细胞精简资料

第四章：细胞膜与细胞表面1、生物膜的基本结构特征是什么？这些特征与它的生理功能有什么联系？膜的流动性：生物膜的基本特征之一，细胞进行生命活动的必要条件。1） 膜脂的流动性主要由脂分子本身的性质决定的，脂肪酸链越短，不饱和程度越高，膜脂的流动性越大。温度对膜脂的运动有明显的影响。在细菌和动物细胞中常通过增加不饱和脂肪酸的含量来调节膜脂的相变温度以维持膜脂的流动性。在动物细胞中，胆固醇对膜的流动性起重要的双向调节作用。膜蛋白的流动：荧光抗体免疫标记实验；成斑现象 （patching）或成帽现象（capping）2） 膜的流动性受多种因素影响：细胞骨架不但影响膜蛋白的运动，也影响其周围的膜脂的流动。膜蛋白与膜分子的相互作用也是影响膜流动性的重要因素。3） 膜的流动性与生命活动关系：信息传递；各种生化反应；发育不同时期膜的流动性不同膜的不对称性：1） 膜脂与糖脂的不对称性：糖脂仅存在于质膜的ES面，是完成其生理功能的结构基础2） 膜蛋白与糖蛋白的不对称性：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；糖蛋白糖残基均分布在质膜的ES面；膜蛋白的不对称性是生物膜完成复杂的在时间与空间上有序的各种生理功能的保证。3、 质膜在细胞生命活动中都有哪些重要作用？1） 为细胞的生命活动提供相对稳定的内环境；2） 选择性的物质运输，包括代谢底物的输入与代谢产物的排除，其中伴随着能量的传递；3） 提供细胞识别位点，并完成细胞内外信息跨膜传递；4） 为多种酶提供结合位点，使酶促反应高效而有序地进行；5） 介导细胞与细胞、细胞与基质之间的连接；6） 质膜参与形成具有不同功能的细胞表面特化结构。4、 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，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）。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：紧密连接，锚定连接，通讯连接。1） 紧密连接（封闭连接），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） 锚定连接：通过中间纤维（桥粒、半桥粒）或微丝（粘着带和粘着斑）将相邻细胞或细胞与基质连接在一起，以形成坚挺有序的细胞群体、组织与器官。3） 通讯连接：包括间隙连接和化学突触，是通过在细胞之间的代谢偶联、信号传导等过程中起重要作用的连接方式。4）胞间连丝连接：是高等植物细胞之间通过胞间连丝来进行物质交换与互相联系的连接方式。第五章 物质的跨膜运输与信号传递1、物质跨膜运输有哪几种方式？它们的异同点。跨膜运输：直接进行跨膜转运的物质运输，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、 比较胞饮作用和吞噬作用的异同。胞饮和吞噬是细胞胞吞作用的两种类型。胞饮作用是一个连续发生的过程，所有真核细胞都能通过胞饮作用连续摄入溶质和分子；吞噬作用首先需要被吞噬物与细胞表面结合并激活细胞表面受体，是一个信号触发过程。胞饮泡的形成需要网格蛋白、结合素蛋白和结合蛋白等的帮助；吞噬泡的形成则需要微丝及其结合蛋白的帮助，在多细胞动物体内，只有某些特化细胞具有吞噬功能。6、 比较组成型胞吐途径和调节型胞吐途径的特点及其生物学意义。细胞的胞吐作用是将细胞内的分泌泡或其他某些膜泡中的物质通过细胞质膜运出细胞的过程。特点：1） 真核细胞从高尔基体反面管网区分泌的囊泡向质膜流动并与之融合的稳定过程即组成型的胞吐途径。通过连续性的组成型胞吐途径：⑴细胞新合成的囊泡膜的蛋白和脂类不断地供应质膜更新，以确保细胞分裂前质膜的生长；⑵囊泡内可溶性蛋白分泌到细胞外，成为质膜外围蛋白、胞外基质组分、营养成分或信号分子等。2） 特化的分泌细胞调节型胞吐途径存在于特殊机能的细胞中，分泌细胞产生的分泌物（激素、粘液或消化酶）储存在分泌泡内，当细胞在受到胞外信号刺激时，分泌泡与质膜融合并将内含物释放出去。生物学意义：细胞的质膜更新，维持细胞的生存与生长。7、 质膜在细胞吞吐作用（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，把其所含的物质吐到细胞外。8、 试述细胞以哪些方式进行通讯？各种方式之间有何不同？细胞通讯是指一个细胞发出的信息通过介质传递到另一个细胞产生相应的反应。1） 细胞的通讯方式细胞以三种方式进行通讯：⑴细胞通过分泌化学信号进行细胞间相互通讯，这是多细胞生物包括动植物最普遍采用的通讯方式；⑵细胞间接触性依赖的通讯，细胞间直接接触，通过与质膜结合的信号分子影响其他细胞；⑶细胞间形成间隙连接使细胞质相互沟通，通过交换小分子来实现代谢偶联或电偶联。2） 细胞通讯方式之间不同点⑴通过细胞分泌化学信号的通讯方式：细胞间的通讯需要细胞分泌化学信号；⑵细胞接触性依赖的通讯方式：细胞间直接接触，不需要分泌的化学信号分子的释放，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，影响其他细胞。⑶细胞间隙连接的通讯方式：细胞间通过孔隙交换小分子实现代谢偶联或电偶联。9、 细胞有哪几种方式通过分泌化学信号进行细胞间相互通讯？内分泌：由内分泌细胞分泌信号分子（激素）到血液中，通过血液循环运送到体内各个部位，作用于靶细胞；旁分泌：细胞通过分泌局部化学介质到细胞外液中，经过局部扩散作用于邻近靶细胞，对创伤或感染组织刺激细胞增殖以恢复功能具有重要意义；自分泌：细胞对自身分泌的物质产生反应，常见于病理如肿瘤细胞的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：当神经元细胞在接受环境或其他神经细胞的刺激后，神经信号通过动作电位的形式沿轴突以高达100m/s的速度传至末梢，刺激突触前突起终末分泌化学信号（神经递质或神经肽），快速扩散，实现电信号一化学信号一电信号转换和传导。10、 何谓信号传递中的分子开关蛋白？举例说明其作用机制。分子开关蛋白的概念：具有可逆磷酸化控制的蛋白激酶称为分子开关蛋白。分子开关的蛋白有两类：1）通过磷酸化传递信号的开关蛋白：其活性由蛋白激酶使之磷酸化而开启，由蛋白磷酸酯酶使之去磷酸化而关闭；2）通过结合蛋白传递信号的分子开关蛋白：由GTP结合蛋白组成，结合GTP而活化，结合GDP而失活。作用机制：如NO（包内第二信使分子）在导致血管平滑肌舒张中的作用机制，即NO导致靶细胞内的可溶性鸟苷酸活化，血管内皮细胞释放NO,应答神经终末的刺激，NO扩散进入靶细胞与靶蛋白结合，快速导致血管平滑肌的舒张，从而引起血管扩张、血流畅通。11、 简要说明G蛋白偶联受体介导的信号通路有何特点。G蛋白偶联受体所介导信号通路主要包括cAMP信号通路和磷脂酰肌醇信号通路。cAMP信号通路：细胞外信号（激素，第一信使）与相应G蛋白偶联的受体结合，导致细胞内第二信使cAMP的水平变化而引起细胞反应的信号通路。腺苷环化酶调节胞内cAMP的水平，cAMP被磷酸二酯酶限制型降解清除。其反应链为：激素一G-蛋白偶联受体一G-蛋白一腺苷酸环化酶一cAMP-cAMP依赖的蛋白激酶A-基因调控蛋白一基因转录。磷脂酰肌醇信号通路：通过G蛋白偶联受体介导的磷脂酰肌醇信号通路的信号转导是通过效应酶磷酸酯酶C（PLC）完成的，是双信使系统”反应链。“双信使系统”反应链：胞外信号分子一G-蛋白偶联受体一G-蛋白一1一IP3（三磷酸肌醇）一胞内Ca2+浓度升高一Ca2+结合蛋白（CaM）一细胞反应磷脂酶C（PLC）2—DAG（二酰基甘油）一激活PKC（DC激活蛋白激酶C）一蛋白磷酸化或促Na+/H+交换使胞内pH升高。12、 说明胞内信号传递级联反应链传递信号的原理。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（phosphorylationcascade）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。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。13、概述受体酪氨酸激酶介导的信号通路的组成、特点及其主要功能。RTK-Ras信号通路：配体—RTK—adaptor—GRF^Ras^Raf（MAPKKK）-MAPKK-MAPK-进入细胞核f其它激酶或基因调控蛋白（转录因子）的磷酸化修毓。信号通路的组成：配体一一生长因子；RTK一酪氨酸；接头蛋白（生长因子受体接头蛋白-2，GRB-2）；GRF-一鸟苷酸释放因子；Ras—GTP结合蛋白；Raf——是丝氨酸/苏氨酸（Ser/Thr）蛋白激酶（称MAPKKK）。主要功能：调节细胞的增殖与分化，促进细胞存活，以及细胞代谢过程中的调节与校正第六章：细胞质基质与细胞内膜系统1、细胞质基质的结构组分及其在细胞生命活动中作用的理解。基质的基本概念：用差速离心法分离细胞匀浆物组分，先后除去细胞核、线粒体、溶酶体、高尔基体和细胞质膜等细胞器或细胞结构后，存留在上清液中的主要是细胞质基质的成分。生物化学家多称之为胞质溶胶。主要成分：中间代谢有关的数千种酶类、细胞质骨架结构。主要特点：细胞质基质是一个高度有序的体系；通过弱键而相互作用处于动态平衡的结构体系，细胞骨架纤维贯穿其中。多数中间代谢反应及蛋白质合成与转运、某些蛋白质的修饰和选择性地降解等过程均在细胞质基质中进行。其作用为：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2） 蛋白质的分选与运输3） 与细胞质骨架相关的功能一一维持细胞形态、细胞运动、胞内物质运输及能量传递等4）蛋白质的修饰、蛋白质选择性的降解⑴蛋白质的修饰；⑵控制蛋白质的寿命；⑶降解变性和错误折叠的蛋白质；⑷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4、细胞内蛋白质合成部位及其去向如何？1） 部位：细胞内蛋白质都是在核糖体上合成的，并都是起始于细胞质基质中“游离”核糖体。2） 去向：向细胞外分泌蛋白；膜的整合膜蛋白；内膜系统各种细胞器内的可溶性蛋白（需要隔离或修饰）。其它的多肽是在细胞质基质中“游离”核糖体上合成的：包括细胞质基质中的驻留蛋白、质膜外周蛋白、核输入蛋白、转运到线粒体、叶绿体和过氧物酶体的蛋白。14、溶酶体是怎样发生的？它有哪些基本功能？1）发生途径：溶酶体的合成及N-连接的糖基化修饰（在rER）高尔基体cis膜囊寡糖链上的甘露糖残基磷酸化N-乙酰葡萄糖胺磷酸转移酶磷酸葡萄糖苷酶M6P磷酸化识别信号：信号斑+高尔基体trans-膜囊和TGN膜（M6P受体）溶酶体酶分选与局部浓缩以出芽的方式转运到前溶酶体2）基本功能⑴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，防御功能（病原体感染刺激单核细胞分化成巨噬细胞而吞噬、消化）⑵作为细胞内的消化“器官”为细胞提供营养；⑶分泌腺细胞中，溶酶体摄入分泌颗粒参与分泌过程的调节⑷参与清除赘生组织或退行性变化的细胞；⑸受精过程中的精子的顶体（acrosome）反应。16、过氧化物酶体与溶酶体有哪些区别？怎样理解过氧化物酶体是异质性的细胞器？1） 区别：过氧化物酶体和初级溶酶体的形态与大小类似，但过氧化物酶体中的尿酸氧化酶等常形成晶格状结构，可作为电镜下识别的主要特征。2） 异质性：在不同生物细胞中以及单细胞生物的不同个体中的溶酶体，所含酶的种类及其行使的功能都有所不同，因此说过氧化物酶体是异质性的细胞器。18、何谓蛋白质的分选？已知膜泡运输有哪几种类型及其特点？1） 蛋白质分选概念：蛋白质在细胞质基质中开始合成，在细胞质基质中或运至糙面内质网上继续合成，然后通过不同途径转运到细胞的特定部位，这一过程称为蛋白质的分选或定向运转。2） 膜泡运输的类型及其特点：⑴网格蛋白有被小泡的运输，负责蛋白质从高尔基体TGN向质膜、胞内体或溶酶体和植物液泡运输。从TGN区出芽并由网格蛋白包被形成转运泡。（2）COPII有被小泡的运输，负责从内质网到高尔基体的物质运输。由5种蛋白亚基组成的蛋白包被COPII小泡，具有对转运物质的选择性并使之浓缩。选择性体现在a.COPII小泡能识别并结合跨膜内质网胞质面一端的信号序列；b.跨膜内质网蛋白的一端作为受体与ER腔的可溶性蛋白结合。(3)COPI有被小泡的运输，负责回收、转运内质网逃逸蛋白返回内质网。逃逸的内质网蛋白的回收是通过回收信号介导的特异性受体完成，这类受体能以COPI有被小泡的形式捕获逃逸分子，并将其回收到内质网。19、怎样理解细胞结构装配的生物学意义？细胞结构装配的方式：自我装配(self-assembly)、协助装配(aided-assembly)、直接装配(direct-assembly)、复合物与细胞结构体系的组装。生物学意义：减少和校正蛋白质合成中出现错误；可大大减少所需要的遗传物质信息量；通过装配与去装配更容易调节与控制多种生物学过程。分子"伴侣”(molecularchaperones)概念：细胞中的某些蛋白质分子可以识别正在合成的多肽或部分折叠的多肽并与多肽的某些部位相结合，从而帮助这些多肽转运、折叠或装配，这一类分子本身并不参与最终产物的形成，因此称为分子“伴侣”。第八章：细胞核与染色体2、试述核孔复合体的结构及其功能。核孔复合体结构包括：胞质环(cytoplasmicring)、外环、核质环(nuclearring)、内环、辐(spoke)、柱状亚单位(columnsubunit)、腔内亚单位(luminalsubunit)、环带亚单位(annularsubunit)、中央栓(centralplug)。其功能为：核质交换的双向性亲水通道；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；转录产物RNA的核输出。5、试述核小体的结构要点1)每个核小体单位包括200bp左右的DNA超螺旋和一个组蛋白八聚体及一个分子H1；2)组蛋白八聚体构成核小体的盘状核心结构；3)146bp的DNA分子超螺旋盘绕组蛋白八聚体1.75圈，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。包括组蛋白H1和166bpDNA的核小体结构又称染色质小体；4)两个相邻核小体之间以连接DNA相连，典型长度60bp，不同物种变化值为0〜80bp；5)组蛋白与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，实验表明，核小体具有自组装(self-assemble)的性质；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。8、概述核仁的结构及其功能。结构：纤维中心(fibrillarcenters,FC)，是rRNA基因的储存位点；致密纤维组分(densefibrillarcomponent,DFC)，转录主要发生在FC与DFC的交界处，并加工初始转录本；颗粒组分(granularcomponent,GC)，负责装配核糖体亚单位，是核糖体亚单位成熟和储存的位点；核仁相随染色质(nucleolarassociatedchromatin)与核仁基质((nucleolarmatrix)。功能：是核糖体的生物发生场所，是一个向量过程(vetoricalprocess)，即：从核仁纤维组分开始，再向颗粒组分延续。这一过程包括rRNA的合成、加工和核糖体亚单位的装配；rRNA基因转录的形态及其组织；rRNA前体的加工；核糖体亚单位的组装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(autonomouslyreplicatingsequence,ARS)着丝粒DNA序列(centromereDNAsequence,CEN)端粒DNA序列(telomereDNAsequence,TEL)2)功能：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。着丝粒DNA序列着丝粒DNA序列与染色体的分离有关。⑶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。9、概述活性染色质主要特点。概念：活性染色质(activechromatin)是具有转录活性的染色质。活性染色质的核小体发生构象改变，形成疏松的染色质结构，从而便于转录调控因子与顺式调控元件结合和RNA聚合酶在转录模板上滑动。主要特征：⑴活性染色质具有DNaseI超敏感位点(DNaseIhypersensitivesite，DHS)，无核小体的DNA片段，敏感位点通常位于5‘-启动子区，长度几百bp；⑵活性染色质在生化上具有特殊性，很少有组蛋白H1与其结合，组蛋白乙酰化程度高，核小体组蛋白H2B很少被磷酸化，核小体组蛋白H2A在许多物种很少有变异形式，HMG14和HMG17只存在于活性染色质中第十五章：细胞增殖及其调控2、 什么叫细胞周期？各阶段的主要变化是什么？细胞周期是指分裂细胞从一次分裂结束到下一次分裂结束所经历的时期和顺序变化；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。第十六章：细胞分化和癌细胞细胞分化的特点，1.个体中所有不同种类的细胞的遗传背离完全相同2.分化细胞彼此之间的形态，结构，功能的差异由于拥有不同的蛋白质所致3.分化的状态是稳定的，但不是绝对的而是相对的4.虽然细胞分化是一种相对稳定和持久的过程，但在一定条件下细胞的分化又是可逆的。3、 何谓原癌基因？原癌基因的激活包括哪几种方式？原癌基因：(原癌基因)细胞基因组中；处于潜伏状态；癌基因序列；其产物为细胞