细胞生物学作业(答案)

08生教1班细胞生物学课外作业第一章绪论1.名词解析：细胞生物学、细胞学说细胞生物学：是一门从显微、亚显微、分子水平3个层次以及细胞间的相互作用关系，研究细胞生命活动基本规律的学科。**细胞学说：1838年，德国植物学家施莱登发表了《植物发生论》，指出细胞是构成植物的基本单位。1839年，德国动物学家施旺发表了《关于动植物的结构和生长的一致性的显微研究》，指出，动植物都是细胞的聚合物。两人共同提出：一切植物、动物都是由细胞组成的，细胞是一切动植物的基本单位，这就是著名的“细胞学说”。**2.如何认识细胞学说的重要意义以及当今细胞生物学发展的主要趋势？细胞学说的主要内容：（1）认为细胞是有机体，一切动植物都是由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成；（2）每个细胞作为一个相对独立的单位，既有它“自己的”生命，又对与其他细胞共同组成的整体的生命有所助益；（3）新的细胞可以通过老的细胞繁殖而产生。当今细胞生物学发展的主要趋势：（1）细胞生物学的形成和发展与物理化学相关仪器、技术的发明与改进密不可分，因此与最先进、最前沿的仪器和技术相结合进行细胞生物学研究是其发展的一个趋势；（2）无论是对细胞结构与功能的深入研究，还是对细胞重大生命活动规律的探索，都需要用分子生物学的新概念与新方法，在分子水平上进行研究，因此细胞生物学与分子生物学相互渗透与总的交融是总的发展趋势之一。第二章细胞基本知识概要1.名词解析：原核生物、真核生物、荚膜、病毒**原核生物：没有典型的细胞核，由原核细胞构成的生物称为原核生物。**真核生物：由真核细胞构成的生物称为真核生物。其细胞含有由膜围成的细胞核，含有核糖体并有由质膜包裹的许多细胞器。荚膜：为细菌的特殊结构之一，是包绕在某些细菌细胞壁外的一层透明胶状黏液层，与细菌的致病性和细菌的鉴别有关。病毒：是指能在活细胞中繁殖的、非细胞的、具有传染性的核酸-蛋白质复合体。2.为什么细胞是生命活动的基本单位？细胞在结构体系上又有哪些共性？细胞是生命活动的基本单位：①一切有机体都由细胞构成，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细胞是有机体生长和发育的基础。有机体的生长与发育是依靠细胞增殖、分化与凋亡来实现的。④细胞是遗传的基本单位，细胞具有遗传的全能性。**构成各种生物有机体的细胞种类繁多，结构与功能各异，但它们具有一些基本共性：细胞生存与增殖必须具有以下结构装置：细胞膜、DNA或RNA、核糖体，同时必须具有增殖机能。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所有的细胞都含有两种核酸，即DNA与RNA作为遗传信息复制与转录的载体；③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；④所有细胞都以一分为二的分裂方式进行增殖。3.原核细胞与真核细胞在结构和生命活动过程中有哪些异同点？区别原核细胞真核细胞大小1~10μm10~100μm细胞核无核膜有双层的核膜染色体环状DNA分子线性DNA分子DNA裸露或结合少量蛋白质DNA同组蛋白和非组蛋白结合DNA序列无或很少有重复序列有重复序列基因表达RNA和蛋白质在同一区间合成RNA在核中合成和加工；蛋白质在细胞质中合成细胞分裂二分或出芽有丝分裂和减数分裂，少数出芽生殖。内膜无独立的内膜有，分化成各种细胞器鞭毛构成鞭毛蛋白微管蛋白光合与呼吸酶分布质膜线粒体和叶绿体核糖体70S（50S+30S）80S（60S+40S）营养方式吸收，有的行光合作用吸收，光合作用，内吞细胞壁肽聚糖、蛋白质、脂多糖、脂蛋白纤维素（植物细胞）4.**原核细胞与真核细胞差别之一是后者具有生物膜围绕形成的细胞器结构，细胞器结构的出现有什么优点？（1）形成生物膜围绕的细胞器后，生物膜的相对表面积增大，为生命的生化反应提供了表面，使绝大多数酶定位在膜上，能有更多的生化反应同时在膜上进行；（2）各种细胞器进行只能分工，这些结构精密、分工明确、职能专一的细胞器保证了细胞生命活动具有高度程序化与高度自控性特点；（3）具有渗透调节作用的细胞器，在维持细胞内环境的相对稳定中发挥了巨大作用。第三章细胞膜和细胞表面1.名词解析：细胞膜、生物膜、流动镶嵌模型、细胞连接、胞间连丝、细胞外基质、细胞外被细胞膜：指围绕在细胞最外层，由磷脂双分子层与镶嵌蛋白质构成的富有弹性的半透膜。**生物膜：细胞膜和内膜在起源、结构和化学组成等方面具有相似性，它们具有共同的结构特征，故统称为生物膜，又称质膜。流动镶嵌模型：认为细胞膜是由流动的脂双层分子层和嵌在其中的蛋白质组成的模型。这一模型主要强调膜的流动性和不对性特点，较好地体现了细胞的功能特点，被广泛接受。细胞连接：多细胞有机体中，相邻细胞之间通过细胞质膜，按一定的方式相互接触并形成了将相邻细胞连接起来的特殊结构，这种起连接作用的结构或装置称为细胞连接。胞间连丝：是由相互连接的相邻细胞的细胞膜共同组成的管状结构，中央有内质网形成的连丝微管。它是植物细胞通讯连接的主要方式。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。主要成分有：胶原蛋白、弹性蛋白、氨基聚糖和蛋白聚糖、层粘连蛋白和纤连蛋白等。细胞外基质构成支持细胞的框架，赋予组织抗张和抗压的弹性能力；同时对细胞形态、生长、分裂、分化和凋亡起重要的调控作用。细胞外被：又称糖萼，指细胞质膜外表面覆盖的一层黏多糖物质，由糖脂和糖蛋白组成，对膜蛋白起保护作用，并参与细胞识别。2.细胞膜的主要功能有哪些？①形成相对稳定的内环境；②进行物质运输和能量传递；③提供细胞识别位点，完成信号跨膜传递；④进行酶促反应；⑤介导细胞与细胞、细胞与细胞外基质之间的连接；⑥形成细胞表面特化结构。3.简述生物膜结构模型的演化过程，谈谈人们对生物膜结构的认识过程．．．．．．．．．．．．．?．（1）生物膜结构模型的演化：①1925三明治模型；②1959单位膜模型；③1972生物膜的流动镶嵌模型；④1975晶格镶嵌模型；⑤1977板块镶嵌模型；⑥脂筏模型（2）当前对生物膜结构的认识有：①磷脂双分子层是组成生物膜的基本结构成分；②蛋白分子以不同方式镶嵌在脂双层分子中或结合在其表面，膜蛋白赋予生物膜的功能；③生物膜是磷脂双分子层嵌有蛋白质的二维流体。4.细胞连接可分哪几种类型，它们的结构特点和生物学功能如何？列表解答如下：类型结构特点生物功能封闭连接紧密连接①由特殊的跨膜蛋白形成嵴线；②相邻细胞之间没有缝隙。①形成渗漏屏障，起重要的封闭作用；②隔离作用；③支持功能锚定连接桥粒与半桥粒①桥粒形成纽扣式的盘状致密斑结构；②相邻细胞的致密斑由糖蛋白连接；③与胞内骨架系统中间纤维连接；④半桥粒通过细胞质膜上的膜蛋白-整联蛋白将上皮细胞固定在基底膜上。①通过细胞骨架系统将相邻细胞或细胞与胞外基质，连接形成一个坚挺、有序的细胞群体；②细胞附着；③支持和抵抗外界压力与张力的作用粘着带与粘着斑粘着带连接糖蛋白是钙粘素家族；②粘着斑是细胞与细胞外基质之间的连接方式；③与肌动蛋白纤维(微丝)相连接。通讯连接间隙连接①连接子是基本组成单位；②相邻细胞的两个连接子对接；③中心形成一个直径约1.5nm的孔道①小分子代谢物质和信号分子可通过；②传递神经冲动信号；③影响胚胎发育和细胞分化；④通透性可以调节胞间连丝①相邻细胞膜共同组成的管状结构；②中央有内质网形成的连丝微管①植物细胞选择性的物质转运；②植物细胞间通讯的主要方式化学突触兴奋细胞间的一种连接方式通过释放神经递质来传导兴奋。第四章细胞质基质与细胞内膜系统1.名词解析：细胞质基质、内膜系统、蛋白质分选、膜泡运输细胞质基质:在真核细胞的细胞质中，除去各种细胞器和内含物以外的较为均质半透明的液体胶状物质。细胞质基质是细胞的重要结构成分，其体积约占细胞质的一半。主要介导细胞与环境，细胞质与细胞核，以及细胞器之间的物质运输、能量交换、信息传递、细胞中间代谢等。内膜系统:真核细胞所特有的，在结构、功能乃至发生上相关的，由膜围绕的细胞器或细胞结构。主要包括内质网、高尔基体、溶酶体、过氧化物酶体和分泌泡。**蛋白质分选:绝大多数蛋白质均在细胞质中的核糖体上开始合成，随后继续在细胞质基质中，或转运至粗面内质网上继续合成，合成完毕后，再通过不同的途径转运到细胞的特点部位并装配成结构与功能的复合体参与细胞活动，这一过程称为蛋白质分选或定向转运。**膜泡运输:是普遍存在于真核细胞中的，蛋白质运输的一种特有方式。蛋白质通过不同类型的转运小泡从其粗面内质网合成部位转运至高尔基体，进而分选运至细胞的不同部位。在转运过程中，不仅涉及蛋白本身的修饰、加工和组装，还涉及到多种不同膜泡定向运输及其复杂的调控过程。2.内质网的主要功能有哪些？①蛋白质合成、加工修饰和转运；②脂类的合成；③参与糖类代谢；④支撑作用；⑤其他功能：如类固醇激素的合成、肝的解毒作用以及储存钙离子。3.简述信号假说的主要内容。①信号肽假说的主要内容：即分泌性蛋白N端序列作为信号肽，指导分泌性蛋白到内质网上合成，在蛋白质合成之前信号肽被切除。②现已确认，指导分泌性蛋白质在粗面内质网上合成的决定因素是蛋白质N端信号肽，信号识别颗粒和停泊蛋白等因子协助完成这一过程。4.溶酶体有哪些重要的生物学功能？观看视频，概述矽肺与溶酶体的相关性。溶酶体的基本功能是对生物大分子的强烈消化作用，这对于维持细胞的正常代谢活动及防御微生物的侵染等都有重要的生物学意义。⑴清除功能：清除无用的生物大分子、衰老的细胞器及衰老损伤和死亡的细胞。溶酶体酶缺失或溶酶体酶的代谢环节故障，将影响细胞代谢，引起疾病。⑵防御功能：机体被感染后，病原体刺激单核细胞分化成巨噬细胞，从而发挥吞噬、消化功能，消灭病原体。⑶其他功能：①营养作用----作为细胞内的消化器官为细胞提供营养；②参与清除赘生组织或退行性变化的细胞；③参与分泌过程的调节；④精子的顶体相当于特化的溶酶体，受精过程发生顶体反应，促进受精等。矽肺是工业上的一种职业病。临床表现是肺泡的弹性降低，肺功能损害。发病机理与溶酶体有关。当二氧化矽粉末(SiO2)吸入肺中，被巨噬细胞吞噬出现在溶酶体中，由于矽酸与溶酶体膜之间的氢键反应，破坏了膜的稳定性，使膜破裂，溶酶体酶流入细胞质而引起自溶，导致细胞死亡。SiO2颗粒从死亡的细胞再度释出，重新被另外的巨噬细胞吞噬，如此反复进行。这样使巨噬细胞相继死亡，最后刺激成纤维细胞胶原纤维结沉积，结果肺泡的弹性降低，肺功能受损害。