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. 细胞生物学必背问答题(一)1、为什么说细胞是生命活动的基本单位？ 细胞是构成有机体的基本单位。 细胞是代谢与功能的基本单位。 细胞是有机体生长和发育的基础。 细胞是繁殖的基本单位，是遗传的桥梁。 细胞是生命起源的归宿，是生物进化的起点。2、简述钠钾泵的工作原理及其生物学意义？工作原理：钠钾泵位于动物细胞的质膜上，由两个a和2个亚基组成四聚体，亚基是糖基化的多肽，并不直接参与离子跨膜转运，但帮助在内质网新合成的a亚基进行折叠。细胞内侧的a亚基与Na+相结合促进ATP水解，a亚基上的一个天冬氨酸残基磷酸化引起a亚基构象发生变化，将Na+泵出细胞，同时，细胞外的K+与a亚基的另一位点结合，使其去磷酸化，a亚基构象再次发生改变，使得K+泵入细胞，完成整个循环。生物学意义： 维持细胞膜电位； 维持动物细胞渗透平衡； 吸收营养；3、真核细胞质膜上的离子通道（ion channel）有哪几种类型？与载体蛋白相比，离子通道运输离子时具有哪三个主要特征？类型：电压门通道、配体门通道、应力激活通道特征： 具有极高的转运速率； 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； 离子通道并非连续性开放而是门控的，通道的开启或关闭受到膜电位变化、化学信号或压力刺激的调控。4、真核细胞质膜上主要有哪几种类型的膜蛋白？它们分别有什么主要功能？ 整合蛋白：跨膜蛋白，其跨膜结构域为1至多个疏水的-螺旋与膜结合紧密，需用去垢剂才能从膜上分离下来。 周边蛋白：周边蛋白靠离子键或其它较弱的键与膜表面蛋白或脂分子结合，改变溶液的离子强度、提高温度就可以从膜上分离下来。周边蛋白为水溶性蛋白。5、举例说明按细胞分裂潜力划分的几种细胞类型。 全能性细胞：细胞具有发育成完整个体的潜能，如受精卵、2-细胞期细胞等 多能性细胞：具有分化出多种组织的潜能，如成体中的有些多能干细胞（骨髓干细胞、淋巴干细胞） 单能性细胞：只能分化出一种细胞的潜能，如成体中的有些单能干细胞、精原细胞等6、蛋白质的分选大体可分为哪两条途径？请你说说分泌性蛋白质是如何一边合成一边转运的？ 后翻译转运途径：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骨架蛋白。 共翻译转运途径：蛋白质合成在游离核糖体上起始后，由信号肽及其与之结合的SRP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腔或定位在ER膜上，经转运膜泡运至高尔基体加工包装再分选至到溶酶体、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。7、溶酶体膜不同于一般生物膜的地方有哪些？溶酶体主要有哪些功能？不同点： 溶酶体膜嵌有质子泵，利用ATP水解释放的能量，将H+泵入溶酶体内，使溶酶体中的H+浓度比细胞质中高100倍以上，以形成和维持酸性的内环境。 溶酶体膜具有多种载体蛋白用于水解产物的向外转运。 溶酶体膜蛋白高度糖基化，可能有利于防止自身膜蛋白的降解，以保持稳定。主要功能：是行使细胞内的消化作用，在维持细胞正常代谢活动及防御等方面也起着重要作用，特别是在病理学研究中有重要意义。8、为什么凋亡细胞的核DNA电泳图谱呈梯状分布带？凋亡时随着核酸内切酶的激活，核染色质以核小体为单位被切割成大小不等的片段，核小体DNA 片段为180 200bp。因此凋亡细胞DNA 电泳出现特征性/ 阶梯状( ladder) 条带，大小为180 200bp 或其整数倍。9、目前已发现的三种有被小泡（coated vesicle）分别是什么？这三种有被小泡分别起什么运输作用？ 类型：COP包被膜泡 ， COP包被膜泡 和 网格蛋白接头蛋白包被膜泡，它们分别介导不同的膜泡转运途径。作用：COP包被膜泡介导细胞内顺向运输，即负责从内质网到高尔基体的物质运输。COP包被膜泡介导细胞内膜泡逆向运输，负责从高尔基体反面膜囊到高尔基体顺面膜囊以及从高尔基体顺面网状区到内质网的膜泡转运，包括再循环的膜脂双层、内质网驻留的可溶性蛋白和膜蛋白，是内质网回收错误分选的逃逸蛋白。网格蛋白接头蛋白包被膜泡介导几种蛋白质分选途径，包括从高尔基体TGN向胞内体或向溶酶体、黑（色）素体、血小板囊泡和植物细胞液泡的运输，另外，在受体介导的胞吞途径中还负责将物质从细胞表面运往胞内体转而到溶酶体的运输。10、概述G蛋白偶联受体介导的信号通路的组成，特点及主要功能。 G蛋白偶联受体介导的信号通路按其效应器蛋白的不同，可区分为3类： 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，以IP3和DAG作为双信使的G蛋白偶联受体。 激活离子通道的G蛋白偶联受体所介导的信号通路：当受体与配体结合被激活后，通过偶联G蛋白的分子开关作用，调控跨膜离子通道的开启与关闭，进而调节靶细胞的活性，如心肌细胞的M乙酰胆碱受体和视杆细胞的光敏感受体。 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：主要是通过cAMP激活蛋白激酶A所介导的。cAMPPKA信号通路的调节包括对肝细胞和肌细胞糖原代谢的调节；cAMPPKA信号通路对真核细胞基因表达的调控。下图为真核细胞基因表达的调控。该信号通路涉及的反应链可表示为：激素G蛋白偶联受体G蛋白腺苷酸环化酶cAMPcAMP依赖的蛋白激酶A基因调控蛋白基因转录。 激活磷脂酶C，以IP3和DAG作为双信使的G蛋白偶联受体：信号转导是通过效应酶磷脂酶C完成的。G蛋白开关机制引起质膜上磷脂酶C活化，致使质膜上磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸（PIP2）被水解生成IP3和DAG两个第二信使，分别进行“双信使系统”。11、细胞表面受体有哪几种类型？G蛋白藕联受体介导的信号转导途径主要包括哪两条通路，这两条通路中G蛋白的效应酶分别是什么？ 细胞表面受体有三种类型：离子通道偶联受体、G蛋白偶联受体和酶联受体。 G蛋白藕联受体介导的信号转导途径主要包括激活离子通道的G蛋白偶联受体所介导的信号通路、激活或抑制腺苷酸环化酶，以cAMP为第二信使的G蛋白偶联受体介导的信号通路，效应酶为腺苷酸环化酶和激活磷脂酶C，以IP3和DAG作为双信使G蛋白偶联受体介导的信号通路，效应酶为磷脂酸C。12、什么是亲核蛋白（karyophilic protein）？常见的亲核蛋白有哪些？什么是亲核蛋白的核定位信号（nuclear localization signal, NLS）？亲核蛋白的核定位信号与分泌性蛋白的信号肽（signal peptide）之间有什么主要区别？ 是指在细胞质内合成后，需要或能够进入细胞核内发挥功能的一类蛋白质。大多数的亲核蛋白往往在一个细胞周期中一次性地转运到核内，并一直停留在核内行使功能如组蛋白、核纤层蛋白；也有部分亲核蛋白需要穿梭于核质之间进行功能活动，如importin. 常见的亲核蛋白有组蛋白、核纤层蛋白、importin。 亲核蛋白的核定位信号（NLS）：亲核蛋白一般都含有特殊的氨基酸序列，这些内含的特殊短肽保证了整个蛋白质能够通过核孔复合体被转运到细胞核内，这段具有“定向”、“定位|作用的序列被命名为核定位序列。 亲核蛋白的核定位信号与分泌性蛋白的信号肽（signal peptide）不同，NLS序列可存在于亲核蛋白的不同部位，并且在指导亲核蛋白完成核输入后并不被切除。而信号肽则指导分泌性蛋白到内质网膜上合成，在蛋白合成结束之前信号肽被切除。13、细胞信号是如何从细胞外传递到细胞内的？（1）细胞通讯的指一个信号产生细胞发出的信息通过介质（又称配体）传递到另一个靶细胞并与其相应的受体相互作用，然后通过细胞信号转导产生靶细胞内一系列生理生化变化，最终表现为靶细胞整体的生物学效应的过程。（2）过程： 信号细胞合成并释放信号分子； 转运信号分子至靶细胞； 信号分子与靶细胞表面受体特异性结合并导致受体激活； 活化受体启动靶细胞内一种或多种信号转导途径； 引发细胞代谢、功能或基因表达的改变； 信号的解除并导致细胞反应终止。14、为什么凡是蛋白质合成旺盛的细胞中核仁都明显偏大？蛋白质的合成场所是核糖体，因此合成蛋白质旺盛的细胞中核糖体数量很多。而核糖体的形成与核仁有关（编码核糖体RNA的基因处于核仁区域，在核糖体的合成与装配过程中，小亚基单位合成较快先从核中出来，大亚基合成较慢，过多大亚基滞留在核仁中），因此，蛋白质合成旺盛的细胞中核仁都明显偏大。15、减数分裂的中期I和有丝分裂中期有何相同与不同? 相同：纺锤体微管侵入核区，捕获分散于核中的染色体，染色体逐渐向赤道方向移动，最后整齐排列在赤道面上。 不同：每个四分体含有四个动粒其中一条同源染色体的两个动粒位于一侧，另一条同源染色体的两个动粒位于另一侧。从纺锤体一极发出的微管只与一个同源染色体的两个动粒相连，从另一极发出的微管也只与另一个同源染色体的两个动粒相连。16、真核细胞中小分子物质的跨膜转运有哪些方式？P70 简单扩散：小分子物质从浓度高的地方向浓度低的地方移动的一个自发过程，这种运动最终会使两处的浓度达到平衡，不需要细胞提供能量，也无需膜转运蛋白的协助，仅靠膜两侧保持一定的浓度差，通过通透发生的物质运输。也叫自由扩散，特点：沿浓度梯度（或电化学梯度）扩散；不需要提供能量；没有膜蛋白协助。 被动转运：被动运输是指溶质顺着电化学梯度或浓度，在膜转运蛋白协助下的跨膜转运方式，又叫协助扩散。被动运输不需要细胞提供代谢能量，转运的动力来自物质的电化学梯度或浓度梯度。如像葡萄糖转运蛋白、水孔蛋白。 主动运输：是由载体蛋白所介导的物质逆着电化学梯度或浓度梯度进行跨膜转运的方式。根据能量来源不同，可将主动运输分为：ATP直接提供能量（ATP驱动泵）、间接提供能量（协同转运或偶联转运蛋白）以及光驱动泵3种基本类型。17、大分子物质和颗粒性物质又是如何进行跨膜转运的？通过胞吐作用和胞吞作用。涉及生物膜的断裂和融合，是一个耗能的过程。胞吞作用，就是细胞通过质膜内陷形成囊泡，将胞外的生物大分子、颗粒性物质或液体等摄取到细胞内，以维持细胞正常的代谢活动；胞吐作用是细胞内合成的生物分子（蛋白质和脂质等）和代谢物以分泌泡的形式与质膜融合而将内含物分泌到细胞表面或细胞外的过程。18、什么是真核细胞的内膜系统? 内膜系统中的粗面内质网与高尔基体分别起什么主要作用？ 细胞内膜系统是指在结构、功能乃至发生上相互关联、由单层膜包被的细胞器或细胞结构，是个动态整体。主要包括内质网、高尔基体、溶酶体、胞内体和分泌泡等。 粗面内质网主要作用：合成分泌性蛋白和多种膜蛋白。 高尔基体的主要作用：将内质网合成的多种蛋白质进行修饰、加工、分选，然后分门别类地运送到细胞特定部位或分泌到细胞外。内质网合成的脂质一部分也通过高尔基体向细胞质膜和溶酶体膜等部位运输。19、原癌基因激活的机制有哪些？ 点突变：原癌基因的产物通能促进细胞的生长和分裂，点突变的结果使基因产物的活性显著提高，对细胞增殖的刺激也增强，从而导致癌症。 DNA重排：原癌基因在正常情况下表达水平较低，但当发生染色体的易位时，处于活跃转录基因强启动子的下游，而产生过度表达。如Burkitt淋巴瘤和浆细胞瘤中，c-myc基因移位至人类免疫球蛋白基因后而活跃转录。 启动子或增强子插入：病毒基因不含v-onc，但含有启动子、增强子等调控成分，插入c-onc的上游，导致基因过度表达。 基因扩增：在某些造血系统恶性肿瘤中，瘤基因扩增是一个极常见的特征，如前髓细胞性白血病细胞系和这类病人的白血病细胞中，c-myc扩增8-32锫。20、什么是端粒(telomere)，什么是端粒酶（telomerase）？简单谈谈它们与细胞衰老(cellular senescence) 之间有什么关系？ 端粒是染色体两个端部特化结构。 端粒酶含有RNA反转录酶，能以自身RNA为模板，对DNA端粒序列进行延长而解决线性染色体末端复制问题。 在细胞增殖过程中，DNA复制时子链末端的端粒序列会缩短，并且随着复制次数的增加，子链端粒序列会越来越短，最终会引发细胞衰老，而端粒酶的存在可以避免子链末端序列的缩短，起到延缓衰老作用。21、试比较主动运输与协助扩散之间的主要区别？ 协助扩撒：在膜转运蛋白协助下的跨膜转运方式，不需要细胞提供代谢能量，转运的动力来自于物质的电化学梯度或浓度梯度。 主动运输：是由载体蛋白介导的物质逆浓度梯度或电化学梯度进行的跨膜运输。 区别：协助扩散和主动运输都需要载体蛋白的跨膜运输，而协助扩散不需要能量，主动运输需要能量，协助扩散顺浓度梯度或电化学梯，主动运输逆浓度梯度或电化学梯。22、细胞与细胞之间的连接有哪些方式？ 封闭连接：将相邻上皮细胞的质膜紧密连接在一起，组织溶液中的小分子沿细胞间隙从细胞一侧渗透到另一侧。紧密连接是封闭连接的主要形式 锚定连接：通过细胞蛋白及细胞骨架系统将细胞与相邻细胞，或细胞与胞外基质间接黏着起来。 根据直接参与细胞连接的细胞骨架纤维类型的不同，可分为与中间丝相关的锚定连接和与肌动蛋白纤维相关的锚定连接，前者包括桥粒和半桥粒； 后者包括粘合带和粘合 通讯连接：介导相邻细胞间的物质转运、化学或电信号的传递，主要包括动物细胞间的间隙连接、神经元之间或神经元与效应器之间的化学突触、植物细胞的胞间连丝。23、生物膜的基本结构特征是什么？生物膜细胞的所有膜结构的统称，包括细胞膜和细胞内膜，是由磷脂双分子层构成，具有选择渗透性，其上镶嵌的蛋白质或者糖蛋白，具有一定的流动性。 膜的流动性：膜脂的流动性，膜蛋白的流动性 膜的不对称性：膜内外两层组分和功能的差异，称膜的不对称性。膜脂和膜蛋白在生物膜上呈不对称分布：同一种膜脂在脂双层的分布不同；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；糖蛋白和糖脂的糖基部位均位于细胞质膜的外侧。7 / 7