细胞作业答案.doc

一、为什么说细胞培养是细胞生物学研究的最基本技术之一？（第三章）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称为细胞培养。细胞培养是细胞生物学研究中最基本的实验技术之一，在理论上如细胞全能性的揭示，细胞周期及其调控，癌机制与细胞衰老，基因表达与调控，细胞融合以及一些细胞工程技术的建立都是与细胞培养分不开的。在实验方面，植物细胞培养为植物育种开辟了新途径。动物细胞培养为疫苗生产、药物研制与肿瘤防治等医学实验提供了全新的手段。细胞培养是细胞生物学研究中最有价值的技术。通过细胞培养可获得大量的细胞，也可以通过细胞培养研究细胞的运动、细胞的信号转导、细胞的合成代谢等。突出的特点是在离体条件下观察和研究细胞生命活动的规律。培养中细胞不受体内复杂环境的影响，可以认为改变培养条件。总的来说，细胞培养是细胞生物学研究的前提和基础，许多后期实验均建立在细胞培养的基础之上。所以可以说，细胞培养是细胞生物学研究的最基本技术之一。三、试比较线粒体和叶绿体在基本结构方面的异同。（第六章）答：相同点：（1）二者均有二层单位膜包被；（2）外膜均具有较高的通透性，而内膜的通透性差，内膜上均含有大量的转运载体蛋白，内膜包含的基质中均含有执行各功能、需要的多种酶蛋白；（3）含有的ATP合成酶的基本结构类似；（4）基质中含有环状的DNA、RNA和核糖体。不同点：模或区室 线粒体叶绿体外膜标志酶：单胺氧化酶厚7nm，通透性强，有孔蛋白厚5.5nm，通透性强，有孔蛋白内膜标志酶：细胞色素氧化酶蛋白质：脂质=0.9蛋白质：脂质=0.7通透性差通透性差向内折成嵴向内折成管状或小泡状内表面有ATP合成酶颗粒内表面光滑有各种类型的运输蛋白仅仅是交换转运蛋白是电子传递和氧化磷酸化部位是脂合成的部位类囊体膜无光反应部位外表面有CF1-ATP，光和磷酸化部位膜间隙标志酶：腺苷酸激酶建立H质子梯度基质含各种酶系、mtDNA、核糖体含有一些酶、ctDNA、核糖体tRNA和蛋白质表达因子tRNA和蛋白质表达因子TCA循环场所卡尔文循环场所类囊体腔无建立H质子梯度二、比较主动运输与被动运输的特点及其生物学意义。（第五章）比较特征被动运输主动运输简单扩散协助扩散参与运输的膜成分脂蛋白蛋白被运输的物质是否需要结合否是是能量来源浓度梯度浓度梯度ATP水解或浓度梯度运输方向顺浓度梯度顺浓度梯度逆浓度梯度特异性无有有运输的分子高浓度时的饱和性无有有生物学意义在不需要能量的情况下，借助浓度梯度，保证了物质运输保证细胞和细胞器必须物质通过膜的运输，即使是从低浓度到高浓度，维持一些离子浓度梯度四、溶酶体是怎样发生的？它有哪些基本功能？答：溶酶体是动物细胞中一种膜结合细胞器，含有多种水解酶类，在细胞内起消化和保护作用，可与吞噬泡或胞饮泡结合，消化和利用其中的物质。也可以消化自身细胞破损的细胞器或残片，有利于细胞器的重新组装、成分的更新及废物的消除。溶酶体的发生：溶酶体酶是在糙面内质网上合成并经N-连接的糖基化修饰，然后转至高尔基体，在高尔基体的顺面膜囊中寡糖连上的甘露糖残疾发生磷酸化形成M6P，在高尔基体的反面膜囊和TGN膜上存在M6P受体，这样溶酶体的酶与其他蛋白区分开来，并得以浓缩，最后以出芽的方式转运到溶酶体中。溶酶体的功能：预防功能；作为细胞内的消化“器官”为细胞提供营养；在分泌腺细胞中，溶酶体常常含有摄入的分泌颗粒，可能参与分泌过程的调节；两栖类发育过程中科都尾巴的退化，哺乳动物断奶后乳腺的退行性变化等都涉及某些特定细胞编程性死亡及周围活细胞对其的清除，这些过程都与溶酶体有关；在受精过程中的作用，精子的顶体相当于特化的溶酶体，其中含有多种水解每类，如透明质酸、酸性磷酸酶，它能溶解卵细胞的外被及滤泡细胞，产生孔道，使精子进入卵细胞。五、何谓蛋白质分选？图解真核细胞内蛋白质分选途径。（第八章）答：绝大数蛋白质均在细胞质基质中的核糖体上起始合成，随后在细胞质基质中，或被转运至糙面内质网上继续合成。合成完成后，在通过不同的途径转运到细胞特定部位并组装为结构与功能的复合体参与细胞活动，这一过程称为蛋白质分选或定向转运。真喝细胞内蛋白质分选的途径见教材图7-21。六、试简要比较G蛋白偶联受体介导的信号通路有何异同。答：G蛋白偶联的受体是细胞表面有单条多肽经7此跨膜形成的受体，胞外结构域识别结合信号分子，胞内结构域与G蛋白偶联。该信号通路是指配体-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细胞内。G蛋白是三联体GTP结合调节蛋白，由,三个亚基组成。由G蛋白偶联受体所介导的细胞信号通路，根据产生第二信使的不同，又可分为cAMP信号通路和磷脂酰肌醇信号通路。cAMP信号通路的主要效应是激活靶细胞和开启基因表达，这是通过蛋白激酶A完成的。该信号途径涉及的反应链可表示为激素G蛋白耦联受体G蛋白腺苷酸环化酶cAMPcAMP依赖的蛋白激酶A基因调控蛋白基因转录。磷脂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IP3/Ca2+和DAG/PKC途径实现细胞对外界信号的应答，因此，这一信号系统又称为“双信使系统”。七、试述核孔复合体的结构及其功能。（第十章）答：1949-1950年间，H.G.Callan与S.G.Tomlin在用透射电子显微镜观察两栖类卵母细胞的核被膜时发现了核孔，随后人们逐渐认识到核孔并不是一个简单的孔洞，而是一个相对独立的复杂结构。1959年M.L.Wston将这种结构命名为核孔复合体。（1） 结构：核孔复合体有胞质环、核质环、辐和中央栓四部分组成。1 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；2.核质环位于核孔边缘核质面一侧，又称内环，环上也对称地连有8条细长的纤维，向核内伸入50-70nm，在纤维的末端形成一个直径为60nm的小环，小环由8个颗粒构成。这些结构共同形成核篮结构；3.辐有核孔边缘伸向中心，呈辐射状八重对称，包括位于核孔边缘的柱状亚单位、穿过核膜伸入双层核膜的膜间腔的腔中心，呈颗粒状或棒状，所以又称为中央颗粒，和物质运输有关。（2） 功能：调节核孔大小，实现细胞核与细胞质之间物质交换的调控。核孔复合体是核质交换的双功能、双向性亲水通道，主要进行和质检的物质交换和信息交流。双向性表现在既介导蛋白质的入核转运，又介导RNA、核糖体蛋白颗粒的出核转运。双功能表现在它有两种运输方式：被动扩散与主动运输。在物质交换的过程中，通过信息物质的出核与入核转运并同细胞核内或细胞质内相关受体结合，实现核质检的信息交流。一、 以80s核糖体为例，说明核糖体的结构成分及其功能。（十一章）答：核糖体几乎岑在一切细胞中，细胞内的核糖体分70s，80s两类。80s的核糖体普遍存在于真核细胞内，对分离的核糖体进行理化性质测定，发现与原核细胞核糖体具有类似的特征。随着溶液中Mg浓度的降低，80s的核糖体可离解为60s和40s的大小亚单位，当Mg浓度增高时，80s的核糖体有可形成120s的二聚体。对80s核糖体的成分分析可知：60s与40s亚单位的相对分子质量分别为3200，000与1600，000。小亚单位中含有一个18s的rRNA，相对分子质量为900,000。大亚单位中含有一个28s的rRNA分子，相对分子质量为1600,000，还含有一个5s的rRNA分子和一个5.8s的rRNA分子。真核生物核糖体的小亚单位约含33中蛋白质，大亚单位约含49种蛋白质。 核糖体的唯一功能是按照mRNA的指令由氨基酸高效且准确地合成多肽链。九、细胞周期中有哪些主要检验点，各起何作用？（十二章）答：细胞周期中的时间是按照严格的顺序进行的，在细胞周期中存在一定特定的敏感点，当前一个时间由于某些因素出现故障或差错时，细胞会暂时停止在这些点上，给细胞留出时间进行修复，这些敏感点被称为限制点。细胞周期中主要检验点：（1） G1/S限制点：也称R点。作用是防止DNA损伤或突变的细胞进入s期；（2）S限制点：DNA修复是否完成；（3）G2限制点：DNA是否损伤、细胞是否已长到合适大小、环境因素是否利于细胞分裂。作用是使细胞有足够的时间将损伤的DNA得以修复；（4）纺锤体装配先致电：称为M先致电：作用是任何一个着四点没有正确连接到纺锤体上都会抑制。一、 细胞凋亡的概念、形态特征及其与坏死的却别是什么？（十三章）答：概念：细胞凋亡是一个主动的由基因决定的自动结束生命的过程，所以也常常被称为细胞程序性死亡。凋亡细胞将被吞噬细胞吞噬。细胞凋亡时在细胞、亚细胞和分子水平上发生了特征性改变。这些改变包括细胞核的改变、细胞器的改变、细胞膜成分的改变和细胞形态的改变等，其中细胞核的改变最具特征性。形态特征：首先细胞体积缩小，连接消失，与周围的细胞脱离，然后是细胞质密度增加，核质浓缩，核膜核仁破碎，胞膜有小泡状形成，胞膜结构仍完整，最终可将凋亡细胞遗骸分割包裹为几个凋亡小体，无内容物溢出。凋亡小体可迅速被周围专职非专职吞噬细胞吞噬。一、 何谓细胞分化？为什么说细胞分化是基因选择性表达的结果?（十四章）答：细胞分化是在个体发育中，有一种相同的细胞类型经细胞分裂后逐渐在形态、结构和功能上形成稳定性差异，产生各不相同的细胞类群的过程。众多实验表明细胞分化是基因选择性表达的结果，即基因表达调控的结果。如鸡的输卵管细胞合成卵清蛋白，成红细胞合成Beta珠蛋白，胰岛细胞合成胰岛素，这些细胞都是在个体发育过程中逐渐产生的。用编码上述三种蛋白的基因分别作探针，对三种细胞中提取的总DNA的限制性酶切片段惊醒Southern杂交实验。结果显示，上述三种细胞的基因组DNA中均存在卵清蛋白基因、Beta珠蛋白基因和胰岛素基因；然而用同样的