细胞生物学复习资料
名词解释：
细胞生物学：是研究细胞基本生命活动规律的学科，它在不同层次上以研究细胞结构和功能，细胞增殖、分化、衰老与凋亡，细胞信号传递，真核细胞基因表达与调控，细胞起源与进化等为主要内容。
外在膜蛋白 ：水溶性蛋白，靠离子键或其它弱键与膜内表 面的蛋白质分子或脂分子极性头部非共价结合，易分离。
内在膜蛋白 ：水不溶性蛋白，形成跨膜螺旋，与膜结 合紧密，需用去垢剂使膜崩解后才可分离。
膜骨架：是指细胞膜下与膜蛋白相连的有纤维蛋白组成的网架结构，它参与维持细胞膜的形状并协助质膜完成多种生理功能。
简单扩散：疏水的小分子或小的不带电荷的极性分子在以简单扩散的方式跨膜转运中，不需要细胞提供能量，也没有膜蛋白的协助，因此称为简单扩散。
协助扩散：是各种极性分子和无机离子，如糖、氨基酸、核苷酸以及细胞代谢物等顺其浓度梯度或电化学梯度减小方向的跨膜转运，该过程不需要细胞提供能量，这与简单扩散相同，因此两者都称为被动运输。
质子泵：存在于植物细胞、真菌和细菌细胞质膜上，将质子泵出细胞，建立跨膜的质子电化学梯度（取代动物细胞Na+的电化学梯度），驱动转运溶质进入细胞的参与主动运输的载体蛋白。
协同运输：是一类 由Na+—K+泵（或H+泵）与载体蛋白协同作用，靠间接消耗ATP所完成的主动运输。
细胞质基质：在真核细胞的细胞质中，除去可分辨的细胞器以外的胶状物质，称为细胞质基质。
内膜系统：真核细胞在进化上一个显著特点是形成了发达的细胞膜系统，将细胞内环境分割成许多功能不同的区室。广义概念指真核细胞内除质膜以外所有膜结构。狭义概念指细胞质内，结构、功能及发生上有一定联系的膜性结构的总称。
细胞信号转导：是指细胞通过胞膜或胞内受体感受信号分子的刺激，经细胞内信号转导系统转换，从而影响细胞生物学功能的过程。
染色质：指间期细胞核内由DNA、组蛋白、非组蛋白及少量RNA组成的线性复合结构， 是间期细胞遗传物质存在的形式。
染色体：指细胞在有丝分裂或减数分裂过程中， 由染色质高度螺旋化聚缩而成的棒状结构。
常染色质：指间期核内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的那些染色质。
异染色质：指间期核中，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深的那些染色质。
细胞周期：从一次细胞分裂结束开始，经过物质积累，直到下一次分裂结束所经历的过程，分为分裂间期和分裂期
程序性死亡：由细胞内某种遗传机制决定的死亡程序所控制的细胞死亡现象
细胞衰老：指体外培养的正常细胞经过有限次数的分裂后，停止分裂，细胞形态和生理代谢活动发生显著改变的现象
1、 细胞生物学研究的主要内容是什么？
(1) 细胞核、染色体以及基因表达的研究
(2) 生物膜与细胞器的研究
(3) 细胞骨架体系的研究
(4) 细胞增殖及其调控
(5) 细胞分化及其调控
(6) 细胞的衰老与凋亡
(7) 细胞的起源与进化
(8) 细胞工程
2、 如何理解细胞是生命活动的基本单位？
（1） 一切有机体都是由细胞构成，细胞是构成有机体的基本单位
（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） 没有细胞就没有完整的生命
3、 真核细胞的基本结构体系有哪些？
1）脂蛋白体系构成的生物膜系统2）核酸-蛋白质复合体构成的遗传信息表达结构系统
3）由特异的结构蛋白装配而成的细胞骨架系统
3.5、细胞组分的分离与分析有哪些基本的实验技术？哪些技术可用于生物大分子在细胞内的定性与定位研究？
分离：差速离心、密度梯度离心、速度沉降 、等密度沉降
分析：各种色谱、显色、荧光标记、电镜、原位杂交、放射自显影、流式细胞仪、分光光度
定性与定位：放射自显影技术、显微分光光度测定技术、流式细胞仪
1．光学显微镜物镜放大倍数是40倍，目镜放大倍数是10倍，那么总放大率是：
A 40倍； B 400倍； C 50倍 D 450
2．下面哪一项和显微镜的分辨率无关？
A 光的波长；B 透镜的数值孔径；C 样品和透镜间介质的折射率； D 物镜的放大倍数
3.如果想检测细胞培养物是否在DNA合成期，可以在培养基中加入放射性胸苷，看它是否掺入DNA中。用下列哪种方法Z容易检测到核DNA中被标记的脱氧核苷酸？
A双向凝胶电泳；B聚丙烯酰胺凝胶电泳；C琼脂糖凝胶电泳；D放射自显影术
4.为什么用透射电子显微镜拍摄的照片不是彩色的？
A细胞内结构不是彩色的而是灰白的；B彩色显微照片价格昂贵； C彩色胶片还未发明；
D照相软片捕捉到的是穿过标本的电子而不是决定颜色的不同波长的光
4、 试述真核细胞和原核细胞的Z根本的区别。P34-35
Z根本的区别是：diyi是细胞膜系统的分化与演变。
真核细胞以膜系统的分化为基础，首先分化为两个独立的部分，——核与质，细胞质内又以膜系统为基础分隔为结构更精细、功能更专一的单位——各种重要的细胞器。细胞内部结构与职能的分工是真核磁暴区别于原核细胞的重要标志。
第二是遗传信息量与遗传装置的扩增与复杂化。这与diyi点相互密切联系，由于真核细胞结构与功能的复杂化，遗传信息量相应随之扩增，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另一重大标志。遗传信息的复制、转录与翻译是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，这也是两者区别的重要特征。
5、 生物膜的基本结构特征是什么？生物膜的结构与生理功能的关系？
（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，尚未发现在生物膜结构中起组织作用的蛋白。
（2） 蛋白分子以不同的方式镶嵌在脂双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） 生物膜可以堪称是蛋白质在双层脂分子中的二维溶液。然而膜蛋白与膜脂之间，膜蛋白与膜蛋白之间及其与膜两侧其他生物大分子的复杂的相互作用，在不同程度上限制了膜蛋白和膜脂的流动性。
生物学功能： 跨膜物质运输——主动运输，被动运输，协同作用，胞吞等 。
1、将细胞与外界环境分开 2、控制物质进出细胞 3、进行细胞间的物质交流
6、 简述细胞膜的功能。P84
（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除，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） 介导细胞与细胞、细胞与基质之间的连接
（5） 质膜参与形成具有不通功能的细胞表面特化结构
7、 简述主动运输的特点和作用。P112
特点：1、逆梯度运输；2、依赖于膜运输蛋白；3、需要代谢能；4、具有选择性和特异性。
作用：①保证了细胞或细胞器从周围环境或表面摄取必需的营养物质
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。
③能够维持一些无机离子在细胞内恒定和Z适的浓度，特别K+、Ca + 和H +的浓度
8比较组成型胞吐途径和调节性胞吐途径的特点及其生物学意义
组成型： 所有真核细胞，连续分泌过程。用于质膜更新（膜脂、膜蛋白、胞外基质组分、营养或信号分子）。组成型通过去限定途径来完成蛋白质的转运过程：除某些有特殊标志的驻留蛋白和调节型分泌泡外，其余蛋白的转运途径：粗面内质网→高尔基体→分泌泡→细胞表面
调节型：存在于特化的分泌细胞，过程：储存——刺激——释放。产生的分泌物（如激素、粘液或消化酶）。具有共同的分选机制，分选信号存在于蛋白本身，分选主要由高尔基体TGN上的受体类蛋白来决定
9、 简述细胞质基质的功能。P161-163
(1)完成各种中间代谢过程( 如糖酵解过程、磷酸戊糖途径、糖醛酸途径等) (2)蛋白质的分选与运输 ; (3)与细胞质骨架相关的功能(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 ;(5) 控制蛋白质的寿命;(6) 降解变性和错误折叠的蛋白质;(7)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
9.5谈谈你对细胞质基质的结构组成及其在细胞生命活动中作用的理解
组成：中间代谢有关的数千种酶类、细胞质骨架结构。
功能：1）完成各种中间代谢过程 2）蛋白质的分选与运输 3）与细胞质骨架相关的功能 4）蛋白质的修饰、蛋白质选择性的降解
10、 简述光面内质网的功能。
（1）、脂的合成与转运:光面内质网是脂类合成的主要部位之一。光面内质网合成细胞所需绝大多数膜脂（包括磷脂和胆固醇）
（2）、作用：主要在肝细胞的光面内质网中进行。多数与氧化作用有关，使有毒物质由脂溶性转变成水溶性而被排出体外。
（3）、类固醇激素的合成：光面内质网上含有合成胆固醇和转化胆固醇为激素的全套酶系，能合成胆固醇，再将胆固醇氧化、还原、水解进一步转变成各种类固醇。
（4）、Ca2＋的调节作用 ——横纹肌的收缩：储存钙离子，肌质网膜上的Ca2+-ATP酶将细胞质基质中Ca2+ 泵入肌质网腔中储存起来，受到神经冲动刺激，Ca2+释放，肌肉收缩。
Ca2+浓度的变化对运输小泡的形成起调节作用
10.5比较粗糙内质网和光面内质网的形态结构与功能
形态结构：粗糙：多呈扁囊状，排列较为整齐，膜表面分布着大量核糖体
光面：呈分支管状或小泡状，无核糖体附着
功能：粗面内质网：蛋白质的合成、修饰与加工；
光面内质网：脂的合成与转运、作用、合成类固醇激素、Ca2＋的调节作用——横纹肌的收缩。
11、 简述高尔基体的功能。P175-180
高尔基体的主要功能是参与细胞的分泌活动，将内质网合成的多种蛋白质进行加工、分类与包装，然后运送到细胞的特定部位或分泌到细胞外。是细胞内物质运输的交通枢纽。
（1）高尔基体与细胞的分泌作用——蛋白质的运输
（2）蛋白质的糖基化及其修饰
（3）蛋白质水解和其他加工过程
11.5何谓蛋白质的分选？写出真核细胞内蛋白质分选途径
蛋白质是由核糖体合成的，合成之后必须准确无误地运送到细胞的各个部位，此过程称为蛋白质的分选。
1）翻译后转运途径：在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支架蛋白
2）共翻译转运途径：蛋白质合成在游离核糖体上起始后由信号肽引导移至糙面内质网，然后新生肽边合成边转入糙面内质网中，在经高尔基体加工包装运输到溶酶体、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。
12、 简述溶酶体的功能。P184-186
（1）、防御功能（吞噬作用）——1）保护：吞噬细菌，消化血肿，脾清除 衰老红细胞；2)提供营养和构建细胞结构的化学成分（如不能由细胞膜进入的大分子、低密度脂蛋白（LDL）及其受体与胆固醇）；3）受体介导内吞
（2）、自体吞噬——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
（3）、溶酶体的自溶作用与器官发育——自溶作用：溶酶体将酶释放出来将自身细胞降解。 （4）、细胞外的消化作用
（5）、溶酶体对激素分泌调节（催乳素、肾上腺皮质激素等）。通过自体吞噬作用将一部分合成激素的细胞器（光面内质网、线粒体）包裹起来，形成自噬小体，由溶酶体将其消化。
13、 为什么说线粒体和叶绿体是细胞内的两种产能细胞器。P207（不够准确）
叶绿体(植物): 太阳光能→化学能——(1)光合电子传递反应—光反应(Light Reaction) (2)碳固定反应—暗反应(Dark Reaction)：利用光反应产生的ATP 和NADPH，使CO2还原为糖类等有机物，即将活跃的化学能Z后转换为稳定的化学能，积存于有机物中。这一过程不直接需要光(在叶绿体基质中进行)。
线粒体: 有机物→直接能源ATP——进行氧化磷酸化， 合成生命活动所需的直接能量ATP.
13.5 试述细胞以哪些方式进行通信，各种方式之间有何不同？
(1)细胞通过分泌化学信号进行细胞间相互通讯
(2)细胞间接触性依赖的通讯
(3)细胞间形成间隙连接使细胞质相互沟通，通过交换小分子来实现代谢耦联或电耦联
14、 概述细胞核的基本结构及其主要功能。
基本结构：
核被膜：（1）构成核、质之间的天然选择性屏障—— ²基因表达的时空隔离、²避免生命活动的彼此干扰、²保护DNA不受细胞骨架运动所产生的机械力的损伤 （2）核质之间的物质交换与信息交流
核孔复合体 ：核质家换的双向选择性亲水通道，进行物质运输，包括通过核孔复合体的被动扩散和通过核孔复合体的主动运输
染色质;间期细胞核内由DNA、组蛋白、非组蛋白及少量RNA组成的线性复合结构， 是间期细胞遗传物质存在的形式。
染色体: 指细胞在有丝分裂或减数分裂过程中， 由染色质高度螺旋化聚缩而成的棒状结构。
核仁：rRNA的合成、加工和核糖体亚单位的装配
15、 简述核孔复合体的基本结构及其主要功能。
结构模型 (鱼笼模型)：（1）胞质环（外环）环上有8条短纤维伸向胞质（2）核质环（内环）上有细纤丝伸向核质末端形成直径60nm小环（3）辐（腔内亚单位、柱状亚单位、环带亚单位）（4）ZY栓
主要功能：核质家换的双向选择性亲水通道，进行物质运输，包括通过核孔复合体的被动扩散和通过核孔复合体的主动运输
15.5概述核仁的结构及其功能
结构：由纤维ZX、致密纤维组分、颗粒组分
功能：核糖体的生物发生，是一个向量过程：从核仁纤维组分开始， 再向颗粒组分延续。这一过程包括rRNA的合成、加工和核糖体亚单位的装配。
15.6什么是细胞周期？细胞周期各时期主要变化是什么？
细胞周期是指从一次细胞分裂结束开始，经过物质积累，直到下一次分裂结束所经历的过程，分为分裂间期和分裂期。
1） G1期：从有丝分裂完成到DNA复制前的一段时期，叫合成前期，此期主要合成细胞生长所需要的多种蛋白质、rRNA、碳水化合物、等，在G1的后期，DNA合成酶的活性大大增。同时染色质去凝集。
2） S期：DNA复制与组蛋白合成同步，使新合成的DNA能及时包装成核小体。
3） G2期：DNA复制完成，在G2期主要合成ATP、一定数量的蛋白质和RNA分子，包括微管蛋白和成熟促进因子MPF等，为有丝分裂做准备。
4） M期：即细胞分裂期，从染色体的凝缩、分离并平均分配到两个子细胞为止。
15.7细胞周期同步化有哪些方法？比较其优缺点。
1）细胞分裂收获法：优点是细胞未经任何药物处理，细胞同步化效率高。缺点是分离的细胞数量少。
2）密度梯度离心法：优点是方法简单省时，效率高，缺点是对大多数种类的细胞并不适用。
3）DNA合成阻断法 ：优点是同步化效率高，几乎适合于所有体外培养的细胞体系。缺点是诱导过程可造成细胞非均衡生长。
4）分裂中期阻断法：优点是操作简便，效率高。缺点是这些药物的毒性相对较大。
15.8细胞周期中有哪些主要检测点，各起何作用？
1）G1期检验点（靠近G1末期）：酵母——Start；动物细胞——限制点Restriction Point ：主要监测细胞的大小和环境状态，如果条件合适，就会激发DNA复制，使控制系统向前移动。是细胞周期的主要控制点，决定细胞能否分裂。
2）G2检验点（在G2期结束点）：检测细胞的大小，细胞所处的状态，以及细胞内DNA是否复制完毕，如果这些条件合适，就会进入有丝分裂
3）中－后期检验点：纺锤体装配检验点（在中期末）监测所有的染色体是否都与纺锤体相连，并排列在赤道板上；检测MPF是否失活，否则不能进行有丝分裂和胞质分裂
15.9细胞衰老的特征？
1）细胞核的变化：体外培养的二倍体细胞，细胞核随着细胞分裂次数的增加不断增大，细胞核与细胞质的比率逐渐减少；细胞核的核膜内；染色质固缩化
2）内质网的变化: 衰老动物内质网成分弥散性地分散于核周胞质中，粗面内质网的总量似乎是减少了
3）线粒体的变化: 通常细胞中线粒体的数量随年龄减少， 而其体积则随年龄增大
4）致密体的生成 5）膜系统的变化
16.1细胞凋亡的概念、形态特征及其与坏死的区别是什么？
概念：细胞凋亡是一个主动的由基因决定的自动结束生命的过程，所以也常常被称为细胞程序性死亡
形态特征：1）凋亡的起始：细胞表面的特化结构如微绒毛消失，细胞间接触消失，但细胞膜依然完整；线粒体大体完整，但核糖体逐渐从内质网上脱离，内质网囊腔膨胀，并逐渐与质膜融合；染色质固缩，形成新月形帽状结构等形态，沿着核膜分布 2）凋亡小体的形成：核染色质断裂为大小不等的片段，与某些细胞器如线粒体一起聚集，为反折的细胞质膜所包围。细胞表面产生了许多泡状或芽状突起，逐渐形成单个的凋亡小体 3）凋亡小体逐渐为邻近的细胞吞噬并消化
与坏死的区别：细胞凋亡过程中，细胞质膜反折，包裹断裂的染色质片段或细胞器，形成众多的凋亡小体，凋亡小体则为邻近的细胞所吞噬，不引发炎症反应。而在细胞坏死时，细胞质膜发生渗漏，细胞内容物，包括膨大和破碎的细胞器以及染色质片段，释放到胞外，导致炎症反应
16.2动物细胞凋亡的基本途径有哪些？
1）死亡受体途径（外来信号引起）：由细胞表面受体启动，直接激活下游caspase，这些受体属于肿瘤坏死因子/神经生长因子（TNF/NGF）受体超家族。
2）线粒体途径（细胞内信号引发）：通过线粒体释放Cyt C，间接激活下游caspase
17、 在“动物细胞染色体标本的制备”实验中，你认为要获得好的染色体标本要注意哪些问题？（实验册p85）
（1）掌握好秋水仙素的浓度和处理时间，浓度过高，处理时间过长，都会使染色体过分收缩，不利于形态观察。
（2）控制好离心的转速，一般以1000r/min为宜，转速过大，会造成细胞结块，不利于染色体伸展；转速过小，细胞不能充分沉淀，会造成细胞分裂相丢失。
（3）低渗处理是实验成败的关键，其目的是使细胞体积胀大，染色体松散。低渗处理时间过长，会造成细胞破裂，染色体丢失，不能计数。低渗处理时间不足，细胞内染色体则易聚集一起，不能很好伸展开来，观察时无法区分辨别和计数。
（4）固定液要现配现用，固定要充分。
（5）载玻片要洁净，无油脂和预先冰冻，滴片要有一定的高度，以利于细胞和染色体充分分散。
