山东大学细胞生物学期末考试题(4).doc

潇湘行内部资料 by凌霄焰鹰 （版权所有）医学细胞生物学问答题 1、以LDL为例，说明受体介导的胞吞作用。答：1）、定义：细胞摄入的胆固醇是合成细胞膜所必需的，由于胆固醇不溶于水，必须与蛋白质结合成LDL复合物，才能转运到各组织中参与代谢。2）、LDL颗粒分子结构：由胆固醇脂、游离胆固醇、磷脂及载脂蛋白组成的球形颗粒。外膜：磷脂和游离的胆固醇分子。核心：胆固醇分子被酯化成长的脂肪酸链。配体：载脂蛋白apoB100LDL颗粒通过apoB100与细胞膜上的LDL受体相结合。3）、内吞过程：LDL与有被小窝处的LDL受体结合，有被小窝凹陷，缢缩形成有被小泡进入细胞。有被小泡脱去外被网格蛋白形成无被小泡。无被小泡与内体融合，内体膜上有H+泵，在内膜酸性环境下，LDL与受体解离，受体经转运囊泡又返回质膜被重复利用。LDL被内体性溶酶体中的水解酶分解，释放出游离胆固醇，载脂蛋白被水解成氨基酸，被细胞利用。有被小窝有被小泡无被小泡与内体融合LDL与受体解离LDL和载脂蛋白被利用4）、调节：当细胞需要利用胆固醇时，这些细胞就制造LDL受体蛋白，并插入细胞膜上，进行受体内吞，摄入胆固醇。如果细胞内游离胆固醇积累过多，细胞就会停止合成胆固醇，并且停止合成LDL受体。5）、意义：胆固醇可提供细胞膜大部分的所需。此过程中断，胆固醇在血液中聚集，沉降于血管壁从而导致动脉粥样硬化。2、简述细胞膜的化学组成和功能关系。答：（1）组成：脂类、蛋白质、糖类（2)脂类主要有三种：磷脂、胆固醇、糖脂磷脂：构成细胞膜的基本成分。胆固醇：提高脂双层膜的力学稳定性、调节脂双层膜的流动性和降低水溶性物质的通透性。糖脂：均位于膜的非胞质面单层，糖基暴露于细胞表面，可能是某些大分子的受体，与细胞识别及信号转导有关。膜脂的功能：构成膜的基本骨架,去除膜脂，则使膜解体；是膜蛋白的溶剂，一些蛋白通过疏水端同膜脂作用，使蛋白镶嵌在膜上以执行特殊的功能；维持膜蛋白(酶)构象、表现活性提供环境,膜脂本身不参与反应；膜上有很多酶的活性依赖于膜脂的存在。有些膜蛋白只有在特异的磷脂头部基团存在时才有功能。（3）膜蛋白有三种：内在膜蛋白、外在膜蛋白、脂锚定蛋白1）、内在膜蛋白：它贯穿膜脂双层，以非极性氨基酸与脂双层分子的非极性疏水区，相互作用而结合在质膜上，内在蛋白不溶于水。2）、外在膜蛋白：分布在膜的内外表面，主要在内表面，为水溶性蛋白,靠离子键或其它弱键与能够暂时与膜或内在膜蛋白结合的蛋白质，易分离。3）、脂锚定蛋白：质膜外侧的蛋白质通过糖链连接到磷脂酰肌醇上，形成“蛋白质糖磷脂”复合物，或质膜胞质侧的蛋白质通过脂肪酸链共价结合在脂双层上。膜蛋白的功能：生物膜的特定功能主要是由蛋白质完成的；转运蛋白：膜蛋白中有些是运输蛋白,转运特殊的分子和离子进出细胞;酶：有些是酶，催化相关的代谢反应;连接蛋白：有些是连接蛋白,起连接作用；受体蛋白：起信号接收和传递作用。4）糖类：分布于细胞膜表面，多以复合物形式存在，通过共价键与膜的某些脂类或蛋白质组成糖脂或糖蛋白。3、什么是细胞表面，有哪些特化结构，并简述其结构和功能。答：（1）定义：是细胞与细胞外环境的边界，是一个具有复杂结构的多功能体系。结构：细胞外被、细胞质膜和细胞溶胶功能：它保护细胞，使细胞有一个相对稳定的内环境；负责细胞内外的物质交换和能量交换，并通过表面结构进行细胞识别、信号接收与传导、进行细胞运动，维护细胞形态等功能。（2）特化结构：细胞表面的特化结构是为适应某种环境而形成的特殊表面结构。1）、微绒毛：其核心是由20-30条同向平行的微丝组成束状结构，之间由交联蛋白等连接；肌球蛋白-和肌钙蛋白固定微丝束到膜；微丝束下方连于终网上。 功能：扩大细胞作用的表面积，有利于细胞吸收。2）、纤毛和鞭毛：结构：纤毛与鞭毛是真核细胞表面伸出的与运动有关的特化结构；通常将少而长的称鞭毛，短而多的称纤毛。 功能：参与细胞运动。3）、褶皱：细胞表面的临时性扁平突起。与吞噬、吞饮及趋化运动有关。4、以分泌蛋白的合成、加工和分泌过程为例，简述细胞的整体性。答：（1）核糖体由信号肽引导结合于内质网膜上：分泌蛋白氨基末端信号肽被合成后，使核糖体对SRP的亲和性增加，形成SRP-核糖体复合体，并与位于粗面内质网上的SRP受体结合，使蛋白质的合成在内质网上进行。（2）核糖体合成的多肽链经膜穿入内质网腔内：在信号肽的引导下，不断延长的多肽链边合成边进入内质网腔，信号肽在适当时候被酶切除，进入内质网腔或膜。（3）分子伴侣在内质网腔内对蛋白进行折叠：进入内质网腔的蛋白质在Bip等分子伴侣的协助下，形成正确的折叠。（4）蛋白质的糖基化修饰：位于内质网网腔一侧的寡糖转移酶，将已结合于内质网膜中的寡糖链以N-连接方式转移至新合成的蛋白质分子上，整个糖基化过程发生于内质网的腔面上。（5）内质网合成的蛋白质经由高尔基体分泌至细胞外：经过修饰的蛋白质被COP衣被小泡包围，由内质网转运至高尔基体，在高尔基体经过进一步的加工修饰，由转运泡转运至细胞外，成为分泌蛋白。5、以溶酶体的形成及消化为例，简述细胞的整体性。答：（1）溶酶体的形成过程：1）溶酶体酶蛋白的N-糖基化与内质网转运：酶蛋白前体进入内质网腔，经加工修饰，进行N-连接糖基化，以出芽形式形成膜性小泡，然后转运到高尔基复合体。2）溶酶体酶蛋白在高尔基体内的加工与转移（糖基化与磷酸化）：在顺面高尔基网内的 N-乙酰葡萄糖胺磷酸转移酶和N-乙酰葡萄糖胺磷酸糖苷酶催化下，磷酸化形成M-6-P，为溶酶体水解酶分选的重要识别信号。3）酶蛋白的分选与转运：在反面高尔基网有受体识别、结合M-6-P，出芽，以有被小泡形式脱离高尔基体。4）前溶酶体的形成：断离后的有被小泡脱去网格蛋白外被形成无被小泡，无被小泡与晚期内吞体结合而成前溶酶体。5）溶酶体的成熟：在酸性环境下，溶酶体酶去磷酸化；膜M-6-P受体重回到高尔基体反面。（2）溶酶体的功能：1）溶酶体能够分解胞内的外来物质及清除衰老、残损的细胞器：溶酶体通过异噬性溶酶体和自噬性溶酶体经胞吞作用摄入外来物质或细胞内衰老、残损的细胞器进行消化，使之分解成为可被细胞重新利用的小分子物质，释放到细胞质基质，参与细胞的物质代谢，有效的保证了细胞内环境的相对稳定，也有利于细胞器的更新替代。2）溶酶体具有物质消化与细胞营养功能：溶酶体作为细胞内消化的细胞器，在细胞饥饿的状态下，可通过分解细胞内的大分子物质，为细胞的生命活动提供营养和能量，维持细胞的基本生存。3）溶酶体是机体防御保护功能的组成部分：溶酶体强大的物质消化和分解能力是防御细胞实现其免疫防御功能的基本保证和基本机制。4）溶酶体参与某些腺体组织细胞分泌过程的调节：溶酶体参与某些腺体组织细胞分泌和激素的形成，如甲状腺球蛋白水解成甲状腺素。5)溶酶体在生物个体发生与发育过程中起重要作用：溶酶体的功能不仅体现在细胞生命活动的始终，也体现在整个生物个体的发生和发育的过程。6、以溶酶体的形成为例，简述溶酶体的类型和结构特点答：（1）溶酶体的发生：溶酶体的酶蛋白是在rER的核糖体上合成的，并在rER腔内进行N-连接的糖基化修饰。然后进入高尔基复合体，在顺面扁囊内磷酸化，形成具 6-磷酸甘露糖（M6P）标记的水解酶，在高尔基复合体反面与其囊膜上的受体结合，聚集在一起分选进入特异运输小泡。运输小泡再与内体融合后，形成内体性溶酶体，成熟后形成溶酶体。在内体性溶酶体内，水解酶在酸性条件下与受体分离、脱去磷酸，形成成熟的溶酶体酶，受体还可被再利用。（2）溶酶体的类型：根据溶酶体的形成过程和功能状态分为三种类型：即初级溶酶体、次级溶酶体和三级溶酶体。初级溶酶体：是新形成的溶酶体，只含酸性水解酶，无消化底物，尚未进行消化活动的溶酶体称为初级溶酶体。次级溶酶体：是已经进行消化活动的溶酶体，内含酸性水解酶和相应底物以及消化产物,也称为吞噬性溶酶体。根据次级溶酶体内作用底物的来源以及消化的程度又可分为：自噬性溶酶体和异噬性溶酶体。残余小体：吞噬性溶酶体到达末期阶段时，由于水解酶的活性下降，还残留一些未消化和不能分解的物质,具有不同的形态和电子密度，这种溶酶体称为残余小体。它们有的可通过胞吐作用排出细胞外，有的则蓄积在细胞内，并随年龄增加而增多。7、核基因编码的线粒体蛋白转运到线粒体内的过程。答：（1）总述：在运输前游离核糖体上合成的线粒体蛋白以前体形式存在。这种前体是“成熟”形式的蛋白质和氨基酸末端的一段导肽。在跨膜运输过程中都呈解折叠状态，运输完成后又转变成折叠状态。（2）特点：（一）核编码蛋白质向线粒体基质中的转运：1）、核基因编码蛋白进入线粒体时需要分子伴侣蛋白的协助：分子伴侣：具有解折叠酶的作用，防止蛋白质分子聚集式折叠，促进解折叠的蛋白质跨膜进入线粒体，并参与线粒体蛋白质分子的重新折叠。2）、前体蛋白在线粒体外保持非折叠状态：可溶性前体蛋白质在胞质合成后处于折叠状态，但在转运进入线粒体时要解折叠。过程：在胞质中合成的前体蛋白，与分子伴侣NAC和hsp70结合形成复合物；胞浆中的PBF、MSF和Ydjlp等因子与复合物结合，从而协助前体蛋白的转运和解聚。3）、分子运动产生跨膜转运动力协助多肽链穿越线粒体膜：蛋白质通过外膜，不需要能量；进入内膜需要能量，需膜电位或质子动力势驱动。过程: 解聚的前体蛋白与膜输入受体结合，跨越膜通道进入线粒体； mtHsp70先与进入线粒体的前导肽链结合，拖拽着线粒体蛋白进入腔内。4）、多肽链在线粒体基质内的再折叠形成具有活性的蛋白质：在线粒体基质中的一些分子伴侣的协助下，输入的多肽链又折叠为天然构象而行使功能。（二）核编码蛋白向线粒体其他部位的转运1）、 定位于线粒体膜间腔的蛋白质：A、由膜间腔导入序列（ISTS）引导前体蛋白进入膜间腔。B、直接从胞质扩散方式 。2）、定位于线粒体内、外膜的蛋白质8、为什么说线粒体是半自主性细胞器。答：（1）线粒体DNA：线粒体既存在mtDNA，也有自己的蛋白质合成系统（mtRNA、mt核糖体、氨基酸活化酶等），mtDNA为双链环状DNA分子，裸露而不与组蛋白结合。（2）遗传系统：但是由于线粒体自身的遗传系统贮存信息很少，只能合成线粒体组装所必需的全部蛋白质的10%，构成线粒体的信息主要来自于核DNA。（3）蛋白质合成：外源性蛋白质由核基因编码，在细胞质中合成后运输进入线粒体；内源性蛋白质由mtDNA编码，在线粒体基质腔内合成。（4）核基因编码的线粒体蛋白质及其转运：线粒体内大多数蛋白质都是核编码蛋白；转运过程为线粒体前体蛋白解折叠，多肽链穿越线粒体膜，多肽链在线粒体基质内重新折叠。（5）没有细胞核作用，mtDNA本身不能进行复制，所以线粒体的生物合成依赖两个彼此分开的遗传系统共同协调控制。9、何谓细胞骨架，细胞骨架包括哪些体系，它们之间的关系如何？答：1）、定义：细胞骨架是指真核细胞质中的蛋白质纤维网架体系。由微管、微丝和中间纤维三类成分组成。它对于细胞的形态、细胞运动、细胞内物质运输、染色体的分离和细胞分裂等均起重要作用。2）、关系：结构上相互联系：均自成体系，结构和功能各异；但三种骨架体系在分布、布局以及功能上互相协调。微管和中间纤维都是从细胞核向细胞的周边呈放射状伸展，并在细胞内许多部位平行分布。 在靠近质膜下的细胞质中发现：上层：中间纤维 次层：微管 下层：微丝组成的应力纤维三种纤维之间有肌动蛋白连接 微丝和微管之间，微管结合蛋白作为横桥存在 功能上相互协调：活细胞内，三种骨架起支撑作用维持各细胞器的空间位置，并参与细胞运动。 微管、中间纤维都参与胞内营养物质运输 3）、调节：（1）外界信号通过质膜与其受体结合后引起cAMP、IP3、Ca2+、CaM等一系列连锁反应。 细胞骨架蛋白和其它结合蛋白使细胞骨架按照生理功能的需要而发挥各系统的生物学功能，并参与细胞生理活动。（2）在这个过程中各细胞骨架的组装单体与多聚体之间处于动态平衡，这种平衡必须与生理活动需要联系，其中也存在细胞对细胞骨架的调控。 总之，各种细胞骨架组成均在细胞统一调控下相互配合来完成细胞生命活动。10、何谓细胞骨架？简述细胞骨架各类成分的基本结构特征及功能。答：（1）定义：细胞骨架 ：是指真核细胞质中的蛋白纤维网架体系，由微管、微丝和中间纤维三类成分组成，对于细胞的形态、细胞运动、细胞内物质的运输、染色体的分离和细胞分裂等均起着重要作用。（2）微管：1）结构特点：中空圆柱状结构，管壁由13条原纤维纵向围绕而成，每条原纤维由-微管蛋白和-微管蛋白组成异二聚体。微管蛋白定位于微管组织中心（MTOC），在空间上为微管装配提供始发区域，控制着细胞质中微管的形成、数量、位置、极性确定和细胞分裂。微管相关蛋白可促进微管的组装，抑制其解聚，具有稳定微管的作用。2）功能：构成网状支架，支持和维持细胞的形态。参与细胞的运动：参与细胞的变形运动、纤毛、鞭毛运动等。参与细胞内物质运输：为细胞内物质的运输提供轨道,通过马达蛋白完成物质运输任务。维持细胞内细胞器的空间定位和分布：参与内质网、高尔基复合体 、纺锤体的定位及分裂期染色体位移。参与染色体的运动，调节细胞分裂。参与细胞内信号传导：微管参与JNK , Wnt , ERK及 PAK蛋白激酶信号传导通路。（3）微丝：1）结构特点：微丝为肌细胞和非肌细胞中普遍存在的纤维状结构，肌动蛋白是构成微丝的基本成分。肌动蛋白由、和3种异构体组成。2）功能：构成细胞的支架并维持细胞的形态：细胞质膜下方的应力纤维，维持细胞的形状、赋予细胞韧性和强度。参与细胞的运动：在非肌细胞的多种运动形式：变形运动、胞质环流、细胞的内吞和外吐作用、器官发生等。参与细胞的分裂（胞质分裂）：收缩环是质膜下微丝通过辅肌动蛋白与质膜相连 ，靠肌动蛋白和肌球蛋白-的相 对滑动收缩。 微丝参与肌肉收缩：粗肌丝由肌球蛋白组成， 细肌丝由三种蛋白组成，肌肉收缩是粗肌丝和细肌丝相互滑动的结果。微丝参与细胞内物质运输：肌球蛋白的马达蛋白家族它们以微丝作为运输轨道参与物质运输活动。 参与细胞内信息传递：细胞外的某些信号分子与细胞膜上的受体结合，可触发膜下肌动蛋白的结构变化，从而启动细胞内激酶变化的信号传导过程。微丝主要参与Rho蛋白家族有关的信号传导。（4）中间纤维：1）结构特点：中间纤维蛋白是长的线性蛋白， 由头部、杆状区和尾部三部分组成，各种中间丝蛋白之间的区别主要取决于头、尾部的长度和氨基酸顺序。2）功能：构成细胞内完整的支撑网架系统。为细胞提供机械强度支持。参与细胞连接。维持核膜稳定。参与细胞分化。中间纤维参与细胞内信息传递。11、简述核膜的基本结构特点和功能。答：（1）定义：核膜又称核被膜，是细胞核外围由类脂和蛋白质构成的膜性结构。（2）结构特点：内膜和外膜：核膜由两层单位膜构成，外膜朝向细胞质的一面，附着有核糖体，局部朝向细胞质内，延伸与粗面内质网相连；内膜与外膜平行，上面无核糖体附着，但有许多染色质丝与之相连。核纤层：是位于细胞核内膜与染色质之间的纤维蛋白片层或纤维网络，与核内膜紧密结合。它普遍存在于间期细胞核中。由lamin A、 lamin B、laminC核纤层蛋白构成，核纤层蛋白还可以与核基质中的蛋白质形成联接，与中间纤维及核骨架相互连接。它对增强核膜的强度，维持核的形态具有一定的作用。核间隙：在内外膜之间，有一个宽约20-40nm的间隙称为核间隙，其中充满液态不定形物质。核孔：核膜上有孔，称为核孔，它是核膜内外膜融合形成的圆环状结构。核孔复合体：指由多个蛋白质颗粒以特定方式排列而成的蛋白质复合体，由胞质环、核质环、辐和中央栓构成，是核质间物质交换的双向选择性亲水通道，可通过主动运输和被动运输两种方式进行。（3）功能：维持核的形态。包裹核物质，建立遗传物质稳定的活动环境。进行核内外的物质运输。12、简述核仁组装核糖体大小亚基的过程。答：（1）核仁是细胞核中rRNA合成的中心，是rRNA加工成熟的区域。（2）rRNA前体加工成熟过程不是游离的rRNA，而是以核糖核蛋白方式进行的，核糖体大小亚基组装是在核仁内进行的，45SrRNA前体转录出来以后，很快与进入核仁蛋白质结合，组成大的核糖体蛋白颗粒。（3）45SrRNA组成的大核糖核蛋白颗粒逐渐失去一些RNA和蛋白质，然后剪切形成2种大小不同的核糖体亚基。（4）由28SrRNA、5.8SrRNA、5SrRNA和49种蛋白质一起组成核糖体的大亚基，其沉降系数为60S。（5）由18SrRNA和33种蛋白质共同构成核糖体的小亚基，其沉降系数为40S。（6）核仁中装配的核糖体大小亚基，经核孔输送到细胞质，在胞质中进一步装配为成熟的功能性核糖体。13、简述核仁的超微结构及功能。答：（1）核仁的超微结构和化学成分：是真核细胞分裂间期核中均匀的海绵状球体，主要化学成分为RNA、DNA、蛋白质和酶。核仁分为三个区域：纤维中心：为rRNA基因rDNA存在部位，人类rDNA分布在13、14、15、21、22五对染色体上，共同构成区域称核仁组织者；致密纤维成分：含正在转录的rRNA分子。颗粒成分是成熟的核糖体亚单位的前体颗粒：除此以外，还有异染色质包围在核仁周围，称核仁周围染色质，与伸入到核仁内部的rRNA基因(属常染色质)一起被称为核仁相随染色质。（2）核仁的功能（rRNA合成、组装核糖体亚单位）：1）核仁是核糖体RNA合成的场所rRNA基因在染色质轴丝上呈串联重复排列沿转录方向新生的rRNA链逐渐增长，形成圣诞树样结构转录产物的纤维游离端（5端）首先形成RNP颗粒。2）核仁是核糖体组装的场所。 14、试比较常染色质和异染色质在结构和功能上的异同答：（1）定义：染色质是细胞间期核中解螺旋染色体的形态表现，根据其含核蛋白分子螺旋化程度以及功能状态的不同，分为常染色质和异染色质。（2）相同点：都是由核酸和蛋白质结合形成的染色质纤维丝。都是DNA分子在间期核中的贮存形式，在结构上常染色质和异染色质是相连续的，且一定条件下常染色质可以转变成异染色质。（3）常染色质：特点：间期核中处于伸展状态，螺旋化程度低，用碱性染料染色时着色浅而均匀。组成：其DNA主要由单一序列DNA和中度重复序列DNA，具有转录活性。分布：大部分位于间期核中央，一部分介于异染色质之间，在细胞分裂期，常染色质位于染色体臂。（4）异染色质：特点：间期核中螺旋化的程度高，处于凝集状态，碱性染料染色时着色较深。分布：位于核的边缘或围绕在核仁的周围，是转录不活跃或无转录活性的染色质。 类型：）结构异染色质：异染色质的主要类型，在所有细胞中呈浓缩状态，没有转录活性，含高度重复的DNA序列，在分裂期细胞常位于染色体的着丝粒区、端粒区次缢痕等部位。 ）兼性异染色质：仅在某些类型的细胞或一定的发育阶段的细胞中呈浓缩状态，并可向常染色体转变，恢复转录活性。15、真核DNA的功能性序列是什么，并简要描述其功能。答：（1）端粒序列：存在于染色体末端，富含G的简单重复序列。功能：维持DNA分子两末端复制的完整性与染色体的稳定性。（2）着丝点序列：复制完成的两姐妹染色单体的连接部位。功能：细胞分裂中期与纺锤丝相连，使复制后的染色体平均分配到两个子细胞中，维持遗传的稳定性。（3）复制源序列：是细胞进行DNA复制的起始点。功能：多个复制源序列可被成串激活，该序列处的DNA双链解旋并打开，形成复制叉，使DNA分子可在不同部位同时进行复制。16、什么是细胞外基质，并简述其功能。答：（1）定义：是机体发育过程中由细胞合成并分泌到细胞外的生物大分子所构成的纤维网络状物质，分布于细胞与组织之间、细胞周围或形成上皮细胞的基膜，将细胞与细胞或细胞与基膜相联系，构成组织与器官，使其连成有机整体。 （2）分类：氨基聚糖和蛋白聚糖、胶原和弹性蛋白、纤粘连蛋白与层粘连蛋白等。（3）功能：对细胞组织起支持、保护作用，提供营养。在胚胎发育过程中有重要作用。在组织创伤的再生修复过程中发挥重要作用。当细胞外基质的结构和功能发生变化时，会导致器官组织的病理变化。17、简述染色质的化学组成，及其在细胞周期中的动态变化规律。答：（1）组成：DNA、组蛋白、非组蛋白及少量的RNA。DNA：遗传物质的载体，可分为单一序列、中度重复序列、高度重复序列。组蛋白：由H1、H2A、H2B、H3、H4组成，H2A、H2B、H3、H4各两分子组成八聚体，构成核心颗粒，协助DNA卷曲成核小体的稳定结构。H1组蛋白在构成核小体时起连接作用，与核小体的包装有关。非组蛋白：除组蛋白之外的染色质结合蛋白的总称，能从多方面影响染色体的结构和功能，量少、种类多，参与DNA复制、转录。（2）动态变化规律：1)分裂间期：核小体是DNA片段缠绕组蛋白八聚体形成的染色体基本结构单位，核小体串珠结构是染色质包装的一级结构。核小体进一步螺旋形成螺线管，每6个核小体螺旋一周形成中空螺线管，组蛋白H1位于其内部，是螺线管形成和稳定的关键因素。螺线管进一步包装成超螺线管，再折叠成染色单体。2)分裂前期：核内染色质螺旋化逐渐缩短变粗形成染色体，每条染色体有两条染色单体构成。3)分裂中期：染色体螺旋化程度增高，染色体缩短变粗，形成最清晰形态最典型的染色单体，染色体排列在细胞中央细胞板平面上，着丝粒与纺锤丝微管相连。4)分裂后期：每条染色体着丝粒纵裂为二，原来的两条染色单体成为两条染色体，借助纺锤丝的牵引，两组数目、形态、结构相同的染色体分别移向两极。5)分裂末期：集中于两极的两组染色体逐渐解旋成为染色质。18、简述细胞周期各时相的主要特点。答：（1）分裂间期：由DNA合成前期（G1期）、DNA合成期（S期）和DNA合成后期（G2期）构成。1）G1期：RNA合成：RNA合成活跃，RNA聚合酶活性增高，产生rRNA、tRNA、mRNA。蛋白质合成：合成DNA起始与延伸所需的酶类和G1期向S期转换的重要蛋白质。组蛋白与非组蛋白及某些激酶发生磷酸化。细胞膜对物质的转运作用加强，小分子营养物质和G1期向S期转变的调控物质摄入增加。2)S期：进行DNA复制，早期复制GC含量高的DNA序列，晚期复制AT含量高的DNA序列。常染色体的复制在先，异染色体的复制在后。合成组蛋白，组蛋白持续磷酸化。中心粒开始复制，一对中心粒彼此分离，然后在各自垂直方向形成一个子中心粒。3）G2期：合成大量的RNA，ATP及一些与M期结构功能相关的蛋白质。中心粒体积逐渐增大，开始分离并移向细胞两极。（2）分裂期：由前期、中期、后期、末期构成。前期：染色体凝集，分裂极确定，核仁解体，核膜消失。纺锤体形成。中期：染色体达到最大程度凝集，并且非随机的排列在细胞中央的赤道板平面上，染色体、星体、纺锤体组成有丝分裂器。后期：姐妹染色单体分离并移向细胞两极。末期：染色体解聚，核仁重新形成，核膜重建，核分裂和胞质分裂完成。19、简述MPF的结构特点以及在细胞周期的作用。答：（1）定义：能促进M期启动的调控因子，在G2/M期转换中起关键作用的蛋白激酶。（2）分子结构：cdk1：为一种Ser/Thr激酶，可催化蛋白质Ser与Thr残基磷酸化，是MPF的活性单位，在整个细胞周期进程中的表达均较为恒定。cyclinB：具有激活cdk1及选择激酶底物的功能，为MPF的调节单位，表达随细胞周期进程发生变化。（3）MPF的形成及激活：CyclinB表达到高峰值cdc25与cdk结合 cdk1 Tyr15，Thr14去磷酸化cdk1被激活 Tyr161保持磷酸化MPF活性增高促进G2期向M期转换（4）M期cyclin-cdk复合物的作用：概述：M期细胞在形态结构上所发生的变化以及中期向后期，M期向下一个G1期的转换均与MPF相关。1）MPF对M期早期形态结构的变化的作用：染色体的凝集：磷酸化组蛋白H1上与有丝分裂有关的特殊位点诱导染色质凝集，直接作用于染色体凝集蛋白，介导染色体形成超螺旋化结构，进而发生凝集。核膜裂解：核纤层蛋白丝氨酸残基磷酸化，引起核纤层纤维结构解体，核膜裂解成小泡。纺锤体形成：多种微管蛋白结合蛋白进行磷酸化，使微管蛋白发生重排，促进纺锤体形成。2）MPF促进中期细胞向后期的转换：中期染色体两姐妹染色单体的分离是启动后期的关键。粘着蛋白：主要由Scc1和Smc两类蛋白构成。securin蛋白：与分离酶结合，抑制分离酶活性，从而保证粘着蛋白的粘着活性。MPF的作用：使APC磷酸化，引起securin蛋白降解，分离酶释放，分解Scc1，进入后期着丝粒分离。3）MPF在细胞退出M期中的作用：cyclinB在激活的APC作用下，经多聚泛素化途径被降解，MPF解聚失活，促使细胞转向末期。核形成：组蛋白去磷酸化，染色体又开始去凝集；核纤层蛋白去磷酸化，核膜形成，子代细胞核形成。胞质形成：肌球蛋白去磷酸化，收缩环缩小，分裂沟加深，胞质分裂发生。20、细胞周期的检测点及其功能。答：（1）定义：为保证染色体数目的完整性和细胞周期的正常运转，细胞中存在着一系列监控系统，可对细胞周期发生的重要事件及出现的故障加以检测，只有当这些事件完成或故障修复后，才允许细胞周期进一步运行，该检测系统即为检测点。（2）检测点分类：未复制DNA检测点：识别未复制DNA并抑制MPF激活，使未发生DNA复制的细胞不能进入有丝分裂。ATR激活磷酸化激活Chk1激酶磷酸化cdc25磷酸酶cyclinA/B-cdk1复合物被抑制SM纺锤丝组装检测点：阻止纺锤体装配不完全或发生错误的中期细胞进入后期。Mad2激活cdc20失活APC活化受阻securin蛋白多聚泛素化受阻着丝粒不能分离中期后期染色体分离监测点：阻止子代染色体未正确分离的前期末及胞质分裂的发生。）cdc14磷酸酶的活化，能促进M期cyclin经多聚泛素化途径被降解，导致MPF活性丧失，引发细胞转向末期。）如果后期末子代染色体分离方向出现异常，cdc14就不会从核仁中释放，细胞向末期的转变受阻，不能退出有丝分裂。DNA损伤检测点：阻止DNA损伤的细胞周期继续进行，直到DNA损伤被修复。）如果细胞周期被阻在G1和S期，受损的碱基将不能被复制，由此可避免基因组产生突变以及染色体结构的重排。）如果细胞周期被阻在G2期，可使DNA双链断片得以在细胞进行有丝分裂以前被修复。DNA出现损伤DNA损伤检测点被激活活化蛋白激酶Chk2磷酸酶Cdc25磷酸化发生降解细胞被滞留于G1期或S期21、简述细胞周期起调控作用的物质有哪些。答：（1）蛋白质类：细胞周期蛋白：在真核细胞分裂周期中浓度有规律地升高和降低的蛋白，它可以激活周期蛋白依赖性蛋白激酶的活性，调控细胞周期的进程，成员有cyclinA-H等。细胞周期蛋白依赖性蛋白激酶：含有Cdk激酶结构域，必须与细胞周期蛋白结合才可能发挥其活性。是细胞周期调控的催化亚单位，作用于细胞周期事件的靶蛋白磷酸化而产生相应的生理效应，促进细胞周期的不断运行，自身可被磷酸化，多为丝/苏氨酸磷酸化激酶，成员有Cdk1-9等。周期蛋白依赖性激酶抑制因子：细胞内存在一些对CDK激酶起负调控作用的蛋白质，称为CKI。CKI根据同源序列和底物的不同可分为两大家族：1）CIP/KIP家族，主要抑制G1期和S期的各种周期蛋白-CDK复合物；2）INK4家族，专门对周期蛋白D-CDK类复合物起抑制作用。（2）检测点：未复制DNA检测点：识别未复制DNA并抑制MPF激活，使未发生DNA复制的细胞不能进入有丝分裂。纺锤丝组装检测点：阻止纺锤体装配不完全或发生错误的中期细胞进入后期。染色体分离监测点：阻止子代染色体未正确分离的前期末及胞质分裂的发生。DNA损伤检测点：阻止DNA损伤的细胞周期继续进行，直到DNA损伤被修复。（3）其他物质：如生长因子、抑素、cAMP与cGMP等。22、简述影响细胞分化的因素答：（1）细胞核和细胞质的相互作用：细胞核在细胞分化过程中提供生成特异性mRNA及其他RNA(rRNA和tRNA)的转录模板，调控胞质中各种成分的种类和数量，影响整个细胞的代谢活动，产生不同的生物性状。细胞核的遗传潜力受细胞质环境调节：在细胞分裂时胞质呈不均等分配，即子细胞中获得的胞质成分可能是不相同的，可以调节核中基因表达影响细胞分化。基因表达的细胞内环境一直处于不断变化之中，核内基因的表达状态也不断被调整，这种核质的相互作用持续整个细胞的分化过程。（2）诱导和抑制对分化的影响：诱导：一部分细胞对邻近细胞的形态发生影响井决定其分化方向的作用。细胞间的相互诱导作用是有层次的，一般发生在内胚层和中胚层或外胚层和中胚层之间，可分为初级诱导、次级诱导和三级诱导。抑制：在胚胎发育中，已分化的细胞可以产生抑素，抑制邻近的细胞往相同的方向分化以使发育的器官间相互区别而避免重复发生。（3）激素和细胞粘合分子对分化的作用：激素作用；细胞粘合是由于同类细胞可以通过表面同样的粘合分子，进行相互识别、粘着、聚集井相互作用，有利于形态发生以及正常结构的构建和维持。23、什么是细胞凋亡，试比较细胞凋亡与细胞坏死的区别。答：细胞凋亡：指在特定信号诱导下，细胞内的死亡级联反应被触发所致的生理性或病理性、主动性的死亡过程。特征细胞凋亡细胞坏死诱导因素生理或病理性的弱刺激病理性变化或剧烈损伤能量需求依赖ATP不依赖ATP范围单个散在细胞大片组织或成群细胞细胞体积固缩变小肿胀变大细胞膜完整不完整细胞器形态完整，有轻微改变，自身吞噬肿胀破裂细胞核染色质凝集，断裂固缩，核膜破裂染色质凝聚在核膜下，呈半月状呈絮状凋亡小体有无DNA有控降解随机降解分子机制多基因参与，有序调控无基因参与代谢反应蛋白酶逐次水解无序反应周围组织的炎性反应无强烈对机体的影响个体发育及代谢需求有损伤，破坏作用自吞噬常见少见24、从细胞增殖角度看，细胞可分几类，各有何特点。答：（1）继续增殖细胞：这类细胞始终保持旺盛的增殖活性，每次完成分裂后，有顺序经过细胞周期各时相，完成细胞分裂。它们不断补充那些衰老死亡的细胞，保证组织的更新，其物质和能量的代谢水平高，对环境信号敏感。周期时间稳定。如胚胎发育早期的细胞，上皮基底细胞，骨髓干细胞等。（2）暂不增殖细胞：此类细胞较长时间的停留在G1期，处于暂不分裂状态，又称G0期细胞。G0期细胞代谢水平低，但并未丧失增殖能力，在适宜条件下，可以恢复到增殖状态，这种特性对组织再生、创伤修复和免疫功能有重要意义。如肝、肾实质细胞、血液中淋巴细胞、结缔组织中的成纤维细胞等。（3）终末分化细胞：这些细胞已丧失了增殖能力，不再增殖，始终停留在G1期，它们的形态结构和功能已高度分化，在机体内执行特殊的生理功能，直到衰老死亡。如成熟红细胞、角质细胞、神经元细胞、肌细胞等。12