细胞生物思考题

，CHAPTER1IntroductiontoCellBiology（细胞生物学概述）1、名词：cellbiology，celltheory，mycoplasma。细胞生物学（cellbiology）：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。核心问题是将遗传与发育在细胞水平上结合起来。细胞学说（celltheory）：（1）所有的生物体都是由一个或多个细胞组成的；（2）细胞是所有生物体结构和功能的基本单位；（3）所有细胞只能产生于已经存在的细胞分裂。支原体（mycoplasma）：已知最小的细胞，没有细胞壁，没有类核，直径0.1～0.3μ米。2、比较原核细胞与真核细胞的异同。相同点：（1）都具有类似的细胞质膜结构（2）都以DNA作为遗传物质，并使用相同的遗传密码（3）都是以一分为二的方式进行细胞分裂（4）具有相同的遗传信息转录和翻译机制，有类似的核糖体结构（5）代谢机制相同(如糖酵解和TCA循环)（6）具有相同的化学能贮能机制，如ATP合成酶(原核位于细胞质膜，真核位于线粒体膜上)（7）光合作用机制相同(蓝细菌与植物相比较)（8）膜蛋白的合成和插入机制相同（9）都是通过蛋白酶体(蛋白质降解结构)降解蛋白质(古细菌与真核细胞相比较)不同点：（1）细胞分裂分为核分裂和细胞质分裂，并且分开进行（2）DNA和蛋白质结合压缩成染色体结构，形成有丝分裂的结构（3）具有复杂的内膜系统和细胞内的膜结构(如内质网、高尔基体、溶酶体、过氧化物酶体、乙醛酸循环体、胞内体等)（4）具有特异的进行有氧呼吸的细胞器(线粒体)和光合作用的细胞器(叶绿体）（5）具有复杂的骨架系统(包括微丝、中间纤维和微管)（6）有复杂的鞭毛和纤毛（7）具有小泡运输系统(胞吞作用和胞吐作用)（8）含有纤维素的细胞壁(如植物细胞)（9）利用微管形成的纺锤体进行细胞分裂和染色体分离（10）每个细胞中的遗传物质成双存在，二倍体分别来自于两个亲本（11）通过减数分裂和受精作用进行有性生殖Chapter3Biomembraneandcellsurface（生物膜和细胞表面）1、生物膜主要由哪些成分组成？各有何功能？Whatarethebasiccomponentsofbiomembrane?Whatarethefunctionsofthecompenents?组成及功能：（1）膜脂：包括磷脂、胆固醇和糖脂。是构成细胞膜的基本成分，调剂恶魔的稳定性和稳定细胞膜。（2）膜蛋白：包括膜外在蛋白和膜内在蛋白。转运物质进出细胞，作为受体接受胞外信号，细胞骨架及细胞间质的成分，与细，胞分化及细胞连接有关，结合于膜上的各种酶催化细胞各种反应。（3）膜糖：作为某些大分子的受体，与细胞识别及信号转导相关。2.生物膜的特性是什么？有哪些研究方法和影响因素？Whatarethefeaturesofbiomembrane?Whataretheresearchmethodsandinfluencingfactorsofthefeaturesofbiomembrane?生物膜的特性是：不对称性和流动性。3.比较通道蛋白和载体蛋白。Comparethefeaturesdistinguishchannelproteinfromcarrierprotein.通道蛋白：一类由α-螺旋蛋白构成的跨膜蛋白质，中心形成亲水通道，队离子有高度的亲和力，允许离子和适当大小的分子顺浓度梯度通过。载体蛋白：是存在于细胞膜上与某种物质运输有关的跨膜蛋白，即可介导被动运输，又可介导主动运输，对转运的物质有专一的结合部位，能与之短暂地、可逆地结合。4.比较主动运输与被动运输。Howareactivetransportandpassivetransportsimilar,andhowaretheydifferent?5.叙述Na+/K+泵的结构和作用机制及生物学意义？PleasedescribethestructureandmechanismandbiologicalsignificanceofNa+/K+pump.结构：由α和β两个亚基构成，属于多次跨膜的膜整合蛋白。作用机制：细胞膜内侧的α亚基与Na+结合后，促进ATP水解，使得α亚基发生磷酸化，引起构象变化，将Na+泵出细胞外；构象改变的α亚基与K+亲和力大，与胞外离子结合后去磷酸化，α亚基恢复构象的同时将K+离子带入细胞内。Na+引起的磷酸化和K+引起的去磷酸化交替发生，完成一个工作循环。每个循环消耗一个ATP，泵出3个Na+和泵入2个K+。意义：造成细胞外高Na+和细胞内高K+这种不均匀的离子分布，有助于维持动物细胞的渗透压平衡。1、Explainthefollowingterms:cellcoat,ECM.什么是细胞被、细胞外基质？细胞膜：只围绕在细胞最外层，由脂质和蛋白质组成的生物膜，又称为质膜。，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具有一定组织性的网络结构。2.Whatarethecomposition,structuralfeatureandfunctionoftheECM?简述细胞外基质的组成成分、结构和功能。（1）胶原：基本构成单位是原胶原，原胶原由3条多肽链盘绕而成，肽链一级结构有G-X-Y重复序列，X常为脯氨酸，Y常为羟脯氨酸。功能：因其刚性和抗张强度很大，所以构成细胞外基质的骨架。（2）弹性纤维：由高度疏水的非糖基化糖性纤维构成，富含甘氨酸或脯氨酸，但无GLY-X-Y序列。功能：赋予组织弹性及抗张性。（3）氨基聚糖：由重复的二塘单位构成的无侧链的长链多糖，因其二糖单位之一是氨基酸己糖而得名。功能：在结缔组织中起强化、弹性和润滑作用；在机制中倾于向外膨胀，使组织有抗压能力。（4）蛋白聚糖：大量氨基聚糖与核心蛋白的丝氨酸残基共价结合形成多聚体。功能：使软骨有凝胶样特性及抗变形能力，能够分选向细胞内通透的分子。（5）非胶原糖蛋白：既可与细胞结合，有客与细胞外基质中大分子结合，能够将细胞粘着于细胞外大分子（可分为纤连蛋白和层连蛋白）。3.Comparethefeaturesoffourmaincelladhesivemolecules.四种主要细胞黏着分子的比较。4、Listthetypes,featuresandfunctionsofcelljunction.细胞连接有哪些类型，有何特点和功能？细胞连接包括封闭连接、锚定连接和通讯连接。锚定连接包括粘着带、粘着斑、类型黏着方式主要结构特点主要作用稳定的细胞连接钙黏蛋白同嗜性、依赖Ca2+胞外N端5个结构域，均含Ca2+结合部位，4个同源性高参与胚胎发育中细胞识别、迁移和组织分化及成体组织器官构成粘着带桥粒免疫球蛋白同嗜或异嗜性、不依赖Ca2+含免疫球蛋白折叠结构域参与免疫，细胞间黏着否选择蛋白异嗜性、依赖Ca2+胞外部分具一凝集素结构域参与白细胞与脉管内皮细胞间识别与黏着否整联蛋白异嗜性、依赖Ca2+由α和β两个亚基形成异二聚体糖蛋白参与细胞与基质、细胞间黏着，信号转导粘着斑半桥粒，桥粒和半桥粒，通讯连接包括缝隙连接、化学突触。功能：（1）封闭连接防止物质从细胞的一侧扩散到另一侧，分布于上皮细胞之间。小肠上皮细胞吸收氨基酸时封闭连接起作用。（2）锚定连接负责抵御和耐受机械力、细胞与细胞、细胞与基质的附着等。（3）通讯连接负责细胞间的代谢耦连、信息传递和通透性调节。Chapter4Intracellularcompartmentsandtransport（细胞内模和运输）1、什么是蛋白质分选？蛋白质运输定位有哪些方式？蛋白质分选（ProteinSorting）：依靠蛋白质自身信号序列,从蛋白质起始合成部位转运到起功能发挥部位的过程。蛋白质运输定位方式：核孔运输，跨膜运输，小泡运输。2、叙述内质网、高尔基体的结构与功能。内质网的结构：（1）粗面内质网，主要进行蛋白质的合成、加工和运输；（2）滑面内质网：主要合成与细胞构建相关的大分子，如脂类的合成，解毒，合成固醇类激素，肌细胞中的滑面内质网特化为肌质网，参与糖原的代谢。高尔基体结构：（1）顺面内质网，O-连接的糖基化和酰基化；（2）中间高尔基体膜囊，完成糖基化修饰、脂类及多糖的合成；（3）反面高尔基体，参与蛋白质的分类、包装和输出，并参与一些蛋白的后期修饰和脂质的单向转运。3、叙述信号假说的主要内容。信号假说：新合成的蛋白质分子内部包含信号序列，该信号序列决定蛋白在细胞内的定位与去向。如分泌性蛋白N端序列作为信号肽，可将该蛋白定位到内质网上继续合成，蛋白在继续合成之前需将信号肽切除。4、简述溶酶体的功能及其生物发生过程。功能：（1）清除功能；（2）防御功能（3）消化功能（4）参与受精功能（5）参与激素的合成（6）参与膜循环等。发生过程：所有的溶酶体酶都有共同的标志，6-磷酸甘露糖（M6P）：首先粗面内质网合成溶酶体酶并进行N-连接糖基化修饰；转至顺面高尔基网，糖基上的甘露糖残基被磷酸化成M6P：反面高尔基网膜上有M6P的受体，将溶酶体酶与其他蛋白区分并加以浓缩，以出芽方式离开高尔基体，形成初级溶酶体。5、比较组成型分泌和调节型分泌。组成型分泌：在这种分泌途径中,运输小泡持续不断地从高尔基体运送到细胞质膜，并立即进行膜的融合，将分泌小泡中的蛋白质释放到细胞外,此过程不需要任何信号的触发,它存在于所有类型的细胞中。调节性分泌：调节型分泌又称诱导型分泌,见于某些特化的细胞，如内分泌细胞。在这些细胞中,调节型分泌小泡成群地聚集在质膜下，只有在外部信号的触发下，质膜产生胞内信使后才和质膜融合，分泌内容物。6、什么是受体介导的内吞作用,简述其基本过程。受体介导的内吞作用：是一种特殊类型的内吞作用，主要是用于摄取特殊的生物大分子。被吞入的物质首先同细胞质膜的受体蛋白结合,同受体结合的物质称为配体(ligand)。基本过程：被转运的物质首先与细胞表面的受体结合，形成受体-大分子复合体，引起细胞膜在网格蛋白的参与下形成有被小窝，有被小窝包裹着受体-大分子复合体深陷并脱离细胞膜形成有被小泡，完成胞吞作用。7、运输小泡有哪些类型?简述被网格蛋白小泡的形成。类型：（1）网格蛋白有被小泡：负责蛋白质从高尔基体向细胞膜、内体或溶酶体，的运输，在受体介导的内吞途经中负责将物质从细胞膜运往胞质以及从内体到溶酶体的运输；（2）COPІ有被小泡：由高尔基体出芽产生，负责回收、转运内质网逃逸蛋白返回内质网，在组成型分泌过程中行使非选择性的批量运输功能；（3）COPⅡ有被小泡：由内质网出芽产生，负责从内质网到高尔基体的物质运输。网格蛋白小泡形成过程：在胞吞过程中，吞入物（配体）先同膜表面特异受体结合，然后网格蛋白装配的亚基结合上去，使膜凹陷成小窝状。在形成了网格蛋白被膜小窝之后，很快通过出芽的方式形成小泡，即网格蛋白小泡。Chapter6细胞骨架（Cytoskeleton）1、解释:细胞骨架、微管组织中心、马达蛋白细胞骨架（Cytoskeleton）：细胞内一个复杂的蛋白质纤维为主要成分的网络结构体系,包括微管、微丝、中间纤维。MTOCs（微管组织中心）：具有起始微管的成核和延伸的特殊细胞结构。马达蛋白：利用ATP供能产生推动力，进行细胞内物质运输或运动的蛋白分子。2、简述细胞骨架的功能。细胞骨架不仅在维持细胞形态，承受外力、保持细胞内部结构的有序性方面起重要作用，而且还参与许多重要的生命活动，如：在细胞分裂中细胞骨架牵引染色体分离，在细胞物质运输中，各类小泡和细胞器可沿着细胞骨架定向转运；在肌肉细胞中，细胞骨架和它的结合蛋白组成动力系统；在白细胞(白血球)的迁移、精子的游动、神经细胞轴突和树突的伸展等方面都与细胞骨架有关。另外，在植物细胞中细胞骨架指导细胞壁的合成。3、概述微管、微丝、中间纤维的成分、结构特点和功能。A.微管，成分：微管装配的基本单位是由α微管蛋白和β微管蛋白组成的微管蛋白异二聚体，长管状中空结构，外径为24nm，管壁