第一章细胞概述
1 胡克和列文虎克发现细胞的动机是不同的你对此有何感想
答胡克当时的目的只是想弄清楚为什么软木塞吸水后能够膨胀并且能够堵塞住暖水瓶中的气体溢出而保温列文虎克是为了保证售出的布匹质量用显微镜检查布匹是否发霉正是由于他们的观察力和对自然现象的好奇心以及对事业的责任感才导致细胞的发现
2 证明最早的遗传物质是RNA而不是DNA的证据是什么
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答核酶的发现所谓核酶就是具有催化活性的RNA分子
3 举例说明细胞的形态与功能相适应
答细胞的形态结构与功能的相关性与一致性是很多细胞的共同特点如红细胞呈扁圆形的结构有利于O2和CO2的交换高等动物的卵细胞和精细胞不仅在形态而且在大小方面都是截然不同的这种不同与它们各自的功能相适应卵细胞之所以既大又圆是因为卵细胞受精之后要为受精卵提供早期发育所需的信息和相应的物质这样卵细胞除了带有一套完整的基因组外还有很多预先合成的mRNA和蛋白质所以体积就大而圆 形的表面是便于与精细胞结合精细胞的形态是既细又长这也是与它的功能相适应的精细胞对后代的责任仅是提供一套基因组所以它显得很轻装至于精细胞的细尾巴则是为了运动寻靶尖尖的头部是为了更容易将它携带的遗传物质注入卵细胞
4 真核细胞的体积一般是原核细胞的1000倍真核细胞如何解决细胞内重要分子的浓度问题
答出现了特化的内膜系统这样体积增大了表面积也大大增加并使细胞内部结构区室化一些重要分子的浓度并没有被稀释
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5 相邻水分子间的关系是靠氢键维系的这种氢键赋予水分子哪些独特的性质对于生活细胞有什么重要性
答首先氢键能够吸收较多的热能将氢键打断需要较高的温度所以氢键可维持细胞温度的相对稳定第二是相邻水分子间形成的氢键使水分子具有一定的粘性这样使水具有较高的表面密度第三水分子间的氢键可以提高水的沸点这样使它不易从细胞中挥发掉
8 蛋白质的糖基化对蛋白质的理化性质有哪些影响
答①溶解度糖基化往往使蛋白质在水中的溶解度增大但是若糖链增长到一定程度由于相对分子质量增大和形成高级结构亦会出现憎水性增加的现象②电荷氨基糖解离后应带正电荷但是天然存在的氨基糖
的氨基都被N-乙酰基取代实际上相当于中性糖许多糖链上有唾液酸或糖醛酸解离后带负电荷所以糖基化可能使蛋白质增加许多负电荷
9 组成蛋白质的基本构件只是20种氨基酸为什么蛋白质却具有如此广泛的功能
答根本原因是蛋白质具有几乎无限的形态结构因此蛋白质仅仅是一类分子的总称换句话说蛋白质之所以有如此广泛的作用是因为蛋白质具有各种不同的结构特别是在蛋白质高级结构中具有不同的结构域而这种不同的空间构型使得蛋白质能够有选择地同其它分子进行相互作用这就是蛋白质结构决定功能的特异性正是由于蛋白质具有如此广泛不同特异性才维持了生命的高度有序性和复杂性
10为什么解决生命科学的问题不能仅靠分子生物学而要靠细胞生物学
答在生命活动中随着细胞周期的进行和细胞代谢状态的不同各种反应复合物包括细胞器乃至整个细胞要不断进行组装和去组装因此细胞生命活动的基础是细胞组装活动而这些组装活动又不能简单地归结于分子水平的活动这就是为什么不能仅靠分子生物学而要靠细胞生物学解决生命科学问题的缘由11请简述病毒的生活史 答病毒的生活史分为5个基本过程吸附 absorption 病毒对细胞的感染起始于病毒蛋白外壳同宿主细胞表面特殊的受体结合受体分子是宿主细胞膜或细胞壁的正常成分因此病毒的感染具有特异性
侵入 penetration 病毒吸附到宿主细胞表面之后将它的核酸注入到宿主细胞内病毒感染细菌时用酶将细菌的细胞壁穿孔后注入病毒核酸对动物细胞的感染则是通过胞吞作用病毒完全被吞入
复制 replication 病毒核酸进入细胞后有两种去向一是病毒的遗传物质整合到宿主的基因组中形成溶原性病毒第二种情况是病毒DNA 或RNA 利用宿主的酶系进行复制和表达
成熟 maturation 一旦病毒的基因进行表达就可合成病毒装配所需的外壳蛋白并将病毒的遗传物质包裹起来形成成熟的病毒颗粒
释放 release 病毒颗粒装配之后它们就可从被感染的细胞中释放出来进入细胞外并感染新的细胞有些病毒释放时要将被感染的细胞裂解有些则是通过分泌的方式进入到细胞外
12 我国细胞生物学的发展战略的主要内容是什么
答主要包括以下13个方面
1细胞的结构与机能
研究内容包括细胞膜内质网高尔基体溶酶体过氧化物酶体线粒体等细胞结构和功能的研究侧重于信号的跨膜转导蛋白质通道和穿膜机制大分子的修饰分选定向运输内吞外吐的机理核孔复合物如何调节核-质之间的运输等2染体的结构及其基因表达调控 研究内容包括人类及水稻基因组计划这对优良品种的选育基因工程人类遗传病的基因诊断及有重要意义染体蛋白质与染体骨架染体结构与基因表达调控之间的关系染体的构建及其高级结构染体步移复制染体的特化区域如动粒端粒着丝粒核仁组织者区等的结构与功能
3 细胞骨架及核骨架系统
细胞骨架的研究内容包括微管微管结合蛋白及马达分子的机能微丝微丝结合蛋白及其与信号传递物质传送蛋白质合成的关系中间纤维的结构功能及其与细胞分化及进化的关系细胞核骨架侧重研究核基质与核纤层MAR与核骨架结合蛋白的机能染体骨架与染体包装和功能的关系等
4 胞外基质
研究作为细胞外基质支架的胶原与弹性蛋白及其与某些胶原性疾病和衰老间的关系非胶原糖蛋白在细胞增殖分化癌转移等方面的作用氨基聚糖和蛋白聚糖是膜的整合成份与辅助受体它们与心血管病及老年病的关系细胞外基质受体的活化与信号识别信号转导的关系等
湖南科技大学学报
5 细胞周期调控
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这是近年来发展迅速的领域之一包括对已克隆的周期蛋白依赖性蛋白激酶及周期蛋白的功能研究克隆这两个基因家族新成员并确定其功能研究其调节网
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络包括对癌基因抑癌基因及CKI的研究与细胞衰老凋亡和癌变的关系以及泛素PKCPKACa2MAPK与细胞周期调控的关系等
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6 细胞分化衰老死亡及相关基因的研究
研究的重点是分离细胞分化的关键基因研究分化与癌变的关系p53与细胞增殖分化癌变逆转的关系同源异型基因的研究分化中基因的相互作用细胞衰老与原癌基因抑癌基因及衰老相关基因端粒与衰老的关系等
7 细胞信号转导
细胞与细胞之间的信息传递机制是相当复杂的细胞因子激素与受体以及细胞内第二信使共同组成传递信息的网络并依此对细胞周围环境发生应答这实际上是一种细胞调节如果这种调节失常就会造成疾病研究重点是信号分子的结构与机能信号分子与受体相互作用机理受体与原初反应
8 细胞社会学 cell sociology
细胞社会学是从系统论的观点出发研究细胞整体和细胞体中细胞间的社会行为包括细胞间识别通讯集合和相互作用等以及整体和细胞对细胞的生长分化和死亡等活动的调节控制胚胎发育中的许多问题如图式形成胚层分化形态发生运动组织分化器官形成和再生等都需要从细胞的特性和社会行为方
面进行研究细胞社会学就是在体外研究细胞的社会行为用人工的细胞组合研究不同发育时期的相同细胞或不同细胞的行为研究细胞之间的识别粘连通讯以及由此产生的相互作用作用本质以及对形态发生的影响等
9 细胞结构体系的组装及细胞工程
主要研究生物大分子如何逐级组装并最终形成赖以进行生命活动的细胞结构体系细胞是一个高度有组织有秩序而又瞬息万变的体系应用分析与综合的思
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