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名词解释
细胞生物学:是研究和揭示细胞基本生命活动规律的科学,从显微、亚显微和分子水平上研究细胞结构与功能的学科,如细胞增殖、分化等重大生命过程。
细胞学说:是关于生物有机体组成的学说。论证了整个生物界在结构上的统一性,以及在进化上的共同起源。细胞学说间接阐明了生物界的统一性。这一学说的建立推动了生物学的发展,并为辩证唯物论提供了重要的自然科学依据。
原核细胞:没有核膜围绕的典型的细胞核结构,大多数细菌有明显的核区或类核。真核细胞:指含有被核膜包围的核的细胞。
古核细胞:是一类很特殊的细菌,多生活在极端的生态环境中。具有原核生物的某些特征,也有真核生物的特征,此外还具有既不同于原核细胞也不同于真核细胞的特征,属于生命的第三种形式。
问答题细胞学说的基本内容以及意义是什么?基本内容:①有机体是由细胞构成的;②细胞是构成有机体的基本单位;③新细胞来源于已存在细胞的分裂。
意义:①从细胞水平提供了有机界统一的证据,证明动植物有着细胞这一共同的起源;②有了这个发现,有机的有生命的自然产物的研究——比较解剖学、生理学和胚胎学——才获得了巩固的基础;③细胞学说、能量守恒定律和达尔文进化论并列为十九世纪自然科学的“三大发现”。
当前细胞生物学研究的热点课题中你最感兴趣的是哪些?为什么?细胞分裂、分化、程序性死亡的相互关系及其调控。因为这与人类的寿命息息相关,人类寿命的调控能否在基因层面破解,是非常吸引人的课题。
近年,与生物有关的诺贝尔奖成果有哪些?
2015年,中国药学家屠呦呦,爱尔兰科学家威廉•坎贝尔和日本科学家大村智分享2015年诺贝尔生理学或医学奖,以表彰他们在疟疾治疗研究中取得的成就。获奖理由是“发展了一些疗法,这对一些最具毁灭性的寄生虫疾病的治疗具有革命性的作用”。
2016年,日本分子细胞生物学家大隅良典荣获2016年诺贝尔生理学或医学奖,以表彰其在研究自噬性溶酶体方面作出的贡献。
2017年,三名美国科学家杰弗里•霍尔,迈克尔•罗斯巴什以及迈克尔•杨获得2017年诺贝尔生理学或医学奖,以表彰他们在发现控制昼夜节律机制的发现。
2018年诺贝尔生理学或医学奖授予70岁的美国免疫学家詹姆斯・P•艾利森以及76岁的日本免疫学家本庶佑,以表彰他们在癌症疗法以及免疫负调控的抑制领域所作出的贡献。如何理解“细胞是生命活动的基本单位”这一概念?
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;
细胞是有机体生长与发育的基础;
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;
细胞是多层次、非线性、与多层面的复杂结构。细胞的基本共性主要有哪些?
相似的化学组成:各种细胞的基本构成元素都有C、H、0、N等几种,这些元素所形成的氨基酸、核苷酸、脂质和糖类,是构成细胞的基本构件。
脂一蛋白体系的细胞质膜:细胞膜维持细胞内环境的稳定,同时也能与周围环境进行物质
交换和信息传递。
相同的遗传装置:DNA(遗传信息),RNA(转录物),蛋白质(遗传密码)。
一分为二的分裂方式:细胞以一分为二的方式进行分裂,遗传物质均匀分配到两个子细胞内,这是生命繁衍的基础与保证。
为什么说支原体可能是最小、最简单的细胞存在形式?支原体是目前发现的能在无生命培养基里生长和繁殖的最小最简单的细胞,其具备细胞的基本形态结构与功能。一个细胞生存与增值的必备的结构装置与机能是:细胞膜,DNA与RNA,一定数量的核糖体,自己催化主要酶促反应所需要的酶。维持细胞基本生存的基因应该在200~300个,其所占的空间直径约为50nm,加上核糖体与细胞膜核算的体积,一个细胞体积最小的极限直径为140~200,而支原体就接近这个极限,因此,比支原体更小更简单的结构,似乎就不能满足生命活动的基本要求了,所以,支原体应该是最简单、最小的细胞。试从演化的角度比较原核细胞、古核细胞及真核细胞的异同?
原核细胞较小,无核膜和核仁,有拟核,无染色体,一个细胞只有一条裸露的DNA,有分散的核糖体,无其它细胞器;真核细胞较大,有核膜和核仁,一个细胞有几条染色体,染色体由DNA和蛋白质组成,有线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体等复杂的细胞器。
其中,经过序列比对,按照DNA序列越相似,亲缘关系也越近的序列相似性比较的原则,得出:原核生物一古核细胞一真核细胞。
古菌和真核生物的关系仍然是个重要问题。除掉上面所提到的相似性,很多其他遗传树也将二者并在一起。在一些树中真核生物离广古菌比离泉古菌更近,但生物膜化学的结论相反。然而,在一些细菌中发现了和古菌类似的基因,使这些关系变得复杂起来。一些人认为真核生物起源于一个古菌和细菌的融合,二者分别成为细胞核和细胞质。这解释了很多基因上的相似性,但在解释细胞结构上存在困难。
细胞的结构与功能相关是细胞生物学的一个基本原则,你是否能提出一些更多的论据来说明?
如叶片细胞,栅栏细胞密集且多叶绿体,在叶片的顺面,利于光合作用。以噬菌体为例,叙述病毒在细胞内增殖的过程。
噬菌体是寄生在细菌细胞中的病毒。一个典型的噬菌体的生活周期,可以分为三个阶段:感染阶段、增殖阶段和成熟阶段。感染阶段噬菌体侵染寄主细胞的第一步是“吸附”。即噬菌体尾部附着在细菌的细胞壁上,然后进行“侵入”。先通过溶菌酶的作用在细菌的细胞壁上打开一个缺口,尾鞘像肌动球蛋白的作用一样收缩,露出尾轴,伸入细胞壁内,如同注射器的注射动作,噬菌体只把头部的DNA注入细菌的细胞内,其蛋白质外壳留在壁外,不参与增殖过程。增殖阶段噬菌体DNA进入细菌细胞后,会引起一系列的变化:细菌的DNA合成停止,酶的合成也受到阻抑,噬菌体逐渐控制了细胞的代谢。噬菌体巧妙地利用寄主(细菌)细胞的“机器”大量地复制子代噬菌体的DNA和蛋白质,并形成完整的噬菌体颗粒。噬菌体的形成是借助于细菌细胞的代谢机构,由本身的核酸物质操纵的。据观察,当噬菌体侵入细菌细胞后,细菌的细胞质里很快便充满了DNA细丝,十分左右开始出现完整的多角形头部结构。噬菌体成熟时,这些DNA高分子聚缩成多角体,头部蛋白质通过排列和结晶过程,把多角形DNA聚缩体包围,然后头部和尾部相互吻合,组装成一个完整的子代噬菌体。成熟阶段噬菌体成熟后,在潜伏后期,溶解寄主细胞壁的溶菌酶逐渐增加,促使细胞裂解,从而释放出子代噬菌体。在光学显微镜下观察培养的感染细胞,可以直接看到细胞的裂解现象。子代噬菌体释放出来后,又去侵染邻近的细菌细胞产生子二代噬菌体。
第二章细胞生物学研究方法
分辨率:能够区别开的两个物点之间的距离。
荧光显微镜:是在光镜水平上,对细胞内特异的蛋白质、核酸、糖类、脂质以及某些离子等组分进行定性定位研究的有力工具。
相差显微镜:把透过标本的可见光的光程差变成振幅差,从而提高了各种结构间的对比度,使各种结构变得清晰可见,可以观察未经染色的标本和活细胞。
暗视野显微镜:聚光镜中央有挡光片,使照明光线不直接进入物镜,只允许被标本反射和衍射的光线进入物镜,因而视野的背景是黑的,物体的边缘是亮的。利用这种显微镜能见到小至4-200nm的微粒子,分辨率可比普通显微镜高50倍。
微分干涉显微镜:能显示结构的三维立体投影影像;使细胞的细微结构,特别是一些较大的细胞器,如核、线粒体等,立体感特别强,适合于显微操作。
激光扫描共聚焦显微镜:是在荧光显微镜成象的基础上加装激光扫描装置,使用紫外光或可见光激发荧光探针。利用计算机进行图象处理,从而得到细胞或组织内部微细结构的荧光图象,以及在亚细胞水平上观察生理信号及细胞形态的变化。
光学显微镜:利用光学原理,把人眼所不能分辨的微小物体放大成像,以供人们提取微细结构信息的光学仪器。
电子显微镜:现代科学技术中不可缺少的重要工具。电子显微镜由镜筒、真空装置和电源柜三部分组成。透射电子显微镜在光学显微镜的基础上放大了1000倍。
冰冻蚀刻技术:是在冷冻断裂技术的基础上发展起来的更复杂的复型技术。如果将冷冻断裂的样品的温度稍微升高,让样品中的冰在真空中升华,而在表面上浮雕出细胞膜的超微结构。当大量的冰升华之后,对浮雕表面进行铂-碳复型,并在腐蚀性溶液中除去生物材料,复型经重蒸水多次清洗后,捞在载网上作电镜观察。
负染技术:用重金属盐对铺展在载网上的样品染色;吸去染料,干燥后,样品凹陷处铺了一
层重金属盐,而凸出的地方没有染料沉积,从而出现负染效果,。
差速离心:主要是采取逐渐提高离心速度的方法分离不同大小的细胞器。起始的离心速度较低,让较大的颗粒沉降到管底,小的颗粒仍然悬浮在上清液中。收集沉淀,改用较高的离心速度离心悬浮液,将较小的颗粒沉降,以此类推,达到分离不同大小颗粒的目的。
密度梯度离心:用一定的介质在离心管内形成一连续或不连续的密度梯度,将细胞混悬液或匀浆置于介质的顶部,通过重力或离心力场的作用使细胞分层、分离。这类分离又可分为速度沉降和等密度沉降平衡两种。密度梯度离心常用的介质为***化铯,蔗糖和多聚蔗糖。分离活细胞的介质要求:1)能产生密度梯度,且密度高时,粘度不高;2)PH中性或易调为中性;3)浓度大时渗透压不大;4)对细胞无毒。
速度沉降:生物颗粒在十分平缓的密度梯度介质中按各自的沉降系数以不同的速度下沉而达到分离的方法。主要用于分离密度相近而大小不等的细胞或细胞器。这种沉降方法所采用的介质密度较低,介质的最大密度应小于被分离生物颗粒的最小密度。
等密度沉降:当不同颗粒存在浮力密度差时,在离心力场下,颗粒或向下沉降,或向上浮起,一直沿梯度移动到它们密度恰好相等的位置上形成区带,称为等密度离心法。免疫细胞化学:是指带显色剂标记的特异性抗体在组织细胞原位通过抗原抗体反应和组织化学的呈色反应,对相应抗原进行定性、定位、定量测定的一项新技术。
原位杂交:是指将特定标记的已知顺序核酸为探针与细胞或组织切片中核酸进行杂交,从而对特定核酸顺序进行精确定量定位的过程。原位杂交可以在细胞标本或组织标本上进行。
Southern杂交:是研究DNA图谱的基本技术,在遗传病诊断、DNA图谱分析及PCR产物分析等方面有重要价值。
Northern杂交:是一种将RNA从琼脂糖凝胶中转印到***纤维素膜上的方法。
Westernblot:蛋白质印迹法(免疫印迹试验),是分子生物学、生物化学和免疫遗传学中常用的一种实验方法。是将电泳分离后的细胞或组织中蛋白质从凝胶转移到固相支持物NC
膜或PVDF膜上,然后用特异性抗体检测某特定抗原的一种蛋白质检测技术,现已广泛应用于基因在蛋白水平的表达研究、抗体活性检测和疾病早期诊断等多个方面。流式细胞仪:是对细胞进行自动分析和分选的装置。
群体培养:将含有一定数量细胞的悬液置于培养瓶中,让细胞贴壁生长,汇合后形成均匀的单细胞层.
克隆培养:培养高度稀释的细胞悬液,细胞贴壁生长,每一个细胞形成一个细胞集落,称为克隆。
细胞系:原代培养细胞成功传代即为细胞系。细胞株:从培养细胞中筛选出的具有特定性质或标志的细胞群。细胞融合:通过培养和介导,两个或多个细胞合并成一个双核或多核细胞的过程称为细胞融合或细胞杂交。
原代培养:是指由体内取出组织或细胞进行的首次培养,也叫初代培养。
传代培养:是指需要将培养物分割成小的部分,重新接种到另外的培养器皿内,再进行培养的过程。
酵母双杂交技术:是一种利用单细胞真核生物酵母在体内分析蛋白质-蛋白质相作用的系统。
细胞生物学研究的常用技术有哪些?荧光漂白恢复技术、单分子技术、酵母双杂交技术、荧光共振能量转移技术、放射自显影技术。
什么是免疫荧光技术?举例说明其应用。免疫荧光技术是将免疫学方法与荧光标记技术相结合用来研究特异蛋白抗原在细胞内分布、对抗原进行定位测定的技术。它主要包括荧光抗体的制备、标本的处理、免疫染色和观察记录等过程。
举例:如要对细胞微管蛋白进行亚细胞定位,先用低聚甲醛固定细胞,NP-40穿孔,选择抗微管蛋白的抗体作为一抗,孵育后洗脱去背景,加入偶联荧光素的二抗孵育后洗脱去背景,这样荧光素就偶联到待观察的目标蛋白上,最后就是在荧光显微镜上进行观察。为何绿色荧光蛋白的发现及研究者会获得2008年诺贝尔奖?目前人们对绿色荧光蛋白的认识主要是基于它能够示踪蛋白质,人们基于它与成像技术的结合,能够以高的时间、空间分辨率,记录、分析一些活的生物系统、生命过程中非常微量蛋白质的行为、作用等,而且在无光的情况下也能进行。从方法学上来讲,是一个革命,而在过去这也是难以实现的。此外GFP不仅对于细胞生物学和神经生物学影响很大,它在生命科学的每个领域几乎都有很广泛的应用,如分子生物学、肿瘤生物学、免疫学、内分泌学、肝病学等。
举1-2例说明电子显微镜技术与细胞分子生物学技术的结合在现代细胞生物学研究中的应用。
超薄切片技术:一般用于细胞超微结构观察。冷冻蚀刻技术:形成断面,便于观察胞质中的细胞骨架纤维及其结合蛋白。
第三章细胞质膜(cytoplasmicmembrane)
:是膜结构的一种假说模型。脂类物质分子的双层,形成了膜的基本结构的基本支架,而膜的蛋白质则和脂类层的内外表面结合,或者嵌入脂类层,或者贯穿脂类层而部分地露在膜的内外表面。磷脂和蛋白质都有一定的流动性,使膜结构处于不断变动的状态。脂质体:是根据磷脂分子可在水相中形成稳定的脂双层膜的现象而制备的人工膜。
外在膜蛋白(extrinsicmembraneprotein)或外周膜蛋白(peripheralprotein):靠离子键或其它较弱的键与膜表面蛋白或膜脂分子结合,改变溶液的离子强度或提高温度就可以从膜上分离下来。
内在膜蛋白或整合膜蛋白:为跨膜蛋白,***分子。跨膜结构域为1至多个疏水的Q螺旋。与膜的结合紧密,只有用去垢剂才能从膜上洗涤下来。
脂锚定蛋白:也称糖肌醇磷脂结合蛋白,这类蛋白以共价键的方式,通过磷酸肌醇、N-乙酰葡萄糖***、甘露糖、乙醇***与膜脂结合,蛋白质游离在膜外,这样,活动范围大,流动性强。去垢剂:是一端亲水另一端疏水的***小分子,是分离和研究膜蛋白的常用试剂。膜骨架:质膜下与膜蛋白相连的由纤维蛋白组成的网架结构。它参与维持质膜的形状,并协助质膜完成多种生理功能。
血影:经低渗处理破裂释放出内容物,留下一个保持原形的空壳。
膜脂的不对称性。
指同一种膜脂分子在膜的脂双层中分布不均匀,一般脂类双层的两层膜脂有组成上的不同膜质在脂质双分子层上分布是不对称的,含胆碱的磷脂多分布在外层,含氨基的磷脂多分布在内层;胆固醇的分布集中于细胞膜的外层,糖脂也存在于外层。
膜脂有哪几种基本类型?它们各自的结构特征与功能是什么?基本类型:甘油磷脂、鞘脂、胆固醇。
功能:
甘油磷脂:仅是生物膜的基本成分,其中的某些成分如PI等在细胞信号转导中起重要作用。鞘脂:其分子结构与甘油磷脂非常相似,可以与甘油磷脂共同组成生物膜。
胆固醇:除了作为生物膜的主要结构成分外,还是很多重要的生物活性分子的前体化合物它还可以与发育调控的重要信号分子共价结合。
何谓内在膜蛋白?它以什么方式与脂双层膜相结合?内在膜蛋白是膜蛋白中与膜结合比较紧密的一种蛋白,只有用去垢剂是膜崩解后才可分离出来。
疏水作用,Q螺旋(个别B螺旋);静电作用,某些氨基酸带正电荷与带负电磷脂极性头相互作用,带负电氨基酸则通过其他阳离子共价作用:半胱氨酸插入膜双分子层中。根据与细胞膜的结合方式,膜蛋白可分为哪三类?如何通过实验区分它们?膜蛋白分类:
膜周边蛋白(依靠离子键或其它非共价相互作用与膜表面的蛋白质或脂分子相连)
膜内在蛋白(跨膜蛋白)
脂锚定膜蛋白(依靠共价相互作用于膜相连)
实验区分:
膜周边蛋白(通过改变溶液的离子强度或提高温度可从膜上分离)
膜内在蛋白(需要表面活性剂破坏膜结构后才能从膜上分离)
脂锚定膜蛋白(需要表面活性剂破坏膜结构后才能从膜上分离;需要脂酶处理才能去除脂部分;蛋白胶上跑的位置不同)
影响膜脂分子运动的因素。
脂分子类型:脂肪酸链越短,不饱和程度越高,膜脂的流动性越大。
胆固醇——双重调节作用:
胆固醇分子与磷脂分子结合——限制膜脂运动胆固醇分子隔开磷脂分子——增加膜脂流动多数情况下,保持膜脂呈液态,保证膜脂的流动性。
环境因子如温度、酸碱度、离子强度等。
简述细胞质膜的主要功能有哪些?
为细胞的生命活动提供相对稳定的内环境;
选择性的物质运输;
提供细胞识别位点,并完成细胞内外信号跨膜转导;
为多种酶提供结合位点,使酶促反应高效而有序地进行;
介导细胞与细胞、细胞与胞外基质之间的连接;
参与形成具有不同功能的细胞表面特化结构;
膜蛋白的异常与某些遗传病、恶性肿瘤,甚至神经退行性疾病相关,很多膜蛋白可作为疾病治疗的药物靶标。
第四章物质的跨膜运输
载体蛋白:是存在于细胞膜上的多次跨膜的蛋白分子,可介导协助扩散与主动运输,具有通透酶性质。每种载体蛋白能与特定的溶质分子结合,通过一系列构象的改变介导溶质分子的跨膜转运。
通道蛋白:通道蛋白所介导的协助扩散不需要与溶质分子结合,它横跨膜形成亲水通道,允许适宜大小的分子和带电荷的离子通过。
电压门控通道:控制这类通道开放与否的因素,是这些通道所在膜两侧的跨膜电位的改变在这种通道的分子结构中,存在一些对跨膜电位的改变敏感的基团或亚单位,由后者诱发整个通道分子功能状态的改变。
配体门控通道:是指离子通道型受体,这类通道在其细胞内或外的特定配体与膜受体结合时发生反应,引起门通道蛋白的一种成分发生构型变化,结果使“门”打开。
应力激活通道:是通道蛋白感应应力而改变构象,从而开启通道形成离子流,产生电信号被动运输:是指通过简单扩散或协助扩散实现物质由高浓度向低浓度方向的跨膜转运。转运动力来自物质的浓度梯度,无需能量。
简单扩散:疏水的小分子和小的不带电荷的极性分子在以简单扩散方式跨膜转运中,不需要细胞提供能量,也不需要膜蛋白的协助。
水孔蛋白:是一种位于细胞膜上的蛋白质,在细胞膜上组成“孔道”,可控制水在细胞的进出,就像是“细胞的水泵”一样。由4个亚基组成的四聚体,每个亚基都由6个跨膜螺旋组成。
协助扩散:是各种极性分子和无机离子顺其浓度梯度或电化学梯度减小的方向的跨膜转运该过程无需能量,需要特异的膜转运蛋白协助物质进行转运,因此转运速度加快,转运特异性增强。
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跨膜转运的方式。
ATP驱动泵:利用水解ATP释放的能量,逆浓度梯度转运离子和小分子的跨膜蛋白。
Na+-K+泵:为细胞膜中存在的一种特殊蛋白质可以分解ATP获得能量,并利用此能量进行Na+、K+的主动转运,即能逆浓度梯度把Na+从细胞内转运到细胞外,把K+从细胞外转运入细胞内,ATP酶的主要作用是控制细胞膜内外的K+,Na+离子的浓度差,维持细胞内外液的渗透压。
钙泵:肌细胞的肌质网膜上含量丰富的跨膜转运蛋白,属于P型泵,利用ATP水解释放的能量将Ca2+从细胞质基质泵到肌质网内。
质子泵:是指生物膜上逆膜两侧氢离子电化学势差主动运输氢离子的蛋白质。
V-型质子泵:是利用ATP水解供能从细胞质基质中将H+逆着电化学梯度泵入细胞器,以维持细胞质基质pH中性和细胞器内的pH酸性。广泛存在于动物细胞的胞内体和溶酶体膜,破骨细胞和某些肾小管细胞的质膜以及植物、酵母和其他真菌细胞的液泡膜上,故又称膜泡质子泵。
F-型质子泵:H+顺浓度梯度运动,将所释放的能量与ATP合成相耦联,故称H+-ATP合成酶。位于细菌质膜、线粒体内膜和叶绿体类囊体膜上。
ABC超家族:也是一类ATP驱动泵,含有几百种不同的转运蛋白,广泛分布在从细菌到人类的各种生物体中。
协同转运:是一类由Na+-K+泵(或H+泵)与载体蛋白协同作用,靠间接消耗ATP所完成的主动运输方式。
同向协同转运:指物质运输方向与离子转移方向相同。
反向协同转运:是协同运输的一种方式,指物质跨膜转运的方向与离子转运方向相反。膜电位:细胞质膜两侧各种带电物质形成的电位差的总和。
静息电位:细胞在静息状态下的膜电位,外正内负这种现象又称极化。动作电位:在刺激作用下产生行使通讯功能的快速变化的膜电位。
膜泡运输:属于主动运输。胞吞作用和胞吐作用同时进行,保证细胞膜面积和细胞体积的恒定。
胞吞作用:是通过细胞质膜内陷形成囊泡,称胞吞泡,将外界物质裹进并输入细胞的过程。胞饮作用:是指物质进入活细胞膜内的主动运输形式。胞吞物为溶液,形成的囊泡较小。吞噬作用:胞吞物为大的颗粒性物质(如微生物和细胞碎片),形成的囊泡较大。
胞吐作用:与胞吞作用相反,它是将细胞内的分泌泡或其他某些膜泡中的物质通过细胞质膜运出细胞的过程。
2•问答题比较载体蛋白和通道蛋白的异同。
相同点:化学本质均为蛋白质、分布均在细胞的膜结构中、都有控制特定物质跨膜运输的功能。
不同点:①通道蛋白参与的只是被动运输,在运输过程中并不与被运输的分子结合,也不会移动,并且是从高浓度向低浓度运输,所以运输时不消耗能量。②载体蛋白参与的有主动运输和协助扩散,在运输过程中与相应的分子结合,并且会移动。在主动运输过程中低浓度侧向高浓度运动,且消耗代谢能量;在协助扩散过程中,高浓度侧向低浓度测运动,不消耗代谢能。
说明Na+-K+泵的工作原理及其生物学意义。
Na'JC泵是一种典型的主动运输方式,由ATP亶接提供能量°Na-KM存左于细胞膜上,是11W和H二牛亚基纽成附跨股多次的整合膜蛋白,具有ATF酶活性"丁作原理:,将血宋汕细胞「同时细胞外的K■川业站的另…位点結合,便其去磷酸化'Q亚基构象再度发牛变化将K'亲进细胞’完成整牛循环。依赖的磷醴化和片依就的去磷酸化引起构象变化有序交普进行口每个循环消耗一个ATP分子,泵出3个隠和泵进2个
牛物学意文,动物细胞借助W泵錐持细胞糠透¥。
试述胞吞作用的类型与功能。
类型:吞噬作用和胞饮作用
功能:调控细胞对营养物的摄取和质膜构成等;参与细胞信号传导。
动物体内细胞外空间通常已有大量的Ca2+存在,为何肌肉细胞中在肌质网内仍储存高浓度的
第五章细胞质基质与内膜系统
:在真核细胞的细胞质中,除去可分辨的细胞器以外的胶状物质,称细胞质基质。细胞内膜系统:是指在结构、功能及发生上相互关联、由膜包被的细胞器或细胞结构,主要包括内质网、高尔基体、溶酶体、胞内体和分泌泡等。
内质网:是细胞内除核酸以外的一系列重要的生物大分子,如蛋白质、脂类和糖类合成的基地。由封闭的管状或扁平囊状膜系统及其包被的腔形成互相沟通的三维网络结构。粗面内质网:多呈扁囊状,排列整齐,表面分布大量的核糖体。功能是合成分泌性的蛋白质和多种膜蛋白。
光面内质网:呈分支管状,表面无核糖体。是脂质合成的重要场所。光面内质网只是粗面内质网连续结构的一部分。作为出芽的位点,将内质网上合成的蛋白质或脂质转移到高尔基体内。
肌质网:心肌和骨骼肌细胞中的一种特殊的内质网,其功能是参与肌肉收缩活动。微粒体:在细胞匀浆和超速离心过程中,由破碎的内质网形成的近似球形的囊泡结构,包含内质网膜和核糖体两种组分,是人工产物。
溶酶体:是单层膜围绕、内含多种酸性水解酶类的囊泡状细胞器,其主要功能是进行细胞内的消化作用。
初级溶酶体:初级溶酶体是刚刚从反面高尔基体形成的小囊泡,仅含有水解酶类,但无作用底物,外面只有一层单位膜,其中的酶处于非活性状态。如果从细胞的分泌活动考虑,初级溶酶体是一种刚刚分泌的含有溶酶体酶的分泌小泡。
次级溶酶体:是初级溶酶体与细胞内的自噬泡或异噬泡、胞饮泡或吞噬泡融合形成的复合体。内含多种生物大分子、颗粒性物质、线粒体等细胞器乃至细菌等,态不规则,起消化作用。后溶酶体(残质体):经一段时间消化后,小分子物质可通过膜上的载体蛋白转运到细胞质基质中,未被消化的物质残存在溶酶体中形成残质体。可通过胞吐方式将内容物排出细胞。过氧化物酶体:又称微体,是由单层膜围绕的内含一种或几种氧化酶类的异质性细胞器。
谈谈你对细胞质基质的结构组成及其在细胞生命活动中作用的理解。
基质的基本槪念t用差速离心法分离细胞匀浆物俎分,先用除去细胞核、线粒体、洛酶■(札高尔基怵和细抱质腔等细胞器或細胞结构后,存悄亦I•清液屮的土要是细胞质基质的成分。匕物化学家多称之为胞质藩胶。
4要成分:』间代谢有关的数T种晦类、细胞质骨架结构。
丰要特点]细胞质基质是一个高度有序的体系;逋过弱铤阳相耳作用处于动态平衡的结构体甌细胞骨架纤难贯穿其屮"多数屮间代谢反層及爼门质合成与转运、某些僵门质刑修饰和选择性地降解等过程均在细胞质基质中进f亍.
其作用为:
I)完成各种屮间代谢过視*如糖酵解过程、磷酸戊榊途径、糖降酸途径等
2J茨口质的分选与运输
3)与细胞质骨架相关的功能一一维持细胞形态、细胞运动、胞内物质运输及能虽传递等
4〕蛋白质的樓饰、蛋白质选择性的降解⑴蛋白质的修饰;⑵控制蛋白质的寿命;⑶降解变性和错课折叠的蛋H质:⑴帮助变性或错误折善的蛋白质重新折叠*形成丁确的分子构釦
试述内质网的主要功能及其质量监控作用。
功能主0>蚩白质的舍成(糙血内质删的4要功能}4)脂惯仟_成{在光而内质网上)<3》蚩白质的修饰与加丁<4)新宅-多肽的折叠U组装<5)肝细胞的解祗沖用,肌就网储存与调节
质量监控作用包播:(1),从而在内腹网腔内聚集,,从眉捉窩细胞■在有害因索不的工存能力(2)内质网超负荷反应*细胞除启动未折普蛋口质區答反应之外「正磁折習的蛋口质在內质财过度舊积,特别是因膜蛋白在内质网异常堆积也会启动其他促生存的机制来反制内质阿压力⑶固醇调节级联反应,是由内质网表面合成的胆固孵损耗听致,迪过尚障调节元件结合蛋H成介导的信■■:途径,彩响特定基因表达2)如杲内质网功能持续紊乱,细胞将锻终启动凋I'「程序°
试述高尔基体的结构特征及其生理功能。
1)结构特彳11:
高尔基复合休由成摞的囊泡脅宜「U成“囊泡的边缘部分连接有许务大小不等的衣血光滑的小管网,其周围还存衣有衣彼小泡和无皺小泡.-个成援存W的囊泡又称为分散薛尔基体,415-8,^。
分散高尔竝休在第构和生化成分上具有械性’,称为形成而或顺而;有远核的一侧,奏泡杲凹而,,愛泡膜的尿度逐渐增大。
2)功能E
U)形成和包装分泌物;
(2)蛋H质和脂类的卿基化;
(3)供口质的加工改适:
(4)细甌内的膜泡运输;
(5)膜前转化.
舟尔体在内膜系统中处丁中介地位,“蛋白糖基化的基本类型、功能定位及生物学意义是什么?
蛋口质的糖用化在糖用转核酶(glycosyltr^nsf^rusc)作用下发生左ER腔面
O睪木类数】N—连接糖垂化(Asn)t0—氧连接糊阜化(S^ZTbr)站特征;N—连接与0—连接的寡糖比较
卜连接
0~连接
含城方式与之鮎合的
第一个糖技棊
粗面内质网
來门同一个寡糖前体夭冬城***
至少5个細贱腿
N—乙醸怖葡抽
粗祁内质网或高尔基休
—个个单糖加上去
、羟轆氨醱、轻脯氨酸
—般1〜4个mUitt01AB0血型抗原软长N—乙酰半乳拥眩裁
3)蛋门脈糖基化的特点及苴生物学意义
⑴糖區白寡牆蛙的含咸与加工都没有模板・靠不同的酶在細胞不H0间隔中婭历复杂的加
I:过程才能完成.
仅)釉肛化的宝耍作用是蛋白剧在成熟过程屮折穗成」E伽构象和册加資白姻的趙泄Fh事羟基糖割链影响蛋门质的水瘠性及萤白质所带电荷的性质。对多数分选的哥白质来说,糖基化井非柞为乗口威的分选信号。
⑶进化上的意戈j寡糖毬具有一定的刚性,从而限制了其它大分子接近细胞表面的膜蛋白*这就可能使贯機细胞的榊先JVfJ-,
溶酶体是怎么发生的?溶酶体的结构类型?它有哪些基本功能?
初级溶酶体由髙尔基体分泌形咸,含劳神酸性水解嗨.
,
残体又称后溶前体,己失去前活性,仅审术消化的残渣*
基本功能
⑴清除无用的生物大分子“【搞原体眾染刺激祇核细胞分化成巨囁细胞而吞喘、消化)
⑵作为细胞内的消化“圈官■'为细