真题五
A．题目
吉林延边大学2003年攻读硕士学位研究生入学考试试题
科目：细胞生物学（专业基础课）
一、名词解释（40分）
1．动原粒 2．内膜系统 3．端粒酶 4．主动运输 5．真核细胞 6．细胞表面 7．线粒体基粒 8．异染色质
9．次级缢痕（副缢痕） 10．核小体
二、简述细胞膜分子结构的液态模型论点及主要特性。（20分）
三、什么是细胞骨架？主要包括哪几部分？简述各部分在结构的异同点。（20分） 四、细胞增殖周期分哪些期？各期有何特点？（20分） 五、利用溶酶体酶蛋白的分拣运输与溶酶体的形成，说明内膜系统中的物质流动和变化。（25分）
六、试以襻环模型，说明染色体的构建。（25分）
B．答题要点
一、名词解释
1．动原粒：动粒则是指主缢痕处两条染色单体外侧表层部位的特殊结构，由三层蛋白质结构组成圆盘状，大部分纺锤体微管与动粒的外层相连也有些微管伸入外层以内。
2．内膜系统：位于细胞质中的膜性结构将细胞内部区域化，形成执行不同功能的膜性细胞器，如内质网、高尔基复合体、溶酶体过氧物酶体以及小泡和液泡等，统称为内膜系统（endomembrane system）。内膜系统是真核细胞所特有的结构，这些细胞器具有一定的形态结构、化学组成和各自的功能。各细胞器之间或与基质之间相互依存，高度协调地进行细胞内代谢过程和生命活动。在形态结构上也相互通联，如细胞核膜外层和粗面内质网、高尔基复合体均相互连接。
3．端粒酶：端粒酶是一种核蛋白体（RNP），具有一个内源性RNA和蛋白质的基本成分。它能以内源性RNA为模板，不断合成端粒序列添加到染色体末端，维持和稳定端粒长度（TRF）。
4．主动运输：主动运输(active transport)是物质从低浓度的一侧通过细胞膜向高浓度一侧的转运，由于运输是逆着浓度梯度进行的，需要载体的参与和消耗代谢能（ATP）。
5．真核细胞：与原核细胞不同，除质膜外，真核细胞还含有大量与质膜不连结的膜成分。这些胞内的膜成分称为内膜系统（endomembrane system），其成分和结构基本上与质膜
一致。内膜系统在细胞质中区域化，形成许多结构功能不同的亚细胞结构，即细胞器（organelles）。真核细胞的主要膜性细胞器有：①细胞核是细胞中最大的细胞器，是细胞的遗传中心；②线粒体是细胞呼吸和能量转换的场所；③内质网具有蛋白质合成、加工和脂类合成等多种功能；④高尔基复合体负责细胞中物质的加工、运输和分泌；⑤溶酶体为动物细胞所特有，是负责细胞内消化的膜性结构；⑥过氧化物酶体是利用氧分子进行氧化反应，从而分解细胞内的有毒物质；⑦叶绿体是进行光合作用的细胞器，为植物细胞所特有。
6．细胞表面：细胞表面是一个以细胞膜为核心的复合的结构和功能体系，主要功能是维持细胞相对稳定的微环境，实现其物质交换、信息传递、细胞识别和免疫反应等功能活动。包括细胞膜、细胞外被（糖）、细胞膜内面的胞质溶胶、各种细胞连接结构和细胞膜的一些特化结构等。
7．线粒体基粒：是内膜(包括嵴)的内表面附着许多突出于内腔的颗粒，每个线粒体大约有104～105个。基粒是由多种蛋白质亚基组成的，分为头部、柄部、基片三部分。圆球形的头部突入内腔中，基片嵌于内膜中，柄部将头部与基片相连。基粒头部具有酶活性，能催化ADP磷酸化生成ATP，因此，基粒又称ATP酶复合体。是
8．异染色质：间期核内的染色质中呈凝集状态、转录不活跃或者无功能活性的染色质成分。
9．次级缢痕（副缢痕）：次缢痕（secondary constriction）是某些染色体除主缢痕外的另一处凹陷，染色较浅。次缢痕对于鉴别特定染色体有很大价值，该处的染色质具有缔合核仁的功能，故又称为核仁组织者区（nucleolar organizing region，NOR）。
10．核小体：由长约200bp的DNA和五种组蛋白组成。其中组蛋白H2A、H2B、H3、H4各2分子组成一个八聚体核心（nucleosome core），DNA在其外表缠绕1.75圈（～146bp），形成直径为10nm的“珍珠”状核小体。
二、简述细胞膜分子结构的液态模型论点及主要特性。
流动镶嵌模型（fluid mosaic model）是1972年由S.J.Singer 和G.L.Nicolson提出，其主要论点是，构成膜的脂双分子层具有液晶态的特性，它既有晶体的分子排列有序性，又有液体的流动性，即流动脂双分子层构成膜的连续主体；球形的膜蛋白质以各种镶嵌形式与脂双分子层相结合，有的“镶”附于膜的内表面，有的全部或部分嵌入膜中，有的贯穿膜的全层，这些大都是功能蛋白；糖类附在膜的外表面，与表层的脂质与蛋白质亲水端结合，构成糖脂和糖蛋白。这一模型强调了膜的流动性和上述膜组分分布的不对称性，即认为膜的结构成分不是静止的，而是动态的。膜的流动性会使膜蛋白彼此作用或与脂类相互作用，这种相互作用是膜的功能活动所必需的条件。如酶的激活、外界信号进入细胞、膜成分的更新和组装、细胞运动、细胞分裂和细胞内的新陈代谢调节等都与膜组分在膜内的运动有密切关系。
三、什么是细胞骨架？主要包括哪几部分？简述各部分在结构的异同点。
（1）细胞骨架（cytoskeleton）是由细胞内蛋白质成分组成的一个复合的网架系统，包括微管（microtubule）、微丝（microfilament）和中间丝（intermediate filament）。与其他细胞结构相比，细胞骨架在形态结构上具有弥散性、整体性和变动性等特点，这些都是与它们的功能相适应的。细胞骨架为真核细胞所特有，它不仅是活细胞的支撑结构，决定了细胞的形状并赋予其强度，而且在细胞多种多样的生理活动（如细胞运动、膜泡运输和细胞分裂等）中发挥着重要作用。
（2）微管呈中空的圆筒状，在不同的细胞中具有相同的形态。它既是鞭毛、纤毛等运动器官的一部分，也是中心粒的主要结构。微管是一种动态的结构，能很快组装和去组装，
以适应细胞质经常变化的状况。
（3）微丝是一种由蛋白纤维组成的实心纤维，直径5～7nm，长度不一。它普遍存在于真核细胞中，在具有运动功能的细胞中（如肌细胞）尤为发达。微丝也是一种可变的结构，可以排列成束、成网、也可以分散存在于细胞质中。微丝主要由肌动蛋白（actin）构成，所
以又常被称作肌动蛋白丝（actin filament），在细胞运动和形态维持中发挥极其重要的作用。
（4）中间丝简称中丝，是细胞内的第三种骨架成分，因直径（约10nm）介于微管和微丝之间而得名。中间丝由不同的蛋白质组成，是空心纤维结构。由于它具有组织特异性，因此其种类、成分、结构和功能比较复杂。近年来的研究发现，中间丝的结构极其稳定，这也是它区别于微管和微丝的显著特点。
四、细胞增殖周期分哪些期？各期有何特点？
（1）G1期是细胞生长的主要阶段，在周期时间中所占的比例最大。此期细胞的主要生化活动是合成大量的RNA和蛋白质，为细胞进入S期准备必要的物质基础。G1期细胞能对多种环境信号进行综合、协调并作出反应，以确定细胞是否进入S期，因此，G1期是决定细胞增殖状态的关键阶段。
从周期的时间看，G1期的时间变化最大。不同细胞类型的周期时间的差别，细胞的失同步等都是由G1期的差异造成的。当细胞受到环境条件的影响而改变周期时间时，一般也是改变了G1期的时间。可以这样认为，G1期时间的长短是细胞对不适宜生长条件的一种调控。 （2）S期：在S期，细胞内主要进行DNA的复制（DNA replication）、组蛋白和非组蛋白等染色体蛋白的合成。DNA复制的启动需要一种非组蛋白类的启动信号，称为S期活化因子（S-phase activator）。
（3）G2期的主要形态特征是染色质进行性地凝聚或螺旋化。其主要任务是为M 期的细胞结构变化做准备，故G2期也称为丝裂前期（premitotic phase）。在这个时期，细胞合成一定的蛋白质和RNA，这是细胞进入有丝分裂所必需的。如将嘌呤霉素、环己亚胺等蛋白合成抑制剂作用于G2期细胞， 这些细胞就不能进入M期。
（4）M期 细胞周期中M期占用的时间最短，但细胞的形态结构变化最大。这一时相细胞的主要生化特点是RNA合成停止、蛋白质合成减少以及染色体高度螺旋化。由G2期进入M期是细胞周期中的另一个关键时刻，M期细胞质中存在一种使染色质浓缩的物质，即M期促进因子（MPF）。
M期中细胞核的分裂和细胞质的分裂在时间和空间上配合紧密，相互依赖、相互制约。M期是一个复杂的连续的动态过程，为了便于描述，习惯上人为地根据细胞核的形态变化，将其分为前期、中期、后期和末期4个时期。
五、利用溶酶体酶蛋白的分拣运输与溶酶体的形成，说明内膜系统中的物质流动和变化。 （1）溶酶体（lysosome）是由一层单位膜包围而成的囊泡状结构，内含多种酸性水解酶，能分解内源性或外源性物质，被称为细胞内的消化器官。
（2）溶酶体的膜蛋白、膜脂和各种酸性水解酶都是先在内质网合成，然后在高尔基体加工修饰而成的。它们从高尔基体到溶酶体的运输通过运输小泡来完成，溶酶体酶带有分拣信号，高尔基体膜上有识别分拣信号的受体。溶酶体水解酶的分拣信号是6-磷酸甘露糖（M6P）。
（3）溶酶体酶蛋白在内质网合成并经部分糖基化，然后运送到高尔基体，在高尔基体的顺面扁平囊，溶酶体酶蛋白上的部分甘露糖残基受磷酸转移酶的催化，被磷酸化为M6P。由于M6P的存在，溶酶体酶在高尔基体的运输过程中不会被切除。在高尔基体反面扁平囊，M6P作为一种化学信号，被反面高尔基网膜上的M6P受体识别而结合，从而使溶酶体水解酶
吉林延边大学2003年细胞生物学真题
