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微管:呈中空的圆柱状结构,管壁由13条原纤维纵向排列而成,主要成分微管蛋白、微管结合蛋白 1、微管蛋白:一般以异二聚体形式存在,主要有α和β两种亚单位。
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每一个异二聚体都有GTP/GDP、Mg2、Ca2 、秋水仙素和长春碱的结合位点。两个异二聚体相间排列成一条长链即原纤维
2、微管结合蛋白 微管结构和功能的必要成分
1)微管相关蛋白MAP:稳定微管结构、促进微管聚合
2)微管聚合蛋白:增加微管装配的起始点和提高起始装配速度 微管的功能:
1、参与鞭毛、纤毛、中心粒的构造
2、构成网状支架,提供机械支持并维持细胞形状 3、参与细胞内物质运输 4、维持内膜系统的定位
为什么用秋水仙素处理培养的细胞,可以增加中期细胞的比例?
秋水仙素(colchicine)结合的微管蛋白可加合到微管上,但阻止其他微管蛋白单体继续添加,从而破坏纺锤体结构,导致染色体不能分开,因此中期细胞的比例增加。
肌动蛋白的形态特点及组装
形态特点:1、两种存在形式:球形单体G-肌动蛋白,聚合纤维状多体F-肌动蛋白
2、G-肌动蛋白由两个亚基组成,有阳离子、ATP、肌球蛋白的结合位点 3、有固定的极性
组装:G-肌动蛋白和盐即可自发聚合生成F-肌动蛋白丝。
单体存在是因为结合了隔离蛋白,无法自由聚合。 受到断裂蛋白、封端蛋白和某些真菌毒素的影响。
动力蛋白介导细胞运动机制(肌球蛋白和肌动蛋白的相对运动) 肌球蛋白头部结合在肌动蛋白丝(微丝)上
1、初始状态,肌球蛋白和肌动蛋白紧密结合,肌球蛋白未结合ATP
2、结合ATP,肌球蛋白头部肌动蛋白结合位点开放,头部从肌动蛋白丝解离 3、ATP水解,ATP结合位点关闭,肌球蛋白头部变构弯曲
4、变构的肌球蛋白结合到新的肌动蛋白亚基,pi从ATP结合位点释放,结合牢固。肌球蛋白头部构象恢复,带动颈部和尾部向肌动蛋白丝的(+)端移动 5、ADP释放,肌球蛋白回复初始状态
在肌纤维中,由肌球蛋白Ⅱ组成的微丝被固定,拉动由肌动蛋白丝组成的细丝朝(-)端移动,粗细肌丝的相对滑动引起了肌肉收缩
简述细胞外基质的生物学作用 ①. 影响细胞的存活与死亡 ②. 决定细胞的形状 ③. 调节细胞的增殖 ④. 控制细胞的分化 ⑤. 参与细胞的迁移 什么是紧密连接?
紧密连接又称封闭小带,存在于脊椎动物的上皮细胞间,是封闭连接的主要形式。相邻细胞之间的质膜紧密结合,
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没有缝隙,能防止溶液中的分子沿细胞间隙渗入体内,从而保证了机体内环境的相对稳定。 桥粒和粘合带处的细胞粘附分子属于哪一种类型,各连接那一类细胞骨架?
桥粒和粘合带处的细胞粘附分子均属于钙粘素。桥粒与细胞内的中间纤维连接,粘合带与细胞内的肌动蛋白纤维连接。
核膜的结构和功能
结构:双层膜(外膜和ER相连,内膜上的特异蛋白和核纤层上的蛋白发生作用)、核周间隙(双层膜的缓冲区)、核孔复合体(一串大的排列的八角形蛋白质颗粒组成,中央是含水通道,允许水溶性物质出入)、核纤层(保持核膜外形、固定核孔位置、为染色质提供附着位点,与细胞周期中核膜的裂解和重建有关) 功能:
1、区域化作用。DNA复制、RNA转录和蛋白质的翻译在时空上加以分离,保证内环境的稳定性,确保真核生物基因表达的准确性和高效性
2、控制着核-质间的物质交换。选择性运输。
核孔复合体的机构模型
核孔复合体主要有下列结构组分:
①胞质环:位于核孔边缘的胞质面一侧,又称外环,环上有8条短纤维对称分布伸向胞质。 ②核质环:位于核孔边缘的核质面(又称内环),环上8条纤维伸向核内,并且在纤维末端形成一个小环,使核质环形成类似“捕鱼笼”的核篮结构。
③辐:由核孔边缘伸向核孔中央,呈辐射状八重对称,该结构连接内、外环并在发挥支撑及形成核质间物质交换通道等方面起作用。可进一步分为三个结构域:柱状亚单位、腔内亚单位、环带亚单位。 ④中央栓:位于核孔的中心,呈颗粒状或棒状,又称为中央颗粒。 简述核小体结构模型
①. 每个核小体单位包括200bp左右的DNA和一个组蛋白八聚体及一个分子的组蛋白H1。 ②. 组蛋白八聚体构成核小体的核心颗粒,由H2A、H2B、H3、H4各两分子形成。 ③. DNA分子以左手螺旋缠绕在核心颗粒表面。
④. 相邻核心颗粒之间为一段连接线DNA,连结线上有组蛋白H1和非组蛋白。
核仁的结构
裸露无膜、纤维丝构成的海绵状结构
1、核仁相随染色质 和人周为染色质和核仁内染色质
2、纤维结构 NOR转录的rRNA和核糖体蛋白构成了核仁的海绵体王家 3、颗粒成分 主要成分是RNA和蛋白质 4、核仁基质 无定形的蛋白质性液体
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。
异染色质有什么特点?
①. 在间期核中处于凝缩状态,无转录活性。 ②. 是遗传惰性区,含永不表达的基因。
③. 复制时间晚于其它区域,在细胞周期中表现为晚复制,早凝缩,即异固缩现象。 39. 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 40.
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细胞周期各阶段的主要事件
G1期:合成大量RNA和蛋白质,多种蛋白质发生磷酸化,胞膜的物质转运作用加强 S期:DNA复制和组蛋白、非组蛋白及复制所需酶的合成,并进行中心粒的复制。 G2期主要进行RNA、ATP和与分裂有关的蛋白质合成,染色质开始凝集或螺旋化 前期:①染色质凝缩,②分裂极确立与纺锤体开始形成,③核仁解体,④核膜消失。 中期:染色体排列到赤道板上,染色体两边的牵引力达到平衡。 后期:动粒分离,姐妹染色单体分开并移向两极。 末期:胞质分裂,形成两个新细胞。 Cdk和cyclin对G1-S期的作用
CDK与cyclin结合后可发挥激酶活性。在G1和S期交界时期形成的复合物称为S期活化因子,可促进一系列与DNA复制有关的蛋白的磷酸化,启动DNA复制,处于G1期的细胞核就可以进入S期。
这种S期活化因子是在细胞运行到G1期才开始的,到达S期中期含量最高,S期结束瞬间消失。 让M期的细胞与间期的细胞融合,诱导间期细胞产生PCC,请描述各时期PCC的形态及形成原因。 ① G1期PCC为单线状,因DNA未复制。
② S期PCC为粉末状,这与DNA由多个部位开始复制有关。 ③ G2期PCC为双线染色体,说明DNA复制已完成。 MPF在细胞M期的作用 CDK1激酶的活化过程。
CDK1激酶的激活首先是CDK要和周期蛋白结合形成复合体,wee1、mik1激酶和CDK激酶催化CDK的第14位的苏氨酸(Thr14)、第十五位的酪氨酸(Tyr15)和第161位的苏氨酸(Thr161)磷酸化。但此时的CDK仍不表现激酶活性(成为前体MPF)。然后,CDK在磷酸酶Cdc25c的催化下,其Thr14和Tyr15去磷酸化,才能表现出激酶活性。
简述减数分裂前期I细胞核的变化。
前期I分为细线期、合线期、粗线期、双线期和终变期5个亚期。 ① 细线期:染色体呈细线状,凝集于核的一侧。
② 偶线期:同源染色体开始配对,SC开始形成,并且合成剩余0.3%的DNA。在光镜下可以看到两条结合在一
起的染色体,称为二价体。每一对同源染色体都经过复制,含四个染色单体,所以又称为四分体 ③ 粗线期:染色体变短,结合紧密,这一时期同源染色体的非姊妹染色单体之间发生交换的时期。
④ 双线期:配对的同源染色体相互排斥,开始分离,交叉端化,部分位点还在相连。部分动物的卵母细胞停留在
这一时期,形成灯刷染色体。
⑤ 终变期:交叉几乎完全端化,核膜破裂,核仁解体。是染色体计数的最佳时期。
细胞周期具有哪几个主要的检验点(check point)?
①. G1期检验点:DNA是否损伤,细胞外环境是否适宜,细胞体积是否足够大。 ②. S期检验点: DNA是否复制完成。
③. G2期检验点:DNA是否损伤,细胞体积是否足够大。 ④. M期检验点:纺锤体是否连到染色体上。 46. 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。 47. 简述细胞凋亡的特点
又叫程序性细胞死亡(programmed cell death PCD)是一种基因指导的细胞自我消亡方式,有以下特点
①. 细胞以出芽的方式形成许多凋亡小体。凋亡小体内有结构完整的细胞器,还有凝缩的染色体,可被邻近细胞
吞噬消化,因为始终有膜封闭,没有内容物释放,不引起炎症。 ②. 线粒体无变化,溶酶体活性不增加。
③. 内切酶活化,DNA有控降解,凝胶电泳图谱呈梯状 48.
细胞凋亡和细胞坏死的区别,及细胞凋亡的生物学意义? 细胞凋亡 单细胞丢失 细胞膜完整性保持到晚期 细胞膜内陷将细胞分割成凋亡小体 不发生炎症反应 被邻近正常细胞或吞噬细胞所吞噬 溶酶体完整 染色质凝聚呈半月状 细胞坏死 细胞成群丢失 细胞膜完整性早期即丧失 细胞肿胀,溶解 发生炎症反应 被巨噬细胞所吞噬 溶酶体裂解 稀疏呈网状
生物学意义:
1参与影响胚胎发育
2清除衰老、受损细胞,维持体内环境稳定 3参与免疫应答过程
49. .简述细胞凋亡的形态学特征?
(1)凋亡起始:该时期特征主要为:①骨架杂乱,细胞间接触消失,细胞间粘附力下降;②细胞质和核浓缩,显微镜下观察可发现细胞膜发泡,染色质凝集,沿着核膜形成新月形帽状结构;③内质网腔膨胀,核糖体从内质网上脱落,伴随着这些变化凋亡小体逐渐形成。
(2)凋亡小体形成:随着细胞膜内折,染色质断裂成片断,染色质片断及线粒体等细胞器反折的细胞膜包围并逐渐分开,形成单个的凋亡小体。
(3)凋亡小体消失:凋亡小体被邻近的细胞或巨噬细胞识别吞食及消化。该过程一般较快,从凋亡开始到凋亡小体形成不过几分

