试述细胞以哪些方式进行通讯？各种方式之间有何不同？

细胞通讯有三种方式：①细胞通过分泌化学信号进行细胞间相互通讯；②细胞间接触性依赖的通讯；③细胞间形成间隙连接使细胞质相互沟通

1）通过分泌化学信号进行细胞间相互通讯：是多细胞生物最普遍采用的通讯方式。 ①内分泌：由内分泌细胞分泌的信号分子（激素），通过血液循环运送到体内各个部位，作用于靶细胞。 ②旁分泌：局部信号分子通过扩散，作用于邻近靶细胞。

③自分泌：信号发放细胞和靶细胞为同类或同一细胞。自分泌信号常见于病理条件下，如肿瘤细胞合成和释放生长因子刺激自身，导致肿瘤细胞的增殖失控。

④通过化学突触传递神经信号：神经递质经突触作用于特定的靶细胞。

2）细胞间接触性依赖的通讯：细胞间直接接触,是通过与质膜结合的信号分子与其相接触的靶细胞质膜上的受体分子相结合，影响靶细胞。

3）动物细胞通过间隙连接，植物细胞通过胞间连丝实现的细胞通讯。 以cAMP信号通路为例，试述G蛋白偶联受体的信号转导过程。

又称PKA系统（PKA)，是环核苷酸系统的一种。在这个系统中，细胞外信号与相应受体结合，通过调节细胞内第二信使cAMP的水平而引起反应的信号通路。信号分子通常是激素，对cAMP水平的调节，是靠腺苷酸环化酶进行的。该通路是由质膜上的五种成分组成：激活型受体(RS)，抑制型受体(Ri)，激活型和抑制型调节G蛋白(Gs和Gi)和腺苷酸环化酶C。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

谈谈你对细胞质基质的结构组成及其在细胞生命活动中的作用。

主要成分：细胞内除细胞膜、细胞核以外的部分叫细胞质，包括细胞质基质和细胞器。细胞质基质的成分很复杂，主要是水、无机盐离子、有机物分子(葡萄糖、氨基酸、核苷酸等等)。 在细胞生命活动中的作用：

（1）参与各种生化活动（中间代谢过程）：①蛋白质合成；②脂肪酸合成；③糖的酵解；④糖原代谢；⑤核苷酸代谢。（2）提供离子环境：以维持各细胞器的实体完整性。（3）提供底物（原料）：以供细胞器行使功能（物质库）。（4）提供物质运输的通路：细胞与环境、细胞质与细胞核、细胞器之间的物质运输、能量交换、信息传递等都需通过细胞质基质来完成。（5）影响细胞分化：如卵子细胞质对于分化起重要作用。 请简述细胞质膜的分子结构。

1) 脂类分子为两性分子：以疏水性尾部相对形成脂双层骨架 2) 、膜蛋白质镶嵌性：整合膜蛋白与边周蛋白:

3) 、膜蛋白质极性：极性区露出膜表面, 非极性区插入脂双层中 4) 、膜的不对称性：膜蛋白与膜脂分子在膜两侧的性质和结构不同 5) 、膜的流动性：膜蛋白与膜脂分子均具有流动性:

试述细胞内进行蛋白质合成时合成部位、蛋白质去向及转运是如何进行的？

合成部位：绝大多数在细胞质中，随后在细胞质基质游离核糖体或转至糙面内质网膜结合核糖体上继续合成。

分选基本途径：一条是在细胞质基质中完成多肽链的合成，然后转运至膜围绕的细胞器，如线粒体、叶绿体、过氧化物酶体、细胞核及细胞质基质的特定部位，有些还可转运至内质网中；另一条途径是蛋白质合成起始后转移至糙面内质网，新生肽边合成边转入糙面内质网腔中，随后经高尔基体转运至溶酶体、细胞膜或分泌到细胞外，内质网与高尔基体本身的蛋白成分的分选也是通过这一途径完成的。

蛋白质的转运方式：①蛋白质的跨膜转运：主要指在细胞质基质合成的蛋白质转运至内质网、线粒体、叶绿体和过氧化物酶体等细胞器。 ②膜泡运输：蛋白质通过不同类型的转运小泡从其糙面内质网合成部位转运至高尔基体进而分选运至细胞不同的部位。 ③选择性的门控转运：指在细胞质基质中合成的蛋白质通过核孔复合体选择性地完成核输入或从细胞核返回细胞质。 ④细胞质基质中的蛋白质的转运。

溶酶体是怎样发生的？它有哪些基本功能？

溶酶体的发生：内质网上核糖体合成溶酶体蛋白→进入内质网腔进行N-连接的糖基化修饰→进入高尔基体顺面膜囊→N-乙酰葡糖胺磷酸转移酶识别溶酶体水解酶的信号斑→将N-乙酰葡糖胺磷酸转移在1~2个甘露糖残基上→在中间膜囊切去N-乙酰葡糖胺形成M6P配体→与高尔基体反面膜囊上的受体结合→选择性地包装成初级溶酶体。 基本功能：（1）清除无用的生物大分子、衰老的细胞器及衰老损伤和死亡的细胞（自体吞噬）。 （2）防御功能（病原体感染刺激单核细胞分化成巨噬细胞而被吞噬、消化）（异体吞噬）

（3）其它重要的生理功能：a作为细胞内的消化器官为细胞提供营养b分泌腺细胞中，溶酶体摄入分泌颗粒参与分泌过程的调节；c参与清除赘生组织或退行性变化的细胞；d受精过程中的精子的顶体作用。 试述（图解）细胞内膜系统的各种细胞器在结构与功能上的联系。

（一）细胞的生物膜系统。细胞膜、细胞核膜以及内质网、高尔基体、线粒体等由膜围绕而成的细胞器，在结构、功能上都是紧密联系的统一整体，它们形成的结构体系叫做细胞的生物膜系统，根据其在细胞中的位置可分为两类——质膜和内膜系统。（1）质膜：指包围在细胞外面的细胞膜。（2）内膜系统：指真核细胞中，在结构、功能或发生上相关的，由膜围绕而成的细胞器或细胞结构，如核膜、内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等。

（二）各种生物膜在结构上的联系。真核细胞中，内质网外连细胞膜，内连核膜，中间还与许多细胞器膜相连，其内质网腔还与内外两层核膜之间的腔相通，从而使细胞结构之间相互联系，成为一个统一整体；此外，高尔基体膜，内质网膜，细胞膜，还是可以相互转化的。由此可见，细胞内的生物膜在结构上具有一定的连续性。

（三）各种生物膜在功能上的联系。膜融合是细胞融合（如植物体细胞杂交，高等生物的受精过程）的关键，也与大分子物质进出细胞的内吞作用和外排作用密切相关，通过膜之间的联系，使细胞内各种细胞器在独立完成各自生理功能的同时，又能有效的协调工作，保证细胞生命活动的正常进行。例如分泌蛋白的形成。 由核基因编码的蛋白是如何运送到线粒体中去的？

需要转运的蛋白起始有信号序列，转运蛋白会识别这些序列并结合到这些蛋白上，转运蛋白可以带着这些蛋白到线粒体的表面，通过跨膜蛋白的作用到到达线粒体的内部，并切割掉信号序列，重新组装和折叠成需要的蛋白。 试述细胞骨架的主要功能。

a.作为支架，为维持细胞的形态提供支持结构，并给细胞器定位 b.为细胞内的物质和细胞器的运输运动提供机械支持。 c.为细胞从一个位置向另一个位置移动提供动力。 d.为信使RNA提供锚定位点，促进mRNA翻译成多肽。 e.参与细胞的信号转导，分泌活动有关。

试述组成染色体DNA的三种功能元件分别是什么并论述其主要功能

a.自主复制DNA序列：DNA复制的起点确保chr在细胞膜周期中能够自我复制，为顺式作用元件的一种，从而保护chr在世代传递中具有稳定性和连续性。

b.着丝粒DNA序列：与染色体的分离有关，是两个相邻的核心区，80-90bpAT区和11bp保守区，确保chr在cell分裂时能被平均分配到两个cell中去。 c.端粒DNA序列：真核cell染色体端粒DNA序列是由端粒酶合成后添加到染色体末端，保证染色体的独立性和遗传稳定性。

试述由DNA到染色体的多级包装模型

a、由DNA与组蛋白包装成核小体，在组蛋白H1的介导下核小体彼此连接形成直径约10nm的核小体串珠结构，这是染色质包装的一级结构；b、在有组蛋白H1存在的情况下，由直径10nm的核小体串珠结构螺旋盘绕，每圈6个核小体，形成外径30nm，内径10nm，螺距11nm的螺线管。螺线管是染色质包装的二级结构。C、螺线管进一步螺旋化形成直径为0.4um的圆筒状结构，称为超螺线管，这是染色质包装的三级结构。d、超螺线管进一步折叠、压缩，形成长2-10um的染色单体，即四级结构。

压缩7倍 b 压缩6倍 压缩40倍 压缩5倍

DNA 核小体 螺线管 超螺线管 染色单体 （200bp长约70nm） （直径约10nm） （直径30nm，螺距11nm） （直径400nm长11～60um）（长2～10um）

细胞衰老过程中，其结构发生了哪些主要变化？

①细胞核的变化：核膜内折，染色质固缩，核仁不规。 ②内质网的变化：排列无序、趋于解体、总量减少。

③线粒体的变化：数量随龄减少，体积随龄增大，多囊体出现。

④致密体（脂褐质）的生成：是由溶酶体或线粒体转化而来的。它是自由基诱发的脂质过氧化作用的产物。 ⑤膜系统的变化：膜系统呈凝胶相或固相。

⑥高尔基体和溶酶体的变化：数量随衰老明显增多。 ⑦蛋白质合成的变化：合成速率降低。 RNA在生命起源中的地位及其演化过程？ （1）生命是自我复制的体系

三种生物大分子，只有RNA既具有信息载体功能又具有酶的催化功能。因此，推测RNA可能是生命起源中最早的生物大分子。核酶是具有催化作用的RNA。由RNA催化产生了蛋白质。 （2）DNA代替了RNA的遗传信息功能

DNA双链比RNA单链稳定；DNA链中胸腺嘧啶代替了RNA链中的尿嘧啶，使之易于修复。 （3）蛋白质取代了绝大部分RNA酶的功能

蛋白质化学结构的多样性与构象的多变性；与RNA相比，蛋白质能更为有效地催化多种生化反应，并提供更为复杂的细胞结构成分，逐渐演化成今天的细胞。 简述细胞周期中不同时期及其主要事件

G1期：①与DNA合成启动相关，开始合成细胞生长所需要的多种蛋白质、RNA、碳水化合物、脂类等，同时染色质去凝聚，但不合成DNA。

②起始点：芽殖酵母中G1期晚期阶段的一个特定时期，通过这个特定时期，细胞可继续分裂，进入S期。在其他真核细胞中称为限制点或检验点。

③起始点为G1晚期的一个基本事件，受细胞内在的一系列监控机制和外在因素影响。

S期：①合成DNA和染色体蛋白。②新合成的DNA立即与组蛋白结合，组成核小体串珠结构。

G2期：①DNA复制已完成，DNA含量倍增。②合成其他结构物质和相关的亚细胞结构，如微管蛋白、染色体凝集因子等。③通过G2期，细胞进入M期，受G2期检验点的控制。

M期：①真核细胞的细胞分裂主要包括两种方式，即有丝分裂和减数分裂。②细胞经过分裂，遗传物质和细胞内其他物质平均分配给子细胞。

何为癌细胞？癌细胞的基本生物学特征包括那些？

癌细胞：具有恶性增殖并具有侵袭性和广泛转移能力的肿瘤。 基本生物学特征：

①细胞生长与分裂失去控制，具有无限增殖能力，成为“永生”细胞。

②具有侵润性和扩散性：癌细胞的细胞间粘着性下降，具有侵润性和扩散性。在分化程度上癌细胞低于良性肿瘤细胞，且失去了许多原组织细胞的结构和功能。

③细胞间相互作用改变（识别改变；表达水解酶类；产生新的表面抗原） ④蛋白表达谱系或蛋白活性改变（胚胎细胞蛋白、端粒酶活性升高）

⑤mRNA转录谱系的改变（少数基因表达不同；突变位点不同，表型多变） ⑥染色体非整倍性⑥体外培养的恶性转化细胞的特征：失去接触抑制。 17.何谓信号传递中的分子开关蛋白？举例说明其作用机制。

信号传递中的开关蛋白：指细胞内信号传递时作为分子开关的蛋白质，含有正、负两种相辅相成的反馈机制，可分两类：①开关蛋白的活性，由蛋白激酶使之磷酸化而开启，由蛋白磷酸E使之去磷酸化而关闭，许多开关蛋白即为蛋白激酶本身。②开关蛋白由GTP结合蛋白组成，结合GTP活化，结合GTP而失活。

分子开关是通过固定在DNA上的微小金属珠的摆动来拉动一根DNA链的。双螺旋链的一端被附着在一个微芯片的微小通道上，DNA的另一端安放金属珠。这些金属珠只有1微米宽，也就是一根人头发丝直径的1/50。

19.细胞周期中，核被膜和核纤层的动态变化过程 （1）核纤层在细胞周期中的变化

◆A型核纤层蛋白在组装核纤层时通过蛋白水解失去C端(异戊二烯化)。核膜崩解，核纤层解聚时，A型核纤层蛋白以可溶性单体形式弥散到胞质中。

◆B型核纤层蛋白则永久法尼基化，与核膜小泡保持结合状态，当核膜重现时，在染色体周围重装配，形成子细胞的核纤层。

（2）在分裂前期末, 核纤层蛋白被磷酸化，核纤层解体，核被膜解体；在分裂末期，核纤层蛋白去磷酸化，重新组装成核纤层，核被膜重建。

20.如何证实细胞中存在某一类骨架结构或组分？可应用哪些实验方法？

分级抽提方法：非离子去垢剂溶解膜结构系统,胞质中可溶性成分随之流失; 再用Tween40和脱氧胆酸钠处理,胞质中的微管、微丝与一些蛋白结构被溶去,胞质中只有中间纤维网能完好存留;然后用核酸酶与0.25mol/L硫酸铵处理,染色质中DNA、RNA和组蛋白被抽提, 最终核内呈现一个精细发达的核骨架网络, 结合非树脂包埋-去包埋剂电镜制样方法,可清晰地显示核骨架-?核纤层-中间纤维结构体系。 21.细胞分裂后期染色体向两极运动的机制

是后期A和后期B 两个阶段假说。在后期A，动粒微管变短将染色体逐渐拉向两极；在后期B，极性微管加长，形成极性微管重叠区，极性微管在重叠区相互滑动，使重叠区变狭窄，两极间去粒变长，同时胞质动力蛋白在星体微管和细胞膜之间搭桥，并向星体微管负极运动，进一步将两极距离拉长。 22.试比较线粒体和叶绿体中的氧化磷酸化过程的异同点。

相同点： 都传递了电子，一次都传递一对电子，都偶联ATP的合成。

A、就电子传递过程而言：基本都有跨膜的蛋白复合体，都有质体醌类似物，PC和CytC都是水溶性小分子蛋白且可以泵质子，都在传递电子的过程中泵质子。

B、就产生ATP的机制而言：都是由质子穿过膜产生ATP ATP合酶相同。 不同点：①一个是光合，另一个是氧化。

②发生场所不同：光合磷酸化有2条途径（循环和非循环），氧化磷酸化只有1条。 ③非循环光合磷酸化伴随水光解产生O2，氧化磷酸化消耗O2。

④氧化磷酸化电子传递过程的每一步都是顺电势梯度的，光合磷酸化电子传递过程有两步是逆电势梯度的。 ⑤氧化磷酸化不需外界供能，光合磷酸化需要。

⑥氧化磷酸化随时可以发生，光合磷酸化只能有光才发生。 24.详述肌肉收缩的过程及机制

由神经冲动诱发的肌肉收缩基本过程：

a.动作电位的产生。b.Ca2+的释放。c.原肌球蛋白位移。d.肌动蛋白丝与肌球蛋白的相对滑动。 e. Ca2+的回收。

收缩机制：电镜下观察肌肉收缩时肌原纤维的变化，发现A带长度不变，只是Ⅰ带随收缩程度不同而有变化，由此推论粗肌丝的长度是不变的。从一个肌节的H带未端到下一个肌节的H带起端，这一距离等于细肌丝总长度，当肌肉作最大收缩时，H带消失，而这一距离总长度未变，故认为细肌丝的长度也未发生变化。据上述现象，1959年，赫胥黎和汉森提出了肌肉收缩的滑动学说——“滑动丝模型”，认为在肌肉收缩时肌纤维长度的改变是由于两类肌丝相互滑动之结果。

25.由细胞膜表面受体介导的信号通路可以分为哪几种？各自有何特点？ 根据细胞信号传递的通路随信号的受体存在的部位不同可分为：

⑴是通过细胞内受体介导的信号传递，一些亲脂性小分子（如甾类激素）可通过质膜与细胞内受体结合传递信号，进而诱导基因活化，这一过程可分为初级反映阶段和延迟的次级阶段；

⑵是通过细胞表面受体介导的信号传递，亲水性化学信号分子（包括神经递质、蛋白激素、生长因子等）一般不能直接进入细胞，而是通过与细胞表面特异受体的结合，进行信号转导继而对靶细胞产生效应。