细胞生物学思考题及答案

第八章细胞信号转导

1、名词解释

细胞通讯:指一个细胞发出的信息通过介质传递到另一个细胞并与其受体相互作用，产生特异性生物学效应的过程。

受体:指能够识别和选择性结合某种配体（信号分子）的大分子。多数为糖蛋白，少数为糖脂或二者复合物。

第一信使:由信息细胞释放的，经细胞外液影响和作用其它信息接收细胞的细胞外信号分子

第二信使:第一信使与受体作用后在胞内最早产生的信号分子称为第二信使。

2、细胞信号分子分为哪两类？受体分为哪两类？

细胞信号分子：亲脂性信号分子和亲水性信号分子；

受体：细胞内受体：位于细胞质基质或核基质，主要识别和结合脂溶性信号分子;

细胞表面受体：主要识别和结合亲水性信号分子（三大家族;G蛋白耦联受体，酶联受体，离子通道耦联受体）

3、两类分子开关蛋白的开关机制。

GTPase开关蛋白:结合GTP活化,结合GDP失活。鸟苷酸交换因子GEF引起GDP从开关蛋白释放，继而结合GTP并引起G蛋白构象改变使其活化；随着结合GTP水解形成GDP和Pi，开关蛋白又恢复成失活的关闭状态。GTP水解速率被GTPase促进蛋白GAP和G蛋白信号调节子RGS所促进，被鸟苷酸解离抑制物GDI所抑制。

普遍的分子开关蛋白:通过蛋白激酶使靶蛋白磷酸化和蛋白磷酸酶使靶蛋白去磷酸化活性调节蛋白质活性。

4、三类细胞表面受体介导的信号通路各有何特点？

（1）离子通道耦联受体介导的信号通路特点：自身为离子通道的受体，有组织分布特异性，主要存在与神经、肌肉

等可兴奋细胞，对配体具有特异性选择，其跨膜信号转导无需中间步骤，其信号分子是神经递质。

（2）G蛋白耦联受体介导的信号通路特点：信号需与G蛋白偶联，其受体在膜上具有相同的取向，G蛋白耦联受体一

般为7次跨膜蛋白，会产生第二信使，G蛋白在信号转导过程中起着分子开关的作用。

（3）酶连受体信号转导特点：a.不需G蛋白，而是通过受体自身的蛋白酶的活性来完成信号跨膜转换；b.对信号的

反应较慢，且需要许多细胞内的转换步骤；c.通常与细胞生长、分裂、分化、生存相关。

5、试述cAMP信号通路。

信号分子→G蛋白耦联受体(Rs)→G蛋白(Gs)→腺苷酸环化酶(C)→ cAMP

→cAMP依赖的蛋白激酶A（PKA）→细胞质中靶蛋白→细胞反应

→基因调控蛋白→基因表达

6、试述磷脂酰肌醇信号通路。

胞外信号分子→G蛋白耦联受体→Gq蛋白→磷脂酶C(PLC )→PIP2

→IP3→胞内Ca2+浓度升高→Ca2+结合蛋白(如钙调蛋白CaM)→靶酶（如CaM蛋白激酶）→细胞反应

→靶蛋白→细胞反应

→DAG→激活PKC →抑制蛋白（磷酸化）→基因调控蛋白→调控基因表达

→MAPK（磷酸化）→基因调控蛋白→调控基因表达

7、试述RTK-Ras信号通路及其主要功能。

细胞外信号→RTK二聚体化和自身磷酸化→接头蛋白（如GRB2）→GEF（如Sos）→Ras与GTP结合并活化→ MAPKKK（即Raf）活化→MAPKK(即MEK)磷酸化并活化→MAPK（即ERK）磷酸化并活化，进入细胞核→其他激酶或转录因子磷酸化修饰→基因表达→细胞应答和效应

8、比较cAMP信号通路和磷脂酰肌醇信号通路的异同点。

相同点：都由G蛋白耦联受体，G蛋白和效应器三部分构成

不同点：产生的第二信使不同，CAMP信号通路主要通过蛋白激酶A激活靶酶和开启基因表达；磷脂酰肌醇信号通路是胞外信号被膜受体接受后，同时产生两种胞内信使，分别启动IP3/Ca2+和DAG/PKC两个信号传递途径。

第九章细胞骨架

1.名词解释

细胞骨架：是细胞内以蛋白纤维为主要成分的网架结构包括微丝、微管和中间丝。

分子发动机：是一类利用ATP供能产生推动力，进行细胞内物质运输或运动的蛋白。

2.细胞质骨架由哪几种结构组成？各结构分别具有哪些功能？

微管主要分布在核周围,并呈放射状向胞质四周扩散；支架作用、细胞内物质运输的轨道、鞭毛和纤毛的运动、参与细

胞分裂

肌动蛋白纤维（微丝）主要分布在细胞质膜的内侧；参与肌肉收缩、维持细胞形态、应力纤维、细胞内运输作用、参与细胞运动、参与胞质分裂

中间纤维则分布在整个细胞中。给细胞提供机械强度、参与细胞连接、维持细胞核的形态、与细胞分化有关

3.微管、微丝的特异性药物及其作用。

微管秋水仙素：阻断微管蛋白装配成微管，可破坏细胞内微管或纺锤体结构。

紫杉醇：促进微管聚合和稳定已聚合的微管。

微丝细胞松弛素B：可以切断微丝，并结合在微丝正端，阻抑肌动蛋白在该部位的聚合。可以破坏微丝的网络结构，并阻止细胞的运动。

鬼笔环肽：与微丝结合,抑制微丝解聚，使微丝保持稳定。

4.试述细胞骨架在动植物细胞有丝分裂（包括核分裂和胞质分裂）中的作用。

核分裂:有丝分裂过程中染色体的运动有赖于纺锤体微管的组装和去组装，动粒微管与动粒之间的滑动主要是靠结合在动粒部位的驱动蛋白和动力蛋白沿微管运动来完成。驱动蛋白沿微管向正极运动时，纺锤体二极间距离延长，反之缩短。胞质分裂:在动物细胞有丝分裂后期进行的胞质分裂，主要是通过肌动蛋白和肌球蛋白形成的纤维束，并通过由这种束状纤维形成的收缩环的收缩将细胞切割开，维持了子细胞的正常形态大小。

第十章细胞核与染色体

1、名词解释：

随体：位于染色体末端的圆形或圆柱形染色体片段，通过次缢痕与染色体的主要部分相连。是识别染色体的重要形态特征之一。

端粒：位于染色体末端的重复序列，对染色体结构稳定、末端复制等有重要作用。端粒常在每条染色体末端形成一顶“帽子”结构。

核型：是指染色体组在有丝分裂中期的表型,包括染色体数目、大小、形态特征的总和

2、细胞核的基本结构及功能。

基本结构：核被膜，核纤层、染色质、核仁、核基质

功能：通过遗传物质的复制和细胞分裂,保持细胞世代间的连续性(遗传)；通过基因的选择性表达,控制细胞的活动。3、核孔运输的特点。

核孔复合体是一个双功能、双向性的亲水性核质交换通道。双向性：核输入与核输出双功能：被动运输、主动运输

4、中期染色体包括哪些主要结构？

着丝粒与着丝点（主缢痕）次缢痕核仁组织区随体端粒

5、简述染色体包装的多级螺旋模型、骨架-放射环模型以及融合两种机制的模型。

多级螺旋模型：DNA-7-核小体10nm--6--螺线管30 nm-40-超螺线管 0.4um-5-染色单体 2-10um

骨架-放射环模型：DNA--核小体--螺线管---DNA复制环--微带--染色单体

DNA与组蛋白形成核小体串珠状结构—每圈6个核小体盘绕成直径为30 nm的螺线管—沿染色体骨架折叠形成直径为300nm的放射环—进一步螺旋化压缩成直径为700nm的染色单体

6、染色体DNA的关键序列及其主要作用。

自主复制DNA序列：确保染色体在细胞周期中能够自我复制，维持染色体在细胞世代传递中的连续性

着丝点DNA序列：确保复制后的染色体能平均分配到子细胞中

端粒DNA序列：保持染色体的独立性和稳定性

7、常染色质和异染色质在形态特征、活性状态和染色性能方面有什么不同？

常染色质：指间期核内染色质纤维折叠压缩程度低, 处于伸展状态, 用碱性染料染色时着色浅的那些染色质。

异染色质：指间期核内染色质纤维折叠压缩程度高, 处于聚缩状态，用碱性染料染色时着色深的那些染色质。

8、核仁的超微结构与功能。

纤维中心（FC）: 含rDNA、RNA聚合酶Ⅰ及转录因子，为rDNA的储存位点。

致密纤维组分（DFC）：含rRNA，转录主要发生在FC和DFC交界处，DFC是初始rRNA转录本首先出现并加工的部位。

颗粒区(GC)：含RNP颗粒，为核糖体亚单位装配、成熟和储存位点。

核仁相随染色质：核仁内染色质、核仁周边染色质

核仁基质

核仁是细胞制造核糖体的装置：rRNA的合成，rRNA前体的加工，核糖体大小亚基的装配

9、核糖体是如何发生的？