细胞生物学复习资料1

1细胞生物学复习资料第一章绪论1.什么叫细胞生物学细胞生物学是研究细胞基本生命活动规律的科学，它是在不同层次（显微、亚显微与分子水平）上以研究细胞结构与功能、细胞增殖、分化、衰老与凋亡、细胞信号传递、真核细胞基因表达与调控、细胞起源与进化等为主要内容。核心问题是将遗传与发育在细胞水平上结合起来。第二章细胞基本知识概要一、名词解释1.古核细胞：也称古细菌，是一类很特殊的细菌，多生活在极端的生态环境中。具有原核生物的某些特征，如无核膜及内膜系统；也有真核生物的特征。2.内含子：是基因内不编码蛋白质的核苷酸序列，不出现在成熟的RNA分子中，在转录后通过加工被切除。大多数真核生物的基因都有内含子。在古细菌中也有内含子。3.外显子：指真核细胞的基因在表达过程中能编码蛋白质的核苷酸序列。二、简答1.真核细胞的三大基本结构体系（1）以脂质及蛋白质成分为基础的生物膜结构系统；（2）以核酸（DNA或RNA）与蛋白质为主要成分的遗传信息表达系统（3）由特异蛋白分子装配构成的细胞骨架系统。2.细胞的基本共性（1）所有的细胞都有相似的化学组成（2）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，即细胞膜。（3）所有的细胞都含有两种核酸：即DNA与RNA作为遗传信息复制与转录的载体。（4）作为蛋白质合成的机器─核糖体，毫无例外地存在于一切细胞内。（5）所有细胞的增殖都以一分为二的方式进行分裂。3.病毒与细胞在起源与进化中的关系并说出证明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。病毒与细胞在起源上的关系，目前存在3种主要观点：生物大分子→病毒→细胞病毒生物大分子→细胞生物大分子→细胞→病毒（最有说服力）认为病毒是细胞的演化产物的观点，其主要依据和论点如下:（1）由于病毒的彻底寄生性，必须在细胞内复制和增殖，因此有细胞才能有病毒（2）有些病毒（eg腺病毒）的核酸和哺乳动物细胞DNA某些片段的碱基序列十分相似。病毒癌基因起源于细胞癌基因（3）病毒可以看做DNA与蛋白质或RNA与蛋白质的复合大分子，与细胞内核蛋白分子有相似之处2（4）真核生物中，尤其是脊椎动物中普遍存在的第二类反转录转座子的两端含有长末端重复序列，结构与整合与基因组上的反转录病毒十分相似二者有共同起源推论：病毒可能使细胞在特定条件下扔出的一个病毒基因组，或者是具有复制和转录能力的mRNA。这些游离的基因组只有回到他们原来的细胞内环境中才能进行复制和转录4.古核细胞原核细胞真核细胞进化的关系及其证据答:从细胞起源和进化的观点分析，原核细胞比真核细胞更为原始，真核细胞是由原核细胞或古核细胞进化而来，而古核细胞比原核细胞更可能是真核细胞的祖先，或者可以说明原核细胞和真核细胞曾在进化上有过共同进程。主要证据如下:（1）细胞壁的成分与真核细胞一样，而非由含壁酸的肽聚糖构成，因此抑制壁酸合成的链霉素，抑制肽聚糖前体合成的环丝氨酸，抑制肽聚糖合成的青霉素与万古霉素等对真细菌类有强的抑制生长作用，而对古细菌与真核细胞却无作用。（2）DNA与基因结构：古细菌DNA中有重复序列的存在。此外，多数古核细胞的基因组中存在内含子。（3）有类核小体结构：古细菌具有组蛋白，而且能与DNA构建成类似核小体结构。（4）有类似真核细胞的核糖体：多数古细菌类的核糖体较真细菌有增大趋势，含有60种以上蛋白，介于真核细胞（70～84）与真细菌（55）之间。抗生素同样不能抑制古核细胞类的核糖体的蛋白质合成。（5）5SrRNA：根据对5SrRNA的分子进化分析，认为古细菌与真核生物同属一类，而真细菌却与之差距甚远。5SrRNA二级结构的研究也说明很多古细菌与真核生物相似。除上述各点外，根据DNA聚合酶分析，氨基酰tRNA合成酶的作用，起始氨基酰tRNA与肽链延长因子等分析，也提供了以上类似依据，说明古细菌与真核生物在进化上的关系较真细菌类更为密切。第三章细胞生物学研究方法一、名词解释1.分辨率：指区分开两个质点间的最小距离。2.超薄切片：由于电子束的穿透能力有限，为使电子束能穿透获得较高分辨率，切片厚度一般仅为40~50nm，即一个直径为20um的细胞可切成几百片，故称超薄切片。.3原代培养：用直接从生物体种获得的细胞所进行的培养。原代培养的细胞具有单层（成单层排列）、贴壁（紧贴瓶壁生长）、接触生长抑制现象（单细胞沿瓶壁生长汇合时生长即停止）等特点。4.传代培养：原代培养结束以后，把那些存活下来的细胞再进行的培养都称为传代培养。.5有限细胞系：原代培养物经首次传代成功后即为细胞系。如果不能继续传代，或传代次数有限，可称为有限细胞系.6连续细胞系:如可以连续培养，则称为连续细胞系，培养50代以上并无限培养下去。7.单克隆抗体技术:它是将产生抗体的单个B淋巴细胞同肿瘤细胞杂交，获得既能产生抗体，又能无限增殖的杂种细胞，并以此生产抗体的技术。二、简答31.普通光学显微镜、荧光显微镜、电子显微镜、扫描遂道显微镜的特点及比较显微镜分辨本领光源透镜真空成像原理光学电子荧光扫描遂道200nm100nm0.1nm侧分辨率为0.1～0.2nm，纵分辨率可0.001nm可见光（400-700）紫外光（约200nm)电子束（0.01-0.9）紫外线无玻璃透镜玻璃透镜电磁透镜滤光片、玻璃透镜不要求真空不要求真空要求真空1.33x10-5～1.33x10-3Pa不要求真空可在真空、大气、液体等多种条件下工作；非破坏性测量。利用样品对光的吸收形成明暗反差和颜色变化利用样品对电子的散射和透射形成明暗反差染料发出的荧光通过滤光片吸收成像利用了量子力学中的隧道效应，当二电极之间近到一定距离（100nm以内）时，电极之间产生了隧道电流。这种现象称隧道效应第四章细胞质膜与细胞表面一、名词解释.1外在(外周)膜蛋白:水溶性蛋白,靠离子键或其它弱键与膜内表面的蛋白质分子或脂分子极性头部非共价结合，易分离。2.内在（整合）膜蛋白:水不溶性蛋白，形成跨膜螺旋，与膜结合紧密，需用去垢剂使膜崩解后才可分离。.3脂质锚定蛋白:蛋白通过和磷脂或脂肪酸的共价键锚定在膜上的一种形式4.膜骨架:指细胞质膜下与膜蛋白相连的由纤维蛋白组成的网架结构,它参与维持细胞质膜的形状并协助质膜完成多种生理功能。.5细胞外基质:指分布于细胞外空间,由细胞分泌的蛋白和多糖所构成的网络结构。主要功能：构成支持细胞的框架，负责组织的构建；胞外基质三维结构及成份的变化,改变细胞微环境从而对细胞形态、生长、分裂、分化和凋亡起重要的调控作用。.6桥粒:铆接相邻细胞，提供细胞内中间纤维的锚定位点，形成整体网络，起支持和抵抗外界压力与张力的作用。7.半桥粒:半桥粒与桥粒形态类似,但功能和化学组成不同。它通过细胞质膜上的膜蛋白整合素将上皮细胞固着在基底膜上,在半桥粒中，中间纤维不是穿过而是终止于半桥粒的致密斑第五章物质的跨膜运输1.主动运输：一种需要消耗能量的物质跨膜运输过程。特点：逆浓度（化学）梯度运输；需要能量；有载体蛋白。2.被动运输：指通过简单扩散或协助扩散实现物质从浓度高处经质膜向浓度低处运输的方式，运输速率依赖于膜两侧被运送物质的浓度差及其分子大小、电荷性质等。不需要细胞代谢供应能量。4.3.胞吞作用：通过质膜内陷形成膜泡，将细胞外或细胞质膜表面的物质包裹到膜泡内并转运到细胞内（胞饮和吞噬作用）4.胞吐作用：携带有内容物的膜泡与质膜融合，将内容物释放到胞外的过程。.5.质子泵：存在于生物膜，是一种逆着膜两侧H的电化学势差而主动地运输H的膜蛋白。狭义地是指分解ATP而运输H，或利用H流出的能量而合成ATP的HATPase，HATPase存在于线粒体及叶绿体中，为活体取得能量的主要手段。广义地也包括将光能直接转变成运输质子能量的细菌视紫红质，以及通过电子传递的能量运输质子的细胞色素C氧化酶和NADH－NADP转氢酶等。6.协助扩散：物质通过与特异性膜蛋白的相互作用，从高浓度向低浓度的跨膜转运形式。7.协同运输：两种溶质协同跨膜运输的过程。是一种间接消耗ATP的主动运输过程。两种物质运输方向相同称为通向协同运输，相反则称为反向协同运输二、简答题1、比较主动运输与被动运输的异同。答：主动运输：一种需要消耗能量的物质跨膜运输过程。特点：逆浓度（化学）梯度运输；需要能量；有载体蛋白。被动运输：指通过简单扩散或协助扩散实现物质从浓度高处经质膜向浓度低处运输的方式，运输速率依赖于膜两侧被运送物质的浓度差及其分子大小、电荷性质等。不需要细胞代谢供应能量。方式物质浓度载体和能量物质举例被动运输自由扩散高－低都不需要O2，CO2，水协助扩散高－低需要载体.不需要能量葡萄糖，氨基酸，K+，Na+主动运输低－高都需要葡萄糖，氨基酸，K+，Na+2、比较胞吞作用与胞吐作用的异同。答：胞吞作用通过质膜内陷形成膜泡，将细胞外或细胞质膜表面的物质包裹到膜泡内并转运到细胞内（胞饮和吞噬作用）胞吐作用携带有内容物的膜泡与质膜融合，将内容物释放到胞外的过程。二者相同点：都是通过质膜融合，运输物质。不同点：胞吞作用将物质从细胞外运到细胞内，而胞吐作用是将细胞内物质运输到细胞外。1、比较主动运输、被动运输、胞吞作用、胞吐作用。主动运输是逆着电化学势的梯度，消耗能量，需要膜蛋白的参与被动运输是顺着电化学势的梯度，不消耗能量，不需要膜蛋白的参与而胞吞作用是通过细胞质膜内陷开成囊泡，称胞吞泡，将外界物质裹进并输入细胞的过程而胞吐作用与胞吞作用刚好相反，它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。第六章细胞质基质与细胞内膜系统一、名词解释51.信号识别颗粒：一种核糖核蛋白复合体，由6种不同的蛋白和一个由300个核苷酸组成的7sRNA组成。能与信号识别颗粒受体结合2.信号识别颗粒受体：又称停泊蛋白，存在于内质网膜上，可特异地与信号识别颗粒结合。3.信号肽：即分泌性蛋白N段序列，位于蛋白质的N端一般有16—26个氨基酸残基，包括疏水核心区、信号肽的N端和C端三部分.4.信号斑：是指在蛋白分选信号序列中，能形成三维结构的信号5.异位子：位于内质网膜上，直径约8.5nm，中心有一个直径为2nm的蛋白复合体，其功能与新合成的多肽进入内质网有关6.导肽：指导线粒体叶绿体中绝大多数蛋白质以及过氧化物酶体中的蛋白质进入这些细胞器的信号肽7.起始转移序列：引导肽链穿过内质网膜的信号肽8.停止转移序列：与内质网膜有很强的亲和力,使之结束在脂双层中而不再转入内质网腔中的肽链序列二、简答.1.内质网的形态结构与功能内质网的两种基本类型:粗面内质网（rER）；光面内质网（sER）；微粒体(1)结构：由封闭的管状或扁平囊状膜系统及其包被的腔形成相互沟通的三维网络结构，ER是细胞内蛋白质与脂类合成的基地，几乎全部脂类和多种重要蛋白都是在内质网合成的。(2)rER功能：a.蛋白质合成：分泌蛋白；整合膜蛋白；内膜系统各种细胞器内的可溶蛋白（需要隔离或修饰）。b.蛋白质的修饰与加工修饰加工：糖基化、羟基化、酰基化、二硫键形成等c.新生肽的折叠组装,d.脂类的合成(2)sER的功能:类固醇激素的合成（生殖腺内分泌细胞和肾上腺皮质）;肝的解毒作用;肝细胞葡萄糖的释放;储存钙离子2.高尔基体的形态结构与功能(1)形态结构：电镜下高尔基体结构是由扁平膜囊和大小不等的囊泡构成;高尔基的膜囊上存在微管的马达蛋白和微丝的马达蛋白（myosin）。扁囊弯曲成凸面又称形成面或顺面;面向质膜的凹面又称成熟面或反面高尔基体的4个组成部分:高尔基体顺面网状结构又称cis膜囊;高尔基体中间膜囊:多数糖基修饰；6糖脂的形成；与高尔基体有关的多糖的合成;高尔基体反面网状结构;周围大小不等的囊泡高尔基体是有极性的细胞器：位置、方向、物质转运与生化极性;高尔基体至少由互相联系的4个部分组成，每一部分又可能划分出更精细的间隔;高尔基体与细胞骨架关系密切，在非极性细胞中，高尔基体分布在MTOC(负端);(2)功能：高尔基体与细胞的分泌活动蛋白质的糖基化及其修饰蛋白酶的水解和其它加工过程3.溶酶体的结构类型与功能？类型：初级溶酶体；次级溶酶体；后溶酶体功能：清除无用的生物