细胞生物学与细胞工程试题 一：填空题（共40小题，每小题分，共20分） 1：现在生物学“三大基石”是：＿，＿＿。 2：细胞的物质组成中，＿，＿，＿，＿四种。 3：膜脂主要包括：＿，＿，＿三种类型。 4：膜蛋白的分子流动主要有＿扩散和＿扩散两种运动方式。 5：细菌视紫红质蛋白结构的中部有几个能够吸光的＿基因，又称发色基因。6：受体是位于膜上的能够石碑和选择性结合某种配体的＿。 7：信号肽一般位于新合成肽链的＿端，有的可位于中部。 8：次级溶酶体是正在进行或完成消化作用的溶酶体，可分为＿，＿，及＿。 9狭义的细胞骨架（指细胞质骨架）包括＿，＿，＿，＿及＿。 10：高等动物中，根据等电点分为3类：α肌动蛋白分布于＿；β和γ肌动蛋白分布于所有的＿和＿。 11：染色质的化学组成＿，＿，＿，少量＿。 12：随体是指位于染色体末端的球形染色体节段，通过＿与＿相连。 13：弹性蛋白的结构肽链可分为两个区域：富含＿，＿，＿区段。 14：细胞周期可分为G1期，S期，G2期，G2期主要合成＿，＿，＿等。 二：名词解释（每个1分，共20小题） 1：支原体 2：组成型胞吐作用 3：多肽核糖体 4：信号斑 5：溶酶体 6：微管 7：染色单体 8：细胞表面 9：锚定连接 10：信号分子 11：荧光漂白技术
12：离子载体 13：受体 14：细胞凋亡 15：全能性 16：常染色质 17：联会复合体 18组织干细胞 19：分子伴侣 20：E位点 三：选择题（每题一分，共20小题） 1：细胞中含有DNA的细胞器有（） A：线粒体B叶绿体C细胞核D质粒 2：细细胞核主要由（）组成 A：核纤层与核骨架B：核小体C：染色质和核仁 3：在内质网上合成的蛋白质主要有（） A：需要与其他细胞组分严格分开的蛋白B：膜蛋白C：分泌性蛋白 D：需要进行修饰的pro 4:细胞内进行蛋白修饰和分选的细胞器有（） A：线粒体 B：叶绿体 C：内质网 D：高尔基体5微体中含有（） A：氧化酶 B：酸性磷酸酶 C：琥珀酸脱氢酶 D：过氧化氢酶6：各种水解酶之所以能够选择性的进入溶酶体是因为它们具有（）A：M6P标志 B：导肽 C：信号肽 D：特殊氨基序列7：溶酶体的功能有（） A：细胞内消化 B：细胞自溶 C：细胞防御 D：自体吞噬8：线粒体内膜的标志酶是（） A：苹果酸脱氢酶 B：细胞色素 C：氧化酶 D：单胺氧化酶9：染色质由以下成分构成（） A：组蛋白 B：非组蛋白 C：DNA D：少量RNA
Cell Biology：广泛采用现代生物学的实验技术和手段，应用分析和综合的方法，将细胞的整体活动水平，亚细胞水平和分子水平三方面的研究有机地结合起来，以动态的观点观察细胞和细胞器的结构和功能，以期最终阐明生命的基本规律。 脂筏（lipid raft）是质膜上富含胆固醇和鞘磷脂的微结构域（microdomain）。大小约70nm左右，是一种动态结构，位于质膜的外小叶。 质膜主要由膜脂和膜蛋白组成，另外还有少量糖，主要以糖脂和糖蛋白的形式存在。 膜骨架membrane associated skeleton 细胞膜下与膜蛋白相连的由纤维蛋白组成的网架结构，它参与维持细胞膜的形状并协助质膜完成多种生理功能。 被动运输（passive transport）：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。动力来自物质的浓度梯度，不需要细胞提供代谢能量。 简单扩散（simple diffusion）疏水的小分子或小的不带电荷的极性分子的热运动可以使分子从膜的一侧通过细胞膜到另一侧，其结果是分子沿着浓度梯度降低的方向转运。因无需细胞提供能量，也没有膜蛋白的协助，故名。 协助扩散（facilitated diffusion） 小分子物质沿其浓度梯度（或电化学梯度）减小方向的跨膜运动，是由膜转运蛋白“协助”完成的。 主动运输active transport 由载体蛋白所介导的物质逆着浓度梯度或电化学梯度由低浓度侧到高浓度侧转运，需要供给能量。ATP 直接供能、间接供能、光能。 协同运输（cotransport）：由离子泵与载体蛋白协同作用，利用跨膜的离子浓度梯度或电化学梯度，使特定离子的顺梯度运动与被转运分子或离子的逆梯度运输相偶联。直接动力是膜两侧的离子浓度梯度。 胞吞作用：质膜内陷形成囊泡将外界大分子裹进并输入细胞的过程。 胞吐作用：与胞吞作用的顺序相反，将细胞内的分泌泡或其它某些膜泡中的物质通过细胞膜运出细胞的过程。 外膜（outer membrane）：单位膜结构，厚约6nm。含40%的脂类和60%的蛋白质，具有孔蛋白（porin）构成的直径 2-3nm 的亲水通道，10KD 以下的分子包括小型蛋白质可自由通过。 内膜（inner membrane）：厚约6-8nm。含100种以上的多肽，蛋白质和脂类的比例高于3:1。心磷脂含量高（达20%）、缺乏胆固醇，类似于细菌。 膜间隙（intermembrane space）：内外膜之间的腔隙，延伸到嵴的轴心部。宽约6-8nm。其中含有许多可溶性酶类，底物和辅助因子。标志酶为腺苷酸激酶。 基质（matrix）：内膜之内侧，类似胶状物，含有很多Pr.和脂类。三羧酸循环，脂肪酸和丙酮酸氧化的酶类都在其中。另外还有线粒体DNA、核糖体、tRNA、rRNA、DNA 聚合酶、AA 活化酶等。其标志酶为苹果酸脱氢酶。 外被（outerenvelop）：双层膜，每层厚6～8nm，膜间隙为10～20nm。外膜通透性大，细胞质中大多数营养分子可自由进入膜间隙。内膜对物质透过的选择性比外膜强，其上有特殊载体称为转运体，可运载物质过膜。 类囊体(Thylakoid)：在叶绿体基质中由单位膜所形成的封闭扁平小囊。 光合磷酸化（photophosphorylation）：由光照所引起的电子传递与磷酸化作用相偶联而生成ATP的过程。 细胞质膜系统(cytoplasmic membrane system)：是指细胞内那些在生物发生上与质膜相关的细胞器，显然不包括线粒体、叶绿体和过氧化物酶体，因为这几种细胞器的膜是逐步长大的，而不直接利用质膜。 膜结合细胞器(membrane-bound organelles)或膜结合区室(membrane-bound compartments)：指细胞质中所有具有膜结构的细胞器，包括细胞核、内质网、高尔基体、溶酶体、分泌泡、线粒体、叶绿体和过氧化物酶体等。由于它们都是封闭的膜结构，内部都有一定的空间，所以又称为膜结合区室。 溶酶体（lysosome）：是单层膜包围的，含有各种酸性水解酶类的囊泡状细胞器。 信号肽（signal peptide）：是引导新合成肽链转移到内质网上的一段多肽，位于新合成肽链的N端，一般16~26个氨基酸残基，其中包括疏水核心区、信号肽的C 端和N 端。由于信号肽又是引导肽链进入内质网腔的一段序列，又称开始转移序列（start transfer sequence）。 跨膜运输（transmembrane transport）：蛋白质通过跨膜通道进入目的地。如细胞质中合成的蛋白质在信号序列的引导下，进入ER；进入线粒体、叶绿体和过氧化物酶体，都是通过膜上的蛋白质转运体（转位因子），以解折叠的线性分子进入。
细胞通讯的方式 （1）细胞通过分泌化学信号进行细胞间通讯，这是多细胞生物普遍采用的通讯方式。 （2）细胞间接触依赖性的通讯，指细胞间直接接触，通过与质膜结合的信号分子影响其它细胞。 （3）动物相邻细胞间形成间隙连接以及植物细胞间通过胞间连丝使细胞间相互沟通，通过交换小分子来实现代谢耦联或电耦联。 细胞分泌化学信号可长距离或短距离发挥作用，其作用方式分为： （1）内分泌，由内分泌细胞分泌信号分子到血液中，通过血液循环运送到体内各个部位，作用于靶细胞。 （2）旁分泌，细胞通过分泌局部化学介质到细胞外液中，经过局部扩散作用于邻近靶细胞。在多细胞生物中调节发育的许多生长因子往往是通过旁分泌起作用的。此外，旁分泌方式对创伤或感染组织刺激细胞增殖以恢复功能也具有重要意义。 （3）自分泌，细胞对自身分泌的物质产生反应。自分泌信号常存在于病理条件下，如肿细胞合成并释放生长因子刺激自身，导致肿瘤细胞的持续增殖。 （4）通过化学突触传递神经信号，当神经元接受刺激后，神经信号以动作电位的形式沿轴突快速传递至神经末梢，电压门控的Ca2+通道将电信号转换为化学信号。 通过胞外信号介导的细胞通讯步骤 （1）产生信号的细胞合成并释放信号分子。 （2）运送信号分子至靶细胞。 （3）信号分子与靶细胞受体特异性结合并导致受体激活。 （4）活化受体启动胞内一种或多种信号转导途径。 （5）引发细胞功能、代谢或发育的改变。 （6）信号的解除并导致细胞反应终止。 核被膜所具有的功能
一方面，核被膜构成了核、质之间的天然选择性屏障，将细胞分成核与质两大结构与功能区域，使得DNA复制、RNA转录与加工在核内进行，而蛋白质翻译则局限在细胞质中。这样既避免了核质问彼此相互干扰，使细胞的生命活动秩序更加井然，同时还能保护核内的DNA分子免受损伤。 另一方面，核被膜调控细胞核内外的物质交换和信息交流。核被膜并不是完全封闭的，核质之间进行着频繁的物质交换与信息交流。这些物质交换与信息交流主要是通过核被膜上的核孔复合体进行的。 核被膜的结构组成及特点 （1）核被膜由内外两层平行但不连续的单位膜构成。面向核质的一层膜被称作内（层）核膜，而面向胞质的另一层膜称为外（层）核膜。两层膜厚度相同，约为7。5 nm。两层膜之间有20～40nm的透明空隙，称为核周间隙或核周池。核周间隙宽度随细胞种类不同而异，并随细胞的功能状态而改变。 （2）核被膜的内外核膜各有特点：①外核膜表面常附有核糖体颗粒，且常常与糙面内质网相连，使核周间隙与内质网腔彼此相通。从这种结构上的联系出发，外核膜可以被看作是糙面内质网的一个特化区域。②内核膜表面光滑，无核糖体颗粒附着，但紧贴其内表面有一层致密的纤维网络结构，即核纤层。内核膜上有一些特有的蛋白成分，如核纤层蛋白B受体。③双层核膜互相平行但并不连续，内、外核膜常常在某些部位相互融合形成环状开口，称为核孔，：在核孔上镶嵌着一种复杂的结构，叫做核孔复合体。核孔周围的核膜特称为孔膜区，它也有一些特有的蛋白成分。
初中生物课堂听课记录 引言 1、人生存的最基本条件有哪些？ 学生活动： 请学生像游泳时练习憋气那样，吸一口气，然后屏住呼吸，看能憋 多长时间？ 2．气体的进入是由哪个系统来完成的？通过生活常识来设问，激 发了兴趣，引起学生的有意注意力，自然引出课题， 新知识学习呼吸系统由哪些器官组成？设问： 呼吸系统由哪些器官组成？ 学生活动： 学生自学教材，观察教材中的系统模式图，观察人体模型，边观察，边思考，边记忆，提醒三点： ①看书和看模型要联系自己的身体，联系外界气体进入自己肺部的 通路。 ②从上到下，从左到右观察 ③注意喉、气管与食道的位置关系。 合起书看投影图，依次回答各器官名称。 让学生联系自己的身体实际来学习，使学生感到能为自己的健康服务，从而产生亲切感，增强学习的兴趣。
提醒学生观察图形、模型时按一定的顺序，从上到下，从左到右，从大到小或从小到大依次观察，使观察具有全面、完整、有条理和细致的特点，进而培养学生观察能力。 重点突出肺的结构与功能相统一的特点。向学生渗透结构与功能相统一的生物学辩证观点；让学生自己来总结，可以培养学生的自学能力、概括总结能力以及语言表达能力。 设问： 1、呼吸系统各组成器官有何特点？ 2、鼻涕和痰是怎样产生的？ 3、为什么呼吸道有清洁气体的作用？ 学生活动： 以小组为单位讨论学习上述问题，各小组汇报结果，教师小结。设问： 1、肺的功能是什么？ 2、哪些结构特点与其功能相适应？ 学生活动： 学生观察猪肺实物，观察肺的层层放大图，自学肺的结构特点，开展讨论，并用自己的语言总结，教师评价。 气体是如何进出肺的？示媒体动画一
我们进行呼吸，外界气体进入体内的什么器官？ 那么气体是如何进入肺的呢？ 学生活动： 让学生手按胸部进行深呼吸，感受吸气和呼气时胸廓的如何变化。 那么胸廓变化与吸气和呼气有什么关系呢？通过学生自己的亲身体会来获取感性认识。在此基础上发现问题，提出疑问，激发学生探索知识的兴趣。“学习有得必先有疑”，善于发现并提出问题也是人的一项重要素质。 教学 环节教学过程设计意图 新知识学习示媒体动画二、演示实验 学生活动： 观察动画，演示实验，思考为什么手拉橡皮膜，气球就扩大？而松手，橡皮膜回缩，气球则缩小？ 学生讨论分析，自己得出结论： 胸廓扩大——→外界气体入肺 胸廓缩小——→肺内气体排出通过形象直观的媒体动画和教师演示实验，突出重点，突破难点。
细胞生物学复习资料 第一章绪论 1.什么叫细胞生物学 细胞生物学是研究细胞基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。 第二章细胞基本知识概要 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，如无核膜及膜系统；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：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.真核细胞的三大基本结构体系 （1）以脂质及蛋白质成分为基础的生物膜结构系统； （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。 2.细胞的基本共性 （1）所有的细胞都有相似的化学组成 （2）所有的细胞表面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行分裂。 3.病毒与细胞在起源与进化中的关系并说出证明 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→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
第四章：细胞膜与细胞表面 1、生物膜的基本结构特征是什么？这些特征与它的生理功能有什么联系？ 以极性尾部相对，极性头部朝向水相的磷脂双分子层是组成生物膜的基本结构成分，蛋白分子以不同的方式镶嵌在脂双分子层中或结合在其表而。生物膜具有两个显著的特征，即膜的不对称性和膜的流动性：D、生物膜结构的不对称性保证了膜功能的方向性，使膜两侧具有不同的功能，有的功能只发生在膜外侧，有的则在膜内侧，这是生物膜发生作用所必不可少的。如调节.细胞内外Na+、K+的Na+-K+ATP酶，其运转时所需的ATP是细胞内产生的，该酶的ATP结合点正是处于膜的内侧面：许多激素受体等接受细胞外信号的则处于细胞外侧。2）、膜的流动性与物质运输、能量转换、细胞识别、药物对细胞的作用密切相关。可以说，一切膜的基本活动均在生物膜的流动状态下进行。 2、何为内在膜蛋白？它以什么方式与膜脂相结合？ 内在膜蛋白又称整合膜蛋白，这类蛋白部分或全部插入脂双层中，多数为横跨整个膜的跨膜蛋白。它与膜结合的主要方式有：1）、膜蛋白的跨膜结构域与脂双层分子的疏水核心的相互作用。2）、跨膜结构域两端携带正电荷的纨基酸残基，如精敏酸、赖缎酸等与磷脂分子带负电的极性头形成离子键，或带负电的氨基酸残基通过Ca+、Mg+等阳离子与带负电的磷脂极性头相互作用。3）、某些膜蛋白通过自身在细胞质基质一侧的半胱织酸残基上共价结合的脂肪酸分子，插到膜双层之间，进一步加强膜蛋白与脂双层的结合力，还有少数蛋白与糖脂共价结合。 3、从生物膜结构模型的演化，谈谈人们对生物膜的认识过程。 生物膜结构模型的演化是人类认识细胞膜的一个循序渐进的过程，是随着实验技术和方法的改进而不断完善的：D、1925年:质膜是由双层脂分子构成的；2）、1935年：提出“蛋白质一脂质一蛋白质”的三明治式的质膜结构模型，这一模型影响达20年之久：3）、1959 年提出单位膜模型，并大胆推测所有的生物膜都是由“蛋白质一脂质一蛋白质”的单位膜构成：4）、1972年桑格和尼克森提出了生物膜的流动镶嵌模型，强调：①膜的流动性，膜蛋白和膜脂均可侧向运动：②膜蛋白分布的不对称性，有的镶嵌在膜表面，有的嵌入或横跨脂双层分子。5）、“液态晶模型”和“板块镶嵌模型”等的提出，可看作是对流动镶嵌模型的补充。6）、1988年“脂筏模型”。从生物膜结构模型的演化过程可知，人们对事物的认识是在实践中不断深入、逐渐完善的过程。 4、红细胞膜骨架的基本结构与功能是什么？ 膜骨架是细胞质膜与膜内的细胞卅架纤维形成的复合结构。红细胞膜骨架蛋白主要包括：血影蛋白或称红膜肽，锚蛋白，带4、1蛋白和肌动蛋白。血影蛋白和肌动蛋白在维持膜的形状和固定其它膜蛋白的位置方而起重要作用。功能：参与维持细胞的形态，并协助细胞质膜完成多种的生理功能。 第五章、物质的跨膜运输 1、比较载体蛋白与通道蛋白的特点。 1）、膜转运蛋白可以分为两类：载体蛋白和通道蛋白（又称离子通道）。它们以不同的方式辨别溶质。2）、载体蛋白是几乎所有类型的生物膜上普遍存在的多次跨膜的蛋白质分子。每种载体蛋白能与特定的溶质分子结合，通过一系列构象改变介导溶质分子的跨膜转运。具有高度选择性：具有类似于酶与底物作用的饱和动力学特征：对PH有依赖性。3）、离子通道有3个显著特征：①极高的转运速率②没有饱和值③非连续性开放而是门控的。离子通道无需与溶质分子结合。它的开或关两种构象的调方，应答于适当的信号。根据应答信号的不同，离子通道又分为电压门通道、配体门通道、压力激活通道。 2、比较主动运输与被动运输的特点及其生物学意义。 主动运输和被动运输的特点：（1）浓度梯度：主动运输是物质逆浓度梯度或电化学梯度由低浓度一侧向高浓度一侧跨膜转运的方式;而被动运输是物质顺浓度梯度或电化学梯度由高浓度向低浓度方向的跨膜转运。（2）是否需能主动播需要代谢能（由ATP水解直接提供能量）或与释放能量的过程相偶联（协同运输）：而被动运输不需
历届细胞生物学考试大题汇总（修订版） ----仅供参考 黄色部分与准确答案区别较大，不方便改动，最好自己在书本上总结，很重要；蓝色部分还未确认是否准确；红色字体的是修改部分，仅供 参考 1.GC对蛋白质进行哪方面的加工修饰？ ⑴蛋白质的糖基化：N-连接的糖链合成起始于内质网，完成于高尔基复合体，在高尔基复合体内，原来的糖链变成形态各异的寡糖链，O-连接的糖基化也在高尔基复合体内完成。 ⑵蛋白水解活化：高尔基复合体的膜结合着很多类糖蛋白水解酶，可以将某些蛋白质N端或 C端切除，成为成熟的多肽，具有生物活性. 2.※试述内质网的形态结构、类型及功能 形态结构：由一层单位膜围成的细胞器。是一种封闭的扁平囊状、管状和泡状结构。具有两个面，外表面称为细胞质基质面，内表面称腔面。 类型：分为粗面内质网和滑面内质网 粗面内质网(即颗粒内质网)：常由扁平囊构成。排列比较整齐，表面附有大量核糖体且粗糙。功能： ①蛋白质的合成 ②蛋白质的修饰 ③新生肽链的折叠和装配 ④蛋白质的转运 滑面内质网：多是管泡状 功能： ①参与脂质的合成和转运 ②参与解毒作用 ③参与糖原的代谢 ④是肌细胞Ca2+的储存场所 ⑤与胃酸、胆汁的合成与分泌密切相关 3.※什么是信号肽？试述蛋白质合成的信号假说 答：蛋白质合成时，首先在游离核糖体上由信号密码翻译出的一段肽链，成为信号肽（signal peptide） ①游离核糖体上合成信号肽 ②细胞质基质中SRP识别信号肽，形成SRP-核糖体复合体，翻译暂停。
③核糖体与粗面内质网结合，形成SRP-SRP受体-核糖体复合物 ④SRP脱离核糖体，再参与SRP循环，核糖体上的多肽链继续合成，并向内质网腔转运。 ⑤信号肽被信号肽酶切除，在内质网腔内降解 ⑥蛋白质合成结束，附着核糖体脱离内质网膜，大小亚基分离，参与核糖体再循环。 4.简述高尔基体的形态结构和功能 答：高尔基体是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。 功能： ①参与蛋白质的加工； ②参与糖类和脂质的合成和修饰； ③参与细胞的分泌活动； ④进行膜的转化功能 ⑤参与形成溶酶体。 5.※溶酶体是怎样形成的？分几类？各有和特点？具有哪些功能？ 答：溶酶体的酶类首先在内质网上合成，跨膜进入内质网的腔。在顺面高尔基体带上甘露糖-6-磷酸标记后在高尔基体反面网络形成溶酶体分泌小泡，最后通过脱磷酸形成成熟的溶酶体。 分为3类： 初级溶酶体:含多种水解酶，但无活性 次级溶酶体：含水解酶和相应底物 三级溶酶体：含不能被消化、分解的物质 功能： ①能够清除无用的大分子物质、衰老的细胞器及衰老损伤或死亡的细胞 ②是机体防御保护功能的组成部分 ③具有消化物质和提供营养的功能 ④参与某些腺体组织和细胞分泌的调节 ⑤协助器官组织的变态和退化 ⑥协助精子和卵细胞受精 6.※分泌蛋白在细胞内是如何合成和运输的？ 答：蛋白质首先在内质网合成和修饰，然后在高尔基体进行再修饰和归类，最后达到细胞膜。此过程中，囊泡运输始终受到监控，只有正确折叠和组装的分泌蛋白才能运至细胞表面与质膜融合将分泌蛋白排出细胞外。否则将在细胞内降解。 7.什么叫做液态镶嵌模型？ 答：主要特点： 膜中脂双层构成膜的连贯主体，既具有晶体分子排列的有序性，又具有液体的流动性。膜中蛋白质分子以不同形式与脂双层分子结合，有的镶嵌在脂双分子中，有的则附在脂双层的表面。它是一种动态的、不对称的、具有流动性的结构。 8.膜的流动性及其影响因素
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医学细胞生物学资料整理 0000000第三章细胞的分子基础 生物小分子： 1、无机化合物：水（游离水、结合水） 无机盐：离子状态 2、有机化合物：单糖、脂肪酸、氨基酸、核苷酸 细胞大分子：细胞的蛋白质、核酸、多糖（由小分子亚基装配而成） 蛋白质一级结构：多肽链仲氨基酸的种类、数目和排列顺序形成的线性结构，化学键主要是肽键蛋白质功能：①细胞的结构成分。②运输和传导。③收缩运动。④免疫保护。⑤催化作用—酶核酸: DNA:双螺旋结构 RNA：信使RNA(Mrna)、转运RNA(tRNA)、核糖体RNA(rRNA) 功能：1、携带和传递遗传信息。2、复制。3、转录。 第四章细胞生物学的研究技术 第一节细胞形态结构的观察 光学显微镜技术------显微结构的观察 一、普通光学显微镜---染色标本 二、荧光显微镜---（紫外线）细胞结构观察、细胞化学成分研究、DNA＆RNA含量变化 三、相差显微镜---（光的衍射和干涉效应）活细胞结构、活动观察 四、微分干涉差显微镜 ---（平面偏振光的干涉）活细胞结构观察、细胞工程显微操作（三维立 体投影）
五、暗视野显微镜---（特殊的聚光器）观察活细胞外形 六、激光共聚焦扫描显微境 ---（激光作光源）立体图像，组织光学切片；三维图像重建电子显微镜技术------亚微结构的观察 分：透射、扫描、高压 透射电子显微镜： 电子束穿透样品而成像，观察细胞超显微结构，荧光屏上成像 亚微结构观察---电子显微镜技术、扫描隧道显微镜 光镜与电镜的区别 第二节细胞的分离与培养 一、细胞培养 是指在体外适宜条件下使细胞继续生长、增殖的过程。 优点： 1、容易在较短的时间内获得大量的细胞 2、有利于研究单一类型的细胞 3、通过人为控制培养条件，可以减少一些未知的因素影响 细胞培养的条件
第一章绪论 1.*细胞生物学：是从细胞的显微、亚显微和分子三个水平对细胞的各种生命活动开展研究的学科 2.细胞学说：一切生物，从单细胞生物到高等动物和植物都由细胞组成，细胞是生物形态结构和功能的基本单位 3.细胞分化：是指在个体发育中，由单个受精卵产生的细胞在形态结构，生化组成和功能等方面形成明显和稳定差异的过程 4.基因组：是指细胞或生物体的一套完整的单倍体遗传物质，是所有不同染色体上全部基因和基因间的DNA总和 5.蛋白质组：是指由一个细胞，一个组织或生物的基因组所表达的全部蛋白质 第四章细胞膜与物质的跨膜运输 1.*生物膜的组成及作用 生物膜：质膜（细胞膜）和内膜系统（内质网、高尔基复合体、溶酶体等）的统称 作用：（1）细胞膜不仅为细胞的生命活动提供了稳定的内环境，还行使着物质转运、信号传递、细胞识别等多种复杂功能（2）细胞内的生物膜把细胞分割成一个个小的区室，使胞内不同的生理、生化反应过程得以彼此独立、互不干扰地在特定的区域内进行和完成（3）有效增大了细胞内有限空间的表面积，从而极大地提高了细胞整体的代谢水平和功能效率 2.细胞膜：又称质膜，是包围在细胞质表面的一层薄膜，主要由脂类、蛋白质和糖类组成。它既将细胞中的生命物质与外界环境分隔开，为其生命活动提供了稳定的内环境，同时还行使着物质转运、信号传递、细胞识别等多种复杂功能。 3.细胞膜的特性：（1）*膜的不对称性决定膜功能的方向性。不对称性是指细胞膜中各种成分（膜脂、膜蛋白、膜糖）的分布是不均匀的，包括种类和数量上都有很大差异（2）膜的流动性是膜功能活动的保证。流动性主要是指膜脂的流动性和膜蛋白的运动性。 4.*什么是膜的流动性？它体现在哪些方面？ 膜的流动性是指膜脂与膜蛋白处于不断的运动状态，它是保证正常膜功能的重要条件。在生理状态下，生物膜既不是晶态也不是液态，而是液晶态，即介于液态与晶态的过渡状态。在这种状态下，其既具有液态分子的流动性，又具有固态分子的有序排列。表现在（1）膜脂的流动性（侧向扩散运动、翻转运动、旋转运动、伸缩和振荡运动、烃链的旋转异构运动（2）膜蛋白的流动性（侧向扩散运动、旋转运动） 5.流动镶嵌模型：这一模型认为膜中脂双层构成膜的连贯主题，它既具有晶体分子排列的有序性，又具有液体的流动性。膜中蛋白质分子以不同形式与脂双层分子结合，有的镶嵌在脂双层分子中，有的附着在脂双层表面。它是一种动态的，不对称的具有流动性的结构。 6.脂筏模型：脂质双层内含有由特殊脂质和蛋白质组成的微区，微区中富含胆固醇和鞘脂，其中聚集一些特定种类的膜蛋白。这些区域比膜的其他部分厚，更有秩序且较少流动，被称为“脂筏”。脂筏周围则是富含不饱和磷脂的流动性较高的液态区。 7.膜的选择性通透：不同分子通过脂双层的扩散速率不同，主要取决于分子的大小和它在脂质中的相对溶解度。分子量越小，脂溶性越强，通过脂双层膜的速率越快。脂双层对所有带电荷的分子，不管它多么小，都是高度不通透的 8.简单扩散：是小分子物质跨膜运输的最简单的方式。溶质分子直接溶解于膜脂双层中，通过质膜进行自由扩散，不需要跨膜运输蛋白协助。转运是由高浓度向低浓度方向进行，所需要的能量来自高浓度本身所包含的势能，不需细胞提供能量，故也称被动扩散。必须满足两个条件：一是溶质在膜两侧保持一定的浓度差，二是溶质必须能透过膜。 9.膜转运蛋白介导的跨膜运输：包括（1）离子通道高效转运各种离子：在膜上形成亲水性地跨膜通道，快速并有选择的让某些离子通过而扩散到质膜的另一侧（被动运输）（2）载体蛋白介导的异化扩散：一些非脂溶性物质在载体蛋白的介导下，不消耗细胞的代谢能量，顺物质浓度梯度或电化学梯度进行转运。（被动运输）（3）载体蛋白介导的主动运输
第六章第一节细胞的增殖评课 长春市第二十九中学生物组李燕华具体内容标准： 简述细胞的生长和增殖的周期性。 描述细胞的无丝分裂。 观察细胞的有丝分裂并概述其过程。 活动建议： 模拟探究细胞表面积与体积的关系。 一、从教学目标上分析 通过问题探讨和探究实验对细胞分裂的意义进行明确。 在细胞周期上，课标要求是简述细胞的生长和增值的周期性。从知识目标上，教师能够通过分析图、表的方式突出知识目标。在能力方面，通过实验操作训练学生动手操作的能力。从情感方面，让学生通过操作体验细胞的增殖过程。 二、从处理教材上做出分析 通过一张图片，将教材中问题探讨中的象与鼠的资料来分析生物个体细胞大小的问题。再通过个体生长发育的过程研究生物体的长大与细胞数量、体积的关系。并不是单纯的利用教材上的材料。 实验：细胞大小与物质运输的关系。指导学生进行实验操作。充分利用实验解决问题。同时通过与细胞直径的类比，不仅利用了原有
教材的探究，同时结合事实进行了比较，让学生体会到了细胞大小与物质运输的关系。 在有丝分裂的讲解过程中，分解各时期的图像，结合教材明确各时期分裂细胞的特点，突出教学重点，同时也能够解决难点。 三、从教学程序上分析 （一）、教学思路上 从教学内容上看，通过实验让学生体会到细胞大小与物质运输的关系；对于教学重点以及难点细胞的增殖过程，从细胞形态、染色体变化、相关结构的数量变化等方面，全面分析此过程。 从学生水平上看，学生能够跟随老师的引导进行知识的学习，首先从身边的现象入手，让学生接受新知识；将探究实验的难度降低，使学生能够通过实验，体会实验的目的认识细胞的大小与物质运输的关系。 从教学思路上看，教学设计符合教学内容，紧贴课标与学生的程度；教学设计有独创的方面，并不是单纯的实验，结合细胞的相关知识将实验与事实相结合；教学思路的层次清晰从实验入手引入有丝分裂的过程；教学思路实际运作有效性。 （二）、课堂结构安排 教学内容的时间分配：教学实践的分配合理，大致分成两阶段，第一阶段在细胞大小的探究上占用十五分钟左右，第二阶段放在重点内容细胞的有丝分裂过程的分析。 教师授课与学生活动的配比：学生实验在十二分钟左右，其余时间都是老师讲解结合设问以及学生回答，因为本节课重点是知识的讲解，所以讲授的比例加大比较合理。 四、教学方法和手段
细胞生物学复习资料 细胞生物学绪论 一、名词解释 1、细胞生物学：以细胞为研究对象，从细胞整体水平、亚显微结构水平、分子水平三个层面来研究细胞的结构及其生命活动规律的科学。 3、基因芯片：又称DNA芯片、DNA微阵列，是生物芯片中发展最成熟以及最先进入应用和商品化的领域。 二、简答题 1、精准医疗定义：以个人基因组信息为基础，结合蛋白质组，代谢组等相关内环境信息，为病人量身设计出最佳治疗方案的医疗模式。 特点：具有精准性和便捷性： 1、通过基因测序可以找出癌症的突变基因，从而迅速确定对症药物，省去患者尝试各种治疗方法的时间，提升治疗效果； 2、只需要患者的血液甚至唾液，无需传统的病理切片，因而减少诊断过程中对患者身体的损伤。 3、显著改善癌症患者的诊疗体验和诊疗效果，其发展潜力大。 目标：注重向人们提供更精准、更安全高效的医疗健康服务，建立国际一流的精准医学研究平台和保障体系，自主掌握核
心关键技术，研发国产新型防治药物、疫苗、器械和设备，形成中国制定、国际认可的疾病诊疗指南、临床路径和干预措施。 应用： 1、癌症治疗 2、药物筛选 3、疾病模型建立：(1)罕见病疾病模型建立 (2)肿瘤疾病模型建立 2、分辨率定义：区分开两个质点间最小距离的能力提高分辨率的方法：(1)增大物镜的数值孔径 (2)缩小光照的波长适宜的放大倍数：所使用的物镜数值孔径的500~1000倍 3、细胞生物学具体研究方法有哪些，有何应用？ 1、细胞形态结构观察法：(1)光学显微镜技术(2)电子显微镜技术(3)扫描探针显微镜 2、细胞组分分析法 3、细胞培养 4、细胞工程与显微镜操作技术 5、功能基因组学技术 4、电镜与光镜的比较 第四章细胞膜与物质穿膜运输 一、名词解释 1、红细胞膜骨架：由膜蛋白和纤维蛋白组成的网架位于质膜内侧，参与维持质膜形状并协助质膜完成多种生理功能。
1．简述细胞生物学的基本概念，以及细胞生物学发展的主要阶段。 以细胞为研究对象，经历了从显微水平到亚显微和分子水平的发展过程，研究细胞结构与功能从而探索细胞生长发育繁殖遗传变异代谢衰老及进化等各种生命现象的规律的科学；主要阶段：①细胞的发现与细胞学说的创立②光学显微镜下的细胞学研究③实验细胞学研究 ④亚显微结构与分子水平的细胞生物学。 2.简述细胞学说的主要内容。 施莱登和施旺提出一切生物，从单细胞生物到高等动物和植物均有细胞组成，细胞是生物形态结构和功能活动的基本单位。魏尔肖后来对细胞学说作了补充，强调细胞只能来自原来的细胞。 3.简述原核细胞的结构特点。 1）. 结构简单 DNA为裸露的环状分子，无膜包裹，形成拟核。 细胞质中无膜性细胞器，含有核糖体。 2）. 体积小直径约为1到数个微米。 ① DNA分子由两条相互平行而方向相反的多核苷酸链组成。②两条链围绕着同一个中心轴 以右手方向盘绕成双螺旋结构。③螺旋的主链由位于外侧的间隔相连的脱氧核糖和磷酸组
成，内侧为碱基构成。④两条多核苷酸链之间依据碱基互补原则相连螺旋内每一对碱基均位于同一平面上并且垂直于螺旋纵轴，相邻碱基对之间距离为0.34nm,双螺旋螺距为3.4nm。 6.蛋白质的结构特点。 以独特的三维构象形式存在，蛋白质三维构象的形成主要由其氨基酸的顺序决定，是氨基酸组分间相互作用的结果。一级结构是指蛋白质分子氨基酸的排列顺序，氨基酸排列顺序的差异使蛋白质折叠成不同的高级结构。二级结构是由主链内氨基酸残基之间氢键形成，有两种主要的折叠方式a-螺旋和β-片层。在二级结构的基础上进一步折叠形成三级结构，不同侧键间互相作用方式有氢键，离子键和疏水键，具有三级结构既表现出了生物活性。三级结构的多肽链亚单位通过氢键等非共价键可形成更复杂的四级结构。 7.生物膜的主要化学组成成分是什么？ 膜脂（磷脂，胆固醇，糖脂），膜蛋白，膜糖 8.什么是双亲性分子(兼性分子)？举例说明。 既含有亲水头部又含有疏水的尾部的分子，如磷脂一端为亲水的磷酸基团，另一端为疏水的脂肪链尾。 9.膜蛋白的三种类型。 膜内在蛋白（整合蛋白），膜外在蛋白，脂锚定蛋白 10.细胞膜的主要特性是什么？膜脂和膜蛋白的运动方式分别有哪些？ 细胞膜的主要特性：膜的不对称性和流动性；膜脂翻转运动，旋转运动，侧向扩散，弯曲运动，伸缩和振荡运动。膜蛋白旋转运动和侧向扩散。 11.影响膜脂流动的主要因素有哪些？ ①脂肪酸链的饱和程度，不饱和脂肪酸越多，相变温度越低其流动性也越大。 ②脂肪酸链的长短，脂肪酸链短的相变温度低，流动性大。 ③胆固醇的双重调节，当温度在相变温度以上时限制膜的流动性起稳定质膜的作用，在相变 温度以下时防止脂肪酸链相互凝聚，干扰晶态形成。 ④卵磷脂与鞘磷脂的比例，比值越大流动性越大。 ⑤膜蛋白的影响，嵌入膜蛋白越多，膜脂流动性越小 ⑥膜脂的极性基团、环境温度、pH值、离子强度及金属离子等均可对膜脂的流动性产生一 定的影响。 12.简述生物膜流动镶嵌模型的主要内容及其优缺点。 膜中脂双层构成膜的连贯主体，他们具有晶体分子排列的有序性，又有液体的流动性，膜中蛋白质以不同的方式与脂双层结合。优点，强调了膜的流动性和不对称性。缺点，但不能说明具有流动性性的质膜在变化过程中怎样保持完整性和稳定性，忽视了膜的各部分流动性的不均匀性。 13.小分子物质的跨膜运输方式有哪几种？ 被动运输：简单扩散，易化扩散，离子通道扩散。主动运输：ATP直接供能，ATP间接供能。 14.简述被动运输与主动运输的区别。 被动运输不消耗细胞能量，顺浓度梯度或电化学梯度。主动运输逆电化学梯度运输，需要消耗能量，都有载体蛋白介导。 15.大分子和颗粒物质的跨膜运输方式有哪几种？ 胞吞作用（吞噬作用，胞饮作用，受体介导的胞吞作用）。胞吐作用（连续性分泌作用，受调性分泌作用） 16.简述小肠上皮细胞吸收葡萄糖的过程。 小肠上皮细胞顶端质膜中的Na+/葡萄糖协同运输蛋白，运输2个Na+的同时转运1个葡萄糖分子，使胞质内产生高葡萄糖浓度；质膜基底面和侧面的葡萄糖易化扩散运输蛋白，转运葡
第二章细胞生物学实验技术 一、名词解释 1．显微分辨率（microscopic resolution）---在一定条件下利用显微镜所能看到的精细程度。 2．放射自显影技术（autoradiography）---用于整个细胞时，可以确定放射性标记物在细胞内的定位。用于凝胶或琼脂平板时，能鉴定出放射性的条带或菌落。 3．双向凝胶电泳（two-dimensional electrophoresis）---根据分子质量及等电点的不同将复杂的蛋白质混合物分开。这种高分辨率的技术能够分离同一混合物中的上千种蛋白质。 4．倒置显微镜（inverted microscope）---一种主要用于观察培养瓶或培养皿中的活细胞生长及分裂状态的特殊显微镜。与普通光镜相比，其光源、聚光镜和物镜的位置是倒置的，即光源在上，物镜在载物台的下方。另外，其聚光镜和物镜有较长的工作距离，以方便放置有一定厚度的培养瓶。 二、简答题 1．电子显微镜为何不能观察活标本？ 因为电镜样品的观察室要求高度的真空条件。 2．简述冷冻蚀刻术的原理和方法。 冷冻蚀刻（freeze－etching）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 面进行铂一碳复型，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。 3．比较投射电子显微镜和扫描电子显微镜。 答：都是用于放大与分辨微小结构，都是通过标本电子束的影响来探测标本 结构。 TEM：电子束穿过标本，聚焦成像于屏幕或者显像屏上。用于研究超薄切片 标本，有极高的分辨率，可给出细微的胞内结构。 SEM：电子束在标本表面进行扫描，反射的电子聚焦成像于显像屏上。可以 反映未切片标本的的表面特征。 4．扫描隧道显微镜的工作原理及其优越性是什么？ 扫描隧道显微镜（scanning tunneling microscope，STM）由Binnig等1981年发明，是根据量子力学原理中的隧道效应而设计制造的。当原子尺度的针尖在不到一个纳米的高度上扫描样品时，此处电子云重叠，外加一电压（2mV~2V），针尖与样品之间产生隧道效应而有电子逸出，形成隧道电流。电流强度和针尖与样品间的距离有一指数关系，当探针沿物质表面按给定高度扫描时，因样品表面原子凹凸不平，使探针与物质表面间的距离不断发生改变，从而引起电流不断发生改变。将电流的这种改变图像化即可显示出原子水平的凹凸形态。扫描隧道显微镜的分辨率很高，横向为0.1~0.2nm，纵向可达0.001nm。它的优点是三态（固态、液态和气态）物质均可进行观察，而普通电镜只能观察制作好的固体标本。 优越性：1)高分辨率原子级分辨率，横向为1埃，纵向为0.1埃。2)可直接绘
1、生物大分子biomacromolecule 细胞内主要生物大分子包括多糖、脂质、蛋白质和核酸等，分子结构复杂，在细胞内各自执行独特的生理功能，从而导致生物形态与行为的多样化。 2、肽键peptide bond 蛋白质中一个氨基酸分子上的α氨基与另一个氨基酸的α羧基脱水后形成的酰胺键，称为肽键 3、常染色质euchromatin 间期细胞核内，一条染色体上的染色质并不是处于完全相同的包装状态，其中相对伸展的形式就是常染色质，它是异染色质之间的浅染区域，由30nm纤维和襻环两个结构层次组成。 4、异染色质heterochromatin 间期细胞核内，一条染色体上的染色质并不是处于完全相同的包装状态，其中最紧缩的形式就是异染色质。它是核膜下、核仁周围及核内散在分布的高电子密度颗粒团块。大部分折叠成异染色质的DNA不含有基因，约只有10%基因组包装在其内。被包装的基因通常不能表达。对端粒和着丝粒功能的维持很重要 5、组蛋白histon 组蛋白是染色体中含量最高的一种染色体蛋白质，包括5种：H1、H2A、H2B、H3、H4，按其在染色体上的位置不同分为两大组：核小体组蛋白（包括H2A、H2B、H3、H4）和H1组蛋白。核小体组蛋白的作用是将DNA分子盘绕成核小体，H1组蛋白不参与核小体的组建，而是负责把核小体包装成更高一级的结构。 6、核小体nucleosome 线性的DNA分子被折叠盘曲而包装的第一层次，包括组蛋白八聚体，缠绕DNA链1.75圈，相邻珠粒之间有一段连接段DNA。每个核小体所含DNA平均长度为200bp，DNA分子从5cm缩短为2cm 7、半保留复制semi-conservative replication 亲代DNA双螺旋中的两条核苷酸链分别作为生成两个子代双螺旋的模板，新链的核苷酸序列与模板链序列互补。复制后的DNA分子，各自有1条原来的旧链和1条新链，两个新合成的双螺旋都是原来双螺旋的精确复制品。 8、基因表达gene expression 基因的遗传信息通过转录和翻译转变成具有生物功能的蛋白质或转录成rRNA，tRNA的整个过程称为基因表达。 9、转录transcription 在RNA聚合酶的作用下，以DNA的一条链上的一段序列为模板，按照碱基配对原则，以4种三磷酸核苷酸为原料，合成一个与模板序列互补的RNA分子。 10、翻译translation 三中成熟的RNA分子从细胞核进入细胞质后以mRNA为模板，把核苷酸链上的三联遗传密码转换成蛋白质多肽链的氨基酸序列的过程，是基因表达的最终目的。 11、中心法则central dogma 中心法则是指遗传信息从DNA传递给RNA，再从RNA传递给蛋白质，即完成遗传信息的转录和翻译的过程。也可以从DNA传递给DNA，即完成DNA的复制过程。这是所有有细胞结构的生物所遵循的法则。在某些病毒中的RNA自我复制（如烟草花叶病毒等）和在某些病毒中能以RNA为模板逆转录成DNA的过程（某些致癌病毒）是对中心法则的补充。 12、冈崎片段Okazaki fragments 以5’-3’方向的母链指导新合成的链以5’-3’方向合成1000-2000个核苷酸长度的许多不连续片段，这些小片段叫做冈崎片段。
细胞生物学教案 . 第一章绪论 教学目的 1 掌握本学科的研究对象及内容； 2 了解本学科的来龙去脉（发展史及发展前景）； 3 掌握与本学科有关的重大事件和名词。 教学重点本学科的研究对象及内容 第一节细胞生物学研究内容与现状 一、细胞生物学是现代生命科学的重要基础学科 1.细胞学（Cytology）：是研究细胞的结构、功能和生活史的科学 2.细胞生物学（Cell Biology）：运用近代物理学和化学的技术成就以及分子生物学的概念与方法，从显微水平、亚显微水平和分子水平三个层次上，研究细胞的结构、功能及各种生命活动规律。 二、细胞生物学的主要研究内容 1. 细胞核、染色体及基因表达基因表达与调控是目前细胞生物学、遗传学和发育生物学在细胞和分子水平相结合的最活跃领域。 2.生物膜与细胞器的研究膜及细胞器的结构与功能问题（“膜学”）。 3. 细胞骨架体系的研究胞质骨架、核骨架的装配调节问题和对细胞行使多种功能的重要.性。 4. 细胞增殖及调控控制生物生长和发育的机理是研究癌变发生和逆转的重要途径（“再教育细胞”）。 5. 细胞分化及调控一个受精卵如何发育为完整个体的问题。（细胞全能性） 6 .细胞衰老、凋亡及寿命问题。 7. 细胞的起源与进化。 8. 细胞工程改造利用细胞的技术。生物技术是信息社会的四大技术之一，而细胞工程又是生物技术的一大领域。目前已利用该技术取得了重大成就（培育新品种，单克隆抗体等），所谓21世纪是生物学时代，将主要体现在细胞工程方面。 三、当前细胞生物学研究的总趋势与重点领域 1. 染色体DNA与蛋白质相互作用关系； 2. 细胞增殖、分化、凋亡的相互关系及其调控； 3 .细胞信号转导的研究； 4 .细胞结构体系的装配。 第二节细胞生物学发展简史 一细胞生物学研究简史 1.细胞学创立时期19世纪以及更前的时期（1665—1875），是以形态描述为主的生物科学时期； 2. 细胞学经典时期20世纪前半世纪（1875—1900），主要是实验细胞学时期； 3. 实验细胞学时期（1900—1953）；