山大 细胞期末题

2010 年细胞生物学试题 A 请将答案直接答在答题纸上 答在试题纸上无效 一 名词解释 15 小题 每小题 2 分 共 30 分 1 Cell2 古核细胞 3 细胞培养 4 Cellmembrane5 受体介导的胞吞作用 6 半自主性细胞器 7 Endomembranesystem8 细胞信号转导 9 Cytoskeleton10 核仁组织区 11 多聚核糖体 12 Cellcycle13 程序性细胞死亡 14 单能干细胞 15 胞间连丝 二 填空题 40 个空 每空 1 分 共 40 分 1 2009 年有两项与细胞生物学有关的研究获得诺贝尔奖 1 2 2 细胞组分的分离 方法有 3 4 和 5 3 构成动物细胞胞外基质的主要成分是 6 7 8 和 9 4 膜脂主要包括 10 11 和 12 其中以 13 为主 5 在细胞世代中确保染色体 复制和稳定遗传 染色体起码具备三种功能元件 14 15 和 16 6 分子马达 molecularmotor 主要是指依赖于微管的 17 18 和依赖于微丝的 19 这三类蛋白质 超家族的成员 7 核仁超微结构普遍存在三种基本组分 20 21 和 22 8 负责 物质跨膜转运的蛋白可分为两类 23 和 24 前者既可介导 25 运输 又可介导 26 运输 后者只能介导 27 运输 9 细胞通讯可概括为 3 种方式 28 29 30 10 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 31 和 32 11 单细胞向多细胞有机 体进化的过程中 主要的特点是出现了 33 12 迄今发现能独立生活的最小的原核细胞 是 34 它的结构简单 35 是其细胞内唯一的细胞器 13 高尔基体是一种有极性的细 胞器 由相互联系的几个部分组成 即 36 37 38 39 40 三 问答题 8 小题 每题 10 分 共 80 分 1 什么是细胞生物学 细胞生物学研究最终要解决的问题是什么 2 细胞生物学研究的主 要内容是什么 你对哪方面了解的较为深入 请阐述 3 细胞生物学研究有哪些方法 4 举 例说明细胞分化是基因选择性表达的结果 5 简述细胞间连接的类型 结构特点 存在部 位和功能 6 简述物质跨膜运输的主要方式及其特点 7 简述核被膜在细胞周期中的崩解 与重建 8 简述细胞凋亡的分子机制 2010 细胞生物学 A 答案 将答案答在答题纸上 一 词解释 15 小题 每小题 2 分 共 30 分 Cell 细胞是生命活动的基本单位 古核细胞 也称古细菌 是 20 世纪 80 年代出现的名称 由于它们具有原核生物的某些特征 如无细胞核及细胞器 DNA 结构和基本生命活动方式 古以前归属于原核生物 它们是一些生长在极端特殊环境中的细胞 最早发现的是产甲烷细 菌类 后陆续发现盐细菌 硫氧化菌 热原质体等 100 多种 由于这些细菌生长在高温或高 盐的极端特殊环境中 而使人们很自然联想到这些古细菌与地球早期的生命环境的关系 近 年来研究表明 这些古细菌具有真核生物的特征 如以甲硫氨酸起始蛋白质的合成 核糖体 对氯霉素不敏感 基因组中有内含子 5SrRNA 序列等 有人认为真核生物可能起源于古核 生物 故认为原核生物在极早的时候就演化为两大类 古细菌和真细菌 在系统发育上古细 菌既不属真核生物 也不属原核生物 既具有原核生物的某些特征 也具有真核生物的特征 同时还具有它们独有的一些特征 如细胞壁的组成 膜脂质的类型 因之有人认为古细菌代 表由一共同祖先传来的第三界生物 古细菌 原核生物 真核生物 它们包括酸性嗜热菌 极端嗜盐菌及甲烷微生物 可能代表了活细胞的某些最早期的形式 细胞培养 是指细胞的 体外培养 在无菌条件下 将动物或植物细胞自机体分离出来 放在玻璃器皿中 给予必要 的生长条件 使细胞仍能继续生长和生存的一种方法 cellmembrane 细胞膜 也称质膜 plasmalemma 或 plasmamembrane 是细胞外面包被的膜 它使细胞与外界隔离 起着调节 和维持细胞内微环境的相对稳定作用 也是物质运输关键所在 受体介导的胞吞作用 在细 胞的表面有许多特异的配位体 如毒素 病毒 病原体 溶酶体酶 胰岛素 免疫蛋白和各 种营养物 如卵黄蛋白 转铁蛋白和 LDL 等都可与质膜上的特异受体结合所诱导胞吞作用 半自主性细胞器 线粒体和叶绿体的生长和增殖是受核基因组及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 endomembranesystem 内膜系统 是指在结构 功能 乃至发生上相关的 由膜围绕的细胞器或细胞结构 主要包括细胞核膜 内质网 高尔基体 溶酶体 胞内体和分泌泡等 细胞信号转导 信号转导 signaltransduction 指外界信号 如 光 电 化学分子 与细胞细胞表面受体作用 通过影响细胞内信使的水平变化 进而引起 细胞应答反应的一系列过程 即靶细胞依靠受体识别专一的细胞外信号分子 并把细胞外信 号转变为细胞内化学或物理信号 这一转变过程称信号转导 Cytoskeleton 细胞骨架是真 核细胞中蛋白质成分组成的网架结构 即蛋白纤维网架体系 与其它细胞器相比 细胞骨架 在形态结构上具有弥散性 整体性和变动性等特点 细胞骨架包括胞质骨架包括微管 微丝 中间纤维 3 种结构组分 核仁组织区 即参与形成核仁的染色质区 位于染色质的次益痕部 位 但并非所有的次益痕都是核仁组织区 对人来说存在于 13 14 15 21 22 五对染色 体上 核仁组织者是一组 DNA 顺序 即 rRNA 基因所在部位 编码出现在核糖体中的 2 个大 的 rRNA 分子 28S 和 18S 和一个小的 rRNA 分子 5 8S 与间期细胞核仁形成有关 多聚 核糖体 是由一条 1 1 5nm 的 mRNA 串连 4 6 个甚至几十个核糖体 相邻核糖体的中心 距离为 30 35nm 多聚核糖体的总长度约 150nm 这种具有特殊功能与形态结构的核糖体 与 mRNA 的聚合体称为多聚核糖体 Cellcycle 亦称细胞分裂周期 是指各细胞的生活周期 是指从一次细胞分裂结束开始 经过物质积累过程 直到下一次细胞分裂结束为止 称为一 个细胞周期 程序性细胞死亡 不论是单细胞生物还是多细胞生物 其细胞死亡往往受到细 胞内某种由遗传机制决定的 死亡程序 控制 所以称为程序性细胞死亡 单能干细胞 仅 具有分化形成某一种类型细胞能力的干细胞 胞间连丝 在植物细胞分裂及新细胞壁物质形 成时 保留在两个相邻细胞之间的细胞质连丝 它连接两个相邻细胞的原生质体 构成了原 生质的连续性 典型的胞间连丝穿越细胞壁 由相互连接的相邻细胞的细胞质膜共同组成的 直径 20 40nm 的管状结构 中央是由内质网沿伸形成链样管结构 在链样管与管状质膜之 间是由胞液构成的环带 环带的两端狭窄 可能用以调节细胞间的物质交换 胞间连丝的类 型 1 只有质膜无链样管 2 细胞板形成时 内质网贯穿在两子细胞之间 3 单一的 胞间连丝 具有链样管 4 胞间连丝中央有个小结节 系由正常的内质网膨大而成 5 网结的胞间连丝 系链样管被内质网连接在一起 胞间连丝的功能有 1 物质运输 2 为病毒胞间转运的通道 3 传递电刺激 4 控制分化 二 填空题 40 个空 每空 1 分 共 40 分 1 2009 年哪两项与细胞生物学有关的研究获得诺贝尔奖 1 核糖体的结构和功能 2 端粒和端粒酶保护染色体的机理 2 细胞组分的分离方法有 3 超速离心法 4 层析法 和 5 电泳法 3 构成动物细胞胞外基质的主要成分是 6 胶原 7 糖胺聚糖和蛋白 聚糖 8 层粘连蛋白和纤粘连蛋白和 9 弹性蛋白 4 膜脂主要包括 10 磷脂 11 糖脂和 12 胆固醇 其中以 13 磷脂为主 5 在细胞世代中确保染色体的复制和稳定 遗传 染色体起码具备三种功能元件 14 DNA 复制起点 15 着丝粒和 16 端粒 6 分 子马达 molecularmotor 主要是指依赖于微管的 17 驱动蛋白 kinesin 18 动力蛋白 dynein 和依赖于微丝的 19 肌球蛋白 myosin 这三类蛋白质超家族的成员 7 核仁超微结构普遍 存在三种基本组分 20 纤维中心 FC 21 致密纤维组分 DFC 和 22 颗粒组分 GC 8 负责物质跨膜转运的蛋白可分为两类 23 载体蛋白和 24 通道蛋白 前者 既可介导 25 被动运输 又可介导 26 主动运输 后者只能介导 27 被动运输 9 细 胞通讯可概括为 3 种方式 1 28 细胞通过分泌化学信号进行细胞间通讯 这是多细胞 生物普遍采用的通讯方式 2 29 细胞间接触依赖性的通讯 指细胞间直接接触 通过 与膜结合的信号分子影响其它细胞 3 30 动物相邻细胞间形成间隙连接 以及植物细 胞间通过胞间连丝使细胞间相互沟通 通过交换小分子来实现代谢耦联和电耦联 10 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 31 成纤维样细胞和 32 上皮样细胞 11 单细胞向多细胞有机体进化的过 程中 主要的特点是出现了 33 细胞连接 12 迄今发现能独立生活的最小的原核细胞是 34 支原体 它的结构简单 35 核糖体是其细胞内唯一的细胞器 13 高尔基体是一 种有极性的细胞器 由相互联系的几个部分组成 即 36 高尔基体的 cis 面网状结构 CGN 37 高尔基体的 cis 面膜囊 38 中间膜囊 39 反面膜囊 40 反面管网结构 TGN 三 问答题 8 小题 每题 10 分 共 80 分 1 什么是细胞生物学 细胞生物学研究最终要解决的问题是什么 细胞生物学 是研究细 胞基本生命活动规律的科学 它是在细胞水平 亚细胞水平和分子水平等不同层次上 以研 究细胞形态结构与功能 细胞的代谢 增殖与分化 遗传与变异 衰老与死亡 起源与进化 兴奋与运动 以及细胞的信息传递 细胞的识别 免疫等 生命科学的基本问题是遗传 发 育和进化 我们以功能基因组为切入点 研究的主要内容是细胞的生命活动 DNA RNA 蛋白质 细胞生物学是阐明各种生命活动的现象和本质 进一步对这些现象和发展规律加以 控制和利用 以达到为生产实践服务的目的 造福于人类 例如 围绕植物组织培养建立起 来的细胞工程 为植物育种开辟了一条新的途径 以及在动物生物学中 揭示细胞病理和癌 细胞本质的研究 器官移植和再生的研究等都是非常艰巨的任务 也可以说其 核心问题是 将遗传和发育在细胞水平上结合起来 这是由于 DNA 是遗传物质的载体 染色体是 DNA 的载体 细胞核是染色体的载体 细胞是细胞核的载体 细胞是生命的载体 是遗传与发育 的载体 生命活动的基本单位 包括发育 故细胞是核心 遗传是根本 发育是目的 2 细 胞生物学研究的主要内容是什么 你对哪方面了解的较为深入 请阐述 1 细胞核 染色 体以及基因表达的研究 2 生物膜与细胞器的研究 3 细胞骨架体系的研究 4 细胞增 殖及其调空 5 细胞分化及其调空 6 细胞衰老与凋亡 7 细胞起源与进化 8 细胞工 程 3 细胞生物学研究有哪些方法 1 细胞形态结构的观察方法光学显微镜电子显微镜 2 细胞组分的分析方法超速离心技术细胞内核酸 蛋白质 糖和脂肪等成分的显示方法 特异蛋白质的定位与定性放射自显影技术定量细胞化学分析技术 3 细胞培养 细胞工程 与显微操作技术 4 明细胞分化是基因选择性表达的结果 细胞分化是在个体发育中 由一 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 其本质是基因选择性表达性的结果 即基因表达调控的结果 早期人们 推测细胞分化是由于细胞在发育过程中遗传物质的选择性丢失所致 现代分子生物学的证据 表明 细胞分化是由于基因选择性的表达各自特有的专一性蛋白质而导致细胞形态 结构与 功能的差异 如鸡的输卵管细胞合成卵清蛋白 成红细胞合成 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 的限制性酶切片段进行 Southem 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 珠蛋白基因和胰岛素基因 然而用同样的 三种基因片段作探针 对上述三种细胞中提取的总 RNA 进行 Northem 杂交实验 结果表明 仅在输卵管细胞中表达卵清蛋白 mRNA 而在红细胞中表达 珠蛋白 mRNA 胰岛细胞中表 达胰岛素 mRNA 上述结果说明 细胞分化问题实质上就是发育过程中特异蛋白质的合成问 题 而蛋白质的合成需要基因提供遗传密码 任何一种新的特异蛋白质合成都需要与它的氨 基酸序列相符合的遗传密码 即需要特定的基因 不同类型的细胞在发育过程中表达一套特 异的基因 因此细胞分化归根结底在于特定基因的表达 所以说细胞分化是基因选择性表达 的结果 5 细胞间连接的类型 结构特点 存在部位和功能细胞连接是多细胞有机体中相 邻细胞之间通过细胞质膜相互联系 协同作用的重要组织方式 是具有精细的形态特征的细 胞间的连接结构 由细胞质膜局部区域化形成 在结构上包括膜特化部分 质膜下的细胞质 部分及质膜外细胞间的部分 细胞的特化区涉及细胞外基质蛋白 跨膜蛋白 胞质溶胶蛋白 细胞骨架蛋白等 根据行使功能的不同 细胞连接可分为三大类 1 封闭连接 occludingjunctions 中紧密连接 tightjunction 是典型代表 它将相邻细胞的质膜密切地连接在 一起阻止溶液中的分子沿细胞间隙渗入体内 普遍存在于脊椎动物体表及体内各种腔道和腺 体上皮细胞 2 锚定连接 anchoringjunctions 通过细胞骨架系统将细胞与相邻细胞或细胞与 基质之间牢固的连接起来 以抵抗机械张力 根据直接参与细胞连接的骨架纤维的性质不同 锚定连接又分为与中间纤维相关的锚定连接和与肌动蛋白纤维相关的锚定连接 前者包括桥 粒 desmosome 和半桥粒 hemidesmosome 后者主要有粘着带 adhesionbelt 和粘着斑 focaladhesion 存在于各种上皮细胞及某些非上皮细胞如心肌 平滑肌细胞及成纤维细胞 3 通讯连接 communicatingjunctions 是以细胞间建立的连接通道为基础的细胞连接方式 这 种通道既使细胞间彼此结合 还介导细胞间的通讯联系 主要包括间隙连接 gapjunction 存在于几乎所有的动物组织中 神经细胞间的化学突触 chemicalsynapse 存在于可兴奋细 胞 植物细胞中的胞间连丝 plasmodesmata 存在于植物的组织细胞间 6 简述物质跨膜 运输的各种方式及其特点 1 小分子物质 A 被动运输 不需要能量 包括简单扩散 协 助扩散 其中协助扩散需要载体蛋白和通道蛋白的协助 B 主动运输 包括由 ATP 直接供 能的主动运输 钾 钠泵 钙泵和质子泵 ATP 间接供能的主动运输 协同运输 基团转 移 光驱动的主动运输 嗜盐菌紫膜的光合作用 2 大分子与颗粒物质的运输 A 以胞 吞 包括受体介导的胞吞 形式通过质膜的运输 包括胞饮作用和吞噬作用 B 胞吐形式 通过质膜的运输 3 蛋白质的跨膜运输 A 通过内质网膜 一般认为在此过程中 信号肽 信号识别蛋白体 停泊蛋白等对识别 运送起重要作用 B 通过线粒体膜 叶绿体膜 过 氧化物酶体膜 乙醛酸循环体膜和细胞核膜等 在此过程中 导肽起主要作用 C 选择性 的门控转运 指通过核孔复合体的选择性的双向运输 通过胞间连丝的蛋白也属于这一类型 D 膜泡运输 以膜泡的形式进行细胞内的物质跨膜运输 完成细胞内的膜泡运输至少需要 10 种以上的运输小泡 每种小泡表面都有特殊的标志以保证将转运的物质运至特定的细胞 部位 目前发现三种有被小泡 网格蛋白有被小泡 COPI 有被小泡和 COPII 有被小泡 发现 三种不同类型的有被小泡具有不同的物质运输作用 网格蛋白有被小泡 负责蛋白质从 TGN 向质膜 胞内体 溶酶体 植物液泡 以及受体介导的胞吞作用 COPI 有被小泡 负责收 回转运到内质网的逃逸蛋白返回内质网 COPII 有被小泡 负责从内质网到高尔基体的物质 运输 7 简述核被膜在细胞周期中的崩解与重建 在真核细胞的细胞周期中 核被膜有规 律地解体与重建 在分裂期 双层核膜崩解成单层膜泡 核孔复合体解体 核纤层去装配 到分裂末期 核被膜开始围绕染色体重新形成 核被膜在细胞周期中发生有序的去装配与重 装配 目前认为 新核膜来自旧核膜 在有丝分裂的前期 核膜解体 核被膜的解体不是随 即的 而是具有区域特异性 并以小泡的形式弥散在细胞质中 在有丝分裂的后期 当染色 体分向两极 子细胞的核膜开始重新形成 目前越来越多的证据表明 一种直径 200nm 左 右的单层小膜泡直接参与了核膜的形成 它们首先附着到染色质表面 在染色质表面排列并 相互融合形成双层膜 同时在膜上的某些部位内 外膜相互融合并形成核孔复合体结构 从 处于分裂期的细胞中可以分离出两种膜泡组分 一组富含 LaminB 受体 另一组富含 gp210 这说明核被膜的去装配不是随机的 而是具有区域特异性 domain specific 在有丝分裂后期 核被膜重新装配时 富含 LaminB 受体的膜泡首先与染色质结合 而富含 gp210 的膜泡与染 色质结合较晚 此外 核被膜的去装配 重装配变化受细胞周期调控因子的调节 这种调节 作用可能通过对核纤层蛋白 核孔复合体蛋白等进行磷酸化与去磷酸化修饰来实现 8 简 述细胞凋亡的分子机制 1 Caspase 依赖性的细胞凋亡在哺乳动物细胞中 caspase 依赖性的细 胞凋亡主要通过两条途径引发 有死亡受体 deathrecptor 起始的外源途径和由线粒体起始的 内源途径 图 在外源途径中 死亡受体如 Fas 在配体 FasL 的刺激下 通过接头蛋白 FADD 将 Caspase 8 酶原招募到细胞质膜上 形成死亡诱导信号复合物 DISC Caspase 8 酶原在这 个复合物中被活化 进而激活下游的 Caspase 级联反应 在内源途径中 线粒体接收到凋亡 信号后 如紫外线 射线 药物 一氧化氮 活性氧等 向细胞质内释放细胞色素 c 以 及其他凋亡因子 细胞色素c与Apaf 1和Caspase 9前体形成凋亡复合体 并活化Caspase 9 Caspase 9 活化后激活下游的 Caspase 级联反应 外源途径中的 Caspase 8 也可以通过切割 Bcl 2 家族成员 Bid 进一步活化 Bax 和 Bak 从而激活内源细胞凋亡途径 在 Caspase 非依赖 性细胞凋亡途径中 线粒体释放凋亡因子 EndoG AIF 等 直接进入细胞核 引发 DNA 断裂 2 Caspase 非依赖性的细胞凋亡已知线粒体在 Caspase 非依赖性的细胞凋亡过程中同样发挥 了关键作用 除了细胞色素 c 线粒体能够向细胞质内释放多个凋亡相关因子 引发 Caspase 非依赖性的细胞凋亡 凋亡诱导因子 apoptosisinducingfactor AIF 是 1999 年克隆的第一个 能够诱导 Caspase 非依赖性细胞凋亡的因子 它位于线粒体外膜 在凋亡过程中 AIF 从线 粒体转移到细胞质内 进而进入细胞核 引起核内 DNA 凝集并断裂形成 50kb 大小的片段 而非细胞凋亡典型的间隔 200bp 的片段 线粒体释放的另一个因子限制性内切核酸酶 G endonucleaseG EndoG 也能引发 Caspase 非依赖性的细胞凋亡 EndoG 属于 Mg2 依赖性 的核酸酶家族 定位于线粒体 在线粒体中 它的主要功能是负责线粒体 DNA 的修复和复 制 受到凋亡信号的刺激后 EndoG 从线粒体中释放出来进入细胞核 对核 DNA 进行切割 在 Caspase 未被激活的情况下 产生典型的以核小体为单位的 DNA 片段 研究发现 线虫 中 EndoG 的同源蛋白也具有促凋亡的作用 利用 RNA 干扰技术降低其表达后 线虫发育过 程中细胞凋亡进程被明显延迟 2010 细胞生物学试题 B 请将答案直接答在答题纸上 答在试题纸上无效 一 名词解 释 15 小题 每小题 2 分 共 30 分 1 应力纤维 2 核纤层 3 cdcgene4 Homologouschromosomes5 Cellbiology6 类囊体 7 端粒 8 Signalsequence9 细 胞 的 全 能 性10 凋 亡 小 体11 原 代 细 胞12 间 隙 连 接 13 Vesiculartransport14 微管 15 Stemcell 二 填空题 40 个空 每空 1 分 共 40 分 1 细胞生物学的研究离不开显微镜 有三种显微镜的设计或发明获得诺贝尔奖 它们分别是 1 2 和 3 2 动物细胞培养过程中 贴壁生长的正常二倍体细胞表面相互接触时 分裂随即停止 这种现象称为细胞的 4 3 细胞内虽然具备微管聚合的条件 但并不随 时发生聚合 微管的聚合是受某些细胞器或中心的控制 包括 5 6 7 8 9 等控制 这些结构统称为微管组织中心 微管组织中心决定了微管的极性 微管就是从微管 组织中心引发的 这些组织中心可保护微管的 10 使微管沿 11 方向增长 4 在神经 轴突的物质运输中有两种引擎蛋白已经得到纯化 即与微管结合而起运输作用的马达蛋白有 两大类 一类是 12 能向着微管 13 运输小泡 另一类是 14 向着微管 15 运 输小泡 两者均需 ATP 提供能量 5 用秋水仙素处理细胞 内膜系统中 16 和 17 两 种细胞器的形态结构将受到明显影响 6 植物细胞的有丝分裂与动物细胞的相比有 2 个明 显不同 第一 18 第二 19 7 溶酶体膜在成分上有如下三个特征 20 21 22 8 构成生命活动基本单位的所有细胞 具有的共同基本点是 所有的细胞具有 23 24 25 26 9 在胚胎发育过程中 细胞不仅在机能上彼此分工 增殖行为也出现差异 从细胞增殖的角度来看 细胞可分为三类 27 28 和 29 神经细胞属于 30 10 根据能量来源 主动运输可归纳为三种基本类型 31 32 和 33 11 微管在细胞中 可装配成三种形式 即 34 35 和 36 12 细胞可以通过分泌化学信号进行通讯 细 胞分泌化学信号的作用方式 按化学信号可分为 37 38 39 和 40 三 问答 题 8 小题 每题 10 分 共 80 分 1 目前细胞生物学中常用的模式生物有哪些 扼要说明其基本特征以及在科学研究中的贡 献 2 简述你所做过的细胞生物学的一个完成实验 包括实验目的 实验内容 实验方法 以及实验结果 3 简述膜蛋白的功能 4 概述细胞核的基本结构及其主要功能 5 简述 线粒体 ATP 合成酶的作用机制 6 简述核仁在细胞周期中的消失与重建 7 比较细胞质骨 架的主要类型 结构特点和功能 8 真核细胞中游离核糖体和附着核糖体各合成哪些蛋白 质 2010 细胞生物学 B 答案一 名词解释 10 小题 每小题 3 分 共 30 分 应力纤维 是真核细胞中广泛存在的微丝束结构 电镜观察表明 应力纤维由大量平行排列 的微丝组成 其成分为肌动蛋白 肌球蛋白 原肌球蛋白和 辅肌动蛋白 应力纤维与细胞 间或细胞与基质表面的粘着有密切关系 应力纤维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 培养细胞与基质的接触点为粘着斑 位于应力纤维端点处 粘着 作用是通过 应力纤维 整联蛋白 纤粘连蛋白 核纤层 分布于内核膜与染色体之间紧 贴内核膜的一层蛋白网络结构 厚度 30 160nm 是由核纤层蛋白 A B C 组成 核纤层 蛋白与核膜有亲和力 核内膜有 laminB 受体 同时与染色体也有亲和力 核纤层蛋白通过 磷酸化和去磷酸化使核纤层解体和重建 从而对细胞分裂过程中核膜的破裂和重建起调控作 用 cdcgene 细胞周期的各个时期都需要有各种不同功能的蛋白质 编码这些蛋白质的基 因叫细胞周期基因 或细胞分裂周期基因 简称 cdcgene 其表达产物具有蛋白激酶的活性 homologouschromosomes 同源染色体也叫同型染色体 在减数分裂过程中 两两配对的染 色体 其中一条来自父体 一条来自母体 它们的形状 大小一般相同 带有相应的遗传信 息 两者相配成对的染色体叫同源染色体 即双倍体细胞中一对同等 对应 染色体中的一 条 CellBiology 是研究细胞基本生命活动规律的科学 它是在细胞水平 亚细胞水平和分 子水平等不同层次上 以研究细胞形态结构与功能 细胞的代谢 增殖与分化 遗传与变异 衰老与死亡 起源与进化 兴奋与运动 以及细胞的信息传递 细胞的识别 免疫等 1965 年 Derobetis 将其编著的 普通细胞学 改为 细胞生物学 标志着细胞生物学的诞生 类 囊体 为封闭的囊状膜结构 存在于真核细胞叶绿体基质中 包括基质类囊体和基粒类囊体 含有用于光合作用的光反应系统 端粒 telomere 是染色体端部特化结构 由端粒 DNA 和 端粒蛋白构成 其生物学作用在于维持染色体的稳定 保证染色体 DNA 的完全复制及参与 染色体在核内的空间排布 在染色体端粒部位含有许多短的富含GC的正向重复的DNA序列 端粒DNA的末端不被外切核酸酶及单链特异性的内切核酸酶所识别 信号肽signalsequence 是由 mRNA 上特定的信号顺序首先编码合成的一段短肽 含 16 26 个氨基酸残基 其中包括 疏水核心区 它作为与粗面内质网膜给合的 引导者 指引核糖体与粗面内质网膜结合 并 决定新生肽链插入膜内或进入内腔 细胞的全能性 细胞全能性是指细胞经过分裂和分化后 仍具有产生完整有机体的潜能或特性 称细胞全能性 凋亡小体 细胞凋亡的发生过程产生 的一种特殊的结构体 它的形成过程是核染色质断裂为大小不等的片段 与某些细胞器如线 粒体 起聚集 为反折的细胞膜所包围 从外观上看 细胞表面产生了许多泡状或芽状突起 以后 逐渐分隔 形成单个的凋亡小体 凋亡小体最终为邻近的细胞所吞噬并消化 原代细 胞 指从机体取出后立即培养的细胞 有人把培养第 1 代的细胞与培养 10 代以内的细胞称 原代细胞 间隙连接 普遍存在于动物的组织细胞间 间隙连接处相邻细胞间的间隙为 2 3nm 名称由此而来 构成间隙连接的基本结构单位称连接子 每个连接子由 6 个相同或相似的跨 膜蛋白亚单位环绕 中心形成一个直径 1 5 2nm 孔道 突出于膜的两侧 这些颗粒的横径 7 8nm 排列在一个六角形的空间 两个颗粒之间的距离 9 10nm 相邻细胞质膜上的两个连 接子相对便形成一个间隙连接单位 因此也称缝隙连接或缝管连接 膜泡运输 Vesiculartransport 是普遍存在于真核细胞中的蛋白质运输的一种特有的方式 蛋白质是通 过小泡的形式进行细胞内的运输 完成细胞内的膜泡运输至少需要 10 种以上的运输小泡 每种小泡表面都有特殊的标志以保证将转运的物质运至特定的细胞部位 目前发现三种不同 类型的有被小泡 网格蛋白有被小泡 COPI 有被小泡和 COPII 有被小泡 微管 是细胞质骨 架系统中主要成分之一 它呈中空圆柱体状 外径 25nm 长度不一 在大多数细胞中仅有 几微米长 微管管壁由 13 条原纤维组成 原纤维的基本单位是异二聚体 如果将异二聚体 变性处理 可分为 2 个亚单位 分别叫 微管蛋白和 微管蛋白 除微管蛋白外 微管中还 有一些同微管相结合的辅助蛋白 它们调节着微管的聚合和解聚 微管在细胞形态发生 运 动 运输和支持等方面均发挥重要作用 干细胞 Stemcell 成体的许多组织中都保留一些未分 化的细胞 当机体需要时这些细胞便可按发育的途径分裂分化产生特定的细胞 机体组织中 这种未分化细胞称为干细胞 干细胞有两种分类方法 一是根据干细胞所处的发育阶段分为 胚胎干细胞和成体干细胞 第二种分类方法是根据干细胞的发育潜能分为三类 全能干细胞 多能干细胞和单能干细胞 干细胞具有几个显著的特点 1 干细胞本身不是终末分化细胞 即 干细胞不是处于分化途柽的终端 2 干细胞能无限地分裂 3 干细胞分裂产生的子细胞只 能在两种途径中选择其一 或保持亲代特征 仍作为干细胞 或不可逆地向终末分化 从功 能上来讲 干细胞不是执行已分化细胞的功能 而是产生具有分化功能的细胞 二 填空题 40 个空 每空 1 分 共 40 分 1 细胞生物学的研究离不开显微镜 有三种显微镜的设计或发明获得诺贝尔奖 它们分别 是相差显微镜 透射电子显微镜和扫描隧道电子显微镜 2 在动物细胞培养过程中 贴壁 生长的正常二倍体细胞表面相互接触时 分裂随即停止 这种现象称为细胞的接触抑制现象 3 在动物细胞内虽然具备微管聚合的条件 但并不随时发生聚合 微管的聚合是受某些细 胞器或中心的控制 包括中心体 基体 有丝分裂的极区 着丝粒 成膜体等控制 这些结 构统称为微管组织中心 MTOC 决定了细胞微管的极性 微管就是从微管组织中心引发 这 些组织中心可保护微管的 端 使微管沿 端方向增长 4 在神经轴突的物质运输中有 两种引擎蛋白已经得到纯化 即与微管结合而起运输作用的马达蛋白有两大类 一类是驱动 蛋白 kinesin 能向着微管 极运输小泡 另一类是胞质动力蛋白 dynein 向着微管 极运输小泡 5 用秋水仙素处理细胞 内膜系统中内质网和高尔基体两种细胞器的形态结 构将受到明显影响 6 植物细胞的有丝分裂与动物细胞的相比有 2 个明显不同 第一 植 物细胞不含中心体 但在细胞分裂时可以正常装配纺锤体 即纺锤体的形成方式不同 第二 植物细胞以形成中间板的形式进行胞质分裂 即胞质的分裂方式不同 7 溶酶体膜在成分 上有如下 3 个特征 1 膜嵌有质子泵 2 膜上具有各种载体蛋白 3 膜蛋白高度糖基化 8 构成生命活动基本单位的所有细胞具有的共同基本点是所有的细胞具有 细胞膜 两种 核酸 DNA 与 RNA 核糖体 一分为二的分裂方式 9 在胚胎发育过程中 细胞不仅在机能 上彼此分工 增殖行为也出现差异 由细胞增殖的角度来看 细胞可分为 3 类 连续分裂的 细胞 休眠细胞和终端分化细胞 或不分裂细胞 神经细胞属于终端分化细胞 10 根据 能量来源 主动运输可归纳为三种基本类型 由 ATP 直接提供能量 间接提供能量和光能驱 动 11 微管在细胞中可装配成三种形式 即单管 二联管和三联管 12 细胞可以通过分 泌化学信号进行通讯 细胞分泌化学信号可长距离或短距离发挥作用 按照作用方式 按化 学信号 可分为 内分泌信号 旁分泌信号 自分泌信号和突触信号 三 问答题 8 小题 每题 10 分 共 80 分 1 目前细胞生物学中常用模式生物有那些 扼要说明其基本特征及在科学研究中的贡献 2 1 病毒 3 2 细菌 4 3 酵母 5 4 线虫 6 5 果蝇 7 6 斑马鱼 8 7 小鼠 9 8 拟南 芥 10 9 海胆 11 10 蛙 12 11 鸡 13 12 兔 14 13 羊 15 14 四膜虫 16 15 黏菌 17 16 蚯蚓 18 17 蝗虫 2 简述你所做过的细胞生物学的一个完成的试验 包括试验目的 实验 内容和方法 以及实验的结果 3 简述膜蛋白的功能 构成细胞质膜的膜蛋白有载体蛋白 通道蛋白 受体蛋白 连接蛋白和酶 质膜的大多数生物学功能都是由膜蛋白来执行的 1 作为运输蛋白 转运特定的物质进出细胞 2 作为酶 催化相关的代谢反应 3 作为连接 蛋白 起连接作用 4 作为受体 起信号接收与传递作用等 4 概述细胞核的基本结构及 其主要功能 细胞核是真核细胞内最大 最重要的细胞器 真核生物细胞核结构有五个主要 组成部分 由双层膜组成的核被膜 它将细胞核物质同细胞质分开 在内外核膜的融合处 有核孔 其上镶嵌有核孔复合体 是核质交换的双功能和双向选择性亲水通道 核纤层 与细胞周期中的核膜的消失与重建有关 一个或多个球形的核仁 这种结构与核糖体的合 成有关 核基质 nuclearmatrix 似液态的核质 nucleoplasm 其中含有可溶性的核物质为 细胞核提供骨架网络 DNA 纤维 当它展开存在于细胞核中时称为染色质 组成致密结 构时称为染色体 可见 细胞核是细胞内储存遗传物质的场所 细胞核主要有两个功能 1 通过遗传物质的复制和细胞分裂保持细胞世代的连续性 2 通过基因的选择性表达 控制 细胞的活动 5 简述线粒体 ATP 合成酶的作用机制 ATP 合成酶是如何催化 ADP 形成 ATP 的 目前最具有代表性的是 P D Boyer 的 结合变化机制 bindingchangemechanism 和 旋 转模型 rotationalmodel 鉴于 P D Boyer 和 J E Walker 在 ATP 合成酶催化 ADP 形成 ATP 的 研究工作方面的贡献 而获 1997 年诺贝尔化学奖 结合变化机制 即 ATP 合成酶与核苷酸 的结合机制 该机制认为 在任何一时刻 F1 上的 3 个 催化亚基的构像不同 与核苷酸的 结合也不一样 每个催化位点与核苷酸的结合按顺序经过三种构象状态 紧密结合状态 T 态 松散结合状态 L 态 和空置状态 O 态 在 ATP 合成中 3 个 催化亚基的构象发 生顺序变化 每一个催化亚基要经过 3 次构象变化才能催化合成 1 个 ATP 分子 3 个 催化 亚基的构象变化是由转子 的转动来实现的 ATP 合成酶是如何催化合成 ATP 的 目 前认为是按照旋转催化的模式进行 旋转模型认为在质子流的驱动下 和 亚基旋转 1200 使 ATP 合成酶的 3 3 亚基也相对于 和 亚基发生旋转 同时 3 个 催化亚基的构象发 生变化 导致 催化亚基对 ADP ATP 和 Pi 的亲和力发生变化 一方面增加了 催化亚基对 ADP 和 Pi 的结合 并相继发生 ATP 的合成 另一方面通过降低 催化亚基对 ATP 的亲和力 导致被合成的ATP的释放 形象地刻画出ATP合成酶的催化循环象一部精密的分子 水轮机 6 简述核被膜和核仁在细胞周期中的消失与重建 核仁在细胞周期中的消失与重建核仁是 rDNA 聚集的区域 是 rRNA 合成 加工和核糖体亚单位组装的场所 具有核仁组织区的染 色体称为核仁染色体 具有核仁组织区的染色体的数目依不同细胞种类而不同 对人来说有 5 对染色体 13 14 15 21 和 22 上存在 NOR 10 个 成为这 5 条染色体的次缢痕 在细 胞周期中 核仁是一种高度动态的结构 在形态和功能上都发生很大的变化 当细胞进入有 丝分裂时 核仁首先变形和变小 然后随着染色质凝集 核仁由原来的聚集状态 即 5 对染 色体的次缢痕在间期随染色体的解聚而聚集到一起 而消失 重新成为 5 对染色体的次缢痕 所有 RNA 合成停止 致使在中期和后期细胞中没有核仁 在有丝分裂末期 rRNA 合成重新 开始 随着染色体的解聚 5 对染色体的次缢痕在 NORs 周围聚集融合 伴随核仁物质的聚 集发育成一个大核仁 比较细胞质骨架的主要类型 结构特点和功能微管中间纤维微丝成分 微管蛋白 5 类中间纤维蛋白肌动蛋白亚单位异二聚体线状蛋白 G 肌动蛋白分子量 50KD40 200KD43KD 纤维结构 13 根原丝组成的多股 螺旋形成的双股 螺旋形成的空心管 状纤维空心管状纤维 32 股 实心纤维纤维直径 22107 极性有无有单体蛋白库有无有踏车 行为有无有结合蛋白有有有 与运动有关 动力蛋白 肌球蛋白 特异性药物秋水仙素无 细胞松驰素 B 长春花碱鬼笔环肽紫杉酚 D2O 细胞内的结构纺锤体基粒中心体张力丝细肌丝 微绒毛应力纤维鞭毛纤毛胞质分裂环轴突神经管功能细胞形态的维持骨架功能肌肉收缩细 胞运动信息功能变形运动细胞分裂胞质分裂 8 真核细胞中游离核糖体和附着核糖体各合成 哪些蛋白质 细胞中有两类核糖体 附着核糖体与游离核糖体 1 附着核糖体指粗面内质 网上的附着核糖体 所合成的蛋白质的种类 1 向细胞外分泌的蛋白质如酶 抗体 激素 和胞外基质的成分等 这种蛋白质常以分泌泡的形式通过细胞的外排作用输送到细胞外 故 称分泌蛋白质 是边合成边进入内质网腔的 2 膜蛋白细胞质膜 以及内质网 高尔基体 溶酶体膜上的膜蛋白 所有的膜蛋白都是具有方向性的 膜蛋白在特定的膜区域上的方向性 在内质网上合成时就已确定 并在以后的转运过程中 其特征始终保持不变 3 需要与其 他细胞组分严格隔离的蛋白质溶酶体中的蛋白质及内质网和高尔基体中固有的蛋白质 如溶 酶体中的酸性水解酶 分泌到细胞外的水解酶 以及其他有重要生物活性的蛋白 合成后进 入内质网中 不仅便于与其他细胞成分进一步区分 而且也有利于对它们的加工与活化 4 需要进行复杂修饰的蛋白质内质网合成的蛋白质常需要进行多种修饰与加工 固着在内质网 及高尔基体中的一系列酶有效地完成这些复杂的修饰过程 进入内质网中的蛋白质发生的主 要化学修饰作用有糖基化 羟基化 酰基化与二硫键的形成等 2 真核细胞的游离核糖体 包括细胞质中的游离核糖体 线粒体中的游离核糖体和叶绿体中的游离核糖体 游离核糖体 上合成的蛋白质的种类 1 线粒体中的游离核糖体合成的蛋白质是编码在线粒体 DNA 上的 全部蛋白质 主要是内膜上的内在蛋白质 2 叶绿体中的游离核糖体合成的蛋白质是编码 在叶绿体 DNA 上的全部蛋白质 3 未附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质是 A 可溶 性胞质溶胶的蛋白质 B 位于细胞表面的外在膜蛋白 如肌动蛋白 血影蛋白 C 编 码在核 DNA 上的叶绿体和线粒体蛋白 过氧化物酶体和乙醛酸循环体蛋白 2011 年细胞生物学试题 B 请将答案直接答在答题纸上 答在试题 纸上无效 一 名词解释 10 小题 每小题 2 分 共 20 分 1 细胞信号通路 2 染色质 3 多聚核糖体 4 内膜系统 5 MPF6 半自主细胞器 7 膜泡 运输 8 细胞粘着 9 紧密连接 10 细胞外基质 二 选择题 15 小题 每小题 1 分 共 15 分 1 真核生物与原核生物的主要区别是 A 真核生物有核糖体 而原核生物无此结构 B 真 核生物有核被膜 而原核生物无此结构 C 真核生物有 ATP 合成酶 而原核生物无此结构 D 真核生物有细胞壁 而原核生物无此结构 2 造成细胞膜流动性的主要原因是 A 胞内压力 B 膜蛋白的运动 C 膜脂分子的运动 D 蛋白质与脂类的有机组合 3 线粒体内膜上的标志酶是 A 单胺氧化酶 B 细胞色素氧化酶 C 腺苷酸激酶 D 谷氨酸 脱氢酶 4 微体的标志酶是 A 磺基 糖基转移酶 B 磷酸脂酶 C 甘露糖苷酶 D 过氧化氢酶 5 溶酶体标志酶是 A 氧化酶 B ATP 合成酶 C 糖酵解酶 D 酸性磷酸酶 6 内膜系统的特点是 A 包括内质网 高尔基体及核膜等成分 B 化学组成类似质膜 但 蛋白质含量较高 C 内膜系统占膜结构的 95 98 而质膜仅占 2 5 D 以上都属于内膜系 统的特点 7 除了细胞核外 还含有 DNA 的细胞器是 A 线粒体 B 高尔基复合体 C 内质网 D 核 糖体 8 线粒体嵴来源于 A 内膜 B 外膜 C 内 外膜共同形成 D 以上都不是 9 不是由微管 组成的结构是 A 中心粒 B 纺锤体 C 鞭毛 D 染色体 10 微丝的主要成分是 A 肌动蛋 白 B 原肌球蛋白 C 角蛋白 D 肌钙蛋白 11 常染色质的特点是 A DNA 螺旋化程度高 间期无转录活性 B DNA 螺旋化程度低 间期有转录活性 C DNA 螺旋化程度高 间期有转 录活性 D DNA 螺旋化程度低 间期无转录活性 13 造成间期细胞核中核仁的大小差异主 要原因是 A 纤维中心 B 颗粒成分 C 致密的纤维成分 D 核仁基质 13 细胞分化的本质 在于 A 组织特异性基因的表达 B 特定酶的催化 C 形成特殊形态和功能的新的细胞类型 D 新蛋白质赋予细胞某种结构和功能的特点 14 信号识别颗粒 signalrecognitionparticle SRP 是一种 A 核糖核蛋白 ribonucleoprotein B 糖蛋白 glycoprotein C 脂蛋白 lipoprotein D 热休克蛋白 hsp 15 大多数动物细胞在衰老过程中 增多的细胞结构是 A 内质网 B 致密体 C 线粒体 D 中心体 三 填空题 20 小题 每小题 1 分 共 20 分 1 细胞是生命活动的基本单位 近年来建议将自然界中种类繁多的细胞划分为 1 2 和 3 三大类 2 观察细胞的超微结构必须使用电子显微镜 目前使用的电子显微镜种类主 要有 4 5 和 6 3 大分子物质要进入细胞 可通过 7 或 8 来实现 4 蛋白质的 糖基化有两种不同的方式 即 9 连接和 10 连接 11 连接糖基化发生在 12 13 连接糖基化发生在 14 5 线粒体在光镜下为粒状 线状 杆状等 它是具有 15 层膜的囊状结构 由 16 17 和 18 三大部分 6 细胞膜 与其他生物膜一样都是由 19 与 20 构成的 四 简答题 5 小题 每小题 10 分 共 50 分 1 简述核被膜在细胞周期中的崩解与重建 2 简述细胞通讯的基本方式 3 细胞增殖有 哪几种方式 各有什么特点 4 什么是细胞分化 为什么说细胞分化是基因选择性表达的 结果 5 膜脂的来源有哪些 五 论述题 3 个小题 每小题 15 分 共 45 分 1 简述中期染色体的结构与功能 2 你对光学显微镜的发展了解多少 光学显微镜生物样 品制备技术有哪些 为什么电子显微镜不能完全代替光学显微镜 试述石蜡切片的原理和基 本步骤 3 你做过哪些与细胞生物学相关的实验 并掌握哪些细胞生物学研究方法 利用 你所熟悉的细胞生物学研究方法请设计一个完整实验 包括实验所用材料和仪器 以及实验 目的 内容 方法和结果 2011 年细胞生物学试题 A 请将答案直接答在答题纸上 答在 试题纸上无效 一 名词解释 15 小题 每小题 2 分 共 30 分 1 CellBiology2 primaryculturecell3 膜骨架 4 膜泡运输 5 亚线粒体 6 细胞质基质 7 微管组织中 心 8 同 源 染 色 体 9 核 仁 组 织 区 10 多 聚 核 糖 体 11 cdc 基 因 12 细 胞 凋 亡 13 celldifferentiation14 celljunction15 细胞增殖 二 填空题 40 个空 每空 1 分 共 40 分 1 将原核细胞与真核细胞进行比较 从进化与动态的观点分析 主要有两个基本差异 1 2 2 细胞形态的观察方法包括 3 4 3 膜脂的运动方式包括 5 6 7 8 4 膜转运蛋白可分为两类 9 10 5 与能量转化有关的细胞器有 11 和 12 其 各自的功能是 13 和 14 6 真核细胞中寡糖链一般结合在肽链的 4 种氨基酸残基上 由此可分成两大类不同的糖基化修饰 1 15 反应起始发生在 16 中 2 17 是在 18 中进行的 7 根据靶细胞上受体存在的部位 可将受体区分为细胞内受体和细胞表面 受体 2 根据信号转导机制和受体蛋白类型的不同 细胞表面受体分属三大