1、细胞生物学 第 16 章1细胞生物学复习资料整理第一章. 什么是细胞?什么是细胞生物学？细胞是生物的形态结构和生命活动的基本单位，生命由细胞开始，除了病毒、类病毒以外，所有生命体都是由细胞构成的。细胞生物学是从细胞不同结构层次（细胞、亚细胞和分子水平）及细胞间相互关系的角度来观察和研究细胞生命活动规律的学科。细胞生物学在分子和整体之间、在形态和功能之间架起了桥梁，细胞生物学是生命科学的重要支柱和核心学科之一。. 请说明细胞生物学研究的主要层次与内容。细胞生物学研究的主要层次：显微水平、超微水平和分子水平。 （细胞、亚细胞、分子）细胞生物学的主要研究内容：细胞核、染色体及基因表达、生物膜与细胞器
2、、细胞信号转导、细胞骨架、细胞增殖及其调控、细胞分化及其调控、细胞起源与进化、细胞衰老与凋亡、细胞工程。. 请阐述细胞生物学与医学的关系。 细胞生物学是基础医学的重要课程之一，一切疾病的发病机制要以细胞病变研究为基础，例如：癌症、动脉粥样硬化； 细胞生物学是临床医学的基础学科，为疾病的预防、诊断和治疗提供新的理论、思路和方案； 细胞生物学研究热点在医学中具有重要意义； 研究细胞生物学可更精确了解生物体的生长、发育、代谢、分化、繁殖、运动、遗传、衰老和死亡等基本生命现象。第五章. 何谓内膜系统？细胞内在结构、功能以及发生上相互密切关联的其他所有膜性结构细胞器统称内膜系统，主要包括：内质网、高尔基
3、复合体、溶酶体、过氧化物酶体、各种转运小泡及核膜等功能结构。. 真核生物内膜系统的出现、形成具有哪些重要的生物学意义？其生物学意义：有效增加细胞内有限空间的表面积，使得细胞内不同的生理、生化过程能够彼此相对独立、互不干扰地在一定区域中进行。从而提高了细胞整体的代谢水平和功能效率；内膜系统各组分在功能结构上持续发生的相互易行转换，不仅构成了它们彼此以及与细胞内不同功能结构区域之间进行物质转运、信息传递的专一途径，保证了胞内一系列生命活动的有序稳定性，而且也使得内膜系统的各种功能结构组分在这一过程中得到不断的代谢更新；通过由穿梭于内膜系统与细胞膜之间的各种膜性运输小泡介导的运输转运过程，沟通了细胞
4、与其外环境的相互关系，最终体现为细胞生命有机体自身内在功能结构的整体性及其与外环境之间相互作用的高度统一性。. 试通过内膜系统各结构组分在结构、功能上的相互转化易行关系来阐明细胞的整体性。伴随物质的合成运输，由内质网产生的转运囊泡融汇到高尔基复合体，其囊膜成为高尔基体形成面膜的一部分；由高尔基体成熟面持续地产生和分化出的不同分泌囊泡，或被直接运送到细胞膜，或经由溶酶体最终流向和融入细胞膜，由此可见其整体性。细胞生物学 第 16 章2. 简述内质网的超微结构和功能。内质网是细胞质内连续的膜性管网结构系统，其基本结构单位是由一层平均厚度约 56nm 的单位膜所形成的大小、形状各异的管、泡或扁囊。内
5、质网的主要功能与蛋白质和脂类的合成及运输相关。 （一）糙面内质网与外输性蛋白的分泌合成、加工修饰及转运过程密切相关：作为核糖体附着的支架；新生多肽链的折叠与装配；蛋白质的糖基化；蛋白质的胞内运输。光面内质网是作为胞内脂类物质合成主要场所的多功能细胞器：脂类合成和转运；糖原的代谢；细胞解毒；Ca 2+的储存及 Ca2+浓度的调节，与横纹肌的收缩有关；与胃酸、胆汁的合成和分泌有关。. 附着核糖体是如何到内质网上进行蛋白质合成的？新生分泌性蛋白质多肽链在细胞质基质中的游离核糖体上起始合成，当其 N 端信号肽被翻译后可立即与 SRP 识别、结合，与信号肽结合的 SRP 识别、结合内质网膜上的 SRP-
6、R，并介导核糖体锚泊附着于内质网膜的转运体上，SRP 从信号肽-核糖体复合体上解离返回胞质溶胶，被遏制的肽链合成继续进行，新生肽链在信号肽牵引下通过开启了的转运体进入内质网腔。. 简述高尔基复合体的超微结构和主要功能。高尔基复合体是由三种不同大小类型的囊泡组成的膜性结构复合体。通常，每 38 个略呈弓形弯曲的扁平囊泡，现统称潴泡，囊腔宽约 1520nm，其整齐地排列层叠在一起，构成高尔基复合体的主体结构高尔基堆；小囊泡，现统称小泡，聚集分布于高尔基复合体形成面，是一些直径为4080nm 的膜泡结构；大囊泡，现统称液泡，直径为 100500nm，是见于高尔基复合体成熟面的分泌小泡。其主要功能为：
7、高尔基复合体具有胞内物质合成与蛋白质加工转运功能：（一）高尔基复合体是细胞内蛋白质运输分泌的中转站，为蛋白质和脂质提供运输系统；（二）高尔基复合体是胞内物质加工合成的重要场所，糖蛋白的加工合成，蛋白质（或酶蛋白）的水解；（三）高尔基复合体在胞内蛋白质的分选和膜泡的定向运输中具有重要的枢纽作用。. 溶酶体有哪些类型？简述溶酶体的结构和主要功能。根据溶酶体的不同生理功能状态，将之划分为初级溶酶体、次级溶酶体和残余体（三级溶酶体） ，根据所含作用底物之性质和来源不同，又可将次级溶酶体分为自噬溶酶体、异噬溶酶体和吞噬溶酶体，基于其形成过程和不同发育阶段可将其分为内溶酶体和吞噬溶酶体。溶酶体电镜下显示为
8、一层单位膜包裹而成的圆形或卵圆形囊状结构，膜厚约 6nm 一般直径为0.20.8um。其主要功能为：溶酶体具有对物质消化分解作用基础上的多种生物学功能：基于物质消化分解作用的胞内残损结构清楚更新功能；细胞营养功能；细胞免疫和防御保护功能；腺体组织细胞分泌调控功能；生物个体发生发育过程调控功能。. 过氧化物酶体有哪些酶类？哪种是它的标志酶？ 过氧化物酶体主要包括三种酶类，分别是氧化酶类、过氧化氢酶类及过氧化物酶类，过氧化氢酶是其标志酶。. 过氧化物酶体有何功能？过氧化物酶体的主要功能包括：清除细胞代谢过程中产生的过氧化氢及其他毒性物质；进行细胞氧张力的调节；参与对细胞内脂肪酸等高能物质分子的分解
9、与转化。. 是什么决定运输小泡和它将要融合的膜组分之间相互作用的特异性？细胞生物学 第 16 章3所有转运囊泡以及细胞器膜上都带有各自特有的一套 SNAREs 互补序列，它们之间高度特异的相互识别和相互作用，是使转运囊泡得以在靶膜上锚泊停靠，保证囊泡物质定向运输和准确卸载的基本分子机制之一。. 描述网格蛋白的分子结构及其与功能之间的关系。外被以由网格蛋白纤维构成的网架结构，三腿蛋白形成的支架非常适合于结构重排，将扁平的网格转变成笼形结构，有利使膜曲面形成出芽小泡；网格蛋白外框与膜囊间 20nm 的间隙填充覆盖着大量的衔接蛋白，可选择特定的受体结合，转运不同物质。. 对比 COP包被小泡和 CO
10、P 包被小泡在蛋白质运输中的作用。COP有被囊泡主要负责内质网逃逸蛋白的捕捉、回收转运以及高尔基体膜内蛋白的逆向运输，其也能够行使内质网到高尔基体的顺向转移，但一般不能直接完成，要经过“内质网-高尔基中间体”这一中间环节的中转。COP有被囊泡主要负责介导从内质网到高尔基复合体的物质转运。第六章1、什么是细胞骨架？包括哪些？细胞骨架是指真核细胞中与保持细胞形态结构和细胞运动有关的蛋白纤维网络体系，包括微管、微丝和中间丝，广义的细胞骨架还包括细胞核核骨架、核纤层-核孔复合体、染色体骨架。他、2、微管蛋白有哪三类？组成微管基本单位的微管蛋白怎样组织成微管？微管蛋白包括 微管蛋白、 微管蛋白及 微管蛋
11、白，细胞中 微管蛋白和 微管蛋白以非共价键结合成异二聚体（微管组装的基本结构单位） ，若干 微管蛋白异二聚体首尾交替排列，形成微管原丝，由 13 根原丝以非共价键排列形成微管。3、什么是单管、二联管和三联管？存在部位？比较纤毛轴丝的三种横切面的微管组成。单管由 13 根原丝组成，主要存在于细胞质中；二联管由 A、B 两根单管组成，A 管为由 13 根原丝组成的完全微管，B 管仅有 10 根原丝，与 A 管共用 3 根，主要分布在纤毛和鞭毛的杆状部分；三联管A、B、C 三根单管组成， A 管有 13 根原丝，B 管和 C 管均由 10 根原丝组成，分别与 A 管和 B 管共用三根原丝主要分布在中
12、心粒及纤毛和鞭毛的基体中。4、什么是微管相关蛋白？有什么作用？微管相关蛋白是一类以恒定比例与微管结合的蛋白，决定不同类型微管的独特属性，参与微管的装配，是维持微管结构和功能的必需成分。其功能主要有：调节微管装配；增加微管的稳定性和强度；在细胞内沿微管转运囊泡和颗粒；作为细胞外信号的靶位点参与信号转导。5、 MAP1, MAP2, tau, MAP4 各主要组要作用部位？MAP1 主要作用于神经细胞轴突和树突； MAP2 主要作用于神经细胞的胞体和树突； tau 主要作用于神经细胞轴突；MAP4 广泛存在于各种细胞中。6、微管和肌动蛋白纤维生长的三个时期是什么？有什么特点？成核期又称延迟期，是微
13、管聚合的开始，速度缓慢，是微管聚合的限速过程；聚合期又称延长期，游离微管蛋白聚合速度大于解离速度，新的异二聚体不断添加到微管正端，使微管延长；稳定期又称平衡期，微管组装与去组装速度相等，微管长度相对恒定。7、什么是踏车运动？什么是微管/微丝的动态不稳定性？踏车运动是指在一定条件下，在同一条微管上，其正极（+）因组装而延长，其负极（-）因去组装而缩短的现象。微管/微丝的动态不稳定性是指微管组装过程不停地在增长和缩短两种状态中转变。8、什么是？细胞中那些地方有 MTOC？细胞内微管通常从一个特殊的位置成核，进行微管组装，该位置为微管组织中心（MTOC） ，控制着细胞质中微管的数量、位置及方向。MT
14、OC 包括中心体、纤毛和鞭毛的基质。细胞生物学 第 16 章49、中心体的结构和功能中心体由 1 对中心粒相互垂直排列包埋在中心体基质中组成，中心粒是由 9 组三联管围成的柱状结构。其功能为：有丝分裂开始后，两个子中心粒对分开挪到核相对的两边，形成纺锤体。10、微管蛋白帽是怎样形成的？有什么作用？当微管快速生长时，GTP 微管蛋白异二聚体不断添加到微管正极（ +）游离端，使得组装速度大于GTP 的水解速度，GTP 的微管蛋白在增长的微管末端彼此牢固结合，形成 GTP 帽，此帽可以防止微管解聚，从而使微管继续生长。11、比较微管、微丝的主要功能？微管的主要功能是细胞形态维持、细胞运动和胞内物质运
15、输：微管构成细胞内的网状支架，支持和维持细胞的形态；微管为细胞内物质的运输提供了轨道；维持细胞内细胞器的空间定位和分布；微管与细胞运动关系密切（纤毛和鞭毛的基体） ；微管参与染色体的运动和调节细胞分裂；微管参与细胞内信号传递。微丝的主要功能是参与细胞运动、分裂和信号转导：微丝构成细胞的支架并维持细胞形态；微丝以多种方式参与细胞的运动（伪足的形成） ；微丝作为运输轨道参与了细胞内的物质运输活动；微丝参与细胞质的分裂；微丝参与肌肉收缩；微丝参与受精作用；微丝参与细胞内信息传递。12、什么是马达蛋白？微管的马达蛋白有两大类？有什么特点，各举一例来说明。马达蛋白是一类利用 ATP 水解产生的能量驱动自
16、身携带运载体沿着微管或肌动蛋白丝运动的蛋白质。微管的马达蛋白有驱动蛋白和动力蛋白两种，其特点为：胞质动力蛋白和驱动蛋白各有两个球状头部和一个尾部，头部有 ATP 结合部位和微管结合部位，尾部通常与不同的特定货物（运输泡或细胞器）稳定结合，决定所运输的物质，如锚蛋白和血影蛋白；微管马达蛋白的运输通常是单方向的，其中驱动蛋白沿微管负极（-）向正极（+）运输，动力蛋白沿微管正极（+）向负极（-）运输，如神经元轴突中的微管正极朝向轴突的末端，负极朝向胞体，驱动蛋白负责将胞体内合成的物质快速转运到轴突末端，动力蛋白负责将轴突顶端摄入的物质和蛋白质降解产物运回胞体。13、鞭毛纤毛的主要内部结构。动力蛋白怎
17、样作用于纤毛运动？鞭毛纤毛内部是由微管组成的轴丝组成，组成轴丝的微管呈规律性排列，即 9 组二联微管在周围等距离地排列成一圈，中央是两根由中央鞘包围的单体微管，成为“9+2”的微管排列形式。纤毛的运动机制一般用微管滑动模型解释：A 管上的动力蛋白头部与相邻 B 管接触；与 A 管动力蛋白结合的 ATP 水解，动力蛋白变构，朝向 B 管正极滑动，相邻二联管间产生弯曲力；新的ATP 结合 A 管动力蛋白，动力蛋白变构，脱离相邻 B 管； 动力蛋白上 ATP 水解，构象复原，结合 B微管的下一位点。14、 -actin 和 -actin 的分布4 种 -actin，分别为横纹肌、心肌、血管平滑肌、肠
18、道平滑肌所特有，组成细胞的收缩性结构；-actin、-actin 存在于所有肌细胞与非肌细胞，-actin 常位于细胞的边缘，-actin 与张力纤维有关。15、 Actin 是怎样组装成微丝的？微丝的体外组装条件？肌动蛋白单体头尾相连呈螺旋状排列构成肌动蛋白单链，2 条平行的肌动蛋白单链以右手螺旋方式相互盘绕形成微丝。体外组装条件为：一定的 G-肌动蛋白浓度（达到临界浓度以上） ，一定的盐浓度（主要是 Mg2+和 K+）并有 ATP 存在。16、什么是细胞皮层?在多数细胞中，细胞质膜下有一层由微丝与肌动蛋白结合蛋白相互作用形成的网状结构，称为细胞皮层，其具有很高的动态性，为细胞膜提供强度和韧
19、性，并维持细胞的形态。17、什么是 -TuRC 和 ARP2/3 复合物？其组成、作用、发生位点有何不同？-TuRC， 蛋白以一种约 25S 的复合物形式存在，称为 微管蛋白环状复合物，其由 微管蛋白和其他一些相关蛋白构成，是微管的一种高效的集结结构，在中心体中是微管装配的起始结构。细胞生物学 第 16 章5ARP2/3 复合物是一种促使形成微丝网络结构的包括两种肌动蛋白相关蛋白的复合物，由Arp2、Arp3 和其他 5 中附属蛋白组成，结合在肌动蛋白纤维负端，是微丝组装的起始复合物。18、 Formin 的主要结构特点和作用？Formin 是一个结构保守的二聚体蛋白家族，含有 FH1 和 F
20、H2 同源结构域。FH1 结合抑制蛋白，从而提高纤维生长速度， FH2 启动肌动蛋白的成核聚合，新的微丝生长时， formin 保持结合在正端，保护正端在延伸过程中不受加帽蛋白的影响，19、细胞中哪些结构含有微丝，举 5 例。应力纤维、小肠上皮细胞的微绒毛、伪足、平行微丝束、收缩环、精子头端顶体。20、为什么说微管和肌动蛋白纤维有极性？而中间纤维没有极性？由于原丝由 微管蛋白异二聚体头尾相接而成，这种排列构成了微管的极性。肌动蛋白单体具有极性，装配时首尾相接形成螺旋状纤维，有两个结构上不同的末端，故微丝也具有极性。两个二聚体以反向平行排列和半分子交错的方式形成的四聚体，故四聚体两端对称，无极性
21、，四聚体代表了中间丝可溶性亚单位，故中间丝也无极性。21、肌动蛋白纤维的亚基是什么？是怎样组织成肌动蛋白纤维的？肌动蛋白纤维的亚基为肌动蛋白单体。肌动蛋白单体头尾相连呈螺旋状排列构成肌动蛋白单链，2 条平行的肌动蛋白单链以右手螺旋方式相互盘绕形成微丝。22、微丝结合蛋白主要有哪些类型？各有什么作用？与 F-肌动蛋白的聚合有关的蛋白；与微丝结构有关的蛋白；与微丝收缩有关的蛋白。P15623、紫衫醇、秋水仙素、细胞松弛素 B、鬼笔环肽作用及作用位点各是什么？紫杉醇可促进微管装配和保持稳定，使微管不断组装而不解聚，也可使细胞停留在分裂期，其作用在 微管蛋白特定位点上；秋水仙素可使异二聚体构象改变，抑
22、制微管组装，引起原有微管解聚，破坏纺锤体的形成，使细胞停止在分裂中期，其作用在 微管蛋白的秋水仙碱结合位点上；细胞松弛素 B 可将肌动蛋白丝切断，并结合在末端阻止新的 G-肌动蛋白加入，从而干扰 F-肌动蛋白的聚合，破坏微丝的组装；鬼笔环肽可与 F-肌动蛋白结合，使之保持稳定。24、肌动蛋白丝的马达蛋白是什么？多数的运动方向是朝哪端？出现在什么结构，举 1 例。其马达蛋白是肌球蛋白，多数的运动方向是沿微丝轨道的负端向正端移动，出现在细胞皮层及神经元凸起的生长锥前端。25、肌球蛋白怎样作用于肌肉的运动？结合：肌动蛋白头部与肌动蛋白丝紧密结合成强直构象；释放：ATP 结合与肌动蛋白头部后诱导肌动蛋
23、白结合位点上的肌动蛋白构象改变，使肌动蛋白头部对肌动蛋白的亲和力下降而离开肌动蛋白；直立：ATP 水解引发变构，使头部沿肌动蛋白丝前进约 5nm；产力：肌动蛋白头部微弱结合到一个新结合位点上，释放无机磷（Pi） ，使肌动蛋白头部与肌动蛋白紧密结合，产生机械力，并恢复新周期原始构象；再结合：肌动蛋白头部移动到肌动蛋白丝上的新的位点，并与之紧密结合。26、中间丝单体是怎样组装形成的中间丝？它的可溶性亚基是几聚体？IFs 的亚基到几聚体就没有极性了？两个中间丝蛋白分子杆状区以平行排列的方式形成双股螺旋状的二聚体，然后由两个二聚体反向平行排列和半分子交错的形式组装成四聚体，四聚体间在纵向端对端（首尾）
24、连成一条原纤维，最后由 8 条原纤维侧向相互作用形成一根横截面由 32 个中间丝蛋白分子组成，长度不等的中间丝。其可溶性亚基为四聚体，其亚基到四聚体就没有极性了。27、 IFs 的多肽链单体结构有什么特点？其共同的结构特点是：由头部、杆状区和尾部三部分组成。杆状区为 螺旋区，内含四段高度保守的 螺旋段，它们之间被三个短小间隔区隔开，杆状区两次为非 螺旋的头部（N 端）和尾部（C 端） ，这两个结构域的氨基酸组成高度可变，长度相差甚远，通常折叠成球状结构。28、 IFs 有哪几种主要类型？大致有什么作用？中间丝有 6 种主要类型： 型（酸性）和型（中性和碱性）角蛋白，在上皮细胞内以异二聚体形式参与中间丝的组装；型中间丝包括多种类型，如：波形蛋白、结蛋白、外周蛋白及胶质蛋白原细胞生物学 第 16 章6纤维酸性蛋白，结蛋白在骨骼肌、心肌、平滑肌细胞中表达；型神经丝蛋白，轴突生长时，新的神经丝亚基以一个动态的过程沿着轴突并入；型核纤层蛋白；型神经（上皮）干细胞蛋白。
