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第一章

细胞的概论

医学细胞生物学(Medical cell biology)：以细胞生物学和分子生物学为基础，探索研究人体细胞发生、发育、增殖、衰老、死亡以及细胞结构与功能的异常与人类疾病关系的学科。

第二章

细胞膜与物质运输

膜转运蛋白(membrane transport protein)：细胞膜中的一类具有转运功能的跨膜蛋白。膜转运蛋白可分为载体蛋白和通道蛋白两类，载体蛋白既介导被动运输又介导主动运输，通道蛋白仅介导被动运输。

载体蛋白(carrier protein)：普遍存在于生物膜上的多次跨膜蛋白分子，与被转运物质特异性结合，引起载体蛋白本身构象的改变，介导物质的跨膜转运。既可介导主动转运，又可介导被动转运。

离子泵(ionic pump)：细胞膜上存在的能对某种离子进行主动转运的跨膜蛋白。它们具有ATP酶的活性，可以通过水解ATP获取能量，逆浓度梯度转运某种离子进出细胞，如钠钾泵，钙泵等。

受体介导的胞吞作用(recepter-mediated endocytosis)：被转运的大分子与细胞表面的特异性受体结合，经过有被小窝的内化而摄取物质的形式，是一种选择性的浓缩机制。其特点有特异性，高效性，选择性，高度浓缩。

第三章 细胞内膜系统

信号肽(signal peptide)：由信号密码翻译出的一段由18-30个疏水氨基酸组成的肽链，位于外输蛋白的N-端，可指导外输蛋白在粗面内质网上合成，一旦进入内质网腔即被切除。

信号肽识别颗粒(signal recognition particle)：在细胞基质中存在信号肽识别颗粒(SRP),它是由6个多肽亚单位和一个小的7SRNA分子组成。它可先识别信号肽并与之结合，然后将信号肽-核糖体复合体带到另一个与其识别的粗面内质网膜上的停靠蛋白上，从而使外输蛋白的合成达到定位的目的。

分子伴侣(molecular chaperon)：细胞中的某些蛋白质分子可以识别正在合成的多肽或部分折叠的多肽并与多肽的某些部位相结合，从而帮助这些多肽转运、折叠或装配，这一类分子本身并不参与最终产物的形成，因此称为分子伴侣。例如：信号识别颗粒，Hsp70等

1.详细描述信号假说的过程

答：信号假说的内容：外输蛋白的5’端信号密码被翻译为18-30个氨基酸的信号肽，信号肽识别颗粒（SRP）识别信号肽并与之

结合形成SRP-核糖体复合体，翻译暂时中止；SRP还可与内质网膜整合的停靠蛋白相识别。于是引导SRP-核糖体复合体到内质网膜上；SRP离开复合体，蛋白质在粗面内质网膜上继续合成，信号肽进入内质网腔后被信号肽酶切断，最终完整的多肽链被合成出来。

第四章 线粒体

内共生假说：该假说认为线粒体起源于古老厌氧真核细胞共生的需氧细菌。在长期的进化过程中，二者的共生关系极其密切，共生物的大部分遗传信息转移到细胞核上，所以线粒体上的遗传信息大为减少，mtDNA比较小并且其基因组特点像原核生物就是这个原因。

化学渗透假说的内容是什么?

化学渗透假说认为，线粒体内膜中的呼吸链起质子泵的作用。NADH和FADH2的氢原子具有高能电子，当高能电子沿呼吸链从一个复合物传递至另一个复合物时，释放的能量使质子（H+）通过质子泵从线粒体内膜的基质侧泵至膜间腔。因为膜对H+不能自由通过，因此在内膜两侧形成电化学质子梯度，膜内侧（-），膜外侧（+），在电化学质子梯度蕴藏了能量。泵出的H+有返回基质的趋向，当它们通过ATP酶复合体中的质子通道进入基质时，ATP酶利用电化学质子梯度能量催化ADP与Pi合成ATP，使释放的能量以高能磷酸键的形式存储于ATP中。

第五章 细胞骨架

微管组织中心(microtubule organizing centers ,MTOC)：细胞中微管开始聚合的中心.包括所有能够生出维管束的结构.例如中心粒,着丝点,鞭毛和纤毛的基体及一些无定性的结构.它有保护负极的作用使微管负极不发生变化。

微管踏车现象（tread milling）：微管组装过程中，微管两端具GTP帽微管将继续装配，具GDP帽则解聚。在一定条件下微管一端发生装配使微管延长，而另一端发生去装配而使微管缩短，微管中二聚体微管蛋白逐渐被替代；当微管聚合和解聚的速度相等，达到平衡时，这种情况被称为微管的踏车现象。

收缩环(contractile ring)：又称缢环，在有丝分裂末期,两个即将分离的子细胞之间产生,胞质分开后消失。由大量平行排列但具有不同极性的微丝形成的，是存在于绝大多数非肌细胞中的具有收缩功能的环状微丝束的一个代表。收缩环的动力来自于纤维束肌动蛋白和肌球蛋白的相对滑动。

1.微管在体外组装需要哪些条件，组装过程如何进行?

微管在体外组装需要的条件有①在生理温度下②有GTP和Mg2+③含有一定量MAPS④中等离子强度、弱酸PH6.6-6.7⑤微管蛋白浓度要大于临界浓度，大约为1mg/ml,当这些条件达到时,二聚体自动聚合为微管,当条件改变如温度低于4℃或加入过量的Ca2+、

Mg2+浓度降低、酸碱度改变时，微管发生解聚。

微管组装时，首先是α、β微管蛋白形成αβ异二聚体，αβ二聚体形成短的原纤维，即核心形成，接着二聚体在其两端和侧面增加使之扩展成片状带，至13根原纤维时，即合拢成一段微管。 2.试分析骨骼肌收缩机制?

骨骼肌收缩的基本单位——肌小节的主要成分是肌原纤维，肌原纤维由粗肌丝和细肌丝组成。粗肌丝直径约10nm，由肌球蛋白组成。细肌丝直径约5nm，由肌动蛋白、原肌球蛋白和肌钙蛋白组成，又称肌动蛋白丝。1954年Huxley提出肌肉收缩的滑动模型，认为肌细胞收缩是由于粗肌丝与细肌丝之间相互滑动的结果。肌细胞收缩是肌球蛋白的头部与邻近的细肌丝结合并发生一系列构象变化，分五个步骤：

①结合：肌球蛋白头部与(细丝)紧密结合又称强直构象。这一结合非常短暂

②释放：ATP结合于肌球蛋白头部后可诱导其构象变化，使肌球蛋白头部对细丝亲合力下降

③直立：肌球蛋白头部的ATP结合位点关闭，启动一明显的构象变化，使头部沿细丝移动，在该过程中ATP发生水解，但水解产物ADP+Pi仍结合在肌球蛋白上。

④产力：肌球蛋白头部微弱的结合到细丝的一个新结合位点，释放无机磷，使肌球蛋白头部与肌动蛋白紧密结合，并产生机械力，使肌球蛋白发生明显构象变化，肌球蛋白头部结合的ADP释放，恢复到原始的构象。

⑤再结合：肌球蛋白的头部又与细肌丝紧密的结合，但此时肌动蛋白头部结合在细肌丝新的位点，并沿着细肌丝正端“行走”了一段距离，从而导致肌肉收缩。

第六章 细胞核

核定位信号(nuclear localization signal, NLS)：存在于亲核蛋白上，具有核定位功能，从而保证整个蛋白质能够通过核孔复合体被转运到细胞核内的一段特殊的氨基酸序列。富含碱性氨基酸残基，如Lys、Arg，可存在于亲核蛋白的不同部位，并且在指导亲核蛋白完成核输入后不被切除。

染色质(chromatin)：细胞核内能被碱性染料染色的物质，由DNA、组蛋白、非组蛋白及少量RNA组成的线形复合结构，在细胞周期的不同时期，呈现不同的形态结构，在间期时呈伸展的细丝状态，称为染色质。

染色体(chromosome)：是染色质在有丝分裂期高度浓缩形成的棒状形态。与染色质是同一种物质在不同细胞时相所表现出的不同形态。

结构性异染色质(constitutive heterochromatin)：指各种类型细胞，除复制期外，在整个细胞周期都保持凝集结构，DNA包装比在整个细胞周期中基本没有较大变化的异染色质。

着丝粒(centromere)：指在主缢痕处两条姐妹染色单体相连处的

中心部位，是主缢痕的染色质部位，是染色单体中一段高度重复的DNA序列，该序列与蛋白质结合形成着丝粒-动粒复合体，在细胞分裂中与纺锤丝结合，参与染色体移动。根据着丝粒在染色体中的位置，可把染色体分为中部、近中部、进端、端着丝粒染色体四种类型。

1.简述核基质的形态结构、组成和功能。

核基质是细胞核内除核膜、核纤层、核仁以外的一个由由非组蛋白组成的纤维网架体系。核基质分布于整个核空间，纤维交错排列，构成网架结构，同时与核纤层纤维和核孔复合体相互连接，构成核内互为关联的骨架系统。核基质由粗细不均、直径为3~30nm的纤维组成，主要化学成分是非组蛋白性的纤维蛋白，和少量RNA。其生物学功能是①支撑和维持细胞核的形态；②提供DNA复制的结构支架；③提供RNA转录和加工的位点，④参与染色体包装和构建。⑤是前体mRNA加工的场所⑥与DNA病毒复制、装配过程有关。 2.比较常染色质和异染色质不同?

两者相同点是:两者的化学组成成分相同，是DNA、组蛋白、非组蛋白、及少量RNA组成的线形复和结构，是间期细胞遗传物质的存在形式。在结构上常染色质和异染色质在细胞周期的一定时期可以互相转变。

不同点是：异染色质的染色质纤维折叠压缩程度高，处于凝缩状态，并易被染色；常染色质的染色质纤维折叠压缩程度低，处于伸展状态，并且不易染色。当DNA合成时，常染色质是在早S期复制的，而异染色质要到S期末时才进行复制。从转录情况看常染色质含有单一和重复顺序的DNA，能进行转录，功能活跃。结构异染色质也含有重复或非重复序列的DNA，但都不能转录，是低活性的。染色质多位于染色体臂，而异染色质多位于着丝粒、端粒处。

第七章 细胞信号转导

受体 （receptor）: 是指细胞表面及细胞内能与细胞外信号分子特异性识别和选择性结合并通过信号转导作用，将信号转换引发细胞后续反应的一类特异性蛋白质。

G蛋白耦联受体（G protein-coupled receptor， GPCR）: 是配体－受体复合物与靶蛋白的作用要通过与G蛋白的偶联，在细胞内产生第二信使，从而将细胞外信号跨膜转导至细胞内，引起细胞应答的一类7次跨膜的受体。配体分子一般较小，种类多。

G蛋白：是一类能与三磷酸鸟苷（GTP）或二磷酸鸟苷（GDP）结合的蛋白的简称。位于质膜胞浆一侧，是由α、β、γ（Gα、G

β

、Gγ）3个亚基组成的三聚体，在信号转导中起分子开关的作用。

信号开关（signaling switches）分子开关（molecular switch）：指处于信号转导途径关键部位的一类蛋白质，它们可以接受上游信号而被活化（即进入到开启状态），进而将信号传递给下游的靶

分子；又以一定的方式失活（即进入到关闭状态），从而终止信号的传导。

受体酪氨酸激酶（receptor tyrosine kinase, RTK）：是细胞膜表面受体的一类，参与调控细胞的生长与分化，是胞质结构域具有蛋白酪氨酸激酶功能的受体，这类受体本身兼具受体和酪氨酸激酶两种功能。当这类受体与配体结合后可催化自身或底物蛋白的酪氨酸残基磷酸化，激活后的蛋白质进一步催化细胞内的一系列反应，从而把细胞外信号传递到细胞内。

*信号转导（signal transduction）：细胞信号转导是指细胞通过胞膜或胞内受体感受信息分子的刺激，经细胞内信号转导系统转换，从而影响细胞生物学功能的过程。

*第二信使：习惯上将配体--受体结合触发的胞内释放的信号分子称为第二信使。

*第二信使学说(secone messenger hypothesis)：胞外化学物质（第一信使）不能进入细胞，它作用于细胞表面受体，而导致产生胞内第二信使，从而激发一系列生化反应，最后产生一定的生理效应。第二信使的降解，使其信号作用终止。细胞内的第二信号分子有cAMP, cGMP, DG ,IP3等。

第八章 细胞连接与细胞外基质

细胞连接(cell juction)：是细胞相互连接处局部质膜所形成的特化结构。它们加强细胞的机械联系和组织的牢固性，同时协助细胞间的代谢活动，这些连接结构称为细胞连接。

整联蛋白家族(integrin)：细胞膜上能够识别并结合各种含RGD三肽顺序的受体称整联蛋白家族，包括纤连蛋白受体、层粘连蛋白受体、胶原受体、血小板表面受体等。

纤连蛋白由2个相似的亚单位形成二聚体，肽链中折叠成各种球状结构域，每个结构域能选择性地与细胞外基质中的各种大分子（胶原、氨基聚糖、蛋白聚糖等）和细胞表面纤连蛋白受体结合行使各种功能。两条肽链C端通过二硫键共价结合构成V型分子。功能：纤连蛋白是一种多功能分子，在组织分化、细胞粘着和迁移时起重要作用，在创伤修复中也发挥作用。

第九章 细胞增殖与细胞周期

细胞增殖（cell proliferation）：通过细胞的分裂，使细胞的数目增加的过程，由此获得和母细胞具有相同遗传特性的子细胞，是生命活动的重要体现。

无丝分裂（amitosis）：是低等生物增殖的主要方式。分裂过程简单、迅速。没有染色体组装，纺锤体形成等一系列变化。人迅速分裂的组织及创伤修复和病理性代偿的组织中也发生无丝分裂。

有丝分裂（mitosis）：真核细胞主要的增殖方式。分裂过程细胞形态结构发生剧烈变化，形成专门执行有丝分裂功能的暂时性细

胞器—有丝分裂器，确保复制后的遗传物质均等分配给两个子细胞。

减数分裂（meiosis）：有性生殖的生物个体在生殖细胞形成的过程中出现的一种特殊形式的细胞分裂，细胞中遗传物质只复制一次，而细胞连续分裂两次，形成的生殖细胞只具备正常体细胞一半的遗传物质。

细胞周期（cell cycle）：从第一次细胞分裂结束开始，到第二次分裂结束为止细胞所经历的过程叫细胞增殖周期，包括细胞生长,DNA复制和细胞分裂全过程。

R点（限制点）：指细胞增殖周期的G1期存在着一个由RNA含量，各种蛋白含量，各种调节因子以及各种环境因素和条件共同组成的控制点。当这些物质含量和条件都得到满足时，细胞就越过R点继续增值，否则，不能越过R点停留在G1期。

有丝分裂器（mitotic apparatus）：在有丝分裂的中期完全形成的，专门执行有丝分裂功能的，暂时性，复合性细胞器。由纺锤体、中心体和染色体组成，保证复制后的遗传物质均等分配。

*生长因子（growth factor，GF）：是一类对细胞增殖起调节作用的环境因子。普遍存在于机体的各种组织中，通过与细胞膜上的受体结合和信号转换传递，促进细胞的分裂活动，有很强的组织特异性。

*抑素（chalone）：细胞内合成的终止细胞分裂的信号分子，是分泌性糖蛋白，具有可溶性、热不稳定性、组织特异性和细胞周期时相特异性。

*试论述细胞增殖周期的基因表达调节。

细胞在周期运行中受到遗传基因的严格调节。包括cdc基因、原癌基因、抗癌基因等多种基因。（1）cdc基因即细胞分裂周期基因。在细胞周期过程中对细胞的增值起调控作用的基因，通过基因的产物（蛋白、酶、调节因子、受体、信号分子、载体等）对细胞的生理和生化过程进行调节，使细胞在周期的不同阶段发生不同变化。（2）原癌基因是正常细胞中的基因序列，对细胞的增值和分化起正常调节作用的基因。表现为低活性、低表达、低产物。当基因发生突变或扩增失控时，则转化为癌基因，使细胞癌变。癌基因是能够引起细胞发生癌变的基因，是原癌基因的突变产物，表现为高活性，高表达，高产物。是细胞增殖失控。 （3）抗癌基因（anti-oncogene）：在正常细胞中通过基因产物对原癌基因的表达起抑制作用的基因， 从而可以抑制细胞的生长和分裂，当其发生变异、丢失时，减弱或失去抑制作用，会诱发肿瘤。

第十章 细胞分化

细胞分化(cell differentiation)：是指从受精卵开始的个体发育过程中细胞之间在形态、结构、生理功能和生物化学特征方面产生稳定性差异的过程。