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2014细胞学作业 1


第二章细胞的统一性与多样性
问答题: 1、细胞有哪些基本共性? (1)相似的化学组成,C、H、O、N、S、P; (2)脂—蛋白体系的生物膜:所有的细胞表面均有主要由磷脂双分子层和镶嵌蛋白质构成的蛋 白质膜 (3)相同的遗传装置: (DNA 储存和传递遗传信息;RNA 指导蛋白质合成;蛋白质合成场所都 是核糖体;几乎所有细胞使用相同的遗传密码) (4)一分为二的分裂方式

2、试比较原核细胞与真核细有哪些不同的基本特征? 特征 染色体 原核细胞 由 1 个(少数多个)环状 DNA 构 成染色体,DNA 不与或很少与蛋 白质结合 无 有(多功能性) 70S(50S、30S) 无 细菌有裸露质粒 DNA 主要成分是氨基糖和壁酸 真核细胞 由线状 DNA 与蛋白质组成 2 个以上 染色体

核仁/核膜 细胞质膜 核糖体 膜质细胞器 核外 DNA 细胞壁

有 有 80S(40|、60S) 有 线粒体和叶绿体 DNA 动物细胞无细胞壁,植物细胞细胞 壁主要成分是纤维素和果胶

细胞骨架 细胞增殖方式

无 无丝分裂(直接分裂)

有 有丝分裂(间接分裂)为主

3、试比较植物细胞与动物细胞的不同。 (1)植物细胞特有的细胞器:细胞壁、液泡、叶绿体和其他质体 (2)动物细胞独有的细胞器:如中心粒 (3) 植物细胞有丝分裂后有一个比动物细胞表现明显的体积增大与成熟的过程,这点比动物细 胞明显。

第三章细胞生物学研究方法
一、名词解释 1、分辨率:是指能区分开两个质点间的最小距离,其大小取决于光源的波长,物镜镜口角,介 质的折射率。

2、原位杂交:用标记的核酸探针通过分子杂交确定特异核苷酸序列在染色体上或在细胞中的 位置的方法。 二、问答题 1、各类光学显微镜用于观察显微结构时各有何特点(用途)? 各类光镜 普通复式光学显微镜 相差显微镜 微分干涉显微镜 荧光显微镜 激光扫描共焦显微镜 用途 直接观察单细胞生物体或体外培养细胞 观察活细胞显微结构的细节 适于研究活细胞,观察并记录活细胞中的颗粒及细胞器的运 动 对细胞内特异的蛋白质、核酸、糖类、脂质及某些离子等组 分进行定性定量研究 研究亚细胞结构与组分的定位及动态定位(构出样品的三位 结构)

2、电镜制样技术主要有哪些?各有何适用性? 电镜制样技术 超薄切片技术 负染色技术 冷冻蚀刻技术 快速冷冻深度蚀刻技术 电镜三维重构技术 适用性 观察细胞内部超微结构, 并可完成蛋白质与 核酸等组分的定性、定位和半定量研究 分辨率 D 4~5nm

显示细胞组分或结构(核糖体、蛋白颗粒、 1.5nm 细胞骨架纤维甚至病毒)的精细结构, 观察膜断裂面上的蛋白质颗粒和膜表面形 貌特征 主要观察胞质中的细胞骨架纤维及其结合 蛋白 尤其适用于分析难以形成三维晶体的膜蛋 白和蛋白质—核酸复合物等大的复合体的 三维结构 研究生物大分子空间结构及相互关系 (真实 展示生物大分子及其复合物表面与内部的 空间结构) 得到样品表面的立体图像信息, 但还不可用 于观察活的生物样品 可用于观察核孔复合体等更精细的结构 0.3nm 2.5nm

低温电镜技术

扫描电镜技术 低压高分辨率扫描电镜技术

0.4nm( 透射电镜 达到 0.07nm) 0.7nm

3、有哪些实验技术可分别对细胞内特异性生物大分子(蛋白质、核酸)进行定性、定位、定 量? 蛋白质 定性 细胞内:免疫荧光技术、免疫电镜技术 细胞外:免疫印迹、放射免疫沉淀、蛋白质芯片、质 谱分析 核酸 原位杂交技术

定位 定量

免疫荧光技术、免疫电镜技术、米伦反应、重氮反应、 原位杂交技术、福尔根反应 格莫瑞方法 流式细胞术 流式细胞术、福尔根反应

第四章细胞质膜
名词解释 细胞质膜:是指围绕在细胞最外层,由脂质、蛋白质和糖类组成的生物膜 脂质体:是根据磷脂分子可在水相中形成稳定的脂双层莫的现象而制备的人工膜 膜脂:生物膜的基本组成成分,主要包括甘油磷脂、鞘磷脂和固醇三种基本类型 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 膜骨架:是指细胞质膜下与膜蛋白相连的由纤维蛋白组成的网架结构,它从力学上参与维持 细胞质膜的形状并协助质膜完成多种生理功能 问答题: 1、膜脂有哪些基本类型?有哪些运动方式? 基本类型 运动方式 (与脂分子类型、脂分子与膜蛋白及膜两侧的 生物大分子之间的相互作用以及温度等环境因 素有关) 甘油磷脂、鞘脂、固醇 侧向运动(沿膜平面) 、自旋运动、尾部的 摆动、翻转运动(双层脂分子之间)

2、膜蛋白有哪些基本类型?内在膜蛋白以什么方式与脂双层膜相结合? (1)基本类型有三种:外在膜蛋白(外周膜蛋白) 、内在膜蛋白(整合膜蛋白、跨膜蛋白) 、 脂锚定蛋白 (2)内在膜蛋白在结构上分为 3 类:胞质外结构域、跨膜结构域、 胞质内结构域; 主要方式: (1)跨膜结构域与脂双层分子的疏水核心相互作用 (2)跨膜结构域两端携带正电荷的氨基酸残基,如 Arg、Lys 等与磷脂分子带负电的极性头部 形成离子键,或带负电的氨基酸残基通过 Ca2+、Mg2+等阳离子与带负电荷的磷脂极性头部相 互作用 (3)某些膜蛋白通过自身在胞质一侧的 Cys 残基共价结合到脂肪酸分子上,后者插入到脂双 层中进一步加强膜蛋白与脂双层的结合力 3、生物膜的基本特征是什么?生物膜的不对称性是如何体现的? 特征: (1)膜的流动性; (2)膜的不对称性(3)细胞质膜相关的膜骨架

生物膜的不对称性的体现: (1)同一种膜脂在脂双层中的分布不同(2)同一种膜蛋白在脂双 层中的分布都有特定的方向或拓扑学特征(3)糖蛋白和糖脂的糖基部分均位于细胞质膜外侧

第五章 物质跨膜运输
一、名词解释 载体蛋白:能与特定的溶质分子结合,通过一系列构象改变介导溶质分子的跨膜转运;对底物 具有高度选择性,转运过程具有类似于酶与底物作用的饱和动力学特征;既可被底物类似物 竞争性地抑制,又可被某种抑制剂非竞争性抑制以及对 pH 有依赖性的多次跨膜蛋白。 离子通道:由 4 个同源亚基组成的通道蛋白质,是通道蛋白的一种,介导被动运输时不需要与 溶质分子结合,只有大小和电荷适宜的离子才能通过,是各种无机离子跨膜被动运输的通路。 具有 3 个显著特征:① 具有极高的转运速率② 离子通道没有饱和值即使在很高的离子浓度下它 们通过的离子量依然没有最大值③ 离子通道并非连续性开放而是门控的, 即通道的开启或关闭 受膜电位变化、化学信号或压力刺激的调控。 被动运输(协助扩散) :是指溶质顺着电化学梯度或浓度梯度,在膜转运蛋白协助下的跨膜转 运方式,又叫协助扩散 ATP 驱动泵:是 ATP 酶直接利用水解 ATP 提供的能量, 实现离子或小分子逆浓度梯度或电化学 梯度的跨膜运输 二、问答题 1.试述小分子物质跨膜运输的类型与特点。 类型 简单扩散 能量来源 不需要 特点 顺着电化学梯度或浓度梯度, 无需细 胞供能,无需膜转运蛋白 存在 疏水性小分子, (不带电荷)极性小分 子 极性大分子 无机离子 代谢物 离子 多种极性分子 代谢物

被动运输

葡萄糖转运蛋白 水孔蛋白

顺着电化学梯度或浓度梯度, 无需细 胞供能,需膜转运蛋白

主动运输

ATP 驱动泵 协同转运蛋白 光驱动泵

逆着电化学梯度或浓度梯度, 需细胞 供能,需载体蛋白

脂双层对溶质的通透性大小主要取决于分子的大小和分子极性。 2.说明 Na+-K+泵的工作原理及其生物学意义。 工作原理:Na+-K+泵位于动物细胞细胞膜上,由 2 个α 和 2 个β 亚基 组成四聚体。在细胞内侧α 亚基与 Na+相结合促进 ATP 水解,α 亚基上的一个 Asp 残基磷酸 化引起α 亚基构象发生变化,将 Na+泵出细胞,同时细胞外的 K+与α 亚基的另一位点结合, 使其去磷酸化,α 亚基构象再度发生变化,将 K+泵入细胞,完成整个循环。 意义: (1)维持细胞膜电位; (2)维持动物细胞渗透平衡; (3)吸收营养

第六章线粒体与叶绿体
一、名词解释 电子传递链:由黄素蛋白、细胞色素、泛醌、铁硫蛋白和铜原子 5 种电子载体(在电子传递 过程中,接受和释放电子的分子和原子被称为电子载体。 )组成的电子传递序列被称为电子传 递链。 类囊体:叶绿体内部由内膜衍生而来的封闭的扁平膜囊,与光合作用功能相关。 原初反应:指光合色素分子从被光激发至引起第一个光化学反应为止的过程。 (该过程包括光 能的吸收、传递和转换,即光能被天线色素分子吸收并传递至反应中心,继而诱发最初的光 化学反应,使光能转化为电能的过程。 ) 半自主性细胞器:功能主要受细胞核基因组调控,但同时受到自身基因组的调控的特殊的细 胞器 二、问答题 1、为什么说线粒体和叶绿体是动态性的细胞器? 线粒体: (1)线粒体大小和形态可能随着细胞生命活动的变化而呈现很大的变化 (2)线粒体在细胞内的分布与细胞内能量需求密切相关(能量需求集中的区域线粒体分布密 集,反之分布较小;线粒体时刻处于依赖细胞骨架和马达蛋白的运动中) (3)细胞中线粒体的数目同样呈现动态变化并接受调控(线粒体的数目收到物种遗传信息的 调控,并会随着细胞分化而变化) (4)线粒体处于频繁的融合和分裂的动态平衡中(线粒体形态调控的基本方式,也是线粒体 数目调控的基础) 叶绿体: ? 叶绿体在细胞膜下的分布依光照情况而变化(躲避响应和积聚响应) ,叶绿体的运动和位 置维持需要借助微丝骨架的作用 ? 叶绿体之间的动态连接:内外膜延伸形成的管状突出,即基质小管实现一个不连续的动 态整体 ? ? 叶绿体的分化和去分化 叶绿体的分裂(分裂环缢缩)

2.试述线粒体的超微结构及各部分超微结构的特点、功能和标志酶。 超微结构 外膜 特点 通透性高,选择性弱 功能 参与膜磷脂合成,对将在 线粒体基质中彻底氧化 的物质先行初步分解 催化 ATP 分子末端磷酸 基团转移到 AMP ,生成 ADP 氧化磷酸化 标志酶 单胺氧化酶

膜间隙

含有可溶性酶、底物、辅助因 子 高蛋白质 / 脂质 >=3:1, 缺乏胆固 醇,富含心磷脂,决定内膜不

腺苷酸激酶

内膜

细胞色素氧化酶

透性 基质 ? 富含可溶性蛋白质的胶质 物质, 具有特定 pH 和渗透 压; 含有催化 TCA 循环,脂肪 酸氧化,氨基酸降解的相 关酶 含有 DNA、RNA、核糖体 以及转录翻译所必须的重 要分子 催化线粒体生化反应,以 及参与线粒体内的转录 和翻译 苹果酸脱氢酶

?

?

3.试述叶绿体的超微结构及各部分超微结构的特点、功能。 超微结构 外膜 内膜 类囊体膜 特点 含孔蛋白,通透性大 有很多转运蛋白 表面积很大;富含具 有半乳糖的糖脂和极 少的磷脂,糖脂中的 脂肪酸主要是不饱和 亚麻酸,类囊体膜的 脂质双分子层流动性 非常大 功能 透过大分子物质 是细胞质与叶绿体基质间的通透屏障,选择性转运大分 子 (大的总面积) 捕获光能, 提高光反应效率; 有益于 PS1、 PS2 和 Cytb6f 复合物、ATP 合成酶在膜上的侧向移动

膜间隙 基质 可溶性蛋白质和代谢 活动活跃物质,丰富 度最高蛋白质是核酮 糖 -1,5- 二 磷 酸 缩 化 酶;含有固定二氧化 碳的所有酶类 光合作用固定二氧化碳的场所

类囊体腔

第七章细胞质基质与内膜系统
一、名词解释 细胞质基质:在真核细胞中,除去可分辨的细胞器以外的胶状物质,是高度有序的体系和合成 蛋白质和脂肪的重要场所。 内膜系统:内质网、高尔基体、溶酶体、胞内体和分泌泡等细胞器在结构、功能乃至发生上

是彼此相互关联的动态整体,因此称之为内膜系统。 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,其主要功能是行使细胞内 的消化作用。 二、问答题 1、试述内质网的类型与功能。 类型 粗面内质网 rER 形态 扁囊状,膜上附有 大量核糖体 分支管状 功能 合成分泌性蛋白和多种膜蛋白及其修饰与加工(6 种) 和新生多肽的折叠与组装 合成脂质;转移内质网上合成的蛋白质或脂质到高尔基 体(转运机制主要 3 种?出芽?靠磷脂转运蛋白?…) ; 肝细胞:合成外输性脂蛋白颗粒的基地;解毒;心肌细 胞:储存 Ca 离子;其他:合成固醇类激素

光面内质网 sER

2、试述蛋白质糖基化的基本类型及生物学意义。 类型 N-连接的糖基化 比较 起始于糙面内质网,在高尔 基体加工,载体是磷酸多萜 醇,与天冬酰胺 Asn 直接结 合的糖是寡糖链上的 N- 乙 酰葡糖胺 O-连接的糖基化 发生在高尔基体,与 Ser、 Thr、 羟赖氨酸、 羟脯氨酸直 接结合的糖是 N- 乙酰半乳 糖胺 蛋白聚糖 在高尔基体组装,蛋白聚糖 结合到 Ser 残基上;但与 O连接的糖基化不同的是:与 Ser 羟基结合的是木糖而不 是 N-乙酰半乳糖胺 3、试述溶酶体的类型、功能与发生。 类型 初级溶酶体 次级溶酶体 残质体 标志酶 (根据标志 酶反应,辨别 不同形态、大 功能 ?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?防御功能:杀死并降解入侵的病毒或 细菌?为细胞提供营养?溶酶体参与分泌腺细胞的分 发生 ?依赖 M6P(甘露糖-6磷酸) 途径?不依赖 M6P 途径(膜蛋白) 意义 ?糖基化蛋白质其寡糖链具有促进蛋白质折叠和 增强蛋白稳定性的作用?可使不同蛋白质携带不 同的标志,有利于高尔基体进行分选和包装,并 保证糖蛋白从 rER?高尔基体膜囊的单向转移? 可以通过细胞外基质或表面的寡糖链与表面凝 集素特异结合介导细胞间双向通讯,避免因为负 责糖链合成与加工的酶类编码基因被敲除而导 致的胚胎致死?多羟基糖侧链可影响蛋白质水溶 性和蛋白质所带电荷的性质,

小的溶酶体) 泌过程的调节?蝌蚪尾巴退化、断奶乳腺的退行性变 酸性磷酸酶 化导致的程序性死亡的细胞,经吞噬细胞吞噬可由溶 酶体消化清除?精子的顶体相当于特化的溶酶体 依赖于 M6P 途径: ? 溶酶体酶在 rER 合成并进行 N-连接的糖基化,高尔基体形成 M-6P 信号 ? 被 TGN 面的 M-6P 受体识别 ? 形成运输小泡转运到前溶酶体 ? 含 M6P 溶酶体酶去磷酸化成为成熟的溶酶体酶,M-6P 受体返回 TGN ? 部分含 M-6P 在 TGN 末被识别 ? 通过运输小泡直接分泌到细胞外 ? 质膜上存在 M6P 受体,通过受体介导的内吞作用,将酶送至前溶酶体中,M6P 受体返回 质膜。 不依赖于 M6P 途径: ? M6P 标志的作用:把可溶性的蛋白质结合在特异膜受体上,因此溶酶体的 膜蛋白就无需 M6P 化,但如何与其他蛋白质区分开而特异分选到溶酶体膜 上的机制尚不清楚 ? 结合在膜上的酶如葡糖脑苷脂酶,及溶酶体膜上的特异膜蛋白,水溶性蛋 白穿孔蛋白和粒酶

第八章蛋白质分选与膜泡运输
一、名词解释 导肽:指导线粒体、叶绿体中绝大多数蛋白以及过氧化物酶体中的蛋白进入这些细胞器中的 信号序列。 翻译后转移:蛋白质在细胞质基质中合成以后再转移到细胞器中的过程 翻译共转移 :新生肽在游离核糖体上起始,由信号肽—SRP 引导转移至 rER,新生肽边合成边 转入 rER 腔或定位于 ER 膜上,经转运膜泡运至高尔基体加工、分选至溶酶体、细胞质膜或胞 外 信号识别颗粒 SRP:是由 6 种蛋白质和一个 7sRNA 结合组成的核糖核蛋白复合体,存在于细 胞质基质中,SRP 既可与新生肽信号序列和核糖体大亚基结合,又可与内质网膜上的 SRP 受 体结合。 二、问答题 1、何谓分泌性蛋白合成的信号肽假说?涉及哪些主要因子? 信号肽假说:对于游离核糖体产生非分泌蛋白而附着核糖体产生分泌蛋白的现象提出的假说: 分泌蛋白携带 N 端短信号序列,一旦该序列从核糖体翻译合成结合因子与蛋白结合,指导其 转移至内质网膜,后续翻译过程将在内质网膜上进行 主要因子: (蛋白质 N 端的)信号肽、信号识别颗粒 SRP、信号识别颗粒受体 DP(停泊蛋白) 2、试述细胞内膜泡运输的类型及各自的主要功能。 类型 COP?包被膜泡的装备与运输 功能 介导细胞内顺向运输 (rER 到 CGN (即高尔基 体顺面网状结构) ) 介导逆向运输:?Golgi 内膜囊间?从 Golgi 顺面膜囊和 CGN 到 rER 这 类转 运膜 泡携带 分泌蛋 白和 质膜 蛋白 从 Golgi 反面管网结构转运至细胞表面 (从 Golgi 反面管网区出芽、从质膜内化形成膜泡,去包

COP?包被膜泡的装备与运输
网格蛋白/接头蛋白包被膜泡的装备与运输

被,与晚期包内体融合) 注意:从高尔基体顺面膜囊到反面膜囊的递进方式的运输并不是通过膜泡介导的

第九章细胞信号转导
一、名词解释 细胞通讯:是指一个信号产生细胞发出的信息通过介质(即配体)传递到另一个靶细胞并与其 相应受体相互作用,然后通过细胞信号转导产生靶细胞内相应生理生化变化,最终表现为靶 细胞整体的生物学效应的过程。 (实现细胞间通讯,协调多细胞生物细胞间功能,控制细胞生 长分裂、组织发生、形态建成) 受体:是一类能够识别和选择性结合某种配体的大分子,大多是糖蛋白,少数受体是糖脂,有 的则为糖蛋白和糖脂组成的复合物。至少有两个功能域:结合配体的功能域和产生效应的功 能域。 分子开关:指细胞信号转导途径中,功能依赖于细胞外信号的刺激,在引发信号转导级联反应 中起分子开关作用的蛋白。 分为二类, ① GTPase 开关调控蛋白② 磷酸化或去磷酸化开关调控蛋 白 第二信使:是指在细胞内产生的非蛋白类小分子,通过其浓度变化应答胞外信号与细胞表面受 体的结合,调节细胞内酶和非酶蛋白的活性,在细胞信号转导途径中行使携带和放大信号的 功能。 Ras 蛋白:Ras 经过脂修饰而结合在细胞膜上,是一种 GTP-GDP 开关蛋白。当结合 GTP 时呈活 化的“开启”状态,当结合 GDP 时呈失活的“关闭”状态,用两种状态的转换控制下游靶蛋 白的活性。 问答题 1、试述细胞通讯的方式和各自的主要特点。 方式 分泌化学信号 特点 内分泌:经由血液循环运送至各部位并作用于靶细胞 旁分泌:分泌局部化学物质到细胞外液,经局部扩散作用于邻近靶细胞 化学突触传递神经信号:是短距离局部作用,电信号—化学信号—电信号 自分泌:常在病理条件下,细胞对自身分泌的信号分子产生反应 细胞间接触依赖性 通讯 动物细胞间形成间 隙连接、植物形成 胞间连丝 细胞间直接接触,无需信号分子释放:细胞—细胞黏着,细胞—基质黏着, 在胚胎发育过程中对组织内细胞分化起决定性作用 通过交换小分子实现代谢偶联或电偶联,实现功能调控

2、试述以 cAMP 为第二信使的 G 蛋白偶联受体介导的信号通路。

背景:G 蛋白即三聚体 GTP 结合调节蛋白,位于质膜内包浆一侧,由 Gα Gβ Gγ 三个亚基组 成。所有 G 蛋白偶联受体都含有 7 个疏水肽段形成的跨膜α 螺旋区和相似的三维结构,N-端 在细胞外侧,C-端在细胞质侧。由 G 蛋白偶联受体所介导的细胞信号通路,按其效应器蛋白 的不同,分为以下 3 种:?激活离子通道的 G 蛋白偶联受体,?激活或抑制腺苷酸环化酶, 以 cAMP 为第二信使的 G 蛋白偶联受体,?激活磷脂酶 C(PLC) ,以 IP3 和 DAG 作为双信 使的 G 蛋白偶联受体 答: 以 cAMP 为第二信使的信号通路: 激素?G 蛋白偶联受体?G 蛋白活化?活化腺苷酸环化 酶?cAMP? ?cAMP 依赖的蛋白激酶 A 被活化? 短期的快速应答 反应 活化的 PKA?活化 GPK(糖原磷酸化酶激酶) ,进而磷酸化 GP,刺激糖原降解,生成葡糖-1-磷酸 ?磷酸化 GS(糖原合酶) ,抑制糖原合成 ?活化 IP(磷蛋白磷酸酶抑制蛋白) ,IP 磷酸化 PP(磷蛋白磷酸酶)而使 PP 失活;当 cAMP?,PKA 活性?,PP 活化并使 GPK 和 GP、GS 去磷酸化致使 GPK? GP?, 抑制糖原降解;而 GS?,促进糖原合成 活化的 PKA 使 CREB(基因调控蛋白)磷酸化,进而与核内 CREB 结合蛋白(GBP)结合形成复 合物,再与靶基因调控序列结合,促使基因表达

慢反应

3.试述以 IP3 和 DAG 为第二信使的 G 蛋白偶联受体介导的信号通路。 胞外信号分子与 GPCR 结合?激活 G 蛋白,进而激活磷脂酶 C (PLC) , 活化的 PLC 催化 PIP2 水解生成 IP3 和 DAG 两个第二信使:IP3 通过细胞内扩散结合并开启内质网膜上 Ca2+通道, 引起 Ca2+顺电化学梯度从内质网 Ca2+库释放,进入细胞质基质,通过结合钙调蛋白引起细胞 反应。 ?IP3-Ca2+:Ca2+与 Ca2+应答蛋白(即钙调蛋白,有 4 个结构域)结 合形成活化态的 Ca2+-CAM 复合物,与靶酶(钙调蛋白激酶 CaMK)结合将其活化,这是一 个受 Ca2+浓度控制的可逆过程。 ?DAG-PKC 信号通路:PKC 有两个功能区,一个是亲水的催化活性中心,另一个是疏水的膜 结合区。PIP2 水解使质膜上 DAG 瞬时累积,由于 Ca2+浓度升高,导致细胞质基质中 PKC 与 Ca2+结合并转位到质膜内表面, 被 DAG 活化, 进而使底物蛋白的 Ser 和 Thr 残基磷酸化。 DAG 通过 2 种途径终止其信使作用:一:被磷酸化激酶磷酸化为磷脂酸,进入磷脂酰肌醇代谢途 径二:被 DAG 酯酶水解成单腺苷油 另一种生成 DAG 途径:磷脂酶催化质膜上的磷脂酰胆碱断裂产生 DAG,以维持 PKC 的长期 效应 注:PKC 活化增强特殊基因转录,2 条途径:一:PKC 活化一条蛋白激酶的级联反应,导致 与 DNA 特意序列结合的基因调控蛋白的磷酸化和激活,进而增强特殊基因的转录 二:PKC 的活化,导致一种抑制蛋白的磷酸化,从而使细胞质中基因调控蛋白摆脱抑制状态 释放出来,进入 细胞核刺激特殊基因的转录 4.概述受体酪氨酸激酶介导的信号通路的组成、特点及其主要功能。 RTK 是细胞表面重要的受体家族,其 N 端在胞外,是配体结构域,C 端在胞内,具有 TK 结 构域,并具有自磷酸化位点 组成 特点 主要功能 配体?RTK?Ras?Raf(MAPKKK) ?MAPKK?MAPK?进入细胞核?其他激酶或基因调控 蛋白磷酸化?基因表达 配体结合使受体二聚化形成同源或异源二聚体,激活 TK,进而在二聚体内彼此交叉磷酸化, 即所谓受体的自磷酸化 控制细胞生长、分化,而不是调控细胞中间代谢

第十章

细胞骨架

一、名词解释: 细胞骨架:细胞质内观察到的一个复杂的纤维状网架结构,主要包括微丝,微管和中间丝 3 种 结构组分。 微丝:又称肌动蛋白丝,是存在于所有真核细胞中,由肌动蛋白组成直径为 7nm 的骨架纤维。 微管组织中心:是指在活细胞内,能够起始微管的成核作用,并使之延伸的细胞结构。 驱动蛋白:在细胞内参与物质运输的三种马达蛋白之一,该蛋白能运载膜性细胞器沿着微管向 轴突的末梢移动。由 2 条具有马达结构域的重链和 2 条与重链的尾部结合、具有货物结合功 能的轻链组成。 胞质动力蛋白: 由两条相同的重链和一些种类繁多的轻链以及结合蛋白构成, 介导膜泡沿微管 运输;动粒和有丝分裂纺锤体定位;在细胞分裂中推动染色体分离 。 踏车行为: 由于微管两端极性不同,导致微管两端组装的临界浓度的差异,当组装体系内,底 物浓度接近微管正极端所需浓度时,负极端已在临界浓度之下。此时,微管正极端组装延长, 负极端去组装缩短。当组装速度与去组装速度相同时,微管长度保持稳定,即“踏车行为” 。 肌球蛋白: 在细胞内参与物质运输的三种马达蛋白之一,沿微丝运动,常含 3 个结构域:与 微丝蛋白结合的马达结构域,调控结构域和与膜性细胞器或大分子复合物特意结合的“货物” 结构域,水解 ATP 供能 二、问答题: 1、试述微丝的组成、结构和功能。 组成 肌动蛋白单体、核甘酸(ATP 或 ADP) 、二价阳离子(Mg2+) 、微丝结合蛋白(肌动 蛋白单体结合蛋白、成核蛋白、加帽蛋白、交联蛋白、割断及解聚蛋白) 结构 功能 由单个肽链折叠形成的球状的肌动蛋白单体组装形成纤维状结构 ?细胞皮层:主要由微丝和微丝交联蛋白构成。微丝与质膜上蛋白质连接,限制膜蛋 白的流动性;密布的微丝网络为质膜提供强度和韧性,维持细胞形态;肌动蛋白的 溶胶态—凝胶态的转化与细胞多种运动相关(胞质环流、吞噬、阿米巴运动、膜蛋 白定位、变皱膜运动) ?应力纤维:相邻微丝呈反向平行排列,在细胞形态发生、细胞分化、组织建成方面 发挥作用 ?细胞伪足形成与细胞迁移: 与细胞迁移有关的片状和丝状伪足的形成依赖于肌动蛋 白的聚合并产生推动细胞运动的力 ?微绒毛:微丝束支撑微绒毛形态;微丝交联蛋白在微丝束形成、维持及其与质膜连 接中起作用 ?胞质分裂环(收缩环) :由具有收缩功能的微丝束形成收缩环;由肌球蛋白介导的 微丝之间的相对滑动为胞质分裂提供动力 ?顶体反应 ?参与肌肉收缩 ?与肌球蛋白相互作用实现物质运输

2、试述微管的组成、结构和功能。 组成 结构 α /β 微管蛋白亚基:1 个 GTP 结合位点 1 个二价阳离子结合位点、微管结合蛋白、 中空的管状结构:微管蛋白沿微管的圆周呈螺旋状排列 微管有 3 种类型:单管、二联管、三联管 功能 ?微管与细胞器的分布、细胞形态的发生与维持密切相关 ?微管和膜性细胞器之间形成横桥介导细胞内物质运输(依赖于微管的马达蛋白: 驱动蛋白(结合在微管的正极或负极端,使微管处于不稳定状态;既能沿着微管运 动,又可调节微管解聚) 、胞质动力蛋白(与膜泡运输、动粒和有丝分裂纺锤体的 定位、细胞分裂后期染色体的分离有关) ) ?微管和动力蛋白构成的纤毛(除了作为运动装置外,纤毛与细胞信号转导、细胞 增殖与分化、组织与个体发育有关)和鞭毛 ?纺锤体和染色体运动:间期细胞微管网络解聚为游离的微管蛋白亚基,再组装成 纺锤体,介导染色体运动 3、简述三种细胞骨架在细胞内装配的特点。 微丝 微丝组装与否取决于溶液中所含肌动蛋白状态(结合 ATP 还是 ADP) 、离子种类及 浓度;Ca2+浓度适当、Na+和 K+浓度很低,微丝趋向解聚,而当含 ATP、Mg2+, 且很高浓度的 Na+、K+,趋向聚合;微丝具有极性;分为成核期、延伸期、稳定期, 出现 “踏车行为” 微管 组装体系:Mg2+、GTP、EDTA、组织匀浆,分为成核和延伸两个阶段;组装速度 与底物浓度有关;微管动态不稳定性依赖于微管末端β —微管蛋白上 GTP 的有无; 微管有极性,组装达到稳定时出现“踏车行为” 中间丝 中间丝蛋白在合适的缓冲体系中能够自我组装,以四聚体为组装的基本结构单位, 不需要 ATP 或 GTP;中间丝蛋白由于 N 端 C 端不同而有极性,但以反向平行方式 排列形成的中间丝没有极性;中间丝组装和解聚并不表现 “踏车行为”

第十一章细胞核与染色质
名词解释: 核孔复合体:普遍存在于真核生物间期细胞核被摸上,镶嵌在内外核膜融合形成的环形核孔 上,主要由蛋白质组成,由胞质环、辐(+栓)和核质环组成的 “三明治”式的结构,是一 种特殊的跨膜运输蛋白复合体,是一种双功能(被动运输、主动运输) 、双向性(介导蛋白质 入核转运、又介导 RNA、核糖核蛋白颗粒(RNP)的出核转运)的亲水性核质交换通道,并 与细胞转录密成正相关。 染色质:是指间期细胞核内由 DNA、组蛋白、非组蛋白及少量的 RNA 组成的线性复合结构, 是间期细胞遗传物质的主要存在形式。 常染色质:是指间期细胞核内由于染色质纤维折叠压缩程度低而处于伸展状态,用碱性染料

染色时着色较浅的染色质,通常由单一序列 DNA 和中度重复序列 DNA 构成。 活性染色质:是指具有转录活性,核小体发生构象改变,结构较为疏松的染色质。 核小体:是真核生物染色质组装的基本结构单位,先由四种组蛋白 H2A、H2B、H3、H4 构成 八聚体,作为核小体的核心颗粒,再由 DNA 缠绕在颗粒表面形成核小体。 着丝粒:是一种高度有序的整合结构,在结构和组成上都是非均一的,至少包括 3 个结构域: 动力结构域、中央结构域、配对结构域,功能上着丝粒连接两个染色单体,并将染色单体分 为长臂 q 和短臂 p 灯刷染色体:普遍存在于动物界的卵母细胞,即卵母细胞进行减数第 一次分裂时停留在双线 期的染色体,含四条染色单体,其侧环转录活跃,主要转录前体 mRNA。 核仁组织区(NOR) :位于次隘痕部位,是 rRNA 基因所在部位(5SrRNA 除外) ,与间期核仁 形成有关。 多线染色体:存在于双翅目昆虫的幼虫组织细胞、某些植物细胞,由核内有丝分裂(核内 DNA 多次复制而细胞不分裂)且体细胞内同源染色体配对形成,处于永久的间期,胀泡是基因活跃 转录的形态学标志 。 核定位信号(NLS) :亲核蛋白所含有的一段富含碱性氨基酸残基短的片段,可以是一段连续 的序列,也可以分成两段。具有定向、定位通过核孔复合体转运带有该序列亲核蛋白或非亲 和蛋白到细胞核内的功能,在指导亲核蛋白完成核输入后并不被切除 核纤层:主要存在于哺乳动物细胞中,由 3 种本身形成纤维状网络结 构的核纤层蛋白构成, 具有支撑细胞、 调节基因表达和 DNA 修复、 参与细胞周期活动等功能。 二、问答题: 1、试述核孔复合体的结构和功能。

结构 功能

横向看,由周边向核孔中心:环、辐、中央栓;纵向看,核外向核内:胞质环、辐、核质环 结构组分 4 种:胞质环、核质环、辐、栓,具有 1000 多种不同蛋白质分子 双功能和双向性:被动扩散(离子、小分子) 、协助扩散、主动运输(生物大分子的核质分配) :信 号介导的核输入、信号介导的核输出,借助亲核蛋白(中的核定位信号 NLS)的参与在核、质之间 穿梭 2、简述染色质的类型及各自的主要特点。 特点 染色质纤维折叠压缩程度较低, 单一序列 DNA 和中度重复序列 DNA, 是基因转录的必要条件而非充 分条件 结构(组成型)异染色质 ① 在中期染色体上多定位于着丝粒区、端粒、次缢痕及染色体 臂的某些节段; ②由相对简单、高度重复的 DNA 序列构成, 如卫星 DNA; ③具有显著的遗传惰性, 不转录也不编码蛋白质; ④在复制行为上与常染色质相比表现为晚复制早聚缩; ⑤在功能上参与染色质高级结构的形成, 导致染色质区间性, 作 为核 DNA 的转座元件,引起遗传变异。 由常染色质聚缩形成,没有基因转录活性,

类型 常染色质 异染色质

兼性异染色质 活性染色质 非活性染色质 没有转录活性

对 DNase I 超敏感,具有转录活性,其核小体发生构象改变,具有疏松的染色质结构。 3、试述染色质从 DNA 到染色体的包装过程。 ? DNA 双螺旋+H3· H4 四聚体 ? 二个 H2A+H2B 异二聚体加入形成核心颗粒 ? H4 去乙酰化,H1 加入形成核小体

? 由核小体螺旋形成螺旋线管 DNA→核小体(一级结构)→螺线管(二级结构)→超螺线管(三级结构)→染色单体(四 级结构) 染色质组装的放射环结构模型:袢环(螺线管)+染色体支架(非组蛋白)=三级结构为微带 ?双螺旋染色单体 4、 试述核仁的超微结构和功能。 核仁是间期细胞核中最显著的结构,一个细胞核中可能有一个或多个核仁,高度动态结构, 在有丝分裂期间表现出周期性的消失和重建 超微结构 功能 3 种基本结构组分:纤维中心、致密纤维组分、颗粒成分 主要:核糖体的生物发生,这一过程包括 rRNA 的合成、加工和核糖体亚单位 的装配。 rRNA 前体的合成→rRNA 前体加工,核糖体亚单位装配→核糖体装配 ? FC. DFC ? DFC.GC 细胞质 ?

另一功能是涉及 mRNA 的输出与降解。 5、分析中期染色体的三种功能元件及其作用。 功能元件 自主复制 DNA 序列(ARS) 着丝粒 DNA 序列(CEN) 端粒 DNA 序列(TEL) 作用 确保 DNA 复制:一段 11-14bp 的同源性很高的富含 AT 的共有序列及其上下游 各 200bp 左右的区域是维持 ARS 功能所必需的。 是与分裂时姐妹染色体分开关,有两个相邻的核心区:80-90bp 的 AT 区;11bp 的保守区。 保持染色体的的独立和完整:◆ 端粒序列的复制 ◆ 端粒酶 ,在生殖细胞和部分干细胞中有端粒酶活性

第十二章

核糖体

思考题: 1、何谓多聚核糖体?以多聚核糖体的形式合成蛋白质的生物学意义是什么? 多聚核糖体:核糖体在细胞内并不是单个独立的执行功能,而是由多个甚至几十个核糖体串 联在一条 mRNA 分子上高效进行肽链合成,这种具有特殊功能与形态结构的核糖体与 mRNA 的聚合体称为多聚核糖体 生物学意义: ?蛋白质合成是以多聚核糖体形式进行,这样,无论待合成的多肽相对分子量大小或 mRNA 长度如何,单位时间内所合成的多肽分子数目都大体相等,即大大提高大分子量的多肽的 合成速度 ?以多核糖体形式进行多肽合成,对 mRNA 的利用及对其数量的调控更为经济和有效 2、本教材的从第三章到第十二章(第九章除外)的内容都是涉及细胞结构和功能的,从中举 例说明结构与功能是如何相关的(不少于 4 个) 。 结构 细胞壁 液泡 功能 细胞外围的厚壁,具有保护和支持作用,可保持细胞的形状,并与植物细胞的吸 收,蒸腾和物质的运输有关。 液泡由一层单位膜围成。其中主要成分是水。不同种类细胞的液泡中含有不同 的物质,如无机盐、糖类、脂类、蛋白质、酶、树胶、丹宁、生物碱等。功能: 调节渗透,维持细胞渗透压和膨压,贮藏和消化细胞内的一些代谢产物,利于

原生质体与外界发生气体与营养的交换 线粒体 线粒体以不同方式与周围的细胞骨架接触或在线粒体的两层膜间形成不同的 连接使线粒体在不同细胞中呈现出不同形态 线粒体内膜则向内皱褶形成线粒体嵴,负担更多的生化反应 叶绿体一般是绿色的扁平的快速流动的椭球形或球形,含有 3 种不同的膜:外 膜、内膜、类囊体膜和 3 种彼此分开的腔:膜间隙、基质和类囊体腔。外膜的 渗透性大,内膜对通过物质的选择性很强,相邻基粒经网管状或扁平状基质类 囊体相联结,全部类囊体实质上是一个相互贯通的封闭系统,光能向化学能的 转化是在类囊体上进行的,类囊体膜的内在蛋白主要有细胞色素 b6/f 复合体、 质体醌(PQ) 、质体蓝素(PC) 、铁氧化还原蛋白、黄素蛋白、光系统Ⅰ、光 系统Ⅱ复合物 由数个扁平囊泡堆在一起形成的高度有极性的细胞器,常分布于内质网与细胞 膜之间,凸出的一面对着内质网,凹进的一面对着质膜。将内质网合成的蛋白 质进行加工、分类与包装,然后分门别类地送到细胞特定的部位或分泌到细胞 外。 (1)中心粒是微管的组织中心。中心粒的自发活动,可以使细胞质内存在的 微管蛋白亚单位有条理地聚合起来,形成微管结构。 (2)中心粒与纺锤体的形成也有密切的关系,中心粒也是纺锤体微管的组织中 心。如在一些生长快速的间期细胞中,在中心粒的周围可以看见有许多辐射状 排列的微管,这里酝酿着有丝分裂期纺锤体的形成。 (3)中心粒可能在超微结构的水平上,调节着细胞的运动。 (4)中心粒也能产生纤毛和鞭毛,它们从中心粒的一端长出。 (5)动物细胞的中心粒与星体,纺锤体,染色体等组成了有丝分裂器。动物细胞 借助有丝分裂器的作用,使染色体能够准确地,有条不紊地在细胞内活动,从 而使细胞正常地进行分裂。有丝分裂器有两极,每极有一对中心粒。分裂器的 极,决定了染色体的运动方向;分裂器赤道面的方向,决定了母细胞分裂成两 个子细胞横缢面的位置。有丝分裂器还能把成对的染色体拉向相反的两极。 ?由内膜构成的封闭的网状管道系统, 外与细胞膜相连, 内与核膜的外膜相通, 将细胞中的各种结构连成一个整体,具有承担细胞内物质运输的作用 ?两种内质网的比例与细胞的功能有着密切相关;胰腺细胞中粗面型内质网特 别发达,这与胰腺细胞合成和分泌大量的胰消化酶蛋白有关,在睾丸和卵巢中 分泌性激素的细胞中,则滑面型内质网特别发达,这与合成和分泌性激素有关 ?滑面内质网的形状基本上都是分支小管及小囊,有时小管排列得非常紧密, 以同心圆形式围绕在分泌颗粒和线粒体的周围,具有解毒、合成脂类和分解糖 元的功能,还参与分泌性蛋白的运输过程。 ?粗面内质网大多为扁平的囊,少数为球形或管泡状的囊。在靠近核的部分, 囊泡可以与核的外膜连接,表面所附着核糖体,不仅是核糖体的支架,而且是 在核糖体上合成的分泌蛋白的运输通道

叶绿体

高尔基体

中心粒

内质网

第十三章细胞周期与细胞分裂
一、 名词解释:

联会复合体 : 同源染色体配对的过程称为联会, 在联会部位形成的一种特殊的复合结构称为 联会复合体,其与同源染色体联会和基因重组有关。 四分体:由两条同源染色体配对形成的复合结构称为二价体,因为含四条染色单体又称为四 分体。 检验点:指细胞周期的某些关键时刻,存在一套监控机制,调控周 期各时相有序而适时地 进行更迭,并使周期序列过程中后一个事件的开始依赖于前一个事件的完成,从而保证周期 事件高度有序地完成。 从分子水平看,检验点是作用于细胞周期转换时序的调控信号通路,以保证基因和基因组的 稳定性。 zygDNA :偶线期 DNA,S 期未合成,而是在偶线期合成的约 0.3%的 DNA,其在偶线期转 录活跃,且与同源染色体配对有关 P-DNA:是指在粗线期合成 S 期未合成的一小部分 DNA,其编码与 DNA 剪切和修复有关的酶 类。 细胞周期:从一次细胞分裂结束开始,经过物质准备,直到下一次细胞分裂结束为止,称为 一个细胞周期。 二、问答题: 1、细胞周期分为几个时期?各有哪些主要的事件? G1 S G2 M 进入起始点:检验细胞大小、营养条件、生长因子、DNA 损伤, DNA 复制、合成新组蛋白 进入检验点:检查环境因素、细胞大小、中心体复制、DNA 复制,决定进入减数分裂还是有丝分 裂 细胞分裂 2 试述有丝分裂的分期及各期的主要特点。 前期 前中期 中期 后期 末期 染色体凝缩和细胞分裂极的确立和纺锤体组装的开始 核膜崩解和核纤层解体相互偶联、完成纺锤体装配,形成有丝分裂器、染色体整 列 染色体整列完成并且所有染色体排列在赤道面,纺锤体结构典型 姐妹染色单体分离,分别向两级运动 姐妹染色单体分离到达两级并开始去浓缩,核膜、核纤层、核仁开始组装,RNA 功能恢复,动力微管消失,极微管继续加长

3、试述第一次减数分裂前期的分期及各期的主要特征 细线期 偶线期 粗线期 染色质凝缩、出现染色粒、染色体端粒与核膜上接触斑相连 同源染色体配对、形成联会复合体、合成 zygDNA 染色质进一步浓缩、等位基因交换与重组,出现重组节结构、合成 p-DNA、 合成减数分裂期专有组蛋白、并部分或全部置换体细胞组分的组蛋白 双线期 同源染色体相互分离(仅留几处相互联系,称为交叉) 、四分体结构清晰可 见、同源染色体或多或少发生去凝集,形成含许多侧环的灯刷染色体,RNA 转录活跃 终变期 染色体重新开始凝聚,形成短棒状结构,若灯刷染色体存在,其侧环收缩, RNA 转录停止,核仁消失,四分体均匀分布核中

4、比较有丝分裂和减数分裂的异同。 有丝分裂 染色体复制次数 有无纺缍丝的出现 细胞分裂次数 形成细胞类型 染色体复制时期 联会四分体阶段 同源染色体分离 分裂前后染色体数目变化 分裂后子细胞名称和数目 1次 有 1次 体细胞 间期 无 无 不变 体细胞二个 减数分裂 1次 有 2次 生殖细胞 减数第一次分裂间期 有 有 减半 精子四个或卵细胞一个 (极体 三个)

第十四章细胞增殖调控与癌细胞
一、 名词解释: 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,是一种蛋白 激酶。 CDK:周期蛋白依赖性蛋白激酶,具有一段保守的氨基酸序列,即 PSTAIRE 序列,可与周期 蛋白结合,并以周期蛋白为亚单位,进而表现蛋白激酶活性。 PCC:与 M 期细胞融合的间期细胞发生了形态各异的染色体凝缩,称之为早熟染色体凝缩。 此种染色体称为早熟凝缩染色体。 细胞周期蛋白:是一类细胞周期特异性或时相性表达、累积与分解的蛋白质,其浓度在细胞 周期中呈现周期性变化,作为调节亚基,它与 CDK 结合共同调节细胞周期运行 癌基因:是控制细胞生长和分裂的一类正常基因,其突变能引起正常细胞发生癌变。分为两 类:病毒癌基因和细胞癌基因 原癌基因:c-onc,是在正常的基因组中对细胞正常生命活动起主要调节作用的基因,当这些 基因发生突变或被异常激活可使细胞发生恶性转变,变成具有致癌能力的癌基因。 抑癌基因:在正常细胞增殖过程中起负调控作用的基因,在细胞周期检验点上起阻止周期进 程的作用。 二、问答题: 1、以 M-CdK( CDK1)为例说明在细胞周期中功能及活性的调节因素。 ?CDK 与周期蛋白结合 ?week1/mik1 激酶和 CDK 活化激酶催化 CDK 的 Thr14、Tyr16、Thr161 磷酸化——前体 MPF ?蛋白磷酸水解酶使 Thr14、Tyr16 去磷酸化——成熟 MPF 调节因素:多种调节因子对 CDK 分子结构进行修饰,参与 CDK 活性 CDK 功能: CDK1 即 MPF,是可以诱导细胞成熟的促进因子,而不同的 CDK 与不同的周期蛋白结合发挥 不同调节功能 CDK 活性调节: ?周期蛋白,其周期性消长变化调节 CDK 活性;特殊结构域:周期蛋白框、M 期周期蛋白具 有破坏框、G1 期周期蛋白的 PEST 序列 ?CDK 激酶结构域存在 PSTAIRE 序列,与周期蛋白结合有关 ?CDK 某些重要位点进行磷酸化修饰,活化或抑制其活性 ? CDK 抑制因子,对 CDK 活性起负调控作用的蛋白质,主要存在于 Cip/Kip 家族和 INK4 家 族

2、细胞周期有哪些主要的检验点?各有何作用? 检验点 G1 期检验点 S 期内部检验点 作用 检查细胞大小、营养条件、生长因子和 DNA 损伤 由 SMC1 磷酸化通路和 cdc25A-CDK2/cyclin E/A-cdc45 通路介导, 抑制未起始复制的复制起始点,使停滞在 S 期,修复损伤 DNA 和 复制叉恢复 ATR/CHK1 和 ATM/CHK2 介导,减缓整体 DNA 复制效率,使停滞 在 G2/M 期 环境因素、细胞大小、中心体复制、DNA 复制 纺锤体组装检验点

DNA 复制检验点 G2 期检验点 M 期检验点

第十五章细胞分化与胚胎发育
一、 名词解释:

细胞分化 : 在个体发育中,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,产生不同的细胞类型的过程称之为细胞分化。 细胞全能性 : 细胞全能性是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。 细胞决定 :所谓决定是指一个细胞接受了某种指令,在发育中这一细胞及其子代细胞将区别 于其他细胞而分化成某种特定的细胞类型,或者说在形态、结构与功能等分化特征尚未显现 之前就已确定了细胞的分化命运。 管家基因: 是指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。 奢侈基因:是指不同的细胞类型进行特异性表达的基因,其产物赋予各种类型细胞特异的形 态结构特征与特异的功能。 胚胎诱导:在早期胚胎发育过程中,一部分细胞会影响周围细胞使其向一定方向分化,这种 作用称近旁组织的相互作用,也称为胚胎诱导。主要通过近旁组织分泌信号分子近距离作用。 SRY: 人们从性逆转男性 (46, XX) 的一条 X 染色体上克隆到一段来自 Y 染色体的易位片段, 它编码一个与 DNA 特异序列相结合的转录因子,决定睾丸的发育。人们将这个基因命名为 SRY.

第十六章细胞死亡与细胞衰老
一、名词解释: Hayflick 界限 :细胞,至少是培养的细胞,不是不死的,而是有一定的寿命;它们的增殖能 力不是无限的,而是有一定的界限。 细胞凋亡 : 是受到基因调控的主动的生理性自杀行为。 细胞衰老:细胞衰老一般的含义是指复制衰老,即体外培养的正常细胞经过有限次数分裂后, 停止分裂,细胞形态和生理代谢活动发生显著改变的现象。 二、问答题: 1、试述细胞凋亡的形态特征。 ①凋亡的起始:微绒毛消失,细胞间接触消失;细胞膜皱缩但保存完整;线粒体大体保存完 整;内质网囊腔膨胀,并逐渐和质膜融合;染色体固缩形成新月形结构,沿核膜分布; ②凋亡小体的形成:细胞核裂解为碎块后和某些细胞器一起聚集,为反折的细胞膜所包围形 成表面光滑的单个的凋亡小体 ③吞噬:凋亡小体被临近的细胞或体内吞噬细胞所吞噬,在溶酶体内被消化分解 2、试述细胞凋亡的生理意义。

个体发育过程中及成熟个体中均存在细胞凋亡。 (一)个体发育过程中的细胞凋亡: ① 清除组织形成时期产生的无功能的过多的细胞 如:脊椎动物神经系统发育过程中多余神经元的清除 ② 塑造个体及器官形态 如:手与足的形成、肠管腔道 的形成,视网膜的发育等; 动物蜕变过程幼体器官的缩小与退化; 免疫耐受的形成。 (二)成熟动物个体中的细胞凋亡 ① 通过调节细胞凋亡和细胞增殖的速率维持组织器官细胞数量的稳定以及机体细胞的自然 更新; ② 清除体内多余的细胞而不对周围细胞或组织产生损害; ③ 清除被环境伤害或被病原体感染的细胞,保护生物体免受其伤害。 (三)人体细胞凋亡的失调,会引发多种疾病

第十七章 细胞社会的联系
一、名词解释: 细胞外基质:分布于细胞外空间,由细胞分泌的蛋白质和多糖所构成的网络结构。 细胞外被: 指细胞质膜外表面覆盖的一层粘多糖物质,实际指细胞表面与质膜中的蛋白或脂 类分子共价结合的寡糖链。保护细胞膜,参与细胞识别。 基膜:是一种特化的胞外基质结构,通常位于上皮层的基底面;另外在肌肉细胞和脂肪细胞 表面、血管内皮细胞下面等处。 二、问答题: 1、通常将细胞连接分为几种类型?各有何结构特点和功能? 根据行使功能的不同,细胞连接可分为 3 大类:① 封闭连接② 锚定连接③ 通讯连接 一、封闭连接 紧密连接是封闭连接的主要形式,一般存在于上皮细胞之间,也存在于血管内皮细胞之间。 紧密连接的结构:相邻细胞成串排列的跨膜蛋白形成嵴线 紧密连接的功能:① 形成渗漏屏障,起重要的封闭作用。 ② 形成上皮细胞膜蛋白与膜脂分子侧向扩散的屏障,维持上皮细胞的极性。 二、锚定连接 分布:很广泛,在心肌、肌肉和上皮组织等处中尤为丰富; 由两大类蛋白组成:① 细胞内锚蛋白(形成致密斑)② 跨膜黏附性蛋白 ① 与中间丝相连的锚定连接:桥粒与半桥粒 ② 与微丝相连的锚定连接:黏着带与黏着斑 锚定连接的功能 :将相邻细胞的骨架系统或将细胞与基质相连形成一个坚挺、有序的细胞群 体。 三、通讯连接 (一)间隙连接:在动物细胞之间分布广泛(骨骼肌细胞、血细胞除外) 间隙连接结构成分:① 基本结构单位是连接子,每个连接子由 6 个相同或相似的跨膜亚单 位组成,中心形成一个直径约 1.5nm 的孔道。 ② 允许分子量小于 1×103 的分子通过 间隙连接的功能: (1)代谢偶联:协调细胞群体的生物学功能 (2)神经冲动信息传递: ① 有利于电冲动在细胞间快速传导

② 协调心肌细胞的收缩 ③ 协调小肠平滑肌的收缩 (3)参与胚胎早期发育,为影响细胞分化的信号物质的传递提供通道 (二)胞间连丝:植物细胞间 胞间连丝的功能: ① 实现细胞间物质有选择性的转运 ② 实现细胞间的信号传递 (三)化学突触:可兴奋细胞间 电信号 → 化学信号 → 电信号 电突触(间隙连接)快速、双向;化学突触 延迟、单向 2、动物细胞的细胞外基质的有哪些?试述各自的分子结构特点和主要功能。 动物细胞的细胞外基质成分主要有 3 种类型:① 结构蛋白,包括胶原和弹性蛋白 ② 蛋白聚糖, 由蛋白质和多糖共价形成 ③ 粘连糖蛋白,包括纤连蛋白和层粘连蛋白。 (一)胶原 ① 胶原是胞外基质最基本结构成份之一,动物体内含量最丰富的蛋白(总量 的 25%以上) 。② 是细胞外基质中最主要的水不溶性纤维蛋白。 基本结构单位:原胶原;① 典型的原胶原是三条肽链盘绕成的三股螺旋结构;② 原胶原肽链具 有 Gly-x-y 重复序列; ③ 在内部,原胶原蛋白分子呈 1/4 交替平行排列,形成周期性横纹。 胶原的功能 :① 在ECM中含量最高,刚性及抗张力强度最大——是ECM的骨架结构 ② 赋 予组织抗张性 ③ 胶原纤维束构成肌腱,连接肌肉和骨骼。 (二)弹性蛋白(elastin) 是弹性纤维的主要成分,主要存在于脉管壁及肺。 非糖基化蛋白,分子间通过共价键交联形成卷曲的网状结构。 (三)糖胺聚糖 结构:由重复二糖单位(氨基己糖和糖醛酸)构成的直链多糖。 功能:赋予胞外基质抗压的能力。 (四)蛋白聚糖 结构:糖胺聚糖与核心蛋白的共价结合物。 功能:① 赋予胞外基质抗变形的能力。 ② 与多种生长因子结合,有效完成信号转导。 合成:核心蛋白在粗面内质网合成,在高尔基体装配成蛋白聚糖。 氨基聚糖与蛋白聚糖具多种功能: 使组织具有弹性和抗压性 对物质转运有选择渗透性 角膜中蛋白聚糖具有透光性 氨基聚糖具有抗凝血作用 细胞表面蛋白聚糖具有传递信息作用 氨基聚糖和蛋白聚糖与组织老化相关 (五)纤连蛋白 结构: ① 高分子量糖蛋白(220-250KD) ,② 由二个亚单位组成,每个亚单位有数个结构域 (如胶原、整合素等) 主要功能: ① 介导细胞与细胞外基质的黏着,有助于维持细胞形态; ② 促进细胞迁移;③ 有助于血液凝固和创伤修复。 (六)层粘连蛋白 结构:

① 高分子糖蛋白(820KD) ; ② 由α 、β 、γ 三条不同的多肽链组成的异构三聚体。 ③ 有与多种物质(如胶原、氨基聚糖等)和细胞结合的结构域。 ④ 主要分布于动物胚胎和成体基膜。 功能: ① 基膜的重要组分,对基膜的构建起关键作用. ② 使细胞粘附于基膜。 3、细胞黏着分子有哪些?分别有什么功能? 细胞黏着分子分为 4 大类:① 钙黏蛋白 ② 选择素 ③ 整联蛋白 ④ 免疫球蛋白超家族 (一)钙黏蛋白:Ca2+依赖、细胞间、同亲型结合 介导高度特异性的细胞识别与黏着,对胚胎发育中的细胞识别、迁移和组织分化以及成体组 织器官构成具有主要作用。 (二)选择素: Ca2+依赖、细胞间、异亲型结合 主要参与白细胞与血管内皮细胞之间的识别与黏着,帮助白细胞从血液进入炎症部 位。 (三)整联蛋白 Ca2+或 Mg2+依赖 主要介导细胞与胞外基质间的黏着 参与信号传递,调节细胞增殖、生长、生存、凋亡等重要生命活动。 (四)免疫球蛋白超家族 不依赖 Ca2+、细胞间、同亲型/异亲型结合 大多介导淋巴细胞和免疫应答所需要的细胞之间的黏着。


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