称心常识网细胞生物学题库
1.何为细胞凋亡?它与细胞坏死有什么区别?
程序性细胞死亡是细胞有序的自然凋亡过程,是个体发育必不可少的。膜结构一直保持完整,内容物不释放直到被邻近细胞吞噬、消化。它与细胞坏死性死亡不一样,其区别是前者是程序性死亡,由基因所控制;后者是外界因素,如物理、化学损伤和微生物侵袭所引发。其二,细胞外形前者保持完整,后者膜通透性增加,细胞器变形,膜破裂,胞浆外溢。其三,前者无炎性反应,后者有炎性反应。
2.简述干细胞增殖及分化特征。
干细胞的增值特征:干细胞的增殖速率具有缓慢性;干细胞增殖系统具有很强的自稳定性。
干细胞的分化特征:干细胞分化的谱系限定性; 干细胞分化的可塑性
3.什么是胚胎诱导?举例说明胚胎诱导对细胞分化的作用。
在胚胎发育过程中,一部分细胞对邻近的另一部分细胞产生影响,并决定其分化方向的作用称为胚胎诱导。目前已经知道,人体的许多器官,如胃、皮肤等形成都是相应的胚层间叶细胞诱导的结果。胚胎诱导的一个著名实验是以蝾螈为材料证实原肠顶脊索中胚层对外胚层神经分化的诱导,将两种色素明显不同的蝾螈分别作为供体和受体,将一个蝾螈的胚孔背唇移到另一个蝾螈的囊胚腔中,结果受体胚胎最终发育成具有两个神经系统的个体。这是由于背唇诱导产生神经系统的结果。这个例子说明了胚胎诱导细胞分化的作用。
4.试述细胞分化的特点。
细胞分化最显著的特点是分化稳定性,特别是在高等生物中,分化一旦确立,其分化状态是十分稳定的,并能遗传给许多细胞世代,如神经细胞可在整个生命过程中保持这种稳定的状态不再分裂。另外还有一个特性是可逆性。虽然细胞的分化是一种相对稳定和持久的过程,但是在一定的条件下,细胞分化又是可逆的。例如“多莉”羊的产生,取高度分化的乳腺组织进行体外培养,从培养的细胞中取出一个细胞的细胞核注入到另一个去核的卵细胞中,重组卵细胞经体外培养后植入子宫内,可发育为完整的个体。去分化是有条件的。首先细胞核需处在有利分化细胞逆转的特定环境中;其次只发生在具有增殖能力的组织中;再次是具备相应的遗传基础。
5. 细胞增殖有哪几种方式?各有什么特点?
无丝分裂又称为直接分裂,它是指处于间期的细胞核不经任何有丝分裂时期而分裂为大致相等的2部分的细胞分裂。该分裂过程简单、快速,在分裂中既没有染色体、纺锤体的形成,也无核膜、核仁的解体,而是直接进行细胞核与细胞质的分裂。有丝分裂主要指细胞分裂过程中细胞核有明显的形态学变化,特别是染色质的凝集和有丝分裂器的形成,有丝分裂器在维持染色体的平衡、运动、分配中起着重要的作用。通过有丝分裂,细胞将已复制加倍的DNA精确地平均分配到2个子细胞中,使分裂后的子细胞保持遗传上的一致性。减数分裂是有性生殖个体形成生殖细胞过程中发生的一种特殊的分裂方式。整个细胞周期经过2次细胞分裂,而DNA只复制1次,这样就由染色体数目为2n的体细胞产生出染色体数目减半(n)的精子或卵子。这样产生的精卵细胞再经受精后,形成的受精卵的染色体数又恢复原来的二倍体数目,维持物种遗传的稳定性。
6.比较有丝分裂与减数分裂的异同。
有丝分裂主要指细胞分裂过程中细胞核有明显的形态学变化,特别是染色质的凝集和“丝状”结构的纺锤体出现。减数分裂是有性生殖个体形成生殖细胞过程中发生的一种特殊的有丝分裂方式。整个细胞周期经过2次细胞分裂,而DNA只复制一次,这样就由染色体数目为2n的体细胞产生出染色体数目减半(n)的精子或卵子。
相同点:有丝分裂与减数分裂过程中都形成有丝分裂器,都有明显的细胞核特别是染色质的变化。不同点:有丝分裂过程中DNA复制一次,细胞也分裂一次,子细胞染色体数为2n;而减数分裂过程中DNA复制一次,细胞分裂2次,所产生的配子染色体数目减半。
7.何谓细胞表面受体和配体?细胞表面信号传导的受体可分为几种类型?各有何特点?
细胞表面受体是一种位于细胞膜上,并能识别细胞外的各种信号分子(配体),并与之结合后能引起细胞内各种生物学效应的大分子(多数为跨膜糖蛋白)。配体是指能与膜受体或胞浆受体结合、相互作用并产生特定生物学效应的化学物质,可分为亲水性和亲脂性两类。以甾类激素为代表的亲脂性信号分子可穿过细胞膜进入细胞,与细胞质或细胞核中的受体结合成具有调节作用的复合物;而神经递质、生长因子和大多数的激素分子都为亲水性信号分子,它们不能穿过脂质细胞膜,但可与膜上的受体结合,经信号转换机制将调节信号传递给细胞内产生的第二信使,由第二信使负责调控细胞内特定的化学反应或生物学效应。细胞表面信号传导的受体可分为三类:①离子通道受体,自身是一种离子通道或与离子通道相偶联,配体通过调节通道的开或关来传递信息;②催化受体,是由单条肽链一次跨膜糖蛋白组成,N端细胞外有配体结合部位,C端胞质区有酪氨酸酶,具有酪氨酸蛋白激酶(TPK)活性。当与细胞外配体结合被活化时,TPK的酪氨酸自身磷酸化,同时将ATP的磷酸基团转移到靶蛋白上,使靶蛋白磷酸化,触发细胞分裂增殖;③偶联G蛋白受体,G蛋白全称为结合鸟苷酸调节蛋白或称为信号蛋白,是一种分子量为10万左右的可溶性膜蛋白,由α、β、γ 3个亚基构成。位于细胞表面受体与效应器之间,当细胞表面受体与相应配体结合时,释放信号使G蛋白激活,通过与GTP和GDP的结合,构象发生改变,并作用于效应器调节细胞内第二信使的水平,最终产生特定的细胞效应。作为一种调节蛋白或称偶联蛋白,G蛋白又可分为刺激型G蛋白和抑制型G蛋白等多种类型,其效应器可不相同。
8.偶联G蛋白受体信号传导途径可分为几种类型?其信号传导过程各有何特点?其作用机制怎样?举例说明之。
可分为cAMP信号途径;磷脂酰肌醇信号通路等。如当刺激性信号(如肾上腺素)与肝细胞表面的β受体结合后,刺激性受体(Rs)被激活,构象改变,暴露与刺激性G蛋白(Gs)结合的部位;配体-受体复合物与Gs结合,Gs活化,Gs的α亚单位(Gsα)构象改变,转变结合GDP为GTP;Gsα-GTP复合物与βγ二聚体脱离,与腺苷酸环化酶(AC)结合;AC活化分解ATP产生cAMP,细胞内cAMP水平升高,cAMP充当细胞内的第二信使,磷酸化依赖cAMP的A-激酶(PKA),PKA被活化,依次磷酸化无活性的靶蛋白,引起连锁反应和生物效应,使细胞内糖原分解成葡萄糖;随后Gsα即分解结合的GTP成为GDP和Pi;Gsα与GDP结合,和AC脱离,AC失活。Gsα又重新与βγ形成三聚体,恢复静息状态。此过程可反复进行,直到信号分子和受体分离为止。
9.什么是细胞连接?分为那几种类型?
机体各种组织的细胞彼此按一定的方式相互接触并形成了将相邻细胞连结起来的特殊细胞结构,这些起连接作用的结构或装置就称为细胞连接。组织中存在的细胞连接方式有多种,根据其结构和功能,可分为紧密连接、锚定连接和通讯连接等三大类。
10.细胞外基质的化学组成怎样?有何主要功能?
细胞外基质(ECM)的化学组成包括有:氨基聚糖和蛋白聚糖、胶原和弹性纤维、纤粘连蛋白和层粘连蛋白等。在功能上ECM除对细胞组织起支持、保护、提供营养外,在胚胎发育形态建成、细胞分裂、分化、运动迁移、识别、粘着、通讯联络等方面都有重要作用;同时对组织创伤再生修复也很重要。
11. 试述核孔复合体的结构与功能。
核孔复合体是指包括核孔及其相关联的环状结构体系。除内外核膜融合的核膜外,核孔复合体的基本组分包括孔环颗粒、周边颗粒、中央颗粒和细纤丝。孔环颗粒共有8对,呈放射状排列在核孔周围。每个孔环颗粒的直径约10~25nm,由微细粒子和纤丝盘绕而成。周边颗粒位于内、外核膜交界处,核孔的周缘以细纤丝与相对应的内、外孔环颗粒相连。中央颗粒位于核孔中央,呈粒状或棒状,直径为5~30nm,也是由细纤丝连接孔环颗粒和周边颗粒。核孔复合体中央的核孔是含水通道,这一圆柱形腔道直径为9nm,长度为15nm,允许水溶性物质进出核膜内外。因此,核孔复合体的功能在于调节核孔大小,实现细胞核与细胞质之间物质交换的调控。
12.比较常染色质和异染色质的异同。
相同点:常染色质和异染色质的化学组成相同,都是由核酸和蛋白质结合形成的染色质纤维丝,是DNA分子在间期核中的贮存形成,可进行复制和转录,在结构上常染色质和异染色质是连续的,且在一定条件下常染色质可以转变为异染色质。
不同点:常染色质是解旋的疏松的染色质纤维,折叠盘曲度小,分散度大,代表在间期核中处于伸展状态的DNA分子部分,以核中央分布为主,在一定条件下可复制和转录,经常处于功能活跃状态,在进入分裂期后,常染色质位于染色体臂。而异染色质是结构紧密的染色质纤维,卷曲成粗大颗粒。异染色质是低活性的、与组蛋白紧密结合的DNA部分,主要分布在核的周围,由于螺旋缠绕紧密,很少转录,功能上处于静止状态。在分裂期,异染色质位于着丝粒、端粒或在染色体臂的常染色质之间。
13.为什么说线粒体是一个半自主性的细胞器?
线粒体中既存在DNA (mtDNA), 也有蛋白质合成系统(mtRNA、 mt核糖体、氨基酸活化酶等)，具有自己的遗传系统。但由于线粒体自身的遗传系统贮存信息很少，构建线粒体的信息大部分来自细胞核的DNA,所以线粒体的生物合成涉及两个彼此分开的遗传系统。由于mtDNA信息太少，不能为自己全部蛋白质编码，所以线粒体只是一种半自主性细胞器。
14.什么叫微管组织中心(MTOC)?有哪些结构可起MTOC的作用?
细胞内微管组装发源点称微管组织中心(MTOC),中心体是主要的微管组织中心。纤毛基体、着丝点等细胞某些部位均能起 MTOC的作用,纺锤丝、纤毛和鞭毛等微管是依靠MTOC组装起来的,在有丝分裂、细胞运动等活动中起着重要作用。其次,在活细胞内微管装配过程中,MAP和tan蛋白可促进微管装配的启动,调节装配的范围和速率。
15.简述分泌蛋白的运输过程。
包括6个阶段:①核糖体阶段:包括分泌型蛋白质的合成和蛋白质跨膜转运;②内质网运输阶段:包括分泌蛋白腔内运输、蛋白质糖基化等粗加工和贮存;③细胞质基质运输阶段:分泌蛋白以小泡形成脱离糙面内质网移向高尔基复合体,与其顺面扁平囊融合;④高尔基复合体加工修饰阶段:分泌蛋白在高尔基复合体的扁平囊内进行加工,然后以大囊泡的形式进入细胞质基质;⑤细胞内贮存阶段:大囊泡进一步浓缩、发育成分泌泡,向质膜移动,等待释放;⑥胞吐阶段:分泌泡与质膜融合,将分泌蛋白释放出胞外。
16.高尔基复合体是由哪几部分组成?其主要功能是什么?
电镜下可见高尔基复合体由一层单位膜围成的泡状复合结构,膜表面光滑,无核糖体附着,形态上可分为扁平囊、小囊泡、大囊泡3部分。高尔基复合体的主要功能是细胞生命活动中不可缺少的中介细胞器,不仅参与糖蛋白、糖脂、多糖的生物合成,而且还参与分泌蛋白的加工、浓缩、贮存和运输过程,在细胞的蛋白质分选和指导大分子物质运输到细胞各特殊区域的过程中,高尔基复合体起着十分重要的作用。此外溶酶体也是由高尔基复合体形成的
17.比较说明单位膜模型及液态镶嵌模型有何不同特点?并给予评价。
单位膜是细胞膜和胞内膜等生物膜在电镜下均可呈现的三夹板式结构,上下两层为电子密度较高的暗层,而中间为电子密度低的明层。在20世纪50~60年代,人们将具有两暗一明结构的膜称为单位膜。如今,单位膜仅是能部分反映生物膜结构特点的质膜和胞内膜的代名词。流动镶嵌模型是在单位膜模型的基础上,由Singer和Nicolson在1972年提出的一个反映生物膜特性的分子结构模型。该模型强调膜的流动性和膜蛋白分布的不对称性,以及蛋白质与脂双层的镶嵌关系。认为膜蛋白和膜脂均可产生侧向运动,膜蛋白有的镶在膜表面,有的则嵌入或横跨脂质双分子层。膜中脂质双层构成了膜的连续主体,它既有固体分子排列的有序性,又有液体的流动性,球形蛋白分子以各种形式与脂质双分子层相结合。该模型可解释膜的多种性质,但不能说明具有流动性的细胞膜在变化过程中如何维持膜的相对完整和稳定性。
18.试以Na+-K+泵为例说明细胞膜的主动转运过程。
主动转运是细胞膜的一项基本功能,它是利用膜中的载体蛋白在消耗代谢能的条件下将某种物质逆浓度梯度进行的跨膜转运。Na+-K+泵就是细胞膜中存在的一种能利用 ATP的能量主动转运钠和钾逆浓度梯度进出细胞的载体蛋白。Na+-K+泵具有ATP酶的活性,能水解ATP获取其中的能量,故又称为Na+-K+ATP酶,所进行的是由ATP直接提供能量的主动运输。Na+-K+泵由α和β2个亚基组成,均为跨膜蛋白。α亚基较大,分子量为120kD,而β亚基较小,分子量为50kD。在α亚基的外侧(朝细胞外的一面)具有2个K+的结合位点,内侧(朝细胞内的一面)具有3个 Na+的结合位点和一个催化ATP水解的位点。其工作程序是,细胞内的Na+与大亚基上的 Na+位点相结合,同时ATP分子被催化水解,使大亚基上的一个天冬氨酸残基发生磷酸化(即加上一个磷酸基团)。磷酸化过程改变 Na+-K+泵的空间构象,使3个Na+排出胞外;同时,胞外的K+与α亚基外侧面的相应位点结合,大亚基去磷酸化(将磷酸基团水解下来),使α亚基空间结构再次改变(恢复原状),将2个K+输入细胞,到此便完成了Na+-K+泵的整个循环。Na+-K+泵的每次循环消耗一个 ATP分子,转运3个Na+出胞和2个K+入胞。
19.细胞生物学的形成与发展经历了哪几个阶段?
细胞生物学这门学科的形成和发展经历了以下几个阶段:①细胞的发现;②细胞学说的建立;③经典细胞学阶段(细胞学的经典时期);④实验细胞学时期;⑤细胞生物学阶段。
20.试比较真核细胞与原核细胞的差异。
作为较原始类型的原核细胞与真核细胞相比,在结构上、功能上的差异十分明显,表现在以下多个方面:①原核细胞无真正的细胞核,遗传物质无核膜包被,而是散在分布或相对集中分布于细胞的一定区域,形成所谓的核区或拟核;而真核细胞具有完整的细胞核,遗传物质有核膜包被,还具有明显的核仁等构造。②原核细胞的遗传物质DNA分子一般仅一条,而且不与蛋白质结合,呈裸露状态;而真核细胞的DNA分子常有多条,且要与蛋白质结合成染色质或染色体等构造。②原核细胞无内膜系统,缺乏线粒体、高尔基体、内质网和溶酶体等膜性细胞器;而真核细胞具有由内质网、高尔基体、溶酶体及核膜等构成的发达的内膜系统。④原核细胞中不存在细胞骨架系统,无微管、微丝、中等纤维等非膜性细胞器;而真核细胞具有由微管、微丝和中等纤维等构成的细胞骨架系统。⑤原核细胞基因表达的两个基本过程即转录和翻译同时进行;而真核细胞中遗传信息的转录和翻译过程具有明显的阶段性和区域性,其转录在细胞核中进行,所合成的mRNA要离开细胞核在细胞质中进行蛋白质合成(翻译)。⑥原核细胞的增殖无明显周期性,以无丝分裂的方式进行;而真核细胞的增殖以有丝分裂方式进行,周期性很强。⑦原核细胞体积较小,而真核细胞体积较大。⑧原核细胞之中有不少的病原微生物,而真核细胞则是构成人体和动植物体的基本单位。
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