细胞生物学复习全资料1.doc
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1、word细胞生物学复习资料第一章绪论细胞生物学是研究细胞根本生命活动规律的科学,它是在不同层次显微、亚显微与分子水平上以研究细胞结构与功能、细胞增殖、分化、衰老与凋亡、细胞信号传递、真核细胞基因表达与调控、细胞起源与进化等为主要容。核心问题是将遗传与发育在细胞水平上结合起来。第二章细胞根本知识概要一、名词解释1.古核细胞:也称古细菌,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,如无核膜与膜系统;也有真核生物的特征。2.含子:是基因不编码蛋白质的核苷酸序列,不出现在成熟的RNA分子中,在转录后通过加工被切除。大多数真核生物的基因都有含子。在古细菌中也有含子。3.外显子:
2、指真核细胞的基因在表达过程中能编码蛋白质的核苷酸序列。二、简答1以脂质与蛋白质成分为根底的生物膜结构系统;2以核酸DNA或RNA与蛋白质为主要成分的遗传信息表达系统3由特异蛋白分子装配构成的细胞骨架系统。1所有的细胞都有相似的化学组成2所有的细胞外表均有由磷脂双分子层与镶嵌蛋白质构成的生物膜,即细胞膜。3所有的细胞都含有两种核酸:即DNA与RNA作为遗传信息复制与转录的载体。4作为蛋白质合成的机器核糖体,毫无例外地存在于一切细胞。5所有细胞的增殖都以一分为二的方式进展分裂。病毒是非细胞形态的生命体,它的主要生命活动必须要在细胞实现。病毒与细胞在起源上的关系,目前存在3种主要观点:生物大分子病毒
3、细胞病毒 生物大分子细胞生物大分子细胞病毒 最有说服力认为病毒是细胞的演化产物的观点,其主要依据和论点如下:1由于病毒的彻底寄生性,必须在细胞复制和增殖,因此有细胞才能有病毒2有些病毒eg腺病毒的核酸和哺乳动物细胞DNA某些片段的碱基序列十分相似。病毒癌基因起源于细胞癌基因3病毒可以看做DNA与蛋白质或RNA与蛋白质的复合大分子,与细胞核蛋白分子有相似之处4真核生物中,尤其是脊椎动物中普遍存在的第二类反转录转座子的两端含有长末端重复序列,结构与整合与基因组上的反转录病毒十分相似 二者有共同起源推论:病毒可能使细胞在特定条件下扔出的一个病毒基因组,或者是具有复制和转录能力的mRNA。这些游离的基
4、因组只有回到他们原来的细胞环境中才能进展复制和转录4. 古核细胞原核细胞真核细胞进化的关系与其证据答:从细胞起源和进化的观点分析,原核细胞比真核细胞更为原始,真核细胞是由原核细胞或古核细胞进化而来,而古核细胞比原核细胞更可能是真核细胞的祖先,或者可以说明原核细胞和真核细胞曾在进化上有过共同进程。主要证据如下:1细胞壁的成分与真核细胞一样,而非由含壁酸的肽聚糖构成,因此抑制壁酸合成的链霉素, 抑制肽聚糖前体合成的环丝氨酸,抑制肽聚糖合成的青霉素与万古霉素等对真细菌类有强的抑制生长作用,而对古细菌与真核细胞却无作用。2DNA与基因结构:古细菌DNA中有重复序列的存在。此外,多数古核细胞的基因组中存
5、在含子。3有类核小体结构:古细菌具有组蛋白,而且能与DNA构建成类似核小体结构。4有类似真核细胞的核糖体:多数古细菌类的核糖体较真细菌有增大趋势,含有60种以上蛋白,介于真核细胞7084与真细菌55之间。抗生素同样不能抑制古核细胞类的核糖体的蛋白质合成。55S rRNA:根据对5S rRNA的分子进化分析,认为古细菌与真核生物同属一类,而真细菌却与之差距甚远。5S rRNA二级结构的研究也说明很多古细菌与真核生物相似。 除上述各点外,根据DNA聚合酶分析,氨基酰tRNA合成酶的作用,起始氨基酰tRNA 与肽链延长因子等分析,也提供了以上类似依据,说明古细菌与真核生物在进化上的关系较真细菌类更为
6、密切。第三章 细胞生物学研究方法一、名词解释1.分辨率:指区分开两个质点间的最小距离。:由于电子束的穿透能力有限,为使电子束能穿透获得较高分辨率,切片厚度一般仅为4050nm,即一个直径为20um的细胞可切成几百片,故称超薄切片。.3原代培养:用直接从生物体种获得的细胞所进展的培养。原代培养的细胞具有单层成单层排列、贴壁紧贴瓶壁生长、接触生长抑制现象单细胞沿瓶壁生长集合时生长即停止等特点。4.传代培养:原代培养完毕以后,把那些存活下来的细胞再进展的培养都称为传代培养。.5有限细胞系:原代培养物经首次传代成功后即为细胞系。如果不能继续传代,或传代次数有限, 可称为有限细胞系.6连续细胞系:如可以
7、连续培养, 如此称为连续细胞系, 培养50代以上并无限培养下去。7.单克隆抗体技术:它是将产生抗体的单个B淋巴细胞同肿瘤细胞杂交, 获得既能产生抗体, 又能无限增殖的杂种细胞,并以此生产抗体的技术。二、简答1.普通光学显微镜、荧光显微镜、电子显微镜、扫描遂道显微镜的特点与比拟显微镜分辨本领光源透镜真空成像原理光学电子荧光扫描遂道200nm100nm可见光400-700紫外光约200nm)电子束紫外线无玻璃透镜玻璃透镜电磁透镜滤光片、玻璃透镜不要求真空不要求真空要求真空不要求真空可在真空、大气、液体等多种条件下工作;非破坏性测量。利用样品对光的吸收形成明暗反差和颜色变化利用样品对电子的散射和透射
8、形成明暗反差染料发出的荧光通过滤光片吸收成像 利用了量子力学中的隧道效应,当二电极之间近到一定距离100nm以时,电极之间产生了隧道电流。这种现象称隧道效应第四章细胞质膜与细胞外表一、名词解释.1外在(外周)膜蛋白:水溶性蛋白,靠离子键或其它弱键与膜外表的蛋白质分子或脂分子极性头部非共价结合,易别离。2.在整合膜蛋白:水不溶性蛋白,形成跨膜螺旋,与膜结合严密,需用去垢剂使膜崩解后才可别离。.3脂质锚定蛋白:蛋白通过和磷脂或脂肪酸的共价键锚定在膜上的一种形式4.膜骨架:指细胞质膜下与膜蛋白相连的由纤维蛋白组成的网架结构,它参与维持细胞质膜的形状并协助质膜完成多种生理功能。.5细胞外基质:指分布于
9、细胞外空间, 由细胞分泌的蛋白和多糖所构成的网络结构。主要功能:构成支持细胞的框架,负责组织的构建;胞外基质三维结构与成份的变化,改变细胞微环境从而对细胞形态、生长、分裂、分化和凋亡起重要的调控作用。.6桥粒: 铆接相邻细胞,提供细胞中间纤维的锚定位点,形成整体网络,起支持和抵抗外界压力与力的作用。7.半桥粒: 半桥粒与桥粒形态类似,但功能和化学组成不同。它通过细胞质膜上的膜蛋白整合素将上皮细胞固着在基底膜上, 在半桥粒中,中间纤维不是穿过而是终止于半桥粒的致密斑第五章物质的跨膜运输1.主动运输 : 一种需要消耗能量的物质跨膜运输过程。特点:逆浓度化学梯度运输;需要能量;有载体蛋白。2.被动运
10、输 :指通过简单扩散或协助扩散实现物质从浓度高处经质膜向浓度低处运输的方式,运输速率依赖于膜两侧被运送物质的浓度差与其分子大小、电荷性质等。不需要细胞代供给能量。.3.胞吞作用 : 通过质膜陷形成膜泡,将细胞外或细胞质膜外表的物质包裹到膜泡并转运到细胞胞饮和吞噬作用4.胞吐作用: 携带有容物的膜泡与质膜融合,将容物释放到胞外的过程。.5.质子泵 : 存在于生物膜,是一种逆着膜两侧H 的电化学势差而主动地运输H 的膜蛋白。狭义地是指分解ATP而运输H ,或利用H 流出的能量而合成ATP的H ATPase, H ATPase存在于线粒体与叶绿体中,为活体取得能量的主要手段。广义地也包括将光能直接转
11、变成运输质子能量的细菌视紫红质,以与通过电子传递的能量运输质子的细胞色素C氧化酶和NADHNADP转氢酶等。6.协助扩散 : 物质通过与特异性膜蛋白的相互作用,从高浓度向低浓度的跨膜转运形式。7.协同运输 : 两种溶质协同跨膜运输的过程。是一种间接消耗ATP的主动运输过程。两种物质运输方向一样称为通向协同运输,相反如此称为反向协同运输二、简答题1、比拟主动运输与被动运输的异同。答: 主动运输:一种需要消耗能量的物质跨膜运输过程。特点:逆浓度化学梯度运输;需要能量;有载体蛋白。 被动运输:指通过简单扩散或协助扩散实现物质从浓度高处经质膜向浓度低处运输的方式,运输速率依赖于膜两侧被运送物质的浓度差
12、与其分子大小、电荷性质等。不需要细胞代供给能量。方式物质浓度载体和能量物质举例被动运输自由扩散高低都不需要O2,CO2,水协助扩散高低需要载体.不需要能量葡萄糖,氨基酸,K+,Na+主动运输低高都需要葡萄糖,氨基酸,K+,Na+2、比拟胞吞作用与胞吐作用的异同。答:胞吞作用 通过质膜陷形成膜泡,将细胞外或细胞质膜外表的物质包裹到膜泡并转运到细胞胞饮和吞噬作用胞吐作用 携带有容物的膜泡与质膜融合,将容物释放到胞外的过程。二者一样点:都是通过质膜融合,运输物质。不同点:胞吞作用将物质从细胞外运到细胞,而胞吐作用是将细胞物质运输到细胞外。 1、比拟主动运输、被动运输、胞吞作用、胞吐作用。主动运输是逆
13、着电化学势的梯度,消耗能量,需要膜蛋白的参与被动运输是顺着电化学势的梯度,不消耗能量,不需要膜蛋白的参与而胞吞作用是通过细胞质膜陷开成囊泡,称胞吞泡,将外界物质裹进并输入细胞的过程而胞吐作用与胞吞作用刚好相反,它是将细胞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。第六章 细胞质基质与细胞膜系统一、名词解释1.信号识别颗粒:一种核糖核蛋白复合体,由6种不同的蛋白和一个由300个核苷酸组成的7s RNA组成。能与信号识别颗粒受体结合:又称停泊蛋白,存在于质网膜上,可特异地与信号识别颗粒结合。:即分泌性蛋白N段序列,位于蛋白质的N端一般有1626个氨基酸残基,包括疏水核心区、信号肽的N
14、端和C端三局部.:是指在蛋白分选信号序列中,能形成三维结构的信号5.异位子:位于质网膜上,直径约8.5nm,中心有一个直径为2nm的蛋白复合体,其功能与新合成的多肽进入质网有关6.导肽:指导线粒体叶绿体中绝大多数蛋白质以与过氧化物酶体中的蛋白质进入这些细胞器的信号肽:引导肽链穿过质网膜的信号肽8.停止转移序列:与质网膜有很强的亲和力,使之完毕在脂双层中而不再转入质网腔中的肽链序列二、简答质网的两种根本类型: 粗面质网rER;光面质网sER;微粒体(1)结构:由封闭的管状或扁平囊状膜系统与其包被的腔形成相互沟通的三维网络结构,ER是细胞蛋白质与脂类合成的基地,几乎全部脂类和多种重要蛋白都是在质网
15、合成的。(2)rER功能:a.蛋白质合成:分泌蛋白;整合膜蛋白;膜系统各种细胞器的可溶蛋白需要隔离或修饰。b.蛋白质的修饰与加工修饰加工:糖基化、羟基化、酰基化、二硫键形成等c.新生肽的折叠组装,d. 脂类的合成(2)sER的功能:类固醇激素的合成生殖腺分泌细胞和肾上腺皮质;肝的解毒作用 ;肝细胞葡萄糖的释放;储存钙离子(1)形态结构:电镜下高尔基体结构是由扁平膜囊和大小不等的囊泡构成;高尔基的膜囊上存在微管的马达蛋白和微丝 的马达蛋白myosin。扁囊弯曲成凸面又称形成面或顺面;面向质膜的凹面又称成熟面或反面高尔基体的4个组成局部:高尔基体顺面网状结构又称cis膜囊;高尔基体中间膜囊:多数糖
16、基修饰; 糖脂的形成;与高尔基体有关的多糖的合成 ; 高尔基体反面网状结构;周围大小不等的囊泡 高尔基体是有极性的细胞器:位置、方向、物质转运与生化极性;高尔基体至少由互相联系的4个局部组成,每一局部又可能划分出更精细的间隔;高尔基体与细胞骨架关系密切,在非极性细胞中,高尔基体分布在MTOC(负端);(2)功能:高尔基体与细胞的分泌活动蛋白质的糖基化与其修饰蛋白酶的水解和其它加工过程3.溶酶体的结构类型与功能?类型:初级溶酶体;次级溶酶体;后溶酶体功能:去除无用的生物大分子、衰老的细胞器与衰老损伤和死亡的细胞防御功能病原体感染刺激单核细胞分化成巨噬细胞而吞噬、消化其它重要的生理功能:作为细胞的
17、消化“器官为细胞提供营养;分泌腺细胞中,溶酶体摄入分泌颗粒参与分泌过程的调节;参与去除赘生组织或退行性变化的细胞;受精过程中的精子的顶体反响。4.溶酶体与过氧化物酶体比拟。P198过氧化物酶体(peroxisome)又称微体(microbody),是 由单层膜围绕的含一种或几种氧化酶类的异质性细胞器。溶酶体是以含有大量酸性水解酶为共同特征、不同形态大小,执行不同生理功能的一类异质性的细胞器。溶酶体的功能:去除无用的生物大分子、衰老的细胞器与衰老损伤和死亡的细胞防御功能病原体感染刺激单核细胞分化成巨噬细胞而吞噬、消化其它重要的生理功能:作为细胞的消化“器官为细胞提供营养;分泌腺细胞中,溶酶体摄入
18、分泌颗粒参与分泌过程的调节;参与去除赘生组织或退行性变化的细胞;受精过程中的精子的顶体acrosome反响。溶酶体与疾病:溶酶体酶缺失或溶酶体酶的代环节故障,影响细胞代,引起疾病。过氧化物酶体与溶酶体的区别:过氧化物酶体和初级溶酶体的形态与大小类似, 但过氧化物酶体中的尿酸氧化酶等常形成晶格状结构,可作为电镜下识别的主要特征。通过离心可别离过氧化物酶体和溶酶体 过氧化物酶体和溶酶体的差异198页5.蛋白质在细胞合成位置,分选途径,分选方式翻译后转运的非分泌途径:再细胞质基质中游离核糖体上合成:途径1:留在细胞质基质中;途径2:通过跨膜转运至线粒体,叶绿体和过氧化物酶体;途径3:通过门控转运方式
19、转运至细胞核:共翻译转运的蛋白质分泌途径:在细胞质基质游离核糖体上合成:在信号肽引导下与质网膜结合并完成蛋白质合成:途径4:以膜泡运输方式从质网转运至高尔基体;途径5以膜泡运输方式转运至质膜,溶酶体和分泌到细胞外。第七章细胞的能量转换线粒体和叶绿体一、名词解释1. 电子传递链呼吸链:膜上一系列由电子载体组成的电子传递途径。这些电子载体承受高能电子,并在传递过程中逐步降低电子的能是,最终将释放的能是用于全成ATP或以其他能量形式储存。2.原初反响:光合色素分子从被光激发至引起第一个光化学反响为止的过程3.循环光合磷酸化:由光照所引起的电子传递与磷酸化作用相耦联而生成ATP的过程中叫光合磷酸化,当
20、电子传递是个闭合的回路时如此称为循环式光合磷酸化,仅由光系统单独完成。4.非循环光合磷酸化:由光驱动的电子从H2O开始,经PS,Cytb6f复合物和PS最后传递给NADP+,电子传递经过两个光系统,在电子传递过程中建立质子梯度驱动ATP的形成二、简答外膜:含孔蛋白,通透性较高。膜:高度不通透性,向折叠形成嵴,含有与能量转换相关的蛋白。膜间隙:含多种可溶性酶,底物与辅助因子.基质:含三羧酸循环酶系,线粒体基因表达酶系,等以与线粒体DNA,RNA,核糖体复合物:NADH-CoQ复原酶复合物组成:含42个蛋白亚基,至少6个Fe-S中心和1个黄素蛋白。复合物:琥珀酸脱氢酶复合物组成:含FAD辅基,2F
21、e-S中心复合物:细胞色素bc1复合物组成:包括1cyt c1、1cyt b、1Fe-S蛋白复合物:细胞色素C氧化酶组成: 二聚体,每一单体含13个亚基, 三维构象, cyt a, cyt a3 ,Cu, Fe 电子传递链各组分在线粒体膜中不对称分布,当高能电子沿其传递时,所释放的能量将H+从基质泵到膜间隙,形成H+电化学梯度。在这个梯度驱使下,H+穿过ATP合成酶回到基质,同时合成ATP,电化学梯度中蕴藏的能量储存到ATP高能磷酸键球状的F1头部和嵌于膜的F0基部,F1颗粒具有ATP酶活性,叶绿体膜,膜间隙、基质外,还有类囊体叶绿体膜并不向折叠成嵴;捕光系统、电子传递链和ATP合成酶都位于类
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