细胞生物学

名词解释：
细胞学：是研究细胞的结构、功能和生活史的科学。

细胞生物学：从细胞整体、显微、亚显微和分子等各级水平上研究细胞结构、功能及生命活动规律的学科。

主动运输：是指由载体蛋白介导的物质逆浓度梯度的由浓度低的一侧向浓度高的一侧的跨膜运输方式。

被动运输：是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运转。

协助扩散：也称促进扩散，是极性分子和无机离子在膜转运蛋白协助下顺浓度梯度的跨膜运输。

高尔基体：是一种有极性的细胞器，由互相联系的个部分组成，即高尔基体顺面网状结构与膜囊、中间膜囊、反面膜囊和反面网状结构。

溶酶体：是单层膜围绕、内含多种酸性水解酶类的囊泡状细胞器。

内质网(ER)：是由封闭的膜系统及其围成的腔形成互相沟通的网状结构。

细胞质基质：指在真核细胞的细胞质中，出去可分辨的细胞器以外的胶状物体。

细胞内膜系统是指细胞内在结构、功能及发生上相关的由膜包被形成的细胞器或细胞结构，主要包括：核膜、内质网、高尔基体及各种小泡和液泡。

第二章
细胞是生命活动的基本单位。

最简单、最小原核细胞（支原体）。

真核细胞、原核细胞的区别？(P35)
第三章
光学显微镜与电子显微镜的主要区别：
（1）光源不同光镜为可见光或紫外线；电镜为电子束
（2）透镜不同光镜为玻璃；电镜为电磁透镜
（3）真空要求不同光镜不要求真空；电镜要求真空
（4）成像原理不同光镜利用样品对光的吸收形成明暗反差和颜色变化；电镜利用样品对电子的散射和透射形成明暗反差
第四章
生物膜的结构：1)具有极性头部和非极性尾部的磷脂分子在水相中具有自发形成封闭的膜系统的性质，以疏水性非极性尾部相对，极性头部朝向水相的磷脂双分子层是组成生物膜的基本结构成分。

2)蛋白分子以不同的方式镶嵌在脂双层分子中或结合在其表面，蛋白的类型，蛋白分布的不对称性及其与脂分子的协同作用赋予生物膜具有各自的特性与功能。

3)生物膜可看成是蛋白质在双层脂分子中的二维溶液。

膜脂是生物膜的基本组成成分，每个动物细胞膜上约有10个脂分子，即每平方微米的质膜上约有5×106个脂分子
膜脂类型：磷脂、糖脂、胆固醇
膜脂的功能：（了解）
1）支撑，膜脂是细胞膜结构的骨架；
2）维持构象并为膜蛋白行使功能提供环境；
3）是部分酶行驶功能所必需的。

膜蛋白是膜功能的主要体现者。

类型：内在膜蛋白、外在膜蛋白、脂锚定膜蛋白。

特征：含不饱和脂肪酸比较容易适应环境，抗逆性强。

细胞膜（生物膜）的特征：
（1）膜的流动性
质膜的流动性是保证其正常功能的必要条件。

○1膜脂的流动性：主要指脂分子的侧向运动，它在很大程度上是由脂分子本身的性质决定的。

○2膜蛋白的流动性：主要有侧向扩散和旋转扩散两种运动方式。

可用荧光标记技术和光脱色恢复技术检测膜蛋白的流动性。

（2）膜的不对称性
指质膜内外两层的组分和功能的差异。

○1膜脂的不对称性：指同一种膜脂分子在膜的脂双层中呈不均匀分布。

如：PC和SM主要分布在外小叶，PE和PS分布在内小叶。

○2膜蛋白的不对称性：每种膜蛋白分子在细胞膜上都具有特定的方向性和分布的区域性。

如：各种激素受体分布在细胞膜外表面，细胞色素C位于线粒体内膜M侧。

细胞膜的功能：
（1）为细胞的生命活动提供相对稳定的内环境;
（2）选择性的物质运输,包括代谢底物的输入与代谢产物的排出,其中伴随着能量的传递; （3）提供细胞识别位点,并完成细胞内外信息跨膜传递;
（4）为多种酶提供结合位点,使酶促反应高效而有序地进行;
（5）介导细胞与细胞、细胞与基质之间的连接;
（6）质膜参与形成具有不同功能的细胞表面特化结构；
（7）很多膜蛋白可作为疾病治疗的药物靶标。

第五章
物质通过细胞膜转运的三种途径：被动运输主动运输胞吞与胞吐作用
载体蛋白和酶的异同点：
相同点：①特异性，有特异的结合位点；②有饱和动力曲线；③受抑制剂的影响。

不同点：①可改变过程的平衡点；②不对溶质分子作任何共价修饰。

通道蛋白的特点: 特征：①具有离子选择性(对离子的大小和电荷有高度选择性)；②离子通道是门控的(其活性由通道开或关两种构象调节)。

1、比较胞饮作用和吞噬作用的异同？
答：胞饮作用是将溶液状的胞吞物通过细胞膜内部形成较小的囊泡，将外界液体状物质裹进并输入细胞的过程。

吞噬作用是将颗粒状的胞吞物通过细胞膜内部形成较大的囊泡，将外界固体状物质输入细胞的过程。

胞饮作用和吞噬作用的主要异同是：
（1）相同点：a、均是细胞完成大分子物质运输的方式；b、均要通过膜的内部并形成胞
吞泡；c、胞吞泡的形成均有蛋白质的参与。

（2）不同点：a、胞吞泡的大小不同：胞饮泡直径150mm，而吞噬泡直径为250mm；
b、所有真核细胞都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，或者需要被吞噬物与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；
c、胞吞泡形成的机制不同：胞吞泡的形成需要网络蛋白或这一类蛋白的帮助；吞噬泡的形成需要有微丝及其结合蛋白的帮助。

被动运输与主动运输的类型：
（1）被动运输：是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运转。

其类型包括：
①简单扩散：又称为自由扩散，是疏水小分子或小的不带电荷的极性分子，不需要能量也不需要膜蛋白参与的跨膜运输方式。

其特点为：沿浓度梯度扩散；不需要提供能量；没有膜蛋白的协助。

②协助扩散：也称促进扩散，是极性分子和无机离子在膜转运蛋白协助下顺浓度梯度的跨膜运输。

其特点为：转运速率高；存在最大转运速率；有膜转运蛋白参与，有特异性。

（2）主动运输：是指由载体蛋白介导的物质逆浓度梯度的由浓度低的一侧向浓度高的一侧的跨膜运输方式。

其类型包括：
①A TP直接提供能量：直接利用水解A TP提供的能量，实现离子或小分子逆浓度梯度的跨膜运动。

②A TP间接提供能量：介导各种离子和分子的跨膜运动。

③光能驱动：主要在细菌细胞中发现，对溶质的主动运输与光能的输入相偶联。

其生物学意义：
第六章
一、细胞质基质的功能有哪些？
1.多数中间代谢反应及蛋白质合成与转运在细胞质基质中进行。

2.细胞质基质是一个高度有序且又不断变化的结构分成体系，细胞质骨架纤维贯穿其中。

3.某些蛋白质的修饰和选择性的降解等过程在细胞质基质中进行。

二、细胞质骨架作为细胞质基质的主要结构成分其作用是什么？
1.与维持细胞的形态、细胞的运动、细胞内的物质运输及能量传递有关，
2.是细胞质基质结构体系的组织者，为细胞质基质中其他成分和细胞器提供锚定位点。

3.把蛋白质、mRNA等生物大分子固定在特定的位点。

三、细胞质基质在蛋白质的修饰及选择性的降解起着什么重要作用？
1.蛋白质的修饰
2.控制蛋白质的寿命
3.降解变性和错误折叠的蛋白质
4.改正变性或错误折叠的蛋白质，重新折叠恢复其分子构象
四、试述线粒体与叶绿体基本结构上的异同？
答：1、相同点：封闭的两层单位膜结构，且内膜经过折叠并演化为表面积极大扩增的内膜特化结构系统，内外膜之间有膜间隙。

2、不同点：线粒体内膜向内折叠成脊，内膜及脊上内含电子传递链和A TP合成酶。

叶绿体内膜不形成成脊，在内膜包裹的基质中漂浮着内囊体结构，补光系统、电子传递链和A TP 合成酶都位于内囊体膜上。

五、试述非共生起源学说？
答：非共生起源学说：认为真核细胞的前身是一个比较高等的好氧细菌，它比典型的原核细胞大，这样就要逐渐增加呼吸作用的膜表面。

开始是通过细菌CM的内陷，扩张和分化，后形成了线粒体和叶绿体和细胞核的雏形。

成功之处：解释了真核细胞核被膜的形成与演化的渐进过程。

不足之处：实验证验不多；无法解释为何线粒体、叶绿体与细菌在DNA分子结构和蛋白质合成性能上游那么多相似处；对线粒体和叶绿体的DNA酶、RNA酶和核糖体的来源也很难解释。

对于真核细胞的细胞核能否起源于细菌的核也难以解释。

六、为什么说线粒体和叶绿体是半自助细胞器？
答：（1）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。

（2）在细胞核与发育成熟的线粒体和叶绿体之间的协同作用关系中，细胞核的功能更重要，一方面它提供看绝大部分遗传信息，另一方面它具有关键的控制功能。

因此，线粒体和叶绿体的自主程度是有限的，它们对核遗传系统有很大的依赖性。

由于线粒体和叶绿体的生长和增殖是受核基因组及其自身是基因组两套遗传系统的控制，所以称为半自助细胞器。

七、线粒体和叶绿体的超微结构与功能：
（1）线粒体是由内外两层彼此平行的单位膜套叠而成的封闭的囊状结构。

包括：外膜、内膜、膜间隙和基质四个功能区隔。

其主要功能是氧化磷酸化，合成A TP，为细胞的生命活动提供能量。

包括：外膜、内膜、膜间隙和基质四个功能区隔。

（2）电镜观察，叶绿体由双层单位膜构成，是植物细胞所特有的能量转换细胞器，其主要功能是进行光合作用。

光合作用的过程分为：①原初反应、②电子传递和光合磷酸化、③碳同化。

其中①和②属于光反应，在类囊体膜上进行；③属于暗反应，在叶绿体基质中进行。

八、线粒体的增殖：
线粒体的增殖是通过已有的线粒体的分裂，有以下几种形式：
（1）间壁分离，分裂时先由内膜向中心皱褶，将线粒体分成两个，常见于鼠肝和植物产生组织中。

(2) 收缩后分离，分裂时通过线粒体中部缢缩并向两端不断拉长, 然后分裂为两个，见于蕨类和酵母线粒体中。

(3) 出芽，见于酵母和藓类植物，线粒体出现小芽，脱落后长大，发育为线粒体。

九、叶绿体的增殖：
（1）在个体发育中叶绿体由原质体发育而来。

(2) 在有光条件下原质体的小泡数目增加并融合形成片层，多个片层平行排列成行，在某些区域增殖，形成基粒，变成绿色，原质体发育成叶绿体。

(3) 在黑暗生长时，原质体小泡融合速度减慢，并转变为排列成网格的小管的三维晶格结构，称为原片层，这种质体称为黄色体。

黄色体在有光的情况下原片层弥散形成类囊体，进一步发育出基粒，变为叶绿体。

(4) 幼小叶绿体能靠分裂而增殖。

(5) 成熟叶绿体一般不再分裂或很少分裂。

十、呼吸链存在于真核生物线粒体内膜，原核生物细胞膜。

功能：分解光合链产生的能量物质,放出能量。

十一、光合链存在于光合膜上。

功能：产生能量并储存。

完成光能→电能→化学能的能量转
化。

十二、线粒体和叶绿体的起源分：内共生起源学说、非共生起源学说。

十三、线粒体的化学组分的标志酶有哪些？
（1）外膜：单胺氧化酶；（2）内膜：细胞色素氧化酶；(3)膜间隙：腺苷酸激酶；（4）线粒体基质：苹果酸脱氢酶
十四、为什么说三羧酸循环是真核细胞能量代谢的中心？
真核细胞中糖类，蛋白质，脂肪的代谢中三者各自消化水解为各自的构件分子，然后进一步降解为共同产物乙酰coA，进入TCA循环。

所有20种氨基酸，都可被分解为丙酮酸或乙酰coA或TCA循环的中间产物。

因此，TCA循环是细胞内主要分解代谢途径的聚合点，线粒体为绝大多数细胞代谢过程中最终能量转换和输出中心。

第七章
一、细胞质基质：指在真核细胞的细胞质中，出去可分辨的细胞器以外的胶状物体。

二、简述细胞质基质的结构组成及其在细胞生命活动中的作用？
答：（1）细胞质基质的主要结构成分及特点：a、水分子多以水化合物的形式结合在蛋白质等大分子表面，仅部分游离；b、与中间代谢有关的数千种酶类以及细胞质骨架纤维蛋白等，这些蛋白质之间，或蛋白质与其他大分子之间都是通过软次级键而相互作用，并处于动态平衡之中；c、其他分子如糖原和脂滴等。

（2）细胞质基质的功能：a、形成一个高度有序、处于动态平衡的结构体系；b、完成各种中间代谢过程；c、维持细胞形态、细胞运动、胞内物质运输及能量传递等；d、蛋白质的分选与运输；e、蛋白质的修饰和选择性降解；f、帮助变性或错误折叠的蛋白质重新折叠，形成正确的分子构象。

三、比较粗面质网和光面内质网的形态结构与功能？
答：粗面内质网主要存在细胞：分泌蛋白的细胞，形状：多呈扁囊状，排列整齐表面附着物，主要功能：分泌的蛋白和多种膜蛋白合成与加工。

光面内质网广泛存在于分泌内固醇的细胞，多呈分支管状，排列较复杂无核糖体但有其他多种酶，只有参与合成肪质，还有解毒和储存钙离子的功能
四、粗面内质网上合成那几类蛋白质？它们在内质网上合成的生物学意义是什么？
答：（1）蛋白质的合成起始于细胞质基质中“游离”核糖体，转移到粗面内质网，多肽链一边延伸一边穿过内质网膜进入内质网，合成的蛋白质主要包括：a、向细；分泌的蛋白质；b、膜的整合蛋白；c、构成细胞器中的可溶性驻留蛋白。

（2）生物学意义：蛋白质在内质网合成后，再由内质网及高尔基体中的一些酶进行修饰和加工，内质网为这些蛋白质准备有效地到达目的地提供了必要条件。

五、高尔基体在形态结构上至少由互相联系的三部分组成，简述各部分的主要功能？
答：（1）顺面网状结构或顺面膜囊：是中间多孔，呈连续分枝状的管网结构。

主要功能：a、内质网合成的大部分蛋白质和脂类，带有KDEL或HDEL信号的蛋白质返回内质网；b、蛋白丝氨酸残基发生O-连接糖基化；c、跨膜蛋白在细胞质基质一侧结构域的酰基化；d、日：冕病毒的装配。

（2）中间膜囊：是由扁平膜囊与管道组成。

主要功能：进行蛋白糖基修饰、糖脂的形成、与高尔基体有关的多糖的合成。

（3）反面网状结构以及反面膜囊：呈管状网，TGN中的pH值较低，标志酶CMP酶可现实TGN。

主要功能：a、参与蛋白质的分类与包装、运输；b、某些“晚期”的蛋白质修饰；
c、在蛋白质与脂类的转运过程中发挥“瓣膜”作用，保证单向转运。

六、过氧化物酶体与溶酶体在结构特征和功能上游哪些异同？
答：主要从形态结构与功能等方面回答。

七、简述某分泌蛋白在洗白各部所经历的整个分泌过程？
答：（1）细胞质基质内：蛋白质在核糖体上起始合成，并通过蛋白质跨膜转运至内质网；（2）粗面内质网：完成蛋白质合成并进行糖基化修饰；（3）通过COPII有被小泡由内质网转运至高尔基体TGN；（4）在高尔基体：进一步加工、修饰或进行水解；（5）在高尔基体出芽形成分泌泡；（6）分泌泡通过胞吐作用将蛋白分泌至细胞外。

八、细胞质基质的功能：
（1）完成各种中间代谢过程
如糖酵解过程、磷酸戊糖途径、糖醛酸途径、糖原的合成与分解、蛋白质的合成等。

（2）蛋白质的分选与运输
（3）与细胞质骨架相关的功能
胞质骨架可作为细胞质基质结构体系的组织者，为基质中其它成分或细胞器提供锚定位点；维持细胞形态、细胞运动、胞内物质运输及能量传递等。

（4）蛋白质的修饰和选择性的降解
①蛋白质的修饰
②控制蛋白质的寿命
③降解变性和错误折叠的蛋白质
④帮助变性或错误折叠的蛋白质重新折叠，形成正确的分子构象
（5）提供离子环境、提供底物、物质运输通路、细胞分化等
九、细胞内膜系统是指细胞内在结构、功能及发生上相关的由膜包被形成的细胞器或细胞结构，主要包括：核膜、内质网、高尔基体及各种小泡和液泡。

细胞内膜系统的功能：
（1）扩大膜的总面积，为酶提供附着的支架，如脂肪代谢、氧化磷酸化相关的酶都结合在细胞膜上。

（2）将细胞内部区分为不同的功能区域，保证各种生化反应所需的独特的环境。

十、内质网是交织分布在细胞质中的由膜围成的扁囊或小管状管道系统。

基本结构分为三部分：内质网膜、内质网腔、核糖体。

内质网体的功能：
是细胞内蛋白质与脂类合成的基地，几乎全部脂类和多种重要蛋白都是在内质网合成的。

（1）使细胞质区域化，为物质代谢提供特定的内环境。

（2）扩大膜的表面积，有利于酶的分布提高代谢效率。

（3）为蛋白质，脂类和糖类的重要合成基地。

（4）参与物质运输，物质交换和解毒作用。

（5）对细胞起机械支持作用。

是细胞内蛋白质与脂类合成的基地，几乎全部脂类和多种重要蛋白都是在内质网合成的。

分
为糙面内质网和光面内质网两类，其功能分别如下：
⑴糙面内质网
①蛋白质合成
②蛋白质的修饰与加工
③新生肽的折叠与组装
④膜的形成
⑵光面内质网
①脂类的合成
②肝的解毒作用
③肝细胞葡萄糖的释放
④作为分泌蛋白的运输通路
⑤储存钙离子
十一、高尔基体的结构：高尔基体是内膜系统的一部分，结构复杂，由许多扁囊、小泡、大泡组成。

高尔基体的功能：
⑴参与细胞的分泌活动
⑵蛋白质的糖基化及其修饰
⑶蛋白酶的水解和其它加工过程
⑷进行膜的转变
⑸参与植物细胞壁的形成
⑹参与溶酶体的形成
十二、溶酶体的结构：电镜下观察，溶酶体是外包一层单位膜的圆泡状结构，平均大小约在0.25~0.8μm之间，介于线粒体和微体之间。

溶酶体的功能：
（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
（2）防御功能（3）作为细胞内的消化“器官”为细胞提供营养；
（4）参与激素分泌过程的调节；
（5）参与清除赘生组织或退行性变化的细胞，保证发育的正常进行；
（6）形成的精子的顶体。

十三、细胞连接的类型：紧密连接、粘着连接、间隙连接。