细胞生物学简答论述题

1/15细胞生物学简单论述题五、简简答答题题1.细胞是生命活动的基本单位，而病毒是非细胞形态的生命体，如何理解二者之间的关系？细胞是生命活动的基本单位。可以从以下角度去理解：①细胞是构成有机体的基本单位；②细胞具有独立完整的代谢体系，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细胞具有遗传的全能性，即具有一套基因组(基因组是指一种生物的基本染色体套即单个配子内所含有的全部基因，在原核生物中即是一个连锁群中所含的全部遗传信息)。⑤没有细胞病毒可能是细胞在特定条件下“扔出”的一个基因组，或者是具有复制与转录能力的mRNA。这些游离的基因组只有回到它们原来的细胞内环境中才能进行复制与转录。2.原核细胞与真核细胞差别是后者有细胞器，细胞器结构的出现有什么优点？（至少2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。3.简述动物细胞与植物细胞之间的主要区别。植物细胞所特有的结构：液泡、叶绿体、细胞壁。动物细胞所特有的结构：中心体。植物细胞有细胞壁、叶绿体，有些还有成熟的大液泡，而且在分裂的时候有细胞板；动物细胞却没有。动物细胞有中心体，低等动物细胞和植物细胞没有。4.简述单克隆抗体的主要技术路线。单克隆抗体的制备①动物免疫与亲本细胞的选择；②细胞融合：淋巴细胞杂交瘤的制备；③杂交瘤细胞的筛选：有限稀释法等④单克隆抗体的制备和冻存；⑤单克隆抗体的纯化亲本细胞的选择①骨髓瘤细胞：一般不分泌抗体，能在体外无限繁殖和连续继代培养，且为HGPRT－（次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶）或TK－（胸腺嘧啶核苷激酶）缺陷。多用BALB/C小鼠的骨髓瘤细胞。②淋巴细胞：经过免疫处理的淋巴细胞，多用大鼠或小鼠。③免疫方法：对细胞或微生物抗原可直接注射如小鼠体内，可溶性蛋白抗原可与等量的福氏完全佐剂混合乳化后，注入到动物体内。细胞融合：将免疫脾细胞和小鼠骨髓细胞以2：1或10：1的比例混匀于50ml锥形离心管内，1200rpm离心;10分钟，尽量吸净上清液，用手指轻击管壁，使管底沉淀的细胞铺展成薄层，在室温条件下边轻轻振摇离心管边在60秒钟内逐滴加入50%的PEG0.5ml，随后静置90秒，再于5分钟内边振摇边逐滴加入5－10ml不含血清的培液或盐水缓冲液，以终止PEG的作用，再静置10分钟。HAT培养基筛选杂交瘤细胞细胞团块分散后，加HAT溶液，即可加入有饲养细胞的96孔塑料培养板内每孔0.1ml，用HAT选择性培养时隔4－5天换液，8-10天后可以选择检测。HAT选择系统：HAT是含一定浓度次黄嘌呤（H）、氨基喋呤（A）及胸腺嘧啶核苷（T）的一种选择性培养基，其中三种成分与细胞DNA合成有关。5.受体的主要类型。根据受体蛋白结构、信息转导过程、效应性质、受体位置等特点，对目前已确定的受体可分为四类：2/15（1）离子通道受体这一家族是直接连接有离子通道的膜受体，存在快反应细胞膜上，均由数个亚基组成，每个亚基的一部分共同组成离子通道，起着快速的神经传导作用。当受体激活后，离子通道开放，促进细胞内、外离子跨膜流动，引起细胞膜去极化或超极化，产生兴奋或抑制效应。N胆碱受体、兴奋性氨基酸受体、γ-氨基丁酸受体等属于这类受体。（2）G蛋白偶联受体这一家族的受体是通过G蛋白连接细胞内效应系统的膜受体。肾上腺素、多巴胺、5-羟色胺、M胆碱、前列腺素及一些多肽类等的受体都属于这类受体。它们通过与不同膜上G蛋白偶联，使配体的信号通过第二信使cAMP、磷酸肌醇、二酰基甘油及Ca2+传至效应器，从而产生效应。这类G蛋白偶联受体的结构具有共同的跨膜结构，在受体与激动剂结合后，只有经过G蛋白的转导，才能将信号传递至效应器。（3）具有酪氨酸激酶活性的受体这一家族是结合细胞内蛋白激酶，一般为酪氨酸激酶的膜受体。当激动剂与细胞膜外的识别部位结合后；细胞内的激酶被激活，在特定部位发生自身磷酸化，再将磷酸根转移到其效应器上，使效应器蛋白的酪氨酸残基磷酸化，激活胞内蛋白激酶，引起胞内信息传递。属于具有酪氨酸激酶活性的受体有胰岛素、胰岛素样生长因子、表皮生长因子、成纤维生长因子、血小板源性生长因子及某些淋巴因子的受体。（4）调节基因表达的受体肾上腺皮质激素、雌激素、孕激素、甲状腺素都是非极性分子，可以自由透过细胞膜的脂质双分子层，与胞内的受体发生结合，传递信息。所有甾体激素受体都属于一个有共同结构和功能特点的大家族。它们都有一个约70个氨基酸残基组成的DNA结合部位。甾体激素受体触发的细胞效应很慢，需若干小时。各种受体都有特定的分布部位和特殊功能，有些受体具有亚型。6.简述胞饮作用和吞噬作用的主要区别。①细胞类型不同：胞饮作用见于几乎所用真核细胞；吞噬作用对于原生动物是一种获取营养的方式，对于多细胞动物这种方式仅见于特殊的细胞（如巨噬细胞、嗜中性和树突细胞）。②摄入物：胞饮作用摄入溶液，吞噬作用摄入大的颗粒性物质。③胞吞泡的大小不同，胞饮泡直径一般小于150nm，而吞噬泡直径往往大于250nm。④摄入的过程：胞饮作用是一个连续发生的组成型过程,无需信号刺激；吞噬作用是一个信号触发过程。⑤胞吞泡形成机制：胞饮作用需要网格蛋白形成包被、接合素蛋白连接；吞噬作用需要微丝及其结合蛋白的参与,如果用降解微丝的药物（细胞松弛素B）处理细胞，则可阻断吞噬泡的形成，但胞饮作用仍继续进行。7.细胞通过分泌化学信号进行通讯主要有哪几种方式？①内分泌，由内分泌细胞分泌的信号分子（激素），通过血液循环运送到体内各个部位，作用于靶细胞。②旁分泌。局部信号分子通过扩散，作用于邻近靶细胞。③自分泌。信号发放细胞和靶细胞为同类或同一细胞。自分泌信号常见于病理条件下，如肿瘤细胞合成和释放生长因子刺激自身，导致肿瘤细胞的增殖失控。④通过化学突触传递神经信号：神经递质经突触作用于特定的靶细胞。8.简要说明G蛋白偶联受体介导的信号通路的主要特点。G蛋白偶联的受体是细胞质膜上最多，也是最重要的倍转导系统，具有两个重要特点：⑴信号转导系统由三部分构成：①G蛋白偶联的受体，是细胞表面由单条多肽链经7次跨膜形成的受体；②G蛋白能与GTP结合被活化，可进一步激活其效应底物；③效应物：通常是腺苷酸环化酶，被激活后可提高细胞内环腺苷酸（cAMP）的浓度，可激活cAMP依赖的蛋白激酶，引发一系列生物学效应。⑵产生第二信使。配体—受体复合物结合后，通过与G蛋白的偶联，在细胞内产生第二信使，从而将胞外信号跨膜传递到胞内，影响细胞的行为。根据产生的第二信3/15使的不同，又可分为cAMP信号通路和磷酯酰肌醇信号通路。cAMP信号通路的主要效应是激活靶酶和开启基因表达，这是通过蛋白激酶完成的。该信号途径涉及的反应链可表示为：激素→G蛋白偶联受体→G蛋白→腺苷酸环化化酶→cAMP→cAMP依赖的蛋白激酶A→基因调控蛋白→基因转录。磷酯酰肌醇信号通路的最大特点是胞外信号被膜受体接受后，同时产生两个胞内信使，分别启动两个信号传递途径即IP3—Ca2+和DG—PKC途径，实现细胞对外界信号的应答，因此，把这一信号系统又称为“双信使系统”。9.信号肽假说的主要内容。分泌蛋白在N端含有一信号序列，称信号肽，由它指导在细胞质基质开始合成的多肽和核糖体转移到ER膜；多肽边合成边通过ER膜上的水通道进入ER腔，在蛋白合成结束前信号肽被切除。指导分泌性蛋白到糙面内质网上合成的决定因素是N端的信号肽，信号识别颗粒（SRP）和内质网膜上的信号识别颗粒受体（又称停泊蛋白DP）等因子协助完成这一过程。10.简述蛋白质糖基化修饰中N－连接与O－连接之间的主要区别。P188N-连接与O-连接的寡糖比较特征N-连接O-连接合成部位合成方式与之结合的氨基酸残基最终长度第一个糖残基糙面内质网来自同一个寡糖前体天冬酰胺至少5个糖残基N-乙酰葡萄糖胺糙面内质网或高尔基体一个个单糖加上去丝氨酸、苏氨酸、羟赖氨酸、羟脯氨酸一般1-4个糖残基，但ABO血型抗原较长N-乙酰半乳糖胺等11.溶酶体膜有何特点与其自身相适应？1）嵌有质子泵，形成和维持溶酶体中酸性的内环境；2）具有多种载体蛋白用于水解的产物向外转运；3）膜蛋白高度糖基化，可能有利于防止自身膜蛋白的降解。12.简述ATP合成酶的作用机制。ATP合酶包含两部分：F1头部和F0基部。F1头部含有催化位点，F0基部形成一个通道，质子由此通道从膜间隙转运到基质中。ATP酶利用质子动力势，产生构象的改变，改变与底物的亲和力，催化ADP与Pi形成。F1具有三个催化位点，但在特定的时间，三个催化位点的构象不同、因而与核苷酸的亲和力不同。在L构象，ADP、Pi与酶疏松结合在一起；在T构象底物（ADP、Pi）与酶紧密结合在一起，在这种情况下可将两者加合在一起；在O构象ATP与酶的亲和力很低，被释放出去。质子通过F0时，引起c亚基构成的环旋转，从而带动γ亚基旋转，由于γ亚基的端部是高度不对称的，它的旋转引起β亚基3个催化位点构象的周期性变化（L、T、O），不断将ADP和Pi加合在一起，形成ATP。13.线粒体与叶绿体基本结构上的异同点。相同点：都含有遗传物质DNA和RNA，都能产生ATP，都具有封闭的两层单位膜，外膜含有孔蛋白，通透性高；内膜通透性低通常向内折叠——形成线粒体的嵴和叶绿体的类囊体，构成多酶系统行使功能的结构框架。不同点：（1）线粒体是由外膜、内膜、外室、内室构成的。叶绿体由叶绿体膜，类囊体和基质构成。（2）线粒体内膜向内室褶叠形成嵴，内膜和嵴的基质面上有许多带柄的球状小体，即基粒。叶绿体内膜并不向内折叠成嵴，不含电子传递链，内外膜之间形成膜间隙。（3）线粒体内膜以内的空隙为基质腔，充满着基质。叶绿体内膜与类囊体之间是流动性的基质，4/15其中悬浮着片层系统。（4）叶绿体内膜中除基质外，还有由单位膜封闭形成的扁平类囊体，类囊体膜中镶嵌有大小、数量不同的颗粒，捕光系统、电子传递链和ATP合成酶都位于类囊体膜上，集中了光合作用能量转换功能的全部组分。14.细胞周期中核被膜的崩解和装配过程。在分裂前期末,核纤层蛋白被磷酸化，核纤层解体，核被膜解体；在分裂末期，核纤层蛋白去磷酸化，重新组装成核纤层，核被膜重建。15.细胞内以多聚核糖体的形式合成蛋白质，其生物学意义是什么？细胞内各种多肽的合成，不论其分子量的大小或是mRNA的长短如何，单位时间内所合成的多肽分子数目都大体相等。以多聚核糖体的形式进行多肽合成，对mRNA的利用及对其浓度的调控更为经济和有效。16.简述CDK1（MPF）激酶的活化过程。CDK1激酶的激活首先是CDK要和周期蛋白结合形成复合体，wee1、mik1激酶和CDK激酶催化CDK的第14位的苏氨酸（Thr14）、第十五位的酪氨酸（Tyr15）和第161位的苏氨酸（Thr161）磷酸化。但此时的CDK仍不表现激酶活性（成为前体MPF）。然后，CDK在磷酸酶Cdc25c的催化下，其Thr14和Tyr15去磷酸化，才能表现出激酶活性。17.简述核被膜的主要功能一方面，核被膜构成了核质天然屏障，它将细胞的核和质两大结构和功能区域：DNA复制RNA转录与加工在核内进行，蛋白质翻译则在局限在细胞质中。这就避免了相互干扰，使生命活动更加秩序井然，同时核被膜还能保护核内DNA避免受到损伤破坏。另一方面，核被膜又不是完全封闭的，核质之间有频繁的物质交换和信息交流，这主要是通过核被膜上的核孔复合体进行的。18.简述核小体的结构模型核小体的结构要点①每个核小体单位包括约200bp的DNA、一个组蛋白核心和一个H1。②由H2A、H2B、H3、H4各两分子形成八聚体，构成盘状核心颗粒；H3、H4形成4聚体，位于颗粒中央；H2A、H2B二聚体分别位于两侧。③DNA分子以左手螺旋缠绕在核心颗粒表面，每圈80bp，共1.75圈，约146bp，两端被H1锁合，H1结合20