(完整版)細(xì)胞生物學(xué)第十三至十七章作業(yè)答案

1、第十三章細(xì)胞增殖及其調(diào)控1 什么是細(xì)胞周期？簡(jiǎn)述細(xì)胞周期各時(shí)相及其主要事件。答：細(xì)胞周期:是指連續(xù)分裂的細(xì)胞從一次有絲分裂結(jié)束后開始生長(zhǎng)到下次有絲分裂終止所經(jīng)歷的全過程。細(xì)胞周期各時(shí)相的生化事件： G1期：DNA合成啟動(dòng)相關(guān)，開始合成細(xì)胞生長(zhǎng)所需要的多種蛋白質(zhì)、RNA、碳水化合物、脂等，但不合成DNA； S期：開始合成DNA和組蛋白；在真核細(xì)胞中新和成的DNA立即與組蛋白結(jié)合，組成核小體串珠結(jié)構(gòu)； G2期:主要大量合成ATP、RNA和蛋白質(zhì)，包括微管蛋白和成熟促進(jìn)因子等； M期：為細(xì)胞分裂期，一般包括前期，中期，后期，末期4個(gè)時(shí)期。2 細(xì)胞通過什么機(jī)制將染色體排列到赤道板上？有何生物學(xué)意義？答

2、：細(xì)胞將染色體排列到赤道板上的機(jī)制可以歸納為牽拉假說和外推假說。 牽拉假說：染色體向赤道面方向運(yùn)動(dòng)，是由于動(dòng)粒微管牽拉的結(jié)果。動(dòng)力微管越長(zhǎng)，拉力越大，當(dāng)來自兩級(jí)的動(dòng)粒微管拉力相等時(shí)，即著絲粒微管形成的張力處于動(dòng)態(tài)平衡時(shí)，染色體即被穩(wěn)定在赤道面上； 外推假說：染色體向赤道方向移動(dòng)，是由于星體的排斥力將染色體外推的結(jié)果。染色體距離中心體越近，星體對(duì)染色體的外推力越強(qiáng)，當(dāng)來自兩極的推力達(dá)到平衡時(shí)，推力驅(qū)動(dòng)染色體移到并穩(wěn)定在赤道板上。染色體排列到赤道板上具有重要的生物學(xué)意義，染色體排列到赤道板后，Mad2和Bubl消失，才能啟動(dòng)細(xì)胞分裂后期，并為染色體成功分開并且平均分配向兩極移動(dòng)做準(zhǔn)備。3 細(xì)胞周期

3、有哪些主要檢驗(yàn)點(diǎn)？各起何作用？答：細(xì)胞周期有以下主要檢驗(yàn)點(diǎn)： G1/S期檢驗(yàn)點(diǎn)：檢驗(yàn)DNA是否損傷、能否啟動(dòng)DNA的復(fù)制，作用是仿制DNA損傷或是突變的細(xì)胞進(jìn)入S期； S期檢驗(yàn)點(diǎn)：檢驗(yàn)DNA復(fù)制是否完畢，DNA復(fù)制完畢才能進(jìn)入G2期； G2/M期檢驗(yàn)點(diǎn)：DNA是否損傷、能否開始分裂、細(xì)胞是否長(zhǎng)到合適大小、環(huán)境是否利于細(xì)胞分裂，作用是使得細(xì)胞有充足的時(shí)間將損傷的DNA得以修復(fù)； 中-后期檢驗(yàn)點(diǎn)：紡錘體組裝的檢驗(yàn)，作用是抑制著絲點(diǎn)沒有正確連接到紡錘體上的染色體，確保紡錘體正確組裝。4、細(xì)胞周期時(shí)間是如何測(cè)定的?答：測(cè)定細(xì)胞周期的方法很多，有同位素標(biāo)記法、細(xì)胞計(jì)數(shù)法等，其中標(biāo)記有絲分裂百分率法是常用

4、的一種測(cè)定方法。標(biāo)記有絲分裂百分率法的原理是對(duì)測(cè)定細(xì)胞進(jìn)行脈沖標(biāo)記、定時(shí)取材、利用放射自顯影技術(shù)顯示標(biāo)記細(xì)胞，通過統(tǒng)計(jì)標(biāo)記有絲分裂百分?jǐn)?shù)的辦法來測(cè)定細(xì)胞周期。實(shí)驗(yàn)中常用的方法是BrdU滲入測(cè)定細(xì)胞周期的方法。BrdU（5-溴脫氧尿嘧啶核苷）加入培養(yǎng)基后，可做為細(xì)胞DNA復(fù)制的原料，經(jīng)過兩個(gè)細(xì)胞周期后，細(xì)胞中兩條單鏈均含BrdU的DNA將占1/2,反映在染色體上應(yīng)表現(xiàn)為一條單體淺染。如經(jīng)歷了三個(gè)周期，則染色體中約一半為兩條單體均淺染，另一半為一深一淺。細(xì)胞如果僅經(jīng)歷了一個(gè)周期，則兩條單體均深染。計(jì)算分裂相中各期比例，可算出細(xì)胞周期的值。5、細(xì)胞周期同步化有哪些方法?比較其優(yōu)缺點(diǎn)?答：自然同步化：

5、自然界存在的細(xì)胞周期同步化過程。 人工同步化包括人工選擇同步化和人工誘導(dǎo)同步化兩種方法，比較如下：方法分類方法名稱優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)人工選擇同步化有絲分裂選擇法操作簡(jiǎn)單，細(xì)胞未經(jīng)任何藥物處理，不受藥物傷害，細(xì)胞同步化效率咼分離的細(xì)胞數(shù)量少密度梯度離心法方法簡(jiǎn)單省時(shí)，效率咼，成本低對(duì)大多數(shù)種類的細(xì)胞并不適用人工誘導(dǎo)同步化DNA合成阻斷法同步化效率咼，幾乎適合于所有體外培養(yǎng)的細(xì)胞體系誘導(dǎo)過程可造成細(xì)胞非均衡生長(zhǎng)分裂中期阻斷法操作簡(jiǎn)便，效率咼所使用藥物的毒性相對(duì)較大6、舉例說明CDK激酶在細(xì)胞周期中是如何執(zhí)行調(diào)節(jié)功能的？答：CDK激酶在細(xì)胞周期調(diào)控是正調(diào)控因子，細(xì)胞周期各時(shí)相的有序更迭和整個(gè)細(xì)胞的運(yùn)行，都需要

6、CDK激酶的驅(qū)動(dòng)，它是細(xì)胞沿周期運(yùn)行的引擎蛋白。以MPF為例闡述：MPF是一種使多種底物磷酸化的蛋白激酶，即CDK1激酶，由p34蛋白和cyclingB結(jié)合而成。CDK1激酶活性首先依賴于cyclingB含量的積累。cyclingB一般在G1期的晚期開始合成，通過S期，其含量不斷增加，達(dá)到G2期，其含量達(dá)到最大值，CDK1激酶的活性隨著周期蛋白B濃度變化而變化。CDK1激酶的活化還受到激酶與磷酸酶的調(diào)節(jié)?；罨腃DK1激酶可使更多的CDK1激酶活化。隨著周期蛋白B含量達(dá)到一定程度，CDK1激酶活性開始出現(xiàn)，到G2晚期階段，CDK1激酶活性達(dá)到最大值并一直維持到M期的中期階段。CDK1通過使某些

7、底物蛋白磷酸化，改變其下游的某些靶蛋白的機(jī)構(gòu)和啟動(dòng)其功能，實(shí)現(xiàn)其調(diào)控細(xì)胞周期的作用。名詞：MPF:是指M期細(xì)胞中存在的促進(jìn)細(xì)胞分裂的因子。周期蛋白:是一類呈細(xì)胞周期特異性或時(shí)相性表達(dá)、積累與分解的蛋白質(zhì)，它與周期素依賴性激酶共同影響細(xì)胞周期的運(yùn)行。檢驗(yàn)點(diǎn)：在細(xì)胞周期中，決定細(xì)胞周期能否繼續(xù)向前運(yùn)轉(zhuǎn)的某一特定時(shí)期。動(dòng)粒：是真核細(xì)胞染色體中位于著絲粒兩側(cè)的3層盤狀特化的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，為非染色體性質(zhì)物質(zhì)附加物。第十五章細(xì)胞分化與與胚胎發(fā)育1. 影響細(xì)胞分化的因素有哪些？請(qǐng)予說明。答：影響細(xì)胞分化的因素： 受精卵細(xì)胞質(zhì)的不均一性對(duì)細(xì)胞分化的影響，如決定子對(duì)卵裂細(xì)胞分化方向的影響； 胞外信號(hào)分子對(duì)細(xì)胞分化

8、的影響,，如眼的發(fā)生； 細(xì)胞記憶與決定，如果蠅成蟲盤的發(fā)育； 細(xì)胞間的相互作用與位置效應(yīng)，對(duì)細(xì)胞狀態(tài)的維持以及分化的方向起決定性作用； 環(huán)境對(duì)性別決定的影響，環(huán)境因素通過對(duì)細(xì)胞分化產(chǎn)生影響，進(jìn)而影響個(gè)體性別的發(fā)育; 染色質(zhì)變化與基因重排對(duì)細(xì)胞分化的影響。2. 組織特異性基因的表達(dá)是如何調(diào)控的？答：組織特異性基因是指不同類型細(xì)胞中特異性表達(dá)的基因，其產(chǎn)物賦予各種類型細(xì)胞特異性的形態(tài)結(jié)構(gòu)特征與特異的功能。特異性基因的表達(dá)的調(diào)控機(jī)制是組合調(diào)控的方式，即每種類型的細(xì)胞分化由多種調(diào)控蛋白共同參與完成。在啟動(dòng)分化的各類調(diào)節(jié)蛋白中，細(xì)胞分化的調(diào)控機(jī)制是通過一種關(guān)鍵性調(diào)節(jié)蛋白對(duì)其他調(diào)節(jié)蛋白的級(jí)聯(lián)啟動(dòng)。借助于組

9、合調(diào)控一旦某種關(guān)鍵性基因調(diào)控蛋白與其他調(diào)控蛋白形成適當(dāng)?shù)慕M合，不僅可以將一種類型的細(xì)胞轉(zhuǎn)化成另一種類型的細(xì)胞，而且遵循類似的機(jī)制，甚至可以誘發(fā)整個(gè)器官的形成。名詞：細(xì)胞分化：在個(gè)體發(fā)育中，由一種相同的細(xì)胞類型經(jīng)細(xì)胞分裂后逐漸在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上形成穩(wěn)定性差異，產(chǎn)生不同的細(xì)胞類群的過程。轉(zhuǎn)分化：一種類型的分化細(xì)胞轉(zhuǎn)變成另一種類型的分化細(xì)胞的現(xiàn)象。再分化：是指已經(jīng)脫分化的細(xì)胞在一定條件下，又可經(jīng)過愈傷組織或胚狀體，再分化出根和芽，形成完整植株的過程。去分化：是指分化細(xì)胞失去其特有的結(jié)構(gòu)與功能變成具有未分化細(xì)胞特征的過程。原癌基因：是在正常細(xì)胞基因組中對(duì)細(xì)胞正常活動(dòng)起主要調(diào)控作用的基因，這些基因一旦

10、發(fā)生突變或被異常激活，可使細(xì)胞發(fā)惡性轉(zhuǎn)化。抑癌基因：也稱為抗癌基因。正常細(xì)胞中存在基因，在被激活情況下它們具有抑制細(xì)胞增殖作用，但在一定情況下被抑制或丟失后可減弱甚至消除抑癌作用的基因。正常情況下它們對(duì)細(xì)胞的發(fā)育、生長(zhǎng)和分化的調(diào)節(jié)起重要作用。癌基因：是指人類或其他動(dòng)物細(xì)胞（以及致癌病毒）固有的一類基因，它們一旦活化便能促使人或動(dòng)物的正常細(xì)胞發(fā)生癌變。干細(xì)胞：是機(jī)體中能進(jìn)行自我更新（產(chǎn)生與自身相同的子代細(xì)胞）和多向分化潛能（分化成不同細(xì)胞類型）并具有形成克隆能力的一類細(xì)胞。第十六章細(xì)胞死亡與細(xì)胞衰老1細(xì)胞凋亡的概念、形態(tài)特征及其與細(xì)胞壞死的區(qū)別。答：細(xì)胞凋亡：又稱程序性細(xì)胞死亡，是指細(xì)胞在一定的

11、生理或病理?xiàng)l件下，是一個(gè)主動(dòng)的由基因決定的自動(dòng)結(jié)束生命的過程。細(xì)胞凋亡與細(xì)胞壞死的區(qū)別:區(qū)別項(xiàng)目細(xì)胞凋亡細(xì)胞壞死能量ATP不依賴ATP細(xì)胞形態(tài)皺縮腫脹細(xì)胞膜完整破裂細(xì)胞器形態(tài)完整腫脹破裂細(xì)胞核染色質(zhì)凝集斷裂固縮，核膜破裂細(xì)胞質(zhì)由質(zhì)膜包圍成凋亡小體溢出，細(xì)胞破裂成碎片細(xì)胞質(zhì)的生化改變?nèi)苊阁w內(nèi)酶增多溶酶體解體凋亡小體有無DNA規(guī)律斷裂，梯狀條帶隨機(jī)彌漫性降解分子機(jī)制多基因參與，有序調(diào)控?zé)o基因調(diào)控蛋白質(zhì)合成有無代謝反應(yīng)蛋白質(zhì)逐次參與無秩序反應(yīng)自吞噬常有缺少周圍組織炎性反應(yīng)無有對(duì)機(jī)體的影響生長(zhǎng)代謝需要有損傷破壞作用2細(xì)胞衰老過程有哪些變化？答：在生物學(xué)中，細(xì)胞衰老具有兩個(gè)特征：一是生長(zhǎng)不可逆地停滯，細(xì)

12、胞分裂停止；二是衰老相關(guān)的B-半乳糖苷酶的活化。而衰老細(xì)胞的變化特征有以下幾點(diǎn)： 細(xì)胞內(nèi)水分減少，體積變小，新陳代謝速度減慢； 大多數(shù)酶的活性降低，影響色素生成色素顆粒沉積； 細(xì)胞內(nèi)呼吸速度減慢，細(xì)胞核體積增大，核膜內(nèi)折，染色質(zhì)收縮，顏色加深。線粒體數(shù)量減少，體積增大； 細(xì)胞膜通透性功能改變，使物質(zhì)運(yùn)輸功能降低； 色素顆粒沉積等。3、Caspases賴性的細(xì)胞凋亡的內(nèi)源途徑和外源途徑分別是如何實(shí)現(xiàn)的？答：在哺乳動(dòng)物細(xì)胞中，Caspases依賴性的細(xì)胞凋亡主要通過兩條途徑：由死亡受體起始的外源途徑和由線粒體起始的內(nèi)源途徑。 外源途徑：死亡受體介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡起始于死亡配體與受體的結(jié)合，死亡配體主要

13、是腫瘤壞死因子家族成員，而Fas是死亡受體家族中的代表成員。配體與Fas結(jié)合后，引起Fas的聚合，聚合的Fas通過胞質(zhì)區(qū)的死亡結(jié)構(gòu)域招募接頭蛋白FADD和Caspase-8酶原，形成死亡誘導(dǎo)信號(hào)復(fù)合物?；罨腃aspase-8酶原切割效應(yīng)Caspases-Caspase-3酶原，產(chǎn)生有活性的Caspase-3，導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。 內(nèi)源途徑:在細(xì)胞凋亡的內(nèi)源途徑中,線粒體處于中心地位。當(dāng)細(xì)胞接受凋亡信號(hào)刺激時(shí)，線粒體釋放細(xì)胞色素c到細(xì)胞質(zhì)中，與另一個(gè)凋亡因子Apaf-1結(jié)合誘導(dǎo)細(xì)胞發(fā)生凋亡。名詞:Hayflick界限：是指細(xì)胞（至少是培養(yǎng)的細(xì)胞）具有一定的壽命，它們的增殖能力不是無限的，而有一定的界

14、限。細(xì)胞衰老:指體外培養(yǎng)的正常細(xì)胞經(jīng)過有限次分裂后，停止分裂，細(xì)胞形態(tài)和生理代謝活動(dòng)發(fā)生顯著改變的現(xiàn)象，是生命現(xiàn)象中不可逆的衰退和終止過程。細(xì)胞凋亡:細(xì)胞在一定的生理或病理?xiàng)l件下，一個(gè)主動(dòng)的由基因決定的自動(dòng)結(jié)束生命的過程。第十七章細(xì)胞的社會(huì)聯(lián)系1、細(xì)胞連接有哪些類型，各有何功能？細(xì)胞連接類型功能典型代表封閉連接將相鄰上皮細(xì)胞的質(zhì)膜緊密地連接在一起，阻止溶液中的小分子沿細(xì)胞縫隙從細(xì)胞一側(cè)滲透到另一側(cè)緊密連接錨定連接通過細(xì)胞膜蛋白及細(xì)胞骨架系統(tǒng)將相鄰細(xì)胞，或細(xì)胞與胞外基質(zhì)間黏著起來橋粒和半橋粒黏著帶和黏著斑通訊連接介導(dǎo)相鄰細(xì)胞間的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)、化學(xué)或電信號(hào)的傳遞間隙連接化學(xué)突出胞間連絲2、寫出細(xì)胞黏著

15、分子的種類。答:根據(jù)結(jié)構(gòu)與功能特性，將細(xì)胞黏著分子分為4大類:鈣黏蛋白、選擇素、整聯(lián)蛋白以及免疫球蛋白超家族。具體如下：A、鈣粘蛋白介導(dǎo)高度選擇性的細(xì)胞識(shí)別與黏著；B、選擇素是一類異親型結(jié)合、Ca2+依賴性的細(xì)胞黏著分子，能與特異糖基識(shí)別并結(jié)合；C、免疫球蛋白超家族介導(dǎo)不依賴Ca2+的同親型或異親型的細(xì)胞黏著；D、整聯(lián)蛋白為異親型結(jié)合、Ca2+或Mg2+依賴性的細(xì)胞黏著分子，主要介導(dǎo)細(xì)胞與胞外基質(zhì)之間的黏著。3、細(xì)胞外基質(zhì)的組成成分有哪些？各有什么功能？組成成分功能膠原A、膠原在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的含量最咼，剛性以及抗張力強(qiáng)度最大，構(gòu)成細(xì)胞外基質(zhì)的骨架結(jié)構(gòu)；B、細(xì)胞外基質(zhì)的其他成分通過與膠原結(jié)合形成

16、結(jié)構(gòu)與功能的復(fù)合體；C、膠原纖維束構(gòu)成肌腱，連接肌肉和骨骼。彈性蛋白彈性纖維與膠原纖維共同存在，分別賦予組織彈性及抗張性。糖胺聚糖A、糖胺聚糖賦予胞外基質(zhì)抗壓的能力；B、糖胺聚糖填充了胞外基質(zhì)的大部分空間，為組織提供了機(jī)械支撐作用。蛋白聚糖A、蛋白聚糖賦予軟骨凝膠樣特性和抗變形能力；B、蛋白聚糖可與成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子B等多種生長(zhǎng)因子結(jié)合，有利于激素分子與細(xì)胞表面受體結(jié)合，有效完成信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)；C、部分蛋白聚糖與IV型膠原結(jié)合，構(gòu)成基膜的結(jié)構(gòu)組分；D、個(gè)別蛋白聚糖通過自身核心蛋白插入到脂雙層中或者通過核心蛋白與糖基化磷脂酰肌醇相連而成為質(zhì)膜的整合成分，充當(dāng)其他受體的輔助受體，在信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)以及信號(hào)分子活性與分布的調(diào)節(jié)等方面發(fā)揮重要作用。纖連蛋白A、纖連蛋白具有介導(dǎo)細(xì)胞黏著的功能。純化的纖連蛋白可增強(qiáng)細(xì)胞間黏著及細(xì)胞與胞外基質(zhì)的黏著；B、纖連蛋白有助于維持細(xì)胞形態(tài)；C、纖連蛋白能促進(jìn)細(xì)胞遷移；D、纖連蛋白還有助于血液凝固和創(chuàng)傷修復(fù)。層粘連蛋白層粘連蛋白也是分子“橋”將細(xì)胞錨定在基膜上，有助于維持細(xì)胞形態(tài)。名詞：細(xì)胞外基質(zhì)：由細(xì)胞合成并分泌到胞外、分布在細(xì)胞表面或細(xì)胞之間的大分子，主要是由多糖和蛋白或蛋白聚糖構(gòu)成的復(fù)雜的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，支持并連接組織結(jié)構(gòu)、調(diào)節(jié)組織的發(fā)生和細(xì)胞的生