中山大学细胞生物学题与答案

1. 胡克和列文虎克发现细胞的动机是不同的，你对此有何感想?（答案）

答：胡克当时的目的只是想弄清楚为什么软木塞吸水后能够膨胀，并且能够堵塞住暖水瓶中的气体溢出而保温。列文虎克是为了保证售出的布匹质量，用显微镜检查布匹是否发霉。正是由于他们的观察力和对自然现象的好奇心，以及对事业的责任感才导致细胞的发现。

2. 为什么恩格斯对细胞学说给予与此高的评价?（答案）

答：因为细胞学说的提出解决了生命的共同起源，即生命的同一性问题。

3. 如何理解人才、理论和技术在科技发展中的作用?（答案）

4. 证明最早的遗传物质是RNA而不是DNA的证据是什么?（答案）

答：核酶的发现。所谓核酶就是具有催化活性的RNA分子。

5. 举例说明细胞的形态与功能相适应。（答案）

6. 真核细胞的体积一般是原核细胞的1000倍，真核细胞如何解决细胞内重要分子的浓度问题?（答案）

答：出现了特化的内膜系统，这样，体积增大了，表面积也大大增加，并使细胞内部结构区室化，一些重要分子的浓度并没有被稀释。

7. 相邻水分子间的关系是靠氢键维系的，这种氢键赋予水分子哪些独特的性质，对于生活细胞有什么重要性?（答案）

8. 蛋白质的糖基化对蛋白质的理化性质有哪些影响?（答案）

9. 组成蛋白质的基本构件只是20种氨基酸。为什么蛋白质却具有如此广泛的功能? （答案）

答：根本原因是蛋白质具有几乎无限的形态结构，因此蛋白质仅仅是一类分子的总称。换句话说，蛋白质之所以有如此广泛的作用，是因为蛋白质具有各种不同的结构，特别是在蛋白质高级结构中具有不同的结构域，而这种不同的空间构型使得蛋白质能够有选择地同其它分子进行相互作用，这就是蛋白质结构决定功能的特异性。正是由于蛋白质具有如此广泛不同特异性才维持了生命的高度有序性和复杂性。

10.为什么解决生命科学的问题不能仅靠分子生物学而要靠细胞生物学?（答案）

11.请简述病毒的生活史（答案）

>> 2.细胞生物学研究方法

2. 为什么电子显微镜需要真空系统(vacuum system)?（答案）

3. 什么是相位和相差?（答案）

4. 与光镜相比，用于电子显微镜的组织固定有什么特殊的要求?（答案）

5. 什么是细胞分选？基本原理是什么？（答案）

6. 什么是细胞培养，应注意哪些问题?（答案）

7. 什么是细胞系和细胞株?（答案）

8. 动物体细胞克隆有什么意义?（答案）

9. 蔗糖、甘油和氯化铯都是密度离心分离中的介质，它们在性质上和使用上有什么不同?（答案）

10. 离子交换层析的原理是什么?（答案）

11. 何谓乳腺生物反应器，它的出现有什么意义?（答案）

>> 3. 细胞质膜与跨膜运输

1. 请比较质膜、内膜和生物膜在概念上的异同（答案）

2. 如何理解细胞膜作为界膜对细胞生命活动所起的作用?（答案）

3. 简述细胞膜结构的基本功能及对细胞生命活动的影响（答案）

4. 有人说红细胞是研究膜结构的最好材料，你能说说理由吗?（答案）

5. 红细胞如何进行O2和CO2的运输作用?（答案）

。

6. 请简述红细胞膜骨架的装配过程（答案）

7. 有人说膜脂的功能仅作为膜的骨架，并作为非脂溶性物质进入细胞的障碍，你认为此说有何不妥?（答案）

8. 糖脂是如何决定血型的?（答案）

9. 十二烷基磺酸钠(SDS)和Triton X-100都是去垢剂，哪一种可用于分离有生物功能的膜蛋白?（答案）

10. 膜结构不对称性的意义是什么?（答案）

11. 孔蛋白只存在于双层膜的外膜中，为什么？（答案）

12. 在酶法标记测定膜蛋白的定向实验中若是要标记膜内侧的蛋白，该如何处理？（答案）

13. 请说明磷脂酶处理法研究红细胞膜脂在脂双层中定位的原理（答案）

14. 膜的流动性的生理意义何在？（答案）

15. 请从起始条件、运输方式、产生的结果等三个方面进行主动运输和被动运输的比较。（答案）

答：将比较结果列于表Q3-1中:

16. 如何根据细胞的渗透现象解释植物细胞的质壁分离(plasmolysis)?（答案）

17. 为什么所有带电荷的分子(离子)，不管它多小，都不能自由扩散?（答案）

18. 如何理解"被动运输是减少细胞与周围环境的差别，而主动运输则是努力创造差别，维持生命的活力"?（答案）

答：主要是从创造差异对细胞生命活动的意义方面来理解这一说法。主动运输涉及物质输入和输出细胞和细胞器，并且能够逆浓度梯度或电化学梯度。这种运输对于维持细胞和细

胞器的正常功能来说起三个重要作用:①保证了细胞或细胞器从周围环境中或表面摄取必需的营养物质，即使这些营养物质在周围环境中或表面的浓度很低;②能够将细胞内的各种物质，如分泌物、代谢废物以及一些离子排到细胞外，即使这些物质在细胞外的浓度比细胞内的浓度高得多; ③能够维持一些无机离子在细胞内恒定和最适的浓度，特别是K+、Ca2+和H+的浓度。概括地说，主动运输主要是维持细胞内环境的稳定，以及在各种不同生理条件下细胞内环境的快速调整，这对细胞的生命活动来说是非常重要的。

19. 四种运输ATPase在结构、存在部位和功能上有什么不同?（答案）

答：四种运输ATPase的差异列于表Q3-2中。

表Q3-2 四类ATP驱动的离子和小分子运输泵的比较

20. 简述 Na+/K+泵(Na+/K+ pump， Na+/K+ ATPase)的结构和作用机制（答案）

答：Na+/K+泵是动物细胞中由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，又称Na+泵或Na+/K+交换泵。实际上是一种Na+ /K+ ATPase。Na+ /K+ ATPase是由两个大亚基(α亚基)和两个小亚基(β亚基)组成。α亚基是跨膜蛋白，在膜的内侧有ATP结合位点，细胞外侧有乌本苷(ouabain)结合位点;在α亚基上有Na+和K+结合位点。

Na+/K+ ATPase运输分为六个过程: ①在静息状态，Na+/K+泵的构型使得Na+ 结合位点暴露在膜内侧。当细胞内Na+浓度升高时，3个 Na+ 与该位点结合；②由于Na+的结合，激活了ATP酶的活性，使ATP分解，释放ADP，α亚基被磷酸化; ③由于α亚基被磷酸化，引起酶发生构型变化，于是与Na+ 结合的部位转向膜外侧，并向胞外释放3个Na+ ；④膜外的两个K+同α亚基结合; ⑤ K+ 与磷酸化的Na+/K+ ATPase结合后，促使酶去磷酸化;⑥去磷酸化后的酶恢复原构型，于是将结合的K+ 释放到细胞内。每水解一个ATP，运出3个Na+ ，输入2个K+ 。Na+ /K+泵工作的结果，使细胞内的Na+浓度比细胞外低10～30倍，而细胞内的K+浓度比细胞外高10～30倍。由于细胞外的Na+浓度高，且Na+是带正电的，所以Na+ /K+泵使细胞外带上正电荷。

意义: Na+/K+ 泵具有三个重要作用，一是维持了细胞Na+离子的平衡，抵消了Na+离子的渗透作用;二是在建立细胞质膜两侧Na+离子浓度梯度的同时，为葡萄糖协同运输泵提供了驱动力;三是Na+泵建立的细胞外电位，为神经和肌肉电脉冲传导提供了基础。

21. 简述Ca2+ 泵(Ca2+ pump， Ca2+ ATPase)的结构和作用机理（答案）

答：Ca2+-ATPase有10个跨膜结构域，在细胞膜内侧有两个大的细胞质环状结构，第一个环位于跨膜结构域2和3之间，第二个环位于跨膜结构域4和5之间。在第一个环上有Ca2+离子结合位点;在第二个环上有激活位点，包括ATP的结合位点。Ca2+-ATPase的氨基端和羧基端都在细胞膜的内侧，羧基端含有抑制区域。在静息状态，羧基端的抑制区域同环2的激活位点结合，使泵失去功能，这就是自我抑制。