通路。cAMP 信号通路的主要效应是激活靶酶和开启基因表达，这是通过蛋白激酶完成的。该信号途径涉及的反应链可表示为：激素G 蛋白偶联受体G 蛋白腺苷酸环化化酶cAMP cAMP 依赖的蛋白激酶 A基因调控蛋白基因转录。磷酯酰肌醇信号通路的最大特点是胞外信号被膜受体接受后，同时产生两个胞内信使，分别启动两个信号传递途径即 IP3Ca2+和 DGPKC 途径，实现细胞对外界信号的应答，因此，把这一信号系统又称为“双信使系统” 。6、论述题1、试论述 Na+-K+泵的结构及作用机理。答案要点：1、结构：由两个亚单位构成：一个大的多次跨膜的催化亚单位（ 亚基）和一个小的单次跨膜具组织特异性的糖蛋白（ 亚基） 。前者对 Na+和 ATP 的结合位点在细胞质面，对 K+的结合位点在膜的外表面。2、机制：在细胞内侧， 亚基与 Na+相结合促进ATP 水解， 亚基上的一个天门冬氨酸残基磷酸化引起 亚基的构象发生变化，将 Na+泵出细胞外，同时将细胞外的 K+与 亚基的另一个位点结合，使其去磷酸化， 亚基构象再度发生变化将 K+泵进细胞，完成整个循环。Na+依赖的磷酸化和 K+依赖的去磷酸化引起构象变化有序交替发生。每个循环消耗一个 ATP 分子，泵出 3 个 Na+和泵进 2 个 K+。2、cAMP 信号系统的组成及其信号途径？答案要点：1、组成：主要包括：Rs 和 Gs；Ri 和 Gi；腺苷酸不化酶；PKA；环腺苷酸磷酸二酯酶。2、信号途径主要有两种调节模型：Gs 调节模型，当激素信号与 Rs 结合后，导致8Rs 构象改变，暴露出与 Gs 结合的位点，使激素-受体复合物与 Gs 结合，Gs 的构象发生改变从而结合 GTP 而活化，导致腺苷酸环化酶活化，将 ATP 转化为 cAMP，而 GTP 水解导致 G蛋白构象恢复，终止了腺苷酸环化酶的作用。该信号途径为：激素识别并与 G 蛋白偶联受体结合激活 G 蛋白活化腺苷酸环化酶胞内的 cAMP 浓度升高激活 PKA基因调控蛋白基因转录。Gi 调节模型，Gi 对腺苷酸环化酶的抑制作用通过两个途径：一是通过 亚基与腺苷酸环化酶结合，直接抑制酶的活性；一是通过 和 亚基复合物与游离的Gs 的 亚基结合，阻断 Gs 的 亚基对腺苷酸酶的活化作用。第七章 细胞质基质与细胞内膜系统 一、名词解释1、细胞质基质：真核细胞的细胞质中除去细胞器和内含物以外的、较为均质半透明的液态胶状物称为细胞质基质或胞质溶胶。2、微粒体：为了研究 ER 的功能，常需要分离 ER 膜，用离心分离的方法将组织或细胞匀浆，经低速离心去除核及线粒体后，再经超速离心，破碎 ER 的片段又封合为许多小囊泡（直径约为 100nm） ，这就是微粒体。3、糙面内质网：细胞质内有一些形状大小略不相同的小管、小囊连接成网状，集中在胞质中，故称为内质网。内质网膜的外表面附有核糖体颗粒，则为糙面内质网，为蛋白质合成的部位。核糖体附着的膜系多为扁囊单位成分，普遍存在于分泌蛋白质的细胞中，其数量随细胞而异，越是分泌旺盛的细胞中越多。6、溶酶体：溶酶体几乎存在于所有的动物细胞中，是由单层膜围绕、内含多种酸性水解酶类、形态不一、执行不同生理功能的囊泡状细胞器，主要功能是进行细胞内的消化作用，在维持细胞正常代谢活动及防御方面起重要作用。8、蛋白质分选：细胞中绝大多数蛋白质均在细胞质基质中的核糖体上开始合成，随后或在细胞质基质中或转至糙面内质网上继续合成，然后，通过不同途径转运到细胞的特定部位并装配成结构与功能的复合体，参与细胞的生命活动的过程。又称定向转运。9、信号假说：1975 年 G.Blobel 和 D.Sabatini 等根据进一步实验依据提出，蛋白合成的位置是由其 N 端氨基酸序列决定的。他们认为：分泌蛋白在 N 端含有一信号序列，称信号肽，由它指导在细胞质基质开始合成的多肽和核糖体转移到 ER 膜；多肽边合成边通过ER 膜上的水通道进入 ER 腔。这就是“信号假说” 。12、信号肽：分泌蛋白的 N 端序列，指导分泌性蛋白到内质网膜上合成，在蛋白合成结束前信号肽被切除。三、选择题1、属于溶酶体病的是（ A ） 。A、台萨氏病 B、克山病 C、白血病 D、贫血病92、真核细胞中，酸性水解酶多存在于（ D ） 。A、内质网 B、高尔基体 C、中心体 D、溶酶体3、真核细胞中合成脂类分子的场所主要是（ A ） 。A、内质网 B、高尔基体 C、核糖体 D、溶酶体4、被称为细胞内大分子运输交通枢纽大细胞器是（ B ） 。A、内质网 B、高尔基体 C、中心体 D、溶酶体5、下列哪组蛋白质的合成开始于胞液中，在糙面内质网上合成（ C ） 。A、膜蛋白、核定位蛋白 B、分泌蛋白、细胞骨架C、膜蛋白、分泌蛋白 D、核定位蛋白、细胞骨架6、细胞内钙的储备库是（ B ） 。A、细胞质 B、内质网 C、高尔基体 D、溶酶体7、质子膜存在于（ C ） 。A、内质网膜上 B、高尔基体膜上 C、溶酶体膜上 D、过氧化物酶体膜上8、细胞核内的蛋白质主要通过（ B ）完成。A、跨膜运输 B、门控运输 C、膜泡运输 D、由核膜上的核糖体合成 五、简答题1、信号假说的主要内容是什么？答：分泌蛋白在 N 端含有一信号序列，称信号肽，由它指导在细胞质基质开始合成的多肽和核糖体转移到 ER 膜；多肽边合成边通过 ER 膜上的水通道进入 ER 腔，在蛋白合成结束前信号肽被切除。指导分泌性蛋白到糙面内质网上合成的决定因素是 N 端的信号肽，信号识别颗粒（SRP）和内质网膜上的信号识别颗粒受体（又称停泊蛋白 docking protein， DP）等因子协助完成这一过程。2、比较粗面内质网和光面内质网的形态结构与功能？4、简述细胞质基质的功能。：物质中间代谢的重要场所；有细胞骨架的功能；蛋白质的合成、修饰、降解和折叠。56、蛋白质糖基化的基本类型、特征及生物学意义？7、已知的膜泡运输有哪几种类型？各自主要功能如何？六、论述题1、何为蛋白质分选？细胞内蛋白质分选的基本途径、分选类型是怎样的？ 答案要点：蛋白质的分选：细胞中绝大多数蛋白质均在细胞质基质中的核糖