细胞生物学总结(总)

细胞生物学总结一、绪论1.什么是细胞？细胞是生物的基本结构单位细胞是生物的基本功能单位细胞是有机体生长发育的基本单位细胞是生物体完整的遗传单位细胞是最小的生命单位2.什么是细胞生物学?从细胞的显微、亚显微、分子三个水平研究细胞的结构、功能和各种生命活动规律的一门学科。3.细胞生物学的发展过程?关键事件四个阶段：16世纪到19世纪30年代19世纪30年代到20世纪初期20世纪30年代到70年代20世纪70年代到如今关键事件：第1~5页二、细胞生物学研究方法1.光学显微镜与电子显微镜有哪些区别。2、简要说明细胞培养的过程。三、细胞膜1.细胞膜主要构成成分及其化学组成、特性和功能是什么？答：细胞膜主要由膜脂、膜蛋白和膜糖类。其中，膜脂是细胞膜上的脂类物质总称，包括磷脂、胆固醇和糖脂，这三类脂类都是双亲性分子，有一个亲水末端（极性头部）和一个疏水末端（非极性尾部），是构成细胞膜的基本结构，各有其作用；膜蛋白是膜功能的主要体现者，也具有双亲性，根据膜蛋白和膜脂的结合方式，可分为膜内在蛋白质、膜外周蛋白质以及脂锚定蛋白质；膜糖类分为糖脂和糖蛋白，具有保护细胞表面、细胞识别和黏着、信息传递功能。2.生物膜在结构和功能上有何特点？答：生物膜结构上具有流动性，功能上具有选择透过性。3.什么叫做流动镶嵌模型？简述其基本内容。答：流动镶嵌模型是Singer和Nicolson于1972提出的，该模型的特点是：膜中脂双层构成膜的连贯主体，它既具有晶体分子排列的有序性，又具有液体的流动性。膜中蛋白质分子以不同形式与脂双层分子结合，有的嵌在脂双层分子中，有的则附着在脂双层的表面。它是一种动态的、不对称的、具有流动性地结构。4、叙述细胞膜小分子及离子物质的运输方式。小分子物质的跨膜运输分为被动运输和主动运输。被动运输不需要消耗代谢能，依靠膜两侧物质的浓度梯度就能够将物质从膜一侧运输到膜的另一侧。主要包括不需要蛋白介导的简单扩散、需要载体蛋白介导的易化扩散。而主动运输时物质运输过程中需要消耗代谢能，细胞才能逆浓度梯度运输物质。主要包括离子泵、离子梯度驱动的协同运输。5、以钠钾泵为例说明细胞膜的主动转运过程及其生物学意义。（1）Na+-K+ATP酶通过磷酸化和去磷酸化过程发生构象的变化,导致与Na+、K+的亲和力发生变化.（2）在膜内侧Na+与酶结合,激活ATP酶活性,使ATP分解,酶被磷酸化,构象发生变化,与Na+结合的部位转向膜外侧；这种磷酸化的酶对Na+的亲和力低,对K+的亲和力高,因而在膜外侧释放Na+、而与K+结合.（3）K+与磷酸化酶结合后促使酶去磷酸化,酶的构象恢复原状,于是与K+结合的部位转向膜内侧,K+与酶的亲和力降低,使K+在膜内被释放,而又与Na+结合.（4）每一循环消耗一个ATP；转运出三个Na+,转进两个K+.Na+-K+泵的意义（作用）：•①维持细胞的渗透性，保持细胞的体积；•②为葡萄糖协同运输泵提供了驱动力；•③维持细胞的静息电位。6、叙述细胞膜大分子及颗粒性物质的运输方式。大分子物质以膜泡形式运输，根据物质分子流向分为胞吞作用（吞噬作用、吞饮作用、受体介导的胞吞作用）和胞吐作用。二者均需要消耗能量。四、内膜系统1.以80S核糖体为例，说明核糖体的结构成分及其功能。核糖体是一种没有被膜包裹的颗粒状结构，其主要成分：核糖体表面r蛋白质40%，核糖体内部rRNA60%。80S的核糖体普遍存在于真核细胞内，由60S大亚单位与40S小亚单位组成，60S大亚单位相对分子质量为3200×103，40S小亚单位的相对分子质量为1600×103。小亚单位中含有18S的rRNA分子，相对分子质量为900×10，含有33种r蛋白；大亚单位中含有一个28S的rRNA分子，相对分子质量为1600×103，还含有一个5S的rRNA分子和一个5.8S的rRNA分子，含有49种r蛋白。核糖体大小亚单位常游离于胞质中，只有当小亚单位与mRNA结合后大亚单位才与小亚单位结合形成完整核糖体。肽链合成终止后，大小亚单位解离，重又游离于胞质中。核糖体是合成蛋白质的细胞器，其唯一的功能是按照mRNA的指令由氨基酸高效且精确地合成多肽链。2.已知核糖体上有哪些活性部位？它们在多肽合成中各起什么作用？1.氨酰基位点(aminoacylsite)：受位（A位）与氨酰-tRNA的结合位点，位于大亚基2.肽酰基位点(peptigylsite)：给位（P位）与肽酰-tRNA的结合位点，位于大亚基3.肽酰基转移酶位点：催化氨基酸之间形成肽键。位于大亚基4.GTP酶位点：供给催化肽酰tRNA从A位点转移到P位点所需能量5.E位点(exitsite)：肽酰转移后与即将释放的tRNA的结合位点，位于大亚基。3.何谓多聚核糖体？进行蛋白质合成时，常由3-5个或几十个甚至更多聚集并与mRNA结合在一起，由mRNA分子与小亚基凹沟初结合，在与大亚基结合，形成一串，称为多聚核糖体（游离多聚核糖体及固着多聚核糖体polyribosome或polysome）4.试比较原核细胞与真核细胞的核糖体在结构组分的异同点.5.内质网的形态特征，功能内质网（ER）的形态特征：由一层单位膜围成的连续的网状膜系统光面内质网SER粗面内质网RER功能脂质的合成参与糖原分解代谢（肝细胞）具有解毒作用（肝细胞）蛋白质合新生多肽链的折叠和装配蛋白质的加工和修饰蛋白质的运输参与骨骼肌的收缩简单概括多功能的细胞器与蛋白质的合成、加工、运输有关6.高尔基体的形态结构，功能84到86页高尔基复合体(Golgicomplex,GC)（1）是由一层单位膜包围而成的复杂的囊泡系统，电镜下由小囊泡、扁平囊和大囊泡组成（2）有极性；扁平囊凸面称生成面或未成熟面，凹面称成熟面或分泌面凹面：分泌(反)面大泡(分泌泡)凸面：生成(顺)面小泡扁平囊反面膜囊(分选运输)中间膜囊(糖基化)顺面膜囊(筛选)(3)标志酶是糖基转移酶(4)功能（一）参与细胞的分泌活动（二）糖蛋白的加工合成糖基化的结果１、使不同的蛋白质带上不同的标记２、改变多肽的构象和增加蛋白质的稳定性（三）蛋白质的水解（四）蛋白质分选与胞内膜泡运输7.什么是信号肽？试述蛋白质合成的信号假说信号肽是首先在游离核糖体上由信号密码翻译出一段肽链信号假说看书本80页第一段，参与分子（1）蛋白质N端的信号肽（2）信号识别颗粒SRP(3)信号识别颗粒受体(4)通道蛋白移位子8.溶酶体是怎样形成的？分为几类？各有何特点？具有哪些功能？初级溶酶体GC的运输小泡+内吞体内含物均一，无明显颗粒。含有多种水解酶，但没有活性次级溶酶体①自噬性溶酶体初级溶酶体+内源性物质②异噬性溶酶体初级溶酶体+外源性物质三级溶酶体（残余小体）已失去酶活性，仅留未消化的残留物溶酶体的形成过程:①ER上核糖体合成溶酶体酶蛋白进入ER腔进行N-连接糖基化②进入GC顺面膜囊③寡糖链上甘露糖残基磷酸化，形成６-磷酸-甘露糖(M6P)④与TGN上的M6P受体结合⑤出芽形成特异性运输小泡+内吞体⑥内体性Ly功能:（一）对细胞内吞物质的消化（二）对自身物质的分解（三）细胞营养作用（四）防御保护功能（五）在个体发生发育过程中的作用如：蝌蚪尾巴的消失9.分泌蛋白合成和分泌的过程中需要能量吗？能量由哪里提供？需要能量，由线粒体提供10.分泌蛋白从合成至分泌到细胞外，经过了哪些细胞器或细胞结构？尝试描述分泌蛋白的合成和运输过程信号肽假说(79页)协同翻译转移（79页右下角）内质网上蛋白质的转运（81页左下角）高尔基体参与分泌活动（85页右边第四段）经历了核糖体，内质网，高尔基体，细胞膜分泌蛋白合成时，首先在游离的核糖体上由信号密码翻译出一段肽链，称为信号肽，信号肽引导核糖体向内质网靠拢。在此期间，信号肽与SRP结合形成SRP-核糖体复合体，蛋白质合成暂时中止。SRP与粗面内质网膜上的SRP受体结合，使核糖体附着在内质网上，此时SRP与受体分离并离开核糖体A位。新生肽链继续合成，多肽链在翻译过程中穿过移位子孔进入内质网腔内，当信号肽进入内质网腔后会被腔内的信号肽酶切掉。多肽链在内质网膜腔里后经过一系列的修饰和折叠后，内质网膜以芽生的方式形成囊泡包裹着加工后的多肽链运输到高尔基体的形成面，多肽链在高尔基体的中间扁平膜囊中继续加工。加工完毕后，在高尔基体的成熟面形成分泌泡，包裹着分泌蛋白到质膜，与质膜融合，排出。简化由粗面内质网合成的多肽链在内质网膜腔内进行一系列的修饰加工后，由囊泡包裹着运输到高尔基体顺面，在高尔基体中间膜囊中进一步加工后在反面由分泌泡包裹着，到质膜，与质膜融合，排除。五、线粒体1.描述线粒体的结构.分为外膜，膜间腔，内膜(向基质折叠形成脊，附着有基粒），和基质P93-P942.描述线粒体结构与ATP合成的联系.答：1.内膜折叠成脊，扩大了内膜表面积，为基粒提供了了更多的附着位点，极大地提高了线粒体进行生化反应的效率。2.基质是三羧酸循环的场所。3.内膜通透性很低，这种通透性的屏障在ATP合成过程中起特别关键的作用。4.除转运蛋白外，线粒体氧化磷酸化的电子传递链也位于内膜上，因此从能量转换的角度来说，内膜起重要作用。3.描述化学渗透假设。P100的第三节，一的第三段。4.为什么你认为线粒体是半自主性的细胞器?P982.线粒体的半自主性六、细胞骨架1.描述微管、微丝及中间丝的组装。P106，P112，P1182.三种细胞骨架成分的比较。第104页从组成成分和功能两方面回答七、细胞核1简述核孔复合体的结构模型及其功能P123核孔复合体由胞质环，核质环，轮辐，中央栓四部分组成，核孔复合体是核质交换的双向选择性亲水通道，可以看做是一种特殊的跨膜运输蛋白复合体，参与主动运输和被动扩散，既能介导蛋白质入核转运，又能介导RNA，核糖核蛋白的出核转运。2简述染色体的组装过程P1251.组蛋白组成盘装八聚体,DNA缠绕其上,成为核小体颗粒,两个颗粒之间经过DNA连接,形成外径10nm的纤维状串珠,称为核小体串珠纤维,是为染色体一级结构.2.核小体串珠纤维在酶的作用下形成每圈6个核小体,外径30nm的螺旋结构.是为染色体二级结构3.螺旋结构再次螺旋化,形成超螺旋结构（微带）4、超螺线管（微带）,形成绊环,即线性的螺线管形成的放射状环.绊环再非组蛋白上缠绕即形成了显微镜下可见的染色体结构3简述核仁的超微结构与功能超微结构：（1）纤维中心（FC）：低电子密度岛，含rRNA及RNA聚合酶（2）致密纤维成分（DFC）：含正在转录的RNA（3）颗粒成分（GC）：含RNA的前体功能：rRNA的合成和核糖体的组装4简述细胞核的功能（1）遗传物质DNA的储存（2）遗传物质DNA的复制（3）遗传物质DNA的转录5核纤层和核骨架的主要功能。核纤层：(1)与核被膜的稳定有关(2)维持核孔的位置(3)稳定间期染色质形态与空间结构(4)核膜重建及染色体凝集相关核骨架：(1)与DNA的复制密切相关(2)基因转录、RNA加工及其定向运输(3)细胞核的构建和核重建(4)与细胞分化有关(5)参与病毒DNA复制，RNA转录(6)癌基因表达八、细胞生长与增殖1.细胞周期各时相划分及其主要事件第195页细胞周期被划分为四个时期：G1期（复制前期，M期结束至S期间的间隙）、S期（复制期，DNA合成期）、G2期（复制后期，S期结束至M期间的间隙）、M期（有丝分裂期）。在正常情况下，细胞沿着G1→S→G2→M运转，细胞通过M期被分裂为两个子细胞，完成增殖过程。G1期：主要合成细胞生长所需要的各种蛋白质、RNA、糖类、脂质等。S期：主要进行DNA的复制和组蛋白的合成。G2期：此时DNA的含量已增加一倍。此时主要进行其他蛋白质的合成。M期：主要进行染色体的分离、胞质分裂，一个细胞分裂为两个子细胞。2.细胞周期调控蛋白的分类第170到173页Cyclin:细胞周期蛋白使CDK磷酸化和活化的蛋白CDK:细胞周期蛋白依赖性蛋白激酶以磷酸化的形式作用于细胞周期事件CKI:(CdKinhibitor)CDK抑制因子抑制CDK活性,阻断或延迟细胞周期的进行3.如何保证保证DNA复制的精确性.第168到169页