细胞生物学的任务是什么

1、第一章 绪论1 细胞生物学的任务是什么？它的范围都包括哪些？ 1) 任务： 细胞生物学的任务是以细胞为着眼点，与其他学科的重要概念兼容并蓄，来阐明生物各级结构层次生命现象的本质。 2) 范围： (1) 细胞的细微结构； (2) 细胞分子水平上的结构； (3) 大分子结构变化与细胞生理活动的关系及分子解剖。 2 你认为是谁首先发现了细胞？ 1) 荷兰学者A.van Leeuwenhoek，而不是R.Hooke。 2) 1665年，R.Hooke利用自制的显微镜发现了细胞是由许多微小的空洞组成的，Hooke观察到的并不是真正的细胞，而是死去的植物的细胞壁围成的空腔，不过他的发现显示出生物体中存在有

2、更微细的结构，为后来认识细胞具有开创性的意义。 3 细胞学说建立的前提条件是什么？ 1) 1665年，R.Hooke利用自制的显微镜发现了细胞是由许多微小的空洞组成的，显示出生物体中存在有更微细的结构，为后来认识细胞具有开创性的意义。 2) Hooke同时代的发现了许多种活细胞。 3) 19世纪上半叶，随着显微镜质量的提高和切片机的发明，对细胞的认识日趋深入。学者们开始认识到生物体是由细胞构成的，于是在18381839年，M.Schleidon和T.Schwann在总结前人工作的基础上提出了细胞学说。 4 细胞生物学各发展阶段的主要特征是什么？ 它大体上经历了细胞的发现；细胞学说的创立和细胞学

3、的形成；细胞生物学的出现；分子细胞生物学的兴起等各主要的发展阶段。 1) 细胞的发现阶段： (1) 1604年，荷兰眼睛商Z.Jansen创制了世界上第一架显微镜。 (2) 英国物理学家Robert hooke(1635-1703)创造了第一架对科学研究有价值的显微镜。 (3) 荷兰科学家Antonie van Leeuwenhoek1674年用自制的显微镜发现了原生动物。 2) 细胞学说的创立和细胞学的形成阶段： (1) 显微镜制作技术有了明显的进步，分辨率提高到1m以内； (2) 细胞学说创立、原生质理论提出； (3) 研究方向转移到细胞内部结构上来。 3) 细胞生物学的出现： (1) 电

4、子显微镜的发明； (2) 研究方向转移到细胞的超微结构和分子结构水平； (3) 细胞生物学诞生 4) 分子细胞生物学的兴起 (1) 电镜标本固定技术的改进； (2) 人们认识到细胞的各种活动与大分子的结构变化和分子间的相互作用的关系。 第二章 细胞的基本概念 1、 说明原核细胞与真核细胞的主要差别。 要 点 原 核 细 胞 真 核 细 胞 细胞核 无膜包围，称为拟核 有双层膜包围 染色体形状 环状DNA分子 核中的为线性DNA分子; 线粒体和叶绿体中的为环状DNA分子 数目 一个基因连锁群；两个或多个基因连锁群组成 DNA裸露或结合少量蛋白质；核DNA同组蛋白结合，线粒体和叶绿体中的DNA裸露

5、 DNA序列 无或很少重复序列； 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 有丝分裂或减数分裂 内 膜 无独立的内膜 有, 分化成细胞器 细胞骨架 无 普遍存在 呼吸作用和光合作用酶的分部 质 膜 线粒体和叶绿体（植物） 核糖体 70S（50S30S） 80S（60S40S） 2、 为什么说病毒不是细胞？蛋白质感染子是病毒吗？ 1) 病毒不是细胞，原因是病毒缺少进行独立代谢的某些基因和机构，在细胞中的复制和装配是靠细胞的代谢活动来完成的，从而在单独存在时不能独立存活、自我繁殖，在细胞外环境中存在时没有生命活动。因此

6、病毒不是细胞，既不是生命，也不是有机体，只是具有部分生命特征的感染物。 2) 蛋白质感染子不是病毒，病毒是由核酸（DNA或RNA）芯和蛋白质外壳所构成具有部分生命特征的感染物。而蛋白质感染子不含核酸，它的增殖在是由于正常分子的构象发生转变造成的，这种构象异常的蛋白质分子成了致病因子，这不同于传统概念上的病毒的复制方式和传染途径，所以蛋白质感染子不是病毒。 3、 酶是细胞中的主要催化剂，与无机催化剂相比它有哪些优越性？ 1) 反应高效性； 2) 高度特异性； 3) 最适pH和最适温度； 4) 可调性； 5) 需辅因子的结合。 4、 RNA催化剂的发现有何重大意义？ 否定了只有蛋白质才具有丝催化活

7、性的 传统观点，由于任何生命都要依赖于蛋白质的合成，RNA催化剂得发现对于弄清地球上生命起源的最初形式具有启示作用。 5、 如何理解E.B.Wilson所说的”一切生物学问题的答案最终要到细胞中去寻找“。 1) 细胞是一切生物体的最基本的结构和功能单位。 2) 所谓生命实质上即是细胞属性的体现。生物体的一切生命现象，如生长、发育、繁殖、遗传、分化、代谢和激应等都是细胞这个基本单位的活动体现。 3) 生物科学，如生理学、解剖学、遗传学、免疫学、胚胎学、组织学、发育生物学、分子生物学等，其研究的最终目的都是要从细胞水平上来阐明各自研究领域中生命现象的机理。 4) 现代生物学各个分支学科的交叉汇合是

8、21世纪生命科学的发展趋势，也要求各个学科都要到细胞中去探索生命现象的奥秘。 5) 鉴于细胞在生命界中所具有的独特属性，生物科学各分支学科若要研究各种生命现象的机理，都必须以细胞这个生物体的基本结构和功能单位为研究目标，从细胞中研究各自研究领域中生命现象的机理。 第三章 细胞生物学研究方法 1. 透射电镜与普通光学显微镜的成像原理有何异同？ 透射电镜与光学显微镜的成像原理基本一样，不同的是: 1) 透射电镜用电子束作光源，用电磁场作透镜， 2) 光学显微镜用可见光或紫外光作光源，以光学玻璃为透镜。 2. 放射自显影技术的原理根据是什么？为何常用3H、14C、32P标记物做放射自显影？用60Co

9、是否可以？ 1) 原理根据： 放射性同位素发射出的各种射线具有使照相乳胶中的溴化银晶体还原（感光）的性能。利用放射性物质使照相乳胶膜感光，再经显影以显示该物质自身的存在部位. 2) 用3H、14C、32P标记物做放射自显影原因： (1) 有机大分子均含有碳、氢原子，DNA和RNA等物质中存在磷元素， (2) 且14C和3H均为弱放射性同位素，半衰期长。 3) 不可以用60Co，原因：有机大分子中Co原子存在不普遍，且微量。 3. 核型制作技术的主要步骤有哪些？ 1) 首先用秋水仙素破坏纺锤丝的形成，使中期染色体停留在赤道面处； 2) 然后用低渗法将细胞胀破，使细胞的染色体铺展到载片上； 3)

10、最后将染色体的显微图象剪裁排列即成。 4. 何谓免疫荧光技术？可自发荧光的细胞物质是否可在普通显微镜下看到荧光？ 1) 免疫荧光技术是将免疫学方法(抗体同特定抗原专一结合)与荧光标记技术相结合用来研究特异蛋白抗原在细胞内分布、对抗原进行定位测定的技术。它主要包括荧光抗体的制备、标本的处理、免疫染色和观察记录等过程。 2) 不能。首先，荧光是因一定波长（能量）的光（一般为紫外光）照射到物体后瞬间产生的，作为普通显微镜光源的可见光，其能量不足以使物体产生荧光；其次，所产生荧光的波长要比入射光的要长，即使可以激发出荧光，肉眼也看不到。 5. 超离心技术的主要用途有哪些？ 1) 制备和纯化亚细胞成分和

11、大分子，即制备样品； 2) 分析和测定制剂中的大分子的种类和性质如浮力密度和分子量。 6. 细胞融合有那几种方法？病毒诱导与PEG的作用机制有何不同？ 1) 细胞融合的方法有四种：病毒法、聚乙二醇（PEG）法、电激和激光法。 2) 病毒诱导：是先足够数量的紫外灭活的病毒颗粒黏附在细胞膜上起搭桥作用，使细胞黏着成堆，细胞紧密靠近，同时细胞膜发生了一定的变化，在37温浴条件下，粘结部位的细胞膜破坏，形成通道，细胞质流通并融合，病毒颗粒也随之进入细胞。两个细胞合并，细胞发生融合； 聚乙二醇（PEG）法：PEG使能改变各种细胞的末结构，使两细胞接触点处质膜的脂类分子发生疏散和重组，利用两细胞接口处双分

12、子层质膜的相互亲何以彼此的表面张力作用，使细胞发生融合。 第四章 质膜和细胞表面 1、 膜的流动镶嵌模型是怎样形成的？它在膜生物学研究中有什么开创意义？ 1) 形成的原因及前提： (1) 单位膜模型无法满意的解释许多膜属性，如膜结构不断地发生动态变化；各种膜没有一成不变的统一性；各种膜均具有各自的特定厚度，提取膜蛋白的难易程度不同；各种膜的蛋白质与脂类的成份比率不同等。 (2) 本世纪60年代，新技术的发明和应用，对质膜的认识越来越深入。 (3) 利用冰冻蚀刻法显示出膜上有球形颗粒， (4) 用示踪法表明膜的结构形态在不断地发生变动。 在此基础上，S.J.Singer和G.L.Nicolson

13、在1972年提出了膜的流动镶嵌模型(fluid mosaic model)。 2) 意义：流动镶嵌模型除了强调脂类分子与蛋白质分子的镶嵌关系外，还强调了膜的流动性，主张膜总是处于流动变化之中，脂类分子和蛋白质分子均可做侧向流动。 后来有许多实验结果支持了流动镶嵌模型的观点。 2、 质膜在细胞生命活动中都有哪些重要作用？ 1) 细胞识别，血性抗原，酶 2) 细胞连接，细胞间信号传递，细胞分化，协调代谢，电兴奋传导， 3) 物质运输，与周围环境进行物质和能量的交换 4) 形成运动细胞器。 3、 质膜的膜蛋白都有哪些类别？各有何功能？膜脂有哪几种？ 1) 膜蛋白根据功能的不同，可将分为四类：运输蛋白

14、，连接蛋白，受体蛋白和酶。 运输蛋白：物质运输，与周围环境进行物质和能量的交换； 连接蛋白：细胞连接； 受体蛋白：细胞识别，信号传递； 酶：具有催化活性。 2) 膜脂：膜脂主要为磷脂和胆固醇，磷脂主要包括有卵磷脂和脑磷脂(cephalin)，鞘脂（带有一个氨基）和糖脂（结合有寡糖链）。 4、 物质穿膜运输有哪几种方式？它们的异同点。 穿膜运输：直接进行穿膜转运的物质运输，又分为简单扩散、协助扩散和主动运输。 1) 简单扩散：顺物质电化学梯度，不需要膜运输蛋白，利用自身的电化学梯度势能，不耗细胞代谢能； 2) 协助扩散：顺物质电化学梯度，需要通道蛋白或载体蛋白，利用自身的电化学梯度势能，不耗细胞

15、代谢能； 3) 主动运输：逆物质电化学梯度，需要载体蛋白，消耗细胞代谢能。 5、 质膜在细胞吞排作用(cytosis)中起什么作用？ 1) 识别被内吞物质； 2) 形成陷穴小泡； 3) 包围细胞外物质，形成小泡；脱离质膜，进入细胞内部； 4) 同细胞质中的小泡融合，把其所含的物质派到细胞外。 6、 何谓细胞外被？它有哪些功能？ 1) 细胞外被是指动物细胞表面的由构成质膜的糖蛋白和糖脂伸出的寡糖链组成的厚约1020nm的绒絮状结构。 2) 功能：(1) 细胞识别；(2) 血型抗原；(3) 酶活性。 7、 细胞连接都有哪些类型？各有何结构特点？ 细胞连接按其功能分为：封闭连接，锚定连接，通讯连接。

16、按结构可分为9种： 1) 紧密连接（封闭小带），细胞质膜上，紧密连接蛋白(门蛋白)形成分支的链索条，与相邻的细胞质膜上的链索条对应结合，将细胞间隙封闭。 2) 黏合连接(黏合带)：带状，环绕整个细胞；黏合带处相邻细胞间有间隙，两侧的质膜上的钙黏蛋白相互粘合，内连肌动蛋白质丝束。 3) 隔状连接：与封闭连接相似，但连接蛋白排列规则，连接蛋白自己形成一个封闭， 4) 点接触：整连蛋白将肌动蛋白丝束与细胞外基质相连。 5) 桥粒（粘合斑）：细胞质膜下由蛋白质构成一个细胞质斑，斑下与中间丝相连，并依赖钙黏蛋白与相邻细胞的粘合斑上的钙黏蛋白相连。 6) 间隙连接：细胞间由跨膜蛋白构成的通道，连接处有规则

17、的微型管道，由相邻细胞各提供一半，每一半由6个跨膜蛋白构成，成为连接子。 7) 胞间连丝由穿过细胞壁的质膜围成的细胞质通道，直径约20-40nm。通道中由光面内质网特化而成的筒状结构，称为连丝小管(desmotubule)，管的两端各与一个细胞中的内质网相连。连丝小管与胞间连丝的质膜内衬之间，填充有一圈细胞质溶质(cytosol) 细胞外基质 1、 细胞外基质与细胞外被有何区别？它们如何相互作用？ 1) 细胞外被是指动物细胞表面的由构成质膜的糖蛋白和糖脂伸出的寡糖链组成的厚约1020nm的绒絮状结构，是细胞膜的一部分。 2) 细胞外基质是存在细胞之间的非细胞性的物质，是由一些蛋白质和多糖大分子

18、构成的精密有序的网络结构，是细胞的分泌物在细胞附近构成的精密结构，它不同于细胞外被之处是，通过与细胞质膜中的细胞外基质受体结合，同细胞建立了相互关系。 2、 动物结缔组织中的细胞外基质都包括哪些成分？各起何作用？ 1) 细胞外基质（EM）成分可表示如下： 多糖：糖胺聚糖，蛋白聚糖 细胞外基质 纤维蛋白:胶原，弹性蛋白,纤连蛋白，层粘连蛋白； 2) 作用: 细胞外基质可影响细胞的发育、极性和行为活动。 (1) 糖胺聚糖（GAG）链构成的网络，形成了水化凝胶，各种蛋白质纤维埋藏于凝胶之中。GAG多糖链带负电荷，同蛋白质共价结合形成蛋白聚糖。 (2) 蛋白聚糖: a. 渗滤作用； b. 细胞表面的辅

19、受体； c. 调节分泌蛋白的活性； d. 细胞间化学信号传递。 (3) 胶原，弹性蛋白 ：结构作用 (4) 纤连蛋白，层粘连蛋白：黏着作用。 3、胶原纤维的装配过程都经过哪些步骤？ 胶原纤维是经多步过程装配而成，包括胶原分子的合成、分泌和修饰等步骤。 1) 内质网膜结合的核糖体上合成胶原分子的多肽链，最初合成的多肽链为前体肽链，称为前链(pro-chain)。 2) 合成的前体肽链进入内质网腔，此前体链除在氨基端带有信号肽序列外，在氨基端和羧基端尚带有称为前肽(propeptides)的氨基酸序列。在内质网腔中，前肽链中的脯氨酸和赖氨酸残基分别被羟化为羟脯氨酸和羟赖氨酸。每一条前链与其它两条前

20、链通过由羟基形成的氢键相互结合，构成了3股螺旋的前胶原(procollagen)分子。此分子的装配起始于内质网，后经高尔基体装配完成，被包装到分泌泡中，分泌到细胞外。 3) 前胶原被分泌到细胞外之后，前肽序列被专一的蛋白质水解酶切除，前胶原转变成了胶原分子。 4) 胶原分子在细胞外又进一步装配成了胶原原纤维，最后后者又装配成了胶原纤维。原纤维一旦形成，胶原分子便通过在赖氨酸间的共价结合，加固了原纤维的结构。这种结合要依赖于原纤维结合胶原(fibril-associated collagen)（如IX型和II型胶原分子）的参与。 4、纤连蛋白分子有哪些结构特点？如何发挥作用？ 1) 分子是由两个

21、亚基组成的二聚体，在靠近羧基端有一对二硫键将两个亚基连在一起，使两个亚基排成“V”字形。亚基多肽链折叠成56个棒状和球形功能区，各功能区分别可同特定的分子或细胞发生转移结合，功能区之间的连接部位可折屈，对蛋白酶敏感。 2) 多肽链含有三种重复序列，即I、II、III型组件，功能区即是由这三种组件重复组合而成。在III型重复中含有一专一的三肽序列，-Arg-Gly-Asp-(RGD),此RGD序列可被细胞表面基质受体中的整联蛋白(integrin)所识别,从而同细胞结合，促使细胞同基质结合。促进细胞迁移，对细胞的迁移有导向作用 第五章 细胞的信号转导与信号传递系统 1、 说明胞内信号传递级联反应

22、链传递信号的原理。基因表达如何通过信号传递受到调控？ 1) 原理 (1) 靶细胞的受体与配体的专一结合，受体同信号分子结合后被激活，把细胞外信号转变为胞内信号。 (2) 经过一系列信号传递蛋白: 可被蛋白质激酶磷酸化的蛋白质：一类是丝氨酸/苏氨酸激酶，可催化蛋白质中的丝氨酸和苏氨酸磷酸化；另一类是酪氨酸激酶，催化蛋白质中的酪氨酸磷酸化。这两类蛋白质受到激活时，获得了1至多个磷酸基，失活时又去磷酸基。这些蛋白质被激活，则可致使磷酸化级联反应链(phosphorylation cascade)中的下游蛋白质磷酸化。 在信号诱导下同GTP结合的蛋白质。 (3) 信号被传递到核，影响专一基因的表达。

23、2) 调控 细胞一般是受多种信号的刺激影响，细胞必须把一些分散的信号加以整合，才能产生特有的反应。细胞外信号可激活细胞中的多种蛋白质磷酸化级联反应链，这些级联反应链之间发生相互作用，最终影响基因的表达，引起了一定的生物效应。 第六章 细胞内膜系统1. 在细胞中，细胞质基质的存在有何生物学意义？ 1) 中间代谢反应的进行 2) 细胞的形态与运动、胞内物质运输以及各种大分子的定位； 3) 蛋白质的修饰与选择性降解； 4) 维持细胞内环境(pH、离子环境)的稳定性。 2. 内膜系统包括哪几部分？单列为一个系统的依据是什么？ 1) 它主要包括核膜、内质网和高尔基复合体三大部分，质膜、溶酶体和分泌泡均可

24、看作是它的衍生物。线粒体和叶绿体不属于内膜系统。 2)依据：核膜、内质网和高尔基复合体结构和功能上是连续的，在形成上具有一定的序列相关性；内膜之间通过出芽和融合的方式进行交流。 3. 糙面内质网和光面内质网在细胞的生命活动中各自承担了什么样的角色？ 1) 糙面内质网： (1) 蛋白质的合成； (2) 合成蛋白质的修饰与加工； (3) 膜的生成； (4) 物质的运输； (5) 贮积钙离子。 2) 光面内质网： (1) 脂类的合成； (2) 解毒作用； (3) 糖原代谢。 4. 糙面内质网上所进行的糖基化的机制如何？其添加的寡糖链又有什么特点？ 1) 糖基化的机制 (1) Asn；N-连接； (2

25、) 寡糖链已预先合成； (3) 以焦磷酸键连在跨膜的磷酸多萜醇上； (4) 新生肽链一旦出现Asn残基，糖基转移酶以焦磷酸键的能量将寡糖链从磷酸多萜醇上转移至多肽链的Asn残基上； 2) 添加的寡糖链特点：寡糖链可分为两部分，一部分称为核心区，该区在各种寡糖链中均是相同的, 且与天冬酰胺残基直接相连的第一个糖总是N-乙酰葡萄糖胺；另一部分称为末端区，该区在各种寡糖链中是不同的； 高尔基复合体与细胞分泌 1. 根据高尔基复合体的结构和功能，说明高尔基复合体在内膜系统中所承担的角色及其地位。 1) 结构: 高尔基复合体由成摞的潴泡叠置而成。潴泡的边缘部分连接有许多大小不等的表面光滑的小管网，其周围

26、还存在有衣被小泡和无被小泡。一个成摞存在的潴泡又称为分散高尔基体，由58层潴泡组成, 构成了高尔基复合体的主体结构。 分散高尔基体在结构和生化成分上具有极性，和内质网临近的近核一侧，潴泡弯曲呈凸面, 称为形成面或顺面；在远核的一侧， 渚泡呈凹面，称为成熟面或反面。从顺面到反面，潴泡膜的厚度逐渐增大。 2) 功能： (1) 形成和包装分泌物； (2) 蛋白质和脂类的糖基化； (3) 蛋白质的加工改造； (4) 细胞内的膜泡运输； (5) 膜的转化。 高尔基复合体在内膜系统中处于中介地位, 它在对细胞内合成物质的修饰和改造中具有重作用。许多重要大分子的运输和分泌都要通过高尔基复合体。 2. 在高尔

27、基复合体上所进行的糖基化与内质网有何不同？蛋白质的糖基化有何生物学意义？ 1) 不同：在糙面内质网上进行的糖基化修饰大多为N-连接的糖基化，寡糖链与天冬酰胺的氨基基团相连，在内质网上添加上的寡糖链可分为两部分，一部分称为核心区，该区在各种寡糖链中均是相同的, 且与天冬酰胺残基直接相连的第一个糖总是N-乙酰葡萄糖胺；另一部分称为末端区，该区在各种寡糖链中是不同的。在高尔基复合体上进行的糖基化主要是O-连接的糖基化，寡糖链与丝氨酸、苏氨酸和羟赖氨酸的羟基基团相，加工修饰只发生在寡糖链的末端区，核心区保持不变。 2) 蛋白质的糖基化意义： (1) 保护蛋白质不被水解酶降解； (2) 起运输信号作用，

28、引导蛋白质被包装到运输泡中，抵达目的细胞器； (3) 在细胞表面形成糖萼，其细胞识别和保护质膜的作用； (4) 影响蛋白质折叠成正确地构象，增大蛋白的稳定性。 3. 高尔基复合体在蛋白质的加工、分拣、膜泡运输和膜转化中各承担了什么样的角色？其间 的关系又如何？ 1) 高尔基复合体是蛋白质的加工、分拣的细胞器之一，与内膜系统的其它成分共同参与了膜泡运输和膜转化。 2)内质网的特定区域形成的有被小泡，将所合成的正确折叠和正确组装的蛋白质运往高尔基复合体进行加工、修饰，根据蛋白质所带有的分拣信号，反面高尔基网络对蛋白质分拣，将不同命运的蛋白质分拣开来，并经膜泡运输将其运输至其靶部位。在膜泡运输过程中

29、完成了膜的转化。 4. 高尔基复合体各部潴泡在组化反应上的差异，说明了一个什么问题？与其生物学功能之间又有什么关系？ 1) 利用专一性标记酶和组织化学方法的研究结果表明，高尔基池中含有许多加工寡糖链的酶, 包括甘露糖转移酶、N-乙酰半乳糖转移酶、N-乙酰葡萄糖胺转移酶、岩藻糖转移酶、半乳糖转移酶以及唾液酸转移酶；处于不同部位的高尔基池所含有的糖基转移酶的种类不同： (1) 形成面的池含有使甘露糖和N-乙酰半乳糖糖基化酶， (2) 中部区域的池含有向寡糖链上转接N-乙酰葡萄糖胺的酶, (3) 成熟面的池则含有向寡糖链上移接唾液酸、半乳糖和岩藻糖的酶。 2) 这些糖基转移酶的作用是把寡糖转移到蛋白

30、质上，形成糖蛋白,从而可以看出，高尔基复合体的各部潴泡在功能上高度分区化, 处于不同部位的高尔基潴泡所含有的加工寡糖链的糖基转移酶的种类不同，因此，从形成面到成熟面的潴泡是按照一定顺序对寡糖链进行加工的。先参与对寡糖链加工的酶位置偏向于顺面，而后参与加工的酶偏向于反面。这种顺序性加工可能有利于糖蛋白的分拣，从而使高尔基复合体能对不同的糖蛋白进行分别包装，使其具有不同的命运。 溶酶体和微体 1. 溶酶体一旦发生异常，会引起什么样的疾病？各对机体又有什么影响呢？ 1) 贮积病 溶酶体酶缺失和异常时，某些物质不能被消化降解, 而遗留在溶酶体内, 便会影响细胞的代谢功能, 引发疾病(贮积病)，甚至导致

31、机体的死亡 2) 类风湿关节炎(rheumatoid arthritis) 该种病人的溶酶体膜的脆性增加，溶酶体酶被释放到关节处的细胞间质中，使骨组织受到侵蚀，引起炎症。 2. 微体有哪些共同特点？与溶酶体有何异同点？ 1) 共同特点： (1) 由一层单位膜膜包围； (2) 为一类异质性细胞器，且常常成群分布在内质网膜的附近； (3) 微体为在一定条件下可以被诱导而进行增殖的一种细胞器。 2) 与溶酶体异同点: (1) 相同点：由一层单位膜膜包围；为一类异质性细胞器。 (2) 不同点： 特 征 溶 酶 体 微 体 形态大小 直径0.20.5m, 无酶晶体 直径0.150.25m, 有酶晶体 酶

32、的种类 酸性水解酶 氧化酶类 pH 值 5 7 需氧与否 不需要 需要 功 能 细胞内消化 主要与糖异生有关 发 生 酶在RER上合成，经高尔基复合体出芽形成 酶在细胞质基质中合成，经分裂和组装形成 标 志 酶 酸性水解酶 过氧化氢酶 3. 既然线粒体是进行细胞内氧化作用的重要细胞器，那么过氧化物酶体的存在又有什么意义 呢？ 在进化过程中，当真核细胞进入需氧生活阶段时，便产生了过氧化物酶体这种细胞器。后来，随着线粒体的出现, 线粒体便开始占据进行氧化作用的主导地位, 过氧化物酶体也就开始逐渐退化，其所含有酶的种类和数量减少，甚至在某些细胞类型中完全消失。但由于其仍具有一定功能，故而在许多细胞类

33、型中被保留下来。细胞中过氧化物酶体的功能： 1) 是细胞内糖、脂和氮的重要代谢部位。 2) 参与了长链脂肪酸的降解，乙醚磷脂和胆汁酸的生物合成，胆固醇、多胺、草酸盐、植烷酸、二羧酸以及几种药物等的代谢转换。 3) 在植物细胞中，过氧化物酶体是乙醇酸氧化的场所。 第七章 线粒体和氧化磷酸化 1. 线粒体的各部分结构分别与哪些代谢反应有关？ 1) 内膜 (1) 细胞凋亡：线粒体作为起始的主开关，可以开启内膜上的非特异性通道-线粒体通透性转变孔(mitochondrial permeability transition pore, mtPTP) (2) 电子传递和氧化磷酸化：电子传递链和氧化磷酸化的

34、酶存在于内膜中； 2) 基质 (1) 三羧酸循环：参与三羧酸循环、脂肪酸氧化和丙酮酸氧化的酶存在于线粒体基质中 (2) 储积钙离子：基质中的致密颗粒状物质与储积Ca2+有关 (3) 细胞凋亡：在线粒体膜间隙中鉴定出了多种死亡促进因子，包括细胞色素c、凋亡诱导因子和被称为切冬酶的潜伏蛋白酶。 2. 用什么方法可以证明线粒体的电子传递和氧化磷酸化分别是由两个不同的结构体系来 承担的？ 1) 利用解偶联剂抑制剂作用： 2,4-二硝基苯酚即能使氧化磷酸化和电子传递系统解除偶联，它能在保持电子传递和耗氧的情况下，抑制ATP的合成。这说明氧化与电子传递系统分别进行。 2) 线粒体内膜的重组实验： 用超声波

35、将线粒体破碎后，线粒体内膜碎片可自然卷成小的膜泡亚线粒体小泡或亚线粒体颗粒，内膜上的基本颗粒位于小泡的外表面。完整的亚线粒体小泡具有电子传递系统和氧化磷酸化反应的功能，是一种理想的实验模型。如果用尿素或胰蛋白酶处理亚线粒体小泡，则小泡表面上的基本颗粒(即偶联因子F)可解离出来，这样小泡便只能进行电子传递，而失去了合成ATP的能力。可是如果把F因子再装配到无颗粒小泡上时，则小泡又恢复了把氧化磷酸化同电子传递相偶联的能力。由此可见，由NADH氢酶至细胞色素氧化酶的整个电子传递链存在于膜本身，而氧化磷酸化作用却由基本颗粒(ATP酶复合物)来承担。 3. 为什么说线粒体是一个半自主性的细胞器？ 1)

36、线粒体有环状的DNA ，拥有合成蛋白质的整套装置； 2) mtDNA也能进行复制，但复制仍受核的控制，mtDNA复制所需的聚合酶是由核DNA 编码、在细胞质中合成的。 3) 线粒体蛋白质大部分是由核控制，在细胞质中合成，只有一少部分是由线粒体本身 所含的机构合成。由此可见，线粒体的生长和增殖是受核基因组和线粒体基因组两套遗传系统的共同控制，因而线粒体被称为是半自主性的细胞器。 4. 证明新生线粒体是由原有线粒体分裂而来的证据是什么？ 1) g/ml)培养液中生长者的一半。因而前者密度高(重)，后者密度低(轻)。如果将细胞先在低浓度胆碱培养液中培养，再换到高浓度培养液中培养，然后利用离心分离线粒

37、体进行测定。结果表明，所形成的线粒体全部为中等密度。这说明新增的线粒体是由原有线粒体分裂而来的。mg/ml)中培养的细胞其线粒体的磷脂/蛋白质比值只为在高浓度(10m1965年，Luck设计了一个实验。他用的材料为链孢菌胆碱缺陷型突变体CHO1-1，细胞在胆碱浓度不同的培养液中培养，线粒体中磷脂蛋白质的比值不同。在低浓度胆碱氯化物(1 2) 1985年, Frederic用缩时摄影法观察了线粒体的分裂过程。当细胞中只有1个线粒体时，则在细胞核分裂之前，线粒体先分裂，2个子细胞各得1个线粒体。 5. 线粒体与细胞凋亡有何关系？它是如何参与并启动细胞进入死亡程序的？ 1) 线粒体与细胞凋亡有何关系

38、：线粒体作为起始凋亡的主开关，可以开启内膜上的非特异性通道-线粒体通透性转变孔，在调控细胞凋亡中还具有重要作用。 2) 死亡信号诱导下，线粒体过量摄取钙离子，降低了线粒体的产能，加剧了其氧化压力，使线粒体通透性转变孔(mtPTP)开启；PT孔的开启解除了内膜的氢离子浓度梯度，导致呼吸链解偶联，同时，基质空间扩张，外膜胀破。膜间隙中细胞色素c、凋亡诱导因子（AIF）被释放；细胞色素c是切冬梅的激活蛋白，从而激活切冬梅的蛋白降解途径，引起细胞结构的破坏；AIF释放后进入细胞核，使染色质凝缩并造成DNA的大规模片断化，进而使细胞死亡。 6. RuBP羧化酶由哪些亚基组成？均是由叶绿体基因编码的？ 1

39、) RuBP羧化酶是由8个大亚基和8个小亚基组成，二者各为一种多肽链。大亚基多肽链的分子量为5055 kDa，小亚基多肽链的分子量为1214kDa。 2) 不是，大亚基是由叶绿体基因组编码，在基质中合成，小亚基由核基因组编码，在细胞质基质中合成。 7. 为什么说叶绿体是一种半自主性的细胞器？ 1) 叶绿体含有能进行自我复制的遗传物质环状DNA. 2) 虽然叶绿体具有自身的遗传物质和进行蛋白质合成的全套机构，但是组成叶绿体的各种蛋白质成分是由核DNA和叶绿体DNA分别编码，也就是说叶绿体的发育和增殖是由核DNA和叶绿体DNA共同控制的。只有少部分蛋白质是由叶绿体DNA编码的。是细胞内的一类半自主

40、性细胞器. 8、 如何评价生物大分子进化途径中的RNA世界说与核酸和蛋白质共起源学说？ 1) RNA世界说是Gilbert在1986年提出的，他认为，RNA分子的自我催化复制构成了进化的第一步，复制过程中依靠内含子介导的重组以及突变产生新的功能以适应环境。 2) 核酸和蛋白质共起源学说是清华大学生命有机磷化学实验室赵毓敏院士提出，学说认为，在有核苷存在是磷酰化氨基酸自组装提供了一个能把蛋白质和核酸合成偶连起来的最小分子模型，磷酰化氨基酸分子起着多种“原始酶”(转肽酶、连接酶等)作用。 3) RNA世界说和核酸和蛋白质共起源学说都是根据一定的试验结果的所推出的结论，是关于生命的化学进化问题的解释

41、。然而，在前生命化学进化过程中，究竟先由核酸还是先有蛋白质，仍是一个悬而未决的“蛋鸡谬论” 。 9、 如何评价真核生物起源的内共生假说和分隔假说？ 1) 内共生假说主张，祖先原核细胞是厌气性的，具有内吞固体物的能力。祖先原核细胞吞入好气性原核细胞，彼此建立了互利的内共生关系。宿主为内共生体提供了营养条件和保护环境，内共生体则为厌氧宿主体提供了产能的有氧呼吸反应。当环境由无氧大气变为有氧大气时，这种共生关系使宿主获得了极大的好处。 2) 分隔假说主张，叶绿体和线粒体是祖先原核细胞生物细胞质中被膜分隔出来的部分。细胞被包围到不同部分中，而产生了核、线粒体、叶绿体。现在，普遍认同内共生假说。 10、

42、 叶绿体可能起源于原核绿藻和蓝细菌的观点依据是什么？ 叶绿体起源于原核绿藻和蓝细菌是内共生起源学说的观点，其依据： 1) 叶绿体的基因组都是由裸露的环状双螺旋DNA分子所组成，没有膜把其与周围的细胞质隔开，而真核细胞的基因组是由两个或多个线性DNA分子所组成，DNA与蛋白质结合成染色质。 2) 叶绿体的核糖体的蛋白质合成均可受氯霉素的抑制，而真核细胞蛋白质的合成对这种抗菌素不敏感。反之，亚胺环己酮能抑制真核细胞核糖体的蛋白质合成，而对叶绿体的核糖体的蛋白质合成无抑制。 3) 光合作用所需的酶存在于细胞器的膜上和基质中，细菌的同样存在于质膜上和细胞质基质中。但真核细胞是靠其细胞器光合作用过程来满

43、足自身的需要。 4) 叶绿体的基因组和光合系统同有氧光合作用的原核生物极为相似。 第八章 细胞核和染色体 1. 细胞核是由哪几部分组成？说明核孔复合体的结构和功能。 1) 间期细胞核的组成：核被膜、染色质、核仁、核液和核基质 2) 核孔复合体的结构： (1) 由100余种蛋白构成的八重辐射对称的复合体结构； (2) 穿越内、外层核膜； (3) 8个颗粒组成的胞质环；向胞质侧伸出短而弯曲的细丝； (4) 核孔中央有一中央栓-运输体； (5) 核孔四壁向中央伸出放射幅； (6) 核孔的功能直径为920nm, 为可调孔径； (7) 8个颗粒组成的核质环; 核质环向核质侧伸出长而直的细丝; 终止于一端

44、环； (8) 核质环、核质丝和端环共同形成核篮结构； 3) 核孔复合体的功能：核孔复合体是核质与胞质之间进行物质交换的通道。 (1) 核蛋白的运进； (2) RNA和核糖体亚单位的运出； 综上所述，核孔复合体对亲核蛋白的运进和各种RNA和核糖体亚单位的运出均具有高度选择性，运输过程既涉及主动运输又存在有被动运输。 2. 核纤层与细胞分裂过程中核被膜的解体及重建有什么关系？ 有丝分裂过程中，核纤层与核被膜的解体和重建有关。 1) 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； 2) 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。 3. 组蛋白和非组蛋白在染色质中的作

45、用是什么？有何实验根据？ 1) 作用 (1) 组蛋白和DNA结合构成染色质纤维，组蛋白有抑制基因表达的作用，而且结合量愈增加，DNA的模板性抑制愈深。 (2) 非组蛋白对基因的表达有调控作用。 2) 实验根据 (1) 用胰酶处理细胞核，组蛋白显著减少，则转录活性增强。因此推想在转录时，组蛋白和DNA的结构关系会发生改变。 (2) Gilmour和Paul(1970)利用染色质重组和竞争杂交方法来研究DNA表达的特异性与非组蛋白的关系。把骨髓网织红细胞和胸腺混合的DNA、组蛋白重建染色质；发现加入骨髓网织红细胞非组蛋白，染色质转录的RNA与天然骨髓网织红细胞染色质转录的球蛋白mRNA相同，反之，

46、加入胸腺非组蛋白，重组染色质转录的RNA与天然的胸腺染色质转录的RNA相同。又如血红蛋白mRNA只能由成红细胞转录，脑细胞则不能产生血红蛋白mRNA 。当在体外把脑细胞染色质解组后，用成红细胞的非组蛋白与之重建，重建后的脑细胞染色质即能转录血红蛋白mRNA 。可是如果脑细胞的非组蛋白与这重建，仍然不能产生血红蛋白mRNA 。这些实验不仅说明非组蛋白有调节基因表达的作用，而且也说明它有明显的组织特异性。 4. 什么叫核基质？广义的核基质包括哪些成分？各有何生物学功能？ 1) 核基质指在核液中广泛存在着由蛋白质构成的网架结构。 2) 广义上，核基质包括核纤层、核孔复合体系统、染色体骨架和核骨架。

47、3) 功能： (1) 核纤层：维持核孔的位置和核被膜的形状；为间期染色质提供附着位点；在有丝分裂过程中，核纤层还与核被膜的解体和重建有关。 (2) 核孔复合体系统：核孔复合体是核质与胞质之间进行物质交换的通道 (3) 染色体骨架：染色体骨架不仅是染色体高级结构的结构骨架，而且还与DNA复制、RNA转录与加工、染色体构建等密切相关。 (4) 核骨架：在真核细胞的DNA复制、RNA的转录与加工、染色体DNA的有序包装与染色体构建等生命活动中具有重要的作用。 5. 染色体应具有的关键序列有哪些？它们在染色体的结构和功能中担当着什么样的角色？ 1) 关键序列： 自主复制DNA序列(autonomous

48、ly replicating sequence, ARS) 着丝粒DNA序列(centromere DNA sequence, CEN) 端粒DNA序列(telomere DNA sequence, TEL) 2) 功能： (1) 自主复制DNA序列 自主复制DNA序列具有一复制起点，能确保染色体在细胞周期中能够自我复制，从而保证染色体在世代传递中具有稳定性和连续性。 (2) 着丝粒DNA序列 着丝粒DNA序列与染色体的分离有关。 (3) 端粒DNA序列 端粒DNA 功能是保证DNA链的完整复制，从而保证染色体的独立性和遗传稳定性。 第九章 核糖体 1 DNA复制有哪些基本要点？ 1） 按半保

49、留复制过程进行的； 2） 复制是单向或双向的，通常是双向复制； 3） 复制由专一点开始，DNA分子的复制起始点可以是1个，也可以是多个； 4） 复制的双链均以53的方向添加核苷酸单体； 5） 复制是半不连续性的，其中1股链（后随链）为不连续复制，是先合成短的片段，然后再连接成DNA分子整体； 6） 后随链各片段开始复制时都要先合成一小段RNA，作为启动DNA聚合酶作用的引物，引导合成多脱氧核苷酸链。 2 端粒复制的特点如何？ 端粒是真核细胞内染色体末端的DNA重复序列端粒DNA复制过程有着不同于常规DNA复制的行为，从而保证了在DNA半保留复制之后，5RNA引物虽被DNA酶切去却不会导致整个染

50、色体DNA末端出现短缩的后果。 1） 复制的酶为：端粒酶，为一种特殊的逆转录酶 2） 复制的模板：端粒酶能与端粒DNA中的GGGTTG互补的一段5-ACCCCAAC-3序列是端粒酶的活性位点 3） 端粒酶的蛋白质组分具有转录酶活性，可以其端粒酶中的RNA序列为模板合成端粒DNA。 3 基因扩增有何生物学意义？ 基因扩增现象是细胞发育到特定阶段的需要，是细胞在给定时间内大量扩增基因序列、产生大量转录产物的一种有效手段。在卵母细胞的成熟过程中，扩增出大量的基因序列，用于基因转录，贮备大量的RNA转录本供受精后的早期使用，对于受精卵早期的蛋白质合成及其生命活动的正常执行以及随后的细胞分化和胚胎发育均

51、具有极其重要的生物学意义。但扩增出的大量基因序列仅在当代作为膜板进行转录用，不传递到下一代细胞。 4 原核生物与真核生物的转录过程有何主要差别？ 1） 在原核生物中，只有1种RNA聚合酶，负责合成所有的mRNA、tRNA和rRNA。 真核生物中有3种RNA聚合酶，即RNA聚合酶、，分别分布在核内的不同区域,完成不同的RNA的合成。 2） 原核生物相比，真核生物的RNA聚合酶转录时还需要有其他的很大一组蛋白质（转录因子）的协助，才能开始转录； 3） 真核生物mRNA一般为单顺反子结构，但其基因的原初转录产物（转录物）通常是由编码序列（外显子）和非编码序列（内含子）间插排列组成；原核生物为多顺反子

52、， 4） 与原核生物mRNA不同，真核生物最初的mRNA转录物必须经过依次拼接除去内含子，再将有编码意义的各相邻外显子首尾相接，并进行修饰才能成为成熟的mRNA。 5） 5末端“戴帽”（capping），3末端加尾，链内某些核苷酸的甲基化。 5 真核生物的3种RNA聚合酶的分布部位与功能各有何不同？如何签别？ 1) 分布部位与功能： (1) RNA聚合酶I：分布在核仁；转录合成rRNA； (2) RNA聚合酶II: 分布在核质；转录合成mRNA前体； (3) RNA聚合酶III：分布在核质；转录合成tRNA、5S RNA、其它小分子RNA。 2) 鉴别方法：通过敏感性不同而降三者分离， (1)

53、 RNA聚合酶I：对-鹅膏蕈碱不敏感； (2) RNA聚合酶II: 对-鹅膏蕈碱敏感； (3) RNA聚合酶III：对-鹅膏蕈碱敏感性介于聚合酶I、II之间。 6 真核生物前体mRNA与成熟mRNA在分子结构上有何差别，其转录后的加工修饰如何？ 1) 与真核生物前体mRNA相比，成熟mRNA在分子结构的特点： (1) 5末端的帽子，3末端的尾； (2) 链内某些核苷酸的甲基化 (3) 不含内含子 2) 真核生物前体mRNA的转录加工过程较复杂，这一过程是通过下述四种方式进行的。 (1) 5末端“戴帽”（capping） (2) 3末端加尾 (3) 切除内含子 (4) 链内某些核苷酸的甲基化。

54、7 前体rRAN和前体tRNA转变为有功能的成熟RNA都经过哪些加工过程？ 1） 以真核生物 的45S前体rRNA为例： (1) 去掉先导序列，留下41S片断； (2) 切成20S和36S前体rRNA，20S片断随即被切成18SrRNA，参加40S小亚单位组成；36S片断切除一小段，成为32S片断； (3) 32S片断再被切成28S和5.8SrRNA,参加核糖体大亚单位的组成。 2） tRNA成熟经过以下步骤： (1) 修剪 由专一的加工酶将tRNA前体中多余的核苷酸切除，产生与成熟tRNA分子等长的核苷酸链。 (2) 加CCA序列 最初转录的tRNA 3端没有CCA序列，须在转录后经酶的作用

55、连接上CCA-OH。 (3) 修饰 在tRNA的特定部位上通过专一性酶过程把核苷酸转变为异常核苷酸。 8肽链合成中有哪几类可溶性蛋白质因子参与？它们的作用各如何？ 1) 起始因子（initiation factor）： 作用主要是在多肽链合成过程中帮助起始三源复合物的生成。原核生物有3种起始因子，即IF-1、IF-2和IF-3。其中IF-1似无专一功能，只能促进IF-2和IF-3的活性。但近年亦有报导IF-1可能促进50S亚基参加到70S核糖体的组构中去；IF-2能协助fMet-tRNAfmet有选择地与30S亚基结合，进入P位，是翻译起始中关键的一步，当30S亚基存在时，IF-2有很强的GT

56、Pase活性；IF-3促进mRNA与30S亚基结合并有保持30S亚基稳定性的作用。 2) 延伸因子（elongation factor，）: 原核生物有3种延伸因子：EF-Tu、EF-Ts和EF-G。 (1) EF-Tu的功能是负责把氨酰基tRNA带入到大亚基的A位，在存在GTP时与氨酰基tRNA形成稳定复合物EF-TuGTP氨酰基-tRNA。EF-Tu只能和fMet-tRNAmet以外的氨酰基tRNA结合，保证了起始tRNA携带的fMet不会进入肽链内部，在mRNA内的密码AUG只对应甲硫氨酸； (2) EF-Ts是使EF-TuGDP生成EF-TuGTP再重新参加肽链的延伸； (3) EF-G则是在延伸机制中负责转位，即当肽链增加一个核苷酸后，肽基-t