细生名词解释和简答题
1、细胞:由膜转围成的、能进行独立繁殖的最小原生质团,是生物体电基本的开矿结构和生理功能单位。其基本结构包括:细胞膜、细胞质、细胞核(拟核)。
2、病毒(virus ):迄今发现的最小的、最简单的专性活细胞内寄生的非胞生物体,是仅由一种核酸(DNA 或RNA )和蛋白质构成的核酸蛋白质复合体。
3、细胞系(cell line):指原代细胞培养物经首次传代成功后所繁殖的细胞群体。 也指可长期连续传代的培养细胞 4、细胞株(cell strain ):通过选择法或克隆形成法从原代培养物或细胞系中获得具有特殊性质或标志物的培养物称为细胞株
5、紧密连接:紧密连接是封闭连接的主要形式,普遍存在于脊椎动物体表及体内各种腔道和腺体上皮细胞之间。是指相邻细胞质膜直接紧密地连接在一起,能阻止溶液中的分子特别是大分子沿着细胞间的缝隙渗入体内,维持细胞一个稳定的内环境。
6、桥粒:又称点状桥粒,位于粘合带下方。是细胞间形成的钮扣式的连接结构,跨膜蛋白(钙粘素)通过附着蛋白(致密斑)与中间纤维相联系,提供细胞内中间纤维的锚定位点。中间纤维横贯细胞,形成网状结构,同时还通过桥粒与相邻细胞连成一体,形成整体网络,起支持和抵抗外界压力与张力的作用。
7、主动运输:物质逆浓度梯度或电化学梯度,由低浓度向高浓度一侧进行跨膜转运的方式,需要细胞提供能量,需要载体蛋白的参与。
8、被动运输:物质通过自由扩散或促进扩散,顺浓度梯度从高浓度向低浓度运输,运输动力来自运输物质的浓度梯度,不需要细胞提供能量。
9、协同运输:通过消耗ATP 间接提供能量,借助某种物质浓度梯度或电化学梯度为动力进行运输。
10、细胞表面受体:
11、酶联受体:既是受体又是酶,都是一次跨膜的,形成同源或异源二聚体发挥作用,一旦被配体激活即具有酶活性并将信号放大,又称催化受体(catalytic receptor)。
12、G 蛋白偶联受体:
13、信号假说:1975年G.Blobel 和D.Sabatini 等根据进一步实验依据提出,蛋白合成的位置是由其N 端氨基酸序列决定的。他们认为:⑴分泌蛋白在N 端含有一信号序列,称信号肽,由它指导在细胞质基质开始合成的多肽和核糖体转移到ER 膜;⑵多肽边合成边通过ER 膜上的水通道进入ER 腔。这就是“信号假说”。
14、信号肽:分泌蛋白的N 端序列,指导分泌性蛋白到内质网膜上合成,在蛋白合成结束前信号肽被切除。
15、氧化磷酸化:电子从NADH 或FADH2经呼吸链传递给氧形成水时,同时伴有ADP 磷酸化形成ATP ,这一过程称为氧化磷酸化。
16、染色体:是细胞在有丝分裂或减数分裂过程中,由染色质聚缩而成的棒状结构,是细胞分裂期遗传物质存在的特定形式。
17、染色质:指间期细胞核内能被碱性物质染色的,由DNA 、组蛋白、非组蛋白及少量RNA 组成的线性复合结构,是间期细胞遗传物质的存在形式。常伸展为非光镜所能看到的网状细纤丝。
18、常染色质:间期核内染色质纤维折叠压缩程度低,处于伸展状态,用碱性染料染色时着色浅的染色质组分。
19、异染色质:间期核内染色质纤维折叠压缩程度高,处于聚缩状态,用碱性染料染色时着色深的染色质组分。
20、组蛋白:
21、非组蛋白:
22、微管:在真核细胞质中,由微管蛋白构成的,可形成纺锤体、中心体及细胞特化结构鞭毛和纤毛的结构。
23、微丝:在真核细胞的细胞质中,由肌动蛋白和肌球蛋白构成的,可在细胞形态的支持及细胞肌性收缩和非肌性运动等方面起重要作用的结构。
24、中间纤维:存在于真核细胞质中的,由蛋白质构成的,其直径介于微管和微丝之间,在支持细胞形态、参与物质运输等方面起重要作用的纤维状结构。
25、踏车现象:在一定条件下,细胞骨架在装配过程中,一端发生装配使微管或微丝延长,而另一端发生去装配而使微管或微丝缩短,实际上是正极的装配速度快于负极的装配速度,这种现象称为踏车现象。
26、微管组织中心(MTOC ):微管在生理状态及实验处理解聚后重新装配的发生处称为微管组织中心。动物细胞的MTOC 为中心体。MTOC 决定了细胞中微管的极性,微管的(-)极指向MTOC ,(+)极背向MTOC 。
27、细胞周期:连续分裂的细胞,从上一次有丝分裂结束开始到下一次有丝分裂结束所经历的整个过程。在这个过程中,细胞遗传物质复制,各组分加倍,平均分配到两个子细胞中。 28、
染色体的早期凝集:将细胞同步化在细胞周期的不同时期,通过细胞融合,将M 期细胞与其他间期细胞融合后培养一段时间,与M 期细胞融合的间期细胞发生了形态各异的染色体凝集现象。
29、MPF (细胞促分裂因子):又称促成熟因子或M 期促进因子,是指存在于成熟卵细胞的细胞质中,可以诱导卵细胞成熟的一种活性物质。已经证明,MPF 是一种蛋白激酶,包括两个亚基即Cdc2蛋白和周期蛋白,当二者结合后表现出蛋白激酶活性,可以使多种蛋白质底物磷酸化;MPF 是一种普遍存在的、进化上较保守的G2/M转换调控者。
30、细胞分化:在个体发育中,为执行特定的生理功能,由一种相同的细胞类型经细胞分裂后逐渐在形态、结构和功能上形成稳定性差异,产生各不相同的细胞类群的过程。其本质是基因选择性表达的结果,即基因表达调控的结果。
31、细胞全能性:指细胞经分裂和分化后仍具有产生完整有机体的潜能或特性。
32、细胞决定:细胞分化具有严格的方向性,细胞在未出现分化细胞的特征之前,分化的方向就已由细胞内部的变化及受周围环境的影响而决定。
33、管家基因:所有细胞中均要表达的一类基因,其产物是对维持细胞基本生命活动所必需的。
34、组织特异性基因(奢侈基因):指不同的细胞类型进行特异性表达的基因,其产物赋予各种类型细胞特异的形态结构特征与特异的功能。
35、再生:是指生物体缺失一部分后发生重建的过程。
36、细胞衰老:细胞衰老又称老化,是细胞的一个基本的生命现象。是指细胞随着年龄的增加,生理机能和结构发生退行性变化,趋向死亡的不可逆的现象。
37、Hayflick 界限:由Hayflick 等人提出的,其主要内容是:细胞,至少是培养的细胞,不是不死的,而是有一定的寿命;它们的增殖能力不是无限的,而是有一定的界限。
38、细胞凋亡:细胞凋亡是多细胞有机体为调控机体发育,维护内环境稳定,由基因控制的细胞主动死亡的过程,是机体的一种基本生理机制,并贯穿于机体整个生命活动过程。
39、细胞坏死:是细胞死亡的一种方式,通常指各种致病因子(物理的[辐射]、化学的[有毒物的侵袭]因素和生物因素[微生物感染]干扰和中断了细胞正常代谢活动而造成的细胞意外(非正常)死亡。
1、简要说明由G 蛋白偶联的受体介导的信号的特点。
答案要点:G 蛋白偶联的受体是细胞质膜上最多,也是最重要的倍转导系统,具有两个重要特点:⑴信号转导系统由三部分构成:①G 蛋白偶联的受体,是细胞表面由单条多肽链经7
次跨膜形成的受体;②G 蛋白能与GTP 结合被活化,可进一步激活其效应底物;③效应物:通常是腺苷酸环化酶,被激活后可提高细胞内环腺苷酸(cAMP )的浓度,可激活cAMP 依赖的蛋白激酶,引发一系列生物学效应。⑵产生第二信使。配体—受体复合物结合后,通过与G 蛋白的偶联,在细胞内产生第二信使,从而将胞外信号跨膜传递到胞内,影响细胞的行为。根据产生的第二信使的不同,又可分为cAMP 信号通路和磷酯酰肌醇信号通路。
cAMP信号通路的主要效应是激活靶酶和开启基因表达,这是通过蛋白激酶完成的。该信号途径涉及的反应链可表示为:激素→G 蛋白偶联受体→G 蛋白→腺苷酸环化化酶→cAMP →cAMP 依赖的蛋白激酶A →基因调控蛋白→基因转录。
磷酯酰肌醇信号通路的最大特点是胞外信号被膜受体接受后,同时产生两个胞内信使,分别启动两个信号传递途径即IP3—Ca2+和DG —PKC 途径,实现细胞对外界信号的应答,因此,把这一信号系统又称为“双信使系统”。
2、磷酯酰肌醇信号通路的传导途径。
答案要点:外界信号分子→识别并与膜上的与G 蛋白偶联的受体结合→活化G 蛋白→激活磷脂酶C →催化存在于细胞膜上的PIP2水解→IP3和DG 两个第二信使→IP3可引起胞内Ca2+浓度升高,进而通过钙结合蛋白的作用引起细胞对胞外信号的应答;DG 通过激活PKC ,使胞内pH 值升高,引起对胞外信号的应答。
3、cAMP 信号系统的组成及其信号途径?
答案要点:1、组成:主要包括:Rs 和Gs ;Ri 和Gi ;腺苷酸环化酶;PKA ;环腺苷酸磷酸二酯酶。2、信号途径主要有两种调节模型:Gs 调节模型,当激素信号与Rs 结合后,导致Rs 构象改变,暴露出与Gs 结合的位点,使激素-受体复合物与Gs 结合,Gs 的构象发生改变从而结合GTP 而活化,导致腺苷酸环化酶活化,将ATP 转化为cAMP ,而GTP 水解导致G 蛋白构象恢复,终止了腺苷酸环化酶的作用。该信号途径为:激素→识别并与G 蛋白偶联受体结合→激活G 蛋白→活化腺苷酸环化酶→胞内的cAMP 浓度升高→激活PKA →基因调控蛋白→基因转录。Gi 调节模型,Gi 对腺苷酸环化酶的抑制作用通过两个途径:一是通过α亚基与腺苷酸环化酶结合,直接抑制酶的活性;一是通过β和γ亚基复合物与游离的Gs 的α亚基结合,阻断Gs 的α亚基对腺苷酸酶的活化作用。
4、何为蛋白质分选?细胞内蛋白质分选的基本途径、分选类型是怎样的?
答案要点:
蛋白质的分选:细胞中绝大多数蛋白质均在细胞质基质中的核糖体上开始合成,随后或在细胞质基质中或转至糙面内质网上继续合成,然后,通过不同途径转运到细胞的特定部位并装配成结构与功能的复合体,参与细胞的生命活动的过程。又称定向转运。
细胞中蛋白质都是在核糖体上合成的,并都是起始于细胞质基质中。基本途径:一条是在细胞质基质中完成多肽链的合成,然后转运至膜围绕的细胞器,如线粒体、叶绿体、过氧化物酶体、细胞核及细胞质基质的特定部位,有些还可转运至内质网中;另一条途径是蛋白质合成起始后转移至糙面内质网,新生肽边合成边转入糙面内质网腔中,随后经高尔基体转运至溶酶体、细胞膜或分泌到细胞外,内质网与高尔基体本身的蛋白成分的分选也是通过这一途径完成的。
蛋白质分选的四种基本类型:
1、蛋白质的跨膜转运:主要指在细胞质基质合成的蛋白质转运至内质网、线粒体、叶绿体和过氧化物酶体等细胞器。
2、膜泡运输:蛋白质通过不同类型的转运小泡从其糙面内质网合成部位转运至高尔基体进而分选运至细胞不同的部位。
3、选择性的门控转运:指在细胞质基质中合成的蛋白质通过核孔复合体选择性地完成核输入或从细胞核返回细胞质。
4、细胞质基质中的蛋白质的转运。
5、试述高尔基体的结构,并结合高尔基体的结构特点谈谈它是怎样行使其功能的
6、为何说线粒体和叶绿体是细胞内与能量转换有关的两类细胞器.
7、试比较线粒体与叶绿体在基本结构方面的异同。
8、试比较线粒体的氧化磷酸化与叶绿体的光合磷酸化的异同点。
9、简述细胞核的基本结构及其主要功能。
细胞核是真核细胞内最大、最重要的细胞器,主要由核被膜、染色质、核仁及由非组蛋白质组成的网络状的核基质组成,是遗传信息的贮存场所,是细胞内基因复制和RNA 转录的中心,是细胞生命活动的调控中心。
10、试述核孔复合体的结构及其功能。
核孔复合体主要有下列结构组分:
①、胞质环
位于核孔边缘的胞质面一侧,又称外环,环上有8条短纤维对称分布伸向胞质; ②、核质环
位于核孔边缘的核质面(又称内环),环上8条纤维伸向核内,并且在纤维末端形成一个小环,使核质环形成类似“捕鱼笼”(fish-trap )的核篮(nuclear basket)结构;
③、辐
由核孔边缘伸向核孔中央,呈辐射状八重对称,该结构连接内、外环并在发挥支撑及形成核质间物质交换通道等方面起作用;它的结构比较复杂,可进一步分为三个结构域:⑴柱状亚单位:主要的区域,位于核孔边缘,连接内、外环,起支撑作用;⑵腔内亚单位:柱状亚单位以外,接触核膜部分的区域,穿过核膜伸入双层核膜的膜间腔;⑶环带亚单位:在柱状亚单位之内,靠近核孔复合体中心的部分,由8个颗粒状结构环绕形成核孔复合体核质交换的通道。
④、中央栓
位于核孔的中心,呈颗粒状或棒状,又称为中央颗粒,由于推测它在核质交换中起一定的作用,所以又把它称做转运器(transporter )
核孔复合体是一种特殊的跨膜运输蛋白复合体,并且是一个双功能、双向性的亲水性核质交换通道,双功能表现在它有两种运输方式:被动扩散与主动运输;双向性表现在既介导蛋白质的入核转运,又介导RNA 、核糖核蛋白颗粒(RNP )的出核转运。
11、试述从DNA 到染色体的包装过程(多级螺旋模型)。
a、由DNA 与组蛋白包装成核小体,在组蛋白H 1的介导下核小体彼此连接形成直径约10nm 的核小体串珠结构,这是染色质包装的一级结构;b 、在有组蛋白H 1存在的情况下,由直径10nm 的核小体串珠结构螺旋盘绕,每圈6个核小体,形成外径30nm ,内径10nm ,螺距11nm 的螺线管。螺线管是染色质包装的二级结构。C 、螺线管进一步螺旋化形成直径为0.4um 的圆筒状结构,称为超螺线管,这是染色质包装的三级结构。d 、超螺线管进一步折叠、压缩,形成长2-10um 的染色单体,即四级结构。
12、微丝的化学组成及在细胞中的功能。
微丝的化学组成:主要成分为肌动蛋白和肌球蛋白,肌球蛋白起控制微丝的形成、连接、盖帽、切断的作用,也可影响微丝的功能。其他成分为调节蛋白、连接蛋白、交联蛋白。 微丝的功能:(1)与微管共同组成细胞的骨架,维持细胞的形状。(2)具有非肌性运动功能,与细胞质运动、细胞的变形运动、胞吐作用、细胞器与分子运动、细胞分裂时的膜缢缩有关。(3)具有肌性收缩作用(4)与其他细胞器相连,关系密切。(5)参与细胞内信号传递和物质运输。
13、简述中间纤维的结构及功能。
中间纤维的直径约7~12nm 的中空管状结构,由4或8个亚丝组成。单独或成束存在于细胞中。中间纤维具有一个较稳定的310个氨基酸的α螺旋组成的杆状中心区,杆状区两端为非螺旋的头部区(N 端)和尾部区(C 端)。头部区和尾部区由不同的氨基酸构成,为高度可变区域。
功能:(1)支持和固定作用:支持细胞形态,固定细胞核。(2)物质运输和信息传递作用:在细胞质中与微管、微丝共同完成物质的运输,在细胞核内,与DNA 的复制和转录有关。(3)细胞分裂时,对纺锤体和染色体起空间支架作用,负责子细胞内细胞器的分配与定位。(4)在细胞癌变过程中起调控作用。
14、细胞内同时存在几种骨架体系是否是物质和能量的一种浪费?
15、谈谈细胞骨架动态不稳定性的生物学意义。
16、比较微管、微丝和中间纤维的异同。
答:微管、微丝和中间纤维的相同点:(1)在化学组成上均由蛋白质构成。(2)在结构上都是纤维状,共同组成细胞骨架。(30在功能都可支持细胞的形状;都参与细胞内物质运输和信息的传递;都能在细胞运动和细胞分裂上发挥重要作用。
微管、微丝和中间纤维的不同点:(1)在化学组成上均由蛋白质构成,但三者的蛋白质的种类不同,而且中等纤维在不同种类细胞中的基本成分也不同。(2)在结构上,微管和中间纤维是中空的纤维状,微丝是实心的纤维状。微管的结构是均一的,而中等纤维结构是为中央为杆状部,两侧为头部或尾部。(3)功能不同:微管可构成中心粒、鞭毛或纤毛等重要的细胞器和附属结构,在细胞运动时或细胞分裂时发挥作用:微丝在细胞的肌性收缩或非肌性收缩中发挥作用,使细胞更好的执行生理功能;中等纤维具有固定细胞核作用,行使子细胞中的细胞器分配与定位的功能,还可能与DNA 的复制与转录有关。
总之,微管、微丝和中间纤维是真核细胞内重要的非膜相结构,共同担负维持细胞形态,细胞器位置的固定及物质和信息传递重要功能。
17、试述微管的化学组成、类型和功能。
答:微管的化学组成:主要化学成分为微管蛋白,为酸性蛋白。其他化学成分为微管结合蛋白包括为微管相关蛋白、微管修饰蛋白、达因蛋白。
微管的类型:单微管、二联管、三联管。
微管的功能:(1)构成细胞的网状支架,维持细胞的形态。(2)参与细胞器的分布与运动,固定支持细胞器的位置(3)参与细胞收缩和伪足运动,是鞭毛纤毛等细胞运动器官的基本组成成分。(4)参与细胞分裂时染色体的分离和位移。(5)参与细胞物质运输和传递。
18、什么是细胞周期?细胞周期各时期主要变化是什么?
答案要点:连续分裂的细胞,从上一次有丝分裂结束开始到下一次有丝分裂结束所经历的整个过程。在这个过程中,细胞遗传物质复制,各组分加倍,平均分配到两个子细胞中。
细胞周期被划分为四个时期:G1期(复制前期,M 期结束至S 期间的间隙)、S 期(复制期,DNA 合成期)、G2期(复制后期,S 期结束至M 期间的间隙)、M 期(有丝分裂期)。在正常情况下,细胞沿着G1→S →G2→M 运转,细胞通过M 期被分裂为两个子细胞,完成增殖过程。G1期:主要合成细胞生长所需要的各种蛋白质、RNA 、糖类、脂质等。S 期:主要进行DNA 的复制和组蛋白的合成。G2期:此时DNA 的含量已增加一倍。此时主要进行其他蛋白质的合成。M 期:主要进行染色体的分离、胞质分裂,一个细胞分裂为两个子细胞。
19、试比较有丝分裂和减数分裂的异同点。
答案要点:
相同点:都为二分分裂方式;分裂过程中均有有丝分裂器的出现;都有明显的细胞核特别是
20、细胞周期中有哪些主要检验点?细胞周期检验点的生理作用是什么?
答案要点:细胞周期检验点主要有:R 点,G1/S,G2/M,中期/后期,即:G1期中的R 点或限制点,S 期的DNA 损伤检验点、DNA 复制检验点,G2/M检验点,M 中期至M 后期又称纺锤体组装检验点等。
通过细胞周期检验点的调控使细胞周期能正常动转,从而保证了遗传物质能精确地均等分配,产生具有正常遗传性能和生理功能的子代细胞,如果上述检验点调控作用丢失,就会导致基因突变、重排,使细胞遗传性能紊乱,增殖、分化异常,细胞癌变甚至死亡。
21、简述癌细胞的基本特征。
㈠基本生物学特征:1、细胞生长与分裂失去控制,具有无限增殖能力,成为“永生”的细胞。2、具有浸润性和扩散性。3、细胞间相互作用改变。4、蛋白表达谱系或蛋白活性改变。
5、mRNA 转录谱系的改变。6、染色体的非整倍性变化。
㈡体外培养的恶性转化细胞的特征:1、具有无限增殖的能力;2、贴壁性下降;3、失去接触抑制;4、对生长因子的需求降低;5、致瘤性。
23、简述癌基因和抑癌基因的关系?
24、简述细胞凋亡的生物学意义。
答案要点:1、清除无用的细胞;2、清除多余的细胞;3、清除发育不正常的细胞;4、清除已完成任务的、衰老的细胞;5、清除有害的、被感染的细胞。
通过以上几方面的作用,保证器官的正常发生与构建、组织及细胞数目的相对平衡。
2、简述细胞衰老的基本特征。
答案要点:⑴细胞膜的变化:衰老细胞的细胞膜结构发生变化,使膜的流动性减弱。细胞膜选择透过性能力降低,细胞膜上的受体分子减少,细胞质膜受损伤后不易修复。
⑵线粒体的变化
线粒体的变化在细胞衰老过程中是很重要的,细胞衰老时,一方面线粒体数目减少,另一方面线粒体的结构也发生变化,其内膜形成的嵴呈萎缩状。在低氧或缺氧的条件下,衰老细胞的线粒体更早地出现肿胀,接着出现空泡,最终线粒体破裂崩解。
⑶内质网的变化
细胞衰老过程中,糙面内质网的量减少,内质网膜电子密度增高,膜结构变厚;此外内质网排列不规则,或出现肿胀和空泡。
⑷细胞核的变化
1、核增大;
2、核膜内折;
3、染色质固缩化。
细胞核结构的衰老变化中最明显的是核膜的内折凹陷,而且细胞衰老程度越高内折越明显,核的整个体积变大,核中染色质凝聚、破碎,甚至出现异常多倍体。
⑸致密体的生成
致密体是衰老细胞中常见的一种结构,绝大多数动物细胞在衰老时都会有致密体的积累。此外,细胞衰老时,细胞间间隙连接及膜内颗粒的分布也发生变化。间隙连接在细胞间离子和小分子代谢物的交换上起着重要的作用。衰老时间隙连接的减少,使细胞间代谢协作减少了。
3、细胞凋亡的形态学和生化特征有哪些?
㈠细胞凋亡的形态学特征
细胞凋亡的发生过程,在形态学上可分为三个阶段。1、凋亡的起始:细胞明显皱缩,染色质凝集、边缘化。这阶段的形态学变化表现为细胞表面的特化结构如微绒毛的消失,细胞间接触的消失,但细胞膜依然完整,未失去选择透性;细胞质中,线粒体大体完整,但核糖体逐渐从内质网上脱离,内质网囊腔膨胀,并逐渐与质膜融合;染色质固缩,形成新月形帽状结构等形态,沿着核膜分布。2、凋亡小体的形成:首先,核染色质断裂为大小不等的片段,与某些细胞器如线粒体一起聚集,为反折的细胞质膜所包围。从外观上看,细胞表面产生了许多泡状或芽状突起。以后,逐渐分隔,形成单个的凋亡小体。3、凋亡小体被吞噬。凋亡小体逐渐为邻近的细胞所吞噬并消化,不会影响周围的细胞,不会引起炎症反应。
㈡细胞凋亡的生化特征
细胞凋亡最主要的生化特征是由于内源性的核酸内切酶活化,DNA 被随机地在核小体的连接部位打断,DNA 发生核小体间的断裂,结果产生含有不同数量核小体单位的片段,在进行琼脂糖凝胶电泳时,形成了特征性的DNA 梯状条带(DNA ladders ),其大小为180~200bp 的整数倍。
到目前为止,梯状条带(DNA ladders)仍然是鉴定细胞凋亡最可靠的方法。
凋亡细胞的另一个重要特征是tTG (组织转谷氨酰胺酶tissue Transglutaminase)的积累
并达到较高的水平。
25、试述细胞衰老的理论。
答案要点:1、Hayflick 界限; 2、细胞的增殖能力与供体年龄有关;3、决定细胞衰老的因素在细胞本身;4、细胞核决定了细胞衰老的表达;5、染色体端粒复制假说;6、线粒体DNA 与衰老;7、氧化性损伤学说。