细胞生物学第四版课后题答案全

细胞生物学（第四版）课后思考题答案仅供参考目录第一章绪论11、根据细胞生物学研究的内容与你掌握的生命科学知识，恰当的评价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。12、如何认识细胞学说在细胞学乃至生物学发展简史中的重要意义13、试简明扼要地分析细胞生物学学科形成的客观条件，以及它今后发展的主要趋势。14、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1第二章细胞的统一性和多样性11、如何理解“细胞是生命活动的基本单位”这一概念12、为什么说支原体可能是最小最简单的细胞存在形式23、怎样理解“病毒是非细胞形态的生命体”试比较病毒与细胞的区别并讨论其相互的关系。24、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。2第三章细胞生物学研究方法31、举例说明电子显微镜技术与细胞分子生物学技术的结合在现代细胞生物学研究中的应用。32、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33、为什么说细胞培养是细胞生物学研究的最基本的技术之一34、研究细胞内大分子之间的相互作用与动态变化涉及哪些实验技术他们各有哪些优缺点35、什么是模式生物举例说明模式生物的使用在细胞生物学研究中的作用。36、功能基因组学的基本研究思路与基本方法是什么为什么说它与细胞生物学的发展密切相关4第四章细胞质膜41、从生物膜结构模型的演化，谈谈人们对生物膜的认识过程。42、膜脂有哪几种基本类型他们各自的结构特征和功能是什么43、何谓内在膜蛋白内在膜蛋白以什么方式与膜脂相结合44、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4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。45、细胞表面有哪几种常见的特化结构5第五章物质的跨膜运输51、比较载体蛋白与通道蛋白的特点52、比较P型离子泵、V型质子泵、F型质子泵和ABC超家族的异同。53、说明NAK泵的工作原理及其生物学意义。54、比较动物细胞、植物细胞和原生动物细胞应付低渗膨胀的机制有何不同。55、试述胞吞作用的类型与功能类型吞噬作用和胞饮作用（根据胞吞泡形成的分子机制和胞吞泡的大小差异）功能调控细胞对营养物的摄取和质膜构成等；参与细胞信号转导。5第六章线粒体与叶绿体61、为什么说线粒体和叶绿体是细胞内的两种产能细胞器62、线粒体和叶绿体在细胞内呈现的动态特征。63、试比较线粒体与叶绿体在基本结构方面的异同。64、为什么说三羧酸循环是能量代谢的中心65、电子传递链与氧化磷酸化之间有何关系66、试比较线粒体的氧化磷酸化与叶绿体的光合磷酸化的异同点。67、光系统、捕光复合物和作用中心的结构与功能的关系如何78、氧化磷酸化偶联机制的化学渗透假说的主要论点是什么79、试比较光合碳同化三条途径的主要异同点。710、为什么说线粒体和叶绿体是半自主性细胞器711、简述线粒体与叶绿体的内共生起源学说和非共生起源学说的主要论点及其实验证据。7第七章细胞质基质与内膜系统81、细胞质基质的结构组分及其在细胞生命活动中作用的理解。82、为什么说细胞内膜系统是一个结构与功能密切联系的动态性整体83、试述内质网的主要功能及其质量监控作用。84、试述高尔基体的结构特征及其生理功能。85、蛋白质的糖基化的基本类型、特征及生物学意义是什么96溶酶体是怎样发生的它有哪些基本功能97、过氧化物酶体与溶酶体有哪些区别怎样理解过氧化物酶体是异质性的细胞器9第八章蛋白质分选与膜泡运输101、何谓分泌性蛋白合成的信号肽学说，涉及的主要组分如何协同作用102、试述分泌蛋白的合成、加工及转运途径。103、试述细胞内膜泡运输的概况、类型以及其各自主要功能。104、怎样理解细胞结构组装的生物学意义10第九章细胞信号传导101、何谓信号传导中的分子开关机制举例说明。102、如何理解细胞信号系统及其功能。103、试比较G蛋白偶联受体介导的信号通路（效应蛋白、第二信使、生物学功能）104、概述受体酪氨酸激酶介导的信号通路的组成、特点及其主要功能。115、概述细胞表面受体的分类（配体、受体、信号转导基质）116、图解细胞表面受体调节基因表达的信号通路117、概述细胞信号的整合方式与控制机制。12第十章细胞骨架121、通过本章的学习，你对生命体的自组装原则有何认识。122、出支持作用和运动功能外，细胞骨架还有什么功能怎样理解骨架的概念123、细胞中同时存在几种骨架体系有什么意义是否是物质和能量的一种浪费124、为什么说细胞骨架是细胞结构和功能的组织者细胞内一些细胞器和生气大分子的不对称分布有什么意义135、如何理解细胞骨架的动态不稳定性这一现象与细胞生命活动过程有什么关系13第十一章细胞核与染色质131、概述细胞核的基本结构及其主要功能132、试述核孔复合体的结构及其功能133、染色质按功能分为几类他们的特点是什么134、组蛋白与非组蛋白如何参与表观遗传的调控145、试述DNA到染色质的包装过程。DNA为什么要包装成染色质146、分析中期染色体的3种功能原件及其作用。147、概述核仁的结构及其功能。148、如何保证众多的细胞生命活动在巨小的细胞核内有序进行14第十二章核糖体141、核糖体上有哪些活性部位他们在多肽合成中各起什么作用142、何谓多核糖体以多核糖体的形式行使功能的生物学意义是什么153、试比较原核细胞与真核细胞的核糖体在结构、组分、以及蛋白质合成上的异同点。154、有哪些实验证据表明肽酰转移酶是RRNA,而不是蛋白质RRNA催化功能的发现有什么意义15第十三章细胞周期与细胞分裂151、什么叫细胞周期各阶段的主要变化是什么152、细胞周期时间是如何测定的153、细胞周期同步化的方法有哪些164、试比较有丝分裂与减数分裂的异同点。165、细胞通过什么机制将染色体排列到赤道板上有何生物学意义166、说明细胞分裂后期染色单体分离和向两级移动的运动机制。177、试述动粒的结构及功能。178、说明细胞分裂过程中核膜破裂和重装配的调节机制。17第十四章细胞分化与胚胎发育171、简述P34CDC2/CYCLINB蛋白激酶的发现过程172、细胞周期中有哪些主要检验点，各起何作用173、举例说明CDK在细胞周期中是如何执行调节功能的184、说明癌症的发生与癌基因和抑癌基因的关系。为什么抑癌基因突变在细胞水平上是隐形的，却表现为典型的显性孟德尔遗传185、为什么说肿瘤的发生是基因突变逐渐积累的结果186、什么是肿瘤干细胞18第十五章细胞分化与胚胎发育181、何谓细胞分化为什么说细胞分化是基因选择表达的结果182、组织特异性基因的表达是以何种方式调控的183、影响细胞分化的因素有哪些请予以说明。184、什么是干细胞它有哪几种基本类型和各自的基本特征195、什么是诱导多能干细胞，试论述其理论与医学实践的重要意义196、从PGC到精子的分化过程中，有哪些重要的信号途径必不可少他们如何作用以保证精子的形成197、从PGC到卵子的分化过程中，有哪些重要的信号途径必不可少他们如何作用以保证卵子的形成198、生殖细胞进入减数分裂与否是如何调控的199、什么是神经管细胞分化过程中的旁侧抑制1910、举例说明BMP分子、SHH分子如何通过浓度梯度来调节细胞分化。19第十六章细胞死亡与细胞衰老201、试述细胞凋亡的概念与形态特征，并指出其与坏死的区别是什么202、对于多细胞生物，细胞凋亡的生理意义何在203、动物细胞凋亡的基本途径有哪些请举例说明。204、细胞凋亡受到哪些因素的调控205、什么是“HAYFLICK界限”206、复制衰老的可能机制是什么20第十七章细胞的社会联系201、细胞通过哪些方式产生社会联系细胞社会联系有何生物学意义202、细胞连接都有哪些类型各有什么功能213、细胞黏着分子有哪些211第一章绪论1、根据细胞生物学研究的内容与你掌握的生命科学知识，恰当的评价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。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2）关系细胞生物学是是一门迅速发展的前沿学科，其研究内容与范畴往往与生命科学的其他学科特别是分子生物学交错在一起，甚至目前很难为细胞生物学划出一个明确的范围2、如何认识细胞学说在细胞学乃至生物学发展简史中的重要意义答18381839年，德国植物学家施莱登和德国动物学家施旺提出一切动植物都由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成；每个细胞作为相对独立的单位，但也与其他细胞相互影响。1858年VIRCHOW对细胞学说做了重要的补充，强调细胞只能来自细胞。细胞学说的提出对于生物科学的发展具有重大意义。细胞学说、进化论、孟德尔遗传学称为现代生物学的三大基石，细胞学说提出了生物同一性的细胞学基础，大大推进了人类对整个自然界的认识，有力的促进了自然科学和哲学的进步。3、试简明扼要地分析细胞生物学学科形成的客观条件，以及它今后发展的主要趋势。答（1）细胞生物学学科形成的客观条件细胞的发现（16651674）1665年，胡克发表了显微图谱（MICROGRAPHIA）一书，描述了用自制的显微镜（30倍）观察栎树软木塞切片时发现其中有许多小室，状如蜂窝，称为“CELLAR”。1674年，荷兰布商列文虎克自制了高倍显微镜（300倍左右），观察到血细胞、池塘水滴中的原生动物、人类和其他哺乳动物的精子。细胞学说的建立（18381858）18381839年，德国植物学家施莱登和德国动物学家施旺两人共同提出细胞学说，1858年VIRCHOW对细胞学说进行了补充。细胞学的经典时期各种主要的细胞分裂形式和细胞器被相继发现，构成了细胞学的经典时期。实验细胞学与细胞学的分支人们广泛应用实验的手段与分析的方法来研究细胞学中的一些重要问题，为细胞学的研究开辟了一些新的领域，并与生物学其他领域相结合，形成了一些重要的分支学科，如细胞遗传学，细胞生理学和细胞化学等。（2）从个体到细胞，再到分子逐渐深入。4、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细胞分裂、分化、程序性死亡的相互关系及其调控。因为这与人类的寿命息息相关，人类寿命的调控能否在基因层面破解，是非常吸引人的课题。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”这一概念细胞是构成有机体的基本单位；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；细胞是繁殖的基本单位，是遗传的桥梁；2细胞是生命起源的归宿，是生物进化的起点；细胞是多层次、非线性、与多层面的复杂结构。2、为什么说支原体可能是最小最简单的细胞存在形式支原体是目前发现的能在无生命培养基里生长和繁殖的最小最简单的细胞，其具备细胞的基本形态结构与功能。一个细胞生存与增殖的必备的结构装置与机能是细胞膜，DNA,与RNA，一定数量的核糖体自己催化主要酶促反应所需要的酶。维持细胞基本生存的基因应该在200300个，期所占的空间直径约为50NM,加上核糖体与细胞膜核算的体积，一个细胞体积最小的极限直径为140200，而支原体就接近这个极限，因此，比支原体更小更简单的结构，似乎就不能满足生命活动的基本要求了，所以，支原体应该是最简单，最小的细胞。3、怎样理解“病毒是非细胞形态的生命体”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。病毒具有遗传、变异、进化的能力，是一种体积非常微小，结构极其简单的生命形式，病毒有高度的寄生性，完全依赖宿主细胞的能量和代谢系统，获取生命活动所需的物质和能量，离开宿主细胞，它只是一个大化学分子，停止活动，可制成蛋白质结晶，为一个非生命体，遇到宿主细胞它会通过吸附、进入、复制、装配、释放子代病毒而显示典型的生命体特征，所以病毒是介于生物与非生物的一种原始的生命体。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。3其中，经过序列比对，按照DNA序列月相似，亲缘关系也越近的序列相似性比较的原则，得出原核生物古核细胞真核细胞古菌和真核生物的关系仍然是个重要问题。除掉上面所提到的相似性，很多其他遗传树也将二者并在一起。在一些树中真核生物离广古菌比离泉古菌更近，但生物膜化学的结论相反。然而，在一些细菌，（如栖热袍菌）中发现了和古菌类似的基因，使这些关系变得复杂起来。一些人认为真核生物起源於一个古菌和细菌的融合，二者分别成为细胞核和细胞质。这解释了很多基因上的相似性，但在解释细胞结构上存在困难。5细胞的结构与功能相关是细胞生物学的一个基本原则，你是否能提出更多的论据来说明之。如叶片细胞，栅栏细胞密集且多叶绿体，在叶片的顺面，利于光合作用。第三章细胞生物学研究方法1、举例说明电子显微镜技术与细胞分子生物学技术的结合在现代细胞生物学研究中的应用。超薄切片技术（固定包埋切片染色）一般用于细胞超微结构观察负染色技术观察亚细胞结构，甚至病毒，具有一定的背景清除效果冷冻蚀刻技术形成断面，便于观察胞质中的细胞骨架纤维及其结合蛋白电镜三维重构技术前提是能形成蛋白质衍射晶体易构建三维结构扫描电镜技术通常在观察前镀一层金膜，立体感强但局限于观察物体表面2、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相差微分干涉显微镜技术观察活细胞成为可能，增加的光程差使图像立体感更强。荧光显微技术其特异性检测所需的观察物质，能排除其他环境干扰，精确定位。激光扫描共焦显微镜技术改变纵向分辨率，不同切面构成的图像，经叠加形成三维结构。荧光共振能量转移技术主要用于观测两种蛋白是否直接作用及作用的强弱。不可取代的原因观察非超微结构的需要，观察活细胞及其正常生理反应的需要，在一般实验的定性中，不需要观察超微结构，这种情况下光学显微镜也很实用。3、为什么说细胞培养是细胞生物学研究的最基本的技术之一细胞培养的理论依据是细胞全能性，是生命科学的研究基础，是细胞工程乃至基因工程的应用基础。植物细胞的培养为植物育种开辟了一条崭新的途径；动物细胞培养为疫苗的生产、药物的研制与肿瘤防治提供全新的手段；特别是干细胞的培养与定向分化的技术的发展，有可能在体外构建组织甚至器官，由此建立组织工程，同时在细胞治疗及其基因治疗相结合的应用中显示出诱人的前景。4、研究细胞内大分子之间的相互作用与动态变化涉及哪些实验技术他们各有哪些优缺点1荧光漂白恢复技术使用亲脂性或亲水性的荧光分子，如荧光素等与蛋白质或脂质偶联用于检测所标记分子在活细胞表面或细胞内部的运动及其迁移速率；2单分子技术实时观测细胞内单一生物分子的运动规律，能够在纳米空间尺度和毫秒时间尺度上精确测量单分子的位置、距离、指向、分布、结构及各种动态过程；3酵母双杂交技术利用单细胞真核生物酵母在体内分析蛋白质蛋白质相互作用；4荧光共振能量转移技术检测活细胞内两种蛋白质分子是否直接相互作用；5放射自显影技术利用放射性同位素的电离射线对乳胶的感光作用，对细胞内生物大分子进行定性、定位以及半定量研究。5、什么是模式生物举例说明模式生物的使用在细胞生物学研究中的作用。模式生物通常具有个体较小，容易培养，操作简单，生长繁殖快的特点。常用的模式生物有噬菌体、大肠杆菌、酵母、四膜虫、黏菌、爪蟾、海胆、拟南芥、线虫、果蝇、斑马鱼和小鼠等。4大肠杆菌基因定位简便易行，突变株的诱变、分离和鉴定容易，基因结构简单。因而早期关于基因表达调控的一些研究成果大多是以此为材料取得的。6、功能基因组学的基本研究思路与基本方法是什么为什么说它与细胞生物学的发展密切相关全基因组水平研究基因的功能，最终完成对全部基因功能组功能的诠释。方法突变体制备技术（基因敲除等）、蛋白质组学技术（双向凝胶电泳、色谱技术、质谱、蛋白质芯片、生物信息学）第四章细胞质膜1、从生物膜结构模型的演化，谈谈人们对生物膜的认识过程。1895年EOVERTON用植物细胞研究细胞膜的通透性他选取用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行上万次的研究,发现脂溶性分子易透过细胞膜；而非脂溶性分子则难以通过20世纪初,科学家将细胞膜从哺乳动物的红细胞中分离出来,发现细胞不但会被溶解脂质的物质溶解,也会被蛋白酶（能专一地分解蛋白质的物质）分解1925年,两位荷兰科学家EGORTER和FGRENDEL作了丙酮抽提红细胞膜脂质实验将抽提出的脂质在空气水界面上铺成单分子层,测得其分子所占的面积相当于所用的红细胞表面积的2倍1959年,JDROBERTSEN根据电镜下观察到的细胞膜暗亮暗的三层结构,提出单位膜结构模型1970年LDFRYE和HEDIDIN的人鼠细胞融合实验,证明细胞膜具有流动性1972年桑格和尼克森提出的流动镶嵌模型2、膜脂有哪几种基本类型他们各自的结构特征和功能是什么（1）基本类型甘油磷脂、糖脂、胆固醇。（2）功能甘油磷脂不仅是生物膜的基本成分，其中的某些成分如PI等在细胞信号转导中起重要作用。鞘脂其分子结构与甘油磷脂非常相似，可以与甘油磷脂共同组成生物膜。胆固醇除了作为生物膜的主要结构成分外，还是很多重要的生物活性分子的前体化合物，它还可以与发育调控的重要信号分子共价结合。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，螺旋（个别螺旋）；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。1）膜脂的流动性主要由脂分子本身的性质决定的，脂肪酸链越短，不饱和程度越高,膜脂的流动性越大。温度对膜脂的运动有明显的影响。在细菌和动物细胞中常通过增加不饱和脂肪酸的含量来调节膜脂的相变温度以维持膜脂的流动性。在动物细胞中，胆固醇对膜的流动性起重要的双向调节作用。膜蛋白的流动荧光抗体免疫标记实验，成斑现象或成帽现象以及脂筏2）膜的流动性受多种因素影响细胞骨架不但影响膜蛋白的运动，也影响其周围的膜脂的流动。膜蛋白与膜分子的相互作用也是影响膜流动性的重要因素。53）膜的流动性与生命活动关系信息传递；各种生化反应；发育不同时期膜的流动性不同5、细胞表面有哪几种常见的特化结构细胞表面特化结构主要包括膜骨架、鞭毛、纤毛、变形足和微绒毛，都是细胞膜与膜内的细胞骨架纤维形成的复合结构，分别与维持细胞的形态、细胞的运动、细胞与环境的物质交换等功能有关。第五章物质的跨膜运输1、比较载体蛋白与通道蛋白的特点载体蛋白通透酶多次跨膜蛋白；通过构象改变进行跨膜转运高度特异性，可饱和性，存在竞争性及非竞争性抑制剂不同部位生物膜含有与各自功能相关的载体蛋白通道蛋白3种类型离子通道、孔蛋白、水孔蛋白通道蛋白形成选择性和门控性跨膜通道。离子通道蛋白选择性高通道直径、形状、通道内荷电氨基酸分布孔蛋白选择性很低，而且能通过较大的分子。离子通道3个特征（与载体蛋白比）具有极高的转运速率、离子通道没有饱和值、离子通道并非连续性开放而是门控的。2、比较P型离子泵、V型质子泵、F型质子泵和ABC超家族的异同。P型离子泵PTYPEIONPUMP，或称P型ATPASE。此类运输泵运输时需要磷酸化P是PHOSPHORYLATION的缩写，包括NAK泵、CA2离子泵。V型泵VTYPEPUMP，或称V型ATPASE，主要位于小泡的膜上V代表VESICLE，如溶酶体膜中的H泵，运输时需要ATP供能，但不需要磷酸化。F型泵FTYPEPUMP，或称F型ATPASE。这种泵主要存在于细菌质膜、线粒体内膜和叶绿体的类囊体膜中，它们在能量转换中起重要作用，是氧化磷酸化或光合磷酸化偶联因子F即FACTOR的缩写。ABC超家族，这是一大类以ATP供能的运输蛋白，含有几百种转运蛋白，存在范围很广，包括细菌和人。3、说明NAK泵的工作原理及其生物学意义。NAK泵是一种典型的主动运输方式，由ATP直接提供能量。NAK泵存在于细胞膜上，是由和二个亚基组成的跨膜多次的整合膜蛋白，具有ATP酶活性。工作原理在细胞内侧亚基与NA相结合促进ATP水解，亚基上的天门冬氨酸残基磷酸化引起亚基构象发生变化，将NA泵出细胞，同时细胞外的K与亚基的另一位点结合，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进行。每个循环消耗一个ATP分子，泵出3个NA和泵进2个K。生物学意义动物细胞借助NAK泵维持细胞渗透平衡，同时利用胞外高浓度的NA所储存的能量，主动从细胞外摄取营养。4、比较动物细胞、植物细胞和原生动物细胞应付低渗膨胀的机制有何不同。动物细胞中受体介导的胞吞作用是一种选择性浓缩机制，避免了摄入细胞外大量的液体。植物细胞有细胞壁，可以阻止细胞膨胀。单细胞的原生动物比如草履虫,可以通过伸缩泡调节,排除多余的水分。5、试述胞吞作用的类型与功能类型吞噬作用和胞饮作用（根据胞吞泡形成的分子机制和胞吞泡的大小差异）6功能调控细胞对营养物的摄取和质膜构成等；参与细胞信号转导。第六章线粒体与叶绿体1、为什么说线粒体和叶绿体是细胞内的两种产能细胞器线粒体和叶绿体都是高效的产生ATP的两层膜封闭式包被的产能细胞器。尽管它们最初的能量来源不同，但却有着相似的基本结构，而且都能合成ATP。ATP是细胞生命活动的直接供能者，也是细胞内能量的获得、转换、储存和利用等环节的联系纽带。2、线粒体和叶绿体在细胞内呈现的动态特征。线粒体的分裂和融合叶绿体的分裂、分化与去分化3、试比较线粒体与叶绿体在基本结构方面的异同。1）基本结构的相同点线粒体和叶绿体的形态、大小、数量与分布常因细胞种类、生理功能及生理状况不同而有较大差别。两者均具有封闭的两层单位膜，内膜向内折叠，并演化为极大扩增的内膜特化结构系统。2）不同点线粒体外膜含孔蛋白；内膜向内折叠形成嵴；含有与能量转换相关的蛋白；膜间隙含许多可溶性酶、底物及辅助因子；基质含三羧酸循环酶系、线粒体基因，表达酶系等以及线粒体核糖体。叶绿体内膜并不向内折叠成嵴；内膜不含电子传递链；除了膜间隙、基质外，还有类囊体；捕光系统、电子传递链和ATP合成酶都位于类囊体膜上。4、为什么说三羧酸循环是能量代谢的中心第一，糖脂蛋白质在分解代谢过程都要先生成乙酰辅酶A，乙酰辅酶A与草酰乙酸结合进行三羧酸循环才能彻底氧化。即三羧酸循环是糖脂蛋白质的共同代谢途径。第二，三羧酸循环为糖、脂肪酸、某些氨基酸等物质的合成代谢提供小分子前体（如三羧酸循环中产生的酮戊二酸是谷氨酸的前体）也就是说三羧酸循环是糖、脂肪酸和某些氨基酸相互转变的代谢枢纽。总的来说，三羧酸循环中产生的中间体，既能为分解代懈提供来源又能为合成代谢提供物质来源。5、电子传递链与氧化磷酸化之间有何关系来自TCA循环的高能电子在到达O2之前需要经历多步的转移，释放多余的能量。这种转移在线粒体内膜上有序的进行，故被称为电子传递。电子载体组成的电子传递序列被称为电子传递链。6、试比较线粒体的氧化磷酸化与叶绿体的光合磷酸化的异同点。1）相同点线粒体的氧化磷酸化与叶绿体的光合磷酸化中，需要完整的膜；ATP的形成都是由H移动所推动；叶绿体的CF1因子与线粒体的F1因子都具有催化ADP和PI形成ATP的作用。2）不同点线粒体的氧化磷酸化是在内膜上进行的一个形成ATP的过程。它是在电子从NADH或FADH2经过电子传递链传递给的过程中发生的。每一个NADH被氧化产生3个ATP分子，而每一FADH2被氧化产生2个ATP分子，电子最终被O2接收而生成H2O。即1对电子的3次穿膜传递，将基质中的3对H抽提到膜间隙中，每2个H穿过F1F0ATP酶，生成1个ATP分子。叶绿体的光合磷酸化是在类囊体膜上进行的，是由光引起的光化学反应，其产物是ATP和NADPH；碳同化（暗反应，在叶绿体基质中进行）利用光反应产生的ATP合NADPH的化学能，使CO2还原合成糖。光合作用的电子传递是在光系统和光系统中进行的，这7两个光系统互相配合，利用所吸收的光能把1对电子从H2O传递给NADP。即1对电子的2次穿膜传递，在基质中摄取3个H，在类囊体腔中产生4个H，每3个H穿过CF1CF0ATP合酶，生成1个ATP分子。7、光系统、捕光复合物和作用中心的结构与功能的关系如何在叶绿体的类囊体膜中镶嵌有大小、数量不同的颗粒，集中了光合作用能量转换功能的全部组分，包括捕光色素（天线色素）、两个光反应中心、各种电子载体、合成ATP的系统和从水中抽取电子的系统等。它们分别装配在PSI、PS、细胞色素BF、CF0CF1ATP酶等主要的膜蛋白复合物中。PSI和PS复合物都是由核心复合物和捕光复合物组成，但它们在组分、结构甚至功能上是不同的。PS的核心复合物是由20多个不同的多肽组成的叶绿素蛋白复合体，其反应中心多肽是蛋白D1和D2；PSI的核心复合物的反应中心是一个包含多种不同还原中心的多蛋白复合体；CF0CF1ATP酶是由跨膜的H通道CF0和在类囊体膜基质侧起催化作用的CF1两部分所组成；在亚基组分、结构和功能上均与线粒体的ATP合成酶相似，但叶绿体的CF1地激活需有SH基化合物，寡霉素对CF1无抑制作用。8、氧化磷酸化偶联机制的化学渗透假说的主要论点是什么化学渗透假说主要论点电子传递链各组分在线粒体内膜中不对称分布，当高能电子沿其传递时，所释放的能量将H从基质泵到膜间隙，形成H电化学梯度。在这个梯度驱使下，H穿过ATP合成酶回到基质，同时合成ATP，电化学梯度中蕴藏的能量储存到ATP高能磷酸键。9、试比较光合碳同化三条途径的主要异同点。1）C3途径（卡尔文循环）是靠光反应合成的ATP及NADPH作能源，推动CO2的固定、还原。每循环一次只能固定一个CO2分子，循环六次才能把6个CO2分子同化成一个己糖分子。2）C4途径在叶脉周围有一圈含叶绿体的维管束鞘细胞，其外环列的叶肉细胞，在这两种细胞密切配合下，CO2浓度的高低对光合速率影响较小，对CO2净固定，这类植物积累干物质的速度快，为高产型植物。3）CAM途径（景天科酸代谢）肉质植物的叶片，气孔白天关闭，夜间开放。夜间吸收CO2，在PEPC（磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶）催化下与PEP（磷酸烯醇式丙酮酸）结合，生产草酰乙酸，进一步还原为苹果酸；白天CO2从储存的苹果酸中经氧化脱羧释放出来，参与C3循环，形成淀粉。CAM途径与C4途径相似，只是CO2固定与光合作用产物的生成，在时间及空间上与C4途径不同。10、为什么说线粒体和叶绿体是半自主性细胞器1线粒体和叶绿体都有环状的DNA，都拥有合成蛋白质的整套装置；2两者的DNA都能进行复制，但复制仍受核基因组的控制。MTDNA是由核DNA编码、在细胞质中合成的。组成叶绿体的各种蛋白质成分是由核DNA和叶绿体DNA分别编码，只有少部分蛋白质是由叶绿体DNA编码的。3线粒体、叶绿体的生长和增殖是受核基因组和其本身的基因组两套遗传系统的共同控制，因而，它们被称为是半自主性的细胞器。11、简述线粒体与叶绿体的内共生起源学说和非共生起源学说的主要论点及其实验证据。内共生起源学说论点叶绿体起源于细胞内共生的蓝藻，其祖先是原核生物的蓝细菌（CYANOBACTERIA），即蓝藻；线粒体的祖先原线粒体是一种革兰氏阴性细菌。主要论据基因组在大小、形态和结构方面与细菌相似；有自己完整的蛋白质合成系统，能独立合成蛋白质，蛋白质合成机制有很多类似细菌8而不同于真核生物。两层被膜有不同的进化来源，外膜与细胞的内膜系统相似，内膜与细菌质膜相似。以分裂的方式进行繁殖，与细菌的繁殖方式相同。能在异源细胞内长期生存，说明线粒体和叶绿体具有的自主性与共生性的特征。线粒体的祖先很可能来自反硝化副球菌或紫色非硫光合细菌。发现介于胞内共生蓝藻与叶绿体之间的结构蓝小体，其特征在很多方面可作为原始蓝藻向叶绿体演化的佐证。第七章细胞质基质与内膜系统1、细胞质基质的结构组分及其在细胞生命活动中作用的理解。基质的基本概念用差速离心法分离细胞匀浆物组分，先后除去细胞核、线粒体、溶酶体、高尔基体和细胞质膜等细胞器或细胞结构后，存留在上清液中的主要是细胞质基质的成分。生物化学家多称之为胞质溶胶。主要成分中间代谢有关的数千种酶类、细胞质骨架结构。主要特点细胞质基质是一个高度有序的体系；通过弱键而相互作用处于动态平衡的结构体系，细胞骨架纤维贯穿其中。多数中间代谢反应及蛋白质合成与转运、某些蛋白质的修饰和选择性地降解等过程均在细胞质基质中进行。其作用为1）完成各种中间代谢过程，如糖酵解过程、磷酸戊糖途径、糖醛酸途径等2）蛋白质的分选与运输3）与细胞质骨架相关的功能维持细胞形态、细胞运动、胞内物质运输及能量传递等4）蛋白质的修饰、蛋白质选择性的降解蛋白质的修饰；控制蛋白质的寿命；降解变性和错误折叠的蛋白质；帮助变性或错误折叠的蛋白质重新折叠，形成正确的分子构象。2、为什么说细胞内膜系统是一个结构与功能密切联系的动态性整体细胞内膜系统包括内质网高尔基体溶酶体胞内体和分泌泡等,这些细胞器在结构功能乃至发生上是彼此相互关联的动态整体,因此称之为内膜系统。各区室之间通过生物合成蛋白质修饰与分选膜泡运输和各种质量监控机制维系其系统的动态平衡。3、试述内质网的主要功能及其质量监控作用。功能（1）蛋白质的合成（糙面内质网的主要功能）（2）脂质合成（在光面内质网上）（3）蛋白质的修饰与加工（4）新生多肽的折叠与组装（5）肝细胞的解毒作用，肌质网储存与调节质量监控作用包括（1）未折叠蛋白质应答反应，即错误折叠与未折叠蛋白质不能按正常途径从内质网中释放，从而在内质网腔内聚集，引起一系列分子伴侣和折叠酶表达上调，促进蛋白质正确折叠，防止其聚集，从而提高细胞在有害因素下的生存能力（2）内质网超负荷反应，细胞除启动未折叠蛋白质应答反应之外，正确折叠的蛋白质在内质网过度蓄积，特别是因膜蛋白在内质网异常堆积也会启动其他促生存的机制来反制内质网压力（3）固醇调节级联反应，是由内质网表面合成的胆固醇损耗所致，通过固醇调节元件结合蛋白质介导的信号途径，影响特定基因表达（4）如果内质网功能持续紊乱，细胞将最终启动凋亡程序。4、试述高尔基体的结构特征及其生理功能。1结构特征高尔基复合体由成摞的囊泡叠置而成。囊泡的边缘部分连接有许多大小不等的表面光滑的小管网，其周围还存在有衣被小泡和无被小泡。一个成摞存在的囊泡又称为分散高尔基体，由58层囊泡组成,构成了高尔基复合体的主体结构。9分散高尔基体在结构和生化成分上具有极性，和内质网临近的近核一侧，囊泡弯曲呈凸面,称为形成面或顺面；在远核的一侧，囊泡呈凹面，称为成熟面或反面。从顺面到反面，囊泡膜的厚度逐渐增大。2功能1形成和包装分泌物；2蛋白质和脂类的糖基化；3蛋白质的加工改造；4细胞内的膜泡运输；5膜的转化。高尔基复合体在内膜系统中处于中介地位,它在对细胞内合成物质的修饰和改造中具有重作用。许多重要大分子的运输和分泌都要通过高尔基复合体。5、蛋白质的糖基化的基本类型、特征及生物学意义是什么蛋白质的糖基化在糖基转移酶（GLYCOSYLTRANSFERASE）作用下发生在ER腔面1）基本类型N连接糖基化（ASN）；O氧连接糖基化（SER/THR）2）特征N连接与O连接的寡糖比较N连接O连接合成部位粗面内质网粗面内质网或高尔基体合成方式来自同一个寡糖前体一个个单糖加上去与之结合的天冬酰胺丝氨酸、苏氨酸、羟赖氨酸、羟脯氨酸最终长度至少5个糖残基一般14个糖残基，但ABO血型抗原较长第一个糖残基N乙酰葡萄糖N乙酰半乳糖胺等3蛋白质糖基化的特点及其生物学意义糖蛋白寡糖链的合成与加工都没有模板，靠不同的酶在细胞不同间隔中经历复杂的加工过程才能完成。糖基化的主要作用是蛋白质在成熟过程中折叠成正确构象和增加蛋白质的稳定性；多羟基糖侧链影响蛋白质的水溶性及蛋白质所带电荷的性质。对多数分选的蛋白质来说，糖基化并非作为蛋白质的分选信号。进化上的意义寡糖链具有一定的刚性，从而限制了其它大分子接近细胞表面的膜蛋白，这就可能使真核细胞的祖先具有一个保护性的外被，同时又不象细胞壁那样限制细胞的形状与运动。6溶酶体是怎样发生的它有哪些基本功能1）初级溶酶体由高尔基体分泌形成，含多种酸性水解酶。次级溶酶体是正在进行消化作用的溶酶体，分为自噬溶酶体和异噬溶酶体。残体又称后溶酶体，已失去酶活性，仅留未消化的残渣。2）基本功能清除无用的生物大分子、衰老的细胞器及衰老损伤和死亡的细胞，防御功能（病原体感染刺激单核细胞分化成巨噬细胞而吞噬、消化）作为细胞内的消化“器官”为细胞提供营养；分泌腺细胞中，溶酶体摄入分泌颗粒参与分泌过程的调节参与清除赘生组织或退行性变化的细胞；受精过程中的精子的顶体反应。6防御功能7、过氧化物酶体与溶酶体有哪些区别怎样理解过氧化物酶体是异质性的细胞器1）区别过氧化物酶体和初级溶酶体的形态与大小类似，但过氧化物酶体中的尿酸氧10化酶等常形成晶格状结构，可作为电镜下识别的主要特征。2）异质性在不同生物细胞中以及单细胞生物的不同个体中的溶酶体，所含酶的种类及其行使的功能都有所不同，因此说过氧化物酶体是异质性的细胞器。第八章蛋白质分选与膜泡运输1、何谓分泌性蛋白合成的信号肽学说，涉及的主要组分如何协同作用指导分泌性蛋白质在糙面内质网上合成的决定因素是由蛋白质N端的信号肽、信号识别颗粒和内膜上信号识别颗粒的受体（又称停泊蛋白）等因子共同协助完成的。2、试述分泌蛋白的合成、加工及转运途径。蛋白质首先在细胞质基质游离核糖体上起始合成，N端内质网信号序列暴露出核糖体并与信号识别颗粒结合，信号识别颗粒与内质网膜上的SRP受体结合，核糖体与内质网膜的移位子相结合，信号识别颗粒脱离信号序列，肽链延伸，即进入内质网中，合成完毕。转运两条途径后翻译转运途径，即在细胞质基质游离核糖体上完成多肽链的合成，然后转运至膜围绕的细胞器。共翻译转运途径蛋白质合成在游离核糖体上起始之后，由信号肽及其与之结合的SRP引导转移至内质网，然后新生肽链便合成边转入糙面内质网腔或定位在ER膜上，在经过高尔基体，分泌到细胞外。3、试述细胞内膜泡运输的概况、类型以及其各自主要功能。在细胞的膜泡运输中糙面内质网相当于重要的物质供应站，而高尔基体是重要的枢纽和集散中心。细胞内膜泡运输需要多种转运膜泡参与，根据转运膜泡表面包被蛋白的不同，目前有三种类型COPII包被膜泡（顺向运输）、COPI包被膜泡（逆向运输）和网格蛋白/接头蛋白包被膜泡（从高尔基体TGN向胞内体或向溶酶体、黑色体、血小板囊泡和植物细胞液泡的运输）。4、怎样理解细胞结构组装的生物学意义细胞结构装配的方式自我装配（SELFASSEMBLY）、协助装配（AIDEDASSEMBLY）、直接装配（DIRECTASSEMBLY）、复合物与细胞结构体系的组装。生物学意义1）减少和校正蛋白质合成中出现错误；2）可大大减少所需要的遗传物质信息量；3）通过装配与去装配更容易调节与控制多种生物学过程第九章细胞信号传导1、何谓信号传导中的分子开关机制举例说明。对于通过细胞表面受体所介导的信号通路而言，除受体本身作为离子通道而起效应器作用的情况之外，其他的信号通路首先要完成配体结合所诱发的信号跨膜转导，随之要通过细胞内信号分子（包括第二信使）完成信号的逐级放大和终止。在细胞内一系列信号传递的级联反应中，必须有正、负两种相辅相成的反馈机制进行精确控制，因此分子开关的作用举足轻重，即对每一步反应既要求有激活机制又必然要求有相应的失活机制，而且二者对系统的功能同等重要。2、如何理解细胞信号系统及其功能。通过细胞表面受体介导的信号通路通常由下列5个步骤组成细胞表面受体特异性识别并结合胞外信号分子（配体），形成受体配体复合物，导致受体激活；由于激活受体构象改变，导致信号初级跨膜转导，靶细胞内产生第二信使或活化的信号蛋白；通过胞内第二信使或细胞内信号蛋白复合物的装配，起始胞内信号放大的级联反应；细胞应答反应；由于受体脱敏或受体下调，终止或降低细胞反应。3、试比较G蛋白偶联受体介导的信号通路（效应蛋白、第二信使、生物学功能）激活离子通道的G蛋白偶联受体所介导的信号通路11效应蛋白心肌细胞的M乙酰胆碱受体和视杆细胞的光敏感受体第二信使CGMP生物学功能控制心肌细胞的收缩和视细胞感受弱光的能力。激活或抑制腺苷酸环化酶的G蛋白偶联受体效应蛋白刺激性激素的受体、抑制性激素的受体、刺激性G蛋白、抑制性G蛋白、腺苷酸环化酶第二信使CAMP生物学功能真核细胞应答激素反应的主要机制之一激活磷脂酶C、以IP3和DAG座位双信使G蛋白偶联受体介导的信号通路。效应蛋白效应酶磷脂酶C第二信使IP3和DAG双信使、CA生物学功能对钙火花激活机制、协同机制和终止机制等方面的研究具有非常重要的生理与病理意义。4、概述受体酪氨酸激酶介导的信号通路的组成、特点及其主要功能。RTKRAS信号通路配体RTKADAPTORGRFRASRAF（MAPKKK）MAPKKMAPK进入细胞核其它激酶或基因调控蛋白（转录因子）的磷酸化修钸。信号通路的组成配体生长因子；RTK酪氨酸；接头蛋白（生长因子受体接头蛋白2，GRB2）；GRF鸟苷酸释放因子；RASGTP结合蛋白；RAF是丝氨酸/苏氨酸（SER/THR）蛋白激酶（称MAPKKK）。主要功能调节细胞的增殖与分化，促进细胞存活，以及细胞代谢过程中的调节与校正。5、概述细胞表面受体的分类（配体、受体、信号转导基质）离子通道受体配体信号分子受体离子通道蛋白信号转导机制跨膜信号无需中间步骤G蛋白偶联受体配体激素受体G蛋白信号转导机制配体诱发受体构象改变，活化受体与G亚基结合，活化的受体引发G亚基构想改变，致使GDP与G蛋白解离，GTP与G亚基结合，引发G亚基与受体和G亚基解离，配体受体复合物解离，G亚基结合并激活效应蛋白，GTP水解成GDP，G恢复到三聚体G蛋白的静息状态。酶联受体配体胞外信号受体受体酪氨酸激酶、受体丝氨酸/苏氨酸激酶、受体酪氨酸磷酸酯酶、受体鸟苷酸环化酶、酪氨酸蛋白激酶酶联体。信号转导机制受体酪氨酸激酶及RTKRAS蛋白信号通路、PL3KPKB（AKT）信号通路、TGF受体及其TGFSMAD信号通路、细胞因子受体与JAKSTAT信号通路6、图解细胞表面受体调节基因表达的信号通路127、概述细胞信号的整合方式与控制机制。整合方式磷脂酶C既是G蛋白偶联受体信号途径的效应酶，有是RTK信号途径的效应酶，在两条信号通路中都起中介作用；尽管5条信号通路彼此不同，但在信号转导机制上又具有相似性，最终都是激活蛋白激酶，由蛋白激酶形成的整合信息网络原则上可调节细胞任何特性的过程。控制机制受体的脱敏与下调。脱敏受体没收、受体下调、受体失活、信号蛋白失活、抑制性蛋白产生。第十章细胞骨架1、通过本章的学习，你对生命体的自组装原则有何认识。生命体的自组装原则都遵循一个动态不稳定性原则，细胞骨架是高度动态的结构体系，边组装边解体，使细胞的骨架不断的更新，维持细胞的稳态。2、出支持作用和运动功能外，细胞骨架还有什么功能怎样理解骨架的概念答除支持作用和运动功能外，细胞骨架还具有为物质运输提供轨道、参与肌肉收缩和细胞分化、介导染色体的移动和动物细胞胞质分裂、形成细胞的特化结构等功能。骨架是指真核细胞内一个复杂的由特异蛋白组成的纤维网架结构，都具有支持的功能，在细胞形态维持和膜性细胞器定位和移动过程中具有重要的作用。在理解骨架概念时，要注意以下几点细胞骨架是一种动态平衡的结构；具有多种功能；由蛋白质组装而成，组装的过程受到信号的调节。3、细胞中同时存在几种骨架体系有什么意义是否是物质和能量的一种浪费细胞内同时存在微管、微丝和中间丝等几种骨架体系，它们在细胞的生命活动各承担了不一样的角色。微管功能1支持和维持细胞的形态；2维持保持内膜性细胞器的空间定位分布；3细胞内运输；4与细胞运动有关；5纺锤体与染色体运动；6纤毛和鞭毛运动；7植物细胞壁形成；微丝功能1维持细胞外形；2胞质环流；3变形运动；4支持微绒毛；5形成微丝束与应力纤维；6胞质分裂；中间丝功能1在从细胞核到细胞膜和细胞外基质的贯穿整个细胞的结构系统中起着广泛的骨架功能，该骨架具有一定的可塑性，对维持细胞质的结构和赋予细胞机械强度方面具有突出的贡献；2参与桥粒和半桥粒的形成，在相邻细胞之间、细胞与基膜之间的连接的形成和功能上均具有重要功能。3很可能还参与细胞内机械或分子信息的传递；4与细胞分化可能具有密切的关系。微管、微丝和中间丝共同构成了细胞内精密的骨架体系,三者在细胞的各种生命活动中既相互配合又各有分工。134、为什么说细胞骨架是细胞结构和功能的组织者细胞内一些细胞器和生气大分子的不对称分布有什么意义答答微管能形成鞭毛、纤毛、基体和中心体等结构，微丝参与微绒毛、收缩环、应力纤维、黏合斑和黏合带的形成，中间丝对维持细胞核的形态和形成桥粒等具有重要作用。细胞骨架在细胞形态发生和维持等方面就具有重要作用。除支持功能外，它还在物质运输、信号传递、细胞运动、细胞分裂等活动中具有重要作用。因此说细胞骨架是细胞结构和胞内的组织者。细胞内一些细胞器和生物大分子的不对称分布与细胞不同结构或部分具有特定的功能是相互联系的。这种不对称分布与细胞骨架的组织方式有关。例如，细胞皮层有含有丰富的维丝结构，这与皮层中的微丝参与膜骨架的形成、细胞的吞噬活动和细胞的运动有关；神经细胞中的轴突和树突具有大量的胞质骨架，这与轴突和树突形态的维持以及物质的定向运动有关；桥粒、半桥粒、黏合斑和黏合带含有丰富的胞质骨架结构，这与锚定连接的形成有关。因此细胞内一些细胞器和生物大分子的不对称分布这一特点是与细胞特定结构的功能相一致的。5、如何理解细胞骨架的动态不稳定性这一现象与细胞生命活动过程有什么关系答细胞骨架的动态不稳定性是指细胞骨架结构在一定条件下可以动态去组装或者重新组装，这一特性在生命活动过程中具有非常重要的生物学意义1在细胞周期中，细胞内的微管经历着动态组装和去组装，在间期和分裂期，其分布或组织形式存在很大的差异。（2）胞质环流和细胞的运动或迁移需要凝胶与溶胶的互变。（3）细胞的分裂需要纺锤体的组装于解聚。（4）细胞核的消失与重新形成也涉及核纤层结构的动态不稳定性。（5）踏车行为不是没有意义的，它改变了微管或微丝在细胞中分布的部位，可能与细胞的移动有关。因此，细胞骨架的动态不稳定性在生命过程中具有重要的作用。第十一章细胞核与染色质1、概述细胞核的基本结构及其主要功能基本结构核膜一方面，分隔开细胞核与细胞质，避免了核质间彼此干扰，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孔复合体一种特殊的跨膜运输蛋白复合体，双功能（被动扩散与主动运输），双向性（介导蛋白质入核、RNA和RNP的出核）的亲水性核质交换通道。核纤层可能与细胞的分化相关染色质遗传物质的载体2、试述核孔复合体的结构及其功能胞质环最外环核质环最内环，形成核篮结构辐连接内外环，起支撑作用（中央）栓推测它在核质交换中起一定的作用。3、染色质按功能分为几类他们的特点是什么答染色质可分为活性染色质和非活性染色质。活性染色质是有转录活性的染色质