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细胞生物学

细胞生物学复习

1.哪些人分别提出细胞、看到细胞、创立细胞学说？

1665年R.Hooke（英国）第一次描述了植物细胞的构造（显微图谱）；1674年A.V.Leeuwenhoek（荷兰）第一个看到活细胞的人；1838年德国植物学家M.J.Schleiden发表了“植物发生论，1839年德国动物学家T.Schwann发表了“关于动植物结构和生长一致性的显微研究”提出“细胞学说”（CellTheory）这一术语

2.细胞学说的要点有哪些？

一切生物体都由细胞构成，细胞是生物体结构和功能的基本单位，细胞是生命的基本单位，细胞来源于已经存在的细胞

3简述细胞的一般结构是什么？

膜，一套遗传信息，一套完整的代谢系统

4最大和最小的细胞是什么？

病毒是否为细胞？

目前发现的最小的和最简单的细胞----支原体，最大的细胞是卵细胞，病毒不是细胞

5简述原核细胞与真核细胞的主要区别。

区别（表1-2-1）：

是否有真正的细胞核，

6简述细胞的化学组成是什么？

无机物:

-水（70%）：

溶剂、组成；

-无机盐（2~5%）:

渗透压，pH,组成。

有机物:

-糖:

单糖、双糖、多糖；

-脂类:

脂肪、磷脂（卵、脑）、固醇类；

-蛋白质：

体现细胞的结构和功能；

-酶：

是特化了的蛋白质；

-核酸：

与遗传信息储存和传递有关

7.cell、cellline、cellstrain的概念

细胞（Cell）是指有膜包围的，能独立生存和繁殖的最小原生质团，是有机体结构和功能的基本单位。

细胞系（cellline）：

原代细胞经首次传代成功后的细胞。

细胞株（cellstrain）：

从一个经过生物学鉴定的细胞系中用单细胞分离培养或通过筛选的方法由单细胞增殖形成具有特殊性状或标志的细胞群

8名词解释：

单位膜（unitmembrane）、细胞连接、受体介导的胞吞作用、膜受体、G蛋白、信号转导

•单位膜（unitmembrane）电镜下，所有的生物膜均呈现“两暗一明”的超微结构（蛋白质-磷脂-蛋白质）。

厚度约7.5nm。

是所有生物膜的结构单位；细胞连接（celljunction）是指细胞之间或细胞与胞外基质之间的接触区域形成的稳定结构，其作用是：

加强细胞间的机械连接，维持组织结构的完整性，维持和协调细胞间的功能活动。

也称细胞间连接（intercellularjunction）。

受体介导的胞吞作用，①特点A有受体参与，特异性很强B选择浓缩机制，速度快C有被小泡运输；存在于细胞膜上或细胞内，能接受外界信号，并将这一信号转化为细胞内的一系列生物化学反应，从而对细胞的结构或功能产生影响的蛋白质分子统称为受体receptor

细胞膜上的受体称膜受体；信号转导，信号分子（第一信使）与胞膜或胞内受体相互作用，通过信号转换把细胞外信号转变为细胞能“感知”的信号（第二信使），诱发细胞对外界信号作出相应的反应。

G蛋白，全称鸟苷酸结合蛋白，位于质膜胞质侧,是由α,β,γ三亚基构成的异聚体。

其中Gα具有GTP酶活性，可与GTP，GDP结合，起“分子开关作用”。

9简述膜的化学组成

脂质，蛋白质，糖类和其他

10简述目前对生物膜分子结构的认识

液态镶嵌模型（fluidmosaicmodel）

11细胞膜的两个重要特征是什么？

请设计一些实验来证明。

（一）膜的不对称性，膜蛋白、膜糖分布的不对称性，膜脂分布的不对称性

（二）膜的流动性，1.膜脂的流动性，2、膜蛋白的运动性；细胞融合法

12简述细胞连接的种类、英文名称、结构特征、分布和功能。

1封闭连接（occludingjunction），

（1）结构，细胞膜跨膜蛋白相互融合成条索状结构，似拉链、嵴状突起、对接点结构，又称紧密连接（tightjunction）、封闭小带（zonulaoccluden）

（2）功能，①连接作用：

holdingcellstogether使细胞连接在一起，无间隙强大的抗机械张力和柔韧性，②封闭作用：

preventingthepassageofmoleculesandionsthroughthespacebetweencells封闭细胞间隙，防止物质双向渗透，保证转运活动的方向性，维持上皮细胞层的选择性屏障作用。

③隔离作用：

blockthemovementofintegralmembraneproteins,allowingthespecializedfunctions防止膜蛋白自由扩散，维持细胞功能的方向性，保证细胞的极性（3）分布通常位于上皮组织顶端两相邻细胞间，如：

体内管腔及腺上皮细胞靠腔面的一端

2锚定连接（anchoringjunction）结构特点：

跨膜连接蛋白，胞内附着蛋白，胞外配体，细胞骨架；

（1）黏合带（adhesionbelt）[结构]跨膜连接蛋白：

钙黏蛋白

细胞骨架：

肌动蛋白微丝束

胞内附着蛋白：

连环蛋白、黏着斑蛋白

胞外配体：

相邻细胞钙黏蛋白，跨细胞网

[功能]细胞连接，增强组织的机械性能

[分布]上皮细胞顶部紧密连接的下方

（2）黏合斑（adhesionplaque,focaladhesion），[结构]

细胞膜与胞外基质之间的连接

跨膜连接蛋白：

整合素

细胞骨架：

肌动蛋白丝

胞内附着蛋白：

踝蛋白

胞外配体：

纤黏连蛋白

[功能]细胞连接，增强组织的机械性能

[分布]上皮细胞基底部，体外培养细胞贴壁

（3）隔状连接（septatejunction）主要存在于无脊椎动物组织中；连接的细胞内骨架成分为肌动蛋白纤维

（4）桥粒（desmosome）[结构]30nm细胞间隙

•跨膜连接蛋白：

钙黏蛋白

•细胞骨架：

中间丝

•胞内附着蛋白：

桥粒斑（2个）

•胞外配体：

相邻细胞的钙黏蛋白

•网状支架系统

[功能]①连接细胞（坚韧、牢固）②限制细胞膨胀③分散切力；

[分布]在易受牵拉、摩擦的组织如口腔、食管、皮肤、子宫等的上皮细胞间最多，位于黏着带下方和侧面。

（5）半桥粒（hemidesmosome）[结构]细胞与基底膜之间的连接

•跨膜连接蛋白：

整合素

•细胞骨架：

中间丝

•胞内附着蛋白：

桥粒斑（1个）

•胞外配体：

胞外基质蛋白

[功能]将上皮细胞固定在基底膜上

[分布]上皮和结缔组织的交界面

3.通讯连接（communicationjunction）

包括：

（1）间隙连接（gapjunction）

1结构

2nm细胞间隙

盘状结构：

含有多个连接子（connexon，每个连接子由6个连接子蛋白connexin围成，中央有2nm的中央管道

细胞通讯的结构基础

②功能

A细胞连接;

B细胞间分子交换:

小分子;

C通讯传递

③分布

最普遍（骨骼肌和血细胞除外）

（2）化学突触（synapse）

功能：

通讯传递

13简述跨膜运输的特点、方式和质膜的通透性特征。

特点：

选择性通透；方式：

穿膜运输、膜泡运输；质膜的通透性特征：

1物质本身性质与质膜的通透性有关*

分子量大小、是否有极性、是否带电荷

2.膜的结构属性与质膜的通透性有关*

膜转运蛋白：

载体蛋白、通道蛋白

3.控制溶质转运方向的因素*

浓度梯度、电化学梯度

14简述细胞膜物质运输的方式和特点，并各举一例。

1、简单扩散simplediffusion

（1）特点：

A不耗能B不需膜蛋白C依靠物质浓度差

（2）举例：

脂溶性物质，气体物质

2、离子通道扩散ionicchanneldiffusion

（1）特点：

A需“通道蛋白”B选择性、门控性C瞬间、大量运输D不耗能

（2）分类和举例A电压门控通道：

特点：

依靠膜电位，举例：

Na+、K+、Ca2＋等离子通道B配体门控通道：

特点：

依靠化学物质（配体）与受体结合，举例：

乙酰胆碱通道C机械门控通道：

特点：

依靠机械压力，举例：

听觉毛细胞

3、易化扩散facilitateddiffusion又称帮助扩散

（1）特点A需“载体蛋白”（镶嵌蛋白）B高度特异性（载体易位机制）C饱和性D不耗能

（2）举例：

非脂溶性物质，如葡萄糖、氨基酸、核苷酸进入红细胞

4、离子泵ionpump

（1）举例Na+-K+泵（Na+-K+ATP酶），Ca2＋泵，H＋泵等

（2）特点A需“载体蛋白”，具有离子的结合位点和ATP酶活性B分解ATP，造成亲和力的变化

5、伴随运输（协同运输）cotransport（coupledtransport）

（1）特点A需Na+泵消耗ATP转运Na+，造成膜内外Na+浓度差。

B需“转运蛋白”（同向运输载体），不直接利用ATP，利用Na+跨膜梯度驱动。

（2）举例：

小肠上皮细胞吸收葡萄糖和氨基酸等。

15简述葡萄糖、Na+的运输方式及其特点。

16临床上口服补液常用葡萄糖盐水，请从小肠上皮对葡萄糖和Na＋的吸收的机理来解释其合理性。

17血液中的胆固醇是如何被转运到细胞内部利用的？

这种转运方式有什么突出特点。

受体介导的胞吞作用（receptormediatedendocytosis）①特点A有受体参与，特异性很强，B选择浓缩机制，速度快，C有被小泡运输

18膜受体的特性是什么？

（1）受体的特异性与其非绝对性，空间构象互补：

锁钥式，诱导契合

（2）可饱和性（3）高亲和性（4）可逆性（5）特定的组织定位

19细胞识别的分子基础是什么？

细胞识别的分子基础是各类细胞表面受体间或受体与大分子间互补形式的相互作用

20简述G蛋白参与的两种信号通路信号转导过程。

？

（一）cAMP信号通路

（二）磷脂酰肌醇信号通路

21名词解释：

多聚核糖体（polyribosome）、分泌性蛋白质、结构蛋白质

多聚核糖体（polyribosome）：

在同一条mRNA分子上，按先后顺序依次结合许多核糖体。

它是合成多肽链的功能形式。

即在一条mRNA分子指导下，许多核糖体分别进行同一种多肽链合成的功能状态，当肽链合成终止后，多聚核糖体重新解离成大小亚基。

输出蛋白：

又称“分泌性蛋白质”，主要在附着核糖体上合成，分泌到细胞外发挥作用，如抗体蛋白、蛋白类激素等。

结构蛋白：

又称“内源性蛋白”，用于细胞本身或组成自身结构的蛋白质，主要在游离核糖体上合成，如溶酶体内的蛋白等。

22简述核糖体的结构和功能？

大小亚基凹陷部位彼此对应相结合，形成“内部空间”—结合mRNA和tRNA

核糖体是细胞内合成蛋白质的重要场所

23核糖体的功能形式是什么?

有何生物学意义？

24参与蛋白质合成的主要成员和特点。

核糖体，内质网，高尔基体，胞质溶胶，过氧化物酶体，线粒体，细胞核，细胞表面，溶酶体

25试以唾液（粘蛋白）在唾液腺细胞中的形成和分泌为例，论述细胞的整体性。

26名词解释：

内膜系统（EndomembraneSystem）、信号肽（signalpeptide）、分子伴侣（molecularchaperone）、内体性溶酶体、吞噬性溶酶体、自噬性溶酶体、异噬性溶酶体、细胞内区域化、膜流、结构性分泌途径、调节性分泌途径

内膜系统（EndomembraneSystem）指位于细胞内，在结构、功能和发生上相互关联的膜性细胞器，主要包括内质网、高尔基体、溶酶体、过氧化物酶体、小泡和核膜等，它们是统一的膜系统在局部区域特化的结果，是真核细胞特有的结构。

信号肽（signalpeptide）新生的分泌性蛋白质多肽链N端的一段特殊的氨基酸序列，是指导蛋白质在糙面内质网上合成的决定因素，进入内质网后常被切除。

分子伴侣（molecularchaperone）协助降解不正确折叠的多肽链,折叠环境

内体性溶酶体由高尔基复合体出芽形成的运输小泡与细胞胞吞作用形成的内体合并后衍变成内体性溶酶体

吞噬性溶酶体由初级溶酶体和将被水解的各种吞噬底物融合而构成。

自噬性溶酶体底物是内源性的，即来自细胞内衰老和崩解的细胞器或局部细胞质等，它们由单位膜包围，形成自体吞噬体，后者与内体性溶酶体合并形成自噬性溶酶体。

异噬性溶酶体底物是经由细胞的吞饮或吞噬而被摄入细胞内的外源性物质，包括一些大分子物质和细胞，如细菌、红细胞、铁蛋白酶和酶原颗粒等。

异噬性溶酶体见于单核－巨噬细胞系统的细胞、白细胞、肝细胞和肾细胞等。

细胞内区域化即膜性细胞器对细胞的分隔作用。

内膜系统在细胞内形成一个个彼此隔离、相互独立的功能性结构区域，称细胞内房室化或区域化。

膜流指细胞的膜成分在质膜与内膜系统之间，以及内膜系统各结构之间的穿梭、转移、转换和重组过程，其实质是膜脂和膜蛋白在细胞内的转移与重组过程。

结构性分泌途径,调节性分泌途径P96

27简述内膜系统的成员（英文）

Nuclearmembrane,Roughendoplasmicreticulum,Golgicomplex.Vesicle,Lysosome,Smoothendoplasmicreticulum,Peroxisome

28简述内质网的结构、类型、化学组成（标志酶）和两种内质网的异同。

（一）形态结构是一层单位膜围成的囊状、管状和泡状结构，互相连成一个连续的内腔相通的膜性管道系统。

内与核膜相连，少数与质膜相连。

（二）类型——是否有核糖体附着:

糙面内质网（RER）光面内质网（SER）

•内质网膜的主要化学成份是蛋白质和脂质

蛋白质占30%-40%，脂质占60%-70%

•内质网含有丰富的代谢酶系

标志酶是葡萄糖-6-磷酸酶，其他如细胞色素P450等

29内质网有哪些功能？

（一）糙面内质网的功能:

核糖体的支架

1.蛋白质的合成（Proteinsynthesis）;

2.蛋白质的折叠（Proteinfolding）;

3.蛋白质的糖基化（Proteinglycosylation）;

4.蛋白质的运输（Proteintransport）.

（二）光面内质网的功能

1、脂质合成最重要的功能：

可合成生物膜需要的所有脂类：

磷脂、胆固醇和糖脂。

2、糖原代谢

3、解毒作用:

肝细胞上的SER有丰富的氧化酶系统，通过氧化或羟化作用，一方面使毒物或药物的毒性钝化或破坏；另一方面羟化作用增强化合物的极性，易于排泄。

4、Ca2+的贮存和Ca2+浓度的调节:

肌质网（Sarcoplasmicreticulum）——特化的SER，有Ca2+结合蛋白、Ca2+泵等，贮存Ca2+并调节Ca2+浓度，从而调节肌肉收缩与舒张。

5、胃酸、胆汁的合成和分泌

30简述高尔基复合体的结构特点、房室化和标志酶？

结构特点:

极性、异质性

高尔基复合体的房室化:

（一）结构的极性

（二）酶系分布的异质性（三）功能的区隔化

标志酶：

糖基转移酶

31简述高尔基复合体有哪些功能？

（一）参与细胞的分泌活动

（二）参与糖蛋白质的加工合成（三）参与蛋白质的水解（四）参与蛋白质的分选和运输

32内质网、高尔基体的发达程度与细胞分化程度有什么关系

发达程度与细胞分化程度成正比

33简述溶酶体的结构、标志酶、类型、形成过程和功能。

形态结构—异质性:

1、单位膜围成的圆形或卵圆形的结构2、含多种酸性水解酶，酸性磷酸酶是标志酶3、膜上有糖蛋白和H＋泵，保证溶酶体的稳定性

形成过程:

1.溶酶体酶的合成和糖基化（RER）

2.溶酶体酶的磷酸化（CGN）

3.溶酶体酶的分选（TGN）

4.溶酶体酶与受体分离（晚期内吞体）

5.内体性溶酶体形成

溶酶体的类型—多型性

（一）内体性溶酶体（endolysosome）

（二）吞噬性溶酶体（phagolysosome）1、自噬性溶酶体—作用底物来自细胞内2、异噬性溶酶体—作用底物来自细胞外3、终末溶酶体—残留小体

溶酶体的功能

（一）消化和营养作用

（二）防御保护作用（三）参与某些腺体细胞分泌过程的调节（四）参与生物个体发生、发育过程（五）骨骼发育中吸收陈旧的骨基质

酸性磷酸酶是标志酶

34简述过氧化物酶体的结构和功能？

结构特点—异质性

化学组成—氧化酶和过氧化氢酶

解毒作用

35简述内膜系统与医学有哪些关系？

（各种疾病与细胞器）

（一）溶酶体与矽肺:

矽肺（silicosis）是由于长期吸入硅石粉尘而引起的肺广泛纤维化的一种疾病.

（二）溶酶体与痛风:

尿酸盐结晶→白细胞吞噬→吞噬性溶酶体→膜稳定性改变→溶酶体酶局部释放→疾病发生

（三）溶酶体与先天性疾病:

先天性溶酶体贮存病（LysosomalStorageDisease,LSD）：

溶酶体中某些酶缺乏或缺陷引起代谢障碍，造成溶酶体过载而致病。

如：

泰-萨病（Tay-Sachsdisease）、Ⅱ型糖原累积病（glycogenstoragediseasetypeⅡ，PompeDisease）

36为何说内膜系统是细胞结构整体性和功能统一性的重要体现？

试以唾液（粘蛋白）在唾液腺细胞中的形成和分泌举例说明。

在细胞核内:

进行粘蛋白翻译模板mRNA转录,在核糖体内:

粘蛋白多肽链翻译,RER内:

粘蛋白多肽翻译、折叠及初步糖基化,高尔基复合体内:

粘蛋白完全糖基化、分选、浓缩;胞质内:

分泌小泡运输，通过胞吐外排

37名词解释：

基粒；呼吸链（电子传递链）；细胞呼吸；线粒体遗传病（举例）

基粒:

在线粒体内膜基质面上垂直附着的柄球状小体

呼吸链（电子传递链）:

由一系列能够可逆地接收和释放电子或H+的化学物质构成，他们存在于线粒体内膜，形成相互关联、有序排列的脂蛋白复合物功能结构体系，并以此偶联线粒体中氧化磷酸化过程，故称之为呼吸链。

细胞呼吸:

在细胞特定的细胞器内，在O2的参与下分解各种大分子物质产生CO2,并将分解代谢所产生的能量储存于ATP中，这一过程称为“细胞呼吸”。

线粒体遗传病（举例）:

由mtDNA突变引起的各种疾病，其传递和表达完全不同于核基因突变引起的遗传病，最突出的特点是呈现母系遗传的特点。

Leber遗传性视神经病（LHON）

38细胞呼吸由几个步骤组成？

分别是在细胞的哪些部位进行的？

1.糖酵解（Glycolysis）细胞质基质中进行

2.乙酰辅酶A的生成线粒体基质中进行

3.三羧酸循环线粒体基质中进行

4.电子传递偶联的氧化磷酸化线粒体内膜中进行

39简述线粒体超微结构的组成和特点

双层单位膜套叠而成的封闭的膜性囊中囊结构

（一）外膜1.厚约5-7nm；2.多套通道蛋白；3.通透性高。

（二）内膜1.厚约6-8nm；2.具转运蛋白，转移小分3.通透性低。

4.呼吸链、ATP合酶

（三）嵴（cristae）双层膜构成，形态各异。

扩大膜的表面积，内室功能区域化

（四）基粒

（五）基质（matrix）蛋白质、脂类;核酸和蛋白质合成酶系；三羧酸循环酶系；环状分子DNA、核糖体、RNA;小分子物质和离子

（六）内外膜转位接触点

40为什么说线粒体是半自主性的细胞器

线粒体具有自我繁殖所必需的基本成分，其中不仅存在DNA（mtDNA），可自我复制；而且还有其自身的一套信息表达和蛋白质合成体系（mRNA、rRNA、tRNA、核糖体和氨基酸活化酶等），可合成10％左右的蛋白质，具有一定的自主性。

然而，线粒体合成蛋白质的种类少，主要是与内膜结合的蛋白质，90％的线粒体蛋白质来源于核mRNA的转录和翻译，在细胞质内合成；而且其转录和翻译过程完全依赖于细胞核的遗传装置。

由此可见，线粒体的自我繁殖及一系列功能活动是受自身基因组和细胞核基因组两套遗传系统共同控制，故称半自主性细胞器。

41名词解释：

细胞骨架（Cytoskeleton）、微管组织中心（MTOC）、有丝分裂器

细胞骨架:

由真核细胞内多种不同的蛋白质成分组成的一个立体纤维网架系统，包括微管、微丝和中间纤维。

具有弥散性、整体性、变动性的特点，对细胞形态结构的形成和维持、细胞的生长和运动等生命活动起重要作用。

微管组织中心（MTOC）:

决定微管的极性、数量、位置

包括中心体、基体和着丝点

有丝分裂器:

有丝分裂过程中，由两极的星体和纺锤体组成的复合装置。

其作用是保证复制和包装后的染色单体能够均匀的分配到子代细胞中。

42简述细胞骨架的功能（运动等）

（一）维持各种细胞形状

（二）固定和支持细胞器和细胞核（三）参与细胞间的连接（四）参与细胞运动（细胞的位置移动）1.纤毛、鞭毛摆动2.阿米巴运动3.变皱膜运动4.顶体反应（细胞的形态改变）1.肌纤维收缩舒张2.胞质分裂3.轴突生长、伪足等（细胞内结构的运动）1.细胞内颗粒物质、细胞器的运动2.染色体分离

43比较MT、MF、IF之间在组成、结构、极性、组装、作用药物等方面的不同特点。

微管MT：

一、结构和组成微管蛋白（80-95%）微管结合蛋白，中空管状蛋白纤维

微管的组装，

（一）体外组装

（二）体内组装

微丝MF：

一、形态结构实心纤维；直径5-7nm；存在形式：

成束、成网或散在；有极性。

微丝的组装，

中间丝IF：

一、形态结构最复杂的一种纤维，直径10nm，无极性。

粗细：

微管>中等纤维>微丝组成：

中间丝蛋白：

头部区（N端），杆状区和尾部区（C端）中间丝结合蛋白（IFAP）：

非中间丝组分蛋白

44细胞骨架和疾病

（一）维持各种细胞形状：

遗传性溶血性贫血，阿尔茨海默病

（二）固定和支持细胞器和细胞核（三）参与细胞间的连接：

单纯型大疱性表皮松解症

45名词解释：

核孔复合体（nuclearporecomplex,NPC）

核小体（nucleosome）、常染色质（euchromatin）、异染色质（heterochromatin）、结构异染色质、兼性异染色质、核仁相随染色质、端粒（telomere）、核型（karyotype）、核仁组织区（NOR）

核孔复合体（nuclearporecomplex,NPC）：

电镜下，核孔为内外核膜局部融合形成的圆环状结构。

是由多个蛋白质颗粒以特定的方式排列形成的蛋白质分子复合物，称为核孔复合体（nuclearporecomplex,NPC）

核小体（nucleosome）：

染色质和染色体的一级结构（基本单位）

常染色质（euchromatin）：

指间期细胞核中处于伸展状态的染色质细纤维丝，不易着色，能复制和转录，是功能活跃的染色质。

在间期细胞多位于核中央，分裂期位于染色体臂。

电镜下呈浅亮区。

异染色质（heterochromatin）:

指间期细胞核中处于凝聚状态、着色深，不转录或转录活性低，功能上处于静止状态的染色质。

在间期细胞常位于核内膜附近及核仁周围。

分裂期位于染色体的着丝粒，端粒或染色体臂的常染色质之间。

电镜下呈深染的粗大颗粒。

结构异染色质：

指所有细胞类型的全部发育阶段都处于凝集状态的染色质，由相对简单的高度重复的DNA序列组成，是异染色质的主要类型。

兼性异染色质:

在某些细胞中或在一定的发育阶段，由原来的常染色质失去转录活性，转变为凝集状态的异染色质，如X小体或巴尔小体（Barrbody）

核仁相随染色质:

核仁内染色质Intra-nucleolarchromatin（常染色质）含有“核仁组织者”核仁周