细胞生物学复习

1、 第二章 细胞的统一性与多样性1、 真核细胞的基本结构体系 将真核细胞内的结构体系归纳起来可分为三大系统:（1）以脂质及蛋白质成分为基础的生物膜结构系统；（2）以核酸（DNA或RNA）与蛋白质为主要成分的遗传信息表达系统；（3）由特异蛋白分子装配构成的细胞骨架系统。 2、 原核细胞与真核细胞的比较 原核细胞 真核细胞代表生物 细菌、蓝藻和支原体 原生生物、真菌、植物和动物 细胞大小 较小(1-10m) 较大(一般5100m) 细胞膜 有(多功能性) 有 核糖体 70S(由50S和30S两个 80S(由60S和40S两个大小 大小亚基组成) 亚基组成) 细胞器 极少 有细胞核、线粒体、 叶绿体,

2、内质网,溶酶体等 细胞核 无核膜和核仁 有核膜和核仁 染色体 一个细胞只有一条 一个细胞有两条以上的染色 双链DNA, DNA不与或 DNA与蛋白质联结在一起 很少与组蛋白结合 DNA 环状，存在于细胞质 很长的线状分子，含有 很多非编码区，并被核 膜所包裹。细菌细胞膜的主要功能：是选择性地交换物质： 吸收营养物质，排出代谢废物，并且有分泌与运输蛋白质作用。支原体：是最小最简单的原核细胞，直径为0.10.3 m;具有细胞质膜，但没有细胞壁;古细菌：古细菌可能是细胞生存的更为原始的类型。在系统发育上既不属于真核生物，也不属于原核生物。它们具有原核生物的某些特征（如无细胞核膜及细胞器），也有真核生

3、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），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），人们称之为古细菌。真核生物可能是起源于古核生物。古细菌（archaebacteria）与真核细胞曾在进化上有过共同历程主要证据。（1）细胞壁成分:与真核细胞相似，而非由含壁酸的肽聚糖构成.（2）DNA与基因结构：古细菌DNA中有重复序列的存在。多数古核细胞的基因组中存在内含子。（3）有类核小体结构：古细菌具有组蛋白，而且能与DNA构建成类似核小体结构。（4）有类似真核细胞的核糖体：多数古细菌类的核糖体较真细菌有增大趋势，含有60种以上蛋白，介于真核细胞（7084）与真细菌（

4、55）之间。抗生素不能抑制古核细胞类的核糖体的蛋白质合成。（5）5S rRNA：根据对5S rRNA的分子进化分析，认为古细菌与真核生物同属一类，而真细菌却与之差距甚远。5S rRNA二级结构的研究也说明很多古细菌与真核生物相似。 第三章 细胞生物学研究方法 （重点名词解释）原代培养 ：是指直接从机体取下细胞、组织和器官后立即进行培养。因此，较为严格地说是指成功传代之前的培养，但实际上，通常把第一代至第十代以内的培养细胞统称为原代细胞培养。传代培养： 将原代细胞从培养瓶中取出，配制成细胞悬浮液，分装到两个或两个以上的培养瓶中继续培养，称为传代培养。 适应在体外培养条件下持续传代培养的细胞称为传

5、代细胞 。细胞株:通过选择法或克隆形成法从原代培养物或细胞系中获得具有特殊性质或标志物的细胞称为细胞株。 细胞系（Cell Line）：原代培养物经首次传代成功即成细胞系，由原先存在于原代培养物中的细胞世系（Lineage of Cells）所组成。细胞融合（cellfusion）又称细胞杂交（cellhybridization）是指在自然条件下或人工方法（物理，化学，生物等方法）将不同种生物或同种生物不同类型两个或多个真核细胞合并成一个双核或多核细胞的生物学现象和过程。同核融合细胞：基因型相同的细胞融合成的杂交细胞称为同核体(homokaryon)；异核融合细胞：来自不同基因型的杂交细胞则称

6、为异核体(heterokaryon)。动物细胞融合的原理： 细胞膜的流动性是动物细胞融合的生物学基础。细胞融合就是利用细胞膜的这一特性，通过对参与融合的细胞施加生物、化学、或物理诱导因素，使细胞膜的脂类分子有序排列发生改变；当诱导因素解除后，细胞膜恢复原有的有序结构，在恢复过程中便可诱导相接触的细胞发生融合。细胞融合可分为个过程：.细胞的接触；.细胞质膜的融合；.细胞质的重组；.遗传物质的选择；细胞融合的方法；1.病毒介导的细胞融合；其中常用的是经紫外线照射灭活的仙台病毒。2. 化学介导的细胞融合（如PEG）；3.电激介导的细胞融合；其中电诱导细胞融合和诱导细胞融合是动物细胞融合的常用方法。原

7、位杂交(in situ hybridization)： 在不破坏细胞或细胞器的情况下，用核酸探针检测特定核苷酸序列在染色体上的精确位置的技术，称为原位杂交(in situ hybridization)。如何分离分析细胞组分？一、用超离心技术分离细胞器与生物大分子及其合物离心机的分类：离心机： 普通：8000rpm以下； 高速：800025000rpm； 超速：25000rpm以上，达十几万rpm。一般步骤：匀浆化 ， 离心处理 ， 收集分析。常用的离心方法有差速离心和等密度离心。2、 细胞内核酸、蛋白质、 酶、糖与脂类等的显示方法。原理：利用一些显色剂与所检测物质中一些特殊基团特异性结合的特征

8、，通过显色剂在细胞中的定位及颜色的深浅来判断某种物质在细胞中的分布和含量。核酸显示方法Feulgen反应原理: 标本经稀盐酸水解后，DNA分子中的嘌呤碱基被解离，从而在核糖的一端出现了醛基。Schiff试剂中的无色品红与醛基反应，形成含有醌基的化合物，醌基为发色团，呈现出紫红色。糖类显示方法过碘酸雪夫反应（periodic acid Schiff reaction,PAS反应）基本原理：过碘酸的氧化作用先使糖分子的乙二醇基变为乙二醛基，后者继而与Schiff试剂（无色亚硫酸品红复合物）结合，形成紫红色反应产物。酶组织化学染色法基本原理：是利用酶对其相应底物的水解、氧化等作用，然后再使底物的反应

9、产物与某种试剂发生反应，形成沉淀或有色的最终产物，借此检测该酶在组织切片或细胞内的分布及活性强弱。脂类显示方法脂类物质包括脂肪和类脂。标本用甲醛固定，冷冻切片，脂类保存较好。多用苏丹染料、油红O、尼罗蓝等溶于脂类的染料染色，使脂质呈色。也可用四氧化锇（OSO4）染色，脂肪酸或胆碱可使OSO4还原为OSO2而呈黑色。 第四章 细胞质膜脂质体 ：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。膜骨架 ： 指细胞膜下与膜蛋白相连的由纤维蛋白组成的网架结构(meshwork)，它参与维持质膜的形状并协助质膜完成多种生理功能。它的特点是粘质性高，有较强的抗拉能力。血影 ： 红细胞经过低渗

10、处理，质膜破裂，内容物释放，留下一个保持原形的壳，称为血影。是研究膜骨架的理想材料。脂筏模型：该模型认为在甘油磷脂为主体的生物膜上，胆固醇，鞘磷脂等富集区域形成相对有序的脂相，如同漂浮在脂双层上的“脂筏”一样载着执行某些生物学功能的各种膜蛋白。细胞膜的化学组成： 细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，还有少量的糖类。 膜脂是生物膜的基本组成成分,膜脂主要包括磷脂、糖脂和胆固醇三种类型。 生物膜的特定功能主要是由蛋白质决定的。膜蛋白是膜功能的主要体现者。根据膜蛋白分离的难易以及与脂分子的结合方式, 可分为三个基本类型:内在、外周蛋白和脂锚定蛋白。 在不同细胞中膜蛋白的种类及含量有很大差异。有的含量不到2

11、5%, 有的达到75%; 一般来说,功能越复杂的膜, 其上的蛋白质含量越多。 膜蛋白的分离方法： 通过使用去垢剂来分离膜蛋白： 是一端亲水一端疏水的双亲媒性分子， 它们具有极性端和非极性的碳氢链。当它们与膜蛋白作用时，可以用非极性端同蛋白质的疏水区作用，取代膜脂，极性端指向水中， 形成溶于水的去垢剂-膜蛋白复合物， 从而使膜蛋白在水中溶解、变性、沉淀。去垢剂可分为离子型和非离子型两种。十二烷基磺酸钠(SDS)是常用的离子型去垢剂，它不仅可使细胞膜崩溃，并与膜蛋白的疏水部分结合使其分离，而且还破坏膜蛋白内部的非共价键，使蛋白变性，所以不宜用于分离有功能的膜蛋白。Triton X-100是温和性去

12、垢剂，它可以使膜脂溶解，又不使蛋白变性，可分离到有生物功能的膜蛋白。脂质体的功能： 研究膜脂与膜蛋白及其生物学性质； 脂质体中裹入DNA可用于基因转移； 在临床治疗中,脂质体作为药物或酶等载体如何证明细胞膜的流动性？ 膜蛋白的流动 主要有侧向扩散和旋转扩散两种运动方式。旋转扩散指膜蛋白围绕与膜平面垂直的轴进行旋转运动。膜蛋白的侧向运动受细胞骨架的限制，破坏微丝的药物如细胞松弛素B能促进膜蛋白的侧向运动。可用荧光标记技术和光脱色恢复技术检测膜蛋白的流动性。膜的不对称性。 质膜的内外两层的组分和功能有明显的差异，称为膜的不对称性。 膜脂的不对称性是指同一种膜脂分子在膜的脂双层中呈不均匀分布。表现在

13、：（1）膜脂双分子层内外层所含脂类分子的种类不同；（2）脂双分子层内外层磷脂分子中脂肪酸的饱和度不同；(3)脂双分子层内外层磷脂所带电荷不同；(4)糖脂均分布在外层脂质中。 膜蛋白的不对称性是指每种膜蛋白分子在细胞膜上都具有明确的方向性。各种膜蛋白在膜上都有特定的分布区域。表现在：（1）糖蛋白的糖链主要分布在膜外表面；（2）膜受体分子均分布在膜外层脂质中；（3）腺苷酸环化本科分布在膜内表面。 第五章 物质的跨膜运输被动运输 ：是通过简单扩散或协助扩散实现物质由高浓度向低浓度方向的跨膜转运。主动运输（active transport）：主动运输是指由载体蛋白介导的物质逆浓度梯度（或化学梯度）的由

14、浓度低的一侧向浓度高的一侧的跨膜运输方式。胞吞作用：胞吞作用是通过细胞膜内陷形成囊泡（胞吞泡），将外界物质裹进并输入细胞的过程。胞吐作用：是将细胞内的分泌泡或其它某些膜泡中的物质通过细胞质膜运出细胞的过程。 协同运输(cotransport)：是一类由Na+K+泵（或H+泵）与载体蛋白协同作用，靠间接消耗ATP所完成的主动运输方式。 第六章 线粒体和叶绿体分子伴侣(chaperones) 是一种引导蛋白质正确折叠的蛋白质。当蛋白质折叠时，它们能保护蛋白质分子 免受其它蛋白质的干扰。电子载体 ： 在电子传递过程中与释放的电子结合并将电子传递下去的物质称为电子载体。为什么说线粒体是半自主性细胞器？

15、 线粒体是一种半自主性的细胞器，它除了有自己的遗传物质-线粒体DNA外，还有蛋白质合成系统(mRNA、rRNA、tRNA)和线粒体核糖体等。线粒体中的蛋白质只有约20种是线粒体基因编码的，但组成线粒体约有上千种之多，所以大多数线粒体蛋白质还是由核基因编码。由此可见，线粒体的生物合成涉及两个彼此分开的遗传系统。细胞质基质 cytoplasmic matrix基本概念：在真核细胞的细胞质中，除去可分辨的细胞器以外的胶状物质，称细胞质基质。主要成分：中间代谢有关的数千种酶类、细胞质骨架结构。 细胞质基质的功能1 完成各种中间代谢过程 如糖酵解过程、磷酸戊糖途径、糖醛酸途径等蛋白质的合成与脂肪酸的合成

16、2 与细胞质骨架相关的功能，维持细胞形态、细胞运动、胞内物质运输及能量传递等 3 蛋白质修饰和选择性降解1. 蛋白质的化学修饰1） 辅酶或辅基与酶的共价结合2） 磷酸化与去磷酸化。 3） 糖基化。 4） 对某些蛋白质的N-端进行甲基化修饰。5）酰基化。2. 蛋白质的选择性降解N端第一个是其他12种不稳定，能被泛素降解途径所识别，目的蛋白的Lys被泛素化后送往蛋白酶复合体降解.泛素降解途径 泛素是一种由76个氨基酸残基组成的小分子蛋白，具有蛋白质降解和细胞周期调控等多种生物学功能。3. 降解变性和错误折叠的蛋白质4. 对蛋白质结构的修饰：帮助变性或错误折叠的蛋白质重新折叠，形成正确的分子构象线粒

17、体内外膜以及间隙和基质中的标志性酶是什么？外膜的标志酶是单胺氧化酶。 内膜的标志酶是细胞色素C氧化酶。 膜间隙的标志酶是腺苷酸激酶。 基质中的标志酶是苹果酸脱氢酶。 第七章 细胞质基质与细胞内膜系统细胞内膜系统：细胞内膜系统是在结构、功能、乃至发生上相关的，由膜围绕的细胞器或细胞结构。主要包括内质网、高尔基体、溶酶体、胞内体和分泌泡等。微粒体-细胞匀浆等人工过程，破碎的内质网形成的近似球形的囊泡过氧化物酶体(peroxisome）：过氧化物酶体(peroxisom)又称微体(microbody)，是由单层膜围绕的内含一种或几种氧化酶类的异质性细胞器。蛋白质的分选：蛋白质在细胞质中起始合成后,或

18、是在细胞质基质中,或是转移到粗面内质网上继续合成,然后通过不同的途径转运至细胞的特定部位的过程称为蛋白质的定向转运或蛋白质分选。信号识别颗粒(signal recognition partical, SRP)：是一种核糖核酸蛋白复合体, 含有6条多肽和一个7S(长约300个核苷酸)的RNA。共转移：在细胞质中起始合成后转移到粗面内质网上合成的蛋白质，肽链在粗面内质网膜上边合成边转移到内质网腔中称为共转移。后转移：蛋白质在细胞质基质中合成以后在某种信号指导下再转移到线粒体、叶绿体、过氧化氢体等细胞器中的转移方式.信号肽：指导内膜系统的蛋白质运输的短肽链。什么是细胞质基质？其主要结构组成与功能是什

19、么？ 细胞质基质 ：在真核细胞的细胞质中，除去可分辨的细胞器和内含物以外的，较为均质半透明的液态胶状物质，称细胞质基质； 中间代谢有关的数千种酶类、细胞质骨架结构。 功能：（1）细胞基质的首要功能是为某些蛋白质合成和脂肪酸合成提供场所；（2） 完成各种中间代谢过程 ；（3）与细胞质骨架相关的功能；（4）蛋白质修饰和选择性降解。滑面内质网与糙面内质网有何差异？有哪些主要功能？ 内质网分为粗面型内质网（rough endoplasmic reticulum，RER）和光面型内质网（smooth endoplasmic reticulum，SER）。 粗面型内质网呈扁平囊状，排列整齐，有核糖体附着；

20、 光面型内质网呈分支管状或小泡状，无核糖体附着。 分别是内质网连续结构的一部分。 粗面型内质网的功能：蛋白质的合成和蛋白质转运。凡蛋白质合成旺盛的细胞，粗造型内质网便发达。在神经细胞中，粗造型内质网的发达和记忆有关。 光面型内质网的功能: 糖类的合成以及脂类的合成与转运，解毒、同化作用有关。并且具有运输蛋白质的功能。高尔基复合体具有哪些功能？ 高尔基体的主要功能是将内质网合成的多种蛋白质进行加工、分类与包装，然后分门别类地运送到细胞特定的部位或分泌到细胞外。内质网上合成的脂类一部分也要通过高尔基体向细胞质膜和溶酶体膜等部位运输，因此可以说，高尔基体是细胞内大分子运输的一个主要交通枢纽。此外高尔

21、基体还是细胞内糖类合成的工厂，在细胞生命活动中起多种重要的作用。 高尔基体在形态结构上至少由互相联系的那几个部分组成，请简述各部分的功能。 1.高尔基体顺面网状结构（CGN):接受来自内质网合成的物质并将其分类后大部分转入高尔基体中间囊膜，小部分蛋白质与脂质在返回内质网。还有可能具有其他生物活性。 2.高尔基体中间膜囊：多数糖基修饰； 糖脂的形成；多糖的合成 。 3.高尔基体反面膜囊以及反面高尔基体网状结构（TGN）：参与蛋白质的分类与包装，最后从高尔基体中输出，某些“晚期”的蛋白质修饰也发生在TGN中。溶酶体的基本功能是什么？ 溶酶体的主要功能是消化作用，根据其消化的物质又可将他的作用分为以

22、下3种：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 。2. 防御作用 3.其它重要的生理功能 :（1）作为细胞内的消化“器官”为细胞提供营养。（2）在分泌腺细胞中，溶酶体常常摄入分泌颗粒，可能参与分泌过程的调节。（3） 两栖类发育过程中蝌蚪尾巴的退化，哺乳动物断奶后乳腺的退行性变化等都涉及某些特定细胞程序性死亡及周围活细胞将其清除，这些过程都与溶酶体有关。（4）在受精过程中的作用，精子的顶体相当于特化的溶酶体，其中含多种水解酶类，如透明质酸酶、酸性磷酸酶及蛋白水解酶等，它能溶解卵细胞的外被及滤泡细胞，产生孔道，使精子进入卵细胞。溶酶体的发生过程是什么？溶酶体的形成是一个相当复

23、杂的过程， 涉及的细胞器有内质网、高尔基体和内体等。比较清楚的是甘露糖-6-磷酸途径（mannose 6-phosphate sorting pathway）：溶酶体的酶类在内质网上起始合成， 跨膜进入内质网的腔， 在顺面高尔基体带上甘露糖6-磷酸标记后在高尔基体反面网络形成溶酶体分泌小泡，最后还要通过脱磷酸才成为成熟的溶酶体。如果从蛋白质的类型或机制的角度看，蛋白质分选的途径有哪些类型?1、门控运输（gated transport）：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。2、跨膜运输（transmembrane transport）：蛋白质通过

24、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。3、膜泡运输（vesicular transport）：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。4、蛋白质在细胞基质中的运输（细胞骨架体系）。膜泡运输方式中有哪几种同类型的包被小泡,各有什么功能?1. 网格蛋白有被小泡：网格蛋白衣被小泡是最早发现的衣被小泡，介导高尔基体到内体、溶酶体、植物液泡的运输泡运输，以及质膜到内膜区隔的膜泡运输。2.COP I衣被小泡负责回收、

25、转运内质网逃逸蛋白返回内质网。3、COPII有被小泡介导从ER到顺面高尔基体、从顺面高尔基体到高尔基体中间膜囊、从中间膜囊到反面高尔基体的运输。 第八章 细胞信号转导什么是蛋白激酶？蛋白激酶是一类磷酸转移酶，其作用是将 ATP 的 磷酸基转移到底物特定的氨基酸残基上，使蛋白质磷酸化。蛋白激酶在信号转导中有两个方面的作用：一是通过磷酸化调节蛋白质的活性；二是通过蛋白质的逐级磷酸化，使信号逐级放大，引起细胞反应。受体：受体是一种能够识别和选择性结合某种信号分子，并能引起细胞功能变化的生物大分子。多为糖蛋白，通常是指位于细胞膜表面或细胞内与信号分子结合的蛋白质。什么是细胞通讯？细胞通讯的一般过程及方

26、式。 细胞通讯是指一个细胞发出的信息通过介质传递到另一个细胞并产生相应的反应。 细胞通讯一般过程：信号分子的合成: 一般的细胞都能合成信号分子，而内分泌细胞是信号分子的主要来源。信号分子从信号传导细胞释放到周围环境中:这是一个相当复杂的过程，特别是蛋白类的信号分子，要经过内膜系统的合成、加工、分选和分泌，最后释放到细胞外。信号分子向靶细胞运输:运输的方式有很多种，但主要是通过血液循环系统运送到靶细胞。靶细胞对信号分子的识别和检测: 主要通过位于细胞质膜或细胞内受体蛋白的选择性的识别和结合。细胞对细胞外信号进行跨膜转导，产生细胞内的信号。细胞内信号作用于效应分子，进行逐步放大的级联反应，引起细胞

27、代谢、生长、基因表达等方面的一系列变化。另外，细胞完成信号应答之后，要进行信号解除，终止细胞应答，主要是通过对信号分子的修饰、水解或结合等方式降低信号分子的水平和浓度以终止反应。细胞通讯方式：u分泌化学信号进行通讯。细胞分泌一些化学物质（如激素）至细胞外，作为信号分子作用于靶细胞，调节其功能，可分为4类。²内分泌（endocrine）：低浓度；全身性；长时效。² 旁分泌（paracrine）：细胞分泌的信号分子通过扩散作用于邻近的细胞。包括各类细胞因子和气体信号分子。² 自分泌（autocrine）：信号发放细胞和靶细胞为同类或同一细胞，常见于癌变细胞。²

28、; 化学突触（chemical synapse）：神经递质由突触前膜释放，经突触间隙扩散到突触后膜，作用于特定的靶细胞。 u接触性依赖的通讯。细胞间直接接触，它不需要分泌的化学信号分子的释放，代之以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，影响其它细胞u细胞间形成间隙连接实现代谢偶联或电偶联。两个相邻的细胞以连接子相联系。连接子中央为直径1.5nm的亲水性孔道。细胞信号分子（signal molecule）在细胞间或细胞内传递信息的化学分子细胞的信号分子根据其溶解性通常可分为亲脂性和亲水性两类：（1）亲脂性信号分子，主要代表是甾类激素和甲状腺素（2）亲水性信号分子，包括

29、神经递质、生长因子、局部化学递质和大多数激素，不能穿过靶细胞膜，只能经膜上的信号转换机制实现信号传递，所以这类信号分子又称为第一信使。什么是细胞信号分子？其特点有哪些？ 在细胞间或细胞内传递信息的化学分子。 溶解性：亲脂性的信号分子 亲水性的信号分子化学结构：短肽、蛋白质、气体分子等产生和作用方式：内分泌激素、神经递质、局部化学介导因子和气体分子² 特点：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；被灭活性，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劳。什么是信号通路，信号如何清除？ 细胞

30、接受外界信号，通过一整套特定的机制，将胞外信号转导为胞内信号，最终调节特定基因的表达，引起细胞的应答反应，这种反应系列称为信号通路。 信号清除： DAG信号的解除， 两种方式进行降解:一是被DAG激酶磷酸化成为磷脂酸，进入磷脂酰肌醇循环；二是被DAG酯酶水解成单酯酰甘油。 IP3信号的解除 IP3信号的终止是通过去磷酸化形成自由的肌醇。 Ca2+ ，内质网膜上的钙泵抽回内质网。第二信使有哪些？ 细胞表面受体接受细胞外信号后转换而来的细胞内信号称为第二信使；而将细胞外的信号称为第一信使。第二信使有cAMP、 cGMP、三磷酸肌醇（Ip3）、二酰基甘油（PIP2）等。cAMP信号系统的组成及其信号

31、途径？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

32、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。磷脂酰肌醇信号通路效应 IP3 胞内Ca2+浓度升高 Ca2+结合蛋白(CaM) 细胞反应. 内源Ca2+库（内质网中的Ca2+ ）.DG 激活PKC 蛋白磷酸化 或促Na+/H+交换使胞内pHÓ. 第九章 细胞骨架细胞骨架 是细胞内以蛋白质纤维为主要成分的网络结构,由主要的三类蛋白纤维构成，包括微管、微丝和中间纤维。微丝 Microfilament, MF：又称肌动蛋白纤维(actin filament), 是指真核细胞中由肌动蛋白(actin)组成、直径为7-9nm的骨架纤维。细胞皮层(cel

33、l cortex)：免疫荧光染色的结果显示，细胞内大部分微丝都集中在紧贴细胞质膜的细胞质区域，并由微丝交联蛋白交联成凝胶态三维网络结构，该区域通常称为细胞皮层。应力纤维( stress fiber)：体外培养的细胞在基质表面铺展时，常在细胞质膜的特定区域与基质之间形成紧密黏附的黏着斑。在紧贴黏着斑的细胞质膜内侧有大量成束状排列的微丝，这种微丝束称为应力纤维。踏车现象(treadmilling)：同一根微管上其正极端因组装而延长，而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，即所谓的“踏车行为”。微管组织中心（microtubule organizin

34、g center, MTOCs）： 在活细胞内，能够起始微管的成核作用，并使之延伸的细胞结构称为微管组织中心。中心体 ：动物细胞中的微管组织中心是中心体。位于细胞核的附近，在细胞有丝分裂时位于细胞的两级。基体：纤毛和鞭毛的微管组织中心，只含有一个中心粒。驱动蛋白( kinesin)：驱动蛋白能沿微管移动，但不同于肌球蛋白和动力蛋白的马达分子，能运载膜性细胞器沿着微管移动.马达蛋白(motor protein）是依赖于细胞骨架蛋白的、通过水解ATP或GTP将化学能转变为机械能的一类蛋白。核基质（nuclear matrix ）或称核骨架（nucleoskeleton）为真核细胞核内的网络结构，是

35、指除核被膜、染色质、核纤层及核仁以外的核内网架体系。细胞骨架的及结构成分？ 细胞骨架是细胞内以蛋白质纤维为主要成分的网络结构,由主要的三类蛋白纤维构成，包括微管、微丝和中间纤维。微丝的组成成分、结构、功能？ 微丝又称肌动蛋白纤维(actin filament), 是指真核细胞中由肌动蛋白(actin)组成、直径为7-9nm的骨架纤维。肌动蛋白以单体和多聚体两种形式存在。微丝具有极性。功能：1形成应力纤维（stress fiber）：2形成微绒毛 3参与细胞运动4参与胞质分裂5.参与肌肉收缩 6.维持细胞外形，赋予质膜机械强度。微管的组成成分、结构、功能？ 组成成分：-微管蛋白和-微管蛋白，其异

36、源二聚体是微管装配的基本单位。 结构：在每根微管中微管蛋白二聚体头尾相接，形成细长的原纤维，13条这样的原纤维纵向排列组成微管的壁。 功能：1 、支持和维持细胞的形态；2、维持保持内膜性细胞器的空间定位分布。3、细胞内运输；4 组成纤毛和鞭毛的轴丝5、染色体运动形成纺锤体在细胞分裂中牵引染色体到达分裂极；6植物细胞壁的形成。微管蛋白二聚体是细胞质内游离态微管蛋白的主要存在形式，也是微管组装的基本结构单位。每一根原纤丝的两端都是不对称的，它们在微管的某一端都是-微管蛋白，而在另一端都是-微管蛋白，从而使整根微管在结构上呈极性状态。在同一根微管的13条原纤维中, 所有二聚体的取向都是相同的, 所以

37、微管的两端是不等价的, 这就是微管的极性。极性的另一层涵义是两端的组装速度是不同的, 正端生长得快, 负端则慢, 同样, 如果微管去组装也是正端快负端慢.微管在细胞中的三种存在形式 单管：由13根原纤维组成，是细胞质中常见的形式，其结构不稳定，易受环境因素而降解。 二联管：由A，B两根单管组成，主要分布于纤毛、鞭毛内。 三联管：由A，B，C三根单管组成，主要分布于中心粒及鞭毛和纤毛的基体中。中间纤维 是细胞的第三种骨架成分，由于这种纤维的平均直径介于微管和微丝之间, 故称为中间纤维。由于其直径约为10nm, 故又称10nm 纤维。细胞质中间丝通常是围绕细胞核开始组装，并伸展到细胞边缘与细胞质膜

38、上的细胞连接如桥粒、半桥粒相连在核膜的内侧，由一类特殊的中间丝蛋白成员构成的核纤层以正交网络形式分布，通过位于内层核膜上的lamin B受体与核膜相连。中间纤维是一种坚韧的、耐久的蛋白质纤维。它相对较为稳定, 既不受细胞松弛素影响也不受秋水仙素的影响.核纤层普遍存在于高等真核细胞中，是内层核被膜下纤维蛋白片层，其纤维直径为10毫微米左右，纤维纵横排列整齐呈纤维网络状。核纤层在核内与核基质连接，在核外与中等纤维相连，构成贯穿于细胞核和细胞质的统一网架结构体系。4、 中间纤维功能：1 为细胞提供机械强度支持IFs在细胞质内形成一个完整的支撑网架系统。它在外面与细胞膜和细胞外基质相连, 在内部与细胞

39、核表面和核基质直接联系, 赋予细胞一定的强度和机械支持力。2 参与细胞连接 中间纤维参与粘着连接中的桥粒连接和半桥粒连接，在这些连接中，中间纤维在细胞中形成一个网络，既维持细胞形态，又能提供支持力。3 构成核纤层中间纤维的概念及目前的分类？ 中间纤维是细胞的第三种骨架成分，由于这种纤维的平均直径介于微管和微丝之间, 故称为中间纤维。由于其直径约为10nm, 故又称10nm 纤维。 根据中间丝蛋白的氨基酸序列、基因结构、组织分布组装特性以及在发育过程的组织特异性表达模式等，可将中间丝分为6种主要类型：角蛋白纤维，波形纤维，结蛋白纤维，神经纤维，神经胶质纤维和核纤层蛋白。 第十章 细胞核与染色体核

40、定位信号(nuclear localization signals ,NLS)：NLS是存在于亲核蛋白内的一些短的氨基酸序列片段，富含碱性氨基酸残基，如Lys、Arg，此外还常含有Pro,具有定向, 定位作用 。常染色质 ： 指间期核内染色质纤维折叠压缩程度低, 处于伸展状态, 用碱性染料染色时着色浅的那些染色质。异染色质 ： 是指间期细胞内染色质丝折叠压缩程度高，处于凝集状态，用碱性染料染色时着色深的那些染色质。异染色质又分为结构异染色质或称组成性异染色质和兼性异染色质。兼性异染色质： 在某些细胞类型或一定的发育阶段, 原来的常染色质聚缩, 并丧失基因转录活性, 变为异染色质.核小体：核小体

41、是染色体的基本结构单位，由DNA和蛋白质构成，是染色质（染色体）的基本结构单位。核孔复合体：是镶嵌在内外核膜上的蓝状复合体结构，主要有胞质环、核质环、核蓝等结构与组成，是物质进出细胞核的通道。核小体的结构特点？1.每个核小体单位包括200bp左右的DNA超螺旋、一个组蛋白八聚体和一分子H1。2.由H2A、H2B、H3、H4各两分子形成八聚体，构成核心颗粒。3. DNA分子以左手螺旋缠绕在核心颗粒表面，共1.75圈，约146bp，组蛋白H1在核心颗粒外结合额外20bpDNA，锁住核小体DNA的进出端，起稳定核小体的作用。4. 两个相邻核小体之间以连接DNA（linker DNA）相连 5. 组蛋

42、白与DNA之间的相互作用主要是结构性的，基本不依赖于核苷酸的特异序列。6. 核小体沿DNA的定位受不同因素的影响，进而通过核小体相位改变影响基因表达染色体DNA的3种功能元件？1、自主复制序列( ARS) 是DNA复制的起点，酵母基因组含200-400个ARS，大多数具有一个11-14 bp，富含AT的共有序列。2、着丝粒序列（centromere DNA sequence，CEN） CEN由大量串联的重复序列组成，如卫星DNA，其功能是参与形成着丝粒，使细胞分裂中染色体能够准确地分离.3、端粒序列(TEL) 不同生物的端粒序列都很相似，由长5-10 bp的重复单位串联而成，人的重复序列为TT

43、AGGG。真核细胞染色体端粒的重复序列不是染色体DNA复制时连续合成的，而是由端粒酶（telomerase）合成后添加到染色体末端。核孔复合体的功能？ 从功能上讲，核孔复合体可以看作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 。 第十一章 细胞周期细胞周期的概念（concept of cell cycle）：指从一次细胞分裂结束开始，到下一次细胞分裂结束所经历的整个过程。周期中细胞（cycling cell）：是指在细胞周期

44、中连续运转的细胞，又称为连续分裂细胞或可育细胞，如表皮生发层细胞、部分骨髓细胞。终末分化细胞：指不可逆地脱离细胞周期，丧失分裂能力，保持生理机能活动的细胞，又称终端细胞，大量的横纹肌细胞，血液多型核白细胞，某些生物的有核红细胞等 。静止期细胞：指的是暂时离开细胞周期，停止细胞分裂，去执行一定的生物学功能，但在适当的刺激下可重新进入细胞周期的细胞，又称为G0期细胞或休眠细胞，如淋巴细胞、肝等。细胞周期的检验点：细胞要分裂，必须正确复制DNA和达到一定的体积，在获得足够物质支持分裂以前，细胞不可能进行分裂。细胞周期的运行，是在一系列称为检验点的严格检控下进行的，这些检验点严格地监视着细胞周期事件的

45、发生、发展过程是否严格按程周期蛋白序进行。联会：同源染色体配对的过程。联会复合体：联会的部位形成一种特殊复合结构，称为联会复合体。周期蛋白：是一类呈细胞周期特异性或时相性表达、累积与分解的蛋白质，它与周期素依赖性激酶共同影响细胞周期的运行。CDK：周期蛋白依赖性激酶（CDK）是与细胞周期进程相对应的一套Ser/Thr激酶系统。各种CDK沿细胞周期时相交替活化，磷酸化相应底物，使细胞周期事件有条不紊的进行下去。MPF：即CDK1激酶。是一种使多种底物蛋白磷酸化的蛋白激酶，能促使细胞由G2期进入M期。由两个亚基组成，一种是细胞周期蛋白，另一个是周期蛋白依赖性的蛋白激酶，其中周期蛋白为调节亚基。什么

46、是细胞周期？细胞周期各时期的主要变化是什么？ 细胞周期指从一次细胞分裂结束开始，到下一次细胞分裂结束所经历的整个过程。G1期：主要特征是合成一定数量的RNA和某些专一性的蛋白质（触发蛋白）；S期：DNA复制是S期的主要特征。此外，也合成组蛋白和非组蛋白；G2期：1个细胞核的DNA含量由2C变为4C；细胞在此期中要合成某些蛋白质；M期：核分裂和胞质分裂。细胞周期同步化有哪些方法？比较其优缺点。 细胞周期同步化是指自然的，或经人为选择或诱导产生的细胞周期同步化。前者称为自然同步化，后者称为人工同步化。自然同步化不受人为条件的干扰，因而有可能接近自然地条件下进行观察。由于自然同步化的细胞群体受到诸多

47、条件的限制，因而促进了细胞培养的各种人工同步化方法的发展。人工同步化大致可分为选择同步化，诱导同步化。 选择同步化主要是有丝分裂选择法。此法的优点是不受药物影响，同步化程度高，缺点是分离的细胞少。另一个是密度梯度离心法。此法的优点是简单省时，效率高，成本低。缺点是对大多数种类细胞并不适用。诱导同步化包括DNA合成阻断法。此法的优点是同步化效率高，几乎适合于所有体外培养的细胞体系，缺点是诱导过程可造成细胞非均衡生长。细胞通过什么机制将染色体排列到赤道板上？1. 牵拉学说：染色体向赤道板方向运动，是由于动粒微管牵拉的结果。动粒微管越长，拉力越大，当来自两极的动粒微管的拉力相等时，染色体被稳定在赤道

48、板上。2. 外推学说：染色体向赤道板方向的移动，是由于星体的排斥力将染色体外推的结果。染色体距离中心体越近，星体对染色体的外推力越强，当来自两极的推力达到平衡时，染色体被稳定在赤道板上。细胞周期中有哪些主要检验点？有什么作用？答：有以下4个：（1）G1/S检验点：在酵母中称start点，在哺乳动物中称R点，检验DNA是否损伤、细胞外环境是否适宜、细胞体积是否足够大（2）S期检验点：检验DNA复制是否完成（3）G2/M检验点：检验DNA是否损伤、细胞体积是否足够大（4）中-后期检验点：纺锤体组装检验点。说明细胞分裂后期染色单体分离和向两极移动的机制？ 解释后期染色单体分离和向两极移动的运动机制，

49、目前比较广泛支持的学说是后期A和后期B两个阶段假说。在后期A，动粒微管变短，将染色体逐渐拉向两极。在后期B，极性微管游离端（正极）在ATP提供能量的情况下微管蛋白聚合，使极性微管加长，形成较宽的极性微管重叠区。两极之间的距离逐渐变长。简述MPF的组成和在G2/M期进程中的作用。MPF的结构组成由两个不同的亚基组成的异质二聚体催化亚基活性有赖于周期蛋白，故蛋白称为周期依赖性蛋白激酶(cyclin-dependent protein kinases,Cdks);调节亚基：周期蛋白(cyclin)。 G2/M期转化与CDK1激酶的关键性调控作用 ：在G2-M期，cyclin B在细胞周期G2的中晚期

50、逐渐积累，cyclinA、cyclinB与CDK1结合，CDK1使底物蛋白磷酸化(如组蛋白H1磷酸化导致染色体凝缩，核纤层蛋白磷酸化使核膜解体等下游细胞周期事件)，使得细胞进入M期。 第十二章 细胞凋亡细胞凋亡：细胞凋亡是指为维持内环境稳定，由基因控制的细胞自主的有序的死亡。Caspase：Caspase全称为含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶(cysteinyl aspartate specific proteinase)。caspase是一组存在于细胞质中具有类似结构的蛋白酶。Caspase与真核细胞凋亡密切相关，并参与细胞的生长、分化与凋亡调节。细胞凋亡的特征1）凋亡的起始；形态特征细胞表面

51、微绒毛消失 细胞间接触消失 细胞膜完整 内质网囊腔膨胀，核糖体脱落 骨架无序化，黏附力降低 染色质固缩，沿核膜分布2）凋亡小体的形成形态特征核膜核仁破碎 核染色质断裂为大小不等的片段，与某些细胞器如线粒体一起聚集，为反折的细胞膜所包围。（3）凋亡小体逐渐被周围专职或非专职吞噬细胞吞噬。凋亡小体的概念 指凋亡的最后阶段，由胞质分割形成大小不等，含有细胞器及核碎片的膜包被小体。细胞凋亡的检测方法1、形态学观测：染色法、透射和扫描电镜观察透射电镜观察 凋亡细胞体积变小，细胞质浓缩，核内染色质高度盘绕，出现许多空泡结构。细胞凋亡的晚期，细胞核裂解为碎块，产生凋亡小体。2 DNA电泳细胞凋亡时主要生物化

52、学特征是其染色质发生浓缩, 染色质DNA在核小体单位之间的连接处断裂, 形成180200bp整数倍的寡核苷酸片段, 在凝胶电泳上表现为梯形电泳图谱(DNA ladder)。3 DNA断裂的原位末端标记法（TUNEL测定法）TUNEL测定法是terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated dUTP nick end labeling的缩写，意指末端脱氧核苷酸移换酶介导的dUTP缺口末端标记测定法。 这一方法能对DNA分子中3-OH断裂缺口进行原位标记。凋亡细胞的核DNA中产生的3-OH末端，可藉助一种可观测的标记物，如荧光素进行原位标记，并用荧光显微

53、镜进行观察。 4 彗星电泳法原理是将单个细胞悬浮于琼脂糖凝胶中，经裂解处理后，再在电场中进行短时间的电泳，并用荧光染料染色。凋亡细胞中的DNA降解片段，在电场中泳动速度较快，使细胞核呈现出一种慧星式的图案，而正常的无DNA断裂的核在泳动时保持圆球形，这是一种快速简便的凋亡检测法。5 流式细胞分析与正常完整的二倍体细胞相比，凋亡细胞DNA发生断裂和丢失，呈亚二倍体状态。采用碘化丙啶染色使DNA产生激发荧光，流式细胞仪能够检测出凋亡的亚二倍体细胞。6 磷脂酰丝氨酸（Phosphatidylserine PS）外翻分析（Annexin V法）磷脂酰丝氨酸正常位于细胞膜的内侧，在凋亡早期，PS可从细胞

54、膜的内侧翻转到细胞膜的表面，暴露在细胞外环境中。Annexin-V是一种Ca2+依赖性磷脂结合蛋白，能专一性的结合暴露在膜外侧的PS。将Annexin-V进行荧光素（FITC）或biotin标记，以标记了的Annexin-V作为荧光探针，利用荧光显微镜以及共聚焦激光扫描显微镜检测细胞凋亡的发生Caspase:天冬氨酸特异性的半胱氨酸蛋白水解酶细胞凋亡的生理学及医学意义意义：细胞凋亡对于多细胞生物的个体发育的正常进行，自稳平衡的保持以及抵御外界各种因素的干扰方面都起着非常关键的作用、1,在动物个体发育的组织形成时期，根据需要通过细胞凋亡调节细胞数量2、动物发育过程中，细胞凋亡是塑造个体及器官形态的机制之一3、细胞凋亡还参与了免疫耐受的形成4、在成熟的动物个体中，机体通过调节细胞调亡和细胞增殖的速率来维持组织器官细胞数量的稳定以及成体细胞的自然更新。5、细胞凋亡还是一种生理性保护机制，能够清除体内多余、受损或危险的细胞而不对周围的细胞或组织产生损害1.caspases依赖性细胞凋亡途径在哺乳动物细胞中，caspases依赖性的细胞凋亡主要通过两条途径引发：死亡受体起始的外源途径 线粒体起始的内源途径1） 死亡受体介导的细胞凋亡 当细胞接受凋亡信号分子(Fas,TNF等)后，凋亡细胞表