细胞生物学大题.doc

细胞生物学大题：细胞骨架：2、什么是微管组织中心，它与微管有何关系。答：微管组织中心是指微管装配的发生处。它可以调节微管蛋白的聚合和解聚，使微管增长或缩短。而微管是由微管蛋白组成的一个结构。二者有很大的不同，但又有十分密切的关系。微管组织中心可以指挥微管的组装与去组装，它可以根据细胞的生理需要，调节微管的活动。如在细胞有丝分裂前期，根据染色体平均分配的需要，从微管组织中心：中心粒和染色体着丝粒处进行微管的装配形成纺锤体，到分裂末期，纺锤体解聚成微管蛋白。所以说，微管组织中心是微管活动的指挥1、比较微管、微丝和中间纤维的异同。答：微管、微丝和中间纤维的相同点：（1）在化学组成上均由蛋白质构成。（2）在结构上都是纤维状，共同组成细胞骨架。（3）在功能都可支持细胞的形状；都参与细胞内物质运输和信息的传递；都能在细胞运动和细胞分裂上发挥重要作用。微管、微丝和中间纤维的不同点：（1）在化学组成上均由蛋白质构成，但三者的蛋白质的种类不同，而且中等纤维在不同种类细胞中的基本成分也不同。（2）在结构上，微管和中间纤维是中空的纤维状，微丝是实心的纤维状。微管的结构是均一的，而中等纤维结构是为中央为杆状部，两侧为头部或尾部。（3）功能不同：微管可构成中心粒、鞭毛或纤毛等重要的细胞器和附属结构，在细胞运动时或细胞分裂时发挥作用：微丝在细胞的肌性收缩或非肌性收缩中发挥作用，使细胞更好的执行生理功能；中等纤维具有固定细胞核作用，行使子细胞中的细胞器分配与定位的功能，还可能与DNA的复制与转录有关。总之，微管、微丝和中间纤维是真核细胞内重要的非膜相结构，共同担负维持细胞形态，细胞器位置的固定及物质和信息传递重要功能。细胞核（除此见笔记画星号部分）细胞核的基本结构和主要功能细胞核是真核细胞内最大、最重要的细胞器，主要由核被膜、染色质、核仁及由非组蛋白质组成的网络状的核基质组成，是遗传信息的贮存场所，是细胞内基因复制和RNA转录的中心，是细胞生命活动的调控中心。3、简述核仁的结构及其功能。答：在光学显微镜下，核仁通常是匀质的球形小体，一般有1-2个，但也有多个。主要含蛋白质，是真核细胞间期核中最明显的结构，在电镜下显示出的核仁超微结构与胞质中大多数细胞器不同，在核仁周围没有界膜包围，可识别出3个特征性区域：纤维中心、致密纤维组分、颗粒组分。功能是进行rRNA基因的转录、加工和rRNA与核糖体蛋白组装成核糖体的大、小亚基的重要场所。3、试述从DNA到染色体的包装过程（多级螺旋模型）。答：a、由DNA与组蛋白八聚体包装成核小体，在组蛋白H1的介导下核小体彼此连接形成直径约10nm的核小体串珠结构，这是染色质包装的一级结构；b、在有组蛋白H1存在的情况下，由直径10nm的核小体串珠结构螺旋盘绕，每圈6个核小体，形成外径30nm，内径10nm，螺距11nm的螺线管。螺线管是染色质包装的二级结构。C、螺线管进一步螺旋化形成直径为0.4um的圆筒状结构，称为超螺线管，这是染色质包装的三级结构。d、超螺线管进一步折叠、压缩，形成长2-10um的染色单体，即四级结构。 压缩7倍 压缩6倍 压缩40倍 压缩5倍DNA 核小体 螺线管 超螺线管 染色单体（200bp长约70nm） （直径约10nm） （直径30nm，螺距11nm） （直径400nm长1160um）（长210um）试述核小体的结构要点及其实验证据。答：结构要点：每个核小体单位包括200bp左右的DNA超螺旋和一个组蛋白八聚体及一个分子H1。、组蛋白八聚体构成核小体的盘状核心结构，由4个异二聚体组成，包括两个H2A-H2B和两个H3-H4。两个H3-H4形成4聚体位于核心颗粒中央，两个H2A-H2B二聚体分别位于4聚体两侧。每个异二聚体通过离子键和氢键结合约30bp DNA。、146bp的DNA分子超螺旋盘绕组蛋白八聚体1.75圈, 组蛋白H1在核心颗粒外结合额外20bp DNA，锁住核小体DNA的进出端，起稳定核小体的作用。包括组蛋白H1和166bp DNA的核小体结构又称染色质小体。、两个相邻核小体之间以连接DNA 相连，典型长度60bp，不同物种变化值为080bp。实验证据：a、用温和的方法裂解细胞核，铺展染色质，电镜观察未经处理的染色质自然结构为30nm的纤丝，经盐溶液处理后解聚的染色质呈现10nm串珠状结构。b、用非特异性微球菌核酸酶消化染色质，经过蔗糖梯度离心及琼脂糖凝胶电泳分析，发现绝大多数DNA被降解成约200bp的片段；部分酶解，则得到的片段是以200bp不单位的单体、二体（400bp）、三体（600bp）等等。如果用同样的方法处理裸露的DNA，则产生随机大小的片段群体，由此显示染色体DNA除某些周期性位点之外，均受到某种结构的保护，避免酶的接近。c、应用X射线衍射、中子散射和电镜三维重建技术研究，发现核小体颗粒是直径为11nm、高6.0nm的扁园柱体，具有二分对称性，核心组蛋白的构成是先形成（H3）2-（H4）2四聚体，然后再与两个H2A-H2B异二聚体结合形成八聚体。d、SV40微小染色体分析与电镜观察：用SV40病毒感染细胞，病毒DNA进入细胞后，与宿主的组蛋白结合，形成串珠状微小染色体，电镜观察到SV40DNA为环状，周长为1500nm，约含5.0kb。若200bp相当于一个核小体，则可形成25个核小体，实际观察到23个，与推断基本一致。1、试述核孔复合体的结构及其功能。答：核孔复合体主要有下列结构组分：、胞质环：位于核孔边缘的胞质面一侧，又称外环，环上有8条短纤维对称分布伸向胞质；、核质环：位于核孔边缘的核质面（又称内环），环上8条纤维伸向核内，并且在纤维末端形成一个小环，使核质环形成类似“捕鱼笼”（fish-trap）的核篮（nuclear basket）结构；、辐：由核孔边缘伸向核孔中央，呈辐射状八重对称，该结构连接内、外环并在发挥支撑及形成核质间物质交换通道等方面起作用；它的结构比较复杂，可进一步分为三个结构域：柱状亚单位：主要的区域，位于核孔边缘，连接内、外环，起支撑作用；腔内亚单位：柱状亚单位以外，接触核膜部分的区域，穿过核膜伸入双层核膜的膜间腔；环带亚单位：在柱状亚单位之内，靠近核孔复合体中心的部分，由8个颗粒状结构环绕形成核孔复合体核质交换的通道。、中央栓：位于核孔的中心，呈颗粒状或棒状，又称为中央颗粒，由于推测它在核质交换中起一定的作用，所以又把它称做转运器（transporter）。核孔复合体是一种特殊的跨膜运输蛋白复合体，并且是一个双功能、双向性的亲水性核质交换通道，双功能表现在它有两种运输方式：被动扩散与主动运输；双向性表现在既介导蛋白质的入核转运，又介导RNA、核糖核蛋白颗粒（RNP）的出核转运。核孔复合物的主动运输具有严格的双向选择性，这种选择性表现在哪些方面？答：其主动运输的选择性表现在以下三个方面：对运输颗粒大小的限制；主动运输的功能直径比被动运输大，约1020nm，甚至可达26nm，像核糖体亚单位那样大的RNP颗粒也可以通过核孔复合体从核内运输到细胞质中，表明核孔复合体的有效直径的大小是可被调节的；通过核孔复合体的主动运输是一个信号识别与载体介导的过程，需要消耗ATP能量，并表现出饱和动力学特征；通过核孔复合体的主动运输具有双向性，即核输入与核输出，它既能把复制、转录、染色体构建和核糖体亚单位装配等所需要的各种因子如DNA聚合酶、RNA聚合酶、组蛋白、核糖体蛋白等运输到核内，同时又能将翻译所需的RNA、装配好的核糖体亚单位从核内运送到细胞质。有些蛋白质或RNA分子甚至两次或多次穿越核孔复合体，如核糖体蛋白、snRNA等。细胞分裂和细胞周期什么是MPF？其结构组成是什么？其在细胞分裂周期起什么作用？G2晚期形成cyclin-CDK复合物，在促进G2期向M期转换的过程中起重要作用，该复合物又被称为成熟促进因子（maturation promoting factor，MPF)，意为能促进M期启动的调控因子。G2/M期转化中cyclinB-CDK复合物的作用MPF磷酸化M期启动有关的蛋白质。如MPF可催化组蛋白HI磷酸化，从而调节染色体高级组装，引起染色质凝集与启动有丝分裂；MPF可磷酸化核纤层蛋白。促使核纤层结构解体MPF对M期早期细胞形态结构变化的作用n 染色质凝集n 核膜裂解：核纤层蛋白丝氨酸磷酸化，引起核纤层纤维结构解体，核膜破裂成小泡n 纺锤体形成：对多种微管结合蛋白进行磷酸化，合微管发生重排，促进纺锤体的形成n MPF还可通过诱导着丝粒分离而促进中期细胞向后期的转换MPF在细胞退出M期中的作用CDK的活性调节和功能特性细胞周期蛋白依赖性激酶 cyclin-dependent kinase，CDKn 特性：n 是一类蛋白激酶，但必须与cyclin结合并且特定的氨基酸残基处于合适的磷