细胞生物学复习(翟中和版)

如何理解“细胞是生命活动的基本单位”。

答：①细胞是构成有机体的基本单位。

一切有机体均由细胞构成，只有病毒是非细胞形态的生命体。

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细胞是有机体生长与发育的基础④细胞是遗传的基本单位，细胞具有遗传的全能性⑤细胞是生命起源和进化的基本单位。

⑥没有细胞就没有完整的生命试论述原核细胞与真核细胞最根本的区别。

(基本特征见课本P21)答：原核细胞与真核细胞最根本的区别在于：①生物膜系统的分化与演变：真核细胞以生物膜分化为基础，分化为结构更精细、功能更专一的基本单位——细胞器，使细胞内部结构与职能的分工是真核细胞区别于原核细胞的重要标志；②遗传信息量与遗传装置的扩增与复杂化：由于真核细胞结构与功能的复杂化，遗传信息量相应扩增，即编码结构蛋白与功能蛋白的基因数首先大大增多；遗传信息重复序列与染色体多倍性的出现是真核细胞区别于原核细胞的一个重大标志。

遗传信息的复制、转录与翻译的装置和程序也相应复杂化，真核细胞内遗传信息的转录与翻译有严格的阶段性与区域性，而在原核细胞内转录与翻译可同时进行。

细胞质膜的基本结构特征：①磷脂双分子层的基本骨架。

磷脂，亲水性一端朝外，亲脂性一端朝内②蛋白质分子以不同的方式镶嵌其中或结合于表面，蛋白质的类型、数量的多少、蛋白质分布的不对称性及其与脂分子的协同作用赋予生物膜不同的特性与功能。

膜脂：甘油磷脂，鞘脂，固醇; 膜蛋白：外在膜蛋白，内在膜蛋白，脂锚定膜蛋白简述细胞膜的基本特性：不对称性和流动性。

细胞膜的不对称性是由膜脂分布的不对称性和膜蛋白分布的不对称性所决定的。

膜脂分布的不对称性表现在：①膜脂双分子层内外层所含脂类分子的种类不同；②脂双分子层内外层磷脂分子中脂肪酸的饱和度不同；③脂双分子层内外层磷脂所带电荷不同；④糖脂均分布在外层脂质中。

膜蛋白的不对称性表现在：①糖蛋白的糖链主要分布在膜外表面；②膜受体分子均分布在膜外层脂质中；③腺苷酸环化本科分布在膜内表面。

膜的流动性是由膜内部脂质分子和蛋白质分子的运动性所决定的。

膜脂的流动性和膜蛋白的运动性使得细胞膜成为一种动态结构；膜脂分子的运动表现在①侧向扩散；②旋转运动；③摆动运动；④翻转运动；膜蛋白的分子运动则包括侧向扩散和旋转运动。

细胞质膜的基本功能：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、细胞与基质之间的连接；⑥形成细胞表面特化结构；⑦膜蛋白与疾病发生与靶向治疗相关。

主动运输：物质逆浓度梯度或电化学梯度，由低浓度向高浓度一侧进行跨膜转运的方式，需要细胞提供能量，需要载体蛋白的参与。

被动运输（协助扩散）：物质通过自由扩散或促进扩散，顺浓度梯度从高浓度向低浓度运输，运输动力来自运输物质的浓度梯度，不需要细胞提供能量。

简单扩散：物质直接通过膜由高浓度向低浓度扩散，不需要细胞提供能量，也没有膜蛋白的协助。

比较主动运输与被动运输的异同：被动运输与主动运输的主要区别特点被动运输主动运输简单扩散协助扩散与电化学梯度的方向相同相同相反是否消耗代谢能量否否是是否需要膜转运蛋白否是是是否符合米氏常数曲线否是是是否有竞争性抑制否是是钠—钾泵（Na+—K+ pump）：是动物细胞中由ATP驱动的将Na+输出到细胞外同时将K+输入细胞内的运输泵，实际上是位于细胞膜脂双分子层中的载体蛋白，是一种Na+/K+ATP 酶，在ATP直接提供能量的条件下能逆浓度梯度主动转运钠离子和钾离子。

氧化磷酸化：电子从NADH或FADH2经呼吸链传递给氧形成水时，同时伴有ADP磷酸化形成ATP，这一过程称为氧化磷酸化。

光合磷酸化：由光照所引起的电子传递与磷酸化作用相偶联而生成ATP的过程，称为光合磷酸化。

为什么说线粒体和叶绿体是半自主性细胞器？线粒体和叶绿体中有DNA和RNA、核糖体、氨基酸活化酶等。

这两种细胞器均有自我繁殖所必需的基本组分，具有独立进行转录和转译的功能。

迄今为止，已知线粒体基因组仅能编码约20种线粒体膜和基质蛋白并在线粒体核糖体上合成；线粒体和叶绿体的绝大多数蛋白质是由核基因编码，在细胞质核糖体上合成，然后转移至线粒体或叶绿体内。

这些蛋白质与线粒体或叶绿体DNA编码的蛋白质协同作用，可以说，细胞核与发育成熟的线粒体和叶绿体之间存在着密切的、精确的、严格调控的生物学机制。

在二者协同作用的关系中，细胞核的功能更重要，一方面它提供了绝大部分遗传信息；另一方面它具有关键的控制功能。

也就是说，线粒体和叶绿体的自主程度是有限的，而对核遗传系统有很大的依赖性。

因此，线粒体和叶绿体的生长和增殖是受核基因组及其自身的基因组两套遗传系统的控制，所以称为半自主性细胞器。

细胞质基质的涵义：真核细胞的细胞质中除去细胞器和内含物以外的、较为均质半透明的液态胶状物称为细胞质基质或胞质溶胶。

细胞内膜系统：细胞内在结构、功能乃至发生上相关的、由膜围绕的细胞器或细胞结构的统称，主要包括内质网、高尔基体、溶酶体、胞内体、分泌泡等。

溶酶体是怎样发生的？它有哪些基本功能？（与过氧化物酶体比较见P136）答：溶酶体几乎存在于所有的动物细胞中，是由单层膜围绕、内含多种酸性水解酶类、形态不一、执行不同生理功能的囊泡状细胞器，主要功能是进行细胞内的消化作用，在维持细胞正常代谢活动及防御方面起重要作用。

（1）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（自体吞噬）。

（2）防御功能（病原体感染刺激单核细胞分化成巨噬细胞而被吞噬、消化）（异体吞噬）（3）其它重要的生理功能 a作为细胞内的消化器官为细胞提供营养b分泌腺细胞中，溶酶体摄入分泌颗粒参与分泌过程的调节；c参与清除赘生组织或退行性变化的细胞；d受精过程中的精子的顶体作用。

信号肽：分泌蛋白的N端序列，指导分泌性蛋白到内质网膜上合成，在蛋白合成结束前信号肽被切除。

后翻译转运途径:细胞质基质游离核糖体上完成多肽链的合成，然后转运至膜周围的细胞器，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骨架蛋白。

共翻译转运途径：蛋白质合成在游离核糖体上起始之后，由信号肽及其与之结合的SRP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腔或定位的ER膜上，经转运膜泡运至高尔基体加工包装再分选至溶酶体、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。

细胞骨架：指存在于真核细胞质内的中的蛋白纤维网架体系，包括微丝、微管和中间纤维。

微管组织中心（MTOC）：管的体外组装可以分为成核和延伸两个阶段。

在活细胞内，能够起始微管的成核作用，并使之延伸的细胞结构成为微管组织中心。

例：中心体、纤毛和鞭毛基部的基体简述染色质的类型及其特征。

间期染色质按其形态特征和染色性能区分为两种类型：常染色质和染色质染色质。

常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。

构成常染色质的DNA主要是单一序列DNA和中度重复序列DNA。

异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较深，又分结构异染色质或组成型异染色质和兼性异染色质。

按功能状态的不同可分为活性染色质和非活性染色质。

核小体是染色质包装的基本单位，每个核小体包括200bp左右的DNA超螺旋和一个组蛋白八聚体以及一分子的H1组蛋白。

根据中期染色体着丝粒的位置，染色体的形态类型可分为中着丝粒染色体、近中着丝粒染色体、近端着丝粒染色体和端着丝粒染色体。

在细胞时代中确保染色体的复制和遗传稳定，染色体起码应具备自主复制DNA序列、着丝粒DNA序列和端粒DNA序列三种功能元件。

简述核仁的结构及其功能。

在光学显微镜下，核仁通常是匀质的球形小体，一般有1-2个，但也有多个。

主要含蛋白质，是真核细胞间期核中最明显的结构，在电镜下显示出的核仁超微结构与胞质中大多数细胞器不同，在核仁周围没有界膜包围，可识别出3个特征性区域：纤维中心、致密纤维组分、颗粒组分。

功能是进行核蛋白体的生物发生的重要场所，即核仁是进行rRNA的合成、加工和核蛋白体亚单位的装配的重要场所。

染色体包装的多级螺旋模型：DNA→压缩7倍→核小体（10nm）→压缩6倍→螺线管（30nm）→压缩40倍→超螺线管→压缩5倍→染色单体。

什么是细胞周期？细胞周期各时期主要变化是什么？细胞周期：又称细胞分裂周期，指个细胞的生活周期，即细胞从一次有丝分裂结束到下一次由司法分裂完成所经历的一个个有序过程。

增殖中体细胞其细胞周期可分为分裂期M期和间期。

M期又分前期、前中期、中期、后期、末期。

间期又分G1期、S期、G2期。

细胞周期被划分为四个时期：G1期（复制前期，M期结束至S期间的间隙）、S期（复制期，DNA合成期）、G2期（复制后期，S期结束至M期间的间隙）、M期（有丝分裂期）。

在正常情况下，细胞沿着G1→S→G2→M运转，细胞通过M期被分裂为两个子细胞，完成增殖过程。

G1期：主要合成细胞生长所需要的各种蛋白质、RNA、糖类、脂质等。

S期：主要进行DNA的复制和组蛋白的合成。

G2期：此时DNA的含量已增加一倍。

此时主要进行其他蛋白质的合成。

M期：主要进行染色体的分离、胞质分裂，一个细胞分裂为两个子细胞。

细胞减数分裂中，根据细胞形态的变化可将前期Ⅰ分为细线期、偶线期、粗线期、双线期和终变期。

试比较有丝分裂和减数分裂的异同点。

相同点：都为二分分裂方式；分裂过程中均有有丝分裂器的出现；都有明显的细胞核特别是染色体的变化。

不同点在于：比较项目减数分裂有丝分裂目的产生配子增加细胞数量子细胞染色体数目减半不变发生的细胞性细胞体细胞同源染色体的活动配对、互换独立活动细胞周期两次细胞周期，DNA复制一次，细胞分裂两次一次细胞周期，DNA复制一次，细胞分裂一次什么是MPF？如何证明某一细胞提取液中有MPF？MPF,即卵细胞成熟促进因子，或细胞有丝分裂促进因子，也称M期促进因子，是指存在于成熟卵细胞的细胞质中，可以诱导卵细胞成熟的一种活性物质。

已经证明，MPF是一种蛋白激酶，包括两个亚基即Cdc2蛋白和周期蛋白，当二者结合后表现出蛋白激酶活性，可以使多种蛋白质底物磷酸化。

将该细胞提取液注射到新的未成熟的卵母细胞中，检测该卵母细胞是否能够被诱导成熟，若能，则证明该细胞提取液中存在MPF。

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。

其本质是基因选择性表达的结果，即基因表达调控的结果。

转分化：一种类型的分化细胞转变成另一种类型的分化细胞的现象细胞全能性：指细胞经分裂和分化后仍具有产生完整有机体的潜能或特性。

管家基因：所有细胞中均要表达的一类基因，其产物是对维持细胞基本生命活动所必需的。