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文檔簡介
1、第一章 緒論一:名詞解釋1. 細胞生物學(cell biology):是從細胞的顯微、亞顯微和分子三個水平對細胞的各種生命活動開展研究的學科。二:問答題1. 細胞生物學經歷了哪些發展階段?細胞生物學的發展主要經歷了細胞的發現和細胞學說的創立、顯微水平的細胞學研究、實驗細胞學階段、亞顯微結構和分子水平的細胞生物學階段。第二章 細胞的概念與分子基礎一:名詞解釋1. 細胞:細胞是構成有機體的基本單位;細胞是代謝與功能的基本單位;細胞是有機體生長與發育的基礎;細胞是遺傳的基本單位;沒有細胞就沒有完整的生命。2. 細胞內膜:在真核細胞中,除質膜外,細胞內還有豐富的膜結構,它們形成了細胞內各種膜性細胞器,
2、如內質網、高爾基復合體、溶酶體、各種膜泡等,稱為細胞內膜。3. 原核細胞:是指體積較小,結構簡單,沒有典型的核結構的原始細胞形態。4. 生物膜(biomembrane):細胞內膜與質膜在化學組成、分子結構和功能活動方面具有很多共性,把質膜和細胞內膜總稱為生物膜。5. 生物膜系統:是指以生物膜為基礎而形成的一系列膜性結構或細胞器,包括細胞膜、內質網、高爾基復合體、線粒體、溶酶體、過氧化物酶體及核膜等。6. 單位膜 (unit membrane):電子顯微鏡下,生物膜均呈“兩暗夾一明”的形態結構,又稱為單位膜。7. 真核細胞:指含有真核(被核膜包被的核)的細胞,主要特征是有細胞膜、發達的內膜系統和
3、細胞骨架體系。8. 細胞表面:以質膜為主體,包括質膜和質膜外表面的細胞被或糖被以及質膜內側的胞質溶膠,他們共同組成了一個多功能復合體系。9. 真核細胞的超微結構:生物膜系統、遺傳信息表達系統、細胞骨架系統、細胞質溶膠。10. 最小最簡單的細胞:支原體。第四章 細胞膜與物質的穿膜運輸一:名詞解釋1. 細胞膜(cell membrane):細胞膜是包圍在細胞質表面的一層薄膜,又稱質膜。細胞膜將細胞中的生命物質與外界環境分隔開,維持細胞特有的內環境。2. 細胞外被(cell coat):在大多數真核細胞表面有富含糖類的周緣區,也稱糖萼。3. 脂質體:膜脂都是兩親性分子,它們在水溶液中能自動聚攏,使親
4、水的頭部暴露在外邊,與水接觸,疏水的尾部埋藏在里邊,并可形成兩種形式:球狀分子團、脂雙層。其中脂雙層為了避免雙分子層兩端疏水尾部與水接觸,其游離端往往能自動閉合,形成充滿液體的球狀小泡稱為脂質體。4. 膜內在蛋白:以一次或多次穿膜的螺旋或ß筒形式結合在質膜中,又稱跨膜蛋白。5. 膜周蛋白(peripheral protein):與膜脂的極性頭部或內在蛋白親水區以非共價鍵相互作用間接與膜結合。6. 脂錨定蛋白(lipid-anchored protein):位于質膜兩側,以共價鍵與脂雙層內的脂分子結合。7. 脂筏 (lipid raft):脂雙層不是一個完全均勻的二維流體,內部存在富含
5、膽固醇和鞘脂以及特定種類膜蛋白組成的微區稱為脂筏。 8. 網格蛋白:由3條重鏈和3條輕鏈組成三腿蛋白復合物。36個三腿蛋白復合物聚合成六角形或五角形的籃網狀結構,覆蓋于有被小窩(或有被小泡)的細胞質側表面。具有牽拉質膜內陷形成有被小泡的作用。9. 銜接蛋白:介于網格蛋白與配體-受體復合物之間,參與包被的形成并起連接作用。從而形成和維系了網格蛋白-囊泡的一體化結構體系。具有特異性地結合不同種類受體的作用。10. 發動蛋白:是可結合并水解GTP的特殊蛋白質,在膜芽生形成時與GTP結合,在膜囊的頸部聚合使膜縊縮并斷離形成囊泡。11. 被動運輸(passive transport):由高濃度向低濃度方
6、向進行,所需要的能量來自高濃度本身所包含的勢能,不需要細胞提供能量12. 簡單擴散(simple diffusion):小分子的熱運動可使分子以自由擴散的方式從膜的一側通過質膜進入另一側13. 易化擴散(facilitated diffusion):在載體蛋白的介導下,不消耗細胞的代謝能量,順物質濃度梯度或電化學梯度進行轉運。14. 主動運輸(active transport):是載體蛋白介導的物質逆電化學梯度,由低濃度一測向高濃度一側進行的穿膜運輸方式15. 協同運輸: 由Na+-K+泵(或H+泵)與載體蛋白協同作用,間接消耗 ATP所完成的主動運輸方式。16. 離子通道(通道擴散):為整合
7、膜蛋白構成,在膜上形成親水性的穿膜孔道,快速并有選擇地讓某些離子通過而擴散到質膜的另一側。17. 載體蛋白(carrier protein):與特定溶質分子結合,通過構象改變進行物質轉運,既介導被動運輸又介導主動運輸。18. 通道蛋白(channel protein):在膜上形成親水孔道,貫穿脂雙層,介導特定離子轉運,僅介導被動運輸。19. 受體介導的胞吞作用:細胞通過受體的介導選擇性高效攝取細胞外特定大分子物質的過程20. 連續性分泌途徑:指分泌蛋白在粗面內質網合成后,轉運至高爾基復合體,經修飾、濃縮、分選,形成分泌泡,隨即被運送到細胞膜,與質膜融合,將分泌物排出的過程。21. 調節性分泌途
8、徑:是指分泌性蛋白合成后先儲存于分泌囊泡內,只有當細胞接受到細胞外信號的刺激,才能啟動胞吐過程,將分泌物釋放到細胞外。22. 胞吞作用的類型:吞噬作用、胞飲作用、受體介導的胞吞作用。23. 門控通道的三種類型:配體門控通道、電壓門控通道、應力激活通道。24. 流動鑲嵌模型調的膜的兩種特性:膜的流動性和膜蛋白的不對稱性。25. 根據膜蛋白接到物質運輸方式的不同,膜蛋白可分為:載體蛋白、通道蛋白。26. 膜蛋白的運動方式:側向擴散、旋轉擴散。二:簡答題1. 概述膜的化學組成與特性。 主要由脂類,蛋白質,糖類三種物質組成,此外,還有少量水分,無機鹽,金屬離子 不對稱性決定膜功能的方向性,主要包括膜脂
9、的不對稱性,膜蛋白的不對稱性,膜糖的不對稱性;流動性是膜功能活動的保證。2. 影響膜流動性的因素有哪些?膜脂的流動性和膜蛋白的運動性3. 影響膜脂流動性的因素有哪些? 脂肪酸鏈的飽和程度及其長度;膽固醇的雙重調節作用;卵磷脂與鞘磷脂的比值;膜蛋白的影響 4. 關于細胞膜分子結構的片層結構模型、單位膜模型、流動鑲嵌模型、脂筏模型的主要論點和特點。 片層結構膜型:蛋白質-磷脂-蛋白質;單位膜模型:“兩暗一明”的三層式結構(靜態) 流動鑲嵌模型:脂雙層構成主體,具有晶體分子排列的有序性,又有液體分子的流動性,蛋白質分子以不同形式與脂雙分子層結合,是一種動態的,不對稱的具有流動性結構 脂筏模型:許多蛋
10、白質聚集在脂筏內,便于相互作用;脂筏提供一個有利于蛋白質變構的環境,形成有效的構象。5. 以鈉鉀泵為例說明主動運輸的特點及鈉鉀泵的工作原理。 一,從細胞內攝取3個鈉離子;二,ATP磷酸化亞基;三,通過磷酸化改變構型,向外釋放三個鈉離子;四,從細胞外攝取2個鉀離子;五,去磷酸化構型改變;六2個鉀離子釋放到細胞內,泵恢復到原始狀態6. 以膽固醇的攝取為例說明受體介導內吞作用的過程和特點。 受體向有被小窩集中與LDL結合,有被小窩凹陷形成有被小泡進入細胞,有被小泡迅速脫去外被形成無被小泡,無被小泡與內體結合,在內體酸性環境下LDL與受體解離,受體經轉運囊泡返回質膜,被重新利用含LDL的內體與溶酶體融
11、合,LDL被分解釋放出游離膽固醇7. 小泡運輸的方式及特點? 方式:胞吞作用、胞吐作用。 特點: 伴隨著膜的運動,涉及膜泡的融合與斷裂。 需要消耗能量。 被轉運的大分子物質不與細胞內其他大分 子或細胞器直接接觸和混合。ATP驅動泵(離子泵)(被動運輸) (被動運輸)共運輸協同運輸(離子梯度驅動的主動運輸)(被動運輸)通道擴散對向運輸第五章 內膜系統一:名詞解釋1. 內膜系統:把細胞內那些在結構、功能和發生上相互密切關聯的所有膜性結構細胞器統稱為內膜系統,主要包括: 內質網、高爾基復合體、溶酶體、過氧化物酶體、各種轉運囊泡及核膜等2. 內質網: 內質網是由一層單位膜圍成的管狀、扁囊狀或小泡狀結構
12、,它們互相連接構成一個連續的網狀膜性系統, 它是生物大分子合成的基地。3. 粗面內質網(RER):排列整齊的扁平囊狀結構,網膜胞質面有核糖體顆粒附著。主要和外輸性蛋白質及多種膜蛋白的合成、加工及轉運有關。蛋白分泌功能旺盛的細胞中,粗面內質網高度發達;腫瘤細胞和未分化細胞中相對較少。 4. 滑面內質網(SER):表面光滑的管、泡樣網狀結構,無核糖體附著,并常常可見與粗面內質網相互連通。是一種多功能的細胞器,在不同細胞或同一細胞的不同生理時期,常表現出完全不同的功能特性。5. 信號肽:一段由不同數目、不同種類的氨基酸組成的疏水氨基酸序列,普遍地存在于所有分泌蛋白肽鏈的氨基端,是指導蛋白多肽鏈在糙面
13、內質網上進行合成與穿膜轉移的決定因素 。6. 高爾基復合體:是由三種不同類型的膜性囊泡組成的細胞器,脂類是基本成分,還有以糖基轉移酶為標志酶的酶蛋白體系。一般劃分為扁平囊泡(潴泡)、小囊泡(小泡)和大囊泡(液泡)三個組成部分,是一種極性細胞器,是細胞內蛋白質分泌運輸的中轉站、物質加工合成的重要場所、蛋白質分選和膜泡定向運輸的樞紐。7. 分子伴侶:能夠幫助多肽鏈轉運、折疊和組裝的結合蛋白,本身不參與最終產物的形成。在羧基端有一KDEL駐留信號肽,它們和內質網膜上的相應受體結合而駐留于網腔不被轉運。因此,也被稱作駐留蛋白。8. 初級溶酶體 (primary lysosome):是指通過其形成途徑剛
14、剛產生的溶酶體,其囊腔中的酶通常處于非活性狀態。9. 次級溶酶體(secondary lysosome):當初級溶酶體經過成熟,接受來自細胞內、外的物質,并與之發生相互作用時,即成為次級溶酶體,是溶酶體的一種功能作用狀態。10. 自噬溶酶體(autophagic lysosome):是由初級溶酶體融合自噬體后形成的一類次級溶酶體,其作用底物來自細胞自身的各種組分,如衰老或殘損破碎的細胞器(形成的自噬體)、分泌顆粒等。11. 異噬溶酶體(heterophagic lysosome):是由初級溶酶體與細胞通過胞吞作用形成的異噬體相互融合而形成的一類次級溶酶體,其作用底物源于細胞外來異物。12. 殘
15、質體:是指次級溶酶體在完成對絕大部分作用底物的消化分解后,尚會有一些不能被消化、分解的物質殘留其中,此時的溶酶體稱之殘質體,也稱三級溶酶體。13. 過氧化物酶體:是一類具有高度異質性的由一層單位膜包裹而成的膜性球囊狀細胞器。 14. 膜流:發生于質膜及內膜系統結構之間的囊泡轉運,在介導細胞物質定向運輸的同時,膜結構被融匯更替,從一種細胞器膜到另一種細胞器膜,形成膜流。15. 內質網膜、高爾基復合體、過氧化物酶體各自的標志酶:葡萄糖-6-磷酸酶、糖基轉移酶、過氧化氫酶。16. 過氧化物酶體中三大類型酶:氧化酶類、過氧化氫酶類、過氧化物酶類。17. N鏈接糖蛋白的糖基化主要在糙面內質網中進行,但需
16、要到高爾基復合體中進一步精細加工;O連接糖蛋白的糖基化主要或全部在高爾基復合體中進行。二:問答題1. 內膜系統包括哪些細胞器?各細胞器的結構特點如何? 主要包括: 內質網、高爾基復合體、溶酶體、過氧化物酶體等 內質網是由一層單位膜圍成的管狀、扁囊狀或小泡狀結構,它們互相連接構成一個連續的網狀膜性系統;高爾基復合由三種不同類型的膜性囊泡組成的細胞器。一般劃分為扁平囊泡(潴泡)、小囊泡(小泡)和大囊泡(液泡)三個組成部分,高爾基復合體膜囊層劃分為順面高爾基網、高爾基中間膜囊、反面高爾基網三個組成部分;溶酶體是由一層單位膜包裹而成的球囊狀結構;過氧化物酶體氧化物酶體是一類由一層單位膜包裹而成的具有高
17、度異質性的膜性球囊狀細胞器,多呈圓形或卵圓形,偶見半月形和長方形,直徑變化于0.21.7m之間。2. 試用信號肽假說解釋核糖體附著及蛋白質合成后的跨內質網膜移位機制。1) 新生分泌性蛋白質多肽鏈在細胞質基質中的游離核糖體上起始合成。2) 新生肽鏈N端信號肽與信號識別顆粒( SRP)識別、結合,肽鏈延長受阻。3)SRP識別、結合在內質網膜的SRP受體上,并介導核糖體錨泊于內質網膜的轉運體易位蛋白上,SRP解離,肽鏈延伸繼續進行。 4)在信號肽引導下,肽鏈穿膜進入內質網腔,信號肽被信號肽酶識別并切除,肽鏈繼續延伸,直至合成完成。信號假說的核心內容:核糖體同內質網的結合受制于mRNA中特定的信號肽序
18、列,具有信號肽序列的新生肽才能連同核糖體一起附著到內質網膜的特定部位。3. 試述內質網的結構特點及功能。 內質網是由一層單位膜圍成的管狀、扁囊狀或小泡狀結構,它們互相連接構成一個連續的網狀膜性系統, 它是生物大分子合成的基地。糙面內質網的主要功能:進行蛋白質的合成、加工修飾、分選及轉運 ;光面內質網的功能:參與脂類的合成和轉運、參與糖原的代謝、作為細胞解毒的主要場所、作為肌細胞Ca2+的儲存場所、與胃酸、膽汁的合成與分泌密切相關。4. 試述高爾基體的結構特點及功能。答案同一大題6小題。5. 囊泡運輸方式和特點 方式:網格蛋白有被小泡,cop有被小泡、cop有被小泡。 特點:是特異性過程,涉及多
19、種蛋白識別、裝配、去裝配的復雜調控,高度有序并受到嚴格選擇和精密控制。6. 矽肺:肺吸入矽塵顆粒后,被肺內巨噬細胞吞噬形成吞噬體,與內體性溶酶體融合成吞噬性溶酶體,破壞膜的穩定性而釋放溶酶體酶和矽酸分子,又被其他巨噬細胞吞噬,形成惡性循環,發生病變。7. 溶酶體的形成過程酶蛋白在RER合成并糖基化形成甘露糖糖蛋白;糖蛋白轉運至高爾基體形成面,被磷酸化形成溶酶體酶的分選信號M-6-P;在反面高爾基網腔面,被M-6-P受體識別結合,以有被小泡形式與高爾基復合體膜囊斷裂;有被小泡脫外被形成無被運輸小泡,與胞內晚期內體結合成內體性溶酶體;在內體性溶酶體膜上質子泵作用下形成酸性內環境,溶酶體酶與M-6-
20、P受體解離,去磷酸化而成熟。8. 溶酶體的功能1 溶酶體能夠分解胞內外來物質及清除衰老、殘損的細胞器2 溶酶體具有物質消化與細胞營養功能3 溶酶體是機體防御保護功能的組成部分4 溶酶體參與某些腺體組織細胞分泌過程的調節5 溶酶體在生物個體發生、發育過程中起重要作用第六章 線粒體與細胞的能量轉換一:名詞解釋:1. 細胞呼吸:在特定細胞器(主要是線粒體)內,在O2的參與下,分解各種大分子物質,產生CO2;與此同時,分解代謝所釋放出的能量儲存于ATP中的過程,稱為細胞呼吸(cellular respiration),也稱生物氧化(biological oxidation)或細胞氧化(cellular
21、 oxidation)。2. 呼吸鏈:代謝物脫下的成對氫原子通過多種酶和輔酶所催化的連鎖反應逐步傳遞,最后與氧結合生成水,此傳遞過程稱為呼吸鏈。參加呼吸鏈的酶及輔酶按一定順序在線粒體內膜上排列,進行氫和電子的傳遞,故又稱為電子傳遞鏈。3. ATP合酶復合體:由頭部、柄部和基片三部分組成, 是將呼吸鏈電子傳遞過程中釋放的能量用于使ADP磷酸化生成ATP的關鍵裝置。4. 氧化磷酸化:NADH和FADH2所攜帶的電子經呼吸鏈逐級傳遞給O2,本身則被氧化。電子傳遞過程中釋放出的能量被ATP合酶復合體用來催化ADP磷酸化而合成ATP,這就是氧化磷酸化耦聯或氧化磷酸化作用。5. 核糖體:是由rRNA和蛋白
22、質共同組成的非膜性細胞器,是細胞內蛋白質合成的場所。6. 多聚核糖體:蛋白質合成時,多個核糖體結合到1個mRNA分子上,成串排列,形成蛋白質合成的功能單位,稱為多聚核糖體。7. 線粒體病:以線粒體結構和功能缺陷為主要疾病原因的疾病常稱為線粒體疾病(mitochondrial disorders)。8. 線粒體的可能分裂方式:出芽分裂、收縮分裂、間壁分裂。二:問答題1. 線粒體的結構有何特點?這些特點與它的功能有何關系?光鏡下呈線狀、粒狀或桿狀等, 電鏡下,線粒體是由雙層單位膜套疊而成的封閉性膜囊結構。包括外膜、內膜、轉位接觸點、基質、基粒。外膜的蛋白質包括多種轉運蛋白,它們形成較大的水相通道跨
23、越脂質雙層,使外膜出現直徑23nm的小孔,允許通過分子量在10 000以下的物質,包括一些小分子多肽;內膜通透性小,分子量大于150的物質不能通過,選擇通透性高,膜上的轉運蛋白控制內、外腔的物質交換,以保證活性物質的代謝 ;轉位接觸點是線粒體的內、外膜上存在的一些內膜與外膜相互接觸的地方,此處膜間隙變狹窄,是蛋白質等物質進出線粒體的通道。另外,線粒體還有氧化磷酸化、攝取和釋放Ca2+、參與細胞死亡等功能2. 用化學滲透假說解釋電子傳遞與ATP的合成是如何耦聯的? 化學滲透假說(chemiosmotic coupling hypothesis)認為氧化磷酸化偶聯的基本原理是:電子傳遞中的自由能差
24、造成H+穿膜傳遞,轉變為橫跨線粒體內膜的電化學質子梯度;質子順梯度回流并釋放出能量,驅動結合在內膜上的ATP合酶,催化ADP磷酸化合成ATP。3. 以葡萄糖氧化為例,從糖酵解到ATP的形成過程。 分為三個步驟:1 糖酵解(glycolysis)1分子葡萄糖可在細胞質中分解為2分子丙酮酸,產生2個ATP, 同時脫下2對H交給受氫體NAD生成2分子NADH+H+;NADH+H+通過穿梭機制進入線粒體;丙酮酸在線粒體基質中氧化脫羧生成乙酰CoA。2 三羧酸循環(TAC)在線粒體基質中,乙酰CoA與草酰乙酸結合成檸檬酸而進入三羧酸循環( tricarboxylic acid cycle, TAC),經
25、過一系列的代謝反應,乙?;谎趸纸?,草酰乙酸再生。3 氧化磷酸化物質分解脫下的氫原子,通過內膜上一系列呼吸鏈酶系的逐級傳遞,最后與氧結合成水。在此過程中釋放的能量被用于ADP磷酸化形成ATP。第七章 細胞骨架與細胞的運動一:名詞解釋1. 細胞骨架(cytoskeleton):是指真核細胞質中的蛋白質纖維網架體系,對于細胞的形狀、細胞的運動、細胞內物質的運輸、染色體的分離和細胞分裂等均起重要作用。細胞骨架的多功能性依賴于三類蛋白質纖維:微管、微絲和中間纖維。2. 微管:由微管蛋白和微管結合蛋白組成的中空的管狀結構,是真核細胞中普遍存在的細胞骨架成分之一,主要存在于細胞質之中,控制著膜性細胞器的
26、定位和物質運輸,參與細胞形態的維持,細胞運動和細胞分裂。3. 微絲(microfilament , MF):又稱為肌動蛋白絲,是由肌動蛋白亞單位組成的螺旋狀纖維,以束狀、網狀或散在等多種方式有序的存在與細胞質的特定空間位置上,參與細胞形態維持、細胞運動、細胞分裂、肌肉收縮、細胞內物質運輸、細胞內信號傳遞等生理功能。4. 中間纖維(intermediate filaments, IF):直徑10nm左右,介于微絲和微管之間,是最穩定的細胞骨架成分,主要起支撐作用。5. 微管組織中心(microtubule organizing center, MTOC):微管組裝從特異性的的核心形成位點開始,主
27、要是中心體和纖毛的基體,稱為微管組織中心。幫助細胞質中的微管在裝配過程中成核,接著微管從微管組織中心開始生長。6. 動態微管:細胞中有的微管存在時間很短,發生快速組裝和去組裝,稱為動態微管。如紡錘體。7. 紫杉醇穩定微管;秋水仙素促進微管解聚。8. 在肌小節中,肌球蛋白作為分子發動機;纖毛運動是相鄰二聯管微管相互滑動所致。二:問答題:1. 什么事細胞骨架?它包括那些組成成分? 細胞骨架是指真核細胞質中的蛋白質纖維網架體系,對于細胞的形狀、細胞的運動、細胞內物質的運輸、染色體的分離和細胞分裂等均起重要作用。它包括三類蛋白質纖維:微管、微絲和中間纖維。2. 微管、微絲、中間纖維結構特點。微管是直徑
28、為2426nm的中空小管,內徑約為15nm,壁厚約5nm。由13條原纖維圍成,原纖維由微管蛋白異二聚體構成;微絲是由兩條肌動蛋白單鏈聚合而成的雙螺旋結構;中間纖維中間是一個螺旋的桿狀區,長度和氨基酸順序高度保守;兩側是球形的頭部(N端)和尾部(C端),長度和氨基酸順序高度可變。3. 微管、微絲、中間纖維的功能 微管:支持和維持細胞的形態;參與中心粒、纖毛和鞭毛的形成;參與細胞內物質運輸;維持細胞內細胞器的定位和分布; 參與染色體的運動,調節細胞分裂;參與細胞內信號傳導; 微絲:構成細胞的支架并維持細胞的形態;參與細胞運動;參與細胞分裂;參與肌肉收縮;參與細胞內物質運輸;參與細 胞內信號傳遞;
29、中間纖維:在細胞內形成一個完整的網狀骨架系統;為細胞提供機械強度支持;參與細胞連接;維持細胞核膜穩定;參與 細胞分化。4. 微管的組裝 成核期:微管蛋白聚合成短的寡聚體(核心),接著擴展成片帶狀,再合成微管; 聚合期:聚合速度大于解聚速度; 穩定期:聚合速度等于解聚速度。第八章 細胞核一:名詞解釋1. 核孔復合體: 內外核膜融合之處形成的環狀開口, 由多個蛋白質顆粒以特定方式排列而成的蛋白分子復合物2. 核定位信號: 存在于親核蛋白內的特殊氨基酸序列,可引導蛋白質通過核孔復合體被轉運到核內。3. 核小體: 是染色體的基本結構單位,為由200bp左右的DNA分子、8個組蛋白分子組成的八聚體及一份
30、子組蛋白H1構成的圓盤狀顆粒。4. 染色質: 是間期細胞遺傳物質的存在形式,由DNA、組蛋白、非組蛋白及少量RNA等構成的細絲狀復合結構,形態不規則,彌散分布于細胞核內。5. 染色體(chromosome):是細胞在有絲分裂或減數分裂過程中,染色質復制后反復纏繞凝聚而成的條狀或棒狀結構。6. 常染色質(euchromatin):為間期核內堿性染料染色時著色較淺,螺旋化程度較低,處于伸展狀態的染色質細絲,含有基因轉錄活躍部位。在核內均勻分布,多位于核中央。7. 異染色質(heterochromatin):間期核中處于凝縮狀態,結構致密,無轉錄活性,用堿性染料染色時著色較深的染色質組分。多位于核周
31、近核膜處 8. 核仁組織者 : rDNA是染色體上伸展出的DNA袢環,每一個袢環稱為一個核仁組織者。9. 端粒:染色體末端特化部位,具有維持染色體結構穩定性的作用,端粒DNA為高度重復的DNA序列,富含顆粒組分。10. 異染色質包括結構異染色質、兼性異染色質(功能性異染色質)。11. 核仁的超微結構:纖維中心、致密纖維組分、顆粒組分。12. 染色質DNA三種功能序列:復制源序列、著絲粒序列、端粒序列。13. 根據在染色體中的功能不同,可將組蛋白分為核小體組蛋白、連接組蛋白。二:問答題1.簡述核膜的結構及功能。結構:在電鏡下,核膜是由內外層核膜、核周隙、核孔復合體和核纖層等結構組成。外核膜與糙面
32、內質網相連,表面有核糖體附著,被認為是粗面內質網的特化區域,外核膜胞質面附著有中間纖維和微管等細胞骨架成分,與細胞核定位有關。內核膜與外核膜平行排列,表面光滑,內核膜核質面附著有致密的核纖層纖維網絡結構。核周隙是內、外核膜之間的緩沖區。核孔復合體是核內外核膜融合之處形成的環狀開口,由多個蛋白質顆粒以特定方式排列而成的蛋白分子復合物。核纖層是位于內核膜內側與染色質之間的一層由高電子密度纖維蛋白質組成的網絡片層結構。功能:1.核膜為基因表達提供了時空隔離屏障 2.核膜參與蛋白質合成:外核膜的表面附著核糖體,可進行蛋白質的合成。 3.核孔復合體介導核-質間的物質交換2.比較染色體包裝的兩種結構模型的
33、主要區別。在染色體多級螺旋化模型中,由螺線管進一步螺旋形成直徑為400nm的圓筒狀結構,稱為超螺線管(這是染色質組裝的三級結構),超螺線管再進一步螺旋、折疊形成染色質的四級結構染色單體;在染色體骨架放射環結構模型中,螺線管以后的高級結構是由30nm螺線管纖維折疊成的袢環構成的,每18個袢環呈放射狀平面排列,結合在核骨架上形成微帶,再由微帶沿縱軸縱向排列構建成為染色單體。3.核仁是怎樣形成的?它由哪幾部分組成?有何功能?形成:rDNA是從染色體上伸展出的DNA袢環,袢環上的基因成串排列,通過轉錄產生rRNA,組織形成核仁。組成:纖維中心,是分布有rRNA基因的染色質區;致密纖維組分,包含處于不同
34、轉錄階段的rRNA分子;顆粒組分,由正在加工的rRNA及蛋白質構成功能:核仁是rRNA基因轉錄和加工的場所;核仁是核糖體亞基裝配的場所 4.常染色質與異染色質在結構與功能上有何異同?在結構上:常染色質處于伸展狀態螺旋化程度低;異染色質處于凝集狀態,螺旋化程度高。在功能上:常染色質能活躍進行DNA 復制與轉錄;異染色質轉錄不活躍或者無轉錄活性。5. 用染色體多級螺旋化模型說明從DNA到染色體的凝集過程200bp左右的DNA分子、8個組蛋白分子組成的八聚體及一份子組蛋白H1構成的圓盤狀顆粒,即核小體;核小體進一步螺旋,每六個核小體螺旋一周,形成螺線管;由螺線管進一步螺旋形成直徑為400nm的圓筒狀
35、結構,稱為超螺線管;超螺線管再進一步螺旋、折疊形成染色質的四級結構染色單體。第十章 細胞連接與細胞黏附第一節 細胞連接一:名詞解釋1. 細胞連接:細胞表面與其他細胞或細胞外基質結合的特化區稱為細胞連接。加強細胞間的機械聯系和維持組織結構的完整性、協調性。二:細胞連接種類 功能分類結構分類主要特征主要分布封閉連接緊密連接相鄰細胞膜形成封閉索上皮細胞、腦微血管內皮細胞錨定連接黏著連接肌動蛋白絲參與的錨定連接黏著帶細胞-細胞連接上皮細胞黏著斑細胞-細胞外基質連接上皮細胞基底面橋粒連接中間纖維參與的錨定連接橋 粒細胞-細胞連接心肌細胞、上皮細胞半橋粒細胞-細胞外基質連接上皮細胞基底面通訊連接間隙連接(
36、涉及連接子蛋白)由連接子介導細胞通訊連接大多數動物組織細胞突觸連接神經細胞突觸通訊連接神經元和神經-肌細胞間第十一章 細胞外基質及其與細胞的相互作用一:名詞解釋1. 細胞外基質(extracellular matrix, ECM):是由細胞分泌到細胞外空間,由蛋白和多糖構成的精密有序的網絡結構。細胞外基質不僅對組織細胞起支持、保護、營養作用,而且還與細胞的增值、分化、代謝、識別、黏著、遷移等基本生命活動密切相關。2. 細胞外基質組成:糖胺聚糖(其二糖單位之一是氨基己糖,故又稱氨基聚糖)與蛋白聚糖;膠原和彈性蛋白;非膠原糖蛋白:纖連蛋白和層粘連蛋白。第十二章 細胞的信號轉導一:名詞解釋1. 信號
37、轉導:細胞之間聯系的信號通過與細胞膜上或胞內的受體特異性結合,將信號轉換后傳給相應的胞內系統,使細胞對外界信號做出適當反應的過程。2. 第一信使:由細胞分泌的、能夠調節機體功能的一大類生物活性物質,它們是細胞間通訊的信號,被稱為第一信使。3. 受體:是存在于胞膜或胞內的特殊蛋白質,能特異性識別并結合胞外信號分子,進而激活胞內一系列生物化學反應,使細胞對外界刺激產生相應的效應。4. 第二信使:是指受體被激活后在細胞內產生的、能介導信號轉導的活性物質,稱為第二信使。5. ( )G蛋白:與受體耦聯并能和鳥苷酸結合的一類蛋白質,位于細胞膜胞質面,為可溶性膜外周蛋白,由、和三種亞基組成。通過自身構象的變
38、化激活效應蛋白(effector protein),實現信號從胞外向胞內的傳遞。6. 細胞所接受的信號有物理信號和化學信號。二:問答題1. 簡述受體的類型、結構和作用機制。類型:受體分為膜受體和胞內受體兩大類。膜受體包括離子通道型受體、G蛋白耦聯受體和具備酶活性的受體三種類型;胞內受體根據其在細胞中的分布情況分為胞漿受體和核受體。結構:離子通道型受體:由多個亞基組成的多聚體,每個亞基具有2、4或5個跨膜域,可供離子通過;G蛋白耦聯受體: 一條多肽鏈構成的糖蛋白,分為胞外、胞膜及胞內三個區。N末端位于胞外區,帶有多個糖基化位點;胞膜結構區由7個穿膜的疏水的-螺旋結構組成,氨基酸組成高度保守;C末
39、端位于胞內區,C末端的絲氨酸、蘇氨酸為磷酸化部位。酪氨酸蛋白激酶型受體:由一條多肽鏈構成的跨膜糖蛋白,是一類具有酪氨酸激酶活性的受體。N端位于胞外區,是配體結合部位;C端位于胞質區,含酪氨酸激酶功能區,該區在氨基酸組成上高度保守,包括結合ATP與結合底物兩個區域;跨膜區由一個高度疏水的螺旋構成,由2226個氨基酸組成。作用機制:離子通道型受體:神經遞質通過與受體的結合而改變通道蛋白的構象,導致離子通道的開啟或關閉,改變質膜的離子通透性,瞬間將胞外化學信號轉換為電信號,繼而改變突觸后細胞的興奮性;( ) G蛋白耦聯受體:當配體與受體結合時,受體分子的構象改變,與G蛋白亞基結合的位點暴露,導致受體
40、胞內部分與G蛋白亞基接觸并相互作用,亞基構象改變,與GDP的親和力減弱,與GTP的親和力增強,進而與GTP結合,G蛋白被激活,進入功能狀態并解體為與GTP結合的亞基和、二聚體兩部分,這兩個分子沿著細胞膜自由擴散,直接與位于細胞膜下游的效應蛋白作用并使其激活,完成將信號從胞外傳遞到胞內的過程;當配體與受體結合解除后,G蛋白亞基分解其結合的GTP,生成GDP,其構象改變,與GDP的親和力增加并與之結合, 亞基與效應蛋白分離,重新與、亞基構成三聚體,G蛋白回復到靜息狀態。酪氨酸蛋白激酶型受體:配體與受體結合后,受體胞外結構域構象改變,引起胞內結構域構象改變,使受體C端酪氨酸殘基磷酸化,激活受體的激酶
41、,在空間結構上形成一個或數個SH2結合位點,通過這些位點,受體可結合并激活具有SH2結構域的蛋白質,激活的蛋白質進一步催化細胞內的生化反應。2. 胞內信號轉導的特點有哪些?信號轉導分子激活機理的類同性信號轉導過程中的級聯式反應信號轉導途徑的通用性與特異性(4)胞內信號轉導途徑的相互交叉3. 受體作用的特點受體能選擇性地與特定配體結合。 受體與配體的結合力強 。受體配體結合后顯示可飽和性。 (4)受體配體的結合具有可逆性 。 (5)受體配體的結合可通過磷酸化和去磷酸化進行調節。 第十三章 細胞分裂和細胞周期一:名詞解釋:14. 細胞分裂(cell division):是細胞生命活動的重要特征,是
42、一個親代細胞形成兩個子代細胞的過程。通過細胞分裂,親代細胞的遺傳物質和某些細胞組分可以相對均等地分配到兩個子代細胞中,有效地保證了生物遺傳的穩定性。 15. 有絲分裂:也稱間接分裂(indirect division),是高等真核生物細胞分裂的主要方式。在有絲分裂過程中,細胞核發生一系列復雜的變化(DNA復制、染色體組裝等),細胞通過形成有絲分裂器,將遺傳物質平均分配到兩個子代細胞中,保證了細胞在遺傳上的穩定性。 16. 紡錘體(spindle):是一種對細胞分裂及染色體分離有重要作用的臨時性細胞器,由星體微管、動粒微管和重疊微管縱向排列構成呈紡錘樣外觀。17. 有絲分裂器(mitotic a
43、pparatus):在中期細胞中,由染色體、星體、中心粒及紡錘體所組成。對于中期以后發生的染色體分離、染色體向兩極的移動及平均分配到子代細胞等活動有關鍵作用。18. 細胞增殖周期:細胞從上次分裂結束到下次分裂結束所經歷的規律性變化稱為一個細胞周期。19. 限制點(R點): 細胞分裂過程中,細胞內的某些RNA和蛋白質(酶類)必須達到一定閾量值, G1期細胞才能向S期細胞轉變,完成細胞分裂。這個閾量值稱為限制點。 20. G0期細胞: 又稱暫不增殖細胞:一些細胞在一般情況下不分裂,但受到一定的刺激后,即可進入細胞周期,開始分裂,此類細胞稱G0期細胞。21. 細胞周期蛋白(cyclin):是真核細胞
44、中的一類蛋白質,隨細胞周期進程周期性地出現及消失,并與細胞中其它蛋白結合,對細胞周期相關活動進行調節。 22. 細胞周期蛋白依賴性激酶(cdk):Cdk是一類必須與細胞周期蛋白結合才具有激酶活性的蛋白激酶,可將多種與細胞周期相關的蛋白磷酸化,在細胞周期調控中起關鍵作用。23. 癌基因(V-onc):指一些逆轉錄病毒基因組所具有的,異常活化后可使細胞無限增殖進而癌變的DNA序列。24. 原癌基因:在脊椎動物正常細胞中,與V-onc相似的同源DNA序列被稱為細胞癌基因(C-onc)或原癌基因。25. 抑癌基因:正常細胞所具有的、能抑制細胞惡性增殖的一類基因,其編碼的蛋白質通常能與轉錄因子結合或本身
45、即為轉錄因子二:問答題:1. 以動物細胞為例,簡述細胞周期的分期以及各期主要特征。1) G1期是DNA復制的準備期。主要特點:RNA的合成活躍;蛋白質合成活躍;蛋白質的磷酸化;細胞膜對物質的轉運作用加強。2) S期完成DNA復制。主要特點:進行大量的DNA復制;合成組蛋白及非組蛋白;組蛋白持續磷酸化;中心粒的復制。3) G2期是細胞分裂的準備期。主要特點:大量合成RNA、ATP及一些與M期結構功能相關的蛋白質(如微管蛋白、成熟促進因子等);中心粒的體積逐漸增大,開始分離并移向細胞兩極。4) M期細胞進行分裂。主要特點:1 核分裂:前期染色質凝集、分裂極確定、核仁縮小解體、紡錘體形成;中期染色體達到最大程度的凝集,并且非隨機地排列在細胞中央的赤道面上;后期姐妹染色單體分離并移向細胞的兩極;末期子代細胞的核重新形成,染色體解聚、核仁重新形成、核膜重建,至此兩個子代細胞的核形成,核分裂完成。2 胞質分裂:收縮環形成,收縮環收縮,分裂溝出現;膜融合。2. 細胞周期的調控因素包括哪些?各有何作用?1) 細胞周期蛋白和細胞周期蛋白依賴激酶是細胞周期調控系統的核心,兩者相結合對
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