细胞生物学复习题及详细答案

1 第一章 绪论 一 概念 1 细胞生物学 cell biology 是研究细胞基本生命活动规律的科学 是在显微 亚显微 和分子水平上 以研究细胞结构与功能 细胞增殖 分化 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学科 二 填空题 1 细胞生物学是研究细胞基本生命活动规律的科学 是在显微水平 亚显微水平和分子水 平三个不同层次上 以研究细胞的细胞结构与功能 细胞增殖 分化 衰老与凋亡 细胞 信号传递 真核细胞基因表达与调控和细胞起源与进化等为主要内容的一门科学 2 1665 年英国学者胡克 Robert Hooke 第一次观察到细胞并命名为 cell 后来第一次 真正观察到活细胞有机体的科学家是列文虎克 Leeuwen Hoek 3 1838 1839 年 施莱登 Schleiden 和施旺 Schwann 共同提出 一切植物 动物都 是由细胞组成的 细胞是一切动植物的基本单位 三 选择题 1 第一个观察到活细胞有机体的是 B a Robert Hooke b Leeuwen Hoek c Grew d Virchow 2 细胞学说是由 C 提出来的 a Robert Hooke 和 Leeuwen Hoek b Crick 和 Watson c Schleiden 和 Schwann d Sichold 和 Virchow 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 细胞衰老开发商地亡 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 2 试论述当前细胞生物学研究最集中的领域 答 当前细胞生物学研究主要集中在以下四个领域 细胞信号转导 细胞增殖调控 细胞衰老 凋亡及其调控 基因组与后基因组学研究 人类亟待通过以上四个方面的 研究 阐明当今主要威胁人类的四大疾病 癌症 心血管疾病 艾滋病和肝炎等传染病的 发病机制 并采取有效措施达到治疗的目的 七 翻译题 1 cell biology 细胞生物学 2 第二章第二章 细胞的统一性与多样性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 二 填空题 1 所有细胞的表面均有由脂类和蛋白质构成的细胞膜 所有的细胞都含有两种核酸 所有 细胞都以二分分裂方式增殖 所有细胞内均存在蛋白质生物合成的机器核糖体 2 病毒是迄今发现的最小的 最简单的专性活细胞内寄生的非细胞生物 3 病毒核酸是病毒的遗传信息唯一的贮存场所 是病毒的感染单位 病毒蛋白质构成病毒 的外壳 壳体 具有保护作用 4 病毒的增殖一般可分为病毒侵入细胞 病毒核酸的侵染和病毒核酸的复制 转录与蛋白 质的合成 病毒的装配 成熟与释放三个阶段 5 原核细胞的遗传信息量小 遗传信息载体仅由一个环状的 DNA 构成 细胞内没有专门 的细胞器 和核膜 其细胞膜具有多功能性性 6 一个细胞生存与增殖必须具备的结构为细胞膜 遗传信息载体 DNA 与 RNA 进行蛋白 质生物合成的一定数量的核糖体和催化酶促反应所需要的酶 7 病毒的抗原性是由壳体蛋白来决定的 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 11 目前发现的最小最简单的细胞是形态结构 功能 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 50S 2 植物细胞特有的细胞器是 B A 线粒体 B 叶绿体 C 高尔基体 D 核糖体 3 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 6 动物细胞特有的细胞器是 C 3 A 细胞核 B 线粒体 C 中心粒 D 质体 7 在真核细胞和原核细胞中共同存在的细胞器是 D A 中心粒 B 叶绿体 C 溶酶体 D 核糖体 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 11 在英国引起疯牛病的病原体是 A A 朊病毒 prion B 病毒 Virus C 立克次体 D 支原体 四 判断题 1 所有细胞的表面均有由磷酯双分子层和镶嵌蛋白质构成的生物膜即细胞膜 2 细菌的 DNA 复制 RNA 转录与蛋白质的翻译可以同时进行 没有严格的时间上的阶段性 与空间上的区域性 3 细菌的基因组主要是由一个环状 DNA 分子盘绕而成 特称为核区或拟核 4 原核细胞 与真核细胞相比 一个重要的特点就是原核细胞内没有细胞器 x 5 所有的细胞均具有两种核酸 即 DNA 和 RNA 6 核糖体仅存在于真核细胞中 而在原核细胞没有 x 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 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 4 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 七 翻译 1 virus 病毒 2 bacteria 细菌 第三章第三章 细胞生物学研究方法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 2 电镜超薄切片技术包括固定 包埋 切片 染色 等四个步骤 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 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 5 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 7 真核细胞和原核细胞的最主要区别是 A A 真核细胞具有完整的细胞核 B 原核细胞无核糖体 C 质膜结构不同 D 细胞形状不同 8 直接取材于机体组织的细胞培养称为 B A 细胞培养 B 原代培养 C 传代培养 D 细胞克隆 9 扫描电子显微镜可用于 D A 获得细胞不同切面的图像 B 观察活细胞 C 定量分析细胞中的化学成分 D 观察细胞表面的立体形貌 10 建立分泌单克隆抗体的杂交瘤细胞是通过下列技术构建立 A A 细胞融合 B 核移植 C 病毒转化 D 基因转移 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 12 细胞培养时 要保持细胞原来染色体的二倍体数量 最多可传代培养 B 代 A 10 20 B 40 50 C 20 30 D 90 100 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 四 判断题 1 荧光显微镜技术是在光镜水平 对特异性蛋白质等大分子定性定位的最有力的工具 广 泛用于测定细胞和细胞器中的核酸 氨基酸 蛋白质等 2 细胞株是指在体外培养的条件下 细胞发生遗传突变且带有癌细胞特点 有可能无限制 地传下去的传代细胞 x 3 扫描电子显微镜不能用于观察活细胞 而相差显微镜可以用于观察活细胞 6 4 酶标抗体法是利用酶与底物的特异性反应来检测底物在组织细胞中的存在部位 x 5 光镜和电镜的切片均可用载玻片支持 x 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 2 荧光显微镜在细胞生物学研究中有什么应用 答案要点 荧光显微镜是以紫外线为光源 照射被检物体发出荧光 在显微镜下观察形状 及所在位置 图像清晰 色彩逼真 荧光显微镜可以观察细胞内天然物质经紫外线照射后发荧光的物质 如叶绿体中的叶绿素 能发出血红色荧光 也可观察诱发荧光物质 如用丫啶橙染色后 细胞中 RNA 发红色荧 光 DNA 发绿色荧光 根据发光部位 可以定位研究某些物质在细胞内的变化情况 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 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 4 为什么电子显微镜不能完全替代光学显微镜 答案要点 电子显微镜用电子束代替了光束 大大提高了分辨率 电子显微镜相对光学显 微镜是个飞跃 但是电子显微镜 样品制备更加复杂 镜筒需要真空 成本更高 只能观 察 死 的样品 不能观察活细胞 光学显微镜技术性能要求不高 使用容易 可以观察活 细胞 观察视野范围广 可在组织内观察细胞间的联系 而且一些新发展起来的光学显微 镜能够观察特殊的细胞或细胞结构组分 因此 电子显微镜不能完全代替光学显微镜 5 相差显微镜在细胞生物学研究中有什么应用 答案要点 相差显微镜通过安装特殊装置 如相差板等 将光波通过样品的光程差或相差 位转换为振幅差 由于相差板上部分区域有吸光物质 使两组光线之间增添了新的光程差 从而对样品不同同造成的相位差起 夸大作用 样品表现出肉眼可见的明暗区别 相差显 微镜的样品不需染色 可以观察活细胞 甚至研究细胞核 线粒体等到细胞器的形态 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 7 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 2 m 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 七 翻译 1 cell line 细胞系 2 cell strain 细胞株 3 cell culture 细胞培养 4 cell engineering 细胞工程 5 cell fusion 细胞融合 6 primary culture cell 代细胞 7 monoclonal antibody 单克隆抗体 第四章第四章 细胞膜与细胞表面细胞膜与细胞表面 一 名词解释 1 生物膜 把细胞所有膜相结构称为生物膜 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 二 填空题 1 细胞膜的最显著特性是流动性和不对称性 8 2 细胞膜的膜脂主要包括不对称性 糖脂 和胆固醇中以磷脂为主 三 判断题 1 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趋势而制备的人工膜 对 2 外在 外周 膜蛋白为水不溶性蛋白 形成跨膜螺旋 与膜结合紧密 需用去垢剂使膜崩 解后才可分离 x 四 简答题 1 简述细胞膜的基本功能 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 第五章第五章物质的跨膜运输物质的跨膜运输 第八章第八章 细胞信号转导细胞信号转导 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 9 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 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 19 蛋白激酶 A 称为依赖于 cAMP 的蛋白激酶 A 是由四个亚基组成的复合物 其中两 个是调节亚基 两个是催化亚基 PKA 的功能是将 ATP 上的磷酸基团转移到特定蛋白质的 丝氨酸或苏氨酸残基上 使蛋白质被磷酸化 被磷酸化的蛋白质可以调节下游靶蛋白的活 性 20 双信使系统 胞外信号分子与细胞表面 G 蛋白偶联的受体结合后 激活质膜上的磷脂 酶 C PLC 使质膜上的二磷酸磷脂酰肌醇分解成三磷酸肌醇 IP3 和二酰基甘油 DG 两个第二信使 将胞外信号转导为胞内信号 两个第二信使分别激动两个信号传递途径即 IP3 Ca 和 DG PKC 途径 实现对胞外信号的应答 因此将这一信号系统称为 双信使系 统 21 Ras 蛋白 是 ras 基因的产物 由 191 个氨基酸残基组成 分布于质膜胞质侧 结合 GTP 时为活化状态 结合 GDP 时失活状态 因此 Ras 蛋白属于 GTP 结合蛋白 具有 GTP 酶 活性 具有分子开关的作用 22 STATs 23 受体酪氨酸激酶 receptor tyrosine kinase RTK 能将自身或胞质中底物上的酪氨 酸残基磷酸化的细胞表面受体 主要参与细胞生长和分化的调控 23 胞质酪氨酸蛋白激酶 Jak 10 二 填空题 1 细胞的化学信号可分为 内分泌激素 神经递质 介导因子 气体分子 等四类 3 细胞膜表面受体主要有三类即 离子通道型受体 G 蛋白偶联受体 和 酶偶联型受体 4 在细胞的信号转导中 第二信使主要有 cAMP cGMP IP3 和 DG 5 在磷脂酰肌醇信号通路中胞外信号分子与细胞 G 蛋白偶联 表面受体结合 激活 质膜上的磷脂酶 C 使质膜上 二磷酸磷脂酰肌醇 水解成 1 4 5 三磷酸肌醇 IP3 和二 酰基甘油 DG 两个第二信使 胞外信号转换为胞内信号 这一信号系统又称为双信使系 统 6 酶偶联受体通常是指与酶连接的细胞表面受体又称 催化性受体 目前已知的这类 受体都是跨膜蛋白 当胞外配体与受体结合即激活受体胞内段的酶活性 至少包括五类即 受体酪氨酸激酶 受体丝氨酯酸 苏氨酸激酶 受体酪氨酸磷酸酯酶 受 体鸟苷酸环化酶 和 酪氨酸蛋白激酶联系的受体 7 门通道对离子的通透有高度的 选择性 不是连续开放而是 瞬时 开放 门的开关 在于孔道蛋白的 构象 变化 根据控制门开关的影响因子的不同 可进一步区分为 配体 门通道 电压 门通道 压力激活 门通道 8 由 G 蛋白偶联受体所介导有细胞信号通路主要包括 cAMP 信号通路和 双信使系统 信号通路 9 磷脂酰肌醇信号通路中产生两个第二信使的前体物质是 IP3 DG 10 硝酸甘油之所以能治疗心绞痛是因为它在体内能转化为 NO 引起血管 舒张 从而减轻 心脏 的负荷和 心肌 的需氧量 三 选择题 1 下列不属于第二信使的是 D A cAMP B cGMP C DG D NO 2 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 11 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 GTP C 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 Raf 7 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 四 判断题 1 亲脂性信号分子可穿过质膜 通过与胞内受体结合传递信息 2 协助扩散是一种不需要消耗能量 不需要载体参与的被动运输方式 3 细胞外信号分子都是通过细胞表面受体又进行跨膜信号传递的 4 G 蛋白偶联受体都是 7 次跨膜的 5 G 蛋白偶联受体被激活后 使相应的 G 蛋白解离成三个亚基 以进行信号传递 6 胞外信号通过跨膜受体才能转换成胞内信号 7 Na K 泵既存在于动物细胞质膜上 也存在于植物细胞质膜上 8 DG 结合于质膜上 可活化与质膜结合的蛋白激酶 C 9 IP3 与内质内上的 IP3 配体门钙通道结合 关闭钙通道 使胞内 Ca2 浓度升高 10 硝酸甘油治疗心绞痛的作用原理是 硝酸甘油在体内转化成 NO 从而可舒张血管 减 轻心脏负荷和心肌的需氧量 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 12 劳 2 NO 的产生及其细胞信使作用 答案要点 NO 是可溶性的气体 NO 的产生与血管内皮细胞和神经细胞相关 血管内皮细胞 接受乙酰胆碱 引起细胞内 Ca2 浓度升高 激活一氧化氮合成酶 该酶以精氨酸为底物 以 NADPH 为电子供体 生成 NO 和胍氨酸 细胞释放 NO 通过扩散快速透过细胞膜进入平 滑肌细胞内 与胞质鸟苷酸环化酶活性中心的 Fe2 结合 改变酶的构象 导致酶活性的增 强和 cGMP 合成增多 cGMP 可降低血管平滑肌中的 Ca2 离子浓度 引起血管平滑肌的舒张 血管扩张 血流通畅 NO 没有专门的储存及释放调节机制 靶细胞上 NO 的多少直接与 NO 的合成有关 3 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 IP3 Ca2 和 DG PKC 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 4 磷酯酰肌醇信号通路的传导途径 答案要点 外界信号分子 识别并与膜上的与 G 蛋白偶联的受体结合 活化 G 蛋白 激活 磷脂酶 C 催化存在于细胞膜上的 PIP2 水解 IP3 和 DG 两个第二信使 IP3 可引起胞内 Ca2 浓度升高 进而通过钙结合蛋白的作用引起细胞对胞外信号的应答 DG 通过激活 PKC 使胞内 pH 值升高 引起对胞外信号的应答 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 13 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 Rs 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 3 试论述蛋白磷酸化在信号传递中的作用 答案要点 蛋白磷酸化是指由蛋白激酶催化的把 ATP 或 GTP 的磷酸基团转移到底物蛋白 质氨基酸残基上的过程 其逆转过程是由蛋白磷酸酶催化的 称为蛋白质去磷酸化 蛋白磷酸化通常有两种方式 一种是在蛋白激酶催化下直接连接上磷酸基团 另一 种是被诱导与 GTP 结合 这两种方式都使得信号蛋白结合上一个或多个磷酸基团 被磷酸 化的蛋白有了活性后 通常反过来引起磷酸通路中的下游蛋白磷酸化 当信号消失后 信 号蛋白就会去磷酸化 磷酸化通路通常是由两种主要的蛋白激酶介导的 一种是丝氨酸 苏氨酸蛋白激酶 另一种是酪氨酸蛋白激酶 蛋白激酶和蛋白磷酸酶通过将一些酶类或蛋白磷酸化与去磷酸化 控制着它们的活性 使细胞对外界信号作出相应的反应 通过蛋白磷酸化 调节蛋白的活性 通过蛋白磷酸化 逐级放大信号 引起细胞反应 4 RTK Ras 蛋白信号通路 5 Jak STAT 信号通路 七 翻译 1 passive transport 被动运输 2 active transport 主动运输 3 endocytosis 胞吞作用 4 exocytosis 胞吐作用 5 cell recognition 细胞识别 6 receptor 受体 7 second messenger 第二信使 8 double messenger system 双信使系统 第七章第七章 细胞质基质与细胞内膜系统细胞质基质与细胞内膜系统 14 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 7 残余小体 在正常情况下 被吞噬的物质在次级溶酶体内进行消化作用 消化完成 形 成的小分子物质可通过膜上的载体蛋白转运至细胞质中 供细胞代谢用 不能消化的残渣 仍留在溶酶体内 此时的溶酶体称为残余小体或三级溶酶体或后溶酶体 残余小体有些可 通过外排作用排出细胞 有些则积累在细胞内不被排出 如表皮细胞的老年斑 肝细胞的 脂褐质 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 二 填空题 1 在糙面内质网上合成的蛋白质主要包括 分泌蛋白 膜整合蛋白 细胞器驻留 蛋白 等 2 蛋白质的糖基化修饰主要分为 N 连接 和 O 连接 其中 N 连接 主要在内 质网上进行 指的是蛋白质上的 天冬酰胺残基 与 N 乙酰葡糖胺 直接连接 而 O 连接 则是蛋白质上的 丝氨酸 与 N 乙酰半孔糖胺 直接连接 3 肌细胞中的内质网异常发达 被称为 肌质网 15 4 真核细胞中 光面内质网 是合成脂类分子的细胞器 5 细胞质中合成的蛋白质如果存在 信号肽 将转移到内质网上继续合成 如果该蛋白 质上还存在 停止转移 序列 则该蛋白被定位到内质网膜上 8 高尔基体三个功能区分别是 顺面膜囊 中间膜囊 和 后面膜囊 9 具有将蛋白进行修饰 分选并分泌到细胞外的细胞器是 高尔基体 10 被称为细胞内大分子运输交通枢纽的细胞器是 高尔基体 11 蛋白质的糖基化修饰中 N 连接的糖基化反应一般发生在 内质网中 而 O 连接 的糖基化反应则发生在 内质网 和 高尔基体 中 12 根据溶酶体所处的完成其生理功能的不同阶段 大致可将溶酶体分为 初级溶酶体 次级溶酶体 和 残余小体 13 被称为细胞内的消化器官的细胞器是 溶酶体 18 真核细胞中 酸性水解酶多存在于 溶酶体 中 19 溶酶体酶在合成中发生特异性的糖基化修饰 即都产生 6 磷酸甘露糖 20 信号假说中 要完成含信号肽的蛋白质从细胞质中向内质网的转移需要细胞质中的 信号识别颗粒 和内质网膜上的 信号识别颗粒受体 的参与协助 24 在内质网上进行的蛋白合成过程中 肽链边合成边转移到内质网腔中的方式称为 共 转移 而含导肽的蛋白质在细胞质中合成后再转移到细胞器中的方式称为 后转移 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 2 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 16 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 四 判断题 1 细胞中蛋白质的合成都是在细胞质基质中进行的 2 溶酶体是一种异质性细胞器 3 氨基化是内质网中最常见的蛋白质修饰 4 O 连接的糖基化主要在内质网进行 5 在高尔基体的顺面膜囊上存在 M6P 的受体 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 6 指导分泌性蛋白到糙面内质网上合成的决定因素是信号识别颗粒 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 3 细胞内蛋白质合成部位及其去向如何 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 5 高尔基体的形态结构与功能 6 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体上开始合成 随后或在 17 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 细胞中蛋白质都是在核糖体上合成的 并都是起始于细胞质基质中 基本途径 一条 是在细胞质基质中完成多肽链的合成 然后转运至膜围绕的细胞器 如线粒体 叶绿体 过氧化物酶体 细胞核及细胞质基质的特定部位 有些还可转运至内质网中 另一条途径 是蛋白质合成起始后转移至糙面内质网 新生肽边合成边转入糙面内质网腔中 随后经高 尔基体转运至溶酶体 细胞膜或分泌到细胞外 内质网与高尔基体本身的蛋白成分的分选 也是通过这一途径完成的 蛋白质分选的四种基本类型 1 蛋白质的跨膜转运 主要指在细胞质基质合成的蛋白质转运至内质网 线粒体 叶绿体和过氧化物酶体等细胞器 2 膜泡运输 蛋白质通过不同类型的转运小泡从其糙面内质网合成部位转运至高尔 基体进而分选运至细胞不同的部位 3 选择性的门控转运 指在细胞质基质中合成的蛋白质通过核孔复合体选择性地完 成核输入或从细胞核返回细胞质 4 细胞质基质中的蛋白质的转运 第九章第九章 细胞骨架细胞骨架 一 名词解释 1 细胞骨架 由微管 微丝和中间丝组成的蛋白网络结构 具有为细胞提供结构支架 维 持细胞形态 负责细胞内物质和细胞器转运和细胞运动等功能 2 应力纤维 应力纤维是真核细胞中广泛存在的微丝束结构 由大量平行排列的微丝组成 与细胞间或细胞与基质表面的粘着有密切关系 可能在细胞形态发生 细胞分化和组织的 形成等方面具有重要作用 3 微管 在真核细胞质中 由微管蛋白构成的 可形成纺锤体 中心体及细胞特化结构鞭 毛和纤毛的结构 4 微丝 在真核细胞的细胞质中 由肌动蛋白和肌球蛋白构成的 可在细胞形态的支持及 细胞肌性收缩和非肌性运动等方面起重要作用的结构 5 中间纤维 存在于真核细胞质中的 由蛋白质构成的 其直径介于微管和微丝之间 在 支持细胞形态 参与物质运输等方面起重要作用的纤维状结构 6 微管组织中心 MTOC 存在于真核细胞质中的 由蛋白质构成的 其直径介于微管和 微丝之间 在支持细胞形态 参与物质运输等方面起重要作用的纤维状结构 7 肌球蛋白 依赖于维丝的分子马达 18 8 分子马达 主要是指依赖于围观的驱动蛋白 动力蛋白和依赖于维斯的肌球蛋白 二 填空题 1 细胞质骨架是一种复杂的蛋白质纤维网络状结构 能使真核细胞适应多种形状和协调的 运动 2 肌动蛋白丝具有两个结构上明显不同的末端 即正极极和负极 3 在动物细胞分裂过程中 两个子细胞的最终分离依赖于质膜下带状肌动纤维束和肌球蛋 白分子的活动 这种特殊的结构是收缩环 4 小肠上皮细胞表面的指状突起是微绒毛 其中含有微丝细胞质骨架成分 5 微管由微管蛋白分子组成的 微管的单体形式是 和 微管蛋白组成的异二聚体 6 基体类似于中心粒 是由 9 个三联微管组成的小型圆柱形细胞器 9 中心体位于细胞中心 在间期组织细胞质中微管的组装和排列 10 细胞松弛素药物与微管蛋白紧密结合能抑制其聚合组装 11 微管结合蛋白具有稳定微管 防止解聚 协调微管与其他细胞成分的相互关系的作用 12 驱动囊泡沿着轴突微管从细胞体向轴突末端单向移动的蛋白质复合物是驱动蛋白 13 细胞骨架普遍存在于真核细胞中 是细胞的支撑结构 由细胞内的蛋白质成分组成 包括微管 微丝和中间纤维三种结构 14 中心体由 2 个相互垂直蛋白排列的圆筒状结构组成 结构式为 9 3 0 主要功能是与 细胞的分裂和运动有关 18 鞭毛和纤毛基部的结构式为 9 3 0 杆状部的结构式为 9 2 2 尖端部的结构式为 9 1 2 19 在细胞内永久性微丝有肌细胞中的细肌丝 临时性微丝有小肠微绒毛中的轴心微丝 永久性微管有胞质分裂环 临时性微管有鞭毛 纤毛 纺锤体 三 选择题 1 细胞骨架是由哪几种物质构成的 D A 糖类 B 脂类 C 核酸 D 蛋白质 E 以上物质都包括 2 下列哪种结构不是由细胞中的微管组成 D A 鞭毛 B 纤毛 C 中心粒 D 内质网 E 以上都不是 3 关于微管的组装 哪种说法是错误的 E A 微管可随细胞的生命活动不断的组装与去组装 B 微管的组装分步进行 C 微管的极性对微管的增长有重要意义 D 微管蛋白的聚合和解聚是可逆的自体组装过程 E 微管两端的组装速度是相同的 4 在电镜下可见中心粒的每个短筒状小体 C 19 A 由 9 组二联微管环状斜向排列 B 由 9 组单管微管环状斜向排列 C 由 9 组三联微管环状斜向排列 D 由 9 组外围微管和一个中央微管排列 E 由 9 组外围微管和二个中央微管排列 5 组成微丝最主要的化学成分是 A A 球状肌动蛋白 B 纤维状肌动蛋白 C 原肌球蛋白 D 肌钙蛋白 E 锚定蛋白 6 能够专一抑制微丝组装的物质是 B A 秋水仙素 B 细胞松弛素 B C 长春花碱 D 鬼笔环肽 E Mg 7 在非肌细胞中 微丝与哪种运动无关 C A 支持作用 B 吞噬作用 C 主动运输 D 变形运动 E 变皱膜运动 8 在微丝的组成成分中 起调节作用的是 A A 原肌球蛋白 B 肌球蛋白 C 肌动蛋白 D 丝状蛋白 E 组带蛋白 四 判断题 1 细胞松弛素 B 是真菌的一种代谢产物 可阻止肌动蛋白的聚合 结合到微丝的正极 阻 止新的单体聚合 致使微丝解聚 对 2 永久性结构的微管有鞭毛 纤毛等 临时性结构为纺锤体等 对 3 纺锤体微管可分为动粒微管和非极性微管 x 五 简答题 1 微丝的化学组成及在细胞中的功能 微丝的化学组成 主要成分为肌动蛋白和肌球蛋白 肌球蛋白起控制微丝的形成 连接 盖帽 切断的作用 也可影响微丝的功能 其他成分为调节蛋白 连接蛋白 交联蛋白 微丝的功能 1 与微管共同组成细胞的骨架 维持细胞的形状 2 具有非肌性运动 功能 与细胞质运动 细胞的变形运动 胞吐作用 细胞器与分子运动 细胞分裂时的膜 缢缩有关 3 具有肌性收缩作用 4