细胞生物学
张伟 编 可能的考题
名解： 细胞凋亡：细胞凋亡(Apoptosis,APO)是指细胞接受某种信号或受到某些因素刺激后为了维持内环境稳定而发生的一种主动性消亡过程,是一种细胞的自杀性死亡。P385表
细胞坏死：是细胞受到强烈理化或生物因素作用引起细胞无序变化的死亡过程。表现为细胞 胀大，胞膜破裂，细胞内容物外溢，核变化较慢，DNA降解不充分，引起局部严重的炎症反应。P385表
胚胎干细胞：简称ES或EK细胞，胚胎干细胞是早期胚胎(原肠胚期之前)或原始性腺中分离出来的一类细胞，它具有体外培养无限增殖、自我更新和多向分化的特性。P350 诱导性多能干细胞（ips细胞）：利用导入特定基因或是特定基因产物（蛋白质）等方式送入体细胞（如：皮肤细胞或是肝脏细胞）中，使该体细胞变成为具备如同胚胎干细胞（ES细胞）般，具有分化成各式细胞之多功能分化能力，并且可以持续增生分裂。 简答：
1、简述干细胞的特性？
答：①干细胞本身不是终末分化细胞(即干细胞不是处于分化途径的终端); ②干细胞能无限地分裂; 能够进行自我更新。
③干细胞可连续分裂几代，也可在较长时间内处于静止状态。 或答：（1）、胚胎干细胞的分化性
胚胎干细胞具有万能分化性(pluripotency)功能，特点是可以细胞分化(Cellular differentiation)成多种组织的能力，但无法独自发育成一个个体。它可以差转成为外胚层、中胚层及内胚层三种胚层的成员，然后再差转成为人体的220多种细胞种类。万能分化性是胚胎干细胞与在成年人体内可找到的多功能干细胞的主要分别：多功能干细胞只能差转成为某几种特定的细胞种类。在无外界提供差转的刺激之下(即可在实验环境下生长)，胚胎干细胞在经过多重细胞分裂之后，仍然能保有万能分化性。
（2）、成体干细胞的可塑性
当成体干细胞被移植入受体中，它们表现出很强的可塑性。通常情况下，供体的干细胞在受体中分化为与其组织来源一致的细胞。而在某些情况下干细胞的分化并不遵循这种规律。1999年Goodell等人分离出小鼠的肌肉干细胞，体外培养5天后，与少量的骨髓间质细胞一起移植入接受致死量辐射的小鼠中，结果发现肌肉干细胞会分化为各种血细胞系。
2、根据干细胞的分化潜能，可分为哪几类？及其各类的特征？
答：1）分类：根据干细胞的分化潜能，可分为三种类型：单能干细胞、多能干细胞以及全能干细胞。 2)特征：
单能干细胞：这种干细胞只能分化为单一类型的细胞。如上皮组织基底层的干细胞、肌肉中的成肌细胞。
多能干细胞：这种干细胞具有分化出一种器官多种组织的潜能，但是没有发育成完整个体的能力，发育潜能受到一定的限制。
全能性干细胞：这种干细胞具有形成完整个体的分化潜能。如胚胎干细胞，它是
细胞生物学
从早期胚胎内的细胞团分离出来的一种高度未分化的细胞系，它可以无限增值并分化成为全身200多种细胞类型，进一步形成机体的所有组织、器官。
论述：
1、试述细胞凋亡的形态特征和生理意义？ 答：形态特征：P383
形态学观察细胞凋亡的变化是多阶段的，细胞凋亡往往涉及单个细胞，即便是一小部分细胞也是非同步发生的。首先出现的是细胞体积缩小，连接消失，与周围的细胞脱离，然后是细胞质密度增加，线粒体膜电位消失，通透性改变，释放细胞色素C到胞浆，核质浓缩，核膜核仁破碎，DNA降解成为约180bp-200bp片段；胞膜有小泡状形成，膜内侧磷脂酰丝氨酸外翻到膜表面，胞膜结构仍然完整，最终可将凋亡细胞遗骸分割包裹为几个凋亡小体，无内容物外溢，因此不引起周围的炎症反应，凋亡小体可迅速被周围专职或非专职吞噬细胞吞噬。 生理意义：P383
细胞凋亡和细胞增殖都是生命的基本现象，是维持体内细胞数量动态平衡的基本措施。在胚胎发育阶段通过细胞凋亡清除多余的和已完成使命的细胞，保证了胚胎的正常发育；在成年阶段通过细胞凋亡清除衰老和病变的细胞，保证了机体的健康。和细胞增殖一样细胞凋亡也是受基因调控的精确过程。
2、全面比较细胞凋亡和细胞坏死的区别？P385 答：细胞凋亡和细胞坏死的区别 ： 1）．细胞凋亡的基本概念：多细胞生物中，细胞死亡有两种不同的方式。一种是细胞坏死，它是细胞在生理过程中意外死亡，这常见于对细胞的侵袭使细胞受到损伤，是一种被动死亡过程。另一种死亡方式称细胞凋亡，是细胞死亡的一种生理形式，是在基因调控下细胞主动死亡过程。 2）列表
3、列举检测细胞凋亡的检测方法及其各自的检测原理？（至少3种）。 答：
一、吖啶橙(简称AO)荧光染色法
原理：吖啶橙(Acridine Orange)是吖啶的衍生物之一。它是一种荧光染料，激发峰492nm，荧光发射峰530nm(DNA)，640nm(RNA)，它与双链DNA的结合方式是嵌进双链之间，而与单链DNA和RNA则由静电吸引堆积在其磷酸根上。在蓝光(给502nm)激发下，细胞核发亮绿色荧光(约530nm)，核仁和胞质RNA发桔红色荧光(＞580nm)。吖啶橙的阳离子也可以结合在蛋白质、多糖和膜上而发荧光，但细胞固定阻抑了这种结合，从而主要显示DNA、RNA两种核酸。 二、TdT介导的dUTP缺口末端标记技术(TUNEL)
原理：在机体内部随时都在发生着细胞的死亡。传统上用显微镜来观察细胞的死亡，其特征为核染色质的浓缩及碎片的形成。但是这种现象出现的很晚，时间也很短暂。凋亡的特征是内源性核酸内切酶被激活，细胞自身的染色质或DNA被切割，出现单链或双链缺口，并产生与DNA断点数目相同的3?ˉ-OH末端。 末端脱氧核糖核酸转移酶(Terminal deoxynucleotidyl Transferase TdT)可以将地高辛标记的dUTP(DIG-dUTP)标记至3’-OH末端，DIG-dUTP(核苷酸)结合在DNA断点部位，可以通过生物标记的抗地高辛抗体(Anti-DIG-Biotin)反应后，再结合链酶亲和素-过氧化物酶(SABC)，然后加进显色底物DAB予以显示。凋亡的细胞核呈棕黄色，从而可以在显微镜下观察到着色的凋亡细胞。
细胞生物学
三、PS(磷脂酰丝氨酸)在细胞外膜上的检测： 原理
凋亡早期，细胞内膜的磷脂酰丝氨酸(PS)移位到细胞外膜，而荧光标记或生物素偶联的annexin V(磷脂结合蛋白)极易检测处于外膜的PS，由于PS外膜化比凋亡引起的核酸变化更早，所以该试剂盒比DNA检测法能更早期检测细胞凋亡。 四、甲基绿-派诺宁染色法 (一)原理
细胞凋亡和细胞坏死均可表现为细胞核固缩等细胞死亡形态，但两者发生机制不同。细胞凋亡是一种细胞主动死亡过程，需要有细胞内蛋白酶的激活，细胞质内常有mRNA表达的增强。而细胞坏死是一种被动的细胞死亡过程，细胞质内常有RNA的损失。根据这一特点，可应用试剂甲基绿对DNA染色的特异性和派诺宁对RNA的亲和性，使甲基绿对固缩细胞核内的脱氧核糖核酸着染，假如细胞质内核糖核酸呈派诺宁阳性染色者为凋亡细胞，呈阴性染色者为坏死细胞。
第一章
细胞生物学: 从细胞整体、显微、亚显微和分子等各级水平上研究细胞结构、功能及生命活动规律的学科。 细胞生物学研究内容:
1. 细胞核、染色体以及基因表达的研究 2. 生物膜与细胞器的研究 3. 细胞膜骨架体系的研究 4. 细胞增殖及其调控 5. 细胞分化及其调控 6. 细胞的衰老与凋亡 7. 细胞的起源与进化 8. 细胞工程
第二章
真核细胞的基本结构体系：
1．以脂质及蛋白质成分为基础的生物膜结构体系 2．以核酸与蛋白质为主要成分的遗传信息表达体系 3．由蛋白质分子组装构成的细胞骨架体系
这3种基本结构体系构成了细胞内部结构精密、分工明确、职能专一的各种细胞器，并以此为基础保证了细胞生命活动具有高度程序化与高度自序性。以这3种结构体系为基础，可以粗略地划分出细胞的几种功能系统。
第三章
光学显微镜技术 P49 电子显微镜技术 P56 细胞组分的分析方法 P56
第四章
细胞生物学
外在膜蛋白：外在膜蛋白或称外围膜蛋白是一种水溶性蛋白，靠离子键或其他较弱的键与膜表面的蛋自质分子或脂分子结合，因此只要改变溶液的离子强度甚至提高温度就可以从膜上分离下来，膜结构并不被破坏。
内在膜蛋白：水不溶性蛋白，形成跨膜螺旋，与膜结 合紧密，需用去垢剂使膜崩解后才可分离。
生物膜：围绕细胞或细胞器的脂双层膜。由磷脂双层结合有蛋白质和胆固醇、糖脂构成，起渗透屏障、物质转运和信号转导的作用。细胞内的膜系统与质膜的统称。
生物膜的结构：
1. 磷脂双分子层是组成生物膜的基本结构成分,尚未发现膜结构中起组织作用
的蛋白；
2. 蛋白分子以不同方式镶嵌在脂双层分子中或结合在其表面, 膜蛋白是赋予生
物膜功能的主要决定者；
3. 生物膜是磷脂双分子层嵌有蛋白质的二维流体
生物膜的作用：
4. （1）为细胞提供保护；
5. （2）为细胞提供较多的质膜表面；使细胞内部结构区室化。
6. （3）为细胞内的物质运输提供了特殊的运输通道，保证了各种功能蛋白及时
准确地到位而又互不干扰。
影响生物膜流动性的因素：
7. 温度：是影响膜流动的最主要的因素。膜的骨架成分是脂，在温度低时以晶
态存在，在温度高时以液态存在，由液态变为晶态的温度是相变温度，磷脂在晶态时运动大受限制。.
8. 脂肪酸链的长度对流动性的影响：含较多的长链脂肪酸，膜的流动性就低 。 9. 脂肪酸链的不饱和程度对流动性的影响 ：脂肪酸链的不饱和程度大，膜的流
动性增加。
10. 胆固醇对膜流动性的调节作用：胆固醇插在磷脂之间，在相变温度以下，增
加胆固醇可增加膜的流动性，在相变温度以上，增加胆固醇则降低膜的流动性。
11. 卵磷脂、鞘磷脂比值对流动性的影响：卵磷脂所含脂肪酸链的的不饱和程度
高，链较短，相变温度低，因此，若卵磷脂含量高，则流动性大，鞘磷脂则与之相反。
第五章
简单扩散：不需要膜蛋白的帮助，也不需要细胞提供能量 ，只靠膜两侧保持一定的浓度差，通过扩散发生的物质运输。
协助扩散：指非脂溶性物质或亲水性物质，如氨基酸、糖和金属离子等借助细胞膜上的膜蛋白的帮助顺浓度梯度或顺化学浓度梯度，不需要细胞提供能量进入膜内的一种运输方式。
质子泵：能逆浓度梯度转运氢离子通过膜的膜整合糖蛋白。质子泵的驱动依赖于ATP水解释放的能量，质子泵在泵出氢离子时造成膜两侧的pH梯度和电位梯度。
协同运输：又称偶联运输，它不直接消耗ATP，但要依赖离子泵建立的电化学梯
细胞生物学
度。在动物细胞靠钠泵建立Na+离子梯度，在植物细胞则是由H +泵建立H +质子梯度。
协同运输分两种类型：
同向转运：物质运输方向与离子转移方向相同。 反向转运：物质运输方向与离子转移方向相反。
主动运输的特点： 1、逆梯度运输
2、依赖于膜运输蛋白 3、需要代谢能。
4、具有选择性和特异性。 主动运输的作用：
①保证了细胞或细胞器从周围环境或表面摄取必需的营养物质。
②能够将细胞内的各种物质，如分泌物、代谢废物以及一些离子排到细胞外。 ③能够维持一些无机离子在细胞内恒定和最适的浓度，特别K+、Ca + 和H +的浓度。
胞饮作用与吞噬作用主要有三点区别： 特征 内吞泡的大小 转运方式 内吞泡形成机制 胞饮作用 小于150nm 连续发生的过程 需要笼形蛋白形成包被及接合素蛋白连接 吞噬作用 大于250nm 需受体介导的信号需要微丝及其结合蛋白触发过程 的参与 组成型的胞吐途径：所有真核细胞，连续分泌过程。用于质膜更新（膜脂、膜蛋白、胞外基质组分、营养或信号分子）。
组成型的胞吐的生物意义：组成型分泌途径除了给细胞外提供酶、生长因子和细胞外基质成分外，也为细胞质膜提供膜整合蛋白和膜脂。
调节型胞吐途径：分泌细胞产生的分泌物（如激素、粘液或消化酶）储存在分泌泡内，当细胞在受到胞外信号刺激时，分泌泡与质膜融合并将内含物释放出去。调节型的外排途径存在于特化的分泌细胞。其蛋白分选信号存在于蛋白本身，由高尔基体TGN上特殊的受体选择性地包装为运输小泡。过程：储存——刺激——释放。
调节型胞吐的生物意义：具有浓缩作用，可使被运输的物质浓度提高200倍。
第六章不考
第七章
内质网的形态结构：由一层单位膜形成的管状(tuble)、泡状(vesicle)及扁平囊(lamina)组成的三维网状膜系统，可与核膜外层及细胞膜的内褶相连。膜厚5－6 nm，不同的细胞及细胞不同状态内质网形态变异很大。
糙面内质网形态结构：呈扁平囊状，排列整齐，有核糖体附着。 粗面内质网的功能：主要功能是蛋白质的合成、修饰与加工。 （1）蛋白质的合成
（2）蛋白质的修饰和加工 （3）新生肽的折叠与组装：
细胞生物学考试资料(完整版)
