細胞作業(yè)答案

1、一、為什么說細胞培養(yǎng)是細胞生物學研究的最基本技術(shù)之一？（第三章）答： 在體外模擬體內(nèi)的生理環(huán)境，培養(yǎng)從機體中取出的細胞，并使之生存和生長的技術(shù)稱為細胞培養(yǎng)。細胞培養(yǎng)是細胞生物學研究中最基本的實驗技術(shù)之一，在理論上如細胞全能性的揭示，細胞周期及其調(diào)控，癌機制與細胞衰老，基因表達與調(diào)控，細胞融合以及一些細胞工程技術(shù)的建立都是與細胞培養(yǎng)分不開的。在實驗方面，植物細胞培養(yǎng)為植物育種開辟了新途徑。動物細胞培養(yǎng)為疫苗生產(chǎn)、藥物研制與腫瘤防治等醫(yī)學實驗提供了全新的手段。細胞培養(yǎng)是細胞生物學研究中最有價值的技術(shù)。通過細胞培養(yǎng)可獲得大量的細胞，也可以通過細胞培養(yǎng)研究細胞的運動、細胞的信號轉(zhuǎn)導、細胞的合成代謝等。

2、突出的特點是在離體條件下觀察和研究細胞生命活動的規(guī)律。培養(yǎng)中細胞不受體內(nèi)復雜環(huán)境的影響，可以認為改變培養(yǎng)條件?？偟膩碚f，細胞培養(yǎng)是細胞生物學研究的前提和基礎(chǔ)，許多后期實驗均建立在細胞培養(yǎng)的基礎(chǔ)之上。所以可以說，細胞培養(yǎng)是細胞生物學研究的最基本技術(shù)之一。三、試比較線粒體和葉綠體在基本結(jié)構(gòu)方面的異同。（第六章）答：相同點：（1）二者均有二層單位膜包被；（2）外膜均具有較高的通透性，而內(nèi)膜的通透性差，內(nèi)膜上均含有大量的轉(zhuǎn)運載體蛋白，內(nèi)膜包含的基質(zhì)中均含有執(zhí)行各功能、需要的多種酶蛋白；（3）含有的ATP合成酶的基本結(jié)構(gòu)類似；（4）基質(zhì)中含有環(huán)狀的DNA、RNA和核糖體。不同點：?；騾^(qū)室 線粒體葉綠體外

3、膜標志酶：單胺氧化酶厚7nm，通透性強，有孔蛋白厚5.5nm，通透性強，有孔蛋白內(nèi)膜標志酶：細胞色素氧化酶蛋白質(zhì)：脂質(zhì)=0.9蛋白質(zhì)：脂質(zhì)=0.7通透性差通透性差向內(nèi)折成嵴向內(nèi)折成管狀或小泡狀內(nèi)表面有ATP合成酶顆粒內(nèi)表面光滑有各種類型的運輸?shù)鞍變H僅是交換轉(zhuǎn)運蛋白是電子傳遞和氧化磷酸化部位是脂合成的部位類囊體膜無光反應(yīng)部位外表面有CF1-ATP，光和磷酸化部位膜間隙標志酶：腺苷酸激酶建立H質(zhì)子梯度基質(zhì)含各種酶系、mtDNA、核糖體含有一些酶、ctDNA、核糖體tRNA和蛋白質(zhì)表達因子tRNA和蛋白質(zhì)表達因子TCA循環(huán)場所卡爾文循環(huán)場所類囊體腔無建立H質(zhì)子梯度二、比較主動運輸與被動運輸?shù)奶攸c及其

4、生物學意義。（第五章）比較特征被動運輸主動運輸簡單擴散協(xié)助擴散參與運輸?shù)哪こ煞种鞍椎鞍妆贿\輸?shù)奈镔|(zhì)是否需要結(jié)合否是是能量來源濃度梯度濃度梯度ATP水解或濃度梯度運輸方向順濃度梯度順濃度梯度逆濃度梯度特異性無有有運輸?shù)姆肿痈邼舛葧r的飽和性無有有生物學意義在不需要能量的情況下，借助濃度梯度，保證了物質(zhì)運輸保證細胞和細胞器必須物質(zhì)通過膜的運輸，即使是從低濃度到高濃度，維持一些離子濃度梯度四、溶酶體是怎樣發(fā)生的？它有哪些基本功能？答：溶酶體是動物細胞中一種膜結(jié)合細胞器，含有多種水解酶類，在細胞內(nèi)起消化和保護作用，可與吞噬泡或胞飲泡結(jié)合，消化和利用其中的物質(zhì)。也可以消化自身細胞破損的細胞器或殘片，有利

5、于細胞器的重新組裝、成分的更新及廢物的消除。溶酶體的發(fā)生：溶酶體酶是在糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成并經(jīng)N-連接的糖基化修飾，然后轉(zhuǎn)至高爾基體，在高爾基體的順面膜囊中寡糖連上的甘露糖殘疾發(fā)生磷酸化形成M6P，在高爾基體的反面膜囊和TGN膜上存在M6P受體，這樣溶酶體的酶與其他蛋白區(qū)分開來，并得以濃縮，最后以出芽的方式轉(zhuǎn)運到溶酶體中。溶酶體的功能：預防功能；作為細胞內(nèi)的消化“器官”為細胞提供營養(yǎng)；在分泌腺細胞中，溶酶體常常含有攝入的分泌顆粒，可能參與分泌過程的調(diào)節(jié)；兩棲類發(fā)育過程中科都尾巴的退化，哺乳動物斷奶后乳腺的退行性變化等都涉及某些特定細胞編程性死亡及周圍活細胞對其的清除，這些過程都與溶酶體有關(guān)；在受精

6、過程中的作用，精子的頂體相當于特化的溶酶體，其中含有多種水解每類，如透明質(zhì)酸、酸性磷酸酶，它能溶解卵細胞的外被及濾泡細胞，產(chǎn)生孔道，使精子進入卵細胞。五、何謂蛋白質(zhì)分選？圖解真核細胞內(nèi)蛋白質(zhì)分選途徑。（第八章）答：絕大數(shù)蛋白質(zhì)均在細胞質(zhì)基質(zhì)中的核糖體上起始合成，隨后在細胞質(zhì)基質(zhì)中，或被轉(zhuǎn)運至糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上繼續(xù)合成。合成完成后，在通過不同的途徑轉(zhuǎn)運到細胞特定部位并組裝為結(jié)構(gòu)與功能的復合體參與細胞活動，這一過程稱為蛋白質(zhì)分選或定向轉(zhuǎn)運。真喝細胞內(nèi)蛋白質(zhì)分選的途徑見教材圖7-21。六、試簡要比較G蛋白偶聯(lián)受體介導的信號通路有何異同。答：G蛋白偶聯(lián)的受體是細胞表面有單條多肽經(jīng)7此跨膜形成的受體，胞外結(jié)構(gòu)

7、域識別結(jié)合信號分子，胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域與G蛋白偶聯(lián)。該信號通路是指配體-受體復合物與靶蛋白的作用要通過與G蛋白的偶聯(lián)，在細胞內(nèi)產(chǎn)生第二信使從而將胞外信號跨膜傳遞到細胞內(nèi)。G蛋白是三聯(lián)體GTP結(jié)合調(diào)節(jié)蛋白，由,三個亞基組成。由G蛋白偶聯(lián)受體所介導的細胞信號通路，根據(jù)產(chǎn)生第二信使的不同，又可分為cAMP信號通路和磷脂酰肌醇信號通路。cAMP信號通路的主要效應(yīng)是激活靶細胞和開啟基因表達，這是通過蛋白激酶A完成的。該信號途徑涉及的反應(yīng)鏈可表示為激素>G蛋白耦聯(lián)受體>G蛋白>腺苷酸環(huán)化酶>cAMP>cAMP依賴的蛋白激酶A>基因調(diào)控蛋白>基因轉(zhuǎn)錄。磷脂酰肌醇信號通路的最

8、大特點是胞外信號被膜受體接受后，同時產(chǎn)生兩個胞內(nèi)信使，分別啟動兩個信號傳遞途徑即IP3/Ca2+和DAG/PKC途徑實現(xiàn)細胞對外界信號的應(yīng)答，因此，這一信號系統(tǒng)又稱為“雙信使系統(tǒng)”。七、試述核孔復合體的結(jié)構(gòu)及其功能。（第十章）答：1949-1950年間，H.G.Callan與S.G.Tomlin在用透射電子顯微鏡觀察兩棲類卵母細胞的核被膜時發(fā)現(xiàn)了核孔，隨后人們逐漸認識到核孔并不是一個簡單的孔洞，而是一個相對獨立的復雜結(jié)構(gòu)。1959年M.L.Wston將這種結(jié)構(gòu)命名為核孔復合體。（1） 結(jié)構(gòu)：核孔復合體有胞質(zhì)環(huán)、核質(zhì)環(huán)、輻和中央栓四部分組成。1 胞質(zhì)環(huán)位于核孔邊緣的胞質(zhì)面一側(cè)，又稱外環(huán)，環(huán)上有8

9、條短纖維對稱分布伸向胞質(zhì)；2.核質(zhì)環(huán)位于核孔邊緣核質(zhì)面一側(cè)，又稱內(nèi)環(huán)，環(huán)上也對稱地連有8條細長的纖維，向核內(nèi)伸入50-70nm，在纖維的末端形成一個直徑為60nm的小環(huán)，小環(huán)由8個顆粒構(gòu)成。這些結(jié)構(gòu)共同形成核籃結(jié)構(gòu)；3.輻有核孔邊緣伸向中心，呈輻射狀八重對稱，包括位于核孔邊緣的柱狀亞單位、穿過核膜伸入雙層核膜的膜間腔的腔中心，呈顆粒狀或棒狀，所以又稱為中央顆粒，和物質(zhì)運輸有關(guān)。（2） 功能：調(diào)節(jié)核孔大小，實現(xiàn)細胞核與細胞質(zhì)之間物質(zhì)交換的調(diào)控。核孔復合體是核質(zhì)交換的雙功能、雙向性親水通道，主要進行和質(zhì)檢的物質(zhì)交換和信息交流。雙向性表現(xiàn)在既介導蛋白質(zhì)的入核轉(zhuǎn)運，又介導RNA、核糖體蛋白顆粒的出核轉(zhuǎn)

10、運。雙功能表現(xiàn)在它有兩種運輸方式：被動擴散與主動運輸。在物質(zhì)交換的過程中，通過信息物質(zhì)的出核與入核轉(zhuǎn)運并同細胞核內(nèi)或細胞質(zhì)內(nèi)相關(guān)受體結(jié)合，實現(xiàn)核質(zhì)檢的信息交流。一、 以80s核糖體為例，說明核糖體的結(jié)構(gòu)成分及其功能。（十一章）答：核糖體幾乎岑在一切細胞中，細胞內(nèi)的核糖體分70s，80s兩類。80s的核糖體普遍存在于真核細胞內(nèi)，對分離的核糖體進行理化性質(zhì)測定，發(fā)現(xiàn)與原核細胞核糖體具有類似的特征。隨著溶液中Mg濃度的降低，80s的核糖體可離解為60s和40s的大小亞單位，當Mg濃度增高時，80s的核糖體有可形成120s的二聚體。對80s核糖體的成分分析可知：60s與40s亞單位的相對分子質(zhì)量分別為

11、3200，000與1600，000。小亞單位中含有一個18s的rRNA，相對分子質(zhì)量為900,000。大亞單位中含有一個28s的rRNA分子，相對分子質(zhì)量為1600,000，還含有一個5s的rRNA分子和一個5.8s的rRNA分子。真核生物核糖體的小亞單位約含33中蛋白質(zhì)，大亞單位約含49種蛋白質(zhì)。 核糖體的唯一功能是按照mRNA的指令由氨基酸高效且準確地合成多肽鏈。九、細胞周期中有哪些主要檢驗點，各起何作用？（十二章）答：細胞周期中的時間是按照嚴格的順序進行的，在細胞周期中存在一定特定的敏感點，當前一個時間由于某些因素出現(xiàn)故障或差錯時，細胞會暫時停止在這些點上，給細胞留出時間進行修復，這些敏

12、感點被稱為限制點。細胞周期中主要檢驗點：（1） G1/S限制點：也稱R點。作用是防止DNA損傷或突變的細胞進入s期；（2）S限制點：DNA修復是否完成；（3）G2限制點：DNA是否損傷、細胞是否已長到合適大小、環(huán)境因素是否利于細胞分裂。作用是使細胞有足夠的時間將損傷的DNA得以修復；（4）紡錘體裝配先致電：稱為M先致電：作用是任何一個著四點沒有正確連接到紡錘體上都會抑制。一、 細胞凋亡的概念、形態(tài)特征及其與壞死的卻別是什么？（十三章）答：概念：細胞凋亡是一個主動的由基因決定的自動結(jié)束生命的過程，所以也常常被稱為細胞程序性死亡。凋亡細胞將被吞噬細胞吞噬。細胞凋亡時在細胞、亞細胞和分子水平上發(fā)生了

13、特征性改變。這些改變包括細胞核的改變、細胞器的改變、細胞膜成分的改變和細胞形態(tài)的改變等，其中細胞核的改變最具特征性。形態(tài)特征：首先細胞體積縮小，連接消失，與周圍的細胞脫離，然后是細胞質(zhì)密度增加，核質(zhì)濃縮，核膜核仁破碎，胞膜有小泡狀形成，胞膜結(jié)構(gòu)仍完整，最終可將凋亡細胞遺骸分割包裹為幾個凋亡小體，無內(nèi)容物溢出。凋亡小體可迅速被周圍專職非專職吞噬細胞吞噬。一、 何謂細胞分化？為什么說細胞分化是基因選擇性表達的結(jié)果?（十四章）答：細胞分化是在個體發(fā)育中，有一種相同的細胞類型經(jīng)細胞分裂后逐漸在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上形成穩(wěn)定性差異，產(chǎn)生各不相同的細胞類群的過程。眾多實驗表明細胞分化是基因選擇性表達的結(jié)果，即基因表達調(diào)控的結(jié)果。如雞的輸卵管細胞合成卵清蛋白，成紅細胞合成Beta珠蛋白，胰島細胞合成胰島素，這些細胞都是在個體發(fā)育過程中逐漸產(chǎn)生的。用編碼上述三種蛋白的基因分別作探針，對三種細胞中提取的總DNA的限制性酶切片段驚醒Southern雜交實驗。結(jié)果顯示，上述三種細胞的基因組DNA中均存在卵清蛋白基因、Beta珠蛋白基因和胰島素基因；然而用同