简述细胞凋亡与坏死的主要区别。答案: (1)细胞凋亡是指为维持内环境稳定,由基因控制的细胞自主的有序死亡的现象。细胞坏死是指当细胞受到意外损伤,如极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激的情况下发生的死亡现象。 (2)细胞坏死和细胞凋亡的区别如下表所示。 表 细胞凋亡和细胞坏死的区别解析:空5、论述题(40分,每题5分)1. 说明对细胞生存具有重要作用的最基本的细胞结构和细胞器的功能。答案: 对细胞生存具有重要作用的最基本细胞结构和细胞器有细胞膜(生物膜)、细胞核、核糖体。 (1)细胞膜(生物膜)的功能 ①为细胞生命活动提供了相对稳定的环境; ②为DNA、RNA、蛋白质的复制、转录、翻译提供了结合位点,使代谢反应高效而有序进行; ③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,其中伴随着能量的传递; ④分隔、形成细胞和细胞器,为细胞的生命活动提供相对稳定的内部环境,膜的面积大大增加,提高了发生在膜上的生物功能。 (2)细胞核的功能 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、增殖等一切生命活动均受细胞核遗传信息的指导调控。 (3)核糖体的功能 核糖体是蛋白质翻译的场所,按照mRNA的信息将氨基酸高效精确地合成多肽链。 因此,细胞的生存必须具备细胞膜(生物膜)、核糖体、一套完整的遗传信息物质和结构。解析:空2. 试述内共生学说的主要内容及它的主要支持证据和不足。答案: 内共生学说的主要内容:认为线粒体和叶绿体分别起源于原始真核细胞内共生的细菌和蓝藻。线粒体来源于细菌,即细菌被真核生物吞噬后,在长期共生过程中,通过演变,形成了线粒体。叶绿体来源于蓝藻,被原始真核细胞摄入胞内,在共生关系中,形成了叶绿体。 (1)内共生学说的证据 ①线粒体和叶绿体基因组大小、形态和结构方面与细菌相似。 ②有自己完整的蛋白质合成系统,能独立合成蛋白质,且合成机制有很多类似细菌。 ③两层被膜有不同的进化源,外膜与细胞内膜系统相似,内膜与细菌质膜相似。 ④线粒体和叶绿体以分裂的方式进行繁殖,与细菌的繁殖方式相同。 ⑤能在异源细胞内长期生存,说明线粒体和叶绿体具有自主性和共同性的特征。 ⑥线粒体的祖先很可能来自反硝化副球菌或紫色非硫光合细菌;发现介于胞内共生蓝藻与叶绿体之间的结构——蓝小体,其特征在很多方面可作为原始蓝藻向叶绿体演化的佐证。 (2)不足之处: ①从进化角度:如此解释在代谢上明显占优势的共生体,反而将大量的遗传信息转移到宿主细胞中,不能解释细胞核是如何进化来的,即原核细胞如何演化为真核细胞。 ②线粒体和叶绿体的基因组中存在内含子,而真细菌原核生物基因组中不含有内含子,不能解释其内含子从何而来。 ③实验证验不多。 ④无法解释为何线粒体、叶绿体与细菌在DNA分子结构和蛋白质合成性能上有那么多相似之处。 ⑤对线粒体和叶绿体的DNA酶,RNA酶和核糖体的来源也很难解释。解析:空3. 什么是衔接蛋白?在小泡装配中起什么作用?答案: (1)衔接蛋白是指相对分子质量为100kDa,参与披网格蛋白小泡组装的一种蛋白质。衔接蛋白在披网格蛋白小泡组装中与受体的细胞质结构域起衔接作用。目前已知有三种衔接蛋白:AP1、AP2和AP3。 (2)衔接蛋白在小泡装配中的作用 ①AP1。衔接蛋白AP1参与反面高尔基体的披网格蛋白小泡的出芽。由于M6P受体蛋白既存在于反面高尔基体又存在于细胞质膜,所以这种受体既能同AP1作用又能与AP2相互作用。 ②AP2。细胞质膜中被包装到网格蛋白小窝的受体蛋白的细胞质结构域,具有TyrXXφ序列或LeuLeu序列,这种信号序列在小泡装配时能够与AP2相互作用,质膜上没有该信号序列的蛋白不能同AP2作用因而不能被包装到披网格蛋白小泡中。衔接蛋白AP2是一个二聚体,并且是由α衔接蛋白(α链)和β衔接蛋白(β链)两种衔接蛋白组成的异二聚体。 ③AP3。最近在酵母和鼠的研究中又鉴定了一种衔接蛋白AP3。具有AP3突变的酵母,反面高尔基体的某些蛋白就不能被运输到液泡、溶酶体。解析:空4. 在研究促使G1期细胞DNA复制以及诱导细胞提前进入有丝分裂的调节因子的本质时,为什么选用蛙和无脊椎动物的卵母细胞及早期的胚进行注射实验?答案: 一些动物的受精卵特别适合作为细胞周期的研究材料,因为这些卵细胞特别大,如蛙的卵细胞的直径可达1mm,并且在受精后进行快速胚胎发育,通过细胞周期进行分裂,产生许多小细腮在每个细胞周期之间,G1期和G2期很短,或没有G1期和G2期,但是都有S期和M期。在受精卵的发育过程中,没有新基因的转录,因为胚胎早期发育阶段所需的mRNA和大多数蛋白质都是在卵母细胞形成时就合成好了并被包装在成熟的卵细胞中。另外在早期的细胞分裂周期中,细胞也不会生长,所有的细胞都是通过对称分裂形成两个小细胞。 在细胞周期的特定阶段分离蛙的卵细胞,并从蛙卵细胞中制备提取物。为了检测蛙卵提取物的生物活性,将它注射到非洲爪蟾的卵母细胞(未受精卵的不成熟的前体),观察这些提取物对细胞周期的影响。这种卵母细胞是检测提取物活性的良好系统,因为这种细胞已经完成了DNA复制并正好停留在第一次有丝分裂的M期之前,如果注射物具促分裂活性,即可使注射的卵母细胞进入 M期。因此卵母细胞所处的细胞周期阶段等于周期细胞的G2期。解析:空5. 试述膜泡运输的类型。答案: 膜泡运输是真核细胞中普遍存在的蛋白质运输的特有方式,其转运过程中涉及蛋白质本身的修饰、加工和组装,以及多种不同膜泡靶向运输及其复杂的调控过程。完成细胞内的膜泡运输至少需要10种运输小泡,每种小泡表面都有特殊的标志以保证将转运的物质运至特定的细胞部位。目前发现三种不同类型的有被小泡具有不同的物质运输作用: (1)网格蛋白有被小泡,负责蛋白质从高尔基体TGN向质膜、胞内体或溶酶体和植物液泡的运输,另外,在受体介导的细胞内吞途径中也负责将物质从质膜运往细胞质中,以及从胞内体到溶酶体的运输; (2)COPⅡ衣被小泡,主要介导从内质网到高尔基体的物质运输; (3)COPⅠ衣被小泡,负责回收、转运内质网逃逸蛋白(escaped proteins)返回内质网。内质网向高尔基体输送运输小泡时,一部分自身的蛋白质也不可避免地被运送到了高尔基体,如不进行回收则内质网因为磷脂和某些蛋白质的匮乏而停止工作。现已发现,内质网的正常驻留蛋白,不管在腔中还是在膜上,它们在C端含有一段(KDEL)回收信号序列。如果它们被意外地逃逸进入转运泡从内质网运至高尔基体cis面,则cis面的膜结合受体蛋白将识别并结合逃逸蛋白的回收信号,形成COPⅠ衣被小泡将它们返回内质网。 (4)三种运输被膜泡的比较如下表所示。 表 三种不同有被膜泡的结构组分、运行方式和生理作用的比较8. 细胞分化是选择性基因表达的结果,所以受精卵中不同的区域表达不同组织的专一性基因。( )答案:正确解析:受精卵细胞中的细胞质中,物质分布是不均匀的,正是这种不均一分布决定了细胞的早期分化。9. 核仁同其他细胞的细胞器一样,具有被膜包裹。( )答案:错误解析:核仁无被膜包裹。10. 胞内受体一般处于受抑制状态,细胞内信号的作用是解除抑制。( )答案:正确解析:细胞内受体是指位于胞质溶胶、核基质中的受体。细胞内受体主要是同脂溶性的小信号分子相作用,具有同源性。胞内受体一般处于受抑制状态,细胞内信号的作用是解除抑制。11. 真核细胞染色体只要具备复制原点和着丝粒,就能确保复制和稳定遗传。( )答案:错误解析:还必须有端粒结构,才能保证遗传的稳定性。12. 单细胞生物不存在细胞分化的现象。( )答案:错误解析:单细胞生物也存在细胞分化,如枯草杆菌的芽孢形成等,只不过单细胞生物的分化多为适应不同的生活环境。13. 质膜对K+的通透性大于Na+是静息电位产生的主要原因。( )答案:正确解析:当细胞处于静息状态,质膜对K+的通透性比其他离子大,随着正电荷转移到细胞外而留下胞内的非平衡负电荷,结果是膜外正离子过量和膜内负离子过量,从而产生静息电位。14. 染色体上由于“位置效应”形成的非活性区在所有细胞后代中都能稳定的遗传下去。( )答案:错误解析:基因表达有位置效应,有的活性基因变位到异染色质区附件使会失活。15. 所谓Hayrick界限就是指细胞分化的极限。( )答案:错误解析:Hayrick界限是指正常的体外培养的细胞寿命不是无限的,而只能进行有限系数的增殖,即细胞分裂的极限。16. Na+K+泵只存在真核生物的细胞质膜而不存在于囊泡膜。( )答案:错误解析:只存在动物的细胞质膜,而不存在于其他生物膜。