细胞生物学总结.pdf

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1、名词解释 细胞生物学： 是研究细胞基本生命活动规律的科学，它是在不同层次（显微、亚显微与分子水平）上以研究细胞结构与功能、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的学科。其核心问题是将遗传 与发育在细胞水平上结合起来。 原生质体 ：由细胞质 膜包围的一团原生质，分化为细胞 核与细胞 质。 脂质体： 在水溶液 环境中人工形成的一种球型脂双层 结构。 细胞外基质 ：指分布于细胞外空间,由细胞分泌的 蛋白质和多糖 所构成的 复杂网络结构 透明质酸：一种重要的 糖氨聚糖 ，是 增殖细胞和迁移细胞胞外基质的主要成分，在早期胚胎中含量特别丰富，与其他糖

2、氨聚糖相 比， 不被硫酸化 ，不与核心蛋白共价连接。 连接子 ：间隙连接 中由 连接蛋白connexin 在质膜内簇集形成的多亚基复合体。每个连接子由6 个连接蛋白 亚基环形排列 而成，中 间形成一直径约1.5nm 的通道 。 协助扩散： 物质通过 与特异性膜蛋白的相互作用，从高浓度向低浓度的跨膜 转运形式。 胞吞作用： 通过质膜 内陷形成膜泡 ，将细胞外或细胞质膜表面的物质包裹到膜泡并转运到细胞内（胞饮和吞噬）的过程。 胞吐作用：携带有内容物的膜泡与质 膜融合 ，将内容物释放到胞外的过程。 细胞通讯： 一个细胞发出的信息通过介质 （又称配体）传递到另一个细胞（靶细胞）并与靶细胞相应的受体相互

3、作用 ，然后通过细 胞信号转导 引起靶细胞产生一系列生理生化变化 ，最终表现为细胞整体的生物学效应的过程。 信号分子： 作为信号载体， 能与靶细胞受体特异性结合并引起靶细胞内信号转导最终产生生物学效应的一类分子。脂溶性 ：视黄醇、 维生素 D、甲状腺素、甾类激素。水溶性 ：神经递质、多肽类激素、局部介质。 受体： 一种能够 识别和选择性结合某种配体 （信号分子） 的大分子， 绝大多数已鉴定的为糖蛋白，少数为糖脂或糖蛋白糖脂复合物。 半自主性细胞器：其生长和增殖受 核基因组 和自身基因组 两套遗传系统的控制的细胞器，如线粒体和叶绿体。 电子传递链（呼吸链） ：在线粒体 内膜上 存在的 一组酶复合

4、体 ，有一系列 能可逆的接受和释放电子或H+的化学物质组成，它们在 内膜上 相互关连地有序排列成传递链，称为电子传递链或呼吸链，是典型的多酶体系。 氧化磷酸化： 指在 呼吸链 上与电子传递相偶联的由 ADP 被磷酸化 形成 ATP 的酶促过程。 细胞内膜系统：细胞内在 结构、功能乃至发生上相互关联、由膜包被的 细胞器或细胞结构，主要包括内质网、高尔基体、溶酶体、 胞内体、分泌泡等。 细胞质基质： 用差速离心法分离细胞匀浆物组分，先后除去细胞核、线粒体、内质网、溶酶体、高尔基体和细胞质膜等细胞器或细 胞结构 后，存留在 上清液中 的主要是细胞质基质的成分。生物化学家多称之为胞质溶胶。 蛋白质的糖

5、基化：是指肽链的特定氨基酸残基接受共价连接的糖基形成寡糖链的连续过程。 肌质网： 肌细胞中发达的的特化的光面内质网。 细胞骨架： 指存在于 真核细胞 中的 蛋白纤维网架体系，对细胞 内部组织结构 和外部形态的维持、细胞运动 、细胞 内物质的运输 和细 胞分裂 都有重要作用； 狭义 ：细胞质基质的微丝、微管和中间纤维；广义 ：还包括在细胞核中存在的核骨架 -核纤层体系 。核骨架、 核纤层 与中间纤维 在结构上相互连接, 贯穿于细胞核和细胞质的网架体系。 踏车行为： 在微丝装配时， 若 G-肌动蛋白分子 添加 到 F-肌动蛋白丝上的速率正好等于G-肌动蛋白分子从F-肌动蛋白上 失去 的速率 时,

6、微丝 净长度没有改变, 这种过程称为肌动蛋白的踏车现象。体外微管组装也有类似现象 应力纤维： 广泛存在于真核细胞。成分：Actin、肌球蛋白、原肌球蛋白和 -辅肌动蛋白 。介导细胞间或细胞与基质表面的粘着 。 微管组织中心：是微管进行组装的区域，成膜体 （植物细胞）、中心体 、基体 均具有微管组织中心的功能。 分子马达： 指依赖于微管 的驱动蛋白 （kinesin） 、动力蛋白 （dynein）和依赖于微丝 的肌球蛋白 （myosin）这三类蛋白质超家族成员。 核纤层： 紧贴内核膜， 一层由 纤维蛋白 构成的 网络结构 ，厚 30160nm，与胞质 中间纤维 核内骨架 密切联系 , 对核被膜起

7、支撑 作用。 端粒： 是染色体 端部的特化结构，其生物学作用在于维持染色体的完整性和稳定性。端粒由 高度重复的短序列串联而成，在进化上 高度保守 ，不同生物的端粒序列都很相似。 核仁组织区： 位于染色体的 次缢痕区 ，但并非所有的次缢痕都是NORs。它是 核糖体 DNA 基因 所在的区域，能够合成 43S 核糖体 RNA ，剪切成 28S、18S 和 5.8S rRNA 。 染色质： 指间期细胞 核内由 DNA 、组蛋白 、非组蛋白极少量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： 细胞在有丝分裂（或减数分裂）时遗传物质存在的特定形式，是间期细胞染色质结构紧密组装

8、 的结果。 细胞周期： 从一次细胞 分裂结束开始 ，经过 物质积累 过程，直到 下一次细胞分裂结束为止，称为一个细胞周期。 G0 期细胞： 有些细胞会 暂时离开细胞周期，停止细胞分裂，去执行一定的生物学功能。周期中细胞转化为G0 期细胞多发生在G1 期。静止期细胞 星体 ：在间期细胞， 微管围绕中心体组装，向四周辐射 ，中心体与放射的微管合称为星体。 联会复合体 ：同源染色体 在减数分裂 I(Meiosis I) 配对联会，形成联会复合体(Synaptonemal Complex, SC)， 发生基因重组 细胞分化： 多细胞有机体是由各种不同类型的细胞组成的。在个体发育中，由一种相同 的细胞类

9、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 ，产生各 不相同的细胞类群的过程。 去分化： 分化的细胞 失去其特有的结构与功能, 转变成具有 未分化细胞特征的过程 转分化： 一种 分化类型 的细胞转变成另一种分化类型的细胞 细胞全能性： 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 管家基因： 指所有细胞中 均要表达 的一类基因，其产物是维持细胞基本生命活动所必需的。如 微管蛋白 基因、 糖酵解酶系 基因和 核 糖体蛋白 基因等 组织特异性基因（奢侈基因）：指不同类型细胞中特异性表达 的基因，其产物赋予各种类型细胞特异的形态结构特征与功能。如卵 清蛋白基因、胰

10、岛素基因和上皮细胞表达的角蛋白基因等 组合调控：少量基因调节蛋白（常常有一种为关键的调节蛋白），以不同的组合，调节不同的特异基因的表达，产生不同类型的 分化细胞。 程序性细胞死亡： 受到 严格的基因调控、 程序性 的细胞死亡形式。 对生物体的 正常发育、 自稳态平衡及多种病理过程有重要的意义。 细胞凋亡： 细胞凋亡是多细胞生物在发育过程中 ，一种由 基因控制 的主动的细胞 生理性自杀行为。 凋亡小体：胞核和胞质经常 出芽和碎裂 成一些 有膜包被 ，内涵物不外溢的小块，即凋亡小体。 Caspase：天冬氨酸特异性的半胱氨酸蛋白水解酶，一组结构类似，与细胞凋亡有关 的蛋白酶家族，活性中心富含半胱氨

11、酸 ，对底 物的 天冬氨酸有特异水解作用，负责 选择性地裂解 蛋白质，使 靶蛋白失活或活化，相当于线虫中的ced-3。 简答： 1.细胞学说的建立过程及主要内容 建立过程： 1838 年 德 植物学家施莱登细胞是构成植物的基本单位1839 年 德 动物学家施旺动植物都是细胞的集合 两人共同提出细胞学说， ，一切动植物都是由细胞发育而来, 并由细胞和细胞产物所构成。 基本内容 ： 细胞是有机体，一切动植物都是由细胞发育而来, 并由 细胞和细胞产物所构成； 每个细胞作为一个相对独立的单位，既有它“自己的”生命,又对与其它细胞共同组成的整体的生命有所助益； 新的细胞 可以通过 已存在的细胞繁殖产生。

12、 2.原核细胞与真核细胞在结构上的异同点 细胞膜功能、核膜有无染色体结构核外 DNA 胞质区域化（细胞器有无）细胞骨架有无核糖体大小增殖方式（无丝分裂）遗传 信息量基因组（ 2n 有性）重复序列有无内含子有无RNA 聚合酶种类DNA 复制周期性、转录翻译分开否加工修饰有无表达 调控 原核还要负责附着核糖体 3. 如何理解“细胞是生命活动的基本单位”这一概念 一切有机体都由细胞构成，细胞是 构成有机体 的基本单位； 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； 细胞是有机体 生长与发育的基础；细胞是 遗传的基本单 位，细胞具有遗传的全能性 ；没有细胞就没有 完整的生命 。

13、 3.细胞形态结构与功能的相关性/一致性 RBC 无细胞核凹盘 血红蛋白运输氧气 分泌细胞有极性基膜 |吸收分泌 |游离面有褶皱线粒体多细胞核大 雌雄生殖细胞基因 +鞭毛运动 +顶体 / 大量 mRNA 核体积无变化 真核细胞的基本结构体系 以脂质及蛋白质 为基础的 生物膜结构系统 细胞表面的一层单位膜，特称为质膜 。真核细胞除了具有质膜外，由膜围成的各种细胞器，如核膜、内质网、高尔基体、线粒体、 叶绿体、溶酶体等，在结构上形成了一个连续的体系，称为内膜系统。 以核酸与蛋白质 为主要成分的 遗传信息表达系统 细胞核是细胞内最重要的细胞器，核表面是由双层膜构成的核被膜，核内包含有由DNA 和蛋白

14、质构成的染色体。蛋白质在由核酸 和蛋白质组成的核体中合成。 由特异蛋白分子装配构成的 细胞骨架系统 由微丝、微管和中间纤维构成，不仅在维持细胞形态、承受外力、保持细胞 内部结构的有序性方面起重要作用，而且还参与许多重 要的生命活动，如细胞物质运输 、信息传递 、基因表 达、 蛋白合成 和细胞分裂及分化等。 1.生物膜的主要成分及其生物学功能。 成分： 膜脂 ：磷脂（构成膜脂基本成分） 、糖脂（特异的膜表面性质）、胆固醇（调节末的流动性，增加膜稳定性，降低水溶性物质 通透性，脂筏的基本结构成分）；膜蛋白 ：外在膜蛋白 /外周膜蛋白、内在膜蛋白/整合膜蛋白（跨膜/插入） 、脂锚定膜蛋白。 功能：为

15、细胞的生命活动提供相对稳定的内环境；选择性的物质运输，包括代谢底物的输入和代谢产物的排出，其中伴随着能量的 传递；提供 细胞识别位点 ，并完成细胞 内外信号跨膜转导；为多种 酶提供结合位点，使酶促反应高效而有序的进行；介导细胞与细 胞、细胞与胞外基质之间的连接 ；参与形成具有不同功能的细胞表面特化结构 ；膜蛋白的异常与某些遗传病、恶性肿瘤，甚至神经 退行性疾病相关，很多膜蛋白可作为疾病治疗的药物标靶。 2. 如何设计实验证明生物膜蛋白的流动性。 荧光抗体免疫标记实验：抗鼠细胞质膜蛋白的荧光抗体（绿色荧光）和抗人细胞质膜蛋白的荧光抗体（红色荧光）分别标记小鼠和 人细胞表面，然后用灭活的仙台病毒介

16、导两种细胞融合。10min 后不同颜色的荧光在融合细胞表面扩散，40min 后分辨不出细胞表 面绿色和红色荧光区域。用不同颜色滤波片观察，两种荧光在细胞表面均匀分布。荧光漂白恢复技术：荧光素标记膜蛋白或膜脂， 然后用激光照射细胞表面某一区域，使照射区荧光淬灭变暗，后淬灭区域的亮度逐渐增加。 3. 锚定连接有哪几种类型，各有什么功能？ 中间丝相关 ：桥粒将相邻细胞练成一个整体，增强了细胞抵抗外界压力与张力的机械强度的能力；半桥粒将上皮细胞 黏着在基 底膜 上。 微丝相关 ：黏合带推测在动物胚胎发育形态建成过程中促使上皮细胞层弯曲形成神经管等结构黏合斑有助于维持细胞在运动中 的张力 以及 细胞生长

17、的信号传递。 4. 细胞外基质的主要成分及其生物学功能。 成分：一胶原(collagen)【含量最多】二 弹性蛋白 (elastin)三 糖胺聚糖 (glycosaminoglycan,GAG) 和蛋白聚糖 (proteoglycan ) 四 纤连蛋白 (fibronectin) 和层粘连蛋白 (laminin) 功能：构成 支持细胞的框架（抗张力与压力） ，参与组织的构建；提供细胞生存和行使功能的微环境。调节 细胞的 生长、分裂、分 化、凋亡和运动；胞外 基质的信号功能 1.比较载体蛋白与通道蛋白的特点。 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，具有高度

18、选择性，通常只转运一类分子，转 运过程具有 类似于酶与底物作用的饱和动力学特征，可被底物类似物竞争性抑制，又可被某种抑制剂非竞争性抑制，对ph 有依赖 性，又称“通透酶” 。 通道蛋白：离子选择性通道，对离子的选择性依赖于离子通道的直径和形状 以及通道 内衬带电荷氨基酸的分布，介导的被动运输不 需要和溶质分子结合，只有大小电荷合适的离子才通过。和载体蛋白相比：具有极高的运转速率 ；驱动力来自溶质的浓度梯度和跨 膜电位差两种力的合力； 不存在饱和值 ；并非连续开放，而是门控 的。 2.Na+-K+ 泵的工作原理及其生物学意义。 .Na+-K+ 泵又称 .Na+-K+-ATP酶，两个 亚基两个 亚

19、基组成的四聚体，亚基帮助在内质网新形成的亚基折叠运行机制：在细 胞内侧 亚基与 Na+结合 促进 ATP 水解 ，亚基上的一个天冬氨酸残基磷酸化 引起 亚基构象改变，将Na+泵出 细胞，同时胞外 K+ 与亚基另一位点 结合 ，使其 去磷酸化 ，亚基构象再次改变，将K+ 泵入 细胞完成整个循环。Na+依赖的磷酸化和K+依赖的 去磷酸化引起的构像变化交替发生，每个循环消耗1 个 ATP 分子泵出 3 个 Na+，泵入 2 个 K+。 3.比较胞饮作用和吞噬作用的异同点。 胞吞作用是通过细胞质膜内陷形成囊泡，称胞吞泡，将外界物质裹进并输入细胞的过程，根据形成的胞吞泡的大小和胞吞物质的不 同，可分两类

20、：胞吞物为溶液，形成的囊泡较小，为胞饮作用；胞吞物为颗粒性物质（微生物和细胞碎片），形成的囊泡较大，成 为吞噬作用。 3 点区别： 胞吞泡不同 ：胞饮泡一般小于150nm，吞噬泡直径往往大于250nm； 所有真核细胞都能通过胞饮作用连续摄入溶液及其可溶性分子，是一种 组成型过程 。较大的颗粒性物质则主要是有特殊的吞噬细胞 通过吞噬作用摄入的，首先需要被吞噬物与细胞表面结合并激活细胞表面受体，传递信号到细胞内并起始应答反应，是一个信号触 发过程 。 胞吞泡形成机制不同。胞饮作用， 配体 与膜上受体 结合后， 受体膜内部分 特异性结合接合素蛋白，网格蛋白 聚集并与接合素蛋白结 合，逐渐形成直径50

21、-100nm 的质膜凹陷，称网格蛋白有被小窝，一种小分子 GTP 结合蛋白 dynamin 在深陷有被小窝颈部组装成 环，dynamin 蛋白水解与其结合的GTP 引起颈部缢缩， 最终脱离质膜形成网格蛋白有被小泡，几秒后 网格蛋白脱离 小泡返回质膜附 近重复使用，脱被囊泡则与早胞内体融合，将转运分子与部分细胞外液摄入细胞。 吞噬泡的形成需要有微丝及其结合蛋白的帮助。 4.G 蛋白耦联受体介导的细胞信号转导。 一、 G 蛋白耦连受体的结构与激活 G 蛋白耦连受体，是指配体-受体复合物与靶蛋白（效应酶或通道蛋白）的作用要通过G 蛋白的耦连，在胞内产生第二信使，从而 将胞外信号跨膜传递到胞内影响细胞

22、的行为。G 蛋白耦连受体七次跨膜螺旋区， N 在外 C 在内。 G 蛋白：三聚体GTP 结合调节蛋白+（） 脂分子锚定于膜上。有 GTP 酶活性，是分子开关蛋白。 激活过程： 配体受体结合 ：三聚体 G 蛋白解离， GDP 与 DTP 交换 ，游离的 G-GTP 为活化开启 状态，结合并 激活效应器蛋白， 从而传递信号。G-GTP 水解为 G-GDP 则失活 ，终止信号传递并重新和 G组装 ，恢复静息。 二、 G 蛋白耦连受体所介导的细胞信号通路 cAMP 为第二信使； DAG （二酰甘油）和IP3（肌醇三磷酸）为双信使的磷脂酰肌醇信号通路；G 蛋白耦连离子通道信号通路 （1）cAMP 首要效

23、应酶腺苷酸环化酶活性变化调节胞内cAMP 水平 ，进而影响下游。真核细胞应答激素反应主要机制。 腺苷酸环化酶12 次跨膜。胞质侧两个大而相似的催化结构域，受不同配体-受体复合物的激活或抑制。 激活型激素（肾上腺素、胰高血糖素、促肾上腺皮质激素）+激活型受体（ Rs）+激活型三聚体G 蛋白（含 Gs） cAMP 抑制型激素（胰岛素）+抑制型受体（ Ri）+抑制型三聚体G 蛋白（含 Gi） cAMP 环腺苷磷酸二酯酶（PDE） 降解 cAMP 生成 5 -AMP 终止反应。 cAMP 激活 PKA 及其下游 无活 PKA =2 调节亚基 R+2 催化亚基 C，1 个 R 上 2 个 cAMP 结合

24、位点，协同方式结合，释放 C 亚基 ，使 激酶活化 （作为下游蛋 白，磷酸化） ，继而调节生化过程 长期作用的路径模式： 激素 G 蛋白耦连受体G 蛋白 腺苷酸环化酶 cAMP cAMP 依赖的蛋白激酶A基因调控蛋白 基因转录 （2）双信使 IP3 和 DAG 效应酶 磷脂酶 C IP3 和 DAG 的合成来自 膜结合的磷脂酰肌醇（PI ） 。膜结合的 PI 激酶 将 PI 环上特定的 羟基磷酸化 形成 磷脂酰肌醇 -4-磷酸和磷脂酰 肌醇 -4,5-磷酸 (PIP2) ,胞外信号分子 （激素） 与 Go 或 Gp 耦连受体结合，类似前面开关机制引起磷脂酶 C（PIC）的异构体（ PIC ）的

25、 活化 ，导致膜上PIP2 水解 成 1,4,5-肌醇三磷酸 （IP3）和二酰甘油 （DAG ）IP3 胞质中扩散， DAG 亲脂系在膜上。 IP3 刺激 内质网释放Ca2+进入胞质，胞质c【Ca2+】， DAG 激活 蛋白激酶C（PKC） ，活化的 PKC 使底物蛋白磷酸化，并活化 Na+/H+ 交换，引起 胞内 ph。 IP3 使 Ca2+从内质网到胞质。通常质膜上Ca2+泵和 Na+-Ca2+交换器将 Ca2+泵出细胞，内质网将高浓度Ca+泵入钙库（钙存在于 线粒体、内质网、其他膜泡或泵出，维持10-7） 。激素与肝细胞、脂肪细胞结合，Ca2+动员靠 IP3-门控 Ca2+通道（四个亚基

26、，每 个亚基 N 段胞质结构域一个IP3 结合位点） （钙调蛋白无活+Ca2+）+靶酶 膜结合的 PKC：亲水 的催化活性中心 ，疏水的膜结合区。未活化的PKC 分布胞质中， IP3 导致的 Ca2+使 PKC 结合到膜上 ，同 时膜上瞬间累积的DAG 活化 PKC，进而使不同细胞中不同底物蛋白的丝氨酸苏氨酸残基磷酸化。DAG 作为 PIP2 水解的暂时性产 物很快代谢分解掉（DAG 激酶 磷酸化成磷脂酸；DAG 酯酶 水解成单脂酰甘油）还有另一种DAG 生成途径磷脂酶 催化质膜上磷 脂酰胆碱断裂生成DAG 长期效应。 （3）对离子通道的调控 离子通道耦连受体，多亚基组成的受体 -离子通道复合

27、物，有 信号结合位点，也是离子通道，配体门离子通道、递质门离子通道。 可兴奋细胞质膜4 次跨膜，内质网或其他细胞器6 次跨膜。肌细胞质膜上：乙酰胆碱激活的通道运送Na+ Ca2+；-氨基丁酸 （GABA ）激活的通道运送 Cl- G 蛋白相关的： M 型乙酰胆碱受体 但用阻断蛋白质合成的其他抑制剂处理没有作用。2000 年，耶鲁大学研究组 在核糖体晶体图谱中定位了肽酰转移酶位点，发现组成 该位点的成分全是rRNA 。此前 ：E.coli 很多 r 蛋白缺失对酶活性没有全或 无的影响；抗蛋白质合成突变株突变的是rRNA 非 r 蛋白质； rRNA 比 r 蛋白进化上更保守。 4.什么是多聚核糖体

28、？以多聚核糖体的形式行使蛋白质翻译功能的生物学意义是什么？ 核糖体在合成蛋白质时，由多个甚至几十个核糖体串联在一条mRNA 分子上高效地进行肽链合成。这种具有特殊功能与形态结构 的核糖体与 mRNA 的聚合体 成为多聚核糖体。mRNA 越长，结合的核糖体越多。 各种多肽， 单位时间内所合成的多肽分子数目都大体相等；对 mRNA 的利用 及对 其浓度的调控 更为经济和有效。 5. 核糖体上蛋白质的翻译过程？ initiation 30S 小亚基与 mRNA 的结合于起始密码子AUG ，上游 510 位 SD 序列其与小亚基16S rRNA 的 3端互补 /真核从 5 甲 基化帽一直扫描到AUG

29、；第一个氨酰tRNA-met 进入核糖体 与小亚基结合，识别AUG ，占据 P 位点 ；大亚基与起始复合物结合， 形成完整的核糖体mRNA 起始复合物。 elongation 第二个氨酰tRNA 占据 A 位点 ；大亚基 催化肽键 的形成；二肽转移到A 位点 tRNA 上，核糖体从5 到 3 移动， P 位点 tRNA 进入 E 位点， A 位点 tRNA 进入 P位点（延伸因子促进转位 过程发生。） ；脱氨酰 -tRNA 离开 核糖体位点。 1. 细胞周期各时相的主要变化是什么？ G1 细胞生长和DNA 合成准备时期，细胞合成生长所需要的蛋白质、糖类、脂质等，但不合成DNA ，细胞 体积增大

30、，中心体复制 在 G1 期末，存在DNA 合成限制点 或检测点（生长因子（非）依赖性阶段）。 S DNA 合成期DNA 复制组蛋白和非组蛋白合成核小体组装；一对中心体，但二者不分开 G2 有丝分裂的准备期合成一定数量的蛋白质和 RNA 分子 ，主要有： 卵细胞促成熟因子（MPF ） 合成 M 期组装 纺锤体所需的微 管蛋白，中心体在 G2 期逐渐 长大 ，并开始向细胞 两极分离， G2 期检测点： DNA 是否 完成复制、 DNA 损伤 是否得以 修复 M 细胞分裂期，指细胞分裂开始到分裂成两个子细胞的过程； 染色体高度 螺旋化 ，遗传物质 均等分配 ，形成 2 个子细胞；两种方式，即有丝分裂

31、(mitosis)和减数分裂 (meiosis)； 存在 纺锤体组装检验点，监视 染色体是否排列在赤道板 2. 简述细胞有丝分裂的过程。 前期染色质开始浓缩形成有丝分裂染色体；前期末，染色体主缢痕部位 形成一种蛋白复合物称为动粒 (kinetochore) 中心体与周围的微管组成星体，星体向细胞两极运动；Golgi 体、 ER 等细胞器 解体 ，形成 小膜泡 。 前中期由核膜解体到 染色体排列到赤道面。核膜破裂、 核仁消失 ，核纤层解体 。 纺锤体微管 与染色体的 动粒结合 ，捕捉住染色体。 每个已复制的染色体有两个动粒，朝相反方向 形成三种类型的微管星体动粒 极微管 。 中期所有染色体 排列

32、到赤道面 上，标志着细胞分裂已进入中期。 后期排列在赤道面上的染色体的姐妹染色单体相互分离，形成 子代染色体 ，并分别 向两极运动 末期染色单体到达两极子核 的形成：到达两极的染色单体开始去浓缩，核膜和核仁重新组装。 前期核膜解体后，核纤层蛋白B 与核膜残余小泡结合，末期核纤层蛋白B 去磷酸化，介导核膜的重新装配。 核仁也开始重新组装，核仁由染色体上的核仁组织中心形成（NORs） ，几个 NORs 共同组成一个大的核仁，因此核仁的数目通常比 NORs 的数目要少。 Golgi 体和 ER 重新形成 并生长。 RNA 合成功能 逐渐恢复。 胞质分裂开始于细胞分裂后期，在赤道板周围细胞表面下陷，形

33、成环形缢缩，称为分裂沟 。大量 肌动蛋白和肌球蛋白在分裂沟处 组装成微丝 并相互组 成微丝束，环绕细胞，称为收缩环。收缩 环收缩 、收缩环处细胞 膜融合 并形成两个 子细胞 。 3. 简述减数分裂前期I 染色体的变化。 细线染色质凝集 ，包装成显微镜下可见的细线状，分辨不出呈双线状的两条染色单体，细线期结束时，端粒通过接触斑与核膜内 侧相连，袢状伸入核基质，或花束状。 偶线同源染色体配对的时期，联会同源染色体紧密结合在一起所形成二价体 。又称为四分体； 粗线染色体 进一步浓缩变短变粗，同源染色体仍结合紧密，同源染色体非姐妹染色单体间发生交换和重组。 双线重组阶段结束，联会的同源染色体相互排斥、

34、开始分离，但在 交叉点 还保持着联系。四分体 结构清晰可见四分体消失， 染色 体去凝集， RNA 合成活跃，可形成特殊染色体。 终变染色体 重新开始凝集 ，形成 短棒状 结构，二价体显著变短，在核内均匀散开。交叉的数目和位置随着时间推移， 向端部移动 ， 即端化。同源染色体间只有端部交叉相连，姐妹染色单体间只有着丝粒相连。 4. 细胞周期中具有哪些检验点？各检验点所检测的主要生物学事件有哪些？ G1 check 营养供给相关激素刺激；细胞分裂基因调控相关酶活性S check G2 check DNA 是否完成复制、DNA 损伤是否得以修复 M check 纺锤体组装检验点，监视染色体是否排列在

35、赤道板 减数分裂特点 复制 1 分裂 2 染色体数目减半；前期I 细线期、偶线期、粗线期、双线期、终变期；发生联会，基因重组；第一次分列时，同 源染色体分开； 1. 为什么说细胞分化是基因选择性表达的结果？ 分子杂交技术检测基因及其表达鸡输卵管细胞表达卵清蛋白成熟红细胞表达-珠蛋白胰岛细胞表达胰岛素对三种细胞中提取 的总 DNA 限制性酶切片段进行 southern杂交 测 DNA 三种基因的DNA 都有，用 northern 杂交 测 RNA 只有各自所表达的蛋白的 那种 RNA。说明每个细胞核都具有一套完整的基因，但表达基因不同。 2. 根据细胞增殖、分化和凋亡三者之间的关系，你认为肿瘤发

36、生的实质是什么？ 原癌基因是控制细胞生长和分裂的正常基因的突变形式，能引起正常细胞癌变。这种突变通常是使之处于持续活化状态，因而促 进细胞增殖癌基因编码的蛋白主要包括：生长因子、 生长因子受体、 信号通路介导因子(激酶 )、 细胞周期调控蛋白、 细胞凋亡因子、 转录因子 抑癌基因如果丧失功能，则导致细胞增殖失控 而癌变的基因。通常是正常细胞增殖中的负调节因子，在细胞周期的检验点上起阻 止周期进程的作用。如果失活，细胞周期会失去控制。如p53, Rb 等。 3. 解释抑癌基因P53 抑制肿瘤发生的机理。 p53 常由于细胞的DNA 损伤而被激活 。p53 激活后，其蛋白产物一方面作为转录因子，启

37、动p21 的合成 ，p21 与多种 cyclin（周期 蛋白） -CDK （cyclin dependent kinase 周期蛋白依赖性激酶）复合物结合，抑制 cyclin-CDK 活性 ，则其底物不会被磷酸化，如Rb， 而未磷酸化的Rb 保持与 E2F 的结合 ，E2F 始终维持在 失活状态 ，阻断 细胞运行周期，直至DNA 修复完毕。另一方面，p53 启动 了与 DNA 修复有关的基因的表达，如果损伤太严重，则启动细胞凋亡的基因的表达，细胞进入凋亡程序，最终死亡 。 4. 设计一个实验证明成体动物细胞的全能性。 多利羊实验？ 1. 细胞凋亡的形态学和生物学特征。 凋亡的起始 ：细胞表面

38、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；细胞核改变染色质浓缩 成半月形 , 附着于核膜周边(marginates, 边缘化 )，核仁裂解 ； 细胞膜改变生物 膜皱褶起泡 (blebing)，细 胞体积缩小 ，细胞器致密化； 凋亡小体的形 成：核 染色质断裂 为大小不等的片段，形成大小为180200bp 或其整数倍 特征性的DNA 梯状条带 ，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。线粒体改变线粒体 膜电位丧失Cyt C 释放通透性转运孔（PT 孔）开放

39、 ；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。 凋亡小体逐 渐为 邻近的细胞或吞噬细胞所吞噬，消化后再利用。 2. 鉴定细胞凋亡的常用方法及其原理。 形态学观测：染色法、透射和扫描电镜观察 胎盘蓝染色DNA 观察细胞和形态变化活细胞不能进入；Giemsa 染色染色质，观察染色质固缩、趋边，凋亡小体形成；扫描和透 射电镜观察细胞形态、结构变化，如染色质固缩、凋亡小体形成、细胞发泡。 DNA 电泳： 细胞凋亡时，核内特异性核酸内切酶活化，DNA 片段就呈现出180bp-200bp 整数倍的梯状条带，琼脂糖凝胶电泳+溴 乙锭染色。 TUNEL测定法 ，即 DNA 断裂的原位末端标

40、记法terminal deoxynucleotidyl transferase （TdT ）-mediated dUTP nick end labeling 末端 脱氧核苷酸转移酶介导的dUTP 缺口末端标记法，对DNA 断裂口 3 -OH 进行可观测的原位标记。 流式细胞分析检测出发生DNA 断裂和丢失的 亚二倍体状态 的凋亡细胞，碘化丙锭染色。 3. Caspase依赖性细胞凋亡的分子机制。 caspase 家族 1 4 5 13 炎症反应2 8 9 10 11 凋亡起始者负责对执行者前体进行切割激活 3 6 7 执行者负责切割细胞核内、胞质 中结构蛋白和调节蛋白 激活期： 细胞应答死亡信

41、号起始 Caspase活化执行期执行 Caspase活化，执行细胞死亡程序。Caspase通常以无活性酶原形式在 胞质中。 凋亡酶激活因子-1(apoptotic protease activating factor-1, Apaf-1),结合 ATP、 dATP 结构域 ， Caspase募集结构域（CARD ） ， 募集 Caspase 9，C 端结构域， Cyt c 结合， 引起 Apaf-1 多聚化而激活。具有激活 Caspase-3的作用， 而这一过程需要Cyt c（Apaf-2 ）和 caspase-9 （Apaf-3 ）参与 肿瘤坏死因子 （FasL）一种杀手淋巴细胞上的膜蛋白为

42、配体。Fas 为受体，三个富含半胱氨酸的胞外区和一个称为死亡结构域 （Death domain，DD）的胞内区。 Bcl-2 家族 它们在线粒体参与的凋亡途径中起调控作用，能控制线粒体中细胞色素c等凋亡因子的释放。 外源途径 FasL 与 Fas结合 Fas三聚化、胞内DD 区变构 接头蛋白 FADD(Fasassociated death domain)的 DD 区与 FasDD 区结合 FADD 的 N 端死亡效应结构域(death effector domain, DED)与 Caspase-8(或-10)前体蛋白结合死亡诱导 信号复合物DISC(death-inducing signa

43、ling complex) caspase-8 、10 通过自身剪切激活 启动 caspase的级联反应caspase-3 、-6、-7 激活 caspase-3 、-6、-7 降解 胞内结构蛋白和功能蛋白 内源途径 活化的 Caspase-8切割使 Bcl-2 家族成员 Bid 激活 （或其它因素，激活）信号传至线粒体， 释放 cyt c结合上的 Apaf-1 多聚化 激活 结合上的 Caspase 9自切割激活【 凋亡复合体apotosome形成】 Caspase 3激活 下游事件 蛋白激酶 ：黏着斑激酶、 PKB、PKC、Raf1。 细胞支架蛋白 ：核纤层蛋白、中间丝、肌动蛋白、凝胶蛋白(gelsolin)。 核酸内切酶： Caspase activated DNase （CAD ） DNA 修复相关酶：多聚腺苷二磷酸-核酸聚合酶 (poly(ADP-ribose) polymerase, PARP) ，该酶与 DNA 修复、基因完整性监护有关。 裂解核纤层蛋白凋亡小体 CAD 激活（降解通常抑制CAD 的蛋白）入核降解DNA 、200bp 整数倍 细胞 连接或附着 相关 骨架和其他蛋白细胞皱缩、脱落，易吞噬