细胞生物学简答论述题

精品文档 1欢迎下载 细胞生物学简单论述题细胞生物学简单论述题 五 五 简答题简答题简答题简答题 1 1 细胞是生命活动的基本单位 而病毒是非细胞形态的生命体 如何理解二者之间的关系 细胞是生命活动的基本单位 而病毒是非细胞形态的生命体 如何理解二者之间的关系 细胞是生命活动的基本单位 可以从以下角度去理解 细胞是构成有机体的基本单位 细胞具有独立完整的代谢体系 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 细胞具有遗传的全能性 即具有一套基因组 基因组是指一种生物的基本染色体套即单 个配子内所含有的全部基因 在原核生物中即是一个连锁群中所含的全部遗传信息 没有 细胞就没有完整的生命 病毒可能是细胞在特定条件下 扔出 的一个基因组 或者是具有复制与转录能力的 mRNA 这些游离的基因组只有回到它们原来的细胞内环境中才能进行复制与转录 2 2 原核细胞与真核细胞差别是后者有细胞器 细胞器结构的出现有什么优点 至少原核细胞与真核细胞差别是后者有细胞器 细胞器结构的出现有什么优点 至少 2 2 点 点 形成生物膜围绕的细胞器后 生物膜的相对表面积增大 为生命的生化反应提供了表面 使 绝大多数酶定位在膜上 能有更多的生化反应同时在膜上进行 各种细胞器进行只能分工 这些结构精密 分工明确 职能专一的细胞器保证了细胞生命活动具有高度程序化与高度自控 性特点 具有渗透调节作用的细胞器 在维持细胞内环境的相对稳定中发挥了巨大作用 3 3 简述动物细胞与植物细胞之间的主要区别 简述动物细胞与植物细胞之间的主要区别 植物细胞所特有的结构 液泡 叶绿体 细胞壁 动物细胞所特有的结构 中心体 植物细胞有细胞壁 叶绿体 有些还有成熟的大液泡 而且在分裂的时候有细胞板 动物细胞 却没有 动物细胞有中心体 低等动物细胞和植物细胞没有 4 4 简述单克隆抗体的主要技术路线 简述单克隆抗体的主要技术路线 单克隆抗体的制备单克隆抗体的制备 动物免疫与亲本细胞的选择 细胞融合 淋巴细胞杂交瘤的制备 杂交瘤细胞的筛选 有限稀释法等 单克隆抗体的制备和冻存 单克隆抗体的纯化 亲本细胞的选择亲本细胞的选择 骨髓瘤细胞 一般不分泌抗体 能在体外无限繁殖和连续继代培养 且为 HGPRT 次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核 糖转移酶 或 TK 胸腺嘧啶核苷激酶 缺陷 多用 BALB C 小鼠的骨髓瘤细胞 淋巴细胞 经过免疫处理的淋巴细胞 多用大鼠或小鼠 免疫方法 对细胞或微生物抗原可直接注射如小鼠体内 可溶性蛋白抗原可与等量的福氏完全佐剂混合乳 化后 注入到动物体内 细胞融合细胞融合 将免疫脾细胞和小鼠骨髓细胞以 2 1 或 10 1 的比例混匀于 50ml 锥形离心管内 1200rpm 离心 10 分钟 尽量吸净上清液 用手指轻击管壁 使管底沉淀的细胞铺展成薄层 在室温条件下边轻轻振摇离心 管边在 60 秒钟内逐滴加入 50 的 PEG 0 5ml 随后静置 90 秒 再于 5 分钟内边振摇边逐滴加入 5 10ml 不含 血清的培液或盐水缓冲液 以终止 PEG 的作用 再静置 10 分钟 HATHAT 培养基筛选杂交瘤细胞培养基筛选杂交瘤细胞 细胞团块分散后 加 HAT 溶液 即可加入有饲养细胞的 96 孔塑料培养板内每孔 0 1ml 用 HAT 选择性培养时 隔 4 5 天换液 8 10 天后可以选择检测 HATHAT 选择系统选择系统 HAT 是含一定浓度次黄嘌呤 H 氨基喋呤 A 及胸腺嘧啶核苷 T 的一种选择性培养基 其中三种成分与细胞 DNA 合成有关 5 5 受体的主要类型 受体的主要类型 精品文档 2欢迎下载 根据受体蛋白结构 信息转导过程 效应性质 受体位置等特点 对目前已确定的受体可分为四类 1 1 离子通道受体 离子通道受体 这一家族是直接连接有离子通道的膜受体 存在快反应细胞膜上 均由数个亚基组成 每个亚基的一部 分共同组成离子通道 起着快速的神经传导作用 当受体激活后 离子通道开放 促进细胞内 外离子跨膜 流动 引起细胞膜去极化或超极化 产生兴奋或抑制效应 N 胆碱受体 兴奋性氨基酸受体 氨基丁酸受体 等属于这类受体 2 2 G G 蛋白偶联受体蛋白偶联受体 这一家族的受体是通过 G 蛋白连接细胞内效应系统的膜受体 肾上腺素 多巴胺 5 羟色胺 M 胆碱 前 列腺素及一些多肽类等的受体都属于这类受体 它们通过与不同膜上 G 蛋白偶联 使配体的信号通过第二信 使 cAMP 磷酸肌醇 二酰基甘油及 Ca2 传至效应器 从而产生效应 这类 G 蛋白偶联受体的结构具有共同的 跨膜结构 在受体与激动剂结合后 只有经过 G 蛋白的转导 才能将信号传递至效应器 3 3 具有酪氨酸激酶活性的受体 具有酪氨酸激酶活性的受体 这一家族是结合细胞内蛋白激酶 一般为酪氨酸激酶的膜受体 当激动剂与细胞膜外的识别部位结合后 细胞内的激酶被激活 在特定部位发生自身磷酸化 再将磷酸根转移到其效应器上 使效应器蛋白的酪氨酸 残基磷酸化 激活胞内蛋白激酶 引起胞内信息传递 属于具有酪氨酸激酶活性的受体有胰岛素 胰岛素样 生长因子 表皮生长因子 成纤维生长因子 血小板源性生长因子及某些淋巴因子的受体 4 4 调节基因表达的受体 调节基因表达的受体 肾上腺皮质激素 雌激素 孕激素 甲状腺素都是非极性分子 可以自由透过细胞膜的脂质双分子层 与胞内的受体发生结合 传递信息 所有甾体激素受体都属于一个有共同结构和功能特点的大家族 它们都 有一个约 70 个氨基酸残基组成的 DNA 结合部位 甾体激素受体触发的细胞效应很慢 需若干小时 各种受体 都有特定的分布部位和特殊功能 有些受体具有亚型 6 6 简述胞饮作用和吞噬作用的主要区别 简述胞饮作用和吞噬作用的主要区别 细胞类型不同 细胞类型不同 胞饮作用见于几乎所用真核细胞 吞噬作用对于原生动物是一种获取营养的 方式 对于多细胞动物这种方式仅见于特殊的细胞 如巨噬细胞 嗜中性和树突细胞 摄摄 入物 入物 胞饮作用摄入溶液 吞噬作用摄入大的颗粒性物质 胞吞泡的大小不同胞吞泡的大小不同 胞饮泡直径 一般小于 150 nm 而吞噬泡直径往往大于 250 nm 摄入的过程摄入的过程 胞饮作用是一个连续发生 的组成型过程 无需信号刺激 吞噬作用是一个信号触发过程 胞吞泡形成机制胞吞泡形成机制 胞饮作用 需要网格蛋白形成包被 接合素蛋白连接 吞噬作用需要微丝及其结合蛋白的参与 如果用降 解微丝的药物 细胞松弛素 B 处理细胞 则可阻断吞噬泡的形成 但胞饮作用仍继续进行 7 7 细胞通过分泌化学信号进行通讯主要有哪几种方式 细胞通过分泌化学信号进行通讯主要有哪几种方式 内分泌内分泌 由内分泌细胞分泌的信号分子 激素 通过血液循环运送到体内各个部位 作用 于靶细胞 旁分泌旁分泌 局部信号分子通过扩散 作用于邻近靶细胞 自分泌自分泌 信号发放细胞和靶细胞为同类或同一细胞 自分泌信号常见于病理条件下 如肿瘤 细胞合成和释放生长因子刺激自身 导致肿瘤细胞的增殖失控 通过化学突触传递神经信号通过化学突触传递神经信号 神经递质经突触作用于特定的靶细胞 8 8 简要说明简要说明 G G 蛋白偶联受体介导的信号通路的主要特点 蛋白偶联受体介导的信号通路的主要特点 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 精品文档 3欢迎下载 引发一系列生物学效应 产生第二信使 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 9 9 信号肽假说的主要内容 信号肽假说的主要内容 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 DP 等因子协助完成这一过程 10 10 简述蛋白质糖基化修饰中简述蛋白质糖基化修饰中 N N 连接与 连接与 O O 连接之间的主要区别 连接之间的主要区别 P188P188 N 连接与 O 连接的寡糖比较 特 征N 连接O 连接 合成部位 合成方式 与之结合的氨基酸残基 最终长度 第一个糖残基 糙面内质网 来自同一个寡糖前体 天冬酰胺 至少 5 个糖残基 N 乙酰葡萄糖胺 糙面内质网或高尔基体 一个个单糖加上去 丝氨酸 苏氨酸 羟赖氨酸 羟脯氨酸 一般 1 4 个糖残基 但 ABO 血型抗原较长 N 乙酰半乳糖胺等 11 11 溶酶体膜有何特点与其自身相适应 溶酶体膜有何特点与其自身相适应 1 嵌有质子泵 形成和维持溶酶体中酸性的内环境 2 具有多种载体蛋白用于水解的产物向外转运 3 膜蛋白高度糖基化 可能有利于防止自身膜蛋白的降解 12 12 简述简述 ATPATP 合成酶的作用机制 合成酶的作用机制 ATP 合酶包含两部分 F1头部和 F0基部 F1头部含有催化位点 F0基部形成一个通道 质子由 此通道从膜间隙转运到基质中 ATP 酶利用质子动力势 产生构象的改变 改变与底物的亲和 力 催化 ADP 与 Pi 形成 F1具有三个催化位点 但在特定的时间 三个催化位点的构象不同 因而与核苷酸的亲和力不同 在 L 构象 ADP Pi 与酶疏松结合在一起 在 T 构象底物 ADP Pi 与酶紧密结合在一起 在这种情况下可将两者加合在一起 在 O 构象 ATP 与酶的 亲和力很低 被释放出去 质子通过 F0时 引起 c 亚基构成的环旋转 从而带动 亚基旋转 由于 亚基的端部是高度不对称的 它的旋转引起 亚基 3 个催化位点构象的周期性变化 L T O 不断将 ADP 和 Pi 加合在一起 形成 ATP 13 13 线粒体与叶绿体基本结构上的异同点 线粒体与叶绿体基本结构上的异同点 相同点 相同点 都含有遗传物质 DNA 和 RNA 都能产生 ATP 都具有封闭的两层单位膜 外膜含有孔 蛋白 通透性高 内膜通透性低通常向内折叠 形成线粒体的嵴和叶绿体的类囊体 构成多 酶系统行使功能的结构框架 不同点 不同点 1 线粒体是由外膜 内膜 外室 内室构成的 叶绿体由叶绿体膜 类囊体和基质构成 精品文档 4欢迎下载 2 线粒体内膜向内室褶叠形成嵴 内膜和嵴的基质面上有许多带柄的球状小体 即基粒 叶绿体内膜并不向内折叠成嵴 不含电子传递链 内外膜之间形成膜间隙 3 线粒体内膜以内的空隙为基质腔 充满着基质 叶绿体内膜与类囊体之间是流动性的基 质 其中悬浮着片层系统 4 叶绿体内膜中除基质外 还有由单位膜封闭形成的扁平类囊体 类囊体膜中镶嵌有大小 数量不同的颗粒 捕光系统 电子传递链和 ATP 合成酶都位于类囊体膜上 集中了光合作用能 量转换功能的全部组分 14 14 细胞周期中核被膜的崩解和装配过程 细胞周期中核被膜的崩解和装配过程 在分裂前期末 核纤层蛋白被磷酸化 核纤层解体 核被膜解体 在分裂末期 核纤层蛋白去磷酸化 重新组装成核纤层 核被膜重建 15 15 细胞内以多聚核糖体的形式合成蛋白质 其生物学意义是什么 细胞内以多聚核糖体的形式合成蛋白质 其生物学意义是什么 细胞内各种多肽的合成 不论其分子量的大小或是 mRNA 的长短如何 单位时间内所合成的多 肽分子数目都大体相等 以多聚核糖体的形式进行多肽合成 对 mRNA 的利用及对其浓度的调 控更为经济和有效 16 16 简述简述 CDK1CDK1 MPFMPF 激酶的活化过程 激酶的活化过程 CDK1 激酶的激活首先是 CDK 要和周期蛋白结合形成复合体 wee1 mik1 激酶和 CDK 激酶催化 CDK 的第 14 位的苏氨酸 Thr14 第十五位的酪氨酸 Tyr15 和第 161 位的苏氨酸 Thr161 磷酸化 但此时的 CDK 仍不表现激酶活性 成为前体 MPF 然后 CDK 在磷酸酶 Cdc25c 的催化下 其 Thr14 和 Tyr15 去磷酸化 才能表现出激酶活性 17 17 简述核被膜的主要功能简述核被膜的主要功能 一方面 核被膜构成了核质天然屏障 它将细胞的核和质两大结构和功能区域 DNA 复制 RNA 转录与加工在核内进行 蛋白质翻译则在局限在细胞质中 这就避免了相互干扰 使生命活动 更加秩序井然 同时核被膜还能保护核内 DNA 避免受到损伤破坏 另一方面 核被膜又不是完 全封闭的 核质之间有频繁的物质交换和信息交流 这主要是通过核被膜上的核孔复合体进行 的 18 18 简述核小体的结构模型简述核小体的结构模型 核小体的结构要点 每个核小体单位包括约 200bp 的 DNA 一个组蛋白核心和一个 H1 由 H2A H2B H3 H4 各两分子形成八聚体 构成盘状核心颗粒 H3 H4 形成 4 聚体 位 于颗粒中央 H2A H2B 二聚体分别位于两侧 DNA 分子以左手螺旋缠绕在核心颗粒表面 每圈 80bp 共 1 75 圈 约 146bp 两端被 H1 锁 合 H1 结合 20bp DNA 相邻核心颗粒之间为一段 60bp 的连接线 DNA linker DNA 典型长度 60bp 组蛋白与 DNA 是非特异性结合 核小体具有自主装性质 19 19 内共生起源学说内共生起源学说 内共生起源学说 认为线粒体和叶绿体分别起源于原始真核 cell 内共生的细菌和蓝藻 线粒 体来源于细菌 即细菌被真核生物吞噬后 在长期共生过程中 通过演变 形成了线粒体 叶 绿体来源于蓝藻 被原始真核 cell 摄入胞内 在共生关系中 形成了叶绿体 主要论据 线粒体和叶绿体的基因组在大小 形态和结构方面与细菌的相似 精品文档 5欢迎下载 线粒体核叶绿体有自己完整的蛋白质合成系统 能独立合成蛋白质 线粒体和叶绿体的两层被膜有不同的进化来源 外膜与内膜的结构和成分差异很大 线粒体和叶绿体能以分裂的方式进行繁殖 这与细菌的繁殖方式类似 线粒体和叶绿体能在异源细胞内长期生存 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 发现介于包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 不足之处 a 从进化角度 如此解释在代谢上明显占优势的共生体反而将大量的遗传信息 转移到宿主 cell 中 不能解释细胞核是如何进化来的 即原核 cell 如何演化为真核 cell b 线粒体和叶绿体的基因组中存在 内含子 而真细菌原核生物基因组中不含有内含子 不能解释其内含子从何而来 20 20 核孔复合体的功能和其运输特性核孔复合体的功能和其运输特性 功能功能 通过核孔复合体的主动运输 亲核蛋白与核定位信号 亲核蛋白入核转运的步骤 转录产物 RNA 的核输出 运输特性运输特性 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 被动扩散 孔有效直径 10nm 左右 扩散速度与分子量成反比 小于 5 103 的可自由进入 大 于 60 103 的球蛋白不能进入 核孔复合体对主动运输的选择性 A 对颗粒大小的限制 一般可达 10 20nm 表明核孔复合体的 有效直径是可以调节的 B 主动运输是信号识别和载体介导的过程 需要 ATP C 具有双向性 21 21 怎样证明核孔复合体运输是需能过程 怎样证明核孔复合体运输是需能过程 22 22 简述简述 DNADNA 构型的生物学意义构型的生物学意义 沟 特别是大沟 的特征在遗传信息表达过程中起关键作用 沟的宽窄及深浅影响调控蛋白对 DNA 信息的识别 三种构型的 DNA 处于动态转变之中 DNA 二级结构的变化与高级结构的变化是相互关联的 这种变化在 DNA 复制与转录中具有重要的生物学意义 23 23 组蛋白进化上的特点及其意义组蛋白进化上的特点及其意义 特点 特点 真核生物染色体的基本结构蛋白 富含带正电荷的 Arg 和 Lys 等碱性氨基酸 属碱性蛋 白质 可以和酸性的 DNA 紧密结合 非特异性结合 没有种属及组织特异性 在进化上十分 保守 可分为两类 一类是高度保守的核心小体组蛋白包括 H2A H2B H3 H4 四种 另一类 是可变的连接组蛋白即 H1 组蛋白 意义 意义 核小体组蛋白的结构是非常保守 特别是 H4 核心组蛋白高度保守的原因可能有 两个 其一是核小体组蛋白中绝大多数氨基酸都与 DNA 或其它组蛋白相互作用 可置换而不引 精品文档 6欢迎下载 起致命变异的氨基酸残基很少 其二是在所有的生物中与组蛋白相互作用的 DNA 磷酸二脂骨架 都是一样的 四种核小体组蛋白通过 C 端疏水的氨基酸相互结合 N 端带正电荷的氨基酸向外 伸出 与 DNA 分子结合 使 DNA 分子缠绕在组蛋白核心周围 形成核小体 尾部含有大量赖氨 酸和精氨酸残基 为组蛋白翻译后进行修饰的部位 如乙酰化 甲基化 磷酸化等 H1 不仅具有属特异性 而且还有组织特异性 所以 H1 是多样性的 24 24 简述三种基本核仁组分及其功能简述三种基本核仁组分及其功能 纤维中心纤维中心 FC FC 是被致密纤维包围的一个或几个低电子密度的圆形结构 主要成分为 RNA 聚合 酶和 rDNA 这些 rDNA 是裸露的分子 可能是 NORs 在间期核的副本 致密纤维组分致密纤维组分 DFC DFC 呈环形或半月形包围 FC 由致密的纤维构成 是新合成的 RNP 指结合 蛋白质的 rRNA 转录主要发生在 FC 与 DFC 的交界处 颗粒组分颗粒组分 GC GC 由直径 15 20 nm 的颗粒构成 是正在加工 成熟的核糖体亚单位的前体颗粒 25 25 核孔复合体的机构模型核孔复合体的机构模型 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 的核篮结构 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 可进一步分为三个结构域 柱状亚单位 腔内亚单位 环带亚单位 中央栓 位于核孔的中心 呈颗粒状或棒状 又称为中央颗粒 26 26 简述非组蛋白与简述非组蛋白与 DNADNA 相互作用的主要结构模型相互作用的主要结构模型 a a 螺旋螺旋 转角转角 a a 螺旋模式螺旋模式 蛋白质形成对称的同型二聚体 每个单位由 20 个氨基酸的小肽组成 两个 a 螺旋相互连接成 转角 羧基端的 a 螺旋负责识别 DNA 大沟的特异碱基信息 另一个螺旋与磷酸戊糖链骨架 接触 锌指模式锌指模式 每个锌指单位是一个 DNA 结合结构域 由 30 个左右氨基酸残基组成 其中一对半光氨酸和一 对组氨酸与 Zn2 形成配位键 锌指的 C 端形成 a 螺旋负责与 DNA 结合 亮氨酸拉链式模式亮氨酸拉链式模式 蛋白的肽链羧基端约 35 个氨基酸残基有形成 a 螺旋的特点 每两圈 7 个氨基酸残基 有一 个亮氨酸残基 A 螺旋一侧的亮氨酸排成一列 两个蛋白质分子的 a 螺旋间靠亮氨酸残基间疏 水作用力形成一条拉链状结构 螺旋环螺旋结构模式螺旋环螺旋结构模式 40 50 个氨基酸组成两个两性 a 螺旋 中间被一个或几个 转角组成的环分开 每个 a 螺旋 由 15 16 个氨基酸残基组成 有几个保守的氨基酸 HMG HMG 框架结构模式框架结构模式 是由 a 螺旋组成的结构模式 有弯曲 DNA 的能力 通过弯曲 DNA 促进与邻近位点相结合的其 它转录因子的相互作用而激活转录 27 27 简述核糖体简述核糖体 r r 蛋白的进化上的特性蛋白的进化上的特性 同一生物中不同种类的 r 蛋白的一级结构均不相同 在免疫学上几乎没有同源性 不同生物同 精品文档 7欢迎下载 一种类 r 蛋白之间具有很高的同源性 并在进化上非常保守 蛋白质结合到 rRNA 上具有先后 层次性 核糖体的重组装是自我装配过程 16SrRNA 的一级结构是非常保守的 16SrRNA 的二 级结构具有更高的保守性 臂环结构 rRNA 臂环结构的三级结构模型 蛋白质合成过程中很 多重要步骤与 50S 核糖体大亚单位相关 28 28 r r 蛋白质的主要功能蛋白质的主要功能 对 rRNA 折叠成有功能的三维结构是十分重要的 在蛋白质合成中 某些 r 蛋白可能对核糖体 的构象起 微调 作用 在核糖体的结合位点上甚至可能在催化作用中 核糖体蛋白与 rRNA 共 同行使功能 29 29 核骨架结合序列的基本特征和功能 核骨架结合序列的基本特征和功能 核骨架结合序列的基本特征 富含 AT 富含 DNA 解旋元件 富含反向重复序列 含有转录因子结合位点 功能 为 DNA 的复制提供支架 是基因转录加工的场所有 RNA 聚合酶的结合位点 RNA 的合成 在核骨架上进行 与染色体构建有关 30 30 核纤层与中间纤维之间的共同点核纤层与中间纤维之间的共同点 两者均形成 10nm 纤维 两者均能抵抗高盐和非离子去垢剂的抽提 某些抗中间纤维蛋白的抗 体能与核纤层发生交叉反应 LaminA 和 LaminC 的 cDNA 克隆推导出核纤层蛋白的氨基酸顺序 与中间纤维蛋白高度保守的 螺旋区有很强的同源性 说明核纤层蛋白是中间纤维蛋白 31 31 细胞凋亡与坏死的主要区别 细胞凋亡与坏死的主要区别 细胞凋亡细胞坏死 单细胞丢失细胞成群丢失 细胞膜完整性保持到晚期细胞膜完整性早期即丧失 细胞膜内陷将细胞分割成凋亡小体细胞肿胀 溶解 不发生炎症反应发生炎症反应 被邻近正常细胞或吞噬细胞所吞噬被巨噬细胞所吞噬 溶酶体完整溶酶体裂解 染色质凝聚呈半月状稀疏呈网状 细胞凋亡过程中 整个细胞固缩 细胞膜反折 包裹断裂的染色质片段或者细胞器 然后逐渐分裂 形成众 多的凋亡小体 凋亡小体则为邻近的细胞所吞噬 整个过程中 细胞膜的整合性保持良好 死亡细胞的内容 物不会逸散到细胞外环境中 不引发炎症 在细胞坏死时 细胞体积膨胀 细胞膜产生渗漏 细胞的内容物 释到胞外 导致炎症 细胞坏死时病理性变化 丹凋亡通常是生理性变化 32 32 为什么说线粒体和叶绿体是半自主性细胞器 为什么说线粒体和叶绿体是半自主性细胞器 线粒体和叶绿体中有 DNA 和 RNA 核糖体 氨基酸活化酶等 这两种细胞器均有自我繁殖所必 需的基本组分 具有独立进行转录和转译的功能 线粒体和叶绿体的绝大多数蛋白质是由核基 因编码 在细胞质核糖体上合成的 细胞核与发育成熟的线粒体和叶绿体之间存在着密切的 精确的 严格调控的生物学机制 在二者协同作用的关系中 细胞核的功能更重要 一方面它 提供了绝大部分遗传信息 另一方面它具有关键的控制功能 也就是说 线粒体和叶绿体的自 主程度是有限的 而对核遗传系统有很大的依赖性 因此 线粒体和叶绿体的生长和增殖是受 核基因组及其自身的基因组两套遗传系统的控制 所以称为半自主性细胞器 33 33 非共生起源学说非共生起源学说 根据 1974 年 Uzzell 等人的观点 在进化的最初阶段 原核细胞的基因组附近的质膜内陷形成 精品文档 8欢迎下载 双层膜 分别将基因组包围在这些双层膜的结构中 从而形成了原始的线粒体 叶绿体和细胞 核等细胞器 在进化过程中进一步发生了分化 如线粒体和叶绿体的基因组丢失一些基因 细 胞核的基因组则有了高度发展 质体发展了光合作用功能 线粒体则演变为专具呼吸功能的细 胞器 于是逐渐形成了现在的真核细胞 成功之处 解释了真核细胞核被膜的形成与演化的渐进过程 不足之处 实验证验不多 无法解释为何线粒体 叶绿体与细菌在 DNA 分子结构和蛋白质合成性能上有那么 多相似之处 对线粒体和叶绿体的 DNA 酶 RND 酶和核糖体的来源也很难解释 真核细胞的细胞核能否起源于 细菌的核区 34 34 染色体的骨架染色体的骨架 放射换结构模型放射换结构模型 非组蛋白构成的染色体骨架和由骨架伸出的无数的 DNA 侧环 30nm 的染色线折叠成环 沿染 色体纵轴 由中央向四周伸出 构成放射环 由螺线管形成 DNA 复制环 每 18 个复制环呈放 射状平面排列 结合在核基质上形成微带 微带是染色体高级结构的单位 大约 106 个微带沿 纵轴构建成子染色体 35 35 简述核糖体亚单位的组装过程简述核糖体亚单位的组装过程 新合成的 45SrRNA 很快与蛋白质形成 RNP 复合体 80S 的 RNP 45SrRNA 甲基化以后经 RNA 酶 裂解为 2 个分子 18SrRNA 和 32SrRNA 后者再裂解为 28SrRNA 的 5 8SrRNA 成熟的 rRNA 仅 为 45SrRNA 的一半 丢失的大部分是非甲基化和 GC 含量较高的区域 5S rRNA 合成后被转运 至核仁区参与大亚基的装配 36 IF36 IF 装配与装配与 MFMF MTMT 装配相比的特点装配相比的特点 IF 装配的单体是纤维状蛋白 MF MT 的单体呈球形 反向平行的四聚体导致 IF 不具有极性 IF 在体外装配时不需要核苷酸或结合蛋白的辅助 在体内装配后 细胞中几乎不存在 IF 单 体 但 IF 的存在形式也可以受到细胞调节 如核纤层的装配与解聚 37 37 简述细胞凋亡的形态学特征 简述细胞凋亡的形态学特征 1 凋亡起始 该时期特征主要为 骨架杂乱 细胞间接触消失 细胞间粘附力下降 细胞质和核浓缩 显微镜下观察可发现细胞膜发泡 染色质凝集 沿着核膜形成新月形帽状结 构 内质网腔膨胀 核糖体从内质网上脱落 伴随着这些变化凋亡小体逐渐形成 2 凋亡小体形成 随着细胞膜内折 染色质断裂成片断 染色质片断及线粒体等细胞器反 折的细胞膜包围并逐渐分开 形成单个的凋亡小体 3 凋亡小体消失 凋亡小体被邻近的细胞或巨噬细胞识别吞食及消化 该过程一般较快 从凋亡开始到凋亡小体形成不过几分钟的时间 整个凋亡过程大约持续几个小时 38 38 简述核被膜的主要功能简述核被膜的主要功能 构成核 质之间的天然选择性屏障 避免生命活动的彼此干扰 保护 DNA 不受细胞骨架 运动所产生的机械力的损伤 核质之间的物质交换 与信息交流 39 39 简述钠钾泵的工作原理及其生物学意义简述钠钾泵的工作原理及其生物学意义 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 精品文档 9欢迎下载 意义 1 维持低 Na 高 K 十细胞内环境 2 维持渗透平衡 维持细胞的体态特征 3 维持 细胞膜的跨膜静息电位 六 六 论述题论述题论述题论述题 1 1 试述原核细胞与真核细胞之间的主要区别 试述原核细胞与真核细胞之间的主要区别 真核细胞相比原核细胞有两个基本区别 1 真核细胞遗传信息量更大 遗传装置得以扩增 基因表达与调控方式更为复杂 基因 组出现 DNA 重复序列 染色体呈多倍性 2 以生物膜系统的分化与演变为基础 首先形成核膜将胞核与胞质分开 其次内膜系统 房室化形成各种细胞器 真核细胞内部结构独立并在职能上分工 原核细胞与真核细胞的区别 区别原核细胞真核细胞 大小 1 10 m10 100 m 细胞核无核膜有双层的核膜 形状环状 DNA 分子线性 DNA 分子 数目一个基因连锁群2 个以上基因连锁群 染色 体 组成DNA 裸露或结合少量蛋白质DNA 同组蛋白和非组蛋白结合 DNA 序列无或很少有重复序列有重复序列 基因表达RNA 和蛋白质在同一区间合成RNA 在核中合成和加工 蛋白质在细胞质中合成 细胞分裂二分或出芽有丝分裂和减数分裂 少数出芽生殖 内膜无独立的内膜有 分化成各种细胞器 鞭毛构成鞭毛蛋白微管蛋白 光合与呼 吸酶分布 质膜线粒体和叶绿体 核糖体70S 50S 30S 80S 60S 40S 营养方式吸收 有的行光合作用吸收 光合作用 内吞 细胞壁肽聚糖 蛋白质 脂多糖 脂蛋白纤维素 植物细胞 2 2 试述细胞以哪些方式进行通讯 各种方式之间有何不同 试述细胞以哪些方式进行通讯 各种方式之间有何不同 细胞通讯有三种方式 细胞通过分泌化学信号进行细胞间相互通讯 细胞间接触性依 赖的通讯 细胞间形成间隙连接使细胞质相互沟通 1 通过分泌化学信号进行细胞间相互通讯 是多细胞生物最普遍采用的通讯方式 内分泌内分泌 由内分泌细胞分泌的信号分子 激素 通过血液循环运送到体内各个部位 作用于靶细胞 旁分泌旁分泌 局部信号分子通过扩散 作用于邻近靶细胞 自分泌自分泌 信号发放细胞和靶细胞为同类或同一细胞 自分泌信号常见于病理条件下 如肿瘤 细胞合成和释放生长因子刺激自身 导致肿瘤细胞的增殖失控 通过化学突触传递神经信号通过化学突触传递神经信号 神经递质经突触作用于特定的靶细胞 2 2 细胞间接触性依赖的通讯 细胞间接触性依赖的通讯 细胞间直接接触 是通过与质膜结合的信号分子与其相接触的靶 细胞质膜上的受体分子相结合 影响靶细胞 3 3 动物细胞通过间隙连接 动物细胞通过间隙连接 植物细胞通过胞间连丝实现的细胞通讯 精品文档 10欢迎下载 3 3 以以 cAMPcAMP 信号通路为例 试述信号通路为例 试述 G G 蛋白偶联受体的信号转导过程 蛋白偶联受体的信号转导过程 又称 PKA 系统 PKA 是环核苷酸系统的一种 在这个系统中 细胞外信号与相应受体结合 通过调节细胞内第二信使 cAMP 的水平而引起反应的信号通路 信号分子通常是激素 对 cAMP 水平的调节 是靠腺苷酸环化酶进行的 该通路是由质膜上的五种成分组成 激活型受体 RS 抑制型受体 Ri 激活型和抑制型调节 G 蛋白 Gs 和 Gi 和腺苷酸环化酶 C 该信号途径涉及的反应链可表示为 激素激素 G G 蛋白耦联受体蛋白耦联受体 G G 蛋白蛋白 腺苷酸环化酶腺苷酸环化酶 cAMPcAMP cAMPcAMP 依赖的蛋白依赖的蛋白 激酶激酶 A A 基因调控蛋白基因调控蛋白 基因转录基因转录 4 4 谈谈你对细胞质基质的结构组成及其在细胞生命活动中的作用 谈谈你对细胞质基质的结构组成及其在细胞生命活动中的作用 主要成分 主要成分 细胞内除细胞膜 细胞核以外的部分叫细胞质 包括细胞质基质和细胞器 细胞质 基质的成分很复杂 主要是水 无机盐离子 有机物分子 葡萄糖 氨基酸 核苷酸等等 在细胞生命活动中的作用 在细胞生命活动中的作用 1 参与各种生化活动 中间代谢过程 蛋白质合成 脂肪酸合成 糖的酵解 糖原代谢 核苷酸代谢 2 提供离子环境 以维持各细胞器的实体完整性 3 提供底物 原料 以供细胞器行使功能 物质库 4 提供物质运输的通路 细胞与环境 细胞质与细胞核 细胞器之间的物质运输 能量交 换 信息传递等都需通过细胞质基质来完成 5 影响细胞分化 如卵子细胞质对于分化起重要作用 5 5 试述细胞内进行蛋白质合成时合成部位 蛋白质去向及转运是如何进行的 试述细胞内进行蛋白质合成时合成部位 蛋白质去向及转运是如何进行的 合成部位合成部位 绝大多数在细胞质中 随后在细胞质基质游离核糖体或转至糙面内质网膜结合核糖 体上继续合成 分选分选基本途径 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 蛋白质的转运方式 蛋白质的转运方式 蛋白质的跨膜转运蛋白质的跨膜转运 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 膜泡运输 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 选择性的门控转运 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 细胞质基质中的蛋白质的转运 细胞质基质中的蛋白质的转运 6 6 溶酶体是怎样发生的 它有哪些基本功能 溶酶体是怎样发生的 它有哪些基本功能 溶酶体的发生 溶酶体的发生 内质网上核糖体合成溶酶体蛋白 进入内质网腔进行 N 连接的糖基化修饰 进入高尔基体顺面膜囊 N 乙酰葡糖胺磷酸转移酶识别溶酶体水解酶的信号斑 将 N 乙酰葡 糖胺磷酸转移在 1 2 个甘露糖残基上 在中间膜囊切去 N 乙酰葡糖胺形成 M6P 配体 与高尔 基体反面膜囊上的受体结合 选择性地包装成初级溶酶体 基本功能 基本功能 精品文档 11欢迎下载 1 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 自体吞噬 2 防御功能 病原体感染刺激单核细胞分化成巨噬细胞而被吞噬 消化 异体吞噬 3 其它重要的生理功能 a 作为细胞内的消化器官为细胞提供营养 b 分泌腺细胞中 溶酶体摄入分泌颗粒参与分泌过程的调节 c 参与清除赘生组织或退行性变化的细胞 d 受精过程中的精子的顶体作用 7 7 试述 图解 细胞内膜系统的各种细胞器在结构与功能上的联系 试述 图解 细胞内膜系统的各种细胞器在结构与功能上的联系 一 细胞的生物膜系统 细胞膜 细胞核膜以及内质网 高尔基体 线粒体等由膜围绕而成 的细胞器 在结构 功能上都是紧密联系的统一整体 它们形成的结构体系叫做细胞的生物膜 系统 根据其在细胞中的位置可分为两类 质膜和内膜系统 1 质膜 指包围在细胞外面 的细胞膜 2 内膜系统 指真核细胞中 在结构 功能或发生上相关的 由膜围绕而成的细 胞器或细胞结构 如核膜 内质网 高尔基体 线粒体 叶绿体 溶酶体等 二 各种生物膜在结构上的联系 真核细胞中 内质网外连细胞膜 内连核膜 中间还与许 多细胞器膜相连 其内质网腔还与内外两层核膜之间的腔相通 从而使细胞结构之间相互联系 成为一个统一整体 此外 高尔基体膜 内质网膜 细胞膜 还是可以相互转化的 由此可见 细胞内的生物膜在结构上具有一定的连续性 三 各种生物膜在功能上的联系 膜融合是细胞融合 如植物体细胞杂交 高等生物的受精 过程 的关键 也与大分子物质进出细胞的内吞作用和外排作用密切相关 通过膜之间的联系 使细胞内各种细胞器在独立完成各自生理功能的同时 又能有效的协调工作 保证细胞生命活 动的正常进行 例如分泌蛋白的形成 8 8 在细胞内蛋白质合成后通过那些途径进行分选 在细胞内蛋白质合成后通过那些途径进行分选 分选途径 门控运输 门控运输 如核孔可以选择性的主动运输大分子物质和 RNP 复合体 并且允许小 分子物质自由进出细胞核 跨膜运输跨膜运输 蛋白质通过跨膜通道进入目的地 如细胞质中合成的 蛋白质在信号序列的引导下 通过线粒体上的转位因子 以解折叠的线性分子进入线粒体 膜泡运输 膜泡运输 蛋白质被选择性地包装成运输小泡 定向转运到靶细胞器 如内质网向高尔基体 的物质运输 高尔基体分泌形成溶酶体 细胞摄入某些营养物质或激素 都属于这种运输方式 细胞质基质中的蛋白质的转运 细胞质基质中的蛋白质的转运 9 9 由核基因编码的蛋白是如何运送到线粒体中去的 由核基因编码的蛋白是如何运送到线粒体中去的 需要转运的蛋白起始有信号序列 转运蛋白会识别这些序列并结合到这些蛋白上 转运蛋白可 以带着这些蛋白到线粒体的表面 通过跨膜蛋白的作用到到达线粒体的内部 并切割掉信号序 列 重新组装和折叠成需要的蛋白 10 10 试述细胞骨架的主要功能 试述细胞骨架的主要功能 a 作为支架 为维持细胞的形态提供支持结构 并给细胞器定位 b 为细胞内的物质和细胞器的运输运动提供机械支持 c 为细胞从一个位置向另一个位置移动提供动力 d 为信使 RNA 提供锚定位点 促进 mRNA 翻译成多肽 e 参与细胞的信号转导 分泌活动有关 11 11 试述组成染色体试述组成染色体 DNADNA 的三种功能元件分别是什么并论述其主要功能的三种功能元件分别是什么并论述其主要功能 精品文档 12欢迎下载 a a 自主复制自主复制 DNADNA 序列序列 DNA 复制的起点确保 chr 在细胞膜周期中能够自我复制 为顺式作用元件的一种 从而保护 chr 在世代传递中具有稳定性和连续性 b b 着丝粒着丝粒 DNADNA 序列 序列 与染色体的分离有关 是两个相邻的核心区 80 90bpAT 区和 11bp 保守区 确保 chr 在 cell 分裂时能被平均分配到两个 cell 中去 c c 端粒端粒 DNADNA 序列序列 真核 cell 染色体端粒 DNA 序列是由端粒酶合成后添加到染色体末端 保证染色体的独立性和 遗传稳定性 12 12 试述由试述由 DNADNA 到染色体的多级包装模型到染色体的多级包装模型 a 由 DNA 与组蛋白包装成核小体 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 b 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 11 60um 长 2 10um 13 13 细胞衰老过程中 其结构发生了哪些主要变化 细胞衰老过程中 其结构发生了哪些主要变化 细胞核的变化 核膜内折 染色质固缩 核仁不规 内质网的变化 排列无序 趋于解体 总量减少 线粒体的变化 数量随龄减少 体积随龄增大 多囊体出现 致密体 脂褐质 的生成 是由溶酶体或线粒体转化而来的 它是自由基诱发的脂质过氧化 作用的产物 膜系统的变化 膜系统呈凝胶相或固相 高尔基体和溶酶体的变化 数量随衰老明显增多 蛋白质合成的变化 合成速率降低 14 14 RNARNA 在生命起源中的地位及其演化过程 在生命起源中的地位及其演化过程 1 生命是自我复制的体系 三种生物大分子 只有 RNA 既具有信息载体功能又具有酶的催化功能 因此 推测 RNA 可能是 生命起源中最早的生物大分子 核酶是具有催化作用的 RNA 由 RNA 催化产生了蛋白质 2 DNA 代替了 RNA 的遗传信息功能 DNA 双链比 RNA 单链稳定 DNA 链中胸腺嘧啶代替了 RNA 链中的尿嘧啶 使之易于修复 3 蛋白质取代了绝大部分 RNA 酶的功能 蛋白质化学结构的多样性与构象的多变性 与 RNA 相比 蛋白质能更为有效地催化多种生化反 应 并提供更为复杂的细胞结构成分 逐渐演化成今天的细胞 15 15 简述细胞周期中不同时期及其主要事件简述细胞周期中不同时期及其主要事件 G G1 1期 期 与 DNA 合成启动相关 开始合成细胞生长所需要的多种蛋白质 RNA 碳水化合物 脂类等 同时染色质去凝聚 但不合成 DNA 精品文档 13欢迎下载 起始点 芽殖酵母中 G1期晚期阶段的一个特定时期 通过这个特定时期 细胞可继续分裂 进入 S 期 在其他真核细胞中称为限制点或检验点 起始点为 G1 晚期的一个基本事件 受细胞内在的一系列监控机制和外在因素影响 S S 期 期 合成 DNA 和染色体蛋白 新合成的 DNA 立即与组蛋白结合 组成核小体串珠结构 G2G2 期期 DNA 复制已完成 DNA 含量倍增 合成其他结构物质和相关的亚细胞结构 如微管 蛋白 染色体凝集因子等 通过 G2 期 细胞进入 M 期 受 G2 期检验点的控制 M M 期期 真核细胞的细胞分裂主要包括两种方式 即有丝分裂和减数分裂 细胞经过分裂 遗传物质和细胞内其他物质平均分配给子细胞 16 16 何为癌细胞 癌细胞的基本生物学特征包括那些 何为癌细胞 癌细胞的基本生物学特征包括那些 癌细胞 癌细胞 具有恶性增殖并具有侵袭性和广泛转移能力的肿瘤 基本生物学特征基本生物学特征 细胞生长与分裂失去控制 具有无限增殖能力 成为 永生 细胞 具有扩散性 癌细胞的细胞间粘着性下降 具有侵润性和扩散性 在分化程度上癌细胞低于 良性肿瘤细胞 且失去了许多原组织细胞的结构和功能 细胞间相互作用改变 识别改变 表达水解酶类 产生新的表面抗原 蛋白表达谱系或蛋白活性改变 胚胎细胞蛋白 端粒酶活性升高 mRNA 转录谱系的改变 少数基因表达不同 突变位点不同 表型多变 染色体非整倍性 17 17 何谓信号传递中的分子开关蛋白 举例说明其作用机制 何谓信号传递中的分子开关蛋白 举例说明其作用机制 信号传递中的开关蛋白 指细胞内信号传递时作为分子开关的蛋白质 含有正 负两种相辅相 成的反馈机制 可分两类 开关蛋白的活性 由蛋白激酶使之磷酸化而开启 由蛋白磷酸 E 使之去磷酸化而关闭 许多开关蛋白即为蛋白激酶本身 开关蛋白由 GTP 结合蛋白组成 结 合 GTP 活化 结合 GTP 而失活 分子开关是通过固定在 DNA 上的微小金属珠的摆动来拉动一根 DNA 链的 双螺旋链的一端被附 着在一个微芯片的微小通道上 DNA 的另一端安放金属珠 这些金属珠只有 1 微米宽 也就是 一根人头发丝直径的 1 50 18 18 线粒体和叶绿体的内共生学说的主要内容及证据线粒体和叶绿体的内共生学说的主要内容及证据 主要内容 主要内容 线粒体和叶绿体分别起源于原始真核细胞内共生的细菌和蓝藻 主要论据 主要论据 线粒体和叶绿体的基因组在大小 形态和结构方面与细菌相似 线粒体和叶绿体有自己完整的蛋白质合成系统 能独立合