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PAGEPAGE171《細(xì)胞生物學(xué)》考研-簡答題題庫(名校真題匯總版)簡答題1.試比較線粒體的氧化磷酸化與葉綠體的光合磷酸化的異同點。答案:1)氧化磷酸化和光合磷酸化的相同點

①需要通過電子傳遞鏈中的質(zhì)子載體建立跨膜的H+濃度梯度;

②需要完整的膜結(jié)構(gòu)維持跨膜的H+濃度梯度;

③ATP的生成都是由質(zhì)子動力勢驅(qū)動的H+流過ATP酶而推動的;

④ATP酶復(fù)合體的結(jié)構(gòu)十分相似,都具有F1頭部和F0尾部,且F1催化ADP和Pi形成ATP。

2)氧化磷酸化和光合磷酸化的不同點它們的不同點如表7-1所示:

表7-1氧化磷酸化和光合磷酸化的不同點2.(名詞解釋)stoptransfersequence[南開大學(xué)2006研]答案:stoptransfersequence的中文名稱是停止轉(zhuǎn)移序列。停止轉(zhuǎn)移序列是跨膜蛋白合成所需的一種信號序列,一般由疏水氨基酸組成,與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜具有很強的親和力。停止轉(zhuǎn)移序列使多肽在向內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔轉(zhuǎn)運過程的中間某一時刻停止,主要通過疏水氨基酸殘基與膜脂的相互作用完成,使整合膜蛋白整合到膜上。3.簡述溶酶體的形成過程。[山東大學(xué)2016研]答案:溶酶體是單層膜圍繞、內(nèi)含多種酸性水解酶類的囊泡狀細(xì)胞器,其主要功能是行使細(xì)胞內(nèi)的消化作用。溶酶體的形成過程如下:

1)溶酶體酶具有信號區(qū)(信號斑),在糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成并經(jīng)N-連接的糖基化基礎(chǔ)修飾,然后轉(zhuǎn)至高爾基體,在高爾基體的順面膜囊中寡糖鏈上的甘露糖殘基被磷酸轉(zhuǎn)移酶識別溶酶體蛋白的信號斑,并對其上的甘露糖進(jìn)行磷酸化,磷酸化形成甘露糖-6-磷酸

(M6P);

2)在高爾基體的trans面膜囊和TGN膜上存在M6P的受體,M6P受體特異性地識別并結(jié)合M6P,與溶酶體酶結(jié)合,引起溶酶體酶聚積;

3)TGN膜上M6P的受體與溶酶體上M6P結(jié)合后包裹進(jìn)入膜內(nèi),最后以出芽的方式形成網(wǎng)格蛋白/AP包被膜泡,包被膜泡脫去包被形成無被小泡,無被小泡與前溶酶體逐漸融合,轉(zhuǎn)運到溶酶體中;

4)在前溶酶體的酸性環(huán)境中,M6P受體與M6P分離,并返回高爾基體,溶酶體酶釋放到腔中,初級溶酶體形成。4.(名詞解釋)imaginaldisc答案:imaginaldisc的中文名稱為成蟲盤,是指在果蠅早期胚胎建成過程中,幼蟲體內(nèi)形成的幾十種尚未分化的細(xì)胞團(tuán)。變態(tài)期后不同的成蟲盤可以逐漸發(fā)育為果蠅的腿、翅、觸角和軀體的其他結(jié)構(gòu)。5.(名詞解釋)共翻譯轉(zhuǎn)移[山東大學(xué)2005研]答案:共翻譯轉(zhuǎn)移是指蛋白質(zhì)合成在游離核糖體上起始后,由信號肽引導(dǎo)轉(zhuǎn)移至糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng),然后新生肽邊合成邊轉(zhuǎn)入糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中,在糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體中經(jīng)加工包裝轉(zhuǎn)移至指定位置的肽鏈轉(zhuǎn)移機制。6.從生物膜結(jié)構(gòu)模型的演化,談?wù)勅藗儗ι锬さ恼J(rèn)識過程。答案:從1925年至今,關(guān)于生物膜結(jié)構(gòu)的模型主要有三明治式模型、單位膜模型、流動鑲嵌模型、液晶態(tài)模型、板塊鑲嵌模型和脂筏模型。

1)三明治式模型:1925年,E.Gorter和F.Grendel用有機溶劑抽提人的紅細(xì)胞質(zhì)膜的膜脂成分,測定膜脂單層分子在水面的鋪展面積,發(fā)現(xiàn)它是紅細(xì)胞表面積的二倍,這就提示了質(zhì)膜是由雙層脂分子構(gòu)成的。Davson和Danielli推測質(zhì)膜中含有蛋白質(zhì)成分,并提出“蛋白質(zhì)-脂質(zhì)-蛋白質(zhì)”的三明治式的質(zhì)膜結(jié)構(gòu)模型。

2)單位膜模型:1959年,J.D.Robertson發(fā)展了三明治模型,提出了單位膜模型,大膽地推斷所有的生物膜都由蛋白質(zhì)-脂質(zhì)-蛋白質(zhì)的單位膜構(gòu)成。這一模型得到X射線衍射分析與電鏡觀察結(jié)果的支持。

3)流動鑲嵌模型:1972年,在單位膜模型的基礎(chǔ)上,S.J.Singer和G.L.Nicolson提出了生物膜的流動鑲嵌模型,這一模型隨即得到各種實驗結(jié)果的支持,奠定了生物膜的結(jié)構(gòu)與特

征的基礎(chǔ)。流動鑲嵌模型主要強調(diào):

①膜的流動性,即膜蛋白和膜脂均可側(cè)向運動;

②膜蛋白分布的不對稱性,有的結(jié)合在膜表面,有的嵌入或橫跨脂雙分子層。

4)晶格鑲嵌模型:1975年,Wallach提出了晶格鑲嵌模型,認(rèn)為生物膜中流動的脂類在可逆地進(jìn)行無序(液態(tài))和有序(晶態(tài))的相變。

5)板塊鑲嵌模型:1977年,Jain和White進(jìn)一步發(fā)展了Wallach的液晶態(tài)模型,提出了板塊鑲嵌模型,認(rèn)為整個生物膜可以看成是由不同組織結(jié)構(gòu)、不同大小、不同性質(zhì)、不同流動性的可移動的“板塊”所組成,高度流動性的區(qū)域和流動性比較小的區(qū)域可以同時存在,隨著生理狀態(tài)和環(huán)境條件的改變,這些“板塊”之間可以彼此轉(zhuǎn)化。

6)脂筏模型:脂筏模型是由Simon于1988年提出來的,脂筏模型認(rèn)為在以甘油磷脂為主體的生物膜上,膽固醇、鞘磷脂等形成相對有序的脂相,如同漂浮在脂雙層上的“脂筏”一樣載著執(zhí)行某些特定生物學(xué)功能的各種膜蛋白。7.(名詞解釋)COPⅠcoatedvesicle&COPⅡcoatedvesicle[華中科技大學(xué)2007研]答案:COPⅠcoatedvesicle&COPⅡcoatedvesicle的中文名稱分別是COPⅠ包被膜泡&COPⅡ包被膜泡。在膜泡運輸中,網(wǎng)格蛋白包被膜泡介導(dǎo)選擇性轉(zhuǎn)運,而COP蛋白包被膜泡介導(dǎo)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體間非選擇性的膜泡運輸。其中,COPⅠ包被膜泡主要負(fù)責(zé)回收、轉(zhuǎn)運內(nèi)質(zhì)網(wǎng)逃逸蛋白,COPⅡ包被膜泡負(fù)責(zé)從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)到高爾基體的物質(zhì)運輸。在組成型分泌過程中,COPⅠ包被膜泡在非選擇性的批量運輸中行使功能。8.(名詞解釋)G2期答案:G2期又稱DNA合成后期,是指細(xì)胞周期的間期中的一個時期,即從DNA合成期(S期)到分裂期(M期)之間的時期。在這一時期,主要是大量合成ATP、RNA、蛋白質(zhì),包括微管和促成熟因子等,為有絲分裂做準(zhǔn)備。9.(名詞解釋)組蛋白乙?;╤istoneacetylation)答案:組蛋白乙酰化(histoneacetylation)是指在組蛋白乙酰轉(zhuǎn)移酶的作用下,將乙酰CoA的乙?;鶊F(tuán)轉(zhuǎn)移到組蛋白特異的賴氨酸殘基上的方式。組蛋白乙?;呛诵◇w重建的一種重要方式,有利于轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子與DNA的結(jié)合,使基因的轉(zhuǎn)錄活性提高。對染色體的結(jié)構(gòu)修飾和基因表達(dá)調(diào)控發(fā)揮著重要的作用。10.(名詞解釋)質(zhì)體(plastid)答案:質(zhì)體是指植物細(xì)胞中由雙層膜包裹的一類細(xì)胞器的總稱。質(zhì)體與碳水化合物的合成與貯藏密切相關(guān),這類細(xì)胞器都是由共同的前體—前質(zhì)體分化發(fā)育而來,包括葉綠體、白色體、淀粉質(zhì)體、有色體、蛋白質(zhì)體、油質(zhì)體等。有些質(zhì)體具有一定的自主性,含有

DNA、RNA、核糖體等。11.(名詞解釋)etassay[南開大學(xué)2008研]答案:etassay的中文名稱是彗星電泳法。彗星電泳法是通過細(xì)胞生化特征變化鑒定細(xì)胞凋亡的一種方法。其原理是將單個細(xì)胞懸浮于瓊脂糖凝膠中,經(jīng)裂解處理后,再在電場中進(jìn)行短時間的電泳,并用熒光染料染色,凋亡細(xì)胞中形成的DNA降解片段,在電場中泳動速度較快,使細(xì)胞核呈現(xiàn)出一種彗星式的圖案;而正常的無DNA斷裂的核在泳動時保持圓球形。12.說明細(xì)胞分裂后期染色單體分離和向兩極移動的運動機制。答案:細(xì)胞分裂后期分為后期A和后期B兩個階段。后期A,動粒微管變短,牽動染色體向兩極運動;在后期B,極微管長度增加,兩極之間的距離逐漸拉長。具體運動機制如下:

1)后期A的運動機制

微管馬達(dá)蛋白首先結(jié)合到動粒上,在ATP分解提供能量的情況下,沿動粒微管向極部運動,并帶動動粒和染色體向極部運動。動粒微管的末端隨之解聚成微管蛋白二聚體,動粒微管變短,動粒和染色單體與兩極之間的距離逐漸拉近。當(dāng)染色單體接近兩極,后期A結(jié)束,轉(zhuǎn)向后期B。

2)后期B的運動機制

極微管游離端(正極)在ATP提供能量的情況下與微管蛋白聚合,使極微管加長,形成較寬的極微管重疊區(qū)。KRPs與極微管重疊區(qū)的微管結(jié)合并在來自兩極的極微管之間搭橋。KRPs向微管正極行走,促使來自兩極的極微管在重疊區(qū)相互滑動,使重疊區(qū)逐漸變得狹窄,兩極之間的距離逐漸變長。同時,胞質(zhì)動力蛋白在星體微管和細(xì)胞膜之間搭橋,并向星體微管負(fù)極運動,進(jìn)一步將兩極之間的距離拉長。13.(名詞解釋)基因打靶[山東大學(xué)2005研]答案:基因打靶是指通過同源重組將外源基因定點整合入靶細(xì)胞基因組上某一確定的位點,達(dá)到定點修飾改造染色體上某一基因的一項技術(shù)?;虼虬屑夹g(shù)是一種定向改變生物活體遺傳信息的實驗手段,通過對生物活體遺傳信息的定向修飾包括基因滅活、點突變引入、缺失突變、外源基因定位引入、染色體組大片段刪除等,并使修飾后的遺傳信息在生物活體內(nèi)遺傳,表達(dá)突變的性狀,從而可以研究基因功能等生命科學(xué)的重大問題,以及提供相關(guān)的疾病治療、新藥篩選評價模型等。14.什么是細(xì)胞蠕動(cellcrawling)?單細(xì)胞的變形運動的機制是什么?答案:1)細(xì)胞蠕動的定義

細(xì)胞蠕動是指細(xì)胞從一個位置移向另一個位置,細(xì)胞蠕動依靠的是細(xì)胞質(zhì)的流動,這種方式要借助固體支持物才能進(jìn)行。最早用于研究細(xì)胞蠕動的是變形蟲,稱為阿米巴運動,后來稱為細(xì)胞蠕動。除了變形蟲和相關(guān)的單細(xì)胞真核生物具有細(xì)胞蠕動外,某些血細(xì)胞、胚胎細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、癌細(xì)胞和培養(yǎng)的細(xì)胞也都有蠕動現(xiàn)象。

2)單細(xì)胞變形運動的機制

變形運動是指原生動物中的變形蟲,或高等動物的巨噬細(xì)胞和白細(xì)胞等沒有鞭毛、纖毛等運動器官,需要依靠細(xì)胞體的變化才能移動即變形運動。變形運動依靠的是胞質(zhì)環(huán)流形成的偽足,細(xì)胞沿著偽足形成的方向前進(jìn)。細(xì)胞內(nèi)流動的細(xì)胞質(zhì)稱為內(nèi)質(zhì),從尾部流向前進(jìn)中的偽足。當(dāng)液流到達(dá)偽足時,流動的細(xì)胞質(zhì)分向細(xì)胞的兩側(cè),并形成較硬的外質(zhì)。其間,位于細(xì)胞后部的外質(zhì)體被破壞并向前方提供新的內(nèi)質(zhì),由此產(chǎn)生內(nèi)質(zhì)和外質(zhì)的循環(huán)轉(zhuǎn)變,并引起細(xì)胞向前移動。細(xì)胞質(zhì)由堅硬的凝質(zhì)狀態(tài)(外質(zhì)體)向可流動的液態(tài)(內(nèi)質(zhì))轉(zhuǎn)變的過程稱“凝膠一溶膠”轉(zhuǎn)變。相反的過程稱為“溶膠一凝膠”轉(zhuǎn)變。在變形運動中,肌動蛋白起了重要作用。實際上,sol-gel、gel-sol的相互轉(zhuǎn)變是動蛋白纖維單體和聚合體的相互轉(zhuǎn)變,單體是可溶的,而纖維是較硬的。15.簡述核糖體的形態(tài)結(jié)構(gòu)、化學(xué)組成及可能的功能。[山東大學(xué)2005研]答案:1)核糖體的形態(tài)結(jié)構(gòu)

核糖體是一種不規(guī)則的顆粒狀結(jié)構(gòu),沒有生物膜的包裹,其直徑約為25~30nm。核糖體有大小兩個亞基,原核生物核糖體70S)是50S和30S兩個亞基,真核生物核糖體

80S)是60S和40S兩個亞基。大亞基略呈半圓形,在一側(cè)伸出三個突起,中央為一凹陷;小亞基呈長條形,在約1/3長度處有一細(xì)的縊痕,將小亞基分為大小兩個區(qū)域。

2)核糖體的化學(xué)組成

①rRNA:構(gòu)成核糖體的核心,決定核糖體形態(tài),催化蛋白肽鍵形成。

②r蛋白質(zhì):定位于核糖體的表面或者填充于rRNA間的縫隙,穩(wěn)定rRNA。

3)核糖體的功能

①核糖體是蛋白質(zhì)翻譯的場所,按照mRNA的信息將氨基酸高效精確地合成多肽鏈。

②核糖體在細(xì)胞內(nèi)并不是單個獨立地執(zhí)行功能,而是由多個甚至幾十個核糖體串聯(lián)在一條mRNA分子上,形成具有特殊功能與形態(tài)結(jié)構(gòu)的核糖體與mRNA的聚合體,即多核糖體,高效地進(jìn)行肽鏈的合成。16.說明細(xì)胞培養(yǎng)的基本原理和方法。如何進(jìn)行小白鼠脾細(xì)胞原代培養(yǎng)?如何判斷死活細(xì)胞的比率?[山東大學(xué)2005研]答案:1)細(xì)胞培養(yǎng)的基本原理和方法

①原理

細(xì)胞培養(yǎng)是將從機體中取出的細(xì)胞,置于一定的生長基質(zhì)之中,并給予恒定的培養(yǎng)環(huán)境,使這些細(xì)胞在體外繼續(xù)生長和分裂的技術(shù)。

②方法a.群體培養(yǎng):將含有一定數(shù)量細(xì)胞的懸液置于培養(yǎng)瓶中,讓細(xì)胞貼壁生長,匯合后形成均勻的單細(xì)胞層。b.克隆培養(yǎng):將高度稀釋的游離細(xì)胞懸液加入培養(yǎng)瓶中,各個細(xì)胞貼壁后,彼此距離較遠(yuǎn),經(jīng)過生長增殖每一個細(xì)胞形成一個細(xì)胞集落,一個集落稱為一個克隆。

2)小白鼠脾細(xì)胞的原代培養(yǎng)

首先從健康小白鼠體內(nèi)取出脾細(xì)胞,剪碎,用濃度和活性適中的胰酶或膠原酶與EDTA等將細(xì)胞連接處消化分散,給予良好的營養(yǎng)液與無菌的培養(yǎng)環(huán)境(接近體溫與體內(nèi)pH),在培養(yǎng)瓶中進(jìn)行靜止或慢速轉(zhuǎn)動培養(yǎng)。培養(yǎng)液中加一定量的小牛或胎牛血清,有利于細(xì)胞的貼壁生長和分裂。

3)死活細(xì)胞比率的判斷方法

①染色法

染色法分為化學(xué)染色法和熒光染色法,根據(jù)死活細(xì)胞細(xì)胞膜通透性和代謝性差異,染料或使死細(xì)胞著色,或使活細(xì)胞著色??赏ㄟ^染色鑒別細(xì)胞的死活,從而確定細(xì)胞培養(yǎng)的死亡率或存活率。

②儀器分析法

可采用微電極技術(shù)(利用死活細(xì)胞膜兩側(cè)電位的差異)、全自動細(xì)胞計數(shù)分析儀和流式細(xì)胞儀等,對細(xì)胞的死活進(jìn)行精確的批量檢測。17.(名詞解釋)膜周邊蛋白(peripheralprotein)答案:膜周邊蛋白(peripheralprotein)又稱外在膜蛋白,是指位于脂雙分子層的內(nèi)外兩

側(cè),主要通過離子鍵或其他較弱的鍵與膜表面的蛋白質(zhì)分子或脂分子結(jié)合的水溶性蛋白。改變?nèi)芤旱碾x子強度或提高溫度,就可以使膜周邊蛋白從膜上分離下來。18.間隙連接是動態(tài)結(jié)構(gòu),像普通的閘門離子通道一樣。它們應(yīng)答細(xì)胞中的變化,可逆地改變構(gòu)象而關(guān)閉通道。如果胞內(nèi)鈣離子濃度上升,間隙連接的通透性可在數(shù)秒內(nèi)下降。請推測這種調(diào)節(jié)形式對細(xì)胞正?;顒拥囊饬x。答案:1)間隙連接的調(diào)節(jié)形式對細(xì)胞正?;顒拥囊饬x如下:

假定一個細(xì)胞因為受損傷而使質(zhì)膜發(fā)生滲漏,胞外高濃度的離子(如Na+和Ca2+)會因此涌入細(xì)胞,胞內(nèi)代謝物質(zhì)則會滲漏出去。假如該受損細(xì)胞依然與相鄰細(xì)胞保持物質(zhì)交流的話,相鄰細(xì)胞也將受到損害。由于受損細(xì)胞中涌入的Ca2+可立即引起間隙連接的關(guān)

閉,有效地將該細(xì)胞與周圍隔離,從而阻止損傷的進(jìn)一步擴(kuò)大傳播。19.微絲的主要功能有哪些?答案:微絲的主要功能如下:

1)參與構(gòu)成細(xì)胞支架,保持細(xì)胞的一定形態(tài);

2)與幾乎所有形式的細(xì)胞運動有關(guān),如參與肌肉收縮、細(xì)胞變形運動、細(xì)胞分裂等;

3)與細(xì)胞內(nèi)運輸,細(xì)胞分泌活動有關(guān);

4)微絲常與其他細(xì)胞器連接。20.根據(jù)與細(xì)胞膜的結(jié)合方式,膜蛋白可分為哪三類?如何通過實驗區(qū)分它們?[中科院2008研]答案:1)膜蛋白分類

①外在膜蛋白:依靠離子鍵或其他非共價作用與膜表面的蛋白質(zhì)或脂分子相連;

②內(nèi)在膜蛋白:即跨膜蛋白,與膜結(jié)合比較緊密,占整個膜蛋白的70%~80%;

③脂錨定膜蛋白:通過與之共價相連的脂分子(脂肪酸或糖脂)插入膜的脂雙分子中,而錨定在細(xì)胞質(zhì)膜上,其水溶性的蛋白質(zhì)部分位于脂雙層外。

2)實驗區(qū)分方法

①外在膜蛋白:通過改變?nèi)芤旱碾x子強度或提高溫度即可從膜上分離;

②內(nèi)在膜蛋白:需要表面活性劑破壞膜結(jié)構(gòu)后才能從膜上分離;

③脂錨定膜蛋白:需要脂酶處理才能去除脂部分,需要表面活性劑破壞膜結(jié)構(gòu)后才能從膜上分離,蛋白膠上跑的位置不同。21.cAMP作為一個重要的第二信使,它有哪些重要特點保證信號轉(zhuǎn)導(dǎo)快速有效進(jìn)行?答案:cAMP保證信號轉(zhuǎn)導(dǎo)快速有效進(jìn)行的重要特點如下:

在正常情況下,細(xì)胞內(nèi)cAMP濃度非常低,當(dāng)腺苷酸環(huán)化酶被外界信號激活后,cAMP急劇增加,產(chǎn)生快速應(yīng)答。細(xì)胞內(nèi)的環(huán)腺苷磷酸二酯酶(PDE)可降解cAMP生成5'-AMP,導(dǎo)致cAMP快速下降,信號的放大和終止同等重要,從而保證信號轉(zhuǎn)導(dǎo)快速有效進(jìn)行。22.對生物來說,用減數(shù)分裂的第一次分裂(包括減數(shù)分裂Ⅰ的所有過程)完成體細(xì)胞的普通有絲分裂為什么是不可取的?答案:正確生物來說,用減數(shù)分裂的第一次分裂(包括減數(shù)分裂Ⅰ的所有過程)完成體細(xì)胞的普通有絲分裂不可取的原因如下:

1)雖然在第一次減數(shù)分裂后每個子細(xì)胞最終含有雙倍體數(shù)量的DNA,但每個細(xì)胞實際上只含有一套單倍體染色體(盡管有兩個拷貝),代表每一類型染色體的一個或另一個同源染色體(雖然在交叉期間會出現(xiàn)一些混合)。

2)由于一對染色體中的父本和母本染色體會攜帶許多基因的不同版本,這些子細(xì)胞在遺傳學(xué)上是不等同的。對比之下,有絲分裂產(chǎn)生的體細(xì)胞繼承了一套雙倍體染色體,且所有子細(xì)胞在遺傳學(xué)上是等同的。

3)通過減數(shù)分裂產(chǎn)生配子的目的是在有性繁殖中互相混合并重新分配基因庫。因此對于每一個配子而言,具有一定程度的遺傳組成差異肯定是有益的,相反,體細(xì)胞的作用在于建成一個所有細(xì)胞都含有相同基因組的生物,因此遺傳的成分不應(yīng)存在差異。23.為什么說腫瘤既是一種基因性疾病,又是一種細(xì)胞性疾?。縖中山大學(xué)2008研]答案:1)腫瘤是一種基因性疾病的原因

腫瘤的發(fā)生是基因突變逐漸累積的結(jié)果。在分子層面上,腫瘤細(xì)胞的基因已經(jīng)不同于正常細(xì)胞的基因,腫瘤是發(fā)生一系列基因突變的累積結(jié)果,因此認(rèn)為它是一種基因性疾病。

2)腫瘤是一種細(xì)胞性疾病的原因

在細(xì)胞層面上,腫瘤細(xì)胞發(fā)生了很多異常變化。

①細(xì)胞之間的黏著性降低,具有浸潤性和轉(zhuǎn)移性;

②細(xì)胞生長與分裂失去控制;

③體外培養(yǎng)的惡性轉(zhuǎn)化細(xì)胞:具有無限增殖的潛能,貼壁性下降,有些可進(jìn)行懸浮式培養(yǎng);失去運動和分裂的接觸抑制,在軟瓊脂培養(yǎng)基中可形成細(xì)胞克隆。

因此從這個層面上講,腫瘤又是一種細(xì)胞性疾病。24.何為細(xì)胞、細(xì)胞核全能性?如何用實驗證明,有何意義?[山東大學(xué)2006研]答案:1)細(xì)胞、細(xì)胞核全能性的概念

①細(xì)胞全能性是指細(xì)胞經(jīng)分裂和分化后仍具有形成完整有機體的潛能或特性如受精卵一樣,最終發(fā)育成一個完整的個體。

②細(xì)胞核全能性是指細(xì)胞雖不具備發(fā)育成一個完整個體的能力,但是當(dāng)將其細(xì)胞核通過核移植等方法導(dǎo)入去核的卵細(xì)胞或受精卵,經(jīng)過受體卵細(xì)胞質(zhì)的誘導(dǎo)去分化、體細(xì)胞核和受體卵細(xì)胞質(zhì)共同作用,依然可能發(fā)育成一個完整的個體。

2)細(xì)胞、細(xì)胞核全能性的證明及其意義

①細(xì)胞全能性最有利的證據(jù)是植物細(xì)胞的組織培養(yǎng),而動物的終端分化的體細(xì)胞還沒能證明有全能性。細(xì)胞核全能性最著名的證明是克隆羊多莉的誕生。

②細(xì)胞和細(xì)胞核全能性的證明具有重要的意義。a.在植物育種方面,組織培養(yǎng)技術(shù)可以快速、大量地產(chǎn)生植物幼苗,既保證了幼苗的品質(zhì),而且還節(jié)約了可以作為糧食的種子,組織培養(yǎng)技術(shù)是一項經(jīng)濟(jì)高效的農(nóng)業(yè)新科技。b.動物細(xì)胞和細(xì)胞核的全能性如果得到清晰的研究,可以培養(yǎng)出人造器官,為需要進(jìn)行器官移植的病人帶來希望。25.什么是交換載體?運輸時有什么特點?答案:1)交換載體的定義

交換載體是指存在于葉綠體內(nèi)膜中一類轉(zhuǎn)運蛋白,參與葉綠體的物質(zhì)運輸。

2)交換載體運輸時的特點

該轉(zhuǎn)運類蛋白運輸?shù)闹饕攸c是通過靠濃度梯度進(jìn)行交換,并且不消耗能量。交換是一對一的交換,如磷酸交換載體:能夠通過交換將細(xì)胞質(zhì)膜中的無機Pi轉(zhuǎn)運到葉綠體基質(zhì),并將葉綠體基質(zhì)中形成的3PGAL釋放到細(xì)胞質(zhì)。磷酸交換轉(zhuǎn)運蛋白是葉綠體內(nèi)膜中最為豐富的蛋白質(zhì),約占內(nèi)膜總蛋白的12%。26.除支持作用和運動功能外,細(xì)胞骨架還有什么功能?怎樣理解“骨架”的概念?答案:1)細(xì)胞骨架的其他功能

為物質(zhì)運輸提供軌道、參與肌肉收縮和細(xì)胞分化、介導(dǎo)染色體的移動和動物細(xì)胞胞質(zhì)分裂、形成細(xì)胞的特化結(jié)構(gòu)等。

2)“骨架”的理解

①骨架是指真核細(xì)胞內(nèi)一個復(fù)雜的由特異蛋白質(zhì)組成的纖維網(wǎng)架結(jié)構(gòu),具有支持功能,在細(xì)胞形態(tài)維持、膜性細(xì)胞器定位和移動過程中具有重要的作用。

②理解骨架概念時的注意事項:a.細(xì)胞骨架是一種動態(tài)平衡的結(jié)構(gòu);b.具有多種功能;c.由蛋白質(zhì)組裝而成,組裝的過程受到信號的調(diào)節(jié)。27.(名詞解釋)胞吞作用[浙江大學(xué)2017研]答案:胞吞作用是指細(xì)胞通過質(zhì)膜內(nèi)陷形成囊泡,將胞外的生物大分子、顆粒性物質(zhì)或液體等攝取到細(xì)胞內(nèi),以維持細(xì)胞正常的代謝活動的過程。可分為吞噬作用(吞噬泡直徑大于250nm)和胞飲作用(胞飲泡直徑小于150nm)。28.(名詞解釋)捕光復(fù)合物(light-harvestingplex)答案:捕光復(fù)合物是指由只具有吸收聚集光能的作用,而無光化學(xué)活性的色素分子組成的復(fù)合物。典型的捕光復(fù)合物是由幾百個葉綠素分子、數(shù)量不等但都與蛋白質(zhì)連接在一起的類胡蘿卜素分子所組成。當(dāng)一個光子被捕光復(fù)合物中的一個葉綠素或類胡蘿卜素分子吸收時,就有一個電子被激活,激發(fā)狀態(tài)從一個色素向另一個色素傳遞,直到傳遞給反應(yīng)中心。29.(名詞解釋)c-oncogene答案:c-oncogene的中文名稱為細(xì)胞癌基因,是指存在于正常的細(xì)胞基因組中,與病毒癌基因有同源序列,具有促進(jìn)正常細(xì)胞生長、增殖、分化和發(fā)育等生理功能的基因。在正常細(xì)胞內(nèi)未激活的細(xì)胞癌基因稱為原癌基因,當(dāng)其受到某些條件激活時,結(jié)構(gòu)和表達(dá)發(fā)生異常,能使細(xì)胞發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化。30.(名詞解釋)Ca2+泵[浙江大學(xué)2016研]答案:Ca2+泵是指是將ATP水解生成ADP和無機磷(Pi),并利用釋放的能量將小分子物質(zhì)或離子進(jìn)行跨膜轉(zhuǎn)運的裝置,其工作與ATP的水解相偶聯(lián),每消耗1分子ATP從細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)泵出2個Ca2+。由于其活性依賴于ATP與Mg2+的結(jié)合,所以又稱為(Ca2+,Mg2+)-ATP酶。31.(名詞解釋)cellline[中國科學(xué)院大學(xué)2017研]答案:1)原代培養(yǎng)的細(xì)胞傳到10代左右就不容易傳下去了,細(xì)胞生長出現(xiàn)停滯,大部分細(xì)胞衰老死亡,但是極少數(shù)細(xì)胞可能渡過“危機”而傳下去。這些存活的細(xì)胞又可以順利地傳40~50代,并且仍然保留了原來染色體的二倍體數(shù)量和接觸抑制的行為,很多學(xué)者把這種傳代細(xì)胞稱為細(xì)胞系。當(dāng)細(xì)胞傳代至50代時,又要出現(xiàn)一次“危機”,突破這次“危機”并且能夠繼續(xù)傳代下去的細(xì)胞,一般發(fā)生了遺傳突變,具備了癌細(xì)胞的特點,稱為永生細(xì)胞系。

2)細(xì)胞株是指通過選擇法或克隆法從原代培養(yǎng)或細(xì)胞系中獲得的具有特殊性質(zhì)或標(biāo)記物的細(xì)胞培養(yǎng)物。細(xì)胞株是通過單細(xì)胞分離培養(yǎng)和篩選由單細(xì)胞形成的細(xì)胞群。細(xì)胞株的特殊性質(zhì)或標(biāo)記物必須在整個培養(yǎng)期間一直存在。32.當(dāng)把充分分化的胡蘿卜細(xì)胞的核注射到去核的蛙卵中后,此注入的供體核是否能重編受體卵的程序使之產(chǎn)生一正常的胡蘿卜?給出你的解釋。[上海交通大學(xué)2005研]答案:把充分分化的胡蘿卜細(xì)胞的核注射到去核的蛙卵中后,注入的供體核不能重編受體卵的程序使之產(chǎn)生一正常的胡蘿卜,理由如下:

雖然細(xì)胞核具有全能性,使細(xì)胞分裂和分化后仍具有形成完整有機體的潛能,但影響細(xì)胞分化的因素有很多,其中以細(xì)胞質(zhì)中的蛋白質(zhì)、mRNA等的誘導(dǎo)最為突出。細(xì)胞的分裂分化和生長增殖是細(xì)胞核起主導(dǎo)作用,但是前提是細(xì)胞核會與細(xì)胞質(zhì)發(fā)生相互作用。胡蘿卜細(xì)胞核與蛙的去核卵的重組細(xì)胞無法正常發(fā)育成為一個胡蘿卜,是由于這兩個不同物種的細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)不匹配。33.(名詞解釋)cellbiology[中國科學(xué)院大學(xué)2017研]答案:cellbiology的中文名稱是細(xì)胞生物學(xué),是指在細(xì)胞水平上研究生物體生長、運動、遺傳、變異、分化、衰老、死亡等生命現(xiàn)象的學(xué)科?,F(xiàn)代細(xì)胞生物學(xué)利用顯微水平、超微水平和分子水平等方法研究細(xì)胞的結(jié)構(gòu)、功能及生命活動,并將細(xì)胞整體、亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)、分子等不同層次的研究有機地結(jié)合起來,最終揭示生命的本質(zhì)。34.Ras蛋白在信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中的作用,談?wù)勍蛔僐as致癌的可能機制。[南京師范大學(xué)

2005研]

相關(guān)試題:Ras蛋白是細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中的一個重要分子開關(guān)。ras基因突變會導(dǎo)致蛋白GTP酶活性喪失,并且會導(dǎo)致正常細(xì)胞發(fā)生癌變。請解釋這一現(xiàn)象。[華中農(nóng)業(yè)大學(xué)2015研]答案:1)Ras蛋白在信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中的作用

Ras蛋白是一種小的GTP結(jié)合蛋白,具有GTP酶活性,位于胞質(zhì)側(cè),結(jié)合GTP時為活化

態(tài),結(jié)合GDP時失活。Ras蛋白具有分子開關(guān)作用,激活磷酸化級聯(lián)反應(yīng)。GAP增強Ras蛋白的GTP酶活性。

2)突變Ras致癌的可能機制

發(fā)生突變的Ras蛋白能夠與GTP結(jié)合,但不能將其水解成GDP,從而使自身鎖定于活化狀態(tài),導(dǎo)致變性、細(xì)胞轉(zhuǎn)化和腫瘤發(fā)生。35.簡述研究核骨架的分級抽提方法。答案:核骨架的分級抽提方法如下:

1)用非離子去垢劑溶解膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng),胞質(zhì)中可溶性成分隨之流失;

2)再用Tween40和脫氧膽酸鈉處理,胞質(zhì)中的微管、微絲與一些蛋白結(jié)構(gòu)被溶去,胞質(zhì)中只有中間纖維網(wǎng)能完好存留;

3)然后用核酸酶與0.25mol/L硫酸銨處理,染色質(zhì)中DNA、RNA和組蛋白被抽提,最終核內(nèi)呈現(xiàn)一個精細(xì)發(fā)達(dá)的核骨架剛絡(luò),結(jié)合非樹脂包埋-去包埋劑電鏡制樣方法,可清晰地顯示核骨架核纖層-中間纖維結(jié)構(gòu)體系。36.(名詞解釋)膜流[浙江大學(xué)2017研]答案:膜流是指由于膜泡運輸,真核細(xì)胞生物膜在各個膜性細(xì)胞器及質(zhì)膜之間的相互聯(lián)系和常態(tài)性轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象。高爾基體是細(xì)胞膜流的樞紐,細(xì)胞的膜流參與細(xì)胞質(zhì)膜的更新,在細(xì)胞不同區(qū)隔之間或細(xì)胞內(nèi)外轉(zhuǎn)運物質(zhì),參與細(xì)胞器的發(fā)生與功能過程,因此,細(xì)胞的膜流對于維持細(xì)胞生存是必要的。37.簡述細(xì)胞外化學(xué)信號分子及其受體的類型。[山東大學(xué)2016研]答案:1)信號分子是指細(xì)胞的信息載體,包括化學(xué)信號如各類激素、局部介質(zhì)和神經(jīng)遞質(zhì)等,以及物理信號如聲、光、電和溫度變化等。細(xì)胞外化學(xué)信號分子包括:

①氣體性信號分子。

包括NO、CO,可以自由擴(kuò)散,進(jìn)入細(xì)胞直接激活效應(yīng)酶(鳥苷酸環(huán)化酶)產(chǎn)生第二信使

CGMP,參與體內(nèi)眾多生理過程,影響細(xì)胞行為。

②疏水性信號分子。

主要是甾類激素和甲狀腺素,分子小、疏水性強,可穿過細(xì)胞質(zhì)膜進(jìn)入細(xì)胞,與細(xì)胞內(nèi)核受體結(jié)合形成激素-受體復(fù)合物,調(diào)節(jié)基因表達(dá)。

③親水性信號分子。

包括神經(jīng)遞質(zhì)、局部介質(zhì)和大多數(shù)蛋白類激素,它們不能透過靶細(xì)胞質(zhì)膜,只能通過與靶細(xì)胞表面受體結(jié)合,經(jīng)信號轉(zhuǎn)換機制,在細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生第二信使或激活蛋白激酶或蛋白磷酸酶,引起細(xì)胞的應(yīng)答反應(yīng)。

2)細(xì)胞外化學(xué)信號分子受體的類型:

受體是指一類能夠識別和選擇性結(jié)合某種配體(信號分子)的大分子,主要是糖蛋白和糖脂。

①細(xì)胞內(nèi)受體:位于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)或核基質(zhì)中,主要識別和結(jié)合小的脂溶性信號分子,如甾類激素、甲狀腺素、維生素D和視黃酸。

②細(xì)胞表面受體:主要識別和結(jié)合親水性信號分子,包括分泌型信號分子(如神經(jīng)遞質(zhì)、多肽類激素、生長因子等)或膜結(jié)合型信號分子(如細(xì)胞表面抗原、細(xì)胞表面黏著分子等)。細(xì)胞表面受體三大家族:a.離子通道偶聯(lián)受體:受體本身既有信號(配體)結(jié)合位點,又是離子通道。b.G蛋白偶聯(lián)受體:細(xì)胞表面受體中最大家族。c.酶聯(lián)受體:

第一,一種受體胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域具有潛在酶活性;

第二,另一種受體本身不具酶活性,而是受體胞內(nèi)段與酶相聯(lián)系。38.(名詞解釋)核孔復(fù)合體(nuclearporeplex)[南開大學(xué)2011研,山東大學(xué)2005、2006、2007、2015研]答案:核孔復(fù)合體是指在核被膜上由多種核孔蛋白構(gòu)成的聯(lián)系核質(zhì)和細(xì)胞質(zhì)的復(fù)雜隧道結(jié)構(gòu),主要包括胞質(zhì)環(huán)、核質(zhì)環(huán)、輻和栓4種結(jié)構(gòu)組分。從功能上講,核孔復(fù)合體可看成是一種特殊的跨膜運輸?shù)鞍讖?fù)合體,并且是一個雙功能、雙向性的親水性核質(zhì)交換通道。雙功能性表現(xiàn)在被動擴(kuò)散和主動運輸兩種運輸方式,雙向性表現(xiàn)在既介導(dǎo)蛋白質(zhì)入核轉(zhuǎn)運,又介導(dǎo)RNA、RNP出核轉(zhuǎn)運。39.一種觀點認(rèn)為,腫瘤細(xì)胞是去分化的細(xì)胞,另外一種觀點認(rèn)為腫瘤細(xì)胞是異常分化的細(xì)胞,這是目前學(xué)術(shù)界存在的對于腫瘤細(xì)胞分化的兩種觀點,請從細(xì)胞分化的角度談?wù)勀銓@兩種觀點的看法。[南開大學(xué)2005研]答案:1)細(xì)胞分化

①細(xì)胞分化

細(xì)胞分化是指在個體發(fā)育中,由一種相同類型的細(xì)胞經(jīng)過細(xì)胞分裂后逐漸在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上形成穩(wěn)定性差異,產(chǎn)生不同的細(xì)胞類群的過程。

②細(xì)胞去分化

細(xì)胞的去分化又稱脫分化,是指分化細(xì)胞失去其特有的結(jié)構(gòu)與功能變成具有未分化細(xì)胞特征的過程。

2)對兩種觀點的看法

①觀點一:腫瘤細(xì)胞是去分化的細(xì)胞

該觀點認(rèn)為腫瘤細(xì)胞是去分化細(xì)胞,主要是從腫瘤細(xì)胞的蛋白表達(dá)譜系改變、生長分裂失去控制、細(xì)胞貼壁性下降等類似于去分化細(xì)胞的特征方面來看待的。但去分化細(xì)胞的分裂生長還具有可控性,再分化時仍然會回歸到正常分化細(xì)胞的狀態(tài),細(xì)胞間的接觸抑制現(xiàn)象也還存在,但腫瘤細(xì)胞不存在接觸抑制現(xiàn)象,且生長與分裂失去控制。去分化細(xì)胞與腫瘤細(xì)胞相比還是有較大差距的。認(rèn)為“腫瘤細(xì)胞是去分化細(xì)胞”,只看到了腫瘤細(xì)胞與去分化細(xì)胞的相似性而忽略了它們之間的差異性,故這種觀點是不可取的。

②觀點二:腫瘤細(xì)胞是異常分化的細(xì)胞

該觀點認(rèn)為腫瘤細(xì)胞是異常分化的細(xì)胞,只認(rèn)識到了腫瘤細(xì)胞與一般分化細(xì)胞的差異性,如mRNA表達(dá)譜系改變、蛋白表達(dá)譜系和蛋白活性改變等,而忽略了腫瘤細(xì)胞無限增殖、生長分裂失控、接觸抑制現(xiàn)象消失等與干細(xì)胞或去分化細(xì)胞相似的特征。這種觀點也是不可取的。

只有將兩種觀點相互融合,相互滲透,總結(jié)出腫瘤細(xì)胞的各方面特征,才能正確的理解腫瘤細(xì)胞,并針對它的這些特點制定合理的治療方案。40.(名詞解釋)接觸抑制[浙江師范大學(xué)2011研]答案:接觸抑制是指在細(xì)胞培養(yǎng)過程中,當(dāng)貼壁生長的單層細(xì)胞分裂、生長到表面相互接觸時,就會停止增殖,維持相互接觸的單層細(xì)胞狀態(tài)直至衰老的現(xiàn)象。接觸抑制現(xiàn)象的形成是因為:細(xì)胞膜上有糖類和蛋白質(zhì)共同構(gòu)成的糖蛋白即糖被,在細(xì)胞上起識別作用。當(dāng)細(xì)胞增殖到一定程度,即互相挨在一起時,糖蛋白可以識別這種信息,從而使細(xì)胞停止繼續(xù)繁殖。41.為什么說在核糖體中rRNA是起主要作用的結(jié)構(gòu)成分?[鄭州大學(xué)2004、2005研]答案:核糖體中rRNA是起主要作用的結(jié)構(gòu)成分的原因如下:

1)核糖體是由核糖體蛋白(r蛋白)和核糖體RNA(rRNA)組成的,r蛋白主要分布在核糖體的表面,而rRNA則位于核糖體的內(nèi)部,二者依靠非共價鍵結(jié)合在一起。

2)核糖體的功能是合成蛋白質(zhì),催化蛋白質(zhì)合成的活性部位包括A位點、P位點、E位點和肽酰轉(zhuǎn)移酶的催化中心,而這些催化位點占核糖體結(jié)構(gòu)成分的2/3。研究表明A位點、P位點、E位點主要由rRNA組成,肽酰轉(zhuǎn)移酶的催化中心僅由23SrRNA組成。

由此可見,rRNA是核糖體起主要作用的結(jié)構(gòu)成分。核糖體的催化中心主要是RNA,也對

RNA可能是生命起源中最早的生物大分子這一假說提供了佐證。42.核被膜有哪些主要功能?答案:核被膜的主要功能如下:

1)構(gòu)成核、質(zhì)之間的天然選擇性屏障,將細(xì)胞分成核與質(zhì)兩大結(jié)構(gòu)與功能區(qū)域,避免生命活動的彼此干擾;

2)保護(hù)DNA分子不受細(xì)胞骨架運動所產(chǎn)生的機械力的損傷;

3)通過核被膜上的核孔復(fù)合體進(jìn)行核質(zhì)之間的物質(zhì)交換與信息交流。43.(名詞解釋)necrosis[南京師范大學(xué)2007研]答案:necrosis的中文名稱是細(xì)胞壞死。細(xì)胞壞死是區(qū)別于細(xì)胞凋亡的另一種細(xì)胞死亡方

式。當(dāng)細(xì)胞壞死時,細(xì)胞質(zhì)出現(xiàn)空泡,細(xì)胞質(zhì)膜破損,細(xì)胞內(nèi)含物,包括膨大和破碎的細(xì)胞器以及染色質(zhì)片段釋放到胞外,引起周圍組織的炎癥反應(yīng)。44.(名詞解釋)電子載體(electroncarrier)答案:電子載體是指在線粒體電子傳遞系統(tǒng)(呼吸鏈)內(nèi)起接受和提供電子或氫(由質(zhì)子和電子組成)的物質(zhì)。參與傳遞的電子載體有四種類型:黃素蛋白、細(xì)胞色素、鐵硫蛋白和輔酶Q,在這四類電子載體中,除輔酶Q外,接受和提供電子的氧化還原中心都是與蛋白相連的輔基。45.試述內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的主要功能及其質(zhì)量監(jiān)控作用。答案:1)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的主要功能

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是細(xì)胞內(nèi)的一個精細(xì)的膜系統(tǒng),是交織分布于細(xì)胞質(zhì)中的膜的管道系統(tǒng)。兩膜間是扁平的腔、囊或池。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)可分為糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。

①糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的主要功能

糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是指膜上附著核糖體顆粒的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能是合成蛋白質(zhì)大分子,并把它從細(xì)胞內(nèi)輸送出去或在細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)運到其他部位。

②光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的主要功能

光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是指膜上光滑的,沒有核糖體附在上面的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能與糖類和脂類的合成、解毒、同化作用有關(guān),并且還具有運輸?shù)鞍踪|(zhì)的功能。

2)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的質(zhì)量監(jiān)控作用

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是蛋白質(zhì)分泌轉(zhuǎn)運途徑中行使質(zhì)量監(jiān)控的重要場所,具體表現(xiàn)為:

①在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)狹小的腔隙中常常同時有多種蛋白質(zhì)大量合成,特別是許多分泌蛋白常含有連接半胱氨酸殘基的二硫鍵;內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔是一種非還原性環(huán)境,多肽鏈?zhǔn)杷鶊F(tuán)之間以及側(cè)鏈基團(tuán)之間的相互作用,也極易導(dǎo)致二硫鍵形成,從而對肽鏈的正確折疊帶來了很大困難。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中有一種蛋白二硫鍵異構(gòu)酶(PDI)附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜腔面上,可以切斷二硫鍵,從而幫助新合成的蛋白質(zhì)重新形成二硫鍵并產(chǎn)生正確折疊的構(gòu)象。

②未折疊的蛋白質(zhì)由于疏水核心的外露,即使在很低的濃度下,也很容易發(fā)生聚集,甚至與其他未折疊的蛋白質(zhì)形成復(fù)合物。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)含有一種結(jié)合蛋白Bip,其作用為:一是Bip同進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的未折疊蛋白質(zhì)的疏水氨基酸結(jié)合,防止多肽鏈不正確地折疊和聚合,或者識別錯誤折疊的蛋白質(zhì)或未裝配好的蛋白質(zhì)亞單位,并促進(jìn)它們重新折疊與裝配;二是防止新合成的蛋白質(zhì)在轉(zhuǎn)運過程中變性或斷裂。46.在膠原纖維內(nèi)部,原膠原蛋白分子呈答案:1/4|平行

交替()排列。47.(名詞解釋)有色體(chromoplast)答案:有色體是指植物或藻類細(xì)胞內(nèi)的細(xì)胞器,屬于質(zhì)體的一種(包括葉綠體),可以由白色體或葉綠體轉(zhuǎn)化而來。這種細(xì)胞器因為含有類胡蘿卜素或是其他色素而帶有顏色,是進(jìn)行光合作用(葉綠體)或是生產(chǎn)與儲存色素的場所。48.(名詞解釋)HayflickLimitation[華中科技大學(xué)2006、電子科技大學(xué)2014研]答案:HayflickLimitation的中文名稱是Hayflick界限。Hayflick界限是指正常細(xì)胞在體外培養(yǎng)的條件下具有有限分裂次數(shù)的現(xiàn)象。動物體細(xì)胞在體外可傳代的次數(shù)與物種的壽命有關(guān),細(xì)胞的分裂能力與個體的年齡有關(guān)。正常人的成纖維細(xì)胞在體外培養(yǎng)條件下,即使條件適宜,細(xì)胞也不能無限制地進(jìn)行分裂;即使是機體中可以終生分裂的細(xì)胞,在體外培養(yǎng)時也有分裂次數(shù)的極限;即使給予豐富的營養(yǎng)、生長因子和足夠的生長空間也是如此。49.你認(rèn)為,當(dāng)前研究染色質(zhì)結(jié)構(gòu)的改變與基因活化的關(guān)系主要集中在哪些方面?答案:當(dāng)前染色質(zhì)結(jié)構(gòu)的改變與基因活化的關(guān)系主要集中在以下方面:

1)活性染色質(zhì)中的超敏感位點是如何形成;

2)染色質(zhì)活性區(qū)域結(jié)構(gòu)如何與周圍非活性區(qū)域相隔離;

3)RNA聚合酶如何通過與組蛋白結(jié)合的模板進(jìn)行轉(zhuǎn)錄。50.(名詞解釋)纈氨霉素(valinomycin)答案:纈氨霉素是指由極暗黃鏈霉菌產(chǎn)生的一種鉀離子載體抗生素。由3個分子(L-纈氨酸、D-α羥基異戊酸、L乳酸)交替連接組成,形成一個36分子的環(huán)狀結(jié)構(gòu),圍成籠狀。

這個籠狀物特異的環(huán)繞鉀離子,以其親水的內(nèi)層運輸鉀離子,使得鉀離子可自由穿越脂雙層擴(kuò)散,通常用于離子選擇性電極。51.(名詞解釋)微管結(jié)合蛋白[浙江大學(xué)2017研]答案:微管結(jié)合蛋白是指與微管特異地結(jié)合在一起,附著于微管多聚體上,參與微管的組裝并增加微管的穩(wěn)定性,對微管的功能起輔助作用的蛋白質(zhì),在微管結(jié)構(gòu)中約占10~15%。可以利用微管結(jié)構(gòu)對溫度變化的敏感性并結(jié)合差速離心技術(shù)純化微管蛋白,進(jìn)行多次組裝與去組裝的循環(huán)后,仍然被保留在實驗體系中的蛋白即為微管結(jié)合蛋白。52.影響細(xì)胞增殖周期的因素有哪些?細(xì)胞增殖周期與許多醫(yī)學(xué)問題密切相關(guān),舉例說明。答案:1)影響細(xì)胞增殖周期的因素

①生長因子。不少生長因子受體具有蛋白激酶活性,在生長調(diào)節(jié)中通過對各種靶蛋白磷酸化實現(xiàn)其對細(xì)胞增殖的調(diào)節(jié)作用;

②生長因子受體的傳感機制,最終引起細(xì)胞內(nèi)有關(guān)增殖基因的表達(dá),調(diào)控細(xì)胞增殖;

③某些基因及其產(chǎn)物與細(xì)胞增殖調(diào)控的關(guān)系,其中包括癌基因、細(xì)胞分裂周期基因等。

2)細(xì)胞增殖周期與醫(yī)學(xué)問題的相關(guān)事例

細(xì)胞增殖周期與許多醫(yī)學(xué)問題密切相關(guān)。如細(xì)胞周期檢測點功能的減弱,導(dǎo)致突變基因的累積和正常細(xì)胞的進(jìn)化,只有當(dāng)這些累積的突變基因,破壞了細(xì)胞周期的驅(qū)動機制,細(xì)胞才進(jìn)入失控性生長的境界(癌變)。53.簡述正常細(xì)胞與轉(zhuǎn)化細(xì)胞的體外培養(yǎng)的區(qū)別。答案:如表15-1所示。

表15-1體外培養(yǎng)的正常細(xì)胞與轉(zhuǎn)化細(xì)胞的比較54.說明對細(xì)胞生存具有重要作用的細(xì)胞結(jié)構(gòu)和細(xì)胞器的功能。答案:1)具有重要作用的細(xì)胞結(jié)構(gòu)及其功能如下:

①細(xì)胞壁,位于植物細(xì)胞的最外層,是一層透明的薄壁,孔隙較大,物質(zhì)分子可以自由透過,細(xì)胞壁對細(xì)胞起著支持和保護(hù)的作用;

②細(xì)胞膜,細(xì)胞壁的內(nèi)側(cè)緊貼著的由蛋白質(zhì)分子和磷脂雙層分子組成的薄膜,水和氧氣等小分子物質(zhì)能夠自由通過,而某些離子和大分子物質(zhì)則不能自由通過,因此,它除了起著保護(hù)細(xì)胞內(nèi)部的作用以外,還具有控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的作用;

③細(xì)胞質(zhì),細(xì)胞膜包著的黏稠透明的物質(zhì),細(xì)胞膜以及液泡膜和兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)稱為原生質(zhì)層;

④細(xì)胞核,保存遺傳物質(zhì),控制生化合成和細(xì)胞代謝,決定細(xì)胞或機體的性狀表現(xiàn),把遺傳物質(zhì)從細(xì)胞(或個體)一代一代傳下去。細(xì)胞核不是孤立的起作用,而是和細(xì)胞質(zhì)相互作用、相互依存而表現(xiàn)出細(xì)胞統(tǒng)一的生命過程。

2)具有重要作用的細(xì)胞器及其功能如下:

①線粒體,細(xì)胞的“動力工廠”,是細(xì)胞呼吸的中心,它是生物有機體借氧化作用產(chǎn)生能量的一個主要機構(gòu),它將營養(yǎng)物質(zhì)(如葡萄糖、脂肪酸、氨基酸等)氧化產(chǎn)生的能量,儲存在ATP(三磷酸腺苷)的高能磷酸鍵上,供給細(xì)胞其他生理活動的需要。

②葉綠體,是綠色植物細(xì)胞中重要的細(xì)胞器,其主要功能是進(jìn)行光合作用。

③內(nèi)質(zhì)網(wǎng),是細(xì)胞質(zhì)中由膜構(gòu)成的網(wǎng)狀管道系統(tǒng),它與細(xì)胞膜及核膜相通連,對細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)及脂質(zhì)等物質(zhì)的合成和運輸起著重要作用。

④高爾基體,普遍存在于植物細(xì)胞和動物細(xì)胞中,本身沒有合成蛋白質(zhì)的功能,但可以對蛋白質(zhì)進(jìn)行加工和轉(zhuǎn)運,植物細(xì)胞分裂時,高爾基體與細(xì)胞壁的形成有關(guān)。

⑤核糖體,蛋白質(zhì)合成場所,有些附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的外表面(供給膜上及膜外蛋白質(zhì)),有些游離在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中(供給膜內(nèi)蛋白質(zhì),不經(jīng)過高爾基體,直接在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)的酶的作用下形成空間構(gòu)形)。

⑥中心體,存在于動物細(xì)胞和某些低等植物細(xì)胞中,動物細(xì)胞的中心體與有絲分裂有密切關(guān)系。

⑦液泡,是植物細(xì)胞中的泡狀結(jié)構(gòu),調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)的環(huán)境,可以使細(xì)胞保持一定的滲透壓。

⑧溶酶體,是細(xì)胞內(nèi)具有單層膜囊狀結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器,其內(nèi)含有很多種水解酶類,能夠分解很多物質(zhì)。

⑨微絲及微管,對細(xì)胞起骨架支持作用,也參加細(xì)胞的運動,如有絲分裂的紡錘絲。55.如何認(rèn)識細(xì)胞學(xué)說在細(xì)胞學(xué)乃至生物學(xué)發(fā)展簡史中的重要意義?答案:細(xì)胞學(xué)說在細(xì)胞學(xué)乃至生物學(xué)發(fā)展簡史中的重要意義如下:

1)細(xì)胞學(xué)說對細(xì)胞及其功能有了一個較為明確的定義。細(xì)胞學(xué)說的建立掀起了對多種細(xì)胞進(jìn)行廣泛的觀察與描述的高潮,各種細(xì)胞器和細(xì)胞分裂活動相繼被發(fā)現(xiàn),構(gòu)成了細(xì)胞學(xué)的經(jīng)典時期。

2)細(xì)胞學(xué)說提出了生物同一性的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ),因而大大推進(jìn)了人類對整個自然界的認(rèn)識,有力地促進(jìn)了自然科學(xué)和哲學(xué)的進(jìn)步。

3)細(xì)胞學(xué)說提出后的十幾年中,迅速推廣到許多領(lǐng)域的研究,對當(dāng)時生物學(xué)的發(fā)展起了巨大的促進(jìn)和指導(dǎo)作用。

4)細(xì)胞學(xué)說的提出對生物科學(xué)的發(fā)展具有重大的意義。細(xì)胞學(xué)說、進(jìn)化論和孟德爾的遺傳學(xué)被稱為現(xiàn)代生物學(xué)的三大基石,而細(xì)胞學(xué)說又是后兩者的基石,對細(xì)胞結(jié)構(gòu)的了解是生物科學(xué)和醫(yī)學(xué)分支進(jìn)一步發(fā)展不可缺少的前提。56.(名詞解釋)紡錘體(spindle)[南京師范大學(xué)2006研]答案:紡錘體是細(xì)胞分裂過程中的一種與染色體分離直接相關(guān)的細(xì)胞裝置,主要由微管和微管結(jié)合蛋白組成,其兩端為星體,組成紡錘體的微管可以分為3類,即星狀微管、動粒微管和極性微管。紡錘體裝配的完成是前中期標(biāo)志性事件之一。57.試述細(xì)胞生物學(xué)研究最新進(jìn)展。[中國科學(xué)院大學(xué)2017研]答案:1)細(xì)胞生物學(xué)研究最近進(jìn)展主要是2016年日本科學(xué)家大隅良典獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎,關(guān)于細(xì)胞自噬的機制和意義。

細(xì)胞自噬是細(xì)胞通過溶酶體與雙層膜包裹的細(xì)胞自身物質(zhì)融合,從而降解細(xì)胞自身物質(zhì)的過程。AMPK能以不同的方式,調(diào)控一種稱為Vps34激酶家族不同的復(fù)合物,一些Vps34酶參與了正常細(xì)胞的囊泡運輸-細(xì)胞中一種重要的分子運輸,還有一些Vps34復(fù)合物則參與了細(xì)胞自噬。此外,AMPK能抑制那些未參與細(xì)胞自噬的酶,而激活參與細(xì)胞自噬的Vps34酶。

引發(fā)細(xì)胞自噬的信號機制是新近的研究熱點之一,研究者已克隆了若干與細(xì)胞自噬作用相關(guān)的基因。Atg是細(xì)胞自噬過程中關(guān)鍵的執(zhí)行因子,其基因家族首先在酵母中發(fā)現(xiàn),包括約20個成員,其中大部分在線蟲、果蠅和哺乳動物細(xì)胞內(nèi)有同源蛋白。Atg家族蛋白彼此形成復(fù)合物,在細(xì)胞自噬的各個階段發(fā)揮作用。例如絲氨酸、蘇氨酸蛋白激酶Atg1、13和17負(fù)責(zé)接收細(xì)胞營養(yǎng)狀態(tài)的信號;Atg6介導(dǎo)分離膜泡的形成;Atg5、8和12負(fù)責(zé)介導(dǎo)膜泡的擴(kuò)展。在細(xì)胞的正常狀態(tài)下,生長因子如胰島素濃度正常,與細(xì)胞表面受體結(jié)合后,能夠激活磷脂酰肌醇激酶,進(jìn)而活化激酶AKT/PKB,再通過結(jié)節(jié)性硬化癥相關(guān)蛋白TSC1/2和G蛋白Rheb活化蛋白激酶mTor,mTor能夠抑制Atg1的激酶活性,從而抑制細(xì)胞自噬的發(fā)生;當(dāng)細(xì)胞處于營養(yǎng)缺乏等應(yīng)急狀態(tài)時,生長因子濃度下降,mTor的活性被抑制,導(dǎo)致Atg1的活化,促進(jìn)自噬體的形成。

細(xì)胞自噬是促使細(xì)胞存活的自我保護(hù)機制。一方面,細(xì)胞面臨代謝壓力如營養(yǎng)或生長因子匱乏,或處于低氧環(huán)境中時,細(xì)胞通過降解自身蛋白大分子或細(xì)胞器,為細(xì)胞生存提供原材料或ATP;另一方面,細(xì)胞自噬具有自我“清理”功能,與泛素介導(dǎo)的蛋白降解途徑不同,細(xì)胞自噬不僅能夠降解錯誤折疊的蛋白質(zhì)多聚物,還能夠降解功能失常的整個線粒

體、過氧化物酶體、高爾基體等細(xì)胞器;甚至可以清除細(xì)胞內(nèi)的病原體。而一些疾病,如神經(jīng)退行性病,人們原先認(rèn)為細(xì)胞自噬是這些疾病的元兇,現(xiàn)在實驗證明,敲除Atg5和Atg7的小鼠均表現(xiàn)出蛋白質(zhì)聚集導(dǎo)致的神經(jīng)功能退化。因此,細(xì)胞自噬很可能是進(jìn)化過程中形成的一種重要的細(xì)胞保護(hù)機制。

由于在大量涉及細(xì)胞死亡的病理切片中觀察到特征性的自噬泡的存在,細(xì)胞自噬導(dǎo)致的細(xì)胞死亡曾被認(rèn)為是與細(xì)胞凋亡不同的另一種細(xì)胞死亡方式,被稱為“第Ⅱ型細(xì)胞程序化死亡”。這一現(xiàn)象在兩棲類和昆蟲的變態(tài)過程中普遍存在,典型代表是果蠅幼蟲變態(tài)過程中唾液腺細(xì)胞的死亡。在變態(tài)過程中,幼蟲的許多細(xì)胞通過細(xì)胞自噬和凋亡的共同作用被清除,新的成體結(jié)構(gòu)同時建成。推測產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是細(xì)胞凋亡后需要鄰近的吞噬細(xì)胞將殘余物清除,而吞噬細(xì)胞數(shù)量有限,并且可能受到如基底膜等生理結(jié)構(gòu)的限制,無法接觸到凋亡細(xì)胞;而細(xì)胞自噬不需要吞噬細(xì)胞的協(xié)助就能進(jìn)行自我消減,從而大大減少死亡細(xì)胞的體積,因此能夠在需要大量細(xì)胞死亡的變態(tài)過程中發(fā)揮作用。關(guān)于自噬性細(xì)胞死亡的分子機制,以及其在不同物種發(fā)育過程中的保守性現(xiàn)在還不很清楚,前述營養(yǎng)缺乏導(dǎo)致的細(xì)胞自噬的相關(guān)信號分子如Atg1可能也參與其中。

2)CRISPR/Cas9技術(shù)

CRISPR是一種來自細(xì)菌降解入侵的病毒DNA或其他外源DNA的免疫機制。在細(xì)菌及古細(xì)菌中,CRISPR系統(tǒng)共分成3類,其中Ⅰ類和Ⅲ類需要多種CRISPR相關(guān)蛋白(Cas蛋白)共同發(fā)揮作用,而Ⅱ類系統(tǒng)只需要一種Cas蛋白即可,這為其能夠廣泛應(yīng)用提供了便利條件。

①CRISPR/Cas9技術(shù)的工作原理是crRNA(CRISPR-derivedRNA)通過堿基配對與tracrRNA結(jié)合形成tracrRNA/crRNA復(fù)合物,此復(fù)合物引導(dǎo)核酸酶Cas9蛋白在與crRNA配對的序列靶位點剪切雙鏈DNA。而通過人工設(shè)計這兩種RNA,可以改造形成具有引導(dǎo)作用的sgRNA(shortguideRNA),足以引導(dǎo)Cas9對DNA的定點切割。

②CRISPR/Cas9技術(shù)的應(yīng)用是作為一種RNA導(dǎo)向的dsDNA結(jié)合蛋白,Cas9效應(yīng)物核酸酶是已知的第一個統(tǒng)一因子,能夠共定位RNA、DNA和蛋白,從而擁有巨大的改造潛力。將蛋白與無核酸酶的Cas9融合,并表達(dá)適當(dāng)?shù)膕gRNA,可靶定任何dsDNA序列,而sgRNA的末端可連接到目標(biāo)DNA,不影響Cas9的結(jié)合。因此,Cas9能在任何dsDNA序列處帶來任何融合蛋白及RNA,這為生物體的研究和改造帶來巨大潛力。CRISPR-Cas9系統(tǒng)已經(jīng)成功應(yīng)用于植物、細(xì)菌、酵母、魚類及哺乳動物細(xì)胞,是目前最高效的基因組編輯系統(tǒng)。58.信號產(chǎn)生多樣化的細(xì)胞應(yīng)答的機制。答案:胞外信號產(chǎn)生多樣化的細(xì)胞應(yīng)答的機制如下:

1)信號的輕度或持續(xù)時間的不同從而控制反應(yīng)的性質(zhì)。

2)同樣受體其下游信號通路不同。

3)整合信號聚合其他信號通路的輸入而修正細(xì)胞對信號的反應(yīng)細(xì)胞。59.(名詞解釋)Karyotype[南開大學(xué)2011研]答案:Karyotype的中文名稱是核型。核型是指染色體組在有絲分裂中期的表型,包括染色體數(shù)目、大小、形態(tài)特征等。一個體細(xì)胞中的全部染色體,按其大小、形態(tài)特征(著絲粒的位置)順序排列所構(gòu)成的圖像即為核型。在完全正常的情況下,一個體細(xì)胞的核型可代表該個體的核型。核型分析是指將待測細(xì)胞的核型進(jìn)行染色體數(shù)目、形態(tài)特性的分析,確定其是否與正常核型完全一致的過程,對于探討人類遺傳病的機制、物種親緣關(guān)系與進(jìn)化、遠(yuǎn)緣雜種的鑒定等有著重要意義。60.根據(jù)細(xì)胞生物學(xué)研究的內(nèi)容與你所掌握的生命科學(xué)知識,恰當(dāng)?shù)卦u價細(xì)胞生物學(xué)在生命科學(xué)中所處的地位以及它與其他生物學(xué)科的關(guān)系。答案:1)細(xì)胞生物學(xué)在生命科學(xué)中所處的地位

①細(xì)胞生物學(xué)是研究和揭示細(xì)胞基本生命活動規(guī)律的科學(xué),它從顯微、亞顯微及分子水平上研究細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能,細(xì)胞增殖、分化、代謝、運動、衰老、死亡,細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo),細(xì)胞基因表達(dá)與調(diào)控,以及細(xì)胞起源與進(jìn)化等重大生命過程。細(xì)胞工程及其相關(guān)的組織工程

和再生醫(yī)學(xué)是21世紀(jì)生物工程發(fā)展的重要組成部分。

②細(xì)胞是生命體結(jié)構(gòu)與功能的基本單位,有了細(xì)胞才有完整的生命活動,所以細(xì)胞是生命活動的樞紐層次,細(xì)胞生物學(xué)成為生命科學(xué)的樞紐學(xué)科和前沿學(xué)科。

③生物的生殖發(fā)育、遺傳、神經(jīng)活動等重大生命現(xiàn)象的研究都要以細(xì)胞為基礎(chǔ),一切疾病的發(fā)病機制也是以細(xì)胞病變?yōu)榛A(chǔ),以基因工程和蛋白質(zhì)工程為核心的現(xiàn)代生物技術(shù)是以細(xì)胞操作為基礎(chǔ)而進(jìn)行的,因此細(xì)胞生物學(xué)在解決人類面臨的重大問題、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展中發(fā)揮重要的作用。

④許多細(xì)胞生命活動過程機制還遠(yuǎn)未清楚,因此細(xì)胞生物學(xué)的研究勢必影響21世紀(jì)生命科學(xué)的整體發(fā)展。

2)細(xì)胞生物學(xué)與其他學(xué)科的關(guān)系

①細(xì)胞生物學(xué)的學(xué)科范疇,是應(yīng)用現(xiàn)代物理學(xué)與化學(xué)的技術(shù)成就和分子生物學(xué)的概念與方法,研究細(xì)胞的結(jié)構(gòu)、功能和細(xì)胞生命活動的學(xué)科,側(cè)重從細(xì)胞作為生命活動的基本單位的思維為出發(fā)點,探索并揭示生命活動規(guī)律。

②細(xì)胞生物學(xué)是一門迅速發(fā)展的前沿學(xué)科,其研究內(nèi)容與范疇往往與生命科學(xué)的其他學(xué)科特別是分子生物學(xué)交錯在一起,目前很難為細(xì)胞生物學(xué)劃出一個明確的范圍。

③細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)、神經(jīng)生物學(xué)和生態(tài)學(xué)并列為生命科學(xué)的四大基礎(chǔ)學(xué)科,細(xì)胞生物學(xué)與其他學(xué)科之間的交叉滲透日益明顯。61.(名詞解釋)減數(shù)分裂[中國科學(xué)院大學(xué)2016研;鄭州大學(xué)2005、2006研]答案:減數(shù)分裂是指僅發(fā)生于有性生殖細(xì)胞形成過程中的某個階段的一種特殊的有絲分裂形式。其特點是DNA復(fù)制一次,細(xì)胞分裂兩次,產(chǎn)生的子細(xì)胞染色體數(shù)目減半,整個過程分為減數(shù)分裂Ⅰ和減數(shù)分裂Ⅱ兩個階段。62.(名詞解釋)RNAi(RNAinterference)[廈門大學(xué)2011研]答案:RNAi的中文名稱是RNA干擾。RNA干擾是指與靶基因同源的雙鏈RNA誘導(dǎo)的特異轉(zhuǎn)錄后基因沉默現(xiàn)象。其作用機制是雙鏈RNA被特異的核酸酶降解,產(chǎn)生干擾小RNA(siRNA),這些siRNA結(jié)合其他元件形成“RNA誘導(dǎo)沉默復(fù)合物”(RISC),RISC與同源的靶RNA互補結(jié)合,降解靶RNA,從而抑制、下調(diào)基因表達(dá)。該方法已經(jīng)發(fā)展成為基因治療、基因結(jié)構(gòu)功能研究的快速而有效的方法。63.試述細(xì)胞生物學(xué)的主要研究內(nèi)容以及當(dāng)前細(xì)胞生物學(xué)研究的總趨勢與重點領(lǐng)域;并談?wù)勀銓ξ覈?xì)胞生物學(xué)發(fā)展前景的認(rèn)識。[鄭州大學(xué)2004、2005、2006、2007、2008研]答案:1)細(xì)胞生物學(xué)的主要研究內(nèi)容:①細(xì)胞核、染色體以及基因表達(dá);②生物膜與細(xì)胞器;③細(xì)胞骨架體系;④細(xì)胞增殖及其調(diào)控;⑤細(xì)胞分化及其調(diào)控;⑥細(xì)胞衰老與凋亡;⑦細(xì)胞起源與進(jìn)化;⑧細(xì)胞工程。

2)當(dāng)前細(xì)胞生物學(xué)研究的總趨勢

①從體外到體內(nèi),從單一到系統(tǒng),從靜態(tài)到動態(tài);

②不斷與計算機、物理、化學(xué)、數(shù)學(xué)等學(xué)科相互滲透,且對生物學(xué)科內(nèi)其他學(xué)科也日益呈現(xiàn)交融互補的趨勢。

3)細(xì)胞生物學(xué)的重點領(lǐng)域

①染色體DNA與蛋白質(zhì)相互作用關(guān)系;

②細(xì)胞增殖、分化、凋亡的相互關(guān)系及其調(diào)控;

③細(xì)胞信號傳導(dǎo)的研究;

④細(xì)胞結(jié)構(gòu)體系的組裝等。

4)我國細(xì)胞生物學(xué)發(fā)展前景

細(xì)胞生物學(xué)從顯微、超微和分子的水平上研究和認(rèn)識生命活動,近些年來有了突飛猛進(jìn)的進(jìn)展。在我國,細(xì)胞生物學(xué)不僅涉及種植業(yè)、畜牧業(yè)、漁業(yè)、醫(yī)療、制藥、衛(wèi)生等方面,還擴(kuò)展到食品、化工、環(huán)境保護(hù)、能源和冶金工業(yè)等方面。細(xì)胞生物學(xué)在克隆技術(shù)、延長生命研究和促進(jìn)生物經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮重要作用。

①在醫(yī)藥行業(yè),動物細(xì)胞生物反應(yīng)器的應(yīng)用為生物制藥創(chuàng)造了新的領(lǐng)域,干細(xì)胞的相關(guān)研究將會為器官移植提供新的思路。

②在農(nóng)業(yè)畜牧業(yè),轉(zhuǎn)基因動植物、動物克隆不僅為人類提供了優(yōu)良的新物種,解決食品危機,某些轉(zhuǎn)基因動植物甚至在環(huán)保以及疫苗開發(fā)中發(fā)揮著重要作用。

③在能源行業(yè),世界上已經(jīng)出現(xiàn)了利用固相化細(xì)胞技術(shù)的工業(yè)化沼氣厭氧反應(yīng)器,同樣也是我國細(xì)胞生物學(xué)發(fā)展的一種趨勢。64.如何理解細(xì)胞增殖、細(xì)胞分化、細(xì)胞凋亡與腫瘤的關(guān)系?[吉林大學(xué)2004研]

相關(guān)試題:從細(xì)胞增殖、分化和凋亡的關(guān)系看,你認(rèn)為腫瘤發(fā)生的實質(zhì)是什么?并以實例加以說明。[北京交通大學(xué)2015研]答案:1)細(xì)胞增殖與腫瘤

腫瘤細(xì)胞來源于正常細(xì)胞(干細(xì)胞),因其失去了細(xì)胞間的接觸作用,使得彼此間無接觸抑制而大量增殖。細(xì)胞的大量、無限度的增殖,導(dǎo)致了腫瘤的產(chǎn)生。

2)細(xì)胞分化與腫瘤

腫瘤細(xì)胞的分化程度相比正常細(xì)胞低,表現(xiàn)為去分化。腫瘤的去分化是指細(xì)胞惡變后,細(xì)胞的多種表現(xiàn)又回到胚胎細(xì)胞表型的現(xiàn)象。惡性腫瘤細(xì)胞表現(xiàn)分化異常,不成熟。

3)細(xì)胞凋亡與腫瘤

過去認(rèn)為腫瘤是“增生性疾病”,但現(xiàn)在的證據(jù)卻表明腫瘤細(xì)胞凋亡調(diào)控對于腫瘤發(fā)生具有非常重要的作用。①一般腫瘤細(xì)胞高表達(dá)FasL,借以凋亡淋巴細(xì)胞,而又低表達(dá)Fas,而降低凋亡。這就形成腫瘤細(xì)胞有逃避免疫及凋亡耐受的特性。②基因水平上誘導(dǎo)凋亡基因

(如p53、c-myc等)的失活以及抑制凋亡基因(如bcl-2)的過度表達(dá),從而利于腫瘤發(fā)生。即腫瘤細(xì)胞的無限生長是腫瘤細(xì)胞凋亡受抑制的結(jié)果。

總之,腫瘤是異常增殖、分化或凋亡的疾病,這些機制有時同時存在于一個腫瘤中,有時分別作用。65.論述細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)、功能及其與細(xì)胞質(zhì)的關(guān)系。[湖南大學(xué)2007研]答案:1)細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)

主要由核被膜、核纖層、染色質(zhì)、核仁及核體組成。

①核被膜:主要包括雙層核膜、核孔復(fù)合物。

②核纖層:緊挨著核內(nèi)膜的一層纖維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。

③染色質(zhì):基本組成單位是核小體,主要由DNA、組蛋白、非組蛋白及少量RNA組成。

④核仁:包括纖維中心、致密纖維組分和顆粒組分。

⑤核體:包括Cajal體、GEMS以及染色質(zhì)間顆粒。

2)細(xì)胞核的功能

①遺傳信息的儲存場所,在這里進(jìn)行基因復(fù)制。

②進(jìn)行轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄初產(chǎn)物的加工過程。

③控制基因表達(dá),轉(zhuǎn)錄的RNA進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中由核糖體翻譯為蛋白質(zhì),進(jìn)而執(zhí)行其生物學(xué)功能,從而控制著細(xì)胞的遺傳與代謝活動。

3)細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)的關(guān)系

①由核纖層將細(xì)胞核骨架與細(xì)胞質(zhì)中間纖維連接起來,共同支撐起細(xì)胞結(jié)構(gòu);

②兩者通過核孔進(jìn)行物質(zhì)運輸,使得兩者代謝進(jìn)行交流;

③細(xì)胞核完成遺傳物質(zhì)的復(fù)制與轉(zhuǎn)錄,細(xì)胞質(zhì)進(jìn)行遺傳物質(zhì)的翻譯,兩者功能偶聯(lián),且前者對后者起調(diào)控作用。66.(名詞解釋)GFP[上海交通大學(xué)2005研]答案:GFP的中文名稱是綠色熒光蛋白,是指在水母中發(fā)現(xiàn)的,在藍(lán)色波長范圍的光線激發(fā)下,會發(fā)出綠色熒光的蛋白質(zhì)。其在氧化狀態(tài)下產(chǎn)生熒光,強還原劑能使GFP轉(zhuǎn)變?yōu)榉菬晒庑问健FP作為一種基因標(biāo)志,可以進(jìn)行蛋白質(zhì)定位,研究蛋白質(zhì)的分布、合成和降解以及運動等性質(zhì)。67.為什么說細(xì)胞培養(yǎng)是細(xì)胞生物學(xué)研究的最基本的實驗技術(shù)之一?答案:之所以說“細(xì)胞培養(yǎng)是細(xì)胞生物學(xué)研究的最基本的實驗技術(shù)之一”,是因為:

1)細(xì)胞培養(yǎng)是指在體外模擬體內(nèi)的生理環(huán)境,培養(yǎng)從機體中取出的細(xì)胞,并使之生存和生長的技術(shù)。細(xì)胞生物學(xué)是一門研究和揭示細(xì)胞基本生命活動規(guī)律的學(xué)科,研究細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能,細(xì)胞增殖、分化、代謝、運動、衰老、死亡,以及細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo),細(xì)胞基因表達(dá)與調(diào)控,細(xì)胞起源與進(jìn)化等重大生命過程,而細(xì)胞作為生命活動的基本單位,這些研究離不開細(xì)胞。

2)廣義上,細(xì)胞培養(yǎng)包括原核生物細(xì)胞、真核單細(xì)胞、植物細(xì)胞與動物細(xì)胞的培養(yǎng)以及與此密切相關(guān)的病毒的培養(yǎng),通過細(xì)胞培養(yǎng)可以獲得大量的細(xì)胞。而生物學(xué)其他領(lǐng)域的研究,如基因工程、酶工程、蛋白質(zhì)工程、細(xì)胞工程、發(fā)酵工程等均需在細(xì)胞上進(jìn)行操作,因此都離不開細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)。

因此說細(xì)胞培養(yǎng)是許多后期實驗的基礎(chǔ),是細(xì)胞生物學(xué)研究的前提,也是最基本的實驗技術(shù)之一。68.為什么認(rèn)為細(xì)胞進(jìn)化出一個特殊的G0期以退出細(xì)胞周期,而不是僅停止在G1期關(guān)卡處的G1期狀態(tài)?答案:認(rèn)為細(xì)胞進(jìn)化出一個特殊的G0期以退出細(xì)胞周期,而不是僅停止在G1期關(guān)卡處的G1期狀態(tài)的原因如下:

對于多細(xì)胞生物來說,細(xì)胞分裂的控制是極為重要的。GO狀態(tài)保護(hù)細(xì)胞避免反常地激活。如果一個細(xì)胞僅停留在G1期,仍會含有全部的細(xì)胞周期機構(gòu),而且仍可能會被引發(fā)分裂。此時的細(xì)胞必須不斷地做出不分裂的“決定”。如果每年GO期細(xì)胞再進(jìn)入細(xì)胞周期,細(xì)胞必須合成已消失的組分。69.什么是腫瘤干細(xì)胞?答案:腫瘤干細(xì)胞是一群存在于某些腫瘤組織中的干細(xì)胞樣細(xì)胞,具有自我更新、無限增殖、轉(zhuǎn)移和抗化學(xué)毒物損傷的能力。目前認(rèn)為腫瘤干細(xì)胞的存在是導(dǎo)致腫瘤化療失敗的主要原因。與一般的腫瘤細(xì)胞相比,腫瘤干細(xì)胞具有以下特性:

1)高致瘤性

很少量的腫瘤干細(xì)胞在體外培養(yǎng),就能生成集落;將很少量的腫瘤干細(xì)胞注入實驗動物體內(nèi),即可形成腫瘤。

2)強耐藥性

多數(shù)腫瘤干細(xì)胞的細(xì)胞膜上表達(dá)ATP結(jié)合盒(ABC)家族膜轉(zhuǎn)運蛋白,可運輸并外排代謝產(chǎn)物、藥物、毒性物質(zhì)、內(nèi)源性脂質(zhì)、多肽、核苷酸及固醇類等多種物質(zhì),使之對許多

化療藥物產(chǎn)生耐藥性。70.簡述細(xì)胞骨架成分在細(xì)胞分裂過程中的作用,為什么秋水仙素處理能夠?qū)е路至鸭?xì)胞的染色體加倍?[山東大學(xué)2017研]答案:1)細(xì)胞骨架包括微管、微絲和中間絲,在細(xì)胞分裂中的作用主要有:

①在細(xì)胞物質(zhì)運輸中,各種囊泡和細(xì)胞器可沿著細(xì)胞骨架定向轉(zhuǎn)運。

②在細(xì)胞分裂過程中牽引染色體分離。

2)秋水仙素處理能夠?qū)е路至鸭?xì)胞的染色體加倍的原因:

因為秋水仙素可以破壞細(xì)胞內(nèi)的微管或紡錘體的結(jié)構(gòu),用低濃度的秋水仙素處理細(xì)胞,秋水仙素會與微管蛋白亞基結(jié)合,而當(dāng)結(jié)合秋水仙素的微管蛋白亞基組裝到微管末端后,其他的微管蛋白亞基就很難再在該處進(jìn)行組裝,但秋水仙素在微管末端的結(jié)合并不影響微管的去組裝,從而導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)微管網(wǎng)絡(luò)的解體。在細(xì)胞分裂時,秋水仙素破壞了紡錘體結(jié)構(gòu),使得染色體不能移向兩極,不能形成兩個子細(xì)胞,所以細(xì)胞不會分裂,但是DNA依舊復(fù)制加倍,所以加倍的染色體會待在一個細(xì)胞里,導(dǎo)致染色體加倍。71.什么是干細(xì)胞?根據(jù)來源不同可分為哪幾種?在基礎(chǔ)研究和現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中有哪些重要意義?[浙江大學(xué)2016研]

相關(guān)試題:干細(xì)胞的種類和來源。[中國科學(xué)院大學(xué)2017研]答案:1)干細(xì)胞是指機體中能進(jìn)行自我更新(產(chǎn)生與自身相同的子代細(xì)胞)和多向分化潛能(分化形成不同細(xì)胞類型)并具有形成克隆能力的一類細(xì)胞。在細(xì)胞分化和個體發(fā)育中,起著關(guān)鍵和決定性的作用。

2)按來源不同劃分

第一,胚胎干細(xì)胞:是指早期胚胎(原腸胚期之前)或原始性腺中分離出來的一類細(xì)胞,它具有體外培養(yǎng)無限增殖、自我更新和多向分化的特性。

第二,成體干細(xì)胞:是指存在于一種已經(jīng)分化組織中的未分化細(xì)胞,能夠自我更新并特化形成該類型組織的細(xì)胞,包括神經(jīng)干細(xì)胞、血液干細(xì)胞、骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞、肌肉干細(xì)胞等。

3)在基礎(chǔ)研究和現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中的重要意義

在基礎(chǔ)研究方面,通過對干細(xì)胞生長、分化、發(fā)育的分子調(diào)控機制的了解有助于我們認(rèn)識細(xì)胞生長、分化、發(fā)育和器官形成等基本生命規(guī)律,從而可以在體外擴(kuò)增和誘導(dǎo)干細(xì)胞進(jìn)行定向分化。從技術(shù)上發(fā)展符合臨床標(biāo)準(zhǔn)的單一種類干細(xì)胞的擴(kuò)增方法,并研究干細(xì)胞移植入體內(nèi)后的生長、遷移、分化直至功能的重新構(gòu)建。由干細(xì)胞派生而來的相關(guān)模型還可作為藥物和功能基因篩選的理想研究平臺,并闡明諸如癌癥、遺傳性疾病、神經(jīng)退行性病變、自身免疫性疾病等疾病的發(fā)病機理。在臨床應(yīng)用方面,科學(xué)家們已成功地在體外將人的胚胎干細(xì)胞分化為肝細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、心肌細(xì)胞、胰腺β細(xì)胞、造血細(xì)胞和神經(jīng)元,甚至具有功能的多巴胺神經(jīng)元及少突膠質(zhì)細(xì)胞和星狀膠質(zhì)細(xì)胞等等。在組織干細(xì)胞方面,科學(xué)家們能成功從皮膚、骨、骨髓、脂肪等組織器官中分離培養(yǎng)出干細(xì)胞,并嘗試用這些細(xì)胞用于疾病的治療,利用干細(xì)胞構(gòu)建各種組織器官并將其作為移植的來源將成為干細(xì)胞應(yīng)用的主要方向。72.(名詞解釋)胞質(zhì)溶膠[山東大學(xué)2017研]答案:胞質(zhì)溶膠是指細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的可流動部分,并且是膜結(jié)合細(xì)胞器外的流動部分,它含有多種蛋白和酶以及參與生化反應(yīng)的因子。胞質(zhì)溶膠是蛋白質(zhì)合成的的重要場所,同時還參與多種生化反應(yīng)。73.人細(xì)胞中DNA分子總長度約為2米,請問平均直徑為5~10μm的細(xì)胞核如何容納它們?[山東大學(xué)2016研]

相關(guān)試題:試述染色體的構(gòu)建過程。[復(fù)旦大學(xué)2003研]

說明核小體的結(jié)構(gòu)組裝過程以及30nm螺線管的形成機理。[山東大學(xué)2015研]答案:平均直徑為5~10μm的細(xì)胞核之所以能容納總長度約為2米的人細(xì)胞的DNA分子,是因為:細(xì)胞核內(nèi)構(gòu)建了染色質(zhì),DNA包裝成染色質(zhì)后,長度壓縮了近萬倍,這樣就易在細(xì)胞核這個狹小的空間中存在,并利于順利完成復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和分離。DNA到染色質(zhì)的包裝過程如下:

1)染色質(zhì)組裝的前期過程:

①H3·H4四聚體結(jié)合,由CAF-1介導(dǎo)與新合成的裸露的DNA結(jié)合。

②由NAP-1和NAP-2介導(dǎo),兩個H2A·H2B異二聚體加入,形成一個核心顆粒,H4上Lys5和Lys12被乙酰化。

③ATP創(chuàng)建一個規(guī)則的間距,組蛋白去乙?;?,ISWI和SWI/SNF家族的蛋白參與此過程的調(diào)節(jié)。H1結(jié)合DNA伴隨核小體折疊。

④6個核小體組成一個螺旋或由其他的組裝方式形成一個直徑25~30nm的螺線管結(jié)構(gòu)(二級結(jié)構(gòu))。

2)染色體組裝的后期過程

①染色質(zhì)組裝的多級螺旋模型

螺線管進(jìn)一步螺旋形成直徑為0.4μm的超螺線管,再進(jìn)一步壓縮形成直徑為2~10μm的染色單體。經(jīng)過四級螺旋組裝形成的染色體結(jié)構(gòu),共壓縮了8400倍。

②染色質(zhì)組裝的放射環(huán)結(jié)構(gòu)模型

螺線管形成DNA復(fù)制環(huán),每18個復(fù)制環(huán)呈放射狀平面排列,結(jié)合在核基質(zhì)上形成微帶。微帶是染色體高級結(jié)構(gòu)的單位,約106個微帶沿縱軸構(gòu)建成子染色體。

DNA→核小體→螺線管→DNA復(fù)制環(huán)→微帶→染色單體74.(名詞解釋)亞線粒體小泡[山東大學(xué)2017研]答案:亞線粒體小泡是指經(jīng)超聲處理破碎線粒體之后,線粒體膜碎片形成的小泡。線粒體內(nèi)膜形成的小泡,其基質(zhì)面暴露在外,可用于研究線粒體上電子傳遞鏈與氧化磷酸化的作用機制。75.(名詞解釋)原初反應(yīng)[山東大學(xué)2017研]答案:原初反應(yīng)是指光合色素分子被光能激發(fā)而引起第一個光化學(xué)反應(yīng)的過程。該過程包括光能的吸收、傳遞和轉(zhuǎn)換,即光能被天線色素分子吸收并傳遞至反應(yīng)中心,繼而誘發(fā)的最初的光化學(xué)反應(yīng),使光能轉(zhuǎn)換為電能的過程。76.試述核孔復(fù)合體主動運輸?shù)姆肿踊A(chǔ)和特點。[浙江大學(xué)2017研]答案:1)孔復(fù)合體主動運輸?shù)姆肿踊A(chǔ):

親核蛋白通過核孔復(fù)合體的轉(zhuǎn)運分為兩步,結(jié)合與轉(zhuǎn)移。

首先親和蛋白先結(jié)合到核孔復(fù)合體胞質(zhì)面,這一步不需要能量,但依賴正常的NLS;隨后的轉(zhuǎn)移步驟則需要GTP水解供能。親核蛋白除了本身具有NLS外,其入核轉(zhuǎn)運還需要一些胞質(zhì)蛋白因子的幫助。親核蛋白的入核轉(zhuǎn)運可分為如下幾個步驟:

①親核蛋白通過NLS識別importinα,與可溶性NLS受體importinα/improtinβ異二聚體結(jié)合,形成轉(zhuǎn)運復(fù)合物。

②在importinβ的介導(dǎo)下,轉(zhuǎn)運復(fù)合物與核孔復(fù)合體的胞質(zhì)纖維結(jié)合。

③轉(zhuǎn)運復(fù)合物通過改變構(gòu)象的核孔復(fù)合體從胞質(zhì)面被轉(zhuǎn)移到核質(zhì)面。

④轉(zhuǎn)運復(fù)合物在核質(zhì)面與Ran-GTP結(jié)合,并導(dǎo)致復(fù)合物解離,親核蛋白釋放。

⑤受體的亞基與結(jié)合的Ran返回胞質(zhì),在胞質(zhì)內(nèi)Ran-GTP水解形成Ran-GDP并與importinβ解離,Ran-GDP返回核內(nèi)再轉(zhuǎn)換成Ran-GTP狀態(tài)。

2)核孔復(fù)合體主動運輸?shù)奶攸c:

①具有高度的選擇性。a.對運輸顆粒大小的限制,有效功能直徑可達(dá)26nm;b.主動運輸是一個信號識別與載體介導(dǎo)的過程,需要消耗能量,并表現(xiàn)出飽和動力學(xué)特征。

②雙向性。主動運輸具有雙向性,既可以進(jìn)行核輸入也可以進(jìn)行核輸出。77.簡述p53基因“基因衛(wèi)士”的功能。[軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院2006研]答案:p53基因“基因衛(wèi)士”的功能如下:

1)p53基因時刻監(jiān)控著細(xì)胞染色體DNA的完整性,一旦細(xì)胞染色體DNA遭到損害,p53蛋白與基因的DNA的相應(yīng)結(jié)合部位結(jié)合,起特殊轉(zhuǎn)錄因子的作用:

①活化p21基因轉(zhuǎn)錄,使細(xì)胞停滯于G1期,抑制解鏈酶的活性;

②與復(fù)制因子A相互作用,參與DNA的復(fù)制與修復(fù),使DNA受損的細(xì)胞不再分裂,修復(fù)損傷而維持基因組的穩(wěn)定。

2)如果修復(fù)失敗,p53蛋白即啟動程序性死亡(凋亡)過程誘導(dǎo)細(xì)胞自殺,使細(xì)胞周期停滯,阻止有癌變傾向的突變細(xì)胞的生成,從而達(dá)到抑制腫瘤發(fā)生的作用。78.(名詞解釋)MTOC[上海交通大學(xué)2006研]答案:MTOC的中文名稱是微管組織中心。微管組織中心是指具有起始微管組裝和延伸的細(xì)胞結(jié)構(gòu),細(xì)胞內(nèi)的微管組織中心包括中心體和位于纖毛和鞭毛基部的基體等。MTOC不僅為微管提供了生長的起點,而且還決定了微管的方向性??拷麺TOC的一端由于生長慢而稱為負(fù)端;遠(yuǎn)離MTOC一端的微管生長速度快,稱為正端,所以正端指向細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),常??拷?xì)胞質(zhì)膜。79.(名詞解釋)checkpoint[南開大學(xué)2008研]答案:checkpoint的中文名稱是細(xì)胞周期檢驗點。細(xì)胞周期檢驗點是指細(xì)胞中對其之前階段任務(wù)完成情況進(jìn)行檢測的某個特定位點,若完成則可進(jìn)入下一個細(xì)胞周期階段,否則細(xì)胞將停留在該位點所處的階段。這是對細(xì)胞周期進(jìn)行監(jiān)控的重要機制。細(xì)胞周期檢驗點有G1期檢驗點、S期檢驗點、G2期檢驗點、紡錘體裝配檢驗點等。80.簡述細(xì)胞結(jié)構(gòu)組裝的生物學(xué)意義。答案:細(xì)胞結(jié)構(gòu)組裝的生物學(xué)意義

1)減少和校正蛋白質(zhì)合成中出現(xiàn)的錯誤;

2)減少所需的遺傳物質(zhì)信息量;

3)通過裝配與去裝配更容易調(diào)節(jié)與控制多種生物學(xué)過程。81.什么是CAM植物?這類植物是如何提高CO2固定效率的?答案:1)CAM植物是指具有景天酸代謝途徑的植物,多為多漿液植物。

2)CAM植物提高CO2固定效率的方式如下:

CAM植物通過PEP羧化酶固定CO2,固定反應(yīng)發(fā)生在胞質(zhì)溶膠中,產(chǎn)生大量的四碳酸——蘋果酸。夜間形成的蘋果酸暫時儲存在葉肉細(xì)胞的中央液泡中,到了白天,氣孔關(guān)閉,PEP羧化酶暫時失活,蘋果酸從液泡擴(kuò)散到胞質(zhì)溶膠中,然后被裂解釋放CO2,進(jìn)入卡爾文循環(huán)。到了夜間,氣孔又打開,PEP羧化酶被激活,開始新的循環(huán)。82.(名詞解釋)核纖層蛋白[山東大學(xué)2016研]答案:核纖層蛋白是一種中間纖維,包括核纖層蛋白A、核纖層蛋白B等。它們在細(xì)胞核的組裝和染色質(zhì)的錨定等方面具有重要作用。在細(xì)胞周期中,核纖層蛋白會被周期性地磷酸化與去磷酸化。核纖層的成分為核纖層蛋白。83.名詞解釋)細(xì)胞衰老答案:細(xì)胞衰老是指體外培養(yǎng)的正常細(xì)胞經(jīng)過有限次數(shù)的分裂后,停止分裂,細(xì)胞形態(tài)和生理代謝活動發(fā)生顯著改變的現(xiàn)象。84.請解釋蛋白質(zhì)如何通過磷酸化作用或結(jié)合核苷酸(如G蛋白)來調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)的活性。你認(rèn)為每種調(diào)控形式各有哪些優(yōu)點?答案:1)蛋白質(zhì)通過磷酸化作用或結(jié)合核苷酸(如G蛋白)調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)的活性方式如下:

核苷酸的結(jié)合和磷酸化兩者都會引起蛋白質(zhì)構(gòu)象的改變,可產(chǎn)生多重影響,如酶活性的改變,形狀的顯著變化,以及對其他蛋白質(zhì)或小分子親和力的改變等;

2)兩種調(diào)控形式的優(yōu)點如下:

①核苷酸結(jié)合的優(yōu)點是小核苷酸能快速地擴(kuò)散到蛋白質(zhì),例如,改變與發(fā)動機蛋白功能有關(guān)的形狀就需快速補充核苷酸。如果發(fā)動機蛋白的不同構(gòu)象狀態(tài)是由磷酸化所控制,則或者要求蛋白激酶在每一步反應(yīng)都擴(kuò)散到位(這是一個非常緩慢的過程),或者與每個發(fā)動機蛋白持久地結(jié)合;

②磷酸化機制的優(yōu)點是只需蛋白質(zhì)表面的一個氨基酸殘基,而不是一個特定的結(jié)合部位。因此磷酸可以加到同一蛋白質(zhì)的不同側(cè)鏈上(只要有相應(yīng)的蛋白激酶存在),從而大大增加了某一蛋白質(zhì)所能實現(xiàn)的調(diào)控作用的復(fù)雜性。85.概述細(xì)胞信號的整合方式與控制機制。答案:1)細(xì)胞信號的整合方式

細(xì)胞的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)是多通路、多環(huán)節(jié)、多層次和高度復(fù)雜的可控過程。細(xì)胞對信號的應(yīng)答反應(yīng)具有收斂或發(fā)散的特點,細(xì)胞信號的整合方式分為以下3種:

①信號的強度和持續(xù)的時間不同控制反應(yīng)的性質(zhì)。每種受體都能識別和結(jié)合各自的特異性配體,來自各種非相關(guān)受體的信號可以在細(xì)胞內(nèi)收斂成激活一個共同的效應(yīng)器的信號,從而引起細(xì)胞生理、生化反應(yīng)和細(xì)胞行為的改變。另外,來自相同配體的信號又可發(fā)散激活各種不同的效應(yīng)器,導(dǎo)致多樣化的細(xì)胞應(yīng)答。

②在不同的細(xì)胞中,相同受體因不同的胞內(nèi)信號蛋白可引發(fā)不同的下游通路。細(xì)胞的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)既具有專一性又有作用機制的相似性。不同的細(xì)胞中,因為轉(zhuǎn)錄因子組分不同,即使受體相同而其下游的通路也是不同的。

③形成蛋白激酶的網(wǎng)絡(luò)整合信息。細(xì)胞各種不同的信號通路提供了信號途徑本身的線性特征,信號轉(zhuǎn)導(dǎo)最重要的特征之一是構(gòu)成復(fù)雜的信號網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),具有高度的非線性特點。因此細(xì)胞需要對各種信號進(jìn)行整合和精確控制,在各信號通路之間進(jìn)行“交叉對話”并作出適宜的應(yīng)答。整合信號會聚其他信號通路的輸入從而修正細(xì)胞對信號的反應(yīng)。

2)細(xì)胞信號的控制機制

①細(xì)胞對外界信號適度的反應(yīng)既涉及信號的有效刺激和啟動,也依賴信號的解除與細(xì)胞的反應(yīng)終止;

②信號放大與信號終止并存;

③當(dāng)細(xì)胞長期暴露在某種形式的刺激下時,細(xì)胞對刺激的反應(yīng)將會降低;

④細(xì)胞以不同的方式對信號進(jìn)行適應(yīng):a.受體沒收:細(xì)胞通過配體依賴性的受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用暫時減少細(xì)胞表面可利用受體的數(shù)目,但在需要時可以重新釋放得以利用。b.受體下調(diào):細(xì)胞通過表面自由受體數(shù)目減少和配體的清除機制導(dǎo)致細(xì)胞對信號敏感性下調(diào)

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