第一章大题（细胞基本知识）
1、试论述当前细胞生物学研究最集中的领域。 当前细胞生物学研究主要集中在以下四个领域： ⑴细胞信号转导； ⑵细胞增殖调控；
⑶细胞衰老、凋亡及其调控； ⑷基因组与后基因组学研究。
人类亟待通过以上四个方面的研究，阐明当今主要威胁人类的四大疾病：癌症、心血管疾病、艾滋病和肝炎等传染病的发病机制，并采取有效措施达到治疗的目的。 2、细胞生物学的概念和研究内容 概念：
细胞生物学是以细胞为研究对象, 从细胞的整体水平、亚显微水平、分子水平等三个层次，以动态的观点, 研究细胞和细胞器的结构和功能、细胞的生活史和各种生命活动规律的学科。
细胞生物学是现代生命科学的前沿分支学科之一，主要是从细胞的不同结构层次来研究细胞的生命活动的基本规律。从生命结构层次看，细胞生物学位于分子生物学与发育生物学之间，同它们相互衔接，互相渗透。 研究内容：
细胞生物学的主要研究内容主要包括两个大方面：细胞结构与功能、细胞重要生命活动。 涵盖九个方面的内容：
⑴细胞核、染色体以及基因表达的研究； ⑵生物膜与细胞器的研究； ⑶细胞骨架体系的研究； ⑷细胞增殖及其调控； ⑸细胞分化及其调控； ⑹细胞的衰老与凋亡； ⑺细胞的起源与进化； ⑻细胞工程； ⑼细胞信号转导。 3、细胞的基本共性
所有的细胞都有相似的化学组成； 脂-蛋白体系的生物膜； DNA-RNA的遗传装置；
蛋白质合成的机器—核糖体； 一分为二的分裂方式。
4、细胞生存所需的最基本的细胞结构和功能。
细胞的生存必须具备细胞膜、核糖体、一套完整的遗传信息物质和结构。 功能：
①细胞膜
为细胞生命活动提供了相对稳定的环境；
为DNA、RNA、蛋白质的复制、转录翻译提供了结合位点，使代谢反映高效而有序的进行； 又为代谢底物的输入与代谢产物的排除提供了选择性物质运输的通道，其中伴随能量的传递。
②细胞核是遗传信息储存和表达的重要场所和指挥部，细胞的分裂、生长、分化、增值等一切生命活动均受细胞核遗传信息的指导调控。
③核糖体是合成蛋白质的机器。构成细胞结构和行使生命活动功能的所有结构蛋白和功能蛋白都有核糖体翻译合成，催化生命活动的的酶促反应所有的酶也是蛋白质，由核糖体翻译合成的。 2.细胞学说的意义：
细胞学说、能量转化与守恒定律和达尔文进化论并列为19世纪自然科学的“三大发现”，因为它大大推进了人类对整个自然界的认识，有力地促进了自然科学和哲学的进步。
“细胞学说”提出后，即被推广到许多领域的研究，对当时生物学的发展起了巨大的促进和指导作用。
细胞学说使人们对生物的认识通过“细胞”统一起来，证明生物之间存在亲缘关系，即动、植物的各种细胞具有共同的基本构造，基本特性，按共同规律发育，有共同的生命过程。
细胞学说为进化论和孟德尔确立的遗传学奠定了基础。细胞学说对细胞结构的分析是一切生物科学和医学分支进一步发展所不可缺少的。
3.论证病毒和细胞不可分割的关系：
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内实现。 当代科学认为病毒是细胞的演化产物，其主要依据如下：
病毒由于其寄生的特性必须在细胞内复制与增值，没有细胞就没有病毒存在； 有些病毒的核酸与细胞DNA片段十分相似。
普遍认为病毒癌基因起源于细胞癌基因；病毒可看做DNA或RNA与蛋白质形成的复合大分子，与细胞核蛋白分子近似。因此，病毒可能来源于细胞。
4.为什么说支原体可能是最简单的原核细胞？
支原体能在培养基上生长，有典型的细胞膜无细胞壁，环状双螺旋DNA均匀分散在细胞内，无类似细菌的核区，唯一可见的细胞器结构是核糖体。
支原体的体积很小，介于细菌与病毒之间，能够独立生活，以一分为二的方式繁殖，由此可以推论支原体不是病毒，是比病毒要大的能独立生活的最简单的原核细胞。 8、比较动物细胞和植物细胞的主要差异。
①植物细胞具有：细胞壁、液泡、质体、原球体、乙醛酸循环体等结构；动物细胞具有：溶酶体、中心体。
②动物细胞的通讯连接方式为间隙连接，植物的是胞间连丝。
③动植物细胞的胞质分裂方式分别为收缩环与细胞板。 5.原核细胞和真核细胞的主要区别是什么？
①细胞膜系统的分化与演变。
首先分化为两个部分——核与质，细胞质内又分割为结构更精细，功能更专一的各种细胞器，细胞内部结构与职能的分工协作是真核细胞区别于原核细胞的重要标志。
②遗传信息量与遗传装置的扩增与复杂化。
由于真核细胞结构与功能的复杂化，需要编码结构蛋白与功能蛋白的基因数大大增多，因此遗传信息重复序列与染色体多倍性的出现时真核细胞区别原核细胞的另一重大标志。
③遗传信息的复制、转录与翻译的装置和程序复杂化，使得真核细胞内遗传信息转录与翻译有严格的阶段性与区域性，而原核细胞内转录与翻译则可同时同区进行，这也是两者区别的最显著差异之一。
第二章大题（细胞生物学研究方法）
1、为什么说细胞培养是细胞生物学研究的最基本技术之一？
在体外模拟体内的生理环境，培养从集体中取出的细胞，并使之生存和生长的技术为细胞培养。
细胞培养技术即是细胞的克隆，是细胞生物学研究方法中最有价值的技术，通过细胞培养可以获得大量的细胞或其代
谢产物。
由于细胞生物学是研究细胞的结构、功能和其各种生命规律的一门科学，细胞培养为细胞生物学研究提供了最基本的原料。
因此说，细胞培养技术是细胞生物学研究的最基本技术之一。
2、细胞组分的分离与分析有哪些基本的实验技术？哪些技术可用于生物大分子在在细胞内的定性与定位研究？
（1）
①分离：差速离心、密度梯度离心、速度沉降、等密度沉降、流式细胞仪。
②定性分析：组织化学、细胞化学、免疫荧光、免疫电镜、原位杂交等。
③定量分析：分光光度计、流式细胞仪。
④同位素标记结合放射自显影技术可研究生物大分子在细胞内的动态变化。
（2）蛋白质分子：免疫荧光纤维技术，免疫电镜技术，蛋白质印迹技术； 核酸分子：原位杂交，印迹杂交（southern和northern） 4.举出5种模式实验生物
①病毒：结构简单，基因组很小，可作为外源基因的载体，向组织细胞中转染特定的基因。
②细菌：培养方便，生长快，基因结构简单，突变株的诱变和分离、鉴定容易，技术成熟，进行基因定位简便易行。 ③酵母：优点同细菌，非常简单的单细胞真核生物，生长迅速易于遗传操作。
④线虫：繁殖快，在显微镜下通体透明，便于追踪，胚胎发育过程高度有序。
⑤果蝇：具有丰富的生物行为，易于进行遗传学操作，许多基因在进化上很保守，与人类基因有很高的同源性。
⑥斑马鱼：胚胎发育在体外，发育快，过程程透明。
⑦小鼠：进化方面最接近人类。
⑧拟南芥：个体小，生长周期快，种子多，生活力强，最小的植物基因组，自花授粉植物，基因高度纯合，突变率高。 3.细胞拆合中，细胞重组的方式有哪几种？
①胞质体与完整细胞重组；
②微细胞与完整细胞重组形成细胞；
③胞质体与核体重组形成重组细胞；
④细胞器与完整细胞的重组。 5.细胞融合有哪些主要的方法？
①生物法，用灭活的仙台病毒等加入到细胞悬液中，离心，诱导细胞融合；
②化学法，化学诱导因子包括PEG、高钙离子、高PH等化合物诱导细胞融合； ③物理法,激光诱导融合、显微操作等方法诱导细胞融合。
第三章大题（细胞质膜、跨膜运输、信号转导、细胞社会连接通讯） 3、红细胞膜骨架的基本结构与功能。
红细胞膜骨架是在红细胞膜的内侧，由膜蛋白和纤维蛋白组成的网架结构。
红细胞膜内存在的蛋白质主要包括血影蛋白、锚蛋白、带3蛋白、带4.1蛋白和肌动蛋白，血型糖蛋白。 膜支架蛋白主要成分包括血影蛋白、肌动蛋白、锚蛋白和带4.1蛋白等。
血影蛋白在带4.1蛋白的协助下与肌动蛋白结合成膜骨架基本网络，带4.1蛋白和血型糖蛋白相互作用，锚定蛋白与血影蛋白、带3蛋白相互作用。
膜骨架复合体与质膜蛋白的相互作用实现红细胞质膜的刚性与韧性，维持红细胞的形态。 6、比较胞饮作用与吞噬作用的异同：
（1）不同点：
①细胞类型不同：胞饮作用见于几乎所有真核细胞；吞噬作用对于原生动物是一种获取营养的方式，仅见于特殊的细胞（如巨噬细胞）
②摄入物：胞饮作用摄入溶液，吞噬作用摄入大的颗粒性物质。
③胞吞泡的大小不同，胞饮泡直径一般小于150 nm，而吞噬泡直径往往大于250 nm。
④摄入的过程：胞饮作用是一个连续发生的组成型过程，无需信号刺激；吞噬作用是一个信号触发过程。
⑤胞吞泡形成机制：胞饮作用需要网格蛋白形成包被、接合素蛋白连接；吞噬作用需要微丝及其结合蛋白的参与,如果用降解微丝的药物（细胞松弛素B）处理细胞，则可阻断吞噬泡的形成，但胞饮作用仍可继续进行。
（2）相同点：
均是细胞完成大分子物质与颗粒性物质运输的方式； 均要通过膜的内部并形成胞吞泡； 胞吞泡的形成均有蛋白质的参与。
5.何谓信号转导中的分子开关蛋白？举例说明其作用机制。
在细胞内一系列信号传递的级联反应中，必须有正、负两种相辅相成的反馈机制进行精确调控。对每一个反应既要求有激活装置还要求有失活机制，负责这种正、负调控的蛋白称为分子开关。
一类是通过蛋白激酶使之磷酸化而激活，通过蛋白磷酸酯酶使之去磷酸化而失活。另一类是GTPase开关蛋白，结合GTP活化，结合GDP失活。
Ras蛋白就是一个典型的分子开关蛋白，通过其他蛋白质的作用使得GTP与其结合而处于激活状态。一种GTP酶激活蛋白可促进将结合的GTP水解为GDP，Ras的工作就类似于电路开关。如果Ras分子开关失去控制一直处于激活状态，下游MAPK一直活跃，使得细胞有丝分裂失去控制，从而导致癌变。 6.简要比较G蛋白耦联受体介导的信号通路。
G蛋白耦联受体是细胞表面由单条多肽经7次跨膜形成的受体，该信号通路是指配体-受体复合物与靶细胞的作用要通过与G蛋白的耦联，在细胞内产生第二信使，从而将胞外信号跨膜传递到胞内，影响细胞的行为。 根据产生第二信使的不同，它可分为cAMP信号通路和磷脂酰肌醇信号通路：
（1）cAMP信号通路的主要效应是激活靶细胞和开启基因表达，这时通过蛋白激酶A完成的。
该信号途径涉及的反应链可表示为激素→G蛋白耦联受体→G蛋白→腺苷酸环化酶→cAMP→cAMP依赖的蛋白激酶A→基因调控蛋白→基因转录。
（2）磷脂酰肌醇信号通路的最大特点是胞外信号被膜受体接收后，同时产生两个胞外信使，分别启动两个信号传递途径即IP3/Ca2+和DAG/PKC途径，实现细胞对外界信号的应答，因此，这一信号系统又称为“双信使系统”。 可表示为：
细胞外信号分子→G-蛋白耦联型受体→G蛋白→磷脂酶C→磷脂酰肌醇（PIP2)： →IP3→胞内钙离子浓度升高→钙离子与钙调蛋白结合→钙调蛋白激酶
→DAG+Ca2+ →激活PKC→靶蛋白磷酸化或促Na+/H+交换使胞内pH值升高
（3）相同：膜受体与效应酶之间的作用都是通过G蛋白耦联的。
不同：化学信号分子、膜受体结构、G蛋白组分、效应酶均不相同。前者效应酶为腺苷酸环化酶AC,后者效应酶为磷脂酶C；第二信使不同，前者为cAMP，后者为IP3和DAG。 3，细胞粘着分子有哪些，分别有什么功能？
动物细胞表面介导细胞同细胞或细胞外基质黏附的蛋白质分子。
均为整合膜蛋白，包括：整联蛋白、钙黏着蛋白、选择素、免疫球蛋白超家族。 黏着分子多数需要依赖Ca或Mg才起作用，这些分子介导的细胞识别与黏着还能在细胞骨架的参与下，形成细胞连接，如桥粒等。
①钙黏蛋白：是一种同亲型结合的黏着因子、Ca2+依赖的细胞黏着糖蛋白，对胚胎发育中的细胞识别、迁移和组织分化以及成体组织器官构成具有重要作用；
②整联蛋白：异亲型细胞结合，Ca2+或Mg2+依赖性的细胞黏着分子，由α和β两个亚基形成的异二聚体糖蛋白，可介导细胞与细胞及细胞与细胞外基质的粘附链接；
③选择素：一类异亲型结合、Ca2+依赖的细胞黏着分子，能与特异糖基识别并结合。选择素是跨膜蛋白，其胞外部分具有凝集素样结构域。凝集素：是动物细胞和植物细胞都能够合成和分泌的、能与糖结合的蛋白质，在细胞识别和黏着反应中其重要作用，主要是促进细胞间的黏着；
④免疫球蛋白超家族：同亲性或异亲性、不依赖Ca2+，含有免疫球蛋白类似（Ig）结构域。参与免疫功能；介导细胞间的黏着作用。
3.细胞通过那些方式产生社会联系？有何生物学意义？
细胞主要通过封闭连接、锚定连接、通讯连接等主要方式产生社会联系。细胞通讯和信号转导是细胞社会联系的核心问题。
细胞社会联系的主要功能在于提供细胞之间彼此物质、信息交流的通道。在多细胞生物中，没有一个孤立的细胞，细胞彼此之间通过各种连接方式产生社会联系，进而形成和谐的细胞社会。 4.细胞连接有哪几种类型，各有何功能？
①封闭连接：紧密连接是封闭连接的主要形式。紧密连接可阻止可溶性物质从上皮细胞层一端扩散到另一端，因此起到重要封闭作用；同时还将上皮细胞的游离端与基底面细胞膜上的膜蛋白相互隔离，以行使其各自不同的膜功能，因此紧密连接还具有隔离和一定的支持功能。
②锚定连接：通过细胞骨架系统将相邻细胞或细胞与胞外基质，连接形成一个坚挺、有序的细胞群体。根据参与的细胞骨架成分的不同分为与中间丝相连的锚定连接（如桥粒和半桥粒）、与肌动蛋白微丝相连的锚定连接（如粘合带和黏合斑）。主要功能为分散细胞间或者细胞与胞外基质间的作用力。
③通讯连接：是多细胞有机体中相邻细胞之间连接的一大类型组织结构，包括间隙连接、植物细胞中的胞间连丝以及化学突触三种形式。主要功能除具有细胞间连接作用外，还具有细胞间小分子物质交换和信号传递作用。 2、何为内在膜蛋白？它以以什么方式与膜脂相结合？
⑴内在膜蛋白：或称整合膜蛋白，全部或部分与磷脂双层的疏水核相互作用、牢固连接的膜结合蛋白，多数为跨膜蛋白，也有些插入脂双层中，只有用去垢剂处理才能将其从膜上移去。 ⑵