【正文】 息量與遺傳裝置的擴(kuò)增與復(fù)雜化：由于真核細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能的復(fù)雜化，遺傳信息量相應(yīng)擴(kuò)增，即編碼結(jié)構(gòu)蛋白與功能蛋白的基因數(shù)首先大大增多；遺傳信息重復(fù)序列與染色體多倍性的出現(xiàn)是真核細(xì)胞區(qū)別于原核細(xì)胞的一個重大標(biāo)志。差速離心是一種較為簡便的分離法，常用于細(xì)胞核和細(xì)胞器的分離。它們的不同在于：①照明源不同：光鏡的照明源是可見光，電鏡的照明源是電子束；由于電子束的波長遠(yuǎn)短于光波波長，因而電鏡的放大率及分辨率顯著高于光鏡。緊密連接：緊密連接是封閉連接的主要形式，普遍存在于脊椎動物體表及體內(nèi)各種腔道和腺體上皮細(xì)胞之間。生物膜的基本結(jié)構(gòu)特征是什么？與它的生理功能有什么聯(lián)系？答案要點(diǎn)：生物膜的基本結(jié)構(gòu)特征：①磷脂雙分子層組成生物膜的基本骨架，具有極性的頭部和非極性的尾部的脂分子在水相中具有自發(fā)形成封閉膜系統(tǒng)的性質(zhì)，以非極性尾部相對，以極性頭部朝向水相。膜蛋白的不對稱性表現(xiàn)在：①糖蛋白的糖鏈主要分布在膜外表面；②膜受體分子均分布在膜外層脂質(zhì)中；③腺苷酸環(huán)化本科分布在膜內(nèi)表面。其形成對細(xì)胞遷移是不可缺少的。⑶層粘連蛋白和纖連蛋白：a、層粘連蛋白：是各種動物胚胎及成體組織的基膜的主要結(jié)構(gòu)組分之一，是高分子糖蛋白（相對分子量820KD），由一條重鏈和兩條輕鏈構(gòu)成。 協(xié)助擴(kuò)散（促進(jìn)擴(kuò)散）：物質(zhì)在特異膜蛋白的“協(xié)助”下，順濃度或電化學(xué)梯度跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)，不需要細(xì)胞提供能量。大多數(shù)的真核細(xì)胞都能通過胞飲作用攝入和消化所需的液體物質(zhì)和溶質(zhì)。Ras蛋白：是ras基因的產(chǎn)物，由191個氨基酸殘基組成，分布于質(zhì)膜胞質(zhì)側(cè)，結(jié)合GTP時為活化狀態(tài)，結(jié)合GDP時失活狀態(tài)，因此Ras蛋白屬于GTP結(jié)合蛋白，具有GTP酶活性，具有分子開關(guān)的作用。⑵產(chǎn)生第二信使。該信號途徑為：激素→識別并與G蛋白偶聯(lián)受體結(jié)合→激活G蛋白→活化腺苷酸環(huán)化酶→胞內(nèi)的cAMP濃度升高→激活PKA→基因調(diào)控蛋白→基因轉(zhuǎn)錄。糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：細(xì)胞質(zhì)內(nèi)有一些形狀大小略不相同的小管、小囊連接成網(wǎng)狀，集中在胞質(zhì)中，故稱為內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。1信號斑：在蛋白質(zhì)折疊起來時其表面的一些原子特異的三維排列構(gòu)成信號斑，構(gòu)成信號斑的氨基酸殘基在線性氨基酸序列中彼此相距較遠(yuǎn)，它們一般是保留在已完成的蛋白中，折疊在一起構(gòu)成蛋白質(zhì)分選的信號。選擇性的門控轉(zhuǎn)運(yùn)：指在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中合成的蛋白質(zhì)通過核孔復(fù)合體選擇性地完成核輸入或從細(xì)胞核返回細(xì)胞質(zhì)。光合磷酸化可分為循環(huán)式光合磷酸化和非循環(huán)式光合磷酸化。它普遍存在于高等真核細(xì)胞間期細(xì)胞核中。功能是進(jìn)行核蛋白體的生物發(fā)生的重要場所，即核仁是進(jìn)行rRNA的合成、加工和核蛋白體亞單位的裝配的重要場所。（H4）2四聚體，然后再與兩個H2A應(yīng)力纖維：應(yīng)力纖維是真核細(xì)胞中廣泛存在的微絲束結(jié)構(gòu)，由大量平行排列的微絲組成，與細(xì)胞間或細(xì)胞與基質(zhì)表面的粘著有密切關(guān)系，可能在細(xì)胞形態(tài)發(fā)生、細(xì)胞分化和組織的形成等方面具有重要作用。（3）具有肌性收縮作用（4）與其他細(xì)胞器相連，關(guān)系密切。（3）細(xì)胞分裂時，對紡錘體和染色體起空間支架作用，負(fù)責(zé)子細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞器的分配與定位。（2）參與細(xì)胞器的分布與運(yùn)動，固定支持細(xì)胞器的位置（3）參與細(xì)胞收縮和偽足運(yùn)動，是鞭毛纖毛等細(xì)胞運(yùn)動器官的基本組成成分。周期中細(xì)胞：又稱周期細(xì)胞或連續(xù)分裂的細(xì)胞，是指在細(xì)胞周期中連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)不斷分裂，保持分裂能力的細(xì)胞。細(xì)胞周期被劃分為四個時期：G1期（復(fù)制前期，M期結(jié)束至S期間的間隙）、S期（復(fù)制期，DNA合成期）、G2期（復(fù)制后期，S期結(jié)束至M期間的間隙）、M期（有絲分裂期）。不同點(diǎn)在于：比較項(xiàng)目減數(shù)分裂有絲分裂目的產(chǎn)生配子增加細(xì)胞數(shù)量子細(xì)胞染色體數(shù)目減半不變發(fā)生的細(xì)胞性細(xì)胞體細(xì)胞同源染色體的活動配對、互換獨(dú)立活動細(xì)胞周期兩次細(xì)胞周期，DNA復(fù)制一次，細(xì)胞分裂兩次一次細(xì)胞周期，DNA復(fù)制一次，細(xì)胞分裂一次簡述細(xì)胞通過什么機(jī)制將染色體排列到赤道板上？答案要點(diǎn)：染色體在動粒微管作用下排列在赤道面上。說明MPF的活化及其在細(xì)胞周期調(diào)控中的作用。其中cdc2和cdc28基因最令人矚目。MPF的提純工作：1988年Lohka等將MPF進(jìn)行了高度純化，證實(shí)，MPF是p34cdc2和周期蛋白B的復(fù)合物，其中p34cdc2是催化亞基，具有絲/蘇氨酸激酶活性；周期蛋白B是調(diào)節(jié)亞基，具有激活p34cdc2活性等功能。CDK1激酶可以使許多蛋白質(zhì)磷酸化，其中包括組蛋白H1，核纖層蛋白A、B、C，核仁蛋白等；組蛋白H1磷酸化，促進(jìn)染色體凝集；核纖層蛋白磷酸化，促使核纖層解聚；核仁蛋白磷酸化，促使核仁解體等。⑵、誘導(dǎo)同步化包括：⑴DNA合成阻斷法：優(yōu)點(diǎn)：同步化效率高，幾乎適合于所有體外培養(yǎng)的細(xì)胞體系。1中期阻斷法：經(jīng)過藥物處理，抑制微管的形成，從而抑制有絲分裂器的形成，將細(xì)胞阻斷在細(xì)胞分裂中期的同步化方法。染色體列隊(duì)：在動粒微管的牽拉下，染色體在赤道板上運(yùn)動的過程，是有絲分裂過程中的重要事件之一。答：微管的化學(xué)組成：主要化學(xué)成分為微管蛋白，為酸性蛋白。中間纖維具有一個較穩(wěn)定的310個氨基酸的α螺旋組成的桿狀中心區(qū)，桿狀區(qū)兩端為非螺旋的頭部區(qū)（N端）和尾部區(qū)（C端）。答：微絲的化學(xué)組成：主要成分為肌動蛋白和肌球蛋白，肌球蛋白起控制微絲的形成、連接、蓋帽、切斷的作用，也可影響微絲的功能。第十章 細(xì)胞骨架第十章參考答案一、名詞解釋細(xì)胞骨架：細(xì)胞骨架(Cytoskeleton)是指存在于真核細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的中的蛋白纖維網(wǎng)架體系。實(shí)驗(yàn)證據(jù)：a、用溫和的方法裂解細(xì)胞核，鋪展染色質(zhì)，電鏡觀察未經(jīng)處理的染色質(zhì)自然結(jié)構(gòu)為30nm的纖絲，經(jīng)鹽溶液處理后解聚的染色質(zhì)呈現(xiàn)10nm串珠狀結(jié)構(gòu)。構(gòu)成常染色質(zhì)的DNA主要是單一序列DNA和中度重復(fù)序列DNA。 核仁組織區(qū)：位于染色體的次縊痕部位，是rRNA基因所在部位，與間期細(xì)胞核仁形成有關(guān)。這些蛋白質(zhì)與線粒體或葉綠體DNA編碼的蛋白質(zhì)協(xié)同作用，可以說，細(xì)胞核與發(fā)育成熟的線粒體和葉綠體之間存在著密切的、精確的、嚴(yán)格調(diào)控的生物學(xué)機(jī)制。細(xì)胞中蛋白質(zhì)都是在核糖體上合成的，并都是起始于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中。這就是“信號假說”。 ③能夠維持一些無機(jī)離子在細(xì)胞內(nèi)恒定和最適的濃度,特別是K+、Ca2+和H+的濃度。Na+依賴的磷酸化和K+依賴的去磷酸化引起構(gòu)象變化有序交替發(fā)生。二者的不同之處在于Gs的αS亞基能被霍亂毒素ADP核糖基化，而Gi的αi亞基能被百日咳毒素ADP核糖基化。此過程不需要任何信號的觸發(fā)，除了給細(xì)胞外提供酶、生長因子和細(xì)胞外基質(zhì)成分外，還為細(xì)胞膜提供膜整合蛋白和膜脂。1吞噬作用：大顆粒物質(zhì)（如微生物、衰老死亡細(xì)胞及細(xì)胞碎片等）轉(zhuǎn)運(yùn)入胞內(nèi)的作用。細(xì)胞通訊：一個細(xì)胞發(fā)出的信息通過介質(zhì)傳遞到另一個細(xì)胞產(chǎn)生相應(yīng)的反應(yīng)。氨基聚糖可分為：透明質(zhì)酸、4硫酸軟骨素、6硫酸軟骨素、硫酸皮膚素、硫酸乙酰肝素、肝素和硫酸角質(zhì)素等。存在于上皮組織基底層細(xì)胞靠近基底膜處，防止機(jī)械力造成細(xì)胞與基膜脫離。簡述細(xì)胞膜的基本特性。答案要點(diǎn)：（1）限定細(xì)胞的范圍，維持細(xì)胞的形狀。只有用去垢劑處理，使膜崩解后，才能將它們分離出來。放大率對分辨率有影響，但分辨率不僅僅取決于放大率。熒光顯微鏡在細(xì)胞生物學(xué)研究中有什么應(yīng)用？答案要點(diǎn)：熒光顯微鏡是以紫外線為光源，照射被檢物體發(fā)出熒光，在顯微鏡下觀察形狀及所在位置，圖像清晰，色彩逼真。答：①細(xì)胞是構(gòu)成有機(jī)體的基本單位。答：當(dāng)前細(xì)胞生物學(xué)研究主要集中在以下四個領(lǐng)域：⑴細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)；⑵細(xì)胞增殖調(diào)控；⑶細(xì)胞衰老、凋亡及其調(diào)控；⑷基因組與后基因組學(xué)研究。 病毒顆粒：結(jié)構(gòu)完整并具有感染性的病毒。遺傳信息的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄與翻譯的裝置和程序也相應(yīng)復(fù)雜化，真核細(xì)胞內(nèi)遺傳信息的轉(zhuǎn)錄與翻譯有嚴(yán)格的階段性與區(qū)域性，而在原核細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)錄與翻譯可同時進(jìn)行。因?yàn)樵诿芏染坏慕橘|(zhì)中，顆粒越大沉降越快，反之則沉降較慢。②透鏡不同：光鏡為玻璃透鏡；電鏡為電磁透鏡。是指相鄰細(xì)胞質(zhì)膜直接緊密地連接在一起，能阻止溶液中的分子特別是大分子沿著細(xì)胞間的縫隙滲入體內(nèi)，維持細(xì)胞一個穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境。這一結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為細(xì)胞和細(xì)胞器的生理活動提供了一個相對穩(wěn)定的環(huán)境，使細(xì)胞與外界、細(xì)胞器與細(xì)胞器之間有了一個界面；②蛋白質(zhì)分子以不同的方式鑲嵌其中或結(jié)合于表面，蛋白質(zhì)的類型、數(shù)量的多少、蛋白質(zhì)分布的不對稱性及其與脂分子的協(xié)同作用賦予生物膜不同的特性與功能；這些結(jié)構(gòu)特征有利于物質(zhì)的選擇運(yùn)輸，提供細(xì)胞識別位點(diǎn)，為多種酶提供了結(jié)合位點(diǎn)，同時參與形成不同功能的細(xì)胞表面結(jié)構(gòu)特征。膜的流動性是由膜內(nèi)部脂質(zhì)分子和蛋白質(zhì)分子的運(yùn)動性所決定的。體外培養(yǎng)的細(xì)胞常通過粘著斑粘附于培養(yǎng)皿上。細(xì)胞通常是通過層粘連蛋白錨定于基膜上；層粘連蛋白在胚胎發(fā)育及組織分化中具有重要作用；層粘連蛋白也與腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移有關(guān)。特異蛋白的“協(xié)助”使物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)速率增加，轉(zhuǎn)運(yùn)特異性增強(qiáng) 通道蛋白：由幾個蛋白亞基在膜上形成的孔道，能使適宜大小的分子及帶電荷的溶質(zhì)通過簡單的自由擴(kuò)散運(yùn)動從膜的一側(cè)到另一側(cè)。信號分子：生物體內(nèi)的某些化學(xué)分子，如激素、神經(jīng)遞質(zhì)、生長因子等，在細(xì)胞間和細(xì)胞內(nèi)傳遞信息，特稱為信號分子。五、簡答題細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中Ca2+濃度低的原因是什么？答案要點(diǎn)：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中Ca2+濃度通常不到107mol/L，原因主要有以下幾點(diǎn)：①在正常情況下，細(xì)胞膜對Ca2+是高度不通透的；②在質(zhì)膜和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上有Ca2+泵，能將Ca2+從基質(zhì)中泵出細(xì)胞外或泵進(jìn)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔中；③某些細(xì)胞的質(zhì)膜有Na+—Ca2+交換泵，能將Na+輸入到細(xì)胞內(nèi)，而將Ca2+從基質(zhì)中泵出；④某些細(xì)胞的線粒體膜也能將鈣離子從基質(zhì)中轉(zhuǎn)運(yùn)到線粒體基質(zhì)。配體—受體復(fù)合物結(jié)合后，通過與G蛋白的偶聯(lián)，在細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生第二信使，從而將胞外信號跨膜傳遞到胞內(nèi)，影響細(xì)胞的行為。Gi調(diào)節(jié)模型，Gi對腺苷酸環(huán)化酶的抑制作用通過兩個途徑：一是通過α亞基與腺苷酸環(huán)化酶結(jié)合，直接抑制酶的活性；一是通過β和γ亞基復(fù)合物與游離的Gs的α亞基結(jié)合，阻斷Gs的α亞基對腺苷酸酶的活化作用。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的外表面附有核糖體顆粒，則為糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，為蛋白質(zhì)合成的部位。五、簡答題信號假說的主要內(nèi)容是什么？答：分泌蛋白在N端含有一信號序列，稱信號肽，由它指導(dǎo)在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)開始合成的多肽和核糖體轉(zhuǎn)移到ER膜；多肽邊合成邊通過ER膜上的水通道進(jìn)入ER腔，在蛋白合成結(jié)束前信號肽被切除。細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)。不同點(diǎn)：非循環(huán)式光合磷酸化電子傳遞是一個開放的通道其產(chǎn)物除ATP外，還有NADPH（綠色植物）或NADH（光合細(xì)菌）、循環(huán)式光合磷酸化電子的傳遞是一個閉合的回路只有其產(chǎn)物ATP的產(chǎn)生。親核蛋白：是指在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)合成后，需要或能夠進(jìn)入細(xì)胞核內(nèi)發(fā)揮功能的一類蛋白質(zhì)。A、構(gòu)成核、質(zhì)之間的天然屏障，避免生命活動的彼此干擾；B、保護(hù)核DNA分子不受細(xì)胞骨架運(yùn)動所產(chǎn)生的機(jī)械力的損傷；C、核質(zhì)之間物質(zhì)與信息的交流；D、為染色體定位提供支架。H2B異二聚體結(jié)合形成八聚體。微管：在真核細(xì)胞質(zhì)中，由微管蛋白構(gòu)成的，可形成紡錘體、中心體及細(xì)胞特化結(jié)構(gòu)鞭毛和纖毛的結(jié)構(gòu)。（5）參與細(xì)胞內(nèi)信號傳遞和物質(zhì)運(yùn)輸。（4）在細(xì)胞癌變過程中起調(diào)控作用。（4）參與細(xì)胞分裂時染色體的分離和位移。1靜止期細(xì)胞：又稱G0期細(xì)胞或靜止期細(xì)胞，是指暫時脫離細(xì)胞周期不進(jìn)行增殖，但在適當(dāng)?shù)拇碳は?，可重新進(jìn)入細(xì)胞周期的細(xì)胞。在正常情況下，細(xì)胞沿著G1→S→G2→M運(yùn)轉(zhuǎn)，細(xì)胞通過M期被分裂為兩個子細(xì)胞，完成增殖過程。染色體列隊(duì)：由于動粒微管的作用，染色體在赤道板上運(yùn)動的過程，又稱染色體中板聚合。答案要點(diǎn)：MPF是由cyclinB和CDK1蛋白結(jié)合而成的二聚體，CDK1在周期中的含量相對穩(wěn)定，cyclinB的含量則出現(xiàn)周期性的變化：一般在G1晚期開始合成，通過S期其含量不斷增加，到達(dá)G2期，其含量達(dá)到最大值。cdc2基因是裂殖酵母細(xì)胞中最重要的基因之一。非洲爪蟾卵母細(xì)胞孕酮刺激實(shí)驗(yàn)：1971年，Masui和Markert用非洲爪蟾卵為材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)在成熟的卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中，存在可以誘導(dǎo)卵母細(xì)胞成熟的物質(zhì)，他們將這種物質(zhì)稱為促成熟因子，即MPF。它一般選擇底物中某個特定序列中的某個絲氨酸或蘇氨酸殘基。缺點(diǎn)：對大多數(shù)種類的細(xì)胞并不適用。1DNA合成阻斷法：通過使用DNA合成抑制劑，特異性地抑制DNA的合成，將細(xì)胞阻斷在G1/S交界處的細(xì)胞同步化方法。有絲分裂器：有絲分裂時，由微管及其結(jié)合蛋白所組成的紡錘體和中心復(fù)合體。試述微管的化學(xué)組成、類型和功能。單獨(dú)或成束存在于細(xì)胞中。五、簡答題微絲的化學(xué)組成及在細(xì)胞中的功能。⑷、兩個相鄰核小體之間以連接DNA 相連，典型長度60bp，不同物種變化值為0～80bp。常染色質(zhì)纖維折疊壓縮程度低,處于伸展?fàn)顟B(tài),用堿性染料染色時著色淺。核孔：是內(nèi)、外兩層核膜的局部融合之處形成的環(huán)狀開口，是核、質(zhì)間物質(zhì)相互交流的渠道，并有一定的選擇性。迄今為止，已知線粒體基因組僅能編碼約20種線粒體膜和基質(zhì)蛋白并在線粒體核糖體上合成；線粒體和葉綠體的絕大多數(shù)蛋白質(zhì)是由核基因編碼，在細(xì)胞質(zhì)核糖體上合成，然后轉(zhuǎn)移至線粒體或葉綠體內(nèi)。又稱定向轉(zhuǎn)運(yùn)。他們認(rèn)為：⑴分泌蛋白在N端含有一信號序列，稱信號肽，由它指導(dǎo)在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)開始合成的多肽和核糖體轉(zhuǎn)移到ER膜；⑵多肽邊合成邊通過ER膜上的水通道進(jìn)入ER腔。② 能夠?qū)⒓?xì)胞內(nèi)的各種物質(zhì),如分泌物、代謝廢物以及一些離子排到細(xì)胞外,即使這些物質(zhì)在細(xì)胞外的濃度比細(xì)胞內(nèi)的濃度高得多。機(jī)制：在細(xì)胞內(nèi)側(cè)，α亞基與Na+相結(jié)合促進(jìn)ATP水解，α亞基上的一個天門冬氨酸殘基磷酸化引起α亞基的構(gòu)象發(fā)生變化，將Na+泵出細(xì)胞外，同時將細(xì)胞外的K+與α亞基的另一個位點(diǎn)結(jié)合，使其去磷酸化，α亞基構(gòu)象再度發(fā)生變化將K+泵進(jìn)細(xì)胞，完成整個循環(huán)。二者結(jié)構(gòu)和功能很相似，均由α、β和γ三個亞基組成，分子質(zhì)量均為80~100000D，它們的β和γ亞基大小很相似，其α亞基也都有兩個結(jié)合位點(diǎn)：一是結(jié)合GTP或基其類似物的位點(diǎn)，具有GTP酶活性，能夠水解GTP；另一個是含有負(fù)價鍵的修飾位點(diǎn)，可被細(xì)胞毒素ADP核糖基化。2組成型胞吐作用：所有真核細(xì)胞