細(xì)胞生物學(xué)考前復(fù)習(xí)資料1

1、細(xì)胞生物學(xué)考前復(fù)習(xí)資料細(xì)胞生物學(xué)講授章節(jié)1.分子細(xì)胞生物學(xué)引言 2. 生命的化學(xué)基礎(chǔ)（自學(xué)） 3.生物能學(xué)、酶和代謝 4.脂膜的結(jié)構(gòu)和功能 5.有氧呼吸和線粒體 7.細(xì)胞與其環(huán)境之間的相互作用 8.細(xì)胞質(zhì)的膜系統(tǒng)：結(jié)構(gòu)、功能和膜運(yùn)輸 9. 細(xì)胞骨架與細(xì)胞運(yùn)動(dòng)10. 基因和基因組的本質(zhì)（自學(xué)） 11. 遺傳信息的表達(dá)：從轉(zhuǎn)錄到翻譯 （自學(xué)）12. 細(xì)胞核及基因的表達(dá)調(diào)控 13. DNA復(fù)制與修復(fù) 14. 細(xì)胞增殖 15. 細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)：細(xì)胞與其環(huán)境間的通訊 16. 癌 17. 免疫應(yīng)答考試時(shí)間及地點(diǎn)1月14日9：0012：00 地點(diǎn)：成教404?？荚囋囶}包括名詞解釋和問(wèn)答題兩部分，其中名詞解釋4

2、個(gè)，每題5分；問(wèn)答題8個(gè)，每題10分，總分100分，考試時(shí)間為180分鐘。復(fù)習(xí)參考題：一、名詞解釋：細(xì)胞融合、脂質(zhì)體、細(xì)胞骨架、細(xì)胞周期、G蛋白偶聯(lián)受體、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)二、問(wèn)答題1. 闡述三類膜蛋白的主要特性。2. 舉例說(shuō)明熒光顯微術(shù)對(duì)細(xì)胞骨架研究所作出的貢獻(xiàn)。3. 啟動(dòng)子在基因表達(dá)中起什么作用？原核生物中RNA聚合酶的啟動(dòng)子位于何處？4. 核孔復(fù)合體是如何調(diào)控物質(zhì)在細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)之間雙向運(yùn)輸？5. 描述基因表達(dá)中翻譯水平調(diào)控的3條途徑并一一列舉。6. 細(xì)菌和真核生物在復(fù)制的機(jī)制上有什么重要的差異，以保證真核生物在合理的時(shí)間內(nèi)完成DNA的復(fù)制？7. 同樣的一種第一信使（如腎上腺素）為什么能在不同靶細(xì)

3、胞中引起不同的反應(yīng)？8. 在凋亡過(guò)程中，含有caspase的復(fù)合體的形成有什么作用？9. 癌細(xì)胞在培養(yǎng)條件下表現(xiàn)出哪些特征？10. 描述正常細(xì)胞轉(zhuǎn)化為癌細(xì)胞的一些途徑。11. 為什么p53被稱為“基因組的衛(wèi)士”？12. 比較天然免疫和獲得性免疫的一般特征。名解細(xì)胞融合(cell fusion)是在自發(fā)或人工誘導(dǎo)下，兩個(gè)不同基因型的細(xì)胞或原生質(zhì)體融合形成一個(gè)雜種細(xì)胞。最終形成單核的雜種細(xì)胞。細(xì)胞融合可作為一種實(shí)驗(yàn)方法被廣泛適用于單克隆抗體的制備，膜蛋白的研究。脂質(zhì)體（liposome）在水溶液環(huán)境中人工聚集而成的一種球形脂雙層結(jié)構(gòu)，當(dāng)兩性分子如磷脂和鞘脂分散于水相時(shí)，分子的疏水尾部?jī)A向于聚集在一

4、起，避開(kāi)水相，而親水頭部暴露在水相，形成具有雙分子層結(jié)構(gòu)的的封閉囊泡，稱為脂質(zhì)體。脂質(zhì)體可用于轉(zhuǎn)基因，或制備的藥物，利用脂質(zhì)體可以和細(xì)胞膜融合的特點(diǎn)，將藥物送入細(xì)胞內(nèi)部 。細(xì)胞骨架（cytoskeleton）：狹義的細(xì)胞骨架概念是指真核細(xì)胞中的蛋白纖維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，細(xì)胞骨架是細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的纖維狀網(wǎng)架結(jié)構(gòu)體系，包括微絲、微管和中間絲3種結(jié)構(gòu)組分，他們都是由相應(yīng)的蛋白質(zhì)亞基組裝而成。細(xì)胞骨架起著重要的機(jī)械支撐作用與空間組織作用，還參與幾乎所有形式的細(xì)胞運(yùn)動(dòng)，比如肌肉的收縮、變形運(yùn)動(dòng)、細(xì)胞遷移、染色體向極運(yùn)動(dòng)、纖毛及鞭毛的運(yùn)動(dòng)、細(xì)胞器和生物大分子的運(yùn)輸?shù)燃?xì)胞周期（cell cycle）是指細(xì)胞從一次分裂完成

5、開(kāi)始到下一次分裂結(jié)束所經(jīng)歷的全過(guò)程，分為間期與分裂期兩個(gè)階段。G蛋白偶聯(lián)受體（G Protein-Coupled Receptors， GPCRs）,一種與三聚體G蛋白偶聯(lián)的細(xì)胞表面受體。含有7個(gè)穿膜區(qū)，是迄今發(fā)現(xiàn)的最大的受體超家族，其成員有1000多個(gè)。與配體結(jié)合后通過(guò)激活所偶聯(lián)的G蛋白，啟動(dòng)不同的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路并導(dǎo)致各種生物效應(yīng)。信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)(signal transduction)是細(xì)胞通訊的基本概念, 強(qiáng)調(diào)信號(hào)的接收與接收后信號(hào)轉(zhuǎn)換的方式(途徑)和結(jié)果, 包括配體與受體結(jié)合、第二信使的產(chǎn)生及其后的級(jí)聯(lián)反應(yīng)等, 即信號(hào)的識(shí)別、轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)換。改變細(xì)胞的某些代謝過(guò)程，影響細(xì)胞的生長(zhǎng)速度，甚至誘導(dǎo)細(xì)胞

6、凋亡，這種針對(duì)外源信息所發(fā)生的細(xì)胞應(yīng)答反應(yīng)全過(guò)程稱為信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。 指細(xì)胞外因子通過(guò)與受體結(jié)合所引發(fā)的細(xì)胞內(nèi)的一系列生化反應(yīng)，蛋白與蛋白的相互作用，直至細(xì)胞生理反應(yīng)所需基因表達(dá)開(kāi)始的過(guò)程，即信號(hào)從細(xì)胞外通過(guò)膜到細(xì)胞核的過(guò)程。 問(wèn)答1. 闡述三類膜蛋白的主要特性。答：膜蛋白根據(jù)與脂雙分子層的密切程度可分為三類整合膜蛋白兼有親水和疏水部分。整合膜蛋白駐留在脂雙層中的部分傾向于疏水?？缒そY(jié)構(gòu)域的氨基酸殘基與脂雙層的脂酰鏈之間形成疏水的相互作用，這樣就把蛋白質(zhì)封閉在膜的脂質(zhì)“壁”中。因此，生物膜的通透性屏障得以維持，而且蛋白質(zhì)分子也能夠直接與周圍的脂分子作用。沒(méi)有包埋的結(jié)構(gòu)域表面具有親水的性質(zhì)，因而在生物

7、膜的邊緣能與水溶性的物質(zhì)相互作用。外周蛋白通?？梢杂盟苄缘柠}溶液抽提溶解。外周蛋白與膜之間通常有一種動(dòng)態(tài)關(guān)系，至于是募集到膜上還是從膜上釋放出去則取決于占優(yōu)勢(shì)的條件。脂錨定膜蛋白根據(jù)脂錨定的類型和它們所在的生物膜表面，將脂錨定膜蛋白劃分成兩類，各種處于質(zhì)膜外表面的蛋白通過(guò)與GPI連接的寡糖鏈結(jié)合到膜上。GPI包埋在脂雙層外小葉中。另一類位于質(zhì)膜胞質(zhì)一側(cè)的蛋白質(zhì)則通過(guò)長(zhǎng)長(zhǎng)的包埋在脂雙層內(nèi)小葉中的碳?xì)滏滃^定在膜上。2. 舉例說(shuō)明熒光顯微術(shù)對(duì)細(xì)胞骨架研究所作出的貢獻(xiàn)。 目前，熒光顯微術(shù)已用于細(xì)胞骨架動(dòng)力學(xué)研究，一種方法是將小分子熒光材料與細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)亞基如微管蛋白或角蛋白共價(jià)偶聯(lián)，使其產(chǎn)生

8、熒光。標(biāo)記的亞基被顯微注射到活細(xì)胞內(nèi)進(jìn)而摻入到微管或中間絲蛋白多聚體中。當(dāng)這種細(xì)胞參與正常的活動(dòng)時(shí)，可以全程跟蹤熒光結(jié)構(gòu)的位置。于是，它與大多數(shù)其他高分辨技術(shù)不同的是，細(xì)胞是活。另外熒光標(biāo)記的蛋白也可通過(guò)與綠色熒光蛋白融合的方法在細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生。熒光顯微術(shù)還可用于濃度很低的蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)的定位。這種實(shí)驗(yàn)最好采用與目標(biāo)蛋白質(zhì)有高度親和的熒光標(biāo)記抗體進(jìn)行。由于抗體能區(qū)分一種蛋白質(zhì)密切相關(guān)的異構(gòu)體，所以非常有用。3. 啟動(dòng)子在基因表達(dá)中起什么作用？原核生物中RNA聚合酶的啟動(dòng)子位于何處？ RNA聚合酶特異性識(shí)別和結(jié)合的DNA序列。 啟動(dòng)子是基因（gene）的一個(gè)組成部分，控制基因表達(dá)（轉(zhuǎn)錄）的起始時(shí)間和

9、表達(dá)的程度。啟動(dòng)子本身并不控制基因活動(dòng)，而是通過(guò)與稱為轉(zhuǎn)錄因子（蛋白質(zhì)）結(jié)合而控制基因活動(dòng)的。 許多原核生物都含有這兩個(gè)重要的啟動(dòng)子區(qū)：RNA聚合酶同啟動(dòng)子結(jié)合的區(qū)域稱為啟動(dòng)子區(qū)。將各種原核基因同RNA聚合酶全酶結(jié)合后，用DNase I水解DNA，最后得到與RNA聚合酶結(jié)合而未被水解的DNA片段，這些片段有一個(gè)由5個(gè)核苷酸（TATAA）組成的共同序列，以其發(fā)現(xiàn)者的名字命名為Pribnow框(Pribnowbox），這個(gè)框的中央位于起點(diǎn)上游10bp處，所以又稱-10序列，后來(lái)在-35 bp處又找到另一個(gè)共同序列（TTGACA）。4. 核孔復(fù)合體是如何調(diào)控物質(zhì)在細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)之間雙向運(yùn)輸？核孔復(fù)合

10、體的功能是核質(zhì)交換的雙向選擇性親水通道，是一種特殊的跨膜運(yùn)輸?shù)牡鞍踪|(zhì)復(fù)合體。他具有雙功能和雙向性。雙功能表現(xiàn)在兩種運(yùn)輸方式：被動(dòng)擴(kuò)散與主動(dòng)運(yùn)輸。雙向性表現(xiàn)在既介導(dǎo)蛋白質(zhì)的入核運(yùn)輸，又介導(dǎo)RNA RNP等得出核運(yùn)輸。 核定位序列/信號(hào)(Nuclear localization signal)蛋白質(zhì)的一個(gè)結(jié)構(gòu)域，通常為一短的氨基酸序列，它能與入核載體相互作用，使蛋白能被運(yùn)進(jìn)細(xì)胞核。核質(zhì)蛋白向細(xì)胞核的輸入可描述如下：蛋白與NLS受體，即imporin /二聚體結(jié)合；貨物與受體的復(fù)合物與NPC胞質(zhì)環(huán)上的纖維結(jié)合；纖維向核彎曲，轉(zhuǎn)運(yùn)器構(gòu)象發(fā)生改變，形成親水通道，貨物通過(guò)；貨物受體復(fù)合體與Ran-GTP結(jié)

11、合，復(fù)合體解散，釋放出貨物；與Ran-GTP結(jié)合的imporin ，輸出細(xì)胞核，在細(xì)胞質(zhì)中Ran結(jié)合的GTP水解，Ran-GDP返回細(xì)胞核重新轉(zhuǎn)換為Ran-GTP；imporin 在核內(nèi)exportin的幫助下運(yùn)回細(xì)胞質(zhì)。大多數(shù)情況下，細(xì)胞核內(nèi)的RNA是與蛋白質(zhì)形成RNP復(fù)合物轉(zhuǎn)運(yùn)出細(xì)胞核的。RNP的蛋白質(zhì)上具有核輸出信號(hào)（nuclear export signal, NES），可與細(xì)胞內(nèi)的受體exportin結(jié)合，形成RNP-exportin-Ran-GTP復(fù)合體，輸出細(xì)胞核后，Ran-GTP水解，釋放出結(jié)合的RNA，exportin和RNP蛋白返回細(xì)胞核。5. 描述基因表達(dá)中翻譯水平調(diào)控的

12、3條途徑并一一列舉。翻譯水平的調(diào)控包括多種調(diào)控機(jī)制，影響從核轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞質(zhì)中的mRNA的翻譯。通常三條途徑是：舉例：（1）mRNA在細(xì)胞中的定位；1、定位在卵母細(xì)胞同一軸上的特異mRNA預(yù)先決定了在幼蟲(chóng)和成蟲(chóng)階段前后軸的發(fā)育。2、 2）mRNA是否被翻譯，翻譯量多少？鐵蛋白mRNA的翻譯由一種特異的稱為鐵調(diào)控蛋白（IRP）的阻遏物調(diào)控，它的活性取決于細(xì)胞中游離的鐵原子的濃度。鐵調(diào)控蛋白與mRNA結(jié)合活性來(lái)調(diào)節(jié)mRNA的表達(dá)與否還有表達(dá)量。（3）mRNA的半壽期。3、poly(A)尾巴由核糖核酸酸降解，小于三十個(gè)殘基時(shí)就作為一種信號(hào)調(diào)節(jié)mRNA的穩(wěn)定性。直到poly(A)尾巴減短到30個(gè)殘基時(shí)，才

13、發(fā)生對(duì)mRNA的影響，一旦尾短到這個(gè)長(zhǎng)度，mRNA通常迅速降解，3端poly(A)尾保護(hù)5端帽結(jié)構(gòu)。6. 細(xì)菌和真核生物在復(fù)制的機(jī)制上有什么重要的差異，以保證真核生物在合理的時(shí)間內(nèi)完成DNA的復(fù)制？1.真核生物有多個(gè)復(fù)制起始位點(diǎn)，而原核只有一個(gè)起始位點(diǎn)。2.真核生物復(fù)制一旦啟動(dòng)，在完成本次復(fù)制前，不能在再啟動(dòng)新的復(fù)制，而原核復(fù)制起始位點(diǎn)可以連續(xù)開(kāi)始新的復(fù)制，特別是快速繁殖的細(xì)胞。3.真核生物和原核生物的復(fù)制調(diào)控不同。4.原核的DNA聚合酶III復(fù)制時(shí)形成二聚體復(fù)合物，而真核的聚合酶保持分離狀態(tài)。5.真核生物的聚合酶沒(méi)有5'-3'外切酶活性，需要一種叫FEN1的蛋白切除5'

14、;端引物，原核的DNA聚合酶I具有5'-3'外切酶活性。原核生物沒(méi)有細(xì)胞核，復(fù)制在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行。聚合酶沒(méi)有35外切酶的校正功能，錯(cuò)誤多，變異也多。(1）真核生物中復(fù)制進(jìn)行的速度約為50個(gè)核苷酸秒，僅為原核生物的110，但真核生物染色體上DNA復(fù)制起始點(diǎn)有多個(gè)，因此可以從幾個(gè)起始點(diǎn)上同時(shí)進(jìn)行復(fù)制。 其真生物DNA的復(fù)制有DNA聚合酶及多種蛋白質(zhì)因子參與，DNA聚合酶也有多種類型。其中DNA Pol及DNA Pol在細(xì)胞核內(nèi)DNA的復(fù)制中起主要作用。DNAPol催化前導(dǎo)鏈及隨從鏈的合成，PCNA參與其作用。 DNA Pol與引物酶共同催化引發(fā)鏈的合成。DNA Pol有35外切酶活性

15、，因此有校正的功能。 DNA Pol 是線粒體中的復(fù)制酶。7. 同樣的一種第一信使（如腎上腺素）為什么能在不同靶細(xì)胞中引起不同的反應(yīng)？因?yàn)槟骋唤o定配體的受體可以有不同的同工型或異構(gòu)性存在。如，研究人員已經(jīng)鑒定出9種不同的與腎上腺素結(jié)合的腎上腺素受體異構(gòu)體，某一受體的不同異構(gòu)體可以存在于同一細(xì)胞的質(zhì)膜上，或者存在于不同類型靶細(xì)胞的膜上；在受體與效應(yīng)器蛋白之間傳遞信號(hào)的G蛋白也有多種形式，效應(yīng)器蛋白也可能存在多種形式，迄今，至少有20種不同的G亞基，5種G亞基和12種G亞基以及9種不同的效應(yīng)器蛋白腺苷酰環(huán)化酶的同工酶被鑒定，由于這些不同亞基組合形成的G蛋白與受體和效應(yīng)器蛋白的特定異構(gòu)體之間相互作用

16、是各不相同的。同一刺激在一種細(xì)胞可以激活刺激性G蛋白，而在另一種不同細(xì)胞中卻激活抑制性G蛋白，如，當(dāng)腎上腺素與心肌細(xì)胞上的-腎上腺素受體結(jié)合，刺激性G蛋白被激活，由此刺激cCMP生成，導(dǎo)致心肌細(xì)胞收縮速率和力度的增加。相反，當(dāng)腎上腺素與腸平滑肌細(xì)胞上-腎上腺素受體結(jié)合是，抑制性G蛋白被激活，結(jié)果抑制cCMP生成，造成平滑肌松弛。8. 在凋亡過(guò)程中，含有caspase的復(fù)合體的形成有什么作用？9. 癌細(xì)胞在培養(yǎng)條件下表現(xiàn)出哪些特征？ 對(duì)血清存在的依賴性降低；接觸抑制喪失,定著/錨定依賴性喪失;；失去與鄰近細(xì)胞的應(yīng)答；能懸浮于軟瓊脂中生長(zhǎng)；具有染色體數(shù)目異常的趨向；繼續(xù)無(wú)限分裂的能力；無(wú)序化的細(xì)胞

17、骨架。 形態(tài)特征： 體積變大, 核質(zhì)比顯著高于正常細(xì)胞，可達(dá)1:1； 出現(xiàn)巨核、雙核或多核。染色體呈非整倍體aneuploidy； 線粒體表現(xiàn)為不同的多型性、腫脹、增生； 細(xì)胞骨架紊亂；細(xì)胞表面特征改變，產(chǎn)生腫瘤相關(guān)抗體（tumor associated antigen）。 生理特征：細(xì)胞周期失控具有遷移性。接觸抑制喪失定著依賴性喪失；去分化現(xiàn)象，對(duì)生長(zhǎng)因子需要量降低，代謝旺盛，蛋白質(zhì)合成代謝超過(guò)分解代謝；線粒體功能障礙可移植性，如人的癌細(xì)胞可移植到鼠體，形成移植瘤。10. 描述正常細(xì)胞轉(zhuǎn)化為癌細(xì)胞的一些途徑。 涉及癌癥發(fā)生的基因有原癌基因與抑癌基因。原癌基因是細(xì)胞內(nèi)與細(xì)胞增殖相關(guān)的基因，在進(jìn)

18、化上高等保守。當(dāng)原癌基因的結(jié)構(gòu)或調(diào)控區(qū)發(fā)生變異，基因產(chǎn)物增多或活性增強(qiáng)時(shí)，使細(xì)胞過(guò)度增殖，從而形成腫瘤;抑癌基因的作用：抑制細(xì)胞增殖；促進(jìn)細(xì)胞分化；和抑制細(xì)胞遷移。 根據(jù)它們?cè)谥掳┻^(guò)程中的作用，可分為:啟動(dòng)劑：可直接改變DNA的成分或結(jié)構(gòu)。促進(jìn)劑：本身不能誘發(fā)腫瘤，但有促進(jìn)作用。如糖精可促進(jìn)膀胱癌的發(fā)生，苯巴比妥促進(jìn)肝癌的發(fā)生。完全致癌物：兼具啟動(dòng)和促進(jìn)兩種作用。根據(jù)其性質(zhì)分為：化學(xué)、生物和物理致癌物三大類:化學(xué)致癌物;氯乙烯,亞硝酸胺類，多環(huán)芳香烴類；生物性致癌因素；逆轉(zhuǎn)錄病毒，如：人T淋巴細(xì)胞白血病病毒（HTLV）、HIV、RSV等病毒；乙型肝炎病毒（HBV）：原發(fā)性肝癌（PLC）；物理因

19、素；電離輻射，紫外線。10. 描述正常細(xì)胞轉(zhuǎn)化為癌細(xì)胞的一些途徑。 外因：化學(xué)亞硝胺類，能引起消化系統(tǒng)腫瘤； 多環(huán)芳香烴類，如苯并芘。 芳香胺類，如乙萘胺、誘發(fā)泌尿系統(tǒng)的癌癥； 烷化劑類，如芥子氣、環(huán)磷酰胺等； 氨基偶氮類，如奶油黃，可引起肝癌； 堿基類似物，如5-溴尿嘧啶、5-氟尿嘧啶； 氯乙烯，與塑料工人的肝血管肉瘤有關(guān)。 元素，如鉻、鎳、砷。 生物（一）、腫瘤病毒 逆轉(zhuǎn)錄病毒，如：人T淋巴細(xì)胞白血病病毒（HTLV）、ATLV、HIV、RSV等病毒； 乙型肝炎病毒（HBV）：原發(fā)性肝癌（PLC）。 人乳頭瘤狀病毒（HPV）：生殖道腫瘤。 EpsteinBars病毒（EBV）；與兒童的 Burkitt淋巴瘤和成人的鼻咽癌發(fā)生有關(guān)。 后三類都是DNA病毒。 （二）霉菌。目前已知有數(shù)十種霉菌毒素對(duì)動(dòng)物有致癌性。 黃曲霉菌廣泛存在于污染的食品中，尤以霉變的花生、玉米及谷類含量最多。 物理（一）、電離輻射 輻射致癌的機(jī)制：染色體或基因的突變；基因表達(dá)改變；激活潛伏的致癌病毒。 （二）、紫外線 可引起細(xì)胞DNA斷裂、交聯(lián)和染色體畸變，抑制皮膚的免疫功能，誘發(fā)皮膚癌、基底細(xì)胞癌和黑色素瘤。11. 為什么p53被稱為“基因組的衛(wèi)士”？ P53是人體抑癌基因。該基因編碼一種分子量為53k