細胞生物學簡答題

1、前期I分為細線期、偶線期、粗線期、雙線期和終變期5個亞期。 細線期：染色體呈細線狀，凝集于核的一側。 偶線期：同源染色體開始配對，SC開始形成，并且合成剩余0.3%的DNA。在光鏡下可以看到兩條結合在一起的染色體，稱為二價體（bivalent）。每一對同源染色體都經過復制，含四個染色單體，所以又稱為四分體（tetrad） 粗線期：染色體變短，結合緊密，這一時期同源染色體的非姊妹染色單體之間發(fā)生交換的時期。 雙線期：配對的同源染色體相互排斥，開始分離，交叉端化，部分位點還在相連。部分動物的卵母細胞停留在這一時期，形成燈刷染色體。 終變期：交叉幾乎完全端化，核膜破裂，核仁解體。是染色體計數的最佳時

2、期。2生物膜的基本結構特征是什么？膜的不對稱性和流動性 P70目前對生物膜結構的認識歸納如下：具有極性頭部和非極性尾部的磷脂分子在水相中具有自發(fā)形成封閉的膜系統(tǒng)的性質，以疏水性尾部相對，極性頭部朝向水相的磷脂雙分子層是組成生物膜的基本結構成分，尚未發(fā)現在生物膜結構中起組織作用的蛋白。蛋白分子以不同的方式鑲嵌在脂雙層分子中或結合在其表面，蛋白的類型，蛋白分布的不對稱性及其與脂分子的協同作用賦予生物膜具有各自的特性與功能。生物膜可看成是蛋白質在雙層脂分子中的二維溶液，具有流動性，然而膜蛋白與膜脂之間，膜蛋白與膜蛋白之間及其與膜二側其它生物大分子的復雜的相互作用，在不同程度上限制了膜蛋白和膜脂的流動

3、性。3簡述細胞有絲分裂的過程。根據分裂細胞形態(tài)和結構的變化，可將連續(xù)的有絲分裂過程人為地劃分為前期、前中期、中期、后期、末期及胞質分裂6個時期。1.前期：染色質凝集、分裂極確定、核仁縮小并解體。 2.前中期：核膜崩裂，紡錘體形成，染色體向赤道面運動。 3.中期：染色體達到最大的凝集，排列在赤道板上，小的在內側，大的在外側。4.后期：由于兩條染色單體在主縊痕處分開，打斷了中期紡錘絲力量的平衡，染色單體開始向兩極移動。5.末期：隨著后期末染色體移動到兩極，染色體被平均分配，此時染色體上的組蛋白H1發(fā)生去磷酸化，高度凝聚的染色體解旋，染色質纖維重新出現，RNA合成恢復，核仁重新形成。6. 胞質分裂：

4、細胞分裂末期，在中部質膜的下方，形成收縮環(huán)。收縮環(huán)不斷縊縮，形成分裂溝。隨著分裂溝不斷加深，細胞形狀隨之變?yōu)闄E圓形、啞鈴形，當分裂溝加深至一定程度時，細胞在此發(fā)生斷裂。P2804. 簡述cAMP途徑中的Gs調節(jié)模型?當細胞沒有受到激素刺激，Gs處于非活化態(tài)，亞基與GDP結合，此時腺苷酸環(huán)化酶沒有活性；當激素配體與Rs結合后，導致Rs構象改變，暴露出與Gs結合的位點，使激素-受體復合物與Gs結合，Gs的亞基構象改變，從而排斥GDP，結合GTP而活化，使三聚體Gs蛋白解離出亞基和基復合物，并暴露出亞基與腺苷酸環(huán)化酶的結合位點；結合GTP的亞基與腺苷酸環(huán)化酶結合，使之活化，并將ATP轉化為cAMP。

5、隨著GTP的水解亞基恢復原來的構象并導致與腺苷酸環(huán)化酶解離，終止腺苷酸環(huán)化酶的活化作用。亞基與亞基重新結合，使細胞回復到靜止狀態(tài)?；罨膩喕鶑秃衔镆部芍苯蛹せ畎麅劝蟹肿?，具有傳遞信號的功能，如心肌細胞中G蛋白耦聯受體在結合乙酰膽堿刺激下，活化的亞基復合物能開啟質膜上的K+通道，改變心肌細胞的膜電位。此外亞基復合物也能與膜上的效應酶結合，對結合GTP的亞基起協同或拮抗作用。該信號途徑涉及的反應鏈可表示為：激素G蛋白耦聯受體G蛋白腺苷酸環(huán)化酶cAMP依賴cAMP的蛋白激酶A基因調控蛋白基因轉錄。5.細胞的跨膜物質運輸有哪些方式？對于小分子物質有主動運輸和被動轉運。被動轉運又分為自由擴散和協助擴散也

6、叫異化擴散。其中主動運輸需要載體和ATP才能進行、逆濃度梯度：而異化擴散則只需載體但不需要ATP，自由擴散既不消耗ATP也不須載體，被動運輸都是順濃度梯度。 對于生物大分子物質，像蛋白質，葡萄糖之類的 跨膜運輸 是胞吞和胞吐P766讓M期的細胞與間期的細胞融合，誘導間期細胞產生PCC，請描述各時期PCC的形態(tài)及形成原因。G1期PCC為單線狀，因DNA未復制。S期PCC為粉末狀，這與DNA由多個部位開始復制有關。 G2期PCC為雙線染色體，說明DNA復制已完成。8.簡述細胞凋亡與細胞壞死的區(qū)別。雖然凋亡與壞死的最終結果極為相似，但它們的過程與表現卻有很大差別。 壞死（necrosis）：壞死是細

7、胞受到強烈理化或生物因素作用引起細胞無序變化的死亡過程。表現為細胞 脹大，胞膜破裂，細胞內容物外溢，核變化較慢，DNA降解不充分，引起局部嚴重的炎癥反凋亡是細胞對環(huán)境的生理性病理性刺激信號，環(huán)境條件的變化或緩和性損傷產生的應答有序變化的死亡過程。其細胞及組織的變化與壞死有明顯的不同9主動運輸的能量來源有哪些途徑？請舉例說明P811、離子梯度，如小腸對葡萄糖的吸收伴隨著鈉離子的進入，而鈉離子又會被鈉鉀泵排出細胞外；（2分）2、水解ATP，如鈉鉀泵、氫鉀泵等等；（2分）3、光能，如細菌質膜中具有光驅動的質子泵。（2分）10什么是細胞周期，可分為哪4個階段？細胞周期是指細胞從一次細胞分裂結束開始生長

8、到下一次分裂終了所經歷的過程。G1期：M期與DNA合成開始之間的階段；S期： 從DNA合成開始，到核DNA含量倍增核染色體復制的完成結束；G2期：S期到有絲分裂開始； M期： 由核分裂和胞質分裂組成。11什么是Hayflick極限？有什么理論依據？“Hayflick”極限，即細胞最大分裂次數。 細胞增殖次數與端粒DNA長度有關。DNA復制一次端粒DNA就縮短一段，當縮短到Hayflick點時，細胞停止復制，走向衰亡。端粒的長度與端聚酶的活性有關，端聚酶是一種反轉錄酶，正常體細胞中缺乏此酶。13.簡述減數分裂的意義？ 減數分裂對于維持生物世代間遺傳的穩(wěn)定性有重要意義。經減數分裂，有性生殖生物配子

9、中的染色體數目減半，由2n變?yōu)閚。經受精，配子融合形成的受精卵中染色體數又恢復為2n，由此保證了有性生殖的生物上下代在染色體數目上的恒定。14.簡述鈉鉀泵的工作原理及其生物學意義。P82Na+-K+泵 實際上就是Na+-K+ATP酶,存在于動,植物細胞質膜上,它有大小兩個亞基,大亞基催化ATP水解,小亞基是一個糖蛋白.Na+-K+ATP酶通過磷酸化和去磷酸化過程發(fā)生構象的變化,導致與Na+,K+的親和力發(fā)生變化.大亞基以親Na+態(tài)結合Na+后,觸發(fā)水解ATP.每水解一個ATP釋放的能量輸送3個Na+到胞外,同時攝取2個K+入胞,造成跨膜梯度和電位差,這對神經沖動傳導尤其重要,Na+-K+泵造成

10、的膜電位差約占整個神經膜電壓的80%.若將純化的Na+-K+泵裝配在紅細胞膜囊泡(血影)上,人為地增大膜兩邊的Na+,K+梯度到一定程度,當梯度所持有的能量大于ATP水解的化學能時,Na+,K+會反向順濃差流過Na+-K+泵,同時合成ATP. Na-K泵作用是:維持細胞的滲透性,保持細胞的體積;維持低Na+高K+的細胞內環(huán)境,維持細胞的靜息電位.15.泛素化途徑對周期蛋白的降解過程。P29216. 原核細胞與真核細胞差別是后者有細胞器，細胞器結構的出現有什么優(yōu)點？（至少2點）線粒體是細胞進行有氧呼吸的主要場所。又稱”動力車間”.葉綠體是綠色植物進行光合作用的場所。內質網是蛋白質合成和加工的場所

11、。高爾基體對來自內質網的蛋白質加工，分類和包裝的場所。核糖體是生產蛋白質的場所。溶酶體分解衰老，損傷的細胞器，吞噬并殺死入侵的病毒或細菌。液泡是調節(jié)細胞內的環(huán)境，是植物細胞保持堅挺。含有色素。17. 簡述CDK1（MPF）激酶的活化過程。無活性的Cdk分子中含有一彎曲的T環(huán)結構，將Cdk的袋狀催化活性部位入口封閉，阻止了蛋白底物對活性位點的附著。Cdk與cyclin結合使T環(huán)結構位移、縮回，Cdk底物附著位點由此轉向其袋狀催化活性部位分布，Cdk具有了部分活性。Cdk完全激活還需T環(huán)上的特定位點發(fā)生磷酸化。18. 簡要說明影響細胞分化的因素有那些？P323一、胞質中的細胞分化決定因子與傳遞方式

12、影響細胞分化的命運二、胚胎細胞間相互作用協調細胞分化的方向三、激素是不相鄰的遠距離的細胞間相互作用的分化調節(jié)因子四、細胞分化的方向可因環(huán)境因素的影響而改變19. 什么是MPF?它是由什么組成的?其功能是什么? P296MPF：即成熟促進因子，為cyclinB-Cdk復合物，在啟動M期起著關鍵作用，為促進期啟動的調節(jié)因子。在細胞由G2期進入M期后，依賴于其蛋白激酶活性，MPF可對M期早期細胞形態(tài)結構變化產生直接或間接的作用。 MPF可通過磷酸化組蛋白H1上與有絲分裂有關的特殊位點，誘導染色質凝集，啟動有絲分裂。MPF也可直接作用于染色體凝縮蛋白，散在的DNA分子結合于磷酸化的凝縮蛋白上后，沿其表

13、面發(fā)生纏繞、聚集，介導了染色體形成超螺旋化結構，進而發(fā)生凝集。第六部分 論述題1.論述生物膜的結構及其在生命活動中的作用。關于膜結構的學說很多，以1972年美國S.J.Singer和G.L.Nicolson的“流動鑲嵌模型”最為大家所接受。其主要之點：生物膜具有液晶態(tài)結構，有流動性；生物膜的骨架是類脂雙分子層，蛋白質嵌合在膜上，即具鑲嵌性；無論類脂，蛋白質(含糖蛋白)等在膜內外的排列都是不對稱分布的，具不對稱性；膜在不斷運動、變化、更新之中。簡單來說，生物膜的作用主要體現在以下幾個方面：首先，生物膜將內物質包裹起來，提供了一個相對比較穩(wěn)定的內環(huán)境。眾所周知，生物體內的化學反應都是酶催化反應，而

14、酶化反應的前提就是適宜的環(huán)境（包括溫度，濃度，水環(huán)境等），而生物膜恰好提供了這一環(huán)境，所以生物膜對生物體的存活至關重要。除此之外，生物膜還發(fā)揮著向膜內結構運輸養(yǎng)料和排出代謝廢物，傳導信息等重要的作用。2談談細胞生物學的主要研究內容，研究層次，研究熱點，特別談談你最了解的熱點問題。答：1）細胞核、染色體以及基因表達的研究）生物膜與細胞器的研究）細胞骨架體系的研究）細胞增殖及其調控）細胞分化及其調控）細胞的衰老與調亡）細胞的起源與進化）細胞工程研究層次 從顯微，亞顯微與分子水平上研究熱點問題）染色體DNA與蛋白質相互作用關系主要是非組蛋白對基因組的作用）細胞增殖、分化、調亡（編程性死亡）的相互關系

15、及其調控）細胞信號轉導的研究）細胞結構體系的裝配淺談細胞信號轉導的研究進展細胞信號通路出現故障導致癌癥 有2項新的研究對助長正常細胞轉變?yōu)?種最致命癌癥的基因組的變異進行了描述，它們是多形性膠質母細胞瘤（這是最常見類型的腦癌）和胰腺癌。盡管每種癌癥類型的特異性基因組變異每個腫瘤都有所不同，但這2項研究披露了一個核心組的細胞信號通路和調節(jié)過程出現了偏差，從而導致了疾病的發(fā)生。 在第一項研究中，D.WilliamsParsons及其同事對來自22個人類膠質母細胞瘤樣本的2萬多個編碼蛋白質的基因序列進行了分析，以期發(fā)現可能的變異。另外，他們還觀察那些有著腫瘤特異性變化的基因表達譜以及被拷貝基因的數量

16、。他們發(fā)現了多種的影響基因的變異，而這些變異從前并沒有與這些腫瘤掛上鉤。有一種叫做IDH1的基因容易在所謂的“繼發(fā)性膠質母細胞瘤”中發(fā)生變異，這種繼發(fā)性膠質母細胞瘤起源于低度惡性的腫瘤，同時也出現于較年輕的病人中。在這一小型的研究中，病人的腫瘤如果有IDH1變異的話會有較長的生存時間，這表明IDH1基因是一種可用于篩選和治療的有用的臨床標記，盡管這些結果還需要在一個更大的實驗分析中得到證實。在第2項研究中，同一批的科學家對胰腺癌的基因組成進行了調查。胰腺癌是一種常常在發(fā)現的時候已經處于晚期的癌癥，而且對這種癌癥的治療方法十分匱乏。3. 細胞分裂后期染色體向兩極運動的機制。是后期A和后期B 兩個

17、階段假說。在后期A，動粒微管變短將染色體逐漸拉向兩極；在后期B，極性微管加長，形成極性微管重疊區(qū)，極性微管在重疊區(qū)相互滑動，使重疊區(qū)變狹窄，兩極間去粒變長，同時胞質動力蛋白在星體微管和細胞膜之間搭橋，并向星體微管負極運動，進一步將兩極距離拉長。4.從細胞周期調控的角度論述腫瘤的發(fā)生.已發(fā)現的與細胞周期調控有關的分子很多,包括細胞周期蛋白 ( cycli n)、 細胞周期蛋白依賴性激酶 ( cyc lin dependent k i nase , CDK )、 細胞周期蛋白賴性激酶抑制因子 ( CDK i nh i b it o r, CK I )。許多原癌基因、抑癌基因直接參與細胞周期的調控或

18、者本身就是細胞周期調控的主要因子,它們在致癌因素作用下可發(fā)生突變、 缺失、異位、 擴增等變化, 導致細胞周期的失控, 進而異常細胞無限增殖,形成腫瘤。 CK I是 cyc lin- CDK 復合體,起負性調控作用的因子, 可阻止細胞通過檢驗點, 具有抑癌基因的活性, 目前已發(fā)現 7種 CK I s,它們同 CDK4和 CDK6結合, 能夠特異性抑制cycli nD- CDK4、cy cli nD1 - CDK6的活性。 CIP / KIP家族, 又稱 p21家族, 包括 p21 、p27 、p57等, 能廣譜抑制 cyc li n- CDK的作用。 p53基因是研究最為廣泛、 深入的腫瘤基因活

19、化的 p53蛋白是一種重要的腫瘤抑制蛋白, 可以防止有機體細胞發(fā)生惡性轉化,超過 50 % 的腫瘤患者體內都發(fā)現存在 p53功能喪失, 同時也增強了腫瘤細胞對細胞周期阻斷劑和細胞凋亡劑的藥物抵抗作用。 cycli n D 是原癌基因,定位于 11q13 。 cyc lin D 主要在 G1期起調控作用,被看做是生長因子感受器, 其表達對生長因子有明顯的依賴性。當 cyc li n D1基因變異時, cycli nD1會出現過度表達, 使細胞過度增生, 產生腫瘤。 m dm2 和 p53形成一種自主調控的反饋途徑。 p53促進 m dm 2表達, 后者反過來又通過泛素化 p53在細胞核和細胞質中

20、促進 p53的降解,阻遏其轉錄活性。m dm2蛋白可與 p53蛋白的 N 末端結合,促使 p53蛋白由胞核轉移至細胞質和降解, 從阻止p53蛋白對細胞周期的阻滯作用。52003年10月，美國科學家彼得阿格雷（Peter Agre）和羅德里克麥金農（Roderick MacKinnon ），分別因對細胞膜水通道，離子通道結構和機理研究而獲諾貝爾化學獎。請談談什么是水通道？什么是離子通道，有哪些類型？在生命活動中有什么重要作用？ 水通道蛋白的細胞膜蛋白水通道蛋白具有吸收水分子的功能，就是水通道生物膜離子通道（ion channels of biomembrane）是各種無機離子跨膜被動運輸的通路。

21、離子通道依據其活化的方式不同，可分兩類：一類是電壓活化的通道，即通道的開放受膜電位的控制,如Na+、Ca+、Cl-和一些類型的K+通道；另一類是化學物活化的通道，即靠化學物與膜上受體相互作用而活化的通道，如 Ach受體通道、氨基酸受體通道、Ca+活化的K+通道等。意義：生物膜對離子的通透性與多種生命活動過程密切相關。例如，感受器電位的發(fā)生，神經興奮與傳導和中樞神經系統(tǒng)的調控功能，心臟搏動，平滑肌蠕動，骨骼肌收縮，激素分泌，光合作用和氧化磷酸化過程中跨膜質子梯度的形成等。6你認為細胞衰老的原因可能由哪些？請具體談談你比較了解的方面代謝廢物積累大分子交聯自由基的攻擊體細胞突變DNA損傷修復學說細胞

22、有限分裂學說，“Hayflick”極限重復基因失活衰老基因學說衰老基因學說生物體的平均壽命與環(huán)境相關，而最高壽限則與遺傳相關。有人認為，細胞中存在衰老基因，其表達產物是一種可抑制DNA和蛋白質正常合成、促進衰老的抑制素。同時，細胞還存在一種阻遏基因，其產物可阻礙衰老基因的表達。阻遏基因有許多拷貝，但拷貝數會隨著細胞分裂次數的增多而逐漸丟失。因此，年輕細胞中有足夠阻遏基因的拷貝，可形成足夠濃度的阻遏物質，抑制衰老基因的表達；隨著細胞增殖次數增加，細胞中阻遏基因拷貝數減少，阻遏物濃度逐漸下降，以致不足以阻遏衰老基因的表達，于是細胞的DNA和蛋白質合成受阻，細胞衰老出現。其實，在細胞核內的染色體中存

23、在著與壽命有關的各種基因，包括衰老基因和長壽基因。衰老基因的存在以及長壽基因突變都會縮短個體生命；而長壽基因的存在以及衰老基因的變異則有助于延長生物體壽命。除此之外，染色體中還有一些調節(jié)基因，它們通過作用于衰老基因或長壽基因而影響衰老過程?？傊?，個體生命的長短取決于上述三種基因的相互作用。7. 由細胞膜表面受體介導的信號通路可以分為哪幾種？各自有何特點？類型：根據細胞信號傳遞的通路隨信號的受體存在的部位不同可分為1、是通過細胞內受體介導的信號傳遞，一些親脂性小分子（如甾類激素）可通過質膜與細胞內受體結合傳遞信號，進而誘導基因活化，這一過程可分為初級反映階段和延遲的次級階段；2、是通過細胞表面受

24、體介導的信號傳遞，親水性化學信號分子（包括神經遞質、蛋白激素、生長因子等）一般不能直接進入細胞，而是通過與細胞表面特異受體的結合，進行信號轉導繼而對靶細胞產生效應。8. 以cAMP信號通路為例，試述G蛋白偶聯受體的信號轉導過程。答案要點：G蛋白偶聯的受體是細胞質膜上最多，也一類重要的信號轉導系統(tǒng)，具有兩個重要特點：信號轉導系統(tǒng)由三部分構成：G蛋白偶聯的受體，是細胞表面由單條多肽鏈經7次跨膜形成的受體；G蛋白能與GTP結合被活化，可進一步激活其效應底物；效應物：通常是腺苷酸環(huán)化酶，被激活后可提高細胞內環(huán)腺苷酸（cAMP）的濃度，可激活cAMP依賴的蛋白激酶，引發(fā)一系列生物學效應。產生第二信使。配

25、體受體復合物結合后，通過與G蛋白的偶聯，在細胞內產生第二信使，從而將胞外信號跨膜傳遞到胞內，影響細胞的行為。根據產生的第二信使的不同，又可分為cAMP信號通路和磷酯酰肌醇信號通路。cAMP信號通路的主要效應是激活靶酶和開啟基因表達，這是通過蛋白激酶完成的。該信號途徑涉及的反應鏈可表示為：激素G蛋白偶聯受體G蛋白腺苷酸環(huán)化化酶cAMP cAMP依賴的蛋白激酶A基因調控蛋白基因轉錄。9. 概述受體酪氨酸激酶介導的信號通路的組成、特點及其主要功能。答案要點：G蛋白偶聯的受體是細胞質膜上最多，也一類重要的信號轉導系統(tǒng)，具有兩個重要特點：信號轉導系統(tǒng)由三部分構成：1)受體酪氨酸激酶：能夠與胞外配體（可溶

26、性或膜結合的多肽或蛋白類激素）聚合使受體酪氨酸激酶發(fā)生二聚化及自磷酸化2)SH2結構蛋白或信號蛋白：能耦聯活化受體與其他信號分子；3)RAS蛋白：是GTPase開關蛋白,在鳥甘酸交換因子（GEF)的參與下完成從失活態(tài)到活化態(tài)的轉變。4)絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶RAF(MAPKKK):被RAS激活的MAPKKK,使靶蛋白的絲氨酸/蘇氨酸殘基磷酸化，直至被磷酸化激活的有絲分裂原活化蛋白激酶MAPK進入細胞核，使許多底物蛋白，包括調節(jié)細胞周期和細胞分化的特異性蛋白表達的轉錄因子的絲氨酸/蘇氨酸殘基磷酸化，從而修飾它們的活性。RTK信號通路的主要效應是激活靶酶和開啟基因表達，。該信號途徑涉及的反應鏈可表

27、示為：配體接頭蛋白GEFRASRaf(MAPKKK)MAPKKMAPK進入細胞核其它激酶或基因調控蛋白的磷酸化修飾，對基因表達產生多種效應。10. 試述由DNA到染色體的多級包裝模型一個是多級螺線管模型，一個是骨架-放射環(huán)結構模型。多級螺線管模型：DNA纏繞在組蛋白八聚體上形成核小體，6個核小體為一圈，形成螺線管，螺線管進一步盤繞，形成超螺線管，超螺線管再繞，就是染色體了。骨架-放射環(huán)結構模型：DNA纏繞在組蛋白八聚體上形成核小體，6個核小體為一圈，形成螺線管，30nm的螺線管折疊成DNA復制環(huán)，每18個復制環(huán)呈放射狀平面排列，結合在基質上。11. 細胞分化是被選定的不同特異基因表達的結果,請

28、舉例說明分化時特異基因的表達調控方式.基因表達包括轉錄和轉錄后過程。轉錄后包括hnRNA加工成mRNA，及mRNA轉譯成蛋白質的過程，其中轉錄水平上的調節(jié)起主要作用。-樣珠蛋白基因表達的調節(jié)：具有嚴格的組織特異性和發(fā)育階段專一性。通過一些順式調控原件如啟動子、增強子、沉默子、座位控制區(qū)等，與不同的反式調控因子的相互作用來調控特異基因的表達。骨骼肌發(fā)育中的基因調解：發(fā)現一些DNA結合蛋白，可以作為不同的轉錄因子，通過自身或它們間的相互協調作用在發(fā)育過程中誘導各種特異基因表達。在細胞分化中，特異基因在轉錄水平上的調控的機制主要有：DNA重排DNA甲基化活性染色質結構12. 早在1883年，Ring

29、er使注意到鈣在生物學上的重要性；此后100年間，大量研究證實許多細胞功能與Ca2+密不可分；近20年來，Ca2+作為重要的細胞內信使，日益受到研究者的矚目。與cAMP等不同，Ca2+樣簡單的離子不能輕易地產生或分解，細胞的鈣信號來源于自由Ca2+的分布與濃度調節(jié)。請結合具體實例，分析細胞內Ca2+的分布特點和鈣轉移系統(tǒng)的主要成分，闡述在胞外信號分子的作用下細胞內Ca2+信號產生、傳遞與終止的過程及其生物學效應。鈣離子細胞內鈣離子主要貯存于胞內鈣庫(如肌細胞的肌漿網，SR)和線粒體中。細胞質膜兩鍘Ca2+跨膜梯度：細胞外液胞漿。胞漿內Ca2+的調節(jié)一通過(質膜和鈣庫膜上的)鈣離子通道(進入)和

30、鈣泵(出)，鈣通道開放的條件：質膜或鈣庫膜去極化(可興奮細胞)；IP3介導鈣庫膜上鈣通道開放(任何細胞)鈣泵激活線粒體鈣泵的作用Ca2+功能：與鈣調蛋白(calmodulin, CaM)結合形成Ca2+CaM復合物：a 激活腺苷酸環(huán)化酶和磷酸二酯酶，b 激活Ca2+CaM依賴蛋白激酶鈣通道阻斷劑及其臨床應用。細胞周期1. 簡述紡錘體的結構與功能。在前期末出現的臨時性細胞器 。由兩端星體，包括極間微管、動粒微管和星體微管組合形成紡錘樣結構。2. 何為聯會及聯會復合體？在減數分裂前期I的偶線期出現在聯會的同源染色體之間的一種特殊結構。在電鏡下顯示為三個平行的部分：側生成分位于復合體兩側，電子密度較

31、高；兩側生成分之間，為中央成分；側生成分與中央成分之間由橫向排列的纖維相連。3.比較減數分裂與有絲分裂區(qū)別與聯系。4. 細胞周期包括哪幾個時期？各期的特點是什么？5.何為G0細胞？與G1期細胞有何聯系與區(qū)別？6. 試述cyclin-Cdk復合物在G1/S轉化中的作用。7.試述cyclin-Cdk復合物在S期啟動中的作用。8.什么叫成熟促進因子？它由哪幾部分組成？它是怎樣實現對細胞周期的調控作用的？9.為什么說了解腫瘤細胞周期的特點有利于腫瘤的臨床治療？ 細胞分化1.細胞轉分化、去分化的條件和生物醫(yī)學意義。2.細胞決定的概念、機制及其與細胞分化的關系。3.為什么說細胞分化的本質是基因組中不同基因

32、的選擇性表達。細胞分化就是由一種相同的細胞類型經過細胞分裂后逐漸在形態(tài)、結構和功能上形成穩(wěn)定性差異，產生不同的細胞類群的過程。也可以說，細胞分化是同一來源的細胞逐漸發(fā)生各自特有的形態(tài)結構、生理功能和生化特征的過程。其結果是在空間上細胞之間出現差異，在時間上同一細胞和它以前的狀態(tài)有所不同。細胞分化是從化學分化到形態(tài)、功能分化的過程。分裂不等于分化。基因調控是細胞分化的核心問題?；虻倪x擇性表達是指在細胞分化中，基因在特定的時間和空間條件下有選擇表達的現象，其結果是形成了形態(tài)結構和生理功能不同的細胞。在細胞分化中，細胞核起決定作用。一般認為細胞核內含有該種生物的全套遺傳信息。在條件具備時，它可使所

33、在細胞發(fā)育分化為由各種類型細胞所組成的完整個體。3. 細胞分化主導基因、組合基因調控及遠距離調控在細胞分化中的作用。細胞分化中基因活化的一種方式是，作為轉錄因子的基因產物本身起正反饋調節(jié)蛋白作用。由此維持一系列細胞分化基因的活動只需要激活基因表達的起始事件，即特異地參與某一特定發(fā)育途徑的起始基因。該基因一旦打開，它就維持在活化狀態(tài)，表現為能充分的誘導細胞沿著某一分化途徑進行，從而導致特定譜系細胞的發(fā)育。具有這種正反饋作用的起始基因通常稱為細胞分化主導基因（master control gene）。4. 染色質共價修飾的機制及其與細胞分化的關系。染色質的共價修飾主要是組蛋白的修飾。染色質成分的共

34、價修飾包括：DNA的甲基化；組蛋白的乙?；⒓谆?、磷酸化、泛素化、糖基化和羰基化。.機制：核心組蛋白的賴氨酸殘基乙酰基化。乙?；蟮慕M蛋白賴氨酸側鏈不再帶有正電荷，這樣就失去了與DNA緊密結合的能力，是相鄰核小體的聚合受阻，同時影響泛素與組蛋白H2A結合，導致蛋白質的選擇性那個降解。組蛋白H3和H4是蛋白酶修飾的主要位點，它們的乙酰基化可能有類似促旋酶的活性，使核小體間的DNA因產生過多的負超螺旋易于從核小體上脫離致使對核酸酶敏感性增高，并有利于轉錄調控因子的結合。組蛋白H1的磷酸化。組蛋白H1絲氨酸殘基的磷酸化主要發(fā)生在有絲分裂期。由于H1對核小體起裝配作用，確定核小體的方向，并對30n

35、m的螺線管起維持穩(wěn)定的作用，因此，H1磷酸化必然導致對DNA親和力下降，造成染色質疏松，直接影響染色質的活性。關系：DNA和組蛋白的修飾都會引起染色質結構和基因轉錄活性的變化。染色質成分的共價修飾在基因轉錄調控上的作用是可遺傳的。DNA甲基化在轉錄水平上調控細胞分化的基因表達： DNA甲基化導致基因失活/沉默的可能機制：甲基化直接干擾轉錄因子與啟動子中特定的結合位點的結合；特異的轉錄抑制因子直接與甲基化DNA結合；染色質結構的改變。組蛋白的乙?；腿ヒ阴；绊戅D錄因子與DNA的結合：組蛋白的化學修飾將引起局部染色質結構的改變，并進而決定了轉錄因子是否能夠與基因表達調控區(qū)結合5. 非編碼RNA的

36、種類及其在細胞分化中的作用。非編碼RNA（Non-Coding RNA），指的是不被翻譯成蛋白質的RNA，如tRNA, rRNA等，這些RNA不被翻譯成蛋白質，但是其中有一些會參與蛋白質翻譯過程。此外還有snRNA,snoRNA等參與RNA剪接和RNA修飾， miRNA也是非編碼RNA，是小的RNA分子，與轉錄基因互補，介導基因沉默（RNAi）。 gRNA又稱引導RNA，真核生物中參與RNA編輯的具有與mRNA互補序列的RNA； eRNA，從內含子（introns）或DNA非編碼區(qū)轉錄的RNA分子，精細調控基因的轉錄和翻譯效率； SNP RNA，信號識別顆粒RNA，細胞質中與含信號肽mRNA識

37、別，決定分泌的RNA功能分子； pRNA，噬菌體RNA，fi29噬菌體中用6個同樣的小RNA分子利用ATP參與DNA的包裝； tmRNA，具有tRNA樣和mRNA樣復合的RNA，廣泛存在細菌中，識別翻譯或讀碼有誤的核糖體，也識別那些延遲停轉的核糖體，介導這些有問題的核糖體的崩解； 最后就是mRNA中的非翻譯區(qū)，含有核糖體識別元件如5-UTR,3-UTR等。6. 細胞分化的影響因素及其機制。一、胞質中的細胞分化決定因子與傳遞方式影響細胞分化的命運：1.母體效應基因產物的極性分布決定了細胞分化與發(fā)育的命運：母體效應基因（maternal effect gene）產物：在卵質中呈極性分布、在受精后被

38、翻譯為在胚胎發(fā)育中起重要作用的轉錄因子和翻譯調節(jié)蛋白的mRNA分子，它們在細胞發(fā)育命運的決定中起重要作用。2. 胚胎細胞分裂時胞質的不均等分配影響細胞的分化命運：不對稱分裂的概念：在胚胎早期發(fā)育過程中，細胞質成分是不均質的，胞質中某些成分的分布有區(qū)域性。當細胞分裂時，細胞質成分被不均等地分配到子細胞中，這種不均一性胞質成分可以調控細胞核基因的表達，在一定程度上決定細胞的早期分化。二、胚胎細胞間相互作用協調細胞分化的方向：胚胎誘導：胚胎發(fā)育過程中，一部分細胞對鄰近細胞產生影響并決定其分化方向的現象，稱為誘導或胚胎誘導(embryonic induction)。胚胎誘導的特點：胚胎細胞間的相互誘導作用是有層次的。在三個胚層中，中胚層首先獨立分化，該過程對相鄰胚層有很強的分化誘導