細(xì)胞生物學(xué)最后一戰(zhàn)

1、何謂細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)分選?細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)分選的主要類(lèi)型有哪些?其生物學(xué)意義是什么?主要是指膜結(jié)合核糖體上合成的蛋白質(zhì),通過(guò)信號(hào)肽,在反應(yīng)的同時(shí)進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng),然后經(jīng)過(guò)各種加工和修飾,使不同去向的蛋白質(zhì)帶上不同的標(biāo)記,最后經(jīng)過(guò)高爾基體反面網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分選,包裝到不同類(lèi)型的小泡,并運(yùn)送到目的地,包括內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體、細(xì)胞質(zhì)膜、細(xì)胞外和核膜等.廣義的蛋白質(zhì)分選也包括在游離核糖體上合成的蛋白質(zhì)的定位.生物學(xué)意義：蛋白質(zhì)分選不僅保證了蛋白質(zhì)的正確定位,也保證了蛋白質(zhì)的生物學(xué)活性1,提高細(xì)胞對(duì)蛋白質(zhì)的合成和利用效率；2,使蛋白質(zhì)分子能準(zhǔn)確定位到功能部位,使其能準(zhǔn)確行使其生物學(xué)功能；3,分選過(guò)程中伴隨著對(duì)蛋白質(zhì)

2、分子的加工和修飾,使真核細(xì)胞蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)和功能更加多樣化.細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)分選的基本途徑2.列舉三種常見(jiàn)的顯微鏡技術(shù)，說(shuō)明相關(guān)的原理與應(yīng)用特點(diǎn)。6.試從溶酶體的形成過(guò)程中，闡明溶酶體是一種異形性的細(xì)胞器。初級(jí)溶酶體：在高爾基體以出芽方式形成，只含有水解酶而無(wú)底物的溶酶體，酶通常處在無(wú)活性的狀態(tài)。次級(jí)溶酶體：a自噬溶酶體，由初級(jí)溶酶體融合自噬體后形成的一類(lèi)次級(jí)溶酶體，作用底物是細(xì)胞內(nèi)衰老或破碎的細(xì)胞器和糖原顆粒等其他胞內(nèi)物質(zhì)。b異噬溶酶體，吞噬體與吞飲小泡融合成的一類(lèi)次級(jí)溶酶體，作用底物是外來(lái)異物。c吞噬溶酶體，吞噬細(xì)胞吞入胞外病原體或其他外來(lái)較大顆粒性異物所形成的，吞噬體與初級(jí)溶酶體融合而成的

3、次級(jí)溶酶體，作用底物是外來(lái)異物。殘余體：次級(jí)溶酶體在完成絕大部分作用底物消化，分解作用之后，還有一些不能被消化分解的物質(zhì)殘留其中，隨著酶活性的逐漸降低直到消失，進(jìn)入了溶酶體生理功能作用的終末狀態(tài)1.為什么說(shuō)細(xì)胞骨架是一種動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)？有何意義？細(xì)胞骨架(cytoskeleton)是指真核細(xì)胞中與保持細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)和細(xì)胞運(yùn)動(dòng)有關(guān)的纖維網(wǎng)絡(luò)， 包括微管、微絲和中間絲。而微管組裝分三個(gè)時(shí)期：成核期、聚合期和穩(wěn)定期。組裝過(guò)程 不停地在增長(zhǎng)和縮短兩種狀態(tài)中轉(zhuǎn)變，表現(xiàn)動(dòng)態(tài)不穩(wěn)定性。微絲的體外組裝過(guò)程分三個(gè)階 段：成核期延長(zhǎng)期 穩(wěn)定期。且受一系列肌動(dòng)蛋白結(jié)合蛋白的調(diào)節(jié)。中間絲亦 處于一種動(dòng)態(tài)組裝中。所以說(shuō)細(xì)胞骨架

4、是一種動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)。意義：（1）在細(xì)胞周期中細(xì)胞內(nèi)的微管經(jīng)歷著動(dòng)態(tài)組裝和去組裝在間期和分裂期其分布或組織形式存在很大的差異。（2）胞質(zhì)環(huán)流和細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)或遷移需要凝膠與溶膠的互變。（3）細(xì)胞的分裂需要紡錘體的組裝于解聚。（4）細(xì)胞核的消失與重新形成也涉及核纖層結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)不穩(wěn)定性。（5）踏車(chē)行為不是沒(méi)有意義的它改變了微管或微絲在細(xì)胞中分布的部位可能與細(xì)胞的移動(dòng)有關(guān)。2. 細(xì)胞骨架包括那些類(lèi)別?簡(jiǎn)述各類(lèi)化學(xué)成分、結(jié)構(gòu)特征與功能。微管的化學(xué)組成：主要化學(xué)成分為微管蛋白，為酸性蛋白。其他化學(xué)成分為微管結(jié)合蛋白包括為微管相關(guān)蛋白、微管修飾蛋白、達(dá)因蛋白。微管的功能：（1）構(gòu)成細(xì)胞的網(wǎng)狀支架，維持細(xì)胞的形態(tài)。（

5、2）參與細(xì)胞器的分布與運(yùn)動(dòng)，固定支持細(xì)胞器的位置（3）參與細(xì)胞收縮和偽足運(yùn)動(dòng)，是鞭毛纖毛等細(xì)胞運(yùn)動(dòng)器官的基本組成成分。（4）參與細(xì)胞分裂時(shí)染色體的分離和位移。（5）參與細(xì)胞物質(zhì)運(yùn)輸和傳遞。微絲的化學(xué)組成：主要成分為肌動(dòng)蛋白和肌球蛋白，肌球蛋白起控制微絲的形成、連接、蓋帽、切斷的作用，也可影響微絲的功能。其他成分為調(diào)節(jié)蛋白、連接蛋白、交聯(lián)蛋白。微絲的功能：（1）與微管共同組成細(xì)胞的骨架，維持細(xì)胞的形狀。（2）具有非肌性運(yùn)動(dòng)功能，與細(xì)胞質(zhì)運(yùn)動(dòng)、細(xì)胞的變形運(yùn)動(dòng)、胞吐作用、細(xì)胞器與分子運(yùn)動(dòng)、細(xì)胞分裂時(shí)的膜縊縮有關(guān)。（3）具有肌性收縮作用（4）與其他細(xì)胞器相連，關(guān)系密切。（5）參與細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳遞和物質(zhì)運(yùn)

6、輸。中間纖維直徑10nm左右，介于微絲和微管之間，是最穩(wěn)定的細(xì)胞骨架成分。功能：（1）支持和固定作用：支持細(xì)胞形態(tài)，固定細(xì)胞核。（2）物質(zhì)運(yùn)輸和信息傳遞作用：在細(xì)胞質(zhì)中與微管、微絲共同完成物質(zhì)的運(yùn)輸，在細(xì)胞核內(nèi)，與DNA的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄有關(guān)。（3）細(xì)胞分裂時(shí)，對(duì)紡錘體和染色體起空間支架作用，負(fù)責(zé)子細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞器的分配與定位。（4）在細(xì)胞癌變過(guò)程中起調(diào)控作用。2.常染色質(zhì)與異染色質(zhì)在結(jié)構(gòu)與功能上有何異同？常染色質(zhì)異染色質(zhì)結(jié)構(gòu)螺旋化程度低；用堿性染料染色時(shí)著色淺。螺旋化程度高；堿性染料染色時(shí)著色較深。功能具有轉(zhuǎn)錄活性,在一定程度上控制著間期細(xì)胞的活動(dòng)，位于間期核的中央。轉(zhuǎn)錄不活躍或無(wú)轉(zhuǎn)錄活性,一般位于核

7、的邊緣。7.細(xì)胞分化的影響因素及其機(jī)制。1、細(xì)胞質(zhì)中RNA對(duì)細(xì)胞分化的作用：母源效應(yīng)基因（maternaleffectgene）產(chǎn)物是指成熟卵細(xì)胞質(zhì)中含有25萬(wàn)個(gè)RNA分子，大部分是mRNA，由mRNA翻譯出的轉(zhuǎn)錄因子和調(diào)節(jié)蛋白在細(xì)胞分化中起重要作用，母源效應(yīng)基因產(chǎn)物在卵質(zhì)的分布不均，呈極性分布，決定細(xì)胞分化與發(fā)育的命運(yùn)。2、胚胎細(xì)胞分裂時(shí)胞質(zhì)不均等分配（胞質(zhì)成分可調(diào)控細(xì)胞核基因的表達(dá)）3、胚胎細(xì)胞間相互作用：（1）胚胎誘導(dǎo)（embryonicinduction）：不同胚層細(xì)胞間，一部分細(xì)胞對(duì)其相鄰的另一部分細(xì)胞產(chǎn)生影響，決定其分化方向。（2）信號(hào)分子介導(dǎo)的細(xì)胞間信息傳遞 分泌因子與胚胎誘導(dǎo)近

8、分泌與胚胎誘導(dǎo)：表皮細(xì)胞和間充質(zhì)細(xì)胞需直接接觸才能誘導(dǎo)的現(xiàn)象稱(chēng)為近分泌相互作用。一個(gè)細(xì)胞表面膜蛋白與另一個(gè)細(xì)胞膜受體相互作用。內(nèi)分泌與胚胎誘導(dǎo)：遠(yuǎn)距離細(xì)胞間的相互作用由經(jīng)血液循環(huán)輸送至各部位的激素來(lái)完成（內(nèi)分泌）。激素可分為甾類(lèi)激素和多肽類(lèi)激素兩類(lèi)。位置信息與胚胎誘導(dǎo)：細(xì)胞所處的位置不同對(duì)細(xì)胞分化的命運(yùn)不同，其本質(zhì)是可能源于不同位置胚胎細(xì)胞中的信號(hào)分子，影響鄰近細(xì)胞的分化方向。（3）胚胎細(xì)胞間相互作用對(duì)細(xì)胞分化的抑制：已分化細(xì)胞產(chǎn)生的抑素，抑制鄰近細(xì)胞產(chǎn)生同樣的分化。（4）環(huán)境因素對(duì)細(xì)胞分化的影響基體與中心體基體：纖毛和鞭毛的微管的組織中心，只含一個(gè)中心粒，負(fù)責(zé)纖毛和鞭毛的組成中心體：在中心體

9、中央部位，可被色素深深染色的兩個(gè)小粒，作為纖毛和鞭毛的基底小體的原基和毛基體的原基如何理解“被動(dòng)運(yùn)輸是減少細(xì)胞與周?chē)h(huán)境的差別,而主動(dòng)運(yùn)輸則是努力創(chuàng)造差別,維持生命的活力”?主要是從創(chuàng)造差異對(duì)細(xì)胞生命活動(dòng)的意義方面來(lái)理解這一說(shuō)法.主動(dòng)運(yùn)輸涉及物質(zhì)輸入和輸出細(xì)胞和細(xì)胞器,并且能夠逆濃度梯度或電化學(xué)梯度.這種運(yùn)輸對(duì)于維持細(xì)胞和細(xì)胞器的正常功能來(lái)說(shuō)起三個(gè)重要作用: 保證了細(xì)胞或細(xì)胞器從周?chē)h(huán)境中或表面攝取必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),即使這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在周?chē)h(huán)境中或表面的濃度很低; 能夠?qū)⒓?xì)胞內(nèi)的各種物質(zhì),如分泌物、代謝廢物以及一些離子排到細(xì)胞外,即使這些物質(zhì)在細(xì)胞外的濃度比細(xì)胞內(nèi)的濃度高得多; 能夠維持一些無(wú)機(jī)離

10、子在細(xì)胞內(nèi)恒定和最適的濃度,特別是K+、Ca2+和H+的濃度.概括地說(shuō),主動(dòng)運(yùn)輸主要是維持細(xì)胞內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定,以及在各種不同生理?xiàng)l件下細(xì)胞內(nèi)環(huán)境的快速調(diào)整,這對(duì)細(xì)胞的生命活動(dòng)來(lái)說(shuō)是非常重要的.氧化磷酸化和光合磷酸化的異同相同點(diǎn)：1.都是通過(guò)ATP合成酶把ADP磷酸化為ATP2.ATP的形成都是由H移動(dòng)所驅(qū)動(dòng)的3.葉綠體的CF1因子與線(xiàn)粒體的F1因子都具有催化ADP和Pi形成ATP的作用4.在光合磷酸化和氧化磷酸化中都需要完整的膜5.ATP合成機(jī)制相同，都把電子傳遞釋放的能量轉(zhuǎn)換成ATP中化學(xué)能，ATP合酶使電子傳遞過(guò)程中所形成的質(zhì)子梯度與磷酸化過(guò)程藕聯(lián)在一起。不同點(diǎn)：1.氧化磷酸化發(fā)生在線(xiàn)粒體的

11、內(nèi)膜上，光合磷酸化發(fā)生在葉綠體的類(lèi)囊體膜上；2.氧化磷酸化為2對(duì)H+泵到膜間隙，2個(gè)H+3次穿過(guò)ATP合成酶形成1分子ATP。光合磷酸化是3對(duì)H+泵到基質(zhì)中，3個(gè)H+2次穿過(guò)ATP合成酶形成1分子ATP。3.需要的條件不同：氧化磷酸化不需要光，光合磷酸化需要光；4.類(lèi)型不同：氧化磷酸化，光合磷酸化有環(huán)式和非環(huán)式兩種。氧化磷酸化是電子從NADH和FADH2經(jīng)過(guò)電子傳遞鏈傳給氧形成水，這個(gè)過(guò)程偶聯(lián)著ADP磷酸化生成ATP。光合磷酸化是在光的作用下，電子傳遞和光合磷酸化偶聯(lián)著ATP的生成。1.氧化磷酸化的能源來(lái)自，光合磷酸化能量來(lái)自光；2.氧化磷酸化利用氧氣氧化H生成了水，而光合磷酸化正好相反，利用

12、光能分解水生成了氧氣和H；3.所使用的電子傳遞鏈和輔酶不同請(qǐng)簡(jiǎn)述脂錨定蛋白的來(lái)源與形成。新合成的蛋白質(zhì)除了成為跨膜蛋白或ER腔中的游離蛋白外，還會(huì)通過(guò)酰基化同ER膜上的糖脂結(jié)合,將自己錨定在ER膜上。新合成的ER蛋白被信號(hào)肽酶從ER上切割之后,立即通過(guò)羧基端與已存在于ER膜上的糖基磷脂酰肌醇共價(jià)結(jié)合,形成脂錨定蛋白的簡(jiǎn)化過(guò)程。形成的脂錨定糖蛋白通過(guò)進(jìn)一步的運(yùn)輸成為質(zhì)膜外側(cè)的膜蛋白。問(wèn)：肝細(xì)胞中除線(xiàn)粒體合成少量蛋白質(zhì)外，絕大多數(shù)的蛋白質(zhì)都是在細(xì)胞質(zhì)的游離核糖體和膜結(jié)合核糖體上合成的。請(qǐng)您推測(cè)在肝細(xì)胞那種核糖體上合成的蛋白質(zhì)占多數(shù)，是游離核糖體還是膜結(jié)合核糖體（假定細(xì)胞內(nèi)所有區(qū)室的蛋白質(zhì)的平均密度

13、和壽命都是相同的）？說(shuō)明您推斷的依據(jù)。答：游離核糖體合成的蛋白質(zhì)的分配去向包括胞質(zhì)溶膠、線(xiàn)粒體、過(guò)氧化物酶體、細(xì)胞核等，約占細(xì)胞體積的80%以上。而膜結(jié)合核糖體上合成的蛋白質(zhì)的去向包括ER、高爾基體、溶酶體、質(zhì)膜、細(xì)胞外等，只占細(xì)胞體積的20%，所以游離核糖體上合成的蛋白質(zhì)起主導(dǎo)作用。據(jù)此，可以肯定地說(shuō)，肝細(xì)胞中游離核糖體上合成的蛋白質(zhì)占游離多數(shù)。在光合作用的光反應(yīng)中, 類(lèi)囊體膜兩側(cè)的H+質(zhì)子梯度是如何建立的?（答案）答: 在葉綠體進(jìn)行的光反應(yīng)中,類(lèi)囊體的膜在進(jìn)行電子傳遞的同時(shí),會(huì)在類(lèi)囊體膜兩側(cè)建立H+質(zhì)子梯度。類(lèi)囊體膜兩側(cè)H+質(zhì)子梯度的建立,主要有三種因素:首先是水的光解,在釋放4個(gè)電子、一

14、分子O2的同時(shí),釋放4個(gè)H+。水的裂解是在類(lèi)囊體的腔中進(jìn)行的,所以水的裂解導(dǎo)致類(lèi)囊體腔中H+濃度的增加；Cyt b6/f復(fù)合物具有質(zhì)子泵的作用,當(dāng)P680將電子傳遞給PQ時(shí),從基質(zhì)中攝取了兩個(gè)H+,形成PQH2,傳遞四個(gè)電子,則要從基質(zhì)中攝取四個(gè)H+。當(dāng)PQH2將電子傳遞給Cyt b6/f復(fù)合物時(shí),兩分子PQH2的四個(gè)H+全被泵入類(lèi)囊體的腔,葉綠體腔中H+濃度降低的同時(shí),類(lèi)囊體腔中H+濃度進(jìn)一步提高；當(dāng)電子最后傳遞給NADP+時(shí),需從基質(zhì)中攝取兩個(gè)H+質(zhì)子將NADP+還原成NADPH,這樣又降低了基質(zhì)中的H+質(zhì)子的濃度.其結(jié)果使類(lèi)囊體膜兩側(cè)建立了H+質(zhì)子電化學(xué)梯度。如何理解細(xì)胞膜作為界膜對(duì)細(xì)胞

15、生命活動(dòng)所起的作用? 答: 界膜的涵義包括兩個(gè)方面:細(xì)胞界膜和內(nèi)膜結(jié)構(gòu)的界膜, 作為界膜的膜結(jié)構(gòu)對(duì)于細(xì)胞生命的進(jìn)化具有重要意義,這種界膜不僅使生命進(jìn)化到細(xì)胞的生命形式,也保證了細(xì)胞生命的正常進(jìn)行,它使遺傳物質(zhì)和其他參與生命活動(dòng)的生物大分子相對(duì)集中在一個(gè)安全的微環(huán)境中,有利于細(xì)胞的物質(zhì)和能量代謝。細(xì)胞內(nèi)空間的區(qū)室化,不僅擴(kuò)大了表面積,還使細(xì)胞的生命活動(dòng)更加高效和有序。 細(xì)胞有幾種類(lèi)型的粘著?它們之間有何不同?答: 有兩種類(lèi)型,四種不同的粘著方式。兩種類(lèi)型就是同嗜性細(xì)胞粘著和異嗜性細(xì)胞粘著, 每一種類(lèi)型中又有兩種不同的粘著方式。同嗜性細(xì)胞粘著是指參與粘著的兩細(xì)胞都是用相同的細(xì)胞粘著分子, 其中兩種

16、不同的方式是分別由鈣粘著蛋白和免疫球蛋白介導(dǎo)的細(xì)胞粘著。異嗜性細(xì)胞粘著是指參與粘著的兩細(xì)胞是用不同的細(xì)胞粘著分子介導(dǎo), 兩種不同的方式是免疫球蛋白超家族-整聯(lián)蛋白介導(dǎo)的粘著、粘蛋白-選擇素介導(dǎo)的細(xì)胞粘著。什么是G蛋白循環(huán)(G protein cycle)? 與哪些蛋白相關(guān)? 答: G蛋白能夠以?xún)煞N不同的狀態(tài)結(jié)合在細(xì)胞質(zhì)膜上。一種是靜息狀態(tài),即三體狀態(tài),此時(shí)的亞基上結(jié)合的是GDP。另一種是活性狀態(tài),此時(shí)的亞基上結(jié)合的是GTP,并且亞基已與G亞基分開(kāi),而同某一特異蛋白結(jié)合在一起,引起信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。如果GTP被水解成GDP, 則G蛋白又恢復(fù)成三體的靜息狀態(tài),因?yàn)榇藭r(shí)在亞基上結(jié)合的是GDP而非GTP。G蛋

17、白由非活性狀態(tài)轉(zhuǎn)變成活性狀態(tài),爾后又恢復(fù)到非活性狀態(tài)的過(guò)程稱(chēng)為G蛋白循環(huán)。G蛋白的這種活性轉(zhuǎn)變與三種蛋白相關(guān)聯(lián):GTPase激活蛋白(GTPase-activating protein,GAPs) 大多數(shù)G蛋白具有催化所結(jié)合的GTP水解的能力,但是這種能力在與GAPs相互作用時(shí)會(huì)大大提高,由于GAPs的作用加速了GTP的水解, 因而GAPs能夠縮短G蛋白介導(dǎo)應(yīng)答的時(shí)間。鳥(niǎo)苷交換因子(guanine nucleotide-exchange factors,GEFs) 與失活G蛋白結(jié)合的GDP被GTP替換后,G蛋白就會(huì)轉(zhuǎn)變成活性狀態(tài)。GEFs是促進(jìn)GDP從G蛋白上解離的蛋白因子,一旦GDP被釋放,

18、G蛋白很快就會(huì)與GTP結(jié)合,因?yàn)榧?xì)胞中的GTP的濃度很高，所以GEFs能夠激活G蛋白。鳥(niǎo)苷解離抑制蛋白(guanine nucleotide-dissociation inhibitors,GDIs) GDIs的作用是抑制結(jié)合的GDP從G蛋白釋放出來(lái), 所以GDIs可保持G蛋白處于非活性狀態(tài)。請(qǐng)根據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)作用的機(jī)理說(shuō)明磷酸酶在細(xì)胞信號(hào)解除中的作用答: 磷酸酶在信號(hào)解除中具有重要作用。在許多信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中,蛋白激酶靠磷酸化作用將一些靶蛋白(酶)激活。蛋白質(zhì)的磷酸化是一種可逆的化學(xué)修飾,所以通過(guò)蛋白激酶添加的蛋白質(zhì)上的磷酸基團(tuán)可通過(guò)蛋白磷酸酶的作用被除去。實(shí)驗(yàn)表明,激酶與磷酸酶對(duì)底物的影響是相反

19、的,當(dāng)磷酸化激活底物時(shí),可通過(guò)脫磷酸將底物失活,反之亦然。所以,磷酸酶在細(xì)胞內(nèi)的作用與磷酸化酶一樣重要。據(jù)估計(jì),人的基因組編碼1000種以上的磷酸酶(激酶大約2000種), 這說(shuō)明磷酸酶在細(xì)胞中是非常重要的酶。如同蛋白激酶一樣,某些磷酸酶是多功能的,并且能夠脫去幾種蛋白質(zhì)中的磷酸基團(tuán)。但有些磷酸酶的活性相當(dāng)專(zhuān)一,只能將一種或兩種底物中的磷酸基團(tuán)脫去。象絲氨酸/蘇氨酸和酪氨酸磷酸激酶一樣,多數(shù)磷酸酶分為絲氨酸/蘇氨酸磷酸酶和酪氨酸磷酸酶,它們只能從磷酸化的絲氨酸/蘇氨酸殘基或磷酸化的酪氨酸殘基脫磷酸, 但不能同時(shí)從這兩種類(lèi)型的殘基上脫磷酸。不過(guò),有些磷酸酶既能將磷酸化的絲氨酸/蘇氨酸殘基上的磷酸

20、脫去,又能從磷酸化的酪氨酸殘基脫去磷酸。核酶是如何被發(fā)現(xiàn)及證實(shí)的? 這一發(fā)現(xiàn)有什么意義?）答: 1981年，Thomas Cech和他的同事在研究四膜蟲(chóng)的26S rRNA前體加工去除基因內(nèi)含子時(shí)獲得一個(gè)驚奇的發(fā)現(xiàn)內(nèi)含子的切除反應(yīng)發(fā)生在僅含有核苷酸和純化的26S rRNA前體而不含有任何蛋白質(zhì)催化劑的溶液中,可能的解釋只能是:內(nèi)含子切除是由26S rRNA前體自身催化的,而不是蛋白質(zhì)。為了證明這一發(fā)現(xiàn)，他們將編碼26S rRNA前體DNA克隆到細(xì)菌中并且在無(wú)細(xì)胞系統(tǒng)中轉(zhuǎn)錄成26S rRNA前體分子。結(jié)果發(fā)現(xiàn)這種人工制備的26S rRNA前體分子在沒(méi)有任何蛋白質(zhì)催化劑存在的情況下，切除了前體分子中

21、的內(nèi)含子。這種現(xiàn)象稱(chēng)為自我剪接(self-splicing),這是人類(lèi)第一次發(fā)現(xiàn)RNA具有催化化學(xué)反應(yīng)的活性，具有這種催化活性的RNA稱(chēng)為核酶。這一發(fā)現(xiàn)之后不久，在酵母和真菌的線(xiàn)粒體mRNA和tRNA前體加工、葉綠體的tRNA 和rRNA前體加工、某些細(xì)菌病毒的mRNA前體加工中都發(fā)現(xiàn)了自我剪接現(xiàn)象。核酶的發(fā)現(xiàn)在生命科學(xué)中具有重要意義,在進(jìn)化上使我們有理由推測(cè)早期遺傳信息和遺傳信息功能體現(xiàn)者是一體的,只是在進(jìn)化的某一進(jìn)程中蛋白質(zhì)和核酸分別執(zhí)行不同的功能。核酶的發(fā)現(xiàn)為臨床的基因治療提供了一種手段,具有重要的應(yīng)用前景。多聚核糖體形成的意義何在? 答: 同一條mRNA被多個(gè)核糖體同時(shí)翻譯成蛋白質(zhì),大

22、大提高了蛋白質(zhì)合成的速率, 更重要的是減輕了細(xì)胞核的負(fù)荷, 減少了基因的拷貝數(shù), 也減輕了細(xì)胞核進(jìn)行基因轉(zhuǎn)錄和加工的壓力。真核細(xì)胞中核糖體的合成和裝配過(guò)程如何? 答: 整個(gè)過(guò)程相當(dāng)復(fù)雜, 首先要合成與核糖體裝配有關(guān)的蛋白質(zhì)，這些蛋白質(zhì)包括核糖體結(jié)構(gòu)蛋白和與前體rRNA加工有關(guān)的酶。它們都是在細(xì)胞質(zhì)的游離核糖體上合成, 然后迅速集中到細(xì)胞核并在核仁區(qū)參與核糖體亞基的裝配。而組成核糖體亞基的18S rRNA、5.8S rRNA和28S rRNA基因則是在核仁中邊轉(zhuǎn)錄邊參與核糖體亞基的裝配, 5S rRNA卻是在細(xì)胞核質(zhì)中轉(zhuǎn)錄后運(yùn)送到核仁中參與核糖體亞基的裝配。裝配過(guò)程中，45S RNA、5S RN

23、A同蛋白質(zhì)形成80S RNA顆粒，然后80S 顆粒被降解成大小兩個(gè)顆粒，大顆粒為55S,含有32S 和5S兩種RNA，小顆粒含有20S的前體rRNA。然后，小顆粒中的20S RNA前體被快速降解成 18S 的rRNA，并運(yùn)送到細(xì)胞質(zhì)中，即是成熟的核糖體小亞基。55S大顆粒中的32S RNA被加工形成28S和 5.8S 兩種rRNA并與5S rRNA裝配成成熟的大亞基后，被運(yùn)送到細(xì)胞質(zhì)中，這個(gè)過(guò)程比較慢。如果這時(shí)有mRNA同小亞基結(jié)合的話(huà)，大亞基即可結(jié)合上去形成完整的核糖體，并進(jìn)行蛋白質(zhì)的合成。線(xiàn)粒體基質(zhì)蛋白是如何定位的?答: 運(yùn)輸過(guò)程是: 前體蛋白在游離核糖體合成釋放之后，在細(xì)胞質(zhì)分子伴娘Hs

24、p70的幫助下解折疊,然后通過(guò)N-端的轉(zhuǎn)運(yùn)肽同線(xiàn)粒體外膜上的受體蛋白識(shí)別,并在受體(或附近)的內(nèi)外膜接觸點(diǎn)(contact site)處利用ATP水解產(chǎn)生的能量驅(qū)動(dòng)前體蛋白進(jìn)入轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(protein translocator)的運(yùn)輸通道,然后由電化學(xué)梯度驅(qū)動(dòng)穿過(guò)內(nèi)膜,進(jìn)入線(xiàn)粒體基質(zhì)。在基質(zhì)中, 由mHsp70繼續(xù)維持前體蛋白的解折疊狀態(tài)。然后在Hsp60的幫助下,前體蛋白進(jìn)行正確折疊,最后由轉(zhuǎn)運(yùn)肽酶切除導(dǎo)向序列,成為成熟的線(xiàn)粒體基質(zhì)蛋白。過(guò)氧化物酶體是怎樣被發(fā)現(xiàn)的? 涉及哪些技術(shù)關(guān)鍵?答：過(guò)氧化物酶體是de Duve 和他的同事發(fā)現(xiàn)的,發(fā)現(xiàn)的過(guò)程很簡(jiǎn)單,但是實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)卻給我們以極大的啟發(fā)。d

25、e Duve和他的同事通過(guò)梯度離心分離到溶酶體之后,通過(guò)對(duì)溶酶體酶的研究,發(fā)現(xiàn)至少有一種酶與溶酶體酶的性質(zhì)不同: 尿酸氧化酶不是酸性水解酶,盡管這種酶在離心分部時(shí)與溶酶體的酶相似。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)在差速離心中,尿酸氧化酶與溶酶體的酶的沉降行為稍有不同,這些發(fā)現(xiàn)促使de Duve 決心對(duì)該酶探個(gè)究竟,因?yàn)樗聹y(cè)該酶有可能來(lái)自其他的細(xì)胞器。通過(guò)等密度梯度離心技術(shù), de Duve 等終于獲得尿酸氧化酶是一種新細(xì)胞器的酶的線(xiàn)索。通過(guò)蔗糖密度梯度離心,發(fā)現(xiàn)尿酸氧化酶存在的密度區(qū)是1.25g/cm3,而線(xiàn)粒體和溶酶體分別是1.19g/cm3和1.20g/cm3-1.24g/cm3,由于密度差異太小,而溶酶

26、體自身的密度范圍又很寬,如何將尿酸氧化酶與溶酶體的酶分開(kāi)?他們根據(jù)一次偶然的實(shí)驗(yàn)觀察,設(shè)計(jì)了一個(gè)很好的方法:用一種去垢劑Triton WR1339注射小鼠,這種去垢劑在細(xì)胞內(nèi)主要積累在溶酶體中,并使溶酶體的浮力密度降低到1.1-1.14g/cm3,這樣就可以將尿酸氧化酶與溶酶體和線(xiàn)粒體分開(kāi)。離心后部分收集尿酸氧化酶樣品,經(jīng)分析,收集的尿酸氧化酶的樣品中還含有過(guò)氧化物酶和D-氨基酸氧化酶,后來(lái)發(fā)現(xiàn)的幾種酶都與H2O2的形成和分解有關(guān),由于新發(fā)現(xiàn)的細(xì)胞器與過(guò)氧化氫有關(guān),故此命名為過(guò)氧化物酶體。通過(guò)酸性磷酸酶和過(guò)氧化氫酶的釋放實(shí)驗(yàn)也證明過(guò)氧化物酶體與溶酶體是兩種不同的細(xì)胞器。首先分離能夠釋放酸性磷酸

27、酶和過(guò)氧化氫酶的膜結(jié)合細(xì)胞器,然后用去垢劑(毛地黃皂苷)破壞細(xì)胞器使之釋放酸性磷酸酶和過(guò)氧化氫酶。如果這兩種酶定位于同一種細(xì)胞器中,那么只要該細(xì)胞器破裂就會(huì)同時(shí)釋放出這兩種酶,實(shí)驗(yàn)結(jié)果是要加十倍量的去垢劑才能釋放過(guò)氧化氫酶,這就說(shuō)明溶酶體和過(guò)氧化物酶體是兩種不同的細(xì)胞器,兩種細(xì)胞器的膜對(duì)去垢劑的耐受性是不同的。生物膜是怎樣合成的?可能的機(jī)理是什么? 答:關(guān)于膜的合成，曾提出兩個(gè)模型:第一個(gè)自裝配模型(spontaneous self-assembly), 即膜是由蛋白、脂和糖自動(dòng)組裝的, 但與體外實(shí)驗(yàn)結(jié)果不符。因?yàn)橛眉兓闹偷鞍自隗w外裝配時(shí)總是形成脂質(zhì)體，這種脂質(zhì)體與活細(xì)胞膜的一個(gè)根本區(qū)別是

28、:脂質(zhì)體的結(jié)構(gòu)總是對(duì)稱(chēng)的, 而活細(xì)胞中膜結(jié)構(gòu)則是不對(duì)稱(chēng)的。第二個(gè)是不斷更新模型, 該模型認(rèn)為膜的合成通過(guò)不斷地將脂和蛋白插入已有的膜，即由已有膜的生長(zhǎng)而來(lái)。這一模型比較符合細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)性質(zhì), 由于細(xì)胞的胞吞和胞吐作用以及小泡運(yùn)輸,使膜處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài), 這樣膜也就不必重新合成,而是在原有的基礎(chǔ)上不斷更新。膜的合成涉及脂、蛋白和糖的來(lái)源問(wèn)題膜脂有兩種來(lái)源:通過(guò)磷脂轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,如線(xiàn)粒體、葉綠體、過(guò)氧化物酶體等細(xì)胞器膜中的脂就是靠這種方式運(yùn)送的。通過(guò)出芽和膜融合,如ER通過(guò)出芽形成分泌小泡運(yùn)送蛋白質(zhì)時(shí),膜脂也隨之運(yùn)送到高爾基體,并通過(guò)高爾基體形成分泌小泡將膜脂運(yùn)送到細(xì)胞質(zhì)膜。由于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與核膜相連,

29、 通過(guò)細(xì)胞分裂和核膜重建,ER上合成的膜脂也就轉(zhuǎn)移到核膜。原核生物沒(méi)有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，它的磷脂是在質(zhì)膜上合成并由類(lèi)似于真核生物的轉(zhuǎn)位蛋白調(diào)整磷脂在膜上的分布。關(guān)于膜脂的不對(duì)稱(chēng)性分布，有幾種可能的方式一種是磷脂交換蛋白對(duì)磷脂的運(yùn)輸和插入是選擇性的；第二種解釋是熱動(dòng)力學(xué)驅(qū)使磷脂的不對(duì)稱(chēng)分布，因?yàn)槟蓚?cè)的環(huán)境不同。另外在ER膜中有翻轉(zhuǎn)酶(flippase),在新的磷脂合成之后,通過(guò)翻轉(zhuǎn)酶的作用也會(huì)造成磷脂的不對(duì)稱(chēng)分布。膜蛋白有整合蛋白和外周蛋白。用水泡性口炎病毒(vesicular stomatitis virus,VSV)作為模式系統(tǒng)研究了細(xì)胞膜整合蛋白和外周蛋白的形成途徑, 發(fā)現(xiàn)膜整合蛋白是通過(guò)內(nèi)膜系統(tǒng)

30、經(jīng)小泡轉(zhuǎn)運(yùn)到質(zhì)膜上的, 而外周蛋白則是在游離核糖體上合成,并以可溶的形式釋放到胞質(zhì)溶膠中。然后再與細(xì)胞質(zhì)膜的胞質(zhì)溶膠面結(jié)合,成為外周蛋白。糖則是在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體腔中通過(guò)對(duì)蛋白的修飾添加的。最后在與質(zhì)膜融合時(shí),通過(guò)外翻,糖的部分位于細(xì)胞質(zhì)膜的外側(cè)。這就是為何幾乎所有質(zhì)膜上的糖蛋白的糖都是朝向細(xì)胞外的原因。脂錨定蛋白的形成有幾種可能的機(jī)制糖脂錨定的膜蛋白是在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成,然后在ER腔中被連接到ER膜的GPI上，隨后通過(guò)小泡運(yùn)輸,經(jīng)高爾基體出芽形成小泡,最后與質(zhì)膜融合,含糖的一面外翻朝向細(xì)胞外側(cè)。脂肪酸錨定的膜蛋白是水溶性的,在游離核糖體合成后釋放到胞質(zhì)溶膠中,然后與包埋在質(zhì)膜中的脂肪酸共價(jià)結(jié)

31、合。連接的脂肪酸包括豆蔻酸(myristic acid, 一種14碳的飽和脂肪酸)和棕櫚酸(palmitic acid,一種16碳的飽和脂肪酸)。什么是細(xì)胞骨架?在細(xì)胞內(nèi)的主要功能是什么? 答:細(xì)胞骨架是細(xì)胞內(nèi)以蛋白質(zhì)纖維為主要成分的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),由主要的三類(lèi)蛋白纖絲(filamemt)構(gòu)成，包括微管、肌動(dòng)蛋白纖維和中間纖維。細(xì)胞骨架對(duì)于維持細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)及內(nèi)部結(jié)構(gòu)的有序性，以及在細(xì)胞運(yùn)動(dòng)、物質(zhì)運(yùn)輸、能量轉(zhuǎn)換、信息傳遞、細(xì)胞分化等一系列方面起重要作用。 作為支架(scaffold),為維持細(xì)胞的形態(tài)提供支持結(jié)構(gòu)，例如紅細(xì)胞質(zhì)膜的內(nèi)部主要是靠以肌動(dòng)蛋白纖維為主要成分的膜骨架結(jié)構(gòu)維持著紅細(xì)胞的結(jié)構(gòu)。

32、在細(xì)胞內(nèi)形成一個(gè)框架(framework)結(jié)構(gòu),為細(xì)胞內(nèi)的各種細(xì)胞器提供附著位點(diǎn)。細(xì)胞骨架是胞質(zhì)溶膠的組織者，將細(xì)胞內(nèi)的各種細(xì)胞器組成各種不同的體系和區(qū)域網(wǎng)絡(luò)。 為細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)和細(xì)胞器的運(yùn)輸/運(yùn)動(dòng)提供機(jī)械支持。例如從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)產(chǎn)生的膜泡向高爾基體的運(yùn)輸、由胞吞作用形成的吞噬泡向溶酶體的運(yùn)輸通常都是以細(xì)胞骨架作為軌道的；在有絲分裂和減數(shù)分裂過(guò)程中染色體向兩極的移動(dòng)，以及含有神經(jīng)細(xì)胞產(chǎn)生的神經(jīng)遞質(zhì)的小泡向神經(jīng)細(xì)胞末端的運(yùn)輸都要依靠細(xì)胞骨架的機(jī)械支持。 為細(xì)胞從一個(gè)位置向另一位置移動(dòng)提供支撐。一些細(xì)胞的運(yùn)動(dòng), 如偽足的形成也是由細(xì)胞骨架提供機(jī)械支持。典型的單細(xì)胞靠纖毛和鞭毛進(jìn)行運(yùn)動(dòng), 而細(xì)胞的這種運(yùn)動(dòng)器

33、官主要是由細(xì)胞骨架構(gòu)成的。為信使RNA提供錨定位點(diǎn)，促進(jìn)mRNA翻譯成多肽。用非離子去垢劑提取細(xì)胞成分可發(fā)現(xiàn)細(xì)胞骨架相當(dāng)完整，許多與蛋白質(zhì)合成有關(guān)的成分同不被去垢劑溶解的細(xì)胞骨架結(jié)合在一起。 參與細(xì)胞的信號(hào)傳導(dǎo)。有些細(xì)胞骨架成分常同細(xì)胞質(zhì)膜的內(nèi)表面接觸，這對(duì)于細(xì)胞外環(huán)境中的信號(hào)在細(xì)胞內(nèi)的傳導(dǎo)起重要作用。 是細(xì)胞分裂的機(jī)器。有絲分裂的兩個(gè)主要事件, 核分裂和胞質(zhì)分裂都與細(xì)胞骨架有關(guān), 細(xì)胞骨架的微管通過(guò)形成紡錘體將染色體分開(kāi), 而肌動(dòng)蛋白絲則將細(xì)胞一分為二。什么是原癌基因？為什么突變后會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞癌變？ 答: 原癌基因原本是細(xì)胞的正常基因，它們編碼的蛋白質(zhì)在正常細(xì)胞中通常參與細(xì)胞的生長(zhǎng)與增殖的調(diào)節(jié)

34、。但突變后成為促癌的癌基因(cancer-promoting oncogene)，導(dǎo)致細(xì)胞癌變。原癌基因突變成癌基因，稱(chēng)為原癌基因的激活。有幾種可能的機(jī)制使原癌基因激活。原癌基因的編碼區(qū)發(fā)生突變，改變了原有的基因結(jié)構(gòu)，致使編碼產(chǎn)物的性質(zhì)發(fā)生變化，使其不再具有正常的活性；原癌基因的調(diào)節(jié)區(qū)發(fā)生突變從而改變了結(jié)構(gòu)基因表達(dá)方式，有可能大大增加表達(dá)量；通過(guò)染色體重排，使不在一起的基因序列同原癌基因排列在一起，可能會(huì)合成新的蛋白或融合蛋白，改變了原有基因的自然活性。上述的任何一種突變，都有可能使細(xì)胞失去正常的分裂控制，從而向惡性方向轉(zhuǎn)變。P53蛋白如何獲知DNA損傷信號(hào)并導(dǎo)致修復(fù)？ 答: 研究表明，在健康

35、的G1細(xì)胞中，P53蛋白的濃度很低。如果G1細(xì)胞受到遺傳損傷（如受到紫外光照射或化學(xué)致癌物的作用），P53蛋白的濃度會(huì)快速上升。將含有斷裂鏈的DNA注入細(xì)胞，可檢測(cè)到P53蛋白濃度的這種變化。P53蛋白的濃度變化不是由于p53基因的表達(dá)的提高，而是由于P53蛋白降解速度的下降。P53蛋白的降解受MDM2蛋白的控制，該蛋白與P53蛋白結(jié)合，并將P53蛋白由細(xì)胞核輸出到細(xì)胞質(zhì)，并經(jīng)遍在蛋白化途徑被降解。DNA損傷如何導(dǎo)致P53蛋白的穩(wěn)定？這與ATM基因有關(guān)。該基因編碼一種蛋白激酶，該激酶是識(shí)別DNA損傷的多亞基復(fù)合物的組成部分，這種復(fù)合物一旦與受損傷的DNA結(jié)合，ATM激酶通過(guò)使一些靶蛋白磷酸化傳

36、遞細(xì)胞周期停止的信號(hào)，而P53則是被ATM激酶磷酸化的靶蛋白之一。P53蛋白磷酸化之后不再與MDM2蛋白結(jié)合從而不再被輸送到細(xì)胞質(zhì)中被降解，因此DNA損傷后P53蛋白的濃度升高，從而激活p21基因和bax基因的表達(dá)，使細(xì)胞停止分裂進(jìn)行修復(fù)或使細(xì)胞進(jìn)入程序性死亡。如果p53基因突變，等于失去了分子警察，DNA損傷引起的突變會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞癌變，也就肆無(wú)忌憚了。什么是衰老的自由基學(xué)說(shuō)？機(jī)體如何防止自由基的傷害。答:衰老的自由基學(xué)說(shuō)是美國(guó)科學(xué)家Harman 1955年提出的,核心內(nèi)容有三條：(1)衰老是由自由基對(duì)細(xì)胞成分的有害進(jìn)攻造成的。(2)這里所說(shuō)的自由基，主要就是氧自由基，因此衰老的自由基理論，其實(shí)

37、質(zhì)就是衰老的氧自由基理論。(3)維持體內(nèi)適當(dāng)水平的抗氧化劑和自由基清除劑水平可以延長(zhǎng)壽命和推遲衰老。 機(jī)體內(nèi)存在著自由基清除系統(tǒng)，其可以最大限度地防御自由基的損傷。自由基清除系統(tǒng)包括酶促反應(yīng)和非酶促反應(yīng)兩部分。酶促反應(yīng)所需酶有谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-PX)、超氧化物歧化酶(SOD)、過(guò)氧化物酶(POP)及過(guò)氧化氫酶(CAT)。非酶促反應(yīng)的作用物質(zhì)主要為一些低分子的化合物，是一些抗氧化作用的物質(zhì)，統(tǒng)稱(chēng)抗氧化劑(antioxidant)，主要有谷胱甘肽(GSH)、維生素C、-胡蘿卜素、維生素E、半胱氨酸、硒化物、巰基乙醇等。此外，細(xì)胞內(nèi)部形成的自然隔離，也能使自由基局限在特定部位，如氧化反應(yīng)產(chǎn)

38、生的自由基主要在線(xiàn)粒體內(nèi)，線(xiàn)粒體作為獨(dú)立的細(xì)胞器可很大限度地阻止自由基的擴(kuò)散。說(shuō)明腫瘤壞死因子在細(xì)胞程序性死亡中的正控作用答: 腫瘤壞死因子（TNF）激發(fā)細(xì)胞的程序性死亡的過(guò)程就是細(xì)胞外信號(hào)對(duì)程序性死亡的正控作用。TNF是一種能夠殺死腫瘤的因子，它是由免疫系統(tǒng)的細(xì)胞合成的。TNF的受體TNFR1是介導(dǎo)細(xì)胞程序性死亡的死亡受體(death receptor)家族的成員，是由三個(gè)亞基裝配而成的膜蛋白。受體的每一個(gè)亞基都含有一段由7080個(gè)氨基酸殘基組成的跨膜死亡結(jié)構(gòu)域(death domain)。TNF與受體結(jié)合，引起受體死亡結(jié)構(gòu)域構(gòu)型的改變，招募了許多細(xì)胞質(zhì)蛋白與之結(jié)合，如FADD、TRADD和

39、前體caspase-8,這些蛋白都具有死亡結(jié)構(gòu)域。在前體caspase-8相互結(jié)合前，它們的酶活性很低，但當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)前體caspase相互結(jié)合在一起時(shí)就進(jìn)行相互切割并被激活。最后激活的起始caspase-8含有四條多肽鏈，是由兩個(gè)前體切割后裝配而成的。激活的起始caspase-8作用于執(zhí)行前體caspase，并將之激活，引起細(xì)胞的程序性死亡。減數(shù)分裂的生物學(xué)意義何在? 答: 減數(shù)分裂的生物學(xué)意義主要在兩個(gè)方面：減數(shù)分裂保證了有性生殖生物在世代交替中染色體數(shù)目的恒定有性生殖是生物在長(zhǎng)期進(jìn)化歷程中較無(wú)性生殖更為進(jìn)步的一種繁殖方式。雌雄配子的融合, 把不同遺傳背景的父母雙方的遺傳物質(zhì)混在一起, 其

40、結(jié)果既穩(wěn)定了遺傳,又添加了諸多新的遺傳變異, 大大增強(qiáng)生物對(duì)千變?nèi)f化環(huán)境的適應(yīng)能力。然而, 如果沒(méi)有一種機(jī)制使精卵細(xì)胞染色體數(shù)減少一半, 那么精卵細(xì)胞的融合, 將使染色體數(shù)倍增下去, 細(xì)胞的體積也就不斷地膨脹, 細(xì)胞將不能適應(yīng)環(huán)境而遭淘汰。減數(shù)分裂保證了生殖細(xì)胞在細(xì)胞周期中染色體的單倍化，然后通過(guò)受精作用還原為二倍體。沒(méi)有減數(shù)分裂，有性生殖將是不可能的。減數(shù)分裂是遺傳重組的原動(dòng)力，增加了生物多樣性減數(shù)分裂也是遺傳變異產(chǎn)生的主要原因。在生物進(jìn)化過(guò)程中，如果沒(méi)有遺傳變異的話(huà)，生物就不能適應(yīng)環(huán)境的變化，就會(huì)失去長(zhǎng)期生存的能力。在減數(shù)分裂過(guò)程中，有兩種方式發(fā)生遺傳重組。一種是通過(guò)親代染色體在單倍體細(xì)胞

41、中的自由組合，產(chǎn)生的配子所含的染色體在組成上既有祖父的也有祖母的。第二種方式是同源染色體配對(duì)時(shí)發(fā)生的DNA交換。這種遺傳重組過(guò)程產(chǎn)生的單個(gè)染色體中既有父本的也有母本的基因。減數(shù)分裂就是通過(guò)這樣兩種機(jī)制產(chǎn)生遺傳上獨(dú)特的四個(gè)單倍體細(xì)胞，每個(gè)細(xì)胞都含有新重組的遺傳信息。什么是基因的差別表達(dá)？在細(xì)胞分化中有什么作用?）答: 分化的細(xì)胞雖然保留了全套的遺傳信息，但只有某些基因得到表達(dá)，即細(xì)胞分化主要是組織特異性基因中某些種(或某些)特定基因的選擇性表達(dá)的結(jié)果，這些蛋白和分化細(xì)胞的特異性狀密切相關(guān)，但不是細(xì)胞基本生命活動(dòng)必不可少的。研究證明，細(xì)胞分化是奢侈基因按一定順序表達(dá)的結(jié)果，表達(dá)的基因數(shù)約占基因總數(shù)

42、的510。也就是說(shuō)，某些特定奢侈基因表達(dá)的結(jié)果生成一種類(lèi)型的分化細(xì)胞，另一組奢侈基因表達(dá)的結(jié)果導(dǎo)致出現(xiàn)另一類(lèi)型的分化細(xì)胞。另外，分化細(xì)胞間的差異往往是一群基因表達(dá)的差異，而不僅僅是一個(gè)基因表達(dá)的差異。在基因的差異表達(dá)中，包括結(jié)構(gòu)基因和調(diào)節(jié)基因的差異表達(dá)，差異表達(dá)的結(jié)構(gòu)基因受組織特異性表達(dá)的調(diào)控基因的調(diào)節(jié)。比較裂殖酵母、芽殖酵母和哺乳動(dòng)物細(xì)胞周期調(diào)控的異同。同：有關(guān)卡，有周期蛋白與周期蛋白激酶；異：CDC2,CDC28,哺乳動(dòng)物不同的激酶與多種周期蛋白鈣如何控制肌肉收縮1.肌節(jié)由粗、細(xì)肌絲組成。粗肌絲主要由肌球蛋白構(gòu)成。肌球蛋白分子可分球頭部和桿狀部。桿狀部聚合成粗肌絲的主干，球頭部伸出粗肌絲的

43、表面，形成橫橋。細(xì)肌絲則由肌纖蛋白、原肌球蛋白和肌鈣蛋白組成。橫橋在肌肉收縮中起著關(guān)鍵的作用，它具有ATP酶的性質(zhì)，并有兩個(gè)結(jié)合位點(diǎn)，一個(gè)與ATP的結(jié)合位點(diǎn)，另一個(gè)與細(xì)肌絲上肌纖蛋白的結(jié)合位點(diǎn)。細(xì)肌絲中肌纖蛋白上排列著許多與橫橋結(jié)合的位點(diǎn)。在肌肉舒張時(shí)，原肌球蛋白的位置正好在肌纖蛋白與橫橋之間，掩蓋了肌纖蛋白上與橫橋結(jié)合點(diǎn)，阻止橫橋與肌球蛋白的結(jié)合。 2.肌絲滑行過(guò)程當(dāng)肌細(xì)胞興奮而使胞漿內(nèi)Ca2+增加時(shí)，Ca2+便與細(xì)絲上的肌鈣蛋白結(jié)合，使其構(gòu)型發(fā)生變化，從而牽拉原肌球蛋白滾動(dòng)移位，將其掩蓋的結(jié)合位點(diǎn)暴露出來(lái)。橫橋立即與肌纖蛋白結(jié)合形成肌纖凝蛋白，同時(shí)橫橋上的ATP酶獲得活性，加速ATP分解釋

44、放能量，使橫橋發(fā)生扭動(dòng)，牽拉細(xì)肌絲向粗肌絲內(nèi)滑行，肌節(jié)縮短，出現(xiàn)肌肉收縮。當(dāng)胞漿內(nèi)Ca2+濃度下降時(shí)，肌鈣蛋白與Ca2+脫離，恢復(fù)靜息構(gòu)型，原肌球蛋白又回到原位而把結(jié)合位點(diǎn)重又覆蓋起來(lái)，橫橋不能接觸細(xì)肌絲，便使肌肉進(jìn)入舒張過(guò)程。動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)（animal cell culture）：就是從動(dòng)物機(jī)體中取出相關(guān)的組織，將它分散成單個(gè)細(xì)胞（使用胰蛋白酶或膠原蛋白酶）然后，放在適宜的培養(yǎng)基中，讓這些細(xì)胞生長(zhǎng)和增殖動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的條件1. 無(wú)菌、無(wú)毒的環(huán)境：對(duì)培養(yǎng)液和所有培養(yǎng)用具進(jìn)行無(wú)菌處理，通常還要在培養(yǎng)液中加入一定量的的抗生素，以防被污染。此外應(yīng)定期更換培養(yǎng)液，以便清除代謝產(chǎn)物防止細(xì)胞代謝產(chǎn)物累積對(duì)細(xì)

45、胞自身產(chǎn)生危害。2. 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)：無(wú)機(jī)物（無(wú)機(jī)鹽、微量元素等），有機(jī)物（糖、氨基酸、促生長(zhǎng)因子等）3. 血清和血漿 (提供細(xì)胞生長(zhǎng)必須的營(yíng)養(yǎng)成份)4. 溫度和pH（36.50.5，7.27.4）5. 氣體環(huán)境（95%的空氣+5%CO的混合氣體）其中5%CO氣體是為保持培養(yǎng)液的pH穩(wěn)定與植物細(xì)胞培養(yǎng)的區(qū)別1. 培養(yǎng)基不同：植物細(xì)胞（固體培養(yǎng)基），動(dòng)物細(xì)胞（液體培養(yǎng)基）。2. 培養(yǎng)基的成分不同：動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)必須利用動(dòng)物血清，植物組織培養(yǎng)則不需要，而需要加入植物生長(zhǎng)激素。3. 產(chǎn)物不同：植物組織培養(yǎng)最后一般得到新的植物個(gè)體，而動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)因?yàn)閯?dòng)物體細(xì)胞一般不能表達(dá)其全能性，因此得到的是只含同一種的細(xì)胞

46、的一個(gè)細(xì)胞系（或者叫細(xì)胞群）。4. 原理不同：植物組織培養(yǎng)的原理為植物細(xì)胞的全能性，動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的原理為細(xì)胞的增殖。5. 過(guò)程不同：植物組織培養(yǎng)的過(guò)程為脫分化和再分化，動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過(guò)程為原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)細(xì)胞黏著分子（cell adhesion molecule，CAM）是參與細(xì)胞與細(xì)胞之間及細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)之間相互作用的分子。可大致分為五類(lèi)：鈣粘素、選擇素、免疫球蛋白超家族、整合素及透明質(zhì)酸粘素。細(xì)胞黏著分子都是跨膜糖蛋白，分子結(jié)構(gòu)由三部分組成：胞外區(qū)，肽鏈的N端部分，帶有糖鏈，負(fù)責(zé)與配體的識(shí)別；跨膜區(qū)，多為一次跨膜；胞質(zhì)區(qū)，肽鏈的C端部分，一般較小，或與質(zhì)膜下的骨架成分直接相連，或與胞內(nèi)

47、的化學(xué)信號(hào)分子相連，以活化信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑。多數(shù)細(xì)胞黏著分子的作用依賴(lài)于二價(jià)陽(yáng)離子，如Ca2，Mg2。細(xì)胞黏著分子的作用機(jī)制有三種模式（圖14-16）：兩相鄰細(xì)胞表面的同種CAM分子間的相互識(shí)別與結(jié)合（親同性黏著）；兩相鄰細(xì)胞表面的不同種CAM分子間的相互識(shí)別與結(jié)合（親異性黏著）；兩相鄰細(xì)胞表面的相同CAM分子借細(xì)胞外的連接分子相互識(shí)別與結(jié)合。在多細(xì)胞生物體內(nèi)，細(xì)胞與細(xì)胞之間通過(guò)細(xì)胞膜相互聯(lián)系，形成一個(gè)密切相關(guān)，彼此協(xié)調(diào)一致的統(tǒng)一體，稱(chēng)為細(xì)胞連接。細(xì)胞連接是多細(xì)胞有機(jī)體中相鄰細(xì)胞之間通過(guò)細(xì)胞膜相互聯(lián)系、協(xié)同作用的重要組織方式，在結(jié)構(gòu)上常包括質(zhì)膜下、質(zhì)膜及質(zhì)膜外細(xì)胞間幾個(gè)部分，對(duì)于維持組織的完整性非

48、常重要，有的還具有細(xì)胞通訊作用。細(xì)胞連接的描述性概念是指細(xì)胞表面的特化結(jié)構(gòu)，或特化區(qū)域, 兩個(gè)細(xì)胞通過(guò)這種結(jié)構(gòu)連接起來(lái)。細(xì)胞的特化區(qū)涉及細(xì)胞外基質(zhì)蛋白、跨膜蛋白、胞質(zhì)溶膠蛋白、細(xì)胞骨架蛋白等。從功能上看,細(xì)胞連接將同類(lèi)細(xì)胞連接成組織,并同相鄰組織的細(xì)胞保持相對(duì)穩(wěn)定。細(xì)胞粘著是細(xì)胞連接的起始,細(xì)胞連接是細(xì)胞粘著的發(fā)展。從時(shí)間上看,粘著在先,連接在后。從結(jié)構(gòu)上看,細(xì)胞粘著涉及的分子較少、范圍局部、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單;而細(xì)胞連接涉及的蛋白分子較多、范圍廣、結(jié)構(gòu)復(fù)雜,結(jié)合的緊密程度高。動(dòng)物細(xì)胞有四種類(lèi)型的連接緊密連接(tight junction)、粘著連接(adhesion junction)、間隙連接(gap junction)和橋粒半橋粒，每一種連接都具有獨(dú)特的功能封閉(緊密連接)、粘著(斑形成連接)和通訊(間隙連接)。這三種類(lèi)型的細(xì)胞連接中,粘著連接最為復(fù)雜,并且易同細(xì)胞粘著相混淆。根據(jù)粘著連接在連接中所涉及的細(xì)胞外基質(zhì)和細(xì)胞骨架的關(guān)系又分為四種類(lèi)型:橋粒、半橋粒、粘著帶和粘著斑。驅(qū)動(dòng)蛋白K