2014细胞生物学复习题

1、2014年细胞生物学复习题第七章 细胞质基质与内膜系统1. 试述泛素化和蛋白酶体所介导的蛋白质降解的机制。泛素化和蛋白酶体所介导的蛋白质降解机制是识别并降解错误折叠或不稳定蛋白质的机制。其中，蛋白酶体是细胞内降解蛋白质的大分子复合体，富含ATP依赖的蛋白酶活性。泛素是由氨基酸残基组成的小分子球蛋白，普遍存在与真核细胞中。在蛋白质降解过程中，多个泛素分子共价结合到含有不稳定氨基酸残基的蛋白质N端，更常见的是与靶蛋白赖氨酸残基的氨基相连接。然后带有泛素化标签的蛋白质被蛋白酶体识别并降解，通过该途径降解的蛋白质大体包括两大类：一是错误折叠或异常的蛋白质；二是需要进行存量调控和不稳定的蛋白质。蛋白质的

2、泛素化需要多酶复合体发挥作用，通过3种酶的先后催化来完成，包括泛素活化酶（E1）、泛素结合酶（E2，又称泛素载体蛋白）和泛素连接酶（E3）。泛素化过程涉及如下步骤：（1）泛素活化酶E1通过形成酰基-腺苷酸中介物使泛素分子C端被激活，该反应需要ATP；（2）转移活化的泛素分子与泛素结合酶E2的半胱氨酸残基结合；（3）异肽键形成，即与E2结合的泛素羧基和靶蛋白赖氨酸侧链的氨基之间形成异肽键，该反应由泛素连接酶E3催化完成。重复上述步骤，形成具有寡聚泛素链的泛素化靶蛋白。泛素化标签被蛋白酶体帽识别，并利用ATP水解提供的能量驱动泛素分子的切除和靶蛋白解折叠，去折叠的蛋白质转移至蛋白酶体核心腔内被降解

3、。当泛素化的靶蛋白其泛素自身的赖氨酸残基也被泛素化时，便形成具有寡聚泛素链的泛素化蛋白。2. 试述高尔基体的结构及其功能。高尔基体是有极性的细胞器，面向细胞核扁囊弯曲成凸面称形成面（forming face）或顺面（cis face），面向质膜的凹面（concave）称成熟面（mature face）或反面（trans face）高尔基体的结构由三部分组成：（1） 顺面管网状结构(CGN) 和顺面膜囊（cis膜囊）：该区域接受来自内质网新合成的物质并将其分类后大部分转入高尔基体中间膜囊，少部分蛋白质与脂质再返回内质网。蛋白质丝氨酸残基在此发生O-连接的糖基化。跨膜蛋白质在细胞质基质一侧结构域的

4、酰基化也发生在此。（2） 中间膜囊（medial Golgi）：该区域参与多数糖基修饰与加工、糖脂的形成、与高尔基体有关的多糖的合成（3） 反面膜囊和反面管网状结构 （TGN）：参与蛋白质的分类与包装，最后从高尔基体中输出、晚期蛋白质的修饰-包括：蛋白原的水解加工作用、蛋白质酪氨酸残基的硫酸化 此外，还存在周围囊泡，顺面一侧的囊泡是内质网与高尔基体之间的物质运输小泡，称为ERGIC或VTCs泡；在高尔基体的反面一侧体积较大的为分泌泡与分泌颗粒高尔基体的功能：（1） 参与细胞的分泌活动在TGN区存在3条蛋白质的分选途径：溶酶体酶的包装和分选、可调节性分泌（外界激素+受体胞内信号Ca2+升高分泌泡

5、释放）、组成性分泌（参与质膜更新或向胞外分泌蛋白）（2） 参与蛋白质的糖基化及其修饰N-连接糖基化：寡糖链转移至新生肽链的特定三肽序列的天冬酰胺残疾上，在糙面内质网以及通过高尔基体各膜囊间隔的转移，寡糖链经一些列加工，最终形成成熟的糖蛋白。O-连接的糖基化：高尔基体中进行。动物细胞胞外基质中的蛋白聚糖在高尔基体组装：一个或多个氨基聚糖（通过木糖）结合到核心蛋白的Ser残基上高尔基体参与糖脂的合成：糖脂的糖侧链以与糖蛋白相同的途径和方式在高尔基体合成与加工，由高尔基体转运到溶酶体膜或细胞膜上参与植物细胞壁的合成：高尔基体合成和分泌的多糖参与细胞壁的构成 纤维素是由细胞膜外侧的纤维素合成酶合成的。

6、（3） 参与蛋白酶的水解和其他加工过程：很多肽类激素和神经多肽当转运至高尔基体的 TGN甚至TGN所形成的分泌小泡中时，经蛋白水解酶的特异性地水解才成为有生物活性的多肽。高尔基体酶解加工的几种类型： 没有生物活性的蛋白原(proprotein)进入高尔基体后，将蛋白原N端或两端的序列切除形成成熟的多肽（如ER合成的胰岛素原,在高尔基体切去一段C端 ） 有些蛋白质分子在糙面内质网中合成时含有多个相同氨基酸序列的前体，在高尔基体中水解成同种有活性的多肽，如神经肽等。 一个蛋白质分子的前体中含有不同的信号序列，最后加工成不同的产物，增加了细胞信号分子的多样性3. 试述溶酶体的结构及其功能。溶酶体是一

7、种异质性细胞器，按完成其生理功能的不同阶段可分为初级溶酶体、次级溶酶体、残质体。初级溶酶体中含有多种酸性水解酶。溶酶体膜上成分与其他生物膜不同：嵌有质子泵，借助水解ATP释放出的能量将H+泵入溶酶体内 多种载体蛋白用于水解的产物向外转运 膜蛋白高度糖基化防止自身的降解。次级溶酶体分为自噬溶酶体和异噬溶酶体。自噬溶酶体 ：初级溶酶体与细胞内的自噬泡融合形成的复合体。异噬溶酶体：初级溶酶体与细胞内的吞噬泡融合形成的复合体。次级溶酶体内经历消化后，小分子物质可通过膜上载体蛋白转运到细胞质基质中，供细胞代谢利用，未被消化的物质残存在溶酶体内形成残质体，通过类似胞吐的方式将内容物排出细胞。溶酶体的基本功

8、能是细胞内的消化作用，可分为内吞作用、吞噬作用和自噬作用三种途径，每种途径导致不同来源的物质在细胞内被消化。（1）清除无用的生物大分子、衰老的细胞器及衰老和死亡的细胞：清除酶和代谢产物，调节代谢；清除衰老的细胞器如线粒体；清除衰老和凋亡的细胞如红细胞（2）防御功能：识别并吞噬入侵的病毒或细菌，在溶酶体的作用下将其杀死并进一步降解。(吞噬细胞 ：清除抗原-抗体复合物、吞噬细菌、病毒等病原体、衰老死亡的细胞和血管中颗粒物质；巨噬细胞：溶酶体非常丰富，含有过氧化氢、超氧物等，与溶酶体酶共同作用杀死细菌)（3）溶酶体还具有其它重要的生理功能：作为细胞内的消化“器官”为细胞提供营养；分泌腺细胞中，溶酶体

9、摄入分泌颗粒参与分泌过程的调节，甲状腺球蛋白-甲状腺素；参与清除退行性变化的细胞和特定程序性死亡细胞；受精过程中的精子的顶体（acrosome）反应第八章 蛋白质分选与膜泡运输1. 试述分泌蛋白的合成、加工及转运途径。分泌性蛋白N端序列作为信号肽指导分泌性蛋白到ER膜上合成，在蛋白合成结束之前信号肽被切除。蛋白质在糙面内质网的合成的决定因素是信号肽、信号识别颗粒和信号识别颗粒的受体。蛋白质首先在细胞质基质有利的核糖体上起始合成，当多肽链延伸至80个左右氨基酸残基时，N端的的内质网信号序列暴露出核糖体并与信号识别颗粒结合，导致肽链延伸暂时停止，防止新生肽N端损伤和成熟前折叠，直至信号识别颗粒与内

10、质网膜上的SRP受体结合，这种结合的相互作用被GTP与SPR和SRP受体的结合所强化。核糖体/新生肽与内质网膜的移位子结合，信号识别颗粒脱离了信号序列和核糖体，返回细胞质基质中重复使用，肽链又开始延伸。以环化构象存在的信号肽与移位子组分结合并使孔道打开，信号肽穿入内质网膜并引导肽链以袢环的形式进入内质网腔中，这是一个耗能过程。与此同时，腔面上的信号肽酶切除信号肽并快速使之降解。肽链继续延伸，直至完成整个多肽链的合成，蛋白质进入腔内并折叠，核糖体释放，移位子关闭。分泌蛋白经共翻译转运途径完成分选：蛋白质合成在游离核糖体上起始之后，由信号肽及其与之结合的SRP引导转移至糙面内质网，然后新生肽边合成

11、边转入糙面内质网腔或定位在ER膜上，经转运膜泡运至高尔基体加工包装再分选至溶酶体、细胞质膜或分泌到细胞外。2. 试述细胞内膜泡运输的类型及其各自主要功能。细胞内膜泡运输类型分为三种：COP II包被膜泡、COP I 包被膜泡和网格蛋白/接头蛋白包被膜泡。COP II包被膜泡含有小分子GTP结合蛋白Sar1-起始组装、Sec23/Sec24复合物-与Sar1组成三重复合物、Sec13/Sec31复合物-具自组装成网格结构的特点、纤维蛋白Sec16-增加聚合效率。介导细胞内顺向运输，即负责从内质网到高尔基体的物质运输。主要功能是将蛋白质从内质网运向高尔基体。COP I包被膜泡含有7种蛋白亚基和一种

12、GTP结合蛋白ARF。介导细胞内膜泡逆向运输，负责从高尔基体反面膜囊到高尔基体顺面膜囊以及从高尔基体顺面网状区到内质网的膜泡转运。主要功能是回收错误分选的内质网逃逸蛋白返回内质网。网格蛋白/接头蛋白包被膜泡由网格蛋白构成的蜂巢样的外层网格组成。介导几种蛋白质分选途径，负责蛋白质从高尔基体TGNÚ质膜、胞内体或溶酶体的运输；在受体介导的细胞内吞途径负责将物质从质膜Ú内吞泡Ú 胞内体Ú溶酶体运输。第九章 细胞信号转导1. 以甾类激素为例说明通过细胞内受体介导的信号传递的过程及其特点细胞内受体超家族的本质是依赖激素激活的基因调控蛋白。在细胞内，受体与抑制性蛋白

13、如Hsp90结合形成复合物，处于非活化状态。当信号分子与受体结合，将导致抑制性蛋白从复合物上解离下来，使受体暴露它的DNA结合位点而被激活。激素类信号分子与血清蛋白结合运输至靶组织并扩散跨越质膜进入进入细胞内，通过核孔与特异性核受体形成激素-受体复合物并改变受体构象；激素-受体复合物与基因特殊调节区结合，影响基因转录。特点1：细胞内受体一般含有3个功能与：C端的结构域是激素的结合位点，中部结构域是DNA或Hsp90的结合位点，N端是转录激活结构域。特点2：甾类激素诱导基因活化分为两个阶段：快速的初级反应阶段和延迟的次级反应阶段。在初级反应阶段，直接激活少数特殊的基因转录。在延迟的次级反应阶段，

14、初级反应的基因产物再激活其他基因转录，对初级反应起放大作用。2. 请说明血管内皮细胞NO产生的机理及其作用。产生机理：血管神经末梢释放乙酰胆碱作用于血管内皮细胞G蛋白偶联受体并激活磷脂酶C，通过第二信使IP3导致细胞质Ca2+水平升高。当Ca2+结合钙调蛋白后，刺激NO合酶以L-精氨酸为底物，以还原型辅酶II（NADPH）为电子供体，等物质的量地生成NO和L-瓜氨酸。作用：NO是一种具有自由基性质的脂溶性气体分子，可透过细胞膜快速扩散，进入邻近平滑肌细胞，激活具有鸟苷酸环化酶活性的NO受体，刺激生成第二信使cGMP，而cGMP通过cGMP依赖的蛋白激酶G的活化，抑制肌动-肌球蛋白复合物信号通路

15、，导致血管平滑肌舒张。3. 试比较G蛋白偶联受体介导的信号通路(效应蛋白、第二信使、生物学功能)由G蛋白偶联受体所介导的细胞信号通路按其效应器蛋白的不同可分为3类：（1）激活离子通道的G蛋白偶联受体；（2）激活或抑制腺苷酸环化酶，以cAMP为第二信使的G蛋白偶联受体；（3）激活磷脂酶C，以IP3和DAG作为双信使的G蛋白偶联受体。（1）激活离子通道的G蛋白偶联受体：效应蛋白为离子通道；一般不含第二信使；生物学功能：心肌细胞上M乙酰胆碱受体激活G蛋白开启K+通道，改变膜电位，减缓心肌细胞的收缩频率；Gt蛋白偶联的光敏感受体的活化诱发cGMP门控阳离子通道的关闭。（2）激活或抑制腺苷酸环化酶，以c

16、AMP为第二信使的G蛋白偶联受体：效应蛋白为腺苷酸环化酶；腺苷酸环化酶经激活或抑制后，促进或阻遏第二信使cAMP的产生；生物学功能：cAMP激活蛋白激酶A（PKA），cAMP-PKA信号通路对肝细胞和肌细胞糖原代谢的调节或cAMP信号通路对基因转录的激活。（3）激活磷脂酶C，以IP3和DAG作为双信使的G蛋白偶联受体：效应蛋白为磷脂酶C，磷脂酶C被激活后产生IP3和DAG两种第二信使。IP3通过细胞内扩散，结合并开启内质网膜上IP3敏感的Ca2+通道，引起Ca2+顺电化学梯度从内质网钙库释放进入细胞质基质，Ca2+结合钙调蛋白引起细胞反应（糖原降解、平滑肌收缩运动、神经递质的分泌及合成、蛋白质

17、去磷酸化、蛋白质交联等等）。另一第二信使DAG结合在质膜上，活化与质膜结合的蛋白激酶C（PKC），活化的PKC可以蛋白磷酸化、促Na+/H+交换使胞内pHÓ、增强特殊基因的转录。4. 受体酪氨酸激酶Ras信号通路的组成、传递过程及其生物学作用组成：配体，受体酪氨酸激酶，胞内信号蛋白，Ras 蛋白，Sos（鸟苷酸交换因子），GRB2（接头蛋白），MAPKKK, MAPKK, MAPK传递过程：配体与受体的结合：受体二聚体化，交叉磷酸化受体胞质结构域的酪氨酸残基，活化的RTK结合带有SH2结构域的蛋白。GRB2作为一种接头蛋白既与活化受体上特异磷酸酪氨酸残基结合又与胞质蛋白鸟苷酸交换因子

18、Sos结合，具有鸟苷酸交换因子活性的Sos蛋白与Ras结合导致活化Ras的构象改变，使非活性的Ras-GDP转换成有活性的Ras-GTP。活化的Ras蛋白与MAPKKK的N端结构域结合并使其激活，磷酸化另一种蛋白激酶MAPKK，MAPKK被激活后磷酸化唯一底物MAPK，活化的MAPK进入细胞核，使底物磷酸化。生物学作用：受体酪氨酸激酶及RTK-Ras蛋白信号通路中MAPK进入细胞核引起其他激酶或基因调控蛋白(转录因子)的磷酸化修饰，对基因表达产生多种效应第十章 细胞骨架1 试述微丝的组成、装配特点及其主要功能。组成：微丝的主要结构成分是肌动蛋白，肌动蛋白单体由单个肽链折叠而成，有一个核苷酸(A

19、TP或ADP)和一个二价阳离子（Mg2+或Ca2+）的结合位点。微丝的结构为双股螺旋，具有极性，具有裂缝的一端为负极 装配特点：当溶液中有适当浓度的Ca2+，而Na+和K+的浓度很低时，微丝趋向于解聚；而当溶液中含有ATP、Mg2+以及较高浓度的Na+和K+时，微丝趋向于组装。正极组装速度比负极快。微丝聚合过程包括：（1）成核（nucleation）、（2）延长（elongation）和（3）达到表观稳定态3个阶段。成核反应是形成至少2-3个肌动蛋白单体组成的寡聚体，这一步是限速步骤。在延长阶段，已结合ATP的肌动蛋白单体组装到微丝末端，发挥ATP酶的活性，将ATP水解成ADP，若处于末端的A

20、TP没来得及水解，则形成肌动蛋白-ATP亚基所构成的帽，持续进行组装。达到表观稳定态时，微丝正极由于肌动蛋白亚基的不断添加而增长，而负极则由于肌动蛋白亚基去组装而缩短，存在踏车行为。主要功能：微丝参与细胞微绒毛的形成、细胞质分裂、细胞内物质运输、肌肉收缩、吞噬作用、细胞迁移等多种细胞运动过程2试述微管的组成、装配特点及其主要功能。组成：微管是中空的管状结构由微管蛋白组装而成，-微管蛋白和-微管蛋白形成微管蛋白异二聚体，是微管装配的基本单位。微管二聚体上有GTP结合部位，在-微管蛋白有一个GTP不可交换位点，在-微管蛋白一个可交换位点。微管可装配成单管、二联管(纤毛和鞭毛中)、 三联管(中心粒和

21、基体中)。微管有极性。装配特点：a -微管蛋白和-微管蛋白形成a二聚体, a 二聚体首先纵向聚合形成短的丝状结构，即成核反应，然后通过在两端以及侧面增加二聚体而扩展为片状， 当片状聚合物加宽至13根原纤丝时，即合拢形成一段微管。结合GTP的微管蛋白分子添加到微管末端，添加的速度比GTP水解速度快，形成GTP帽，微管增长。微管体外装配也存在踏车行为。在一定条件下，同一根微管上其正极端因组装而延长，其负极端则因去组装而缩短，当一端组装的速度和另一端解聚的速度相同时，微管的长度保持稳定。此外，活细胞中微观组织中心起到起始成核反应的作用。主要功能：（1）维持细胞形态：形成和维持纤毛、鞭毛、轴突等细胞突

22、起结构；（2）微管对细胞结构起组织作用；（3）细胞内存在依赖于微管的物质运输；（4）微管参与鞭毛(flagella)和纤毛(cilia)的结构和运动；（5）微管参与纺锤体的构成和染色体运动3. 说明微管及其分子马达在细胞内运输中的作用。4说明细胞骨架在细胞分裂中的作用微丝参与形成胞质分裂环：胞质分裂环是有丝分裂末期在两个即将分裂的子细胞之间的质膜内侧形成的一个起收缩作用的环形结构。收缩环是由大量平行排列，但极性相反的微丝组成。胞质分裂的动力来源于收缩环上肌球蛋白所介导的极性相反的微丝之间的滑动。随着收缩环的收缩，两个子细胞被缢缩分开。胞质分裂完成后，收缩环即消失。微管参与纺锤体和染色体的运动。

23、细胞进入有丝分裂期，间期细胞的微管网络解聚为游离的微管蛋白亚基，然后组装形成纺锤体，介导染色体的运动；分裂末期，纺锤体围观结局，又组装形成胞质微管网络。有丝分裂过程中染色体的运动有赖于纺锤体微管的组装和去组装。动粒微管与动粒之间的滑动主要是靠结合在动粒部位的驱动蛋白13家族的成员和细胞质动力蛋白沿微管运动来完成。极微管在纺锤体的中部交错重叠，分布在该区域的驱动蛋白5家族的成员为双极马达蛋白，其中两个马达结构域沿一条微管运动，另两个马达结构域沿来自另一极的微管运动。重叠的2条微管极性相反，当双极驱动蛋白四聚体沿微管正极运动时，纺锤体两极间距离延长。在细胞周期过程中，细胞质中间丝网络在细胞分裂前解

24、体，分裂结束后又重新组装。中间丝的去组装和重组装过程似乎与中间丝蛋白亚基的磷酸化和去磷酸化有关5. 说明中间丝的组成、装配特点及其主要功能。组成：中间丝由中间丝蛋白组成，不同组织的细胞表达不同的中间丝蛋白，具有组织特异性，但不同的中间丝蛋白有相似的二级结构。装配特点：中间丝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中间丝不具有极性中间丝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，细胞中几乎不存在中间丝蛋白单体主要功能：在动物细胞中形成网络结构，承受和抵抗机械压力第十一章 细胞核与染色体1 试述核孔复合体的结构及其主要功能。结构：胞质环：位于核孔边缘的胞质面一

25、侧，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一侧，8条细长纤维对称向核内伸入 辐：由核孔边缘伸向中心，辐射状八重对称。其中位于核孔边缘，连接内、外环，起支撑作用的是柱状亚单位；在其之外接触核膜部分的穿过核膜伸入核周间隙的区域是腔内亚单位；在柱状亚单位之内，靠近核孔复合体的中心部分称作环带亚单位。栓：位于核孔中心，又称中央颗粒。核孔复合体主要由核孔蛋白构成，其中gp210是结构性跨膜蛋白：介导核孔复合体与核被膜的连接，将核孔复合体锚定在“孔膜区”，从而为核孔复合体组装提供一个起始位点；在内、外核膜融合形成核孔中起重要作用；在核孔复合体的核质交换功能活动中起一定作用。p62是另一类

26、功能性核孔复合体蛋白，直接参与核质交换。功能：（1）通过核孔复合体的被动扩散：核孔复合体作为被动扩散亲水通道，其有效直径为9-10 nm（2）通过核孔复合体的主动运输：主动运输具有双向性: 核输入与核输出，需要消耗能量；主动运输是一个信号识别与载体介导的过程，表现出饱和动力学特征；对运输颗粒大小的限制：有效功能直径可被调节，约1020nm，甚至可达26nm。 2. 试述从DNA到染色体的包装过程。染色质组装的前期过程：2个H3-H4异二聚体形成四聚体，由CAF-1 介导与新合成的裸露的DNA结合两个H2A-H2B异二聚体由NAP-1和NAP-2 介导加入。组蛋白H4的Lys5和Lys12两个位

27、点被乙酰化核小体最后的成熟需要ATP来创建一个规则的间距以及组蛋白的去乙酰化。ISWI和SWI/SNF家族的蛋白参与此过程的调节。连接组蛋白（H1)的结合伴随着核小体的折叠。6个核小体组成一个螺旋或由其他的组装方式形成一个螺线管结构进一步的折叠事件将使染色质在细胞核中最终形成确定的结构。 染色质包装的多级螺旋模型：一级结构：核小体 二级结构：螺线管(solenoid)三级结构：超螺线管(supersolenoid) 四级结构：染色单体（chromatid）染色体的骨架-放射环结构模型：直径2 nm的双螺旋DNA与组蛋白八聚体构建成连续重复的核小体串珠结构，其直径10nm。按每圈6个核小体为单位

28、盘绕成直径30nm的螺线管。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（miniband)， 微带是染色体高级结构的单位，106个微带沿纵轴构建成子染色体。3说明核仁的结构和功能。核仁的超微结构主要包括纤维中心、致密纤维组分、和颗粒组分纤维中心：核仁内部一个或几个低电子密度的圆形结构致密纤维组分：电子密度高，呈环形或半月形包围FC，由致密的纤维构成 颗粒组分：由直径15-20nm的核糖核蛋白（RNP）颗粒构成，是正在加工、成热的核糖体亚单位前体颗粒核仁相随染色质：指包围核仁的染色质。深入到核仁内的染色质称为核仁内染色质，包围核仁的染色质称为核仁周边染色质。

29、 核仁基质：应用RNase和DNase处理核仁，在电镜下看到的核仁残余结构 功能：核仁的主要功能是核糖体的生物发生。这一过程包括rRNA的合成、加工和核糖体亚单位的组装核仁涉及mRNA的输出与降解。哺乳类细胞通过紫外线照射灭活核仁，可阻止非核糖体RNA的输出。一些特殊的mRNA定位于核仁中第十三章 细胞周期与细胞分裂1. 什么是细胞周期?细胞周期各时相的主要变化是什么?从一次细胞分裂结束开始，经过物质淮备，直到下一次细胞分裂结束为止，称为一个细胞周期 （1）G1期： 开始合成细胞生长所需要的各种蛋白质、糖类、脂质等，但不合成DNA G1晚期有一特定时期，完成G1/S转换。酵母称为起始点（sta

30、rt），真核细胞 称为限制点（R点）或检验点（checkpoint）。通过该点，细胞进入S期合成DNA（2）S期：进入S期后，按照半保留复制的方式开始合成DNA。在S期合成新的组蛋白。真核细胞新合成的DNA立即与组蛋白结合，共同组成核小体串珠结构（3）G2期：DNA复制完成，DNA含量增加1倍，由G1 期的2n变成了4n。细胞能否进入M期要受到G2/M期检验点的检查（4）M 期：细胞分裂期.真核细胞的细胞分裂主要包括两种方式，即有丝分裂(mitosis)和减数分裂(meiosis)。遗传物质和细胞内其他物质分配给子细胞。2. 细胞周期同步化有哪些方法，比较其优缺点?自然同步化：优点：未经处理

31、缺点：自然界中存在较少人工选择同步化：有丝分裂选择法：将装有单层培养细胞的培养瓶轻轻振荡，分裂期细胞从瓶上脱落，悬浮于培养液中，重新悬浮后，分裂同步进行。优点：细胞为经过任何药物处理和伤害，能够真实反映细胞周期状况，且细胞同步化效率较高。缺点：分离的细胞数量少。若要分离足够数量的细胞，成本会很高。梯度密度离心法：根据不同时期的细胞在体积和重量上存在差别进行分离。优点：简单省时，效率高，成本低。缺点：对大多数细胞不适用。人工诱导同步化：DNA合成阻断法：用低毒或无毒的DNA合成抑制剂特异性地抑制DNA合成，而不影响处于其他时相的细胞进行细胞周期运转，从而将被抑制的细胞抑制在DNA合成期。优点：同

32、步化效率高，几乎适合与所有体外培养的细胞体系。缺点：使用药物，处理时间过长细胞会不能恢复正常的周期。分裂中期阻断法：利用秋水仙素等抑制微管聚合的药物，抑制细胞纺锤体的形成，将细胞阻断在中期。部分M期细胞可通过轻微振荡而摇脱。优点：操作简便，效率高。缺点：药物毒性大，处理时间过长，所得细胞不能恢复正常的细胞周期。3. 说明细胞分裂后期染色单体分离和向两极移动的运动机制。后期A和后期B两个阶段假说。在后期A，动力微管变短，将染色体逐渐拉向两级。动粒微管的变短是由于其动力端解聚所造成的；而这种解聚又是由于动力蛋白沿动粒微管向极部运动的结果。微管马达蛋白首先结合到动粒上，在ATP分解提供能量的情况下，

33、沿动粒微管向极部运动，并带动动粒和染色体向极部运动。动粒微管的末端随之解聚成微管蛋白二聚体，动粒微管变短，动粒和染色单体与两极之间的距离逐渐拉近。当染色单体接近两极，后期A结束，转向后期B。在后期B，极微管游离端（正极）在ATP提供能量的情况下与微管蛋白聚合，使极微管加长，形成较宽的极微管重叠区。KRPs与极微管重叠区的微管结合并在来自两极的极微管之间搭桥。KRPs向微管正极行走，促使来自两极的极微管在重叠区相互滑动，使重叠区逐渐变得狭窄，两极之间的距离逐渐变长。同时，胞质动力蛋白在星体微管和细胞膜之间搭桥，并向星体微管负极运动，进一步将两极之间的距离拉长。在姐妹染色单体分离过程中，黏连蛋白是

34、被一种称为分离酶的蛋白酶所降解的。分离酶主要剪切黏连蛋白的Scc1亚单位，导致姐妹染色单体的分离。第十四章 细胞增殖与癌细胞1. 细胞周期中有哪些主要检验点，各起何作用? （这道题在13章找到了答案，不知道要不要和十四章的东西联系起来）细胞周期中有G1/S检验点和G2/M检验点。G1/S检验点位于G1后期，G1/S期检验点是细胞能否进入分裂的分界点，检验细胞大小、营养状态、生长相关因子、DNA损伤。如果检查无误，细胞继续走向分裂，则可以通过这个时期，进入S期，开始细胞核DNA的合成，并继续运行，完成细胞分裂。如果不能通过，则处于G0期。细胞由G1期向S期转化主要受G1期周期蛋白依赖性CDK激酶

35、所控制。G2/S检验点检查DNA是否完成复制，细胞是否已生长到合适大小，环境因素是否利于细胞分裂等。只有当所有利于细胞分裂的因素得到满足后，细胞才能顺利实现从G2期向M期的转化。CDK1启动细胞从G2期进入M期的相关事件。S期内部检验点（书p309 有写，但ppt上没有），S期内发生DNA损伤如DNA双链发生断裂时，S期内部检验点被激活，从而抑制复制起始点的启动，使DNA复制速度减慢，S期延长，同时激活DNA复制和复制叉的恢复等机制。纺锤体组装检验点（SAC）13章ppt-14图里有，但是貌似没讲过。2. 举例说明CDK在细胞周期中是如何执行调节功能的?3. 说明癌症的发生与癌基因和抑癌基因的

36、关系。癌基因（oncogene）是控制细胞生长和分裂的一类正常基因，其突变能引起正常细胞发生癌变。癌基因存在于细胞基因组中(c-onc)，是控制细胞生长和分裂的基因，编码多种类型的蛋白质。癌基因突变后，其表达产物数量增加或活性升高，促进细胞癌变。癌基因的突变为显性突变抑癌基因(tumor-suppressor gene)是正常细胞增殖过程中的负调控因子，它编码的蛋白往往在细胞周期的检验点上起阻止周期进程的作用。抑癌基因发生功能丧失性突变，导致细胞周期失控，细胞过度增殖。抑癌基因的突变为隐性突变，突变后失去了对细胞分裂周期或细胞生长设置限制的功能。癌症的发生是基因突变逐渐积累的结果。绝大多数的基

37、因突变位点不会致癌。癌症的发生一般并不是单一基因的突变，至少在一个细胞中发生5-6个基因突变，才能赋予癌细胞所有的特征。 癌基因与肿瘤抑制基因产物协调作用，避免细胞癌变第十五章 细胞分化与胚胎发育1. 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?细胞分化(cell differentiation)指在个体发育中，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。细胞分化的关键在于组织特异性基因在时间和空间上的差异性表达，合成特异性蛋白质。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，用三种蛋白的基因做探针，对

38、总DNA进行Sorthern杂交，结果3种基因组中都含有卵清蛋白基因、-珠蛋白基因、胰岛素基因，进行Northern杂交后，卵清蛋白的mRNA仅在输卵管细胞中表达，成红细胞中仅表达-珠蛋白mRNA，胰岛细胞中表达胰岛素mRNA。因此，不同类型的细胞各自表达一套特定的基因，其产物不仅决定细胞的形态结构，而且执行特定的生理功能。2. 组织特异性基因的表达是以何种方式调控的?组合调控：由调控蛋白启动特异细胞类型的分化 。每种类型的细胞分化是由多种调控蛋白组合调控完成有限种类调控蛋白组合就能调控多种类型细胞的分化。主导基因编码的关键性调节蛋白对其他调节蛋白进行级联启动。某种关键性基因调控蛋白与其它调控

39、蛋白形成适当的调控蛋白组合，可以将一种类型的细胞转化成另一种类型的细胞，甚至诱发整个器官的形成。3. 什么是干细胞?它有哪几种基本类型和各自的基本特征?干细胞是机体中能进行自我更新（产生与自身相同的子代细胞）和多向分化潜能（分化形成不同细胞类型）并具有形成克隆能力的一类细胞 根据来源不同，干细胞分为： 胚胎干细胞(embryonic stem cell) 成体干细胞(adult stem cell)： 包括造血干细胞、骨髓间充质干细胞、神经干细胞、肌肉干细胞根据分化潜能的不同，干细胞可分为： 全能干细胞：胚胎干细胞具有分化成多种细胞类型及构建组织的潜能（全能干细胞）多能干细胞：属成体干细胞，造

40、血干细胞（多能干细胞）具有分化成多种血细胞能力的细胞单能干细胞：属成体干细胞，是仅具有分化形成某一种类型细胞能力的干细胞第十六章 细胞死亡与细胞衰老1. 细胞凋亡有何特征？凋亡的起始：细胞表面的特化结构和细胞间接触消失。细胞核内染色质固缩，形成新月形帽状结构，沿着核膜分布。凋亡小体的形成：染色质断裂为大小不等的片段，与某些细胞器聚集在一起，被反折的细胞质膜所包围，形成凋亡小体。凋亡小体被邻近的细胞或体内吞噬细胞所吞噬2. 动物细胞凋亡的基本途径有哪些?请举例说明。（1）Caspase依赖性的细胞凋亡包括：由死亡受体(death receptor)起始的外源途径和由线粒体起始的内源途径由死亡受体

41、起始的外源途径 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活化，进而激活下游的caspases级联反应。活化的执行caspase切割底物蛋白，细胞凋亡。由线粒体起始的内源途径线粒体接收到凋亡信号后，向细胞质内释放Cyt c。Cyt c 与Apaf-1 和caspase-9前体形成凋亡复合体apoptosome，并活化caspase-9。Caspase-9活化后激活下游的caspases级联反应。（2）Caspase非依赖性的细胞凋亡凋亡诱导因子(apoptosis i

42、nducing factor，AIF) 在凋亡过程中，AIF从线粒体¦细胞质¨细胞核¦引起核内DNA凝集并断裂形成50kb大小的片段限制性内切核酸酶G(endonuclease G，Endo G) 受到凋亡信号的刺激后，Endo G从线粒体中释放出来进入细胞核，对核DNA进行切割（3）穿孔蛋白-颗粒酶介导的细胞凋亡细胞毒性T淋巴细胞接收刺激后产生毒性颗粒释放到细胞外，含有穿孔蛋白(perforin）和颗粒酶(granzyme）在靶细胞外，颗粒酶A、B切割胞外基质蛋白，使靶细胞与基质及周围细胞脱离 颗粒酶A、B在穿孔蛋白的协助下进入靶细胞颗粒酶B切割并活化促凋亡因子

43、Bid， 活化的Bid转移到线粒体外膜上，与Bax/Bak一起改变线粒体外膜通透性，释放Cyt c等促凋亡因子，引发caspascs级联反应，诱导细胞凋亡颗粒酶A通过caspases非依赖性细胞凋亡途径促使靶细胞凋亡 3. 说明Bcl-2家族在细胞凋亡中的作用线粒体外膜的透性主要受到Bcl-2蛋白家族的调控。家族成员大多定位在线粒体外膜上，或受信号刺激后转移到线粒体外膜上。Bcl-2家族成员分为3个亚族：Bcl-2亚家族，对细胞凋亡起抑制作用；Bax亚家族，促进细胞凋亡；BH3亚家族，充当细胞内凋亡信号的“感受器”，作用也是促进细胞凋亡。细胞接受凋亡信号后促凋亡因子Bax和Bak发生寡聚化，从

44、细胞质中转移到线粒体外膜上，并与膜上的电压依赖性阴离子通道相互作用，使通道开放到足以使线粒体内凋亡因子如cyt c等释放到细胞质中，引发细胞凋亡。抑凋亡因子Bcl-2能够与Bax/Bak形成异二聚体，抑制Bax和Bak的寡聚化来抑制线粒体膜通道的开启。此外，生存因子与受体的结合活化下游信号通路，从而激活了NF-kB等转录因子，启动了Bcl-2家族成员基因的转录，抑制细胞凋亡。另一些存活因子可以通过活化蛋白激酶促进Bcl-2的活性，抑制细胞凋亡。第十七章 细胞的社会联系1. 细胞连接有哪几种类型，各有什么功能？细胞连接有封闭连接、锚定连接、通讯连接三种。封闭连接：紧密连接是封闭连接的主要形式，存在于上皮细胞之间。紧密连接有两个功能：一是形成渗透屏障，阻止可溶性物质从上皮细胞层一侧通过细胞间隙扩散到另一侧，起封闭作用。二是形成上皮细胞膜蛋白与膜脂分子侧向扩散的屏障，从而维持上皮细胞的极性。封闭连接隔离游离端与基底面质膜上的膜蛋白，行使各自不同的膜功能。锚定连接：与中间丝相连的锚定连接有桥粒、半桥粒。桥粒的功能是铆接相邻细胞，提供细胞内中间丝的锚定位点，形成整体网络，起支持和抵抗外界压力与张力的作用。半桥粒是细胞与胞外基质间的连接形式，将上皮细胞黏着在基底膜上。与