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. 细胞生物学在生命科学中所处的地位，以及它与其他学科的关系1）地位：以细胞作为生命活动的基本单位，探索生命活动规律，核心问题是将遗传与发育在细胞水平上的结合。2）关系：应用现代物理学与化学的技术成就和分子生物学的概念与方法，研究生命现象及其规律。3. 如何理解E.B.Wilson所说的“
2、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
3、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。 4. 细胞生物学主要研究内容是什么？1）细胞核、染色体以及基因表达2）生物膜与细胞器3）细胞骨架体系4）细胞增殖及其调控5）细胞分化及其调控6）细胞的衰老与凋亡7）细胞起源与进化8）细胞工程5. 当前细胞生物学研究中的基本问题以及细胞基本生命活动研究的重大课题是什么？研究的三个根本性问题：1）细胞内的基因是如何在时间与空间上有序表达的问题2）基因表达的产物结构蛋白与核酸、脂质、多糖及其复合物，如何逐级装配行使生命活动的基本结构体系及各种细胞器的问题3）基因表达的产物大量活性因子与信号分子，如
4、何调节细胞最重要的生命活动的问题生命活动研究的重大课题：1）染色体DNA与蛋白质相互作用关系非组蛋白对基因组的作用2）细胞增殖、分化、凋亡（程序性死亡）的相互关系及其调控3）细胞信号转导细胞间信号传递；受体与信号跨膜转导；细胞内信号传递4）细胞结构体系的装配6 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更微细的结构，为后来认识细胞具有开创性的意义。 4
5、 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。 5 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的形成；细胞生物学的出现；分子细胞生物学的兴起等各
6、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) 电子显微镜的发明； (2) 研究方向转移到细胞的超微
7、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。6、细胞生物学的概念和研究内容概念：细胞生物学是以细胞为研究对象, 从细胞的整体水平、亚显微水平、分子水平等三个层次，以动态的观点, 研究细胞和细胞器的结构和功能、细胞的生活史和各种生命活动规律的学科。细胞生物学是现代生命科学的前沿分支学科之一，主要是从细胞的不同结构层次来研究细胞的生命活动的基本规律。从生命结构层次看，细胞生物学位于分子生物学与发育生物学之间，同它们相互衔接，互相渗透。研究内容：细胞生物学的主要
8、研究内容主要包括两个大方面：细胞结构与功能、细胞重要生命活动。涵盖九个方面的内容：细胞核、染色体以及基因表达的研究；生物膜与细胞器的研究；细胞骨架体系的研究；细胞增殖及其调控；细胞分化及其调控；细胞的衰老与凋亡；细胞的起源与进化；细胞工程；细胞信号转导。7、细胞学说的意义：答：细胞学说、能量转化与守恒定律和达尔文进化论并列为19世纪自然科学的“三大发现”，因为它大大推进了人类对整个自然界的认识，有力地促进了自然科学和哲学的进步。“细胞学说”提出后，即被推广到许多领域的研究，对当时生物学的发展起了巨大的促进和指导作用。细胞学说使人们对生物的认识通过“细胞”统一起来，证明生物之间存在亲缘关系，即动
9、、植物的各种细胞具有共同的基本构造，基本特性，按共同规律发育，有共同的生命过程。细胞学说为进化论和孟德尔确立的遗传学奠定了基础。细胞学说对细胞结构的分析是一切生物科学和医学分支进一步发展所不可缺少的。第二章：细胞的基本知识概要1、如何理解“细胞是生命活动的基本单位”这一概念？1）一切有机体都有细胞构成，细胞是构成有机体的基本单位2）细胞具有独立的、有序的自控代谢体系，细胞是代谢与功能的基本单位3）细胞是有机体生长与发育的基础4）细胞是遗传的基本单位，细胞具有遗传的全能性5）没有细胞就没有完整的生命6）细胞是多层次非线性的复杂结构体系7）细胞是物质（结构）、能量与信息过程精巧结合的综合体8）细胞
10、是高度有序的，具有自装配与自组织能力的体系2、细胞的基本共性是什么？1）所有的细胞表面均有由磷脂双分子层与镶嵌蛋白质构成的生物膜2）所有的细胞都有DNA与RNA两种核酸3) 所有的细胞内都有作为蛋白质合成的机器核糖体4）所有细胞的增殖都是一分为二的分裂方式3、 为什么说病毒不是细胞？蛋白质感染子是病毒吗？ 1) 病毒是由一个核酸分子（DNA或RNA）芯和蛋白质外壳构成的，是非细胞形态的生命体，是最小、最简单的有机体。仅由一个有感染性的RNA构成的病毒，称为类病毒；仅由感染性的蛋白质构成的病毒称为朊病毒。病毒具备了复制与遗传生命活动的最基本的特征，但不具备细胞的形态结构，是不完全的生命体；病毒的
11、主要生命活动必须在细胞内才能表现，在宿主细胞内复制增殖；病毒自身没有独立的代谢与能量转化系统，必须利用宿主细胞结构、原料、能量与酶系统进行增殖，是彻底的寄生物。因此病毒不是细胞，只是具有部分生命特征的感染物。 2) 蛋白质感染子是病毒的类似物，虽不含核酸，其增殖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，所以蛋白质感染子是病毒的类似物。 4、为什么说支原体可能是最小最简单的细胞存在形式？1）支原体能在培养基上生长2）具有典型的细胞膜3）一个环状双螺旋DNA是遗传信息量的载体4）mRNA与核糖体结合为多聚核糖体，指导合成
12、蛋白质5）以一分为二的方式分裂繁殖6）体积仅有细菌的十分之一，能寄生在细胞内繁殖5、论证病毒和细胞不可分割的关系：病毒是非细胞形态的生命体，它的主要生命活动必须要在细胞内实现。当代科学认为病毒是细胞的演化产物，其主要依据如下：病毒由于其寄生的特性必须在细胞内复制与增值，没有细胞就没有病毒存在；有些病毒的核酸与细胞DNA片段十分相似。普遍认为病毒癌基因起源于细胞癌基因；病毒可看做DNA或RNA与蛋白质形成的复合大分子，与细胞核蛋白分子近似。因此，病毒可能来源于细胞。6、比较动物细胞和植物细胞的主要差异。植物细胞具有：细胞壁、液泡、质体、原球体、乙醛酸循环体等结构；动物细胞具有：溶酶体、中心体。动
13、物细胞的通讯连接方式为间隙连接，植物的是胞间连丝。动植物细胞的胞质分裂方式分别为收缩环与细胞板。7、 说明原核细胞、真核细胞和古核细胞的主要差别。特征原核细胞真核细胞古核细胞（古细胞）细胞质膜有（多功能性）有有核膜无有染色体由一个（少数多个）环状DNA分子构成的单个染色体，DNA不与或很少与蛋白质结合2个染色体以上，染色体由DNA与蛋白质组成核仁无有核糖体70S（包括50S与30S的大小亚单位）80S（包括60S和40S的大小亚单位）多数为70S膜质细胞器无有核外DNA细菌具有裸露的质粒DNA线粒体DNA叶绿体DNA细胞壁主要成分是氨基糖与壁酸动物细胞无细胞壁，植物细胞细胞壁的主要成分为纤维素
14、与果胶细胞骨架无有细胞增殖（分裂）方式无丝分裂（直接分裂）以有丝分裂（间接分裂）为主进化角度分析：细胞膜系统的分化与演变。首先分化为两个部分核与质，细胞质内又分割为结构更精细，功能更专一的各种细胞器，细胞内部结构与职能的分工协作是真核细胞区别于原核细胞的重要标志。遗传信息量与遗传装置的扩增与复杂化。由于真核细胞结构与功能的复杂化，需要编码结构蛋白与功能蛋白的基因数大大增多，因此遗传信息重复序列与染色体多倍性的出现时真核细胞区别原核细胞的另一重大标志。遗传信息的复制、转录与翻译的装置和程序复杂化，使得真核细胞内遗传信息转录与翻译有严格的阶段性与区域性，而原核细胞内转录与翻译则可同时同区进行，这也
15、是两者区别的最显著差异之一。8、细胞生存所需的最基本的细胞结构和功能。细胞的生存必须具备细胞膜、核糖体、一套完整的遗传信息物质和结构。功能：细胞膜为细胞生命活动提供了相对稳定的环境；为DNA、RNA、蛋白质的复制、转录翻译提供了结合位点，使代谢反映高效而有序的进行；又为代谢底物的输入与代谢产物的排除提供了选择性物质运输的通道，其中伴随能量的传递。细胞核是遗传信息储存和表达的重要场所和指挥部，细胞的分裂、生长、分化、增值等一切生命活动均受细胞核遗传信息的指导调控。核糖体是合成蛋白质的机器。构成细胞结构和行使生命活动功能的所有结构蛋白和功能蛋白都有核糖体翻译合成，催化生命活动的的酶促反应所有的酶也
16、是蛋白质，由核糖体翻译合成的。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H3、C14、P32标记物做放射自显影？ 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H3、C14、P32标记物做放射自显影原因： (1) 有机大分子均含有碳
17、、氢原子，DNA和RNA等物质中存在磷元素， (2) 且C14和H3均为弱放射性同位素，半衰期长。 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
18、. 超速离心技术的主要用途有哪些？ 1) 制备和纯化亚细胞成分和大分子，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
19、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。7、为什么说细胞培养是细胞生物学研究的最基本的技术之一？在体外模拟体内的生理环境，培养从集体中取出的细胞，并使之生存和生长的技术为细胞培养。细胞培养技术即是细胞的克隆，是细胞生物学研究方法中最有价值的技术，通过细胞培养可以获得大量的细胞或其代谢产物。由于细胞生物学是研究细胞的结构、功能和其各种生命规律的一门科学，细胞培养为细胞生物学研究提供了最基本的原料。因此说，细胞培养技术是细胞生物学研究的最基本技术之一。8、细胞组分的分离与分析有哪些基本的实验技术？哪些技术可用于生物大分
20、子在在细胞内的定性与定位研究？（1）分离：差速离心、密度梯度离心、速度沉降、等密度沉降、流式细胞仪。定性分析：组织化学、细胞化学、免疫荧光、免疫电镜、原位杂交等。定量分析：分光光度计、流式细胞仪。同位素标记结合放射自显影技术可研究生物大分子在细胞内的动态变化。（2）蛋白质分子：免疫荧光纤维技术，免疫电镜技术，蛋白质印迹技术；核酸分子：原位杂交，印迹杂交（southern和northern）9、举出5种模式实验生物病毒：结构简单，基因组很小，可作为外源基因的载体，向组织细胞中转染特定的基因。细菌：培养方便，生长快，基因结构简单，突变株的诱变和分离、鉴定容易，技术成熟，进行基因定位简便易行。酵母：
21、优点同细菌，非常简单的单细胞真核生物，生长迅速易于遗传操作。线虫：繁殖快，在显微镜下通体透明，便于追踪，胚胎发育过程高度有序。果蝇：具有丰富的生物行为，易于进行遗传学操作，许多基因在进化上很保守，与人类基因有很高的同源性。斑马鱼：胚胎发育在体外，发育快，过程程透明。小鼠：进化方面最接近人类。拟南芥：个体小，生长周期快，种子多，生活力强，最小的植物基因组，自花授粉植物，基因高度纯合，突变率高。10、细胞拆合中，细胞重组的方式有哪几种？答：胞质体与完整细胞重组；微细胞与完整细胞重组形成细胞；胞质体与核体重组形成重组细胞；细胞器与完整细胞的重组。第四章：细胞质膜1、生物膜的基本结构特征是什么？这些特
22、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
23、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。2、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
24、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) 利用冷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。 3、 质膜在细胞生命活动中都有哪些重要作用
25、？ 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
26、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）。5、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。 6、细胞膜表面有哪几种常见的特化结构？膜骨架的基本结构与功能是什么？1）细胞表面特化结构主要包括：膜骨架、鞭毛、纤毛、变形足和微绒毛，都是细胞膜与膜内的细胞骨架纤维形成的复合结构，分别与维持细胞的形态、细胞的运动、细胞与环境的物质交换等功能有关。2）膜骨架：指细胞质膜下与膜蛋白相
27、连的由纤维蛋白组成的网架结构，其功能是维持细胞质膜的形状并协助质膜完成多种生理功能。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
28、过胞间连丝来进行物质交换与互相联系的连接方式。8、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。 9、细胞外基质组成、分子结构及生物学功能是什么？ 1) 细胞外基质（EM）成分可表示如下： 多糖：糖胺聚糖，蛋白聚糖 纤维蛋白：胶原，弹性蛋白,纤连蛋
29、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。 10、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
30、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
31、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。 11、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
32、复中含有特异的三肽序列，-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12、红细胞膜骨架的基本结构与功能。答：红细胞膜骨架是在红细胞膜的内侧，由膜蛋白和纤维蛋白组成的网架结构。红细胞膜内存在的蛋白质主要包括血影蛋白、锚蛋白、带3蛋白、带4.1蛋白和肌动蛋白，血型糖蛋白。膜支架蛋白主要成分包括血影蛋白、肌动蛋白、锚蛋白和带4.1蛋白等。血影蛋白在带4.1蛋白的协助下与肌动蛋白结合成膜骨架基本网络，带4.1蛋白和血型糖蛋白相互作用，锚定蛋白与血影蛋白、带3蛋白相互
33、作用。膜骨架复合体与质膜蛋白的相互作用实现红细胞质膜的刚性与韧性，维持红细胞的形态。13、何为内在膜蛋白？它以以什么方式与脂双层膜相结合？答：内在膜蛋白：或称整合膜蛋白，全部或部分与磷脂双层的疏水核相互作用、牢固连接的膜结合蛋白，多数为跨膜蛋白，也有些插入脂双层中，只有用去垢剂处理才能将其从膜上移去。疏水性相互作用：膜蛋白的跨膜结构域通过范德华力等与脂双层分子的疏水核心相互作用，跨膜结构域是与膜脂结合的主要部位。这些结构域主要有螺旋，折叠片结构。螺旋的外侧是非极性链，内测是极性链，形成特异极性分子的跨膜通道。反向平行的折叠片相互作用形成非特异性的跨膜通道，可允许小分子自由通过；离子键作用：磷脂
34、极性头部是带负电荷的，它可以直接与带正电荷的氨基酸残基相互作用，而通过以Ca、Mg等阳离子为中介，与带负电荷的氨基酸残基间接作用；共价结合：某些膜蛋白氨基酸残基与脂肪酸分子或糖脂共价结合。14、Na+/葡萄糖协同运输的主要特点是什么？无须直接消耗ATP，但需要依赖Na+梯度和电化学梯度。载体蛋白有两种结合位点，分别结合Na与葡萄糖；载体蛋白借助Na/K泵建立的电位梯度，将Na与葡萄糖同时转运到胞内；胞内释放的Na又被Na/K泵泵出细胞外建立Na浓度。15、膜蛋白的功能？作为物质运输通道，转运特定的物质进出细胞；作为酶，催化相关的代谢反应；作为细胞间介导，起连接作用；作为受体，起信号接收与传递作
35、用等；细胞识别，起免疫反应。16、初生细胞壁和次生细胞壁初生细胞壁与次生细胞壁表明了细胞的不同成熟阶段。初生细胞壁包围着正在生长的植物细胞，为了允许细胞的进一步生长，因此具有一定程度的伸张能力。次生细胞壁发生于更为成熟的植物细胞，也更坚硬。它们较初生细胞壁含有更多的纤维素，次生细胞壁是更强的支撑结构。17、细胞粘着分子有哪些，分别有什么功能？动物细胞表面介导细胞同细胞或细胞外基质黏附的蛋白质分子。均为整合膜蛋白，包括：整联蛋白、钙黏着蛋白、选择素、免疫球蛋白超家族。黏着分子多数需要依赖Ca或Mg才起作用，这些分子介导的细胞识别与黏着还能在细胞骨架的参与下，形成细胞连接，如桥粒等。钙黏蛋白：是一
36、种同亲型结合的黏着因子、Ca2+依赖的细胞黏着糖蛋白，对胚胎发育中的细胞识别、迁移和组织分化以及成体组织器官构成具有重要作用；整联蛋白：异亲型细胞结合，Ca2+或Mg2+依赖性的细胞黏着分子，由和两个亚基形成的异二聚体糖蛋白，可介导细胞与细胞及细胞与细胞外基质的粘附链接；选择素：一类异亲型结合、Ca2+依赖的细胞黏着分子，能与特异糖基识别并结合。选择素是跨膜蛋白，其胞外部分具有凝集素样结构域。凝集素：是动物细胞和植物细胞都能够合成和分泌的、能与糖结合的蛋白质，在细胞识别和黏着反应中其重要作用，主要是促进细胞间的黏着；免疫球蛋白超家族：同亲性或异亲性、不依赖Ca2+，含有免疫球蛋白类似（Ig）结
37、构域。参与免疫功能；介导细胞间的黏着作用。18、细胞通过那些方式产生社会联系？有何生物学意义？细胞主要通过封闭连接、锚定连接、通讯连接等主要方式产生社会联系。细胞通讯和信号转导是细胞社会联系的核心问题。细胞社会联系的主要功能在于提供细胞之间彼此物质、信息交流的通道。在多细胞生物中，没有一个孤立的细胞，细胞彼此之间通过各种连接方式产生社会联系，进而形成和谐的细胞社会。第五章 物质的跨膜运输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
38、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。 2、比较主动运输与被动运输的特点及其生物学意义。1）主动运输的特点及其生物学意义：特点：由载体蛋白所介导的物质逆浓度梯度或电化学梯度由浓度低的一侧向浓度高的一侧进行跨膜转运。需要与某种释放能量的过程相偶联。类型：由ATP直接提供能量（Na+-K+泵、Ca2+泵、）、间接提供能量（Na+-K+泵或H+泵、载体蛋白的协同运输）、光驱动的三种类型。生物学意义：动物细胞借助Na+-K+泵维持细胞渗透平衡，同时利用胞外高浓度的Na
39、+所储存的能量，主动从细胞外摄取营养；植物细胞、真菌（包括酵母）和细菌细胞借助膜上的H+泵，将H+泵出细胞，建立跨膜的H+电化学梯度，利用H+电化学梯度来驱动主动转运溶质进入细胞；Ca2+泵主要存在于细胞膜和内质网膜上，将Ca2+输出细胞或泵入内质网腔中储存，以维持细胞内低浓度的游离Ca2+，Ca2+对调节肌细胞的收缩与舒张至关重要。2）被动运输的特点及其生物学意义：特点：物质的跨膜运输的方向是由高浓度向低浓度，运输动力来自物质的浓度梯度，不需要细胞提供代谢能量。类型：单扩散和载体介导的协助扩散。协助扩散的载体为：载体蛋白和通道蛋白，载体蛋白既可介导被动运输和主动运输；通道蛋白只能介导被动运输
40、。生物学意义：每种载体蛋白能与特定的溶质分子结合，通过一系列构象改变介导溶质分子的跨膜转运；通道蛋白是多次跨膜亲水、离子通道，充许适宜大小分子和带电荷的离子通过，其显著特点为：具有离子选择性，转运速率高，净驱动力是溶质跨膜的电化学梯度；离子通道是门控的，其活性是由通道开或关两种构象所调节，通过通道开关应答于适当地信号。3、说明Na+-K+泵的工作原理及其生物学意义。Na+-K+泵是一种典型的主动运输方式，由ATP直接提供能量。Na+-K+泵存在于细胞膜上，是由和二个亚基组成的跨膜多次的整合膜蛋白，具有ATP酶活性。工作原理：在细胞内侧亚基与Na+相结合促进ATP水解，亚基上的天门冬氨酸残基磷酸
41、化引起亚基构象发生变化，将Na+泵出细胞，同时细胞外的K+与亚基的另一位点结合，使其去磷酸化，亚基构象再度发生变化将K+泵进细胞，完成整个循环。Na+依赖的磷酸化和K+依赖的去磷酸化引起构象变化有序交替进行。每个循环消耗一个ATP分子，泵出3个Na+和泵进2个K+。生物学意义：动物细胞借助Na+-K+泵维持细胞渗透平衡，同时利用胞外高浓度的Na+所储存的能量，主动从细胞外摄取营养。4、动物细胞、植物细胞和原生动物细胞应付低渗膨胀的机制有何不同？动物细胞通过泵出离子维持细胞内低浓度溶质，如钠钾泵、钙泵等。植物细胞依靠细胞壁避免膨胀和破裂，从而耐受较大的跨膜渗透差异。原生动物通过收缩定时排除进入细
42、胞的过量的水而避免膨胀。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
43、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：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；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
44、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、比较P型离子泵、V型质子泵、F型质子泵和ABC超家族的异同。1、P型离子泵(P-type ion pump)，或称P型ATPase。此类运输泵运输时需要磷酸化(P是phosphorylation的缩写)，包括Na+-K+泵、Ca2+离子泵。2、V型泵(V-type pump)，或称V型ATPase，主要位于小泡的膜上( V代表vacuole或vesicle)，如溶酶体膜中的H+泵，运输时需要ATP供能，但不需要磷酸化。3、F型泵(F-type pump)，或称F型ATPase。这种泵主要存在于细菌质膜、线粒体内膜和叶绿体的
45、类囊体膜中，它们在能量转换中起重要作用，是氧化磷酸化或光合磷酸化偶联因子(F即factor的缩写)。4、ABC运输蛋白(ATP-binding cassettle transportor)，这是一大类以ATP供能的运输蛋白，已发现了100多种，存在范围很广，包括细菌和人。前3种只转运离子，后一种主要是转运小分子。9、比较载体蛋白和通道蛋白的异同细胞膜上存在两类主要的转运蛋白，即：载体蛋白（carrier protein）和通道蛋白（channel protein）。 它们的功能都是转运细胞膜外的溶质到细胞膜内。载体蛋白又称作载体（carrier）、通透酶（permease）和转运器（trans
46、porter）。能够与特异性溶质结合，通过自身构象的变化，将与它结合的溶质转运到膜的另一侧。载体蛋白有的需要能量驱动，如：各类ATP驱动的离子泵；有的则不需要能量，以自由扩散的方式运输物质，如：缬氨酶素。这里要注意，之所以称为通透酶，是因为它与所运输物质之间有对应关系，特异性强。通道蛋白与所转运物质之间的结合较弱，它能形成亲水的通道（可以想象为亲水的孔，如porin），当通道打开时能允许特定大小的溶质通过，特异性不如载体蛋白强。所有通道蛋白均以自由扩散的方式运输溶质，不消耗能量。第六章：线粒体和叶绿体1、怎样理解线粒体和叶绿体是细胞能量转换的细胞器？线粒体和叶绿体都是高效的产生ATP的精密装置
47、。尽管它们最初的能量来源不同，但却有着相似的基本结构，而且以类似的方式合成ATP。ATP是细胞生命活动的直接供能者，也是细胞内能量的获得、转换、储存和利用等环节的联系纽带。2、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。 3、试比较线粒体与叶绿体在基本结构方面的异同。1）
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