细胞生物学复习题(完整版)
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一、名词解释:
分辨率:指区分开两个质点间的最小距离。 原位杂交:用标记的核酸探针通过分子杂交确定特异核苷酸序列在染色体上或在细胞中的位置的方法。放射自显影:是利用放射性同位素的店里辐射对乳胶(含AgBr或AgCl)的感光作用,对细胞内生物大分子进行定性、定位与半定量研究的一种细胞化学技术。
协助扩散:各种极性分子和无机离子顺浓度梯度或电化学梯度的跨膜转运,该过程不需要细胞提供能量,但需要特异的膜蛋白“协助”物质转运,使其转运速率增加,转运特异性增强。
载体蛋白:是在生物膜上普遍存在的、多次跨膜的蛋白分子。可以和特定的溶质分子结合,通过构象改变介导溶质分子的跨膜转运。通道蛋白:是质膜的离子选择性通道,允许适当大小的分子和带电荷的离子顺梯度通过,又称为离子通道。 胞饮作用:通过细胞质膜内陷形成囊泡,将外界溶液裹进并运输到细胞的过程,形成的囊泡较小,则称为胞饮作用。吞噬作用:通过细胞质膜内陷形成囊泡,将外界大的颗粒物质裹进并运输到细胞的过程,形成的囊泡较大,则称为吞噬作用。细胞融合:两个或多个细胞融合成一个双核或多核细胞的现象。细胞克隆:用单细胞克隆方法从某一细胞系中分离出单个细胞,并由此增值形成具有基本相同的遗传性状的细胞群体。细胞拆合:把细胞核与细胞质分离开来,然后把不同来源的细胞质和细胞核相互结合,形成核质杂交细胞。非细胞体系:由来于细胞,而不具有完整的细胞结构与成分,但包含了进行正常生物学反应所需的物质组成的体系。细胞系:原代培养的细胞传至40-50代次,培养的细胞仍保持原来染色体的二倍体数量、接触抑制的传代细胞称为细胞系。细胞株:由细胞克隆所形成的群体中筛选出的具有特定性质或特殊的遗传标记的细胞系称为细胞株。细胞质膜:围绕在细胞最外层,由脂质和蛋白质组成的生物膜。红细胞影:当细胞经低渗处理后,质膜破裂,同时释放出血红蛋白和胞内其它可溶性蛋白,这时红细胞仍然保持原来的基本形状和大小。被动运输:指通过简单扩散或协助扩散实现物质由高浓度向低浓度方向的跨膜转运。
主动运输:由载体蛋白所介导的物质逆浓度梯度或电化学梯度由低浓度一侧向高浓度一侧进行跨膜转运的方式。受体:是一种能够识别和选择性结合某种配体(信号分子)的大分子,多为糖蛋白,少数为糖脂,或为糖蛋白和糖脂组成的复合物。细胞通讯:是指一个细胞发出的信息通过介质(又称配体)传递到另一个细胞并与靶细胞相应的受体相互作用,然后通过细胞信号转导
产生胞内一系列生理生化变化,最终表现为细胞整体的生物学效应的过程。细胞表面受体:位于细胞表面的受体。一般是膜蛋白,有些是糖脂。主要是识别周围环境中的活性物质或被能相应的信号分子所识别,并与之结合,介导细胞之间的黏附或将配体传递的信号转变为细胞的生理性或病理性反应。 G-蛋白藕联受体:是指配体-受体复合物与靶蛋白(效应酶或通道蛋白)的作用要通过与G蛋白的藕联,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.
第二信使:第一信使分子(激素或其他配体)与细胞表面配体结合后,在细胞内产生或释放到细胞内的小分子物质,如 cAMP,,IP3,Ca2+等,有助于信号向胞内进行传递。呼吸链:有序排列在线粒体的内膜,能可逆的接受和释放电子或H+的化学物质组成的传递电子的一组酶的复合体。氧化磷酸化:指在呼吸链上与电子传递相藕联的由ADP被磷酸化形成ATP的酶促过程。光和磷酸化:由光照引起的电子传递与磷酸化作用相耦联而生成ATP的过程。细胞质基质:在细胞内,除膜性细胞器之外的细胞质液相内容物区域。
细胞内膜系统:指细胞内在结构、功能乃至发生上相互关联的由膜包被的细胞器或细胞结构。主要包括内质网、高尔基体、溶酶体、胞内体和分泌泡等。 MPF :卵细胞促成熟因子,实质是一种使多种底物蛋白磷酸化的蛋白激酶;主要含有p32和p45两种蛋白。 CDK:期蛋白依赖性蛋白激酶。与周期蛋白结合并活化,使靶蛋白磷酸化、调控细胞周期进程的激酶 周期蛋白 :是一类呈细胞周期特异性或时相性表达、累积与分解的蛋白质,它与周期素依赖性激酶共同影响细胞周期的运行。 细胞周期 :连续分裂的细胞,从上一次有丝分裂结束开始到下一次有丝分裂结束所经历的整个过程。 细胞周期同步化 :在自然过程中发生的或人工方法使某个细胞群体的需要,为得到具有分裂能力且细胞时相一致的的方法。染色体整列:在动粒微管的牵拉下,染色体向赤道面上运动的过程,是有丝分裂过程中的重要事件之一。Hayflick界限:细胞是有一定的寿命;它们具有有限分裂次数。细胞凋亡:受基因调控的、主动的生理性细胞自杀行为。细胞坏死:细胞受到极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激所引起的细胞损伤和死亡。原癌基因 :为可促进细胞增殖的正常基因,控制细胞生长和分裂,其功能获得性突变形成为癌基因,具有促使细胞发生癌变的能力。抑癌基因:正常细胞增殖过程中的负调控因子。抑癌基因编码的蛋白抑制细胞增殖,使细胞停留于检验点上阻止周期进程。 细胞分化:在
个体发育中,为执行特定的生理功能,由一种相同的细胞类型经细胞分裂后逐渐在形态、结构和功能上形成稳定性差异,产生各不相同的细胞类群的过程。 细胞全能性:指细胞经分裂和分化后仍具有形成完整有机体的潜能或特征。管家基因:在所有细胞中均表达的一类基因,其产物是对维持细胞基本活动所必需的。奢侈基因: 在不同细胞类型中特异性地表达的基因,其产物赋予各种类型细胞特异的形态结构特征与特异的功能 。如卵清蛋白基因、胰岛素基因等。胚胎诱导: 动物在早期的胚胎发育过程中, 一部分细胞影响周围细胞使其向一定方向分化的作用。细胞外基质 :由细胞分泌到细胞外的各种蛋白和多糖构成的网络结构。细胞外被 :指细胞质膜外表面覆盖的一层黏多糖(糖蛋白或糖脂)。细胞连接:指在细胞质膜的特化区域,通过膜蛋白、细胞支架蛋白或者胞外基质形成的细胞与细胞之间、细胞与胞外基质间的连接结构。
1,比较P-型离子泵、V-型质子泵、F-型质子泵、和ABC超家族。
P-型离子泵是载体蛋白利用ATP使自身磷酸化,发生构象的改变来转移质子或其他离子,如植物细胞膜上的H+泵,动物细胞的Na+-K+泵,Ca2+泵,H+-K+ATP酶(位于胃表皮细胞,分泌胃酸)。
V-型质子泵位于溶酶体膜、动物细胞胞内体、高尔基体的嚢泡膜、植物液泡膜上,由许多亚基构成,利用ATP水解产生能量,但不发生自磷酸化。 F-型质子泵是有许多亚基构成的管状结构,H+沿浓度梯度运动,所释放的能量与ATP合成偶联起来,所以又叫做ATP合成酶。F是氧化磷酸化和光合磷酸化偶联因子的缩写。F-型质子泵位于细菌质膜、线粒体内膜和叶绿体的内囊体膜上,不仅可以利用质子运动势将ADP转变成ATP,也可以利用水解ATP释放的能量转移质子。 ABC超家族含有几百种不同的转运蛋白,广泛分布于从细菌到人类的各种生物体中,每种ABC蛋白对于单一底物或相关底物的基团具有特异性。ABC超家族共有的核心结构域:2个跨膜结构域(T),形成运输分子的跨膜通道并决定每个ABC蛋白底物的特异性;2个胞质侧ATP结合域(A),成员之间享有30%~40%的同源序列。
2比较胞饮作用和吞噬作用的异同。 相同点:①均是细胞完成大分子物质和颗粒性物质运输的方式。②均要通过膜的内部并形成胞吞泡。③胞吞泡的形成均有蛋白质的参与。不同点: ①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。②所有真核细胞都能通过胞饮作用连续摄入溶液和分子,而大的颗粒性物质则主要是通过特殊的吞噬细胞摄入的,前者是一个连续发生的过程,后者首先
需要被吞噬物语细胞表面结合并激活细胞表面受体,因此是一个信号触发过程。③胞吞泡形成机制不同。胞饮作用需要网格蛋白形成包被、结合素蛋白连接;吞噬作用需要微丝及其蛋白的参与。
3,比较糙面内质网和滑面内质网的形态结构和功能。 糙面内质网:表面粗糙,有核糖体附着,常由板层状排列的扁囊构成,腔内含有均质的低或中等电子密度的蛋白样物质。 主要功能为合成分泌性的蛋白和多种膜蛋白,以及对蛋白质进行加工和运输。 滑面内质网:表面光滑,没有核糖体附着,常由分支小管或圆形小泡构成,小管直径50~100nm,很少有扁囊。光面内质网形成较复杂的立体结构。主要功能为合成脂质和脂蛋白,另外在一些细胞(如肝细胞)中的光面内质网参与糖原代谢并具有解毒功能,尔肌肉细胞中的特化光面内质网具有存储钙离子的功能。
4溶酶体是怎样发生的?它有哪些基本功能? 溶酶体发生过程:溶酶体酶具有信号区,CGN区中的磷酸转移酶识别溶酶体蛋白的信号区,并对其上的甘露糖进行磷酸化,形成M6P,TGN区的M6P受体特异性地识别并结合M6P,引起溶酶体聚积,然后出芽形成有被小泡,有被小泡脱去包被形成无被运输小泡,无被运输小泡与前溶酶体逐渐融合,在前溶酶体中的酸性环境下,M6P受体与M6P分离,溶酶体酶释放到腔中,形成成熟酶,此时初级溶酶体形成了。 溶酶体基本功能:①细胞内消化与营养作用,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,如依靠自噬泡降解无用的蛋白、脂和核酸等大分子物质和细胞器,依靠巨噬细胞清除衰老细胞。②将内吞及体内存在的大分子物质降解为小分子物质,提供给其他的细胞器合成新的大分子。③具有免疫与防御功能,可杀死入侵的病毒或细菌。④参与器官、组织形成于更新,如蝌蚪变态时尾巴的退化即由溶酶体膜破裂所致。 ⑤协助受精,精细胞内的顶体是一个大的特化的溶酶体,其释放的酶克协助精子穿透卵的外层,进入卵内,完成受精。⑥可能参与分泌细胞的分泌调节。
5,已知的膜泡运输有哪几种类型?各自的主要功能如何? 膜泡运输包括COPⅠ有被小泡运输、COPⅡ有被小泡运输、网格蛋白有被小泡运输。COPⅠ有被小泡负责回收、转运内质网逃逸蛋白返回内质网。COPⅡ有被小泡介导从内质网到高尔基体的物质运输。网格蛋白有被小泡负责蛋白质从高尔基体TGN到质膜、胞内体或溶酶体或植物液泡的运输,在受体介导的细胞内吞途径中负责将物质从质膜运到细胞质,以及从胞内体到溶酶体的运输。
6,何谓蛋白质的分选?试述真核细胞内蛋白
质分选途径和类型。 蛋白质分选:依靠蛋白质自身信号序列,从蛋白质起始合成部位转运到其功能发挥部位的过程。蛋白质分选不仅保证了蛋白质的正确定位,也保证了蛋白质的生物学活性。 蛋白质分选的两条途径:①翻译后转运途径:在细胞质基质游离核糖体上完成多肽链的合成然后转运至膜围绕的细胞器,如线粒体、叶绿体、过氧化物酶体及细胞核,或者成为细胞质基质的可溶性驻留蛋白和支架蛋白。②共翻译转运途径:蛋白质合成在游离核糖体上起始之后又信号肽引导转移至糙面内质网,然后新生肽边合成边转入糙面内质网中,在经过高尔基体加工包装运至溶酶体、细胞质膜或分泌到细胞外,内质网与高尔基体本身的蛋白质分选也是通过这一途径完成的。蛋白质的转运类型: ①跨膜转运:在细胞质基质中合成的蛋白质转运到内质网、线粒体、质体(包括叶绿体)和过氧化物酶体等细胞器。蛋白以费折叠态跨膜。②膜泡运输:蛋白有不同类型转运小泡从其RER合成部位转运至高尔基体,进而分选运至细胞的不同部位。③选择性的门控转运:细胞质基质中合成的蛋白质通过核孔复合体到核内或相反。④细胞质基质中蛋白质的转运:此过程和细胞骨架有关。
7、信号假说的主要内容是什么?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膜上合成,然后再信号肽指导下蛋白质边合成边通过易位子蛋白复合体进入内质网腔,在蛋白合成结束之前信号肽被切除。随后发现其他类型的蛋白也含有类似的信号序列,指导蛋白完成定向运输。
8,NO的产生及其细胞信使作用。
NO的生成反应如下:
NO信号转导机制:NO由一氧化氮(NOS)催化合成后,扩散到临近细胞,与鸟甘酸环化酶(GC)活性中心结合,改变酶的构象,导致美活性增强和cGMP合成的增多;cGMP作为第二信使,介导蛋白质的磷酸化过程,发挥多种生物学作用。
9,简要比较G蛋白偶联受体介导的信号通路有何异同。 G蛋白偶联受体是细胞表面由单挑多肽经7次跨膜形成的受体,该信号通路是指配体-受体复合物与靶细胞(酶或离子通道)的作用要通过与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。 根据产生第二信使的不同,它可分为cAMP信号通路和磷脂酰肌醇信号通路。cAMP信号通路的主要效应是激活靶细胞和开启基因表达,这是通过蛋白激酶A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→腺苷酸环化酶→cAMP→cAMP依赖的蛋白激酶A→基因调控蛋白→基因转录。 磷脂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DAG/PKC途径,实现细胞对外界信号的应答,因此,这一信号系统又称为“双信使系统”
10,概括受体酪氨酸激酶介导的信号通路的组成、特点及其主要功能。 组成:受体酪氨酸激酶又称酪氨酸蛋白激酶受体,是细胞表面一大类重要受体家族,包括6个亚族。它的胞外配体是可溶性或膜结合的多肽或蛋白类激素,包括胰岛素和多种生长因子。 特点:①激活机制为受体之间的二聚体化→自磷酸化→活化自身 ②没有特点的二级信使,要求信号有特定的结构域③有Ras分子开关的参与 ④介导下游MAPK的激活
功能:RTK-Ras信号通路是这类受体所介导的重要信号通路,具有广泛的功能,包括调节细胞的增殖与分化,促进细胞的存活,以及细胞代谢过程中的调节与校正。
11、什么是细胞骨架?它的组成及各自的功能是什么? 细胞骨架由微管、微丝和中间丝组成的蛋白网络结构,具有为细胞提供结构支架、维持细胞形态、负责细胞内物质和细胞器转运和细胞运动等功能。
组成:⑴微丝 ①参与形成肌层纤维②形成应力纤维③形成微绒毛④参与细胞的变形运动⑤参与细胞质分裂⑥参与顶体反应⑦其他功能:细胞器运动、质膜的流动性、胞质环流均与微丝活动有关。
⑵微管 ①能与其他原因共同组成纺锤体、基粒、中心粒、鞭毛、纤毛等结构。 ②参与细胞形态的发生和维持细胞内物质运输、细胞运动和细胞分裂等过程。 ⑶中间丝 ①参与细胞连接②参与桥粒的形成和维持,增加机械压力③作为细胞核膜的支持结构,维持核膜的稳定性,锚定染色体。④维持组织整体。
12, 微丝和微管是如何组装的?影响其组装的药物有哪些? 微丝的组装:第一步是成核反应,即形成至少2~3个肌动蛋白单体组成的寡聚体,然后开始多聚体的组装;第二步是纤维的延长,。第三步是稳定期,待微丝组装到一定长度后,肌动蛋白亚基的组装和去组装达到平衡状态,微丝长度保持不变。(这个时期会出现所谓的“踏车行为”) 影响微丝组装的药物:细胞松弛素、鬼笔环肽
微管的组装:分为成核和延伸两个阶段。体外无中心体时,一些微管蛋白二聚体首先纵向聚合形成短的丝状结构,即成核反应。然后通过在两端以及侧面增加二聚体而扩展成片状,当片状聚合物加宽到大致13根原纤丝时,即合拢成为一段微管。新的微管蛋白二聚体不断的组装到这段微管两端,使之延长.。[ 通常持α-微管蛋白的负极端组装较慢,而持β-微管蛋白的正极端组装较快;底物(GTP-微管蛋白)浓度影响组
装:当浓度大时,组装速度快于GTP水解,则稳定延伸;当浓度低,组装慢,GDP-微管蛋白出现,导致微管不稳定二解聚。]
影响微管组装的药物:秋水仙素、紫杉醇
13,肌肉收缩的模型是什么? 肌肉收缩的模型为滑动模型:肌肉收缩是由肌动蛋白丝和肌球蛋白丝的相对滑动所致。 由神经冲动引发的肌肉收缩基本过程:○1动作电位的产生;○2Ca+的释放;○3原肌球蛋白位移;○4肌动蛋白丝与肌球蛋白丝的相对滑动;○5Ca+的回收。 14,什么是微管组织中心?在细胞内可以起微管组织中心的结构有哪些? 在活细胞内,能够引起微管的成核作用,并使之延伸的细胞结构称之为微管组织中心。 在细胞内可以起微管组织中心的结构有中心体、位于纤毛和鞭毛基部的基体等细胞器。
15,依赖于微管的分子马达有哪些?它们的功能各是什么? 依赖于微管蛋白的分子马达主要有驱动蛋白和胞质动力蛋白 驱动蛋白的功能:运载膜性细胞器沿着微管向轴突的末梢移动 胞质动力蛋白的功能:主要与细胞内介导沿微管从正极端向负极端的膜泡运输以及有丝分裂纺锤体动态结构有关。
16,核孔复合体的结构和功能。 (1)核孔复合体的结构 核孔复合体由胞质环、核质环、辐和中央四部分组成。①胞质环位于核孔边缘的胞质面的一侧,又称外环,环上有8条短纤维对称分布伸向胞质。
②核质环位于核孔边缘的核质面一侧,又称内环,环上也对称的连有8条细长的纤维,向核内伸入50-70nm,在纤维的末端形成一个直径为60nm的小环,小环由8个颗粒构成,这些结构共同形成核篮结构。
③辐由核孔边缘伸向中心,呈辐射状八重对称,包括位于核孔边缘的柱状亚单位、穿过核膜伸入双层核膜的核间腔的腔内亚单位和靠近中心的环带亚单位。环带亚单位形成核孔复合体核质交换的通道。
④中央栓位于核孔的中心,呈颗粒状或棒状,所以又称为中央颗粒,和物质运输有关。
(2)核孔复合体的功能 核孔复合体是核质交换的双功能、双向性亲水通道,主要进行核质间的物质交换和信息交流。双向性表现在既介导蛋白质的入核转运,又介导RNA、核糖核蛋白颗粒(RNP)的出核转运。双功能表现在它有两种运输方式:被动扩散与主动运输。在物质交换的过程中,通过信息物质的出核与入核转运并同细胞核内或细胞质内相关受体结合,实现核质间的信息交流。
17,染色体的基本结构单位是什么?它有哪些结构要点。 染色体的基本结构单位是核小体。核小体结构要点如下: 1、每个核小体单位包括200bp左右的DNA超螺旋和一个组蛋白八聚体以及一个分子
的组蛋白H1。 2、组蛋白八聚体构成核小体的盘状核心颗粒,相对分子质量100*103,由4个异二聚体组成,包括2个H2A·H2B和2个H3·H4。3、14bp的DNA分子超螺旋盘绕组蛋白八聚体1.75圈。组蛋白H1在核心颗粒外结合额外20bpDNA,锁住核小体DNA的进出端,起稳定核小体的作用。4、2个相邻核小体之间以连接DNA相连,典型长度60bp,不同物种变化值为0~80bp不等。5、组蛋白与DNA之间的相互作用主要是结构性的,基本不依赖于核苷酸的特异序列。6、核小体沿DNA的定位受不同因素的影响。
18,简述从DNA到染色体的包装过程。 包装模型有两种:多级螺旋模型和骨架-放射环结构模型。以多级螺旋模型为例,DNA到染色体的包装模型如下。 146bp的DNA分子超螺旋盘绕在组蛋白八聚体上1.75圈,H1在核心颗粒外结合额外20bpDNA。锁住核小体DNA的进出端,通过连接DNA将多个核小体排列在一个平面,螺旋形成直径为30nm的螺旋管。螺旋管进一步螺旋形成直径为0.4um的超螺线管,再进一步压缩就形成直径为2-10um的染色单体。 DNA包装成染色质后,长度压缩了近万倍,更易在细胞核这个狭小的空间中存在,并利用于顺利完成复制、转录和分离。染色质结构的形成使得真核生物基因结构更加复杂,调节机制更加多样,从而使真核生物更能适应环境。
19, 中期染色体的3种功能元件及其作用。 ①自主复制DNA序列:确保染色体在细胞周期中能够自我复制。②着丝粒DNA序列:保证染色体平均分配到子细胞中。 ③端粒DNA序列:DNA末端的高度重复序列,保持染色体的独立性和稳定性。包装功能基因在复制过程中不被切除,从而能正常向下代传递。
这些功能元件确保了染色体的正常复制和稳定遗传。
20,细胞周期分为几个时期?各有哪些主要的事件? ①G1期:进行RNA、碳水化合物、脂类和蛋白质的合成,细胞体积增大,dNTP积累,合成S期所需要的一些蛋白质因子,为细胞进入S期做好充分准备。
②S期:主要事件是DNA复制,常染色质与异染色质的复制不同步进行,DNA量加倍。新的组蛋白也是在此期合成的。 ③G2期:合成大量的蛋白质,但此期合成的蛋白与前两期不同,主要为细胞进入M期做好充分的准备,如合成了着丝粒蛋白质、细胞周期蛋白B和微管蛋白等。 ④M期:核膜破裂,核仁消失,染色质形成染色体,子染色体移向两级,随后松开散开,在两级形成子核,胞质进行分裂,形成两个子细胞。
21、细胞周期同步化的方法有哪些?各有何优缺点? 细胞周期同步化的方法:自然同步化和人工同步化。
黏菌变形体进行多次核分裂后,再进行同步细胞分裂;海胆受精卵最初的几次
分裂是同步的;细菌等的休眠孢子进入营养环境后能同步萌发。这些都是自然同步化。 人工同步化包括以下两种方法。
①人工选择法:人为地将处于不同时期的细胞分离开。在体外进行细胞培养时,处于M期的细胞体积较大,会变成球形,附着力减弱,经振荡后可以从培养液中收集。 ②人工诱导法:DNA合成阻断发和分裂中期阻断法。DNA合成阻断法采用低毒或者无毒的DNA合成抑制剂——脱氧胸苷,以一定浓度处理培养的细胞群体,经一定时间后,几乎所有的细胞被抑制在S期或G1/S期;换成无抑制剂的新鲜培养液培养一段时间,再用一定浓度的抑制剂处理一定时间,可将细胞抑制在G1/S期交界处狭窄的时间区段。分裂中期阻断法采用秋水仙素通过抑制纺锤体的组装从而将细胞周期抑制在有搜分裂的中期。 采用自然同步化一般难以获得大量的同步化细胞,难以满足实验的需要。采用人工同步化一般可以获得较多同步化的细胞。人工同步化的方法多种,各有其优缺点。人工选择同步化中有丝分裂收集的缺点是每次获得的细胞数量有限,需要多次收集方可得到较多的细胞,其成本大大高于采用其他方法。期优点是细胞未经任何要务处理,能够真实反应细胞周期状况,且细胞同步化效率高。人工选择同步化的另一种方法是密度梯度离心法。这种方法只对处于细胞周期的不同时相时细胞大小和质量有差别的一些细胞适用,如裂殖酵母。这种方法简单省时,效率高,成本低。缺点是对大多数细胞并不适用。采用人工诱导法在较短时间内可以获得较多的同步化细胞,并且比较节省时间和成本。但是化学药物可能影响细胞的正常生理,因而影响细胞周期的状况。如果药物浓度过高,一些细胞将不能回到细胞周期中,甚至死亡。
22、比较有丝分裂和减数分裂的异同。
有丝分裂
减数分裂
形成的细胞类型
体细胞的增殖方式
有性生殖的个体形成生殖细胞的分裂方式
DNA复制
DNA复制1次,细胞分裂1次,细胞核DNA的合成发生在S期
DNA复制1次,细胞连续分裂2次,细胞核DNA的合成发生在减数分裂前间期S期(99.7%~99.9%)、偶线期和粗线期
染色体数码
分裂前后染色体的数目恒定
分裂后染色体数目减半
分裂过程
有丝分裂间期和有丝分裂期
前减数分裂间期、减数分裂期Ⅰ、减数分裂间期、减数分裂期Ⅱ
联会复合体
无
有
同源染色体非姐妹染色单体互换
无
有(果蝇等例外)
生物学意义
使细胞数目增多,多细胞生物体的体积得以增大
确保世代建遗传的稳定性;增加变异机会,确保生物的多样性,增强生物适应环境变化的能力;减数分裂是生物有性生殖的基础,是生
物遗传、生物进化和生物多样性的重要基础保证。
23,CDK1的活性受到哪些因素的调节? CDK1的活性受到周期蛋白、weel、Cdc25c等的调节。周期蛋白可以激活CDK1,Weel可促使CDK1的Thr14和Tyr15磷酸化,从而抑制CDK1激酶的活性,Cdc25c可促使CDK1的Thr14和Tyr15去磷酸化,激活CDK1
24 、细胞凋零的形态特征以其与坏死的区别是什么?
形态特征 :首先出现的是细胞体积缩小,连接消失,与周围的细胞脱离,然后是细胞质密度增加,核质浓缩,核膜核仁破碎,胞膜有小泡状形成,胞膜结构仍然完整,最终可以将凋亡细胞遗骸分割包裹为几个凋亡小体,无内容物外溢。凋亡小体可迅速被周围专职或非专职吞噬细胞吞噬。
区别:细胞凋亡与细胞坏死的区别如下表所示:
细胞凋亡
细胞坏死
是否由基因决定
是
否
诱导因素
强烈的刺激
较弱的刺激
形态特征
胞膜及细胞器相对完整,细胞皱缩,核固缩,有凋亡小体形成
细胞结构全面溶解、破坏、细胞肿胀
生化特点
DNA片段化(180-200bp),电泳呈梯状条带
弥散性降解,电泳呈均一DNA片段
是否引起炎症反应
溶酶体相对完整,局部无炎症反应
溶酶体破裂,局部有炎症反应
是否有病理变化
病理性
生理性或病理性
25, 简述细胞凋亡的分子机制。 诱导细胞凋亡的银子大致可以分为两类:1、物理因子2、化学及生物因子,当细胞受到凋亡信号的刺激时,caspase依赖性的细胞凋亡和不依赖caspase的细胞凋亡一般同时被激活。(一)caspase依赖性的细胞凋亡主要通过两条途径引发:1、有死亡受体介导的细胞凋亡起始于死亡配体和受体的结合。死亡配体主要是肿瘤坏死因子家族成员,他们的胞质部分均含有死亡结构域,负责招募凋亡信号通路中的信号分子,以Fas为例,配体与之结合后引发Fas聚合,其通过胞质区的死亡结构域招募接头蛋白FADP复合物DISC Caspase-8酶原在复合物中通过自身切割而被激活,进而切割Caspase-3酶原,产生有活性的Caspase-3,导致细胞凋亡。另一方面,活化的Caspase-8还通过切割Bcl-2家族成员Bicl将凋亡信号扩大;2、由线粒体起始的内源途径中,当细胞受到内部或外部凋亡信号刺激时,保内线粒体外膜通透性改变,释放细胞色素C,其与Apaf-1结合后招募Caspase-9酶原,形成凋亡复合体,Caspase-9在其中发生自身切割而活化,进一步激活Caspase-3和Caspase-7酶原,引起凋亡。
(二)Caspase非依赖性的细胞凋亡:细胞释放凋亡诱导因子,限制性内切核酸酶G等引起凋亡。
26, 试述细胞衰老的特征。 细胞核变大,核膜内折,染色质固缩化;内质网排列杂化,弥散性地分散在核周胞质中;线粒体数量变少,体积增大,外膜破坏;生
成致密体;膜系统处于凝胶相或固相,其磷脂的脂肪酸尾被“冻结”,不能自由移动,选择透性等功能受到损害,细胞间隙连接明显减少。
27癌细胞的基本特征是什么? ①细胞生长与分裂失去控制,具有无限增殖能力,成为“永生”的细胞。②具有浸润性和扩散性。③细胞间相互作用改变。④mRNA表达谱及蛋白表达谱系或蛋白活性改变。
⑤体外培养的恶性转化细胞:所要求的血清浓度降低,贴壁性下降,失去接触抑制现象
28, 影响细胞分化的因素有哪些?请予以说明 答 影响细胞分化的因素有以下几种
1.胞外信号分子对细胞分化的影响。一部分细胞会影响周围细胞使其向一定方向分化,这种作用称近端组织相互作用。起作用的机制是通过细胞旁分泌产生的信号分子旁泌素来实现的。另一种远距离细胞相互作用对细胞分化的影响主要是通过激素来调节的。 2 细胞记忆与决定。信号分子的有效作用时间是短暂的,然而细胞可以将这种短暂的作用储存起来并形成长时间记忆。 3 受精卵细胞质的不均一性对细胞分化的影响。乱母细胞中的隐蔽mRNA卵母细胞中呈不均一的分布,受精后随着受精卵细胞的早期细胞分裂,隐蔽mRNA不均一地分布到子细胞中,从而决定未来细胞分化的命运。 4 细胞间的相互作用于位置效应。改变细胞所处的位置可导致细胞分化的方向的改变。例如,脊索细胞的分泌物可诱导靠近脊索的细胞分化形成底板,而远离脊索的细胞分化成运动神经元。如果将另一个脊索植入鸡胚中线一侧,则会以同样的方式诱导底板和运动神经元的发育。 5 环境对性别决定的影响。例如,有一种龟类在较低温度下全部发育为雄性,而温度提高则会全部发育为雌性。 6 染色质变化与基因重排对细胞分化的影响。这种情况并不普遍。纤毛虫的营养核中染色体DNA大量丢失,而生殖核包含完整的基因组。浆细胞是有胚胎期的B淋巴细胞分化而来,在这一过程中,B淋巴细胞中的DNA经过丢失与重排的复杂变化从而利用有限的免疫球蛋白基因,在理论上可表达出数百亿中抗体。
29,细胞连接有哪几种类型,各有何工能? 答:封闭连接:紧密连接是封闭连接的主要形式。紧密连接可阻止可溶性物质从上皮细胞层一端扩散到另一端,因此起到重要的封闭作用;同时还将上皮细胞的游戏端与基底面细胞膜上的膜蛋白相互隔离,以行使其各自不同的膜功能,因此紧密连接还具有隔离和一定的支持功能。
锚定连接:根据参与的细胞骨架成分的不同分为与中间丝相连的锚定连接(如桥粒和半桥粒、与肌动蛋白微丝相连的锚定连接(如黏合带和黏合斑)。主要功能为
分散细胞间或者细胞与胞外基质间的作用力。
通讯连接:包括间隙连接、植物细胞中的胞间连丝以及化学突触三种形式。主要功能为进行细胞间信号的传导。
30,胞外基质的组成、分子结构及生物学功能是什么?
答:胞外基质的组成、分子结构及生物学功能 胶原 基本结构单元为原胶原,原胶原分子间共价交联,呈1/4交替平行排列,形成胶原纤维 含量高,刚性和抗张力强度最大,构成细胞外基质的骨架结构与功能的复合体;参与形成结缔组织、如骨、韧带、基膜皮肤;参与细胞外基质信号传递。
弹性蛋白 是高度疏水的非糖化蛋白,富含甘氨酸和脯氨酸;构象呈无规则卷曲状态,通过lys残基相互交联成网状结构 与胶原纤维共同存在,弹性纤维赋予组织弹性,而胶原纤维赋予组织抗张性;胶原和弹性蛋白的重要性在老年个体中表现最为明显
糖胺聚糖 由重复二糖单位构成的长链多糖,二糖单位为氨基几糖(氨基葡萄糖或氨基半乳糖)和糖醛酸
吸引大量的阳离子,吸水产生膨压,赋予胞外基质抗压的能力;在细胞外形成多孔的水合胶状体,提供机械支持作用 蛋白聚糖 由糖胺聚糖和核心蛋白共价连接形成的巨分子,是糖和蛋白质的复合物,含糖量达90%-95% 形成多孔、吸水的胶状物,保护细胞,抗挤压;可与成纤维细胞生长因子、转化生长因子结合,有利于激素分子与细胞表面受体结合,完成信号转导;部分蛋白聚糖参与基膜的构成
纤连蛋白 高分子量糖蛋白,由2个亚基组成,在C端形成2个二硫键介导细胞的黏着;参与维持细胞形态,涉及细胞的癌变与迁移,参与胚胎发育、创伤修复,促进细胞的迁移 层粘连蛋白 是一种高分子糖蛋白,由3条肽链(α、β、γ)借二硫键交联成的十字形分子是各种动物胚胎和成体组织基膜的主要构成组分,在细胞表面形成网络结构并将细胞固定在基膜上,在胚胎发育及组织分化中具有重要作用