细胞生物学习题整合

⑥使机体细胞能在体外长期生长繁殖的细胞培养技术；

⑦能对不同类型细胞进行分类并测其体积、DNA含量等数据的流式细胞光度术； ⑧利用放射性同位素对细胞中的DNA、RNA或蛋白质进行定位的放射自显影技术； ⑨用于探测基因组中某种基因是否存在、是否表达以及拷贝数多少的核酸分子杂交技术； ⑩能将细胞中的特定蛋白质或核酸分子进行分离纯化的层析技术和电泳技术等。 4.试述细胞分离所用方法的基本原理?

从多种细胞的悬液(如血液)分离不同细胞常用方法有离心分离法、亲和分离法和流式细胞计分离法等。 离心法的原理是，不同种类的细胞，其大小、形态、密度、质量等物理性质不同，在离心力的作用下，它们具有不同的沉降速率，从而得以分离。

亲和法分离细胞是利用了一些细胞对玻璃或塑料具有较大的粘附力的特点。也可先将某种细胞的抗体结合到塑料或其他载体表面形成亲和表面，再使含待分离细胞的细胞悬液接触亲和表面．使待分离细胞与抗体结合而留在亲相表面，最后，利用轻微振荡的办法将被粘附的细胞回收起来。也可用酶(如胶原酶)来消化分解基质(如胶原)，回收已得以分离的细胞。

流式细胞术是最精确的细胞分离技术，其原理是，先将结合有荧光染料的抗体标记待分离细胞，再将细胞悬液注入流式细胞计，在该仪器中，细胞悬液被加压后从小孔径的喷嘴喷出后又经超声振荡作用变成含单个细胞的一连串液滴．当细胞经过激光束时根据其是否发荧光(即是否被荧光标记)而被充以负电荷或正电荷，最后当液墒通过强电场时，携带不同电荷的液滴分别朝不同方向偏转进入不同的分选收集容器中，这样获得要分离的细胞。 5. 说明对细胞不同组分进行分离所用方法的基本原理？ 细胞内不同组分的分级分离的常用方法有超速离心法、层析法、电泳法等。

超速离心技术可将细胞匀浆中的不同细胞器或生物大分子进行有效分离。因为不同形态、大小和密度的细胞器以及不同分子量的生物大分子在离心力作用下沉降速度各不相同。超速离心分离法又分差速离心相密度梯度离心两种。差速离心是一种较为简便的分离法，常用于细胞核和细胞器的分离．因为在密度均一的介质中，颗粒越大沉降越快，反之则沉降较慢。这种离心方法只能将那些大小有显著差异的组分分开，而且所获得的分离组分往往不很纯。而密度梯度离心则是较为精细的分离于段，这种离心方法的关键是先在离心管中制备出蔗糖或氯化铯等介质的浓度梯度，并将细胞匀浆装在最上层，在此条件下离心，细胞不同组分将以不同速率沉降并形成不同沉降带。呈密度梯度的介质可以稳定沉淀成分、防比对流混合。

层析法是分离蛋白质的常用手段，其基本原理是不同的蛋白质分子其大小和所带电荷不同，当它们通过某种介质(基质)而与其发生相互作用时，会被不同程度地滞留或吸附，这样便使不同类型的蛋白质分子移动的快慢不同．从而得以分离。如根据蛋白质的大小、所带电荷或持殊的化学基团选择不同的基质的层析，如凝胶过滤校层析、离子交换树脂柱层析或亲和层等更可有效地分离不同的蛋白质。

电泳法是分离蛋白质、核酸的有效方法，在细胞生物学研究领域有着广泛的应用。其基本原理是，不同种类的蛋白质或核酸所携带的净电荷的性质(正与负)或多少不同．它们在一定强度的电场中会按所带净电荷、分子的大小和形状以不同速度在电场中移动，从而得以分离成不同的电泳带谱。

习题三 细胞膜与细胞表面

一、选择题

1. 在1959年提出细胞膜结构的“单位膜模型”(unit membrane model)的学者是 A

A．罗伯逊 B．辛格 c奥林斯 D．克里克 E．尼伦伯格

2. 在1972年提出生物膜结构的液态镶嵌模型(fluid—masaic model)的学者是 B

A. 罗伯逊 B．辛格 c克里克 D．奥林斯 E．鲁滨逊(肋bin：on) 3. 膜脂不具有的分子运动是 C

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A．侧向运动 B．弯曲运动 C.跳跃运动 D.翻转运动 E.旋转运动 4. 膜蛋白不具有的功能是 E

A．转运分子进出细胞 B．接受环境信号并传递到胞内 C. 支持细胞骨架及细胞间质成分 D. 膜酶可催化细胞的某些化学反应 E．使膜发生相变和相分离 5. 能防止细脑膜流动性突然降低的脂类是 C

A．磷脂肌醇 B．磷脂酰胞碱 C.胆固醇 D.磷脂酰丝氨酸 E.鞘磷脂 6. 构成膜脂双分子层结构的脂类是 A

A. 兼性分子 B.疏水性分子 C.极性分子 D.双极性分子 E.非极性分子 7. 首先提出“脂双层中镶嵌着球形蛋白质”的生物膜模型是 B

A．片层结构模型 B.单位膜模型 C.液态镶嵌模型 D.晶格镶嵌模型 E．板块镶嵌模型 8. 目前被广泛接受的生物膜分子结构模型是 C

A．片层结构模型 B．单位膜模型 C．液态镶嵌模型 D.晶格镶嵌模型 E．板块镶嵌模型 9. 人红细胞膜ABO血型抗原的成分是 C

A． 磷脂 B.脂固醉 C.糖蛋白 D．鞘糖脂 E．镶嵌蛋白 10. 能封闭上皮细胞间隙的连接方式称为 A

A.紧密连接 B．粘着连接 C.桥粒连接 D．间隙连接 E.锚定连接 11. 动物细胞质膜外糖链构成的网络状结构叫做 A A.细胞外被 B.微绒毛 C.膜骨架 12. 以下关于质膜的描述哪个不正确 E

A.膜蛋白具有方向性和分布的区域性 B.糖脂、糖蛋白分布于质膜的外表面

C.膜脂和膜蛋白都具有流动性 D．某些膜蛋白只有在特定膜脂存在时才能发挥其功能 E.以上都不正确 13. 以下哪一种去污剂为非离子型去污剂 C

A.十二烷基磺酸钠 B.脱氧胆酸 C.Triton-X100 D.脂肪酸钠 14. 用磷脂酶处理完整的人类红细胞，以下哪种膜脂容易被降解 A

A.磷脂酰胆碱，PC B.磷脂酰乙醇胺，PE C.磷脂酰丝氨酸，PS 15. 以下哪一种情况下膜的流动性较高 B

A.胆固醇含量高 B.不饱和脂肪酸含量高 C.长链脂肪酸含量高 D.温度低 二、填空题

1. 细胞膜的化学成分主要有 膜脂 、 膜蛋白 、 糖类 ，构成膜主体的化学成分是 脂质和蛋白质 。 2. 细胞膜中包含3种主要的脂类是 磷脂 、 糖脂 、 胆固醇 。它们都是 兼性 分子。 3. 脂类分子在构成膜脂双分子层时，其 极性 头部在 外侧 ，而 非极性 尾部在 中间 。 4. 膜脂分子运动的特点有 侧向运动 、 翻转运动 、 旋转运动 、 弯曲运动 。 5. 膜蛋白可分为 外周蛋白 和 内在蛋白 两类，膜糖类可分为 糖脂 和 糖蛋白 两类。

6. 膜糖蛋白连接的方式有 N-连接 和 O-连接 两种。前者连接于 Asp 残基，后者连接于 Ser或苏氨酸残基。 7. 50年代之后提出的细胞膜分子结构模型有 单位膜模型 、 流动镶嵌模型 、 晶格镶嵌模型 、 板块模型 。 三、名词解释

1. 细胞膜：称为质膜。是位于细胞质外层，围绕整个细胞质的一层薄膜，主要由脂类和蛋白质构成。作为细胞的重要结构，质膜具有多方面的功能。它既维持了细胞的形状，又构成了胞内物质与环境隔离的保护性界膜，使细胞具有相对稳定的内环境。同时，细脑膜还在物质转运、能量转换、信息传递等重要生命活动中发挥决定性作用。

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2. 生物膜：构成细胞所有膜性结构的膜的总称．包括细胞膜(质膜)和细胞内部构成线粒体、内质网、高尔基复合体、溶酶体、核被膜等膜性细胞器的细胞内膜。生物膜都具有类似的化学成分和分子结构。

3. 膜外周蛋白：也称为膜外在蛋白、周边蛋白或附着蛋白。分布在质膜的内外表面，占膜蛋白总量的20％一30％。这类蛋白常以非共价键与膜上的内在蛋白或脂质分子的极性头部相结合，由于这种结合力较弱，故利用化学物质较易将外周蛋白从膜中分离下来。

4. 膜内在蛋白：也称镶嵌蛋白或整合蛋白。是细胞膜中镶嵌于脂质双分子层中的蛋白质，占膜蛋白的70％一80％，它们以所含的疏水氨基酸与膜脂的疏水端共价结合，不易从膜上分离下来。它们以不同的深度嵌入脂质双分子层内部，仅与一层脂质分子发生共价结合，有的部分嵌入膜内；有的完全嵌埋在脂质双层分子中；还有的则跨越膜质双层，成为跨膜蛋白。其琉水区域跨越脂双层的硫水区并与脂肪酸链共价连接；而亲水的极区部分则位于质膜的内外两侧，故这类蛋白质属于双亲性分子。

5. 细胞连接：机体各种组织的细胞彼此按一定的方式相互接触并形成了将相邻细胞连结起来的特殊细胞结构，这些起连接作用的结构或装置就称为细胞连接。组织中存在的细胞连接方式有多种，根据其结构和功能，可分为紧密连接、锚定连接和通讯连接接三大类。

6. 紧密连接：是相邻细胞间的局部紧密结合，在连接处，两细胞膜发生点状融合，形成与外界隔离的封闭带，由相邻细胞的跨膜连接糖蛋白组成对合的封闭链。这种连接的主要功能是封闭上皮细胞的间隙，防止胞外物质通过问隙进入组织，从而保证组织内环境的稳定性。紧密连接分布于各种上皮细胞管腔面细胞间隙的顶端。 7. 锚定连接：细胞之间形成的一类由骨架纤维介导的连接方式，根据参与的骨架纤维类型和锚定部位的不同又可分为粘着连接和桥粒连接两类。

8. 通讯连接：以细胞之间建立的连接通道为基础的细胞连接方式，这种通道既使细胞之间被此结合，还介导细胞之间的通讯联系，即依靠某些亲水分子或离子在通道间的流动，沟通了信息。例如，广泛存在于人体及动物各种组织间的间隙连接和突触等都属于通讯连接。

9. 桥粒连接：是相邻细胞之间形成的纽扣样的坚实细胞连接，可将两细胞牢固地扣接在一起，具有较强的抗张性和抗压性。广泛分布于皮肤、心肌、消化道上皮、子宫及阴道上皮细胞中，在桥粒处两细胞胞质面有盘状致密的胞质斑，从细胞骨架发出的角蛋白纤维锚定附着在胞质斑上并可行回成袢，交联成连续网架，这种构造既有加固和支持作用，又可提供张力。相邻细胞膜上的跨膜连接糖蛋白朝胞内一端附着于胞质斑．朝胞外的一端通过依赖Ca2+’机制．将两细胞结合在一起。在桥粒区的两细胞间还充满了起粘合作用的蛋白质。除了桥粒这种上皮细胞间的连接方式以外，在上皮细胞与基底层之间还存在一种半桥粒，其结构仅为桥粒的一半．即仅在上皮细胞基底面质膜内侧有胞质斑，角蛋白纤维与跨膜连接糖蛋白相连，以这种半桥粒将细胞铆接在基膜上。

10. 间隙连接：也称缝隙连接，是通过相邻细胞质膜上的胯膜连接蛋白(连接子)为基础的细胞连接，连接处存在3nm左右的间隙。连接是由6个亚单位环列而成，中间形成2nm左右的亲水通道。每个间隙连接可由相邻细胞膜上的若干对连接子对合连接而成。这种连接方式既使细胞彼此结合，又可通过小分子或离子的交换传递实现细胞间的直接通讯。

11. 粘合斑：又称粘合斑，细胞与胞外基质粘着形成的一种锚定连接的构造。该结构处的质膜内侧是膜下微丝束的终末，通过粘着斑连接蛋白与跨膜整联蛋白相连接，而这种跨膜蛋白是胞外基质纤连蛋白的受体，可介导细胞与胞外基质发生粘着。如成纤维细胞在体外培养时，细胞膜的某些部位可与底物接触形成粘着斑，使细胞铺展开来。粘台斑的基本功能为细胞连接、附着与支持。

12. 胞间连丝：贯穿细胞壁沟通相邻细胞的细胞质连线。为细胞间物质运输与信息传递的重要通道，通道中有一连接两细胞内质网的连丝微管。 四、问答题

1.生物膜主要由哪些分子组成，这些分子在膜结构中各有什么作用？

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组成细胞膜的化学成分主要有脂类、蛋白和糖类。脂类以磷脂和胆固醇为主，有些细胞膜还含有糖脂。作为既有极性头部(亲水)和非极性尾部(疏水)的兼性分子，磷脂在细胞膜中可形成作为膜主体结构脂质双分子层，其亲水的头部朝向细胞内外，与水相接触，而疏水的尾部则两两相对位于膜的里面。由于膜脂分子可以进行各种运动，使得整个细胞膜具有流动性。胆固醉是人和动物细胞膜中的重要组分，对维持膜的流动性具有重要作用。总的来说，脂质分子构成了细胞膜的基本骨架。

蛋白质是构成细胞膜的另——大类物质，它们在膜中的含量、种类和分布决定着膜的主要功能。在一般细胞膜中蛋白与脂质的含量各占50％左右。对于膜蛋白，按其在脂质双层中的位置可分为外周蛋白和镶嵌蛋白两类。外周蛋白分布在膜的内外表面，是以α螺旋为主的球型蛋白，常以非共价键与膜上其他成分相连，易于用人工方法从膜上分离下来。镶嵌蛋白以不同的程度镶嵌于脂质双分子层中，并以共价键与膜脂相结合，故不易人工分离。有些镶嵌蛋白贯穿分布于脂双分子层成为跨膜蛋白。这些蛋白质在细胞膜中具有极重要的作用，发挥着多方面的功能。它们有些是转运物质进出细胞的载体；有些是能接受化学信号的受体；还有些是催化某种反应的酶等。膜脂与膜蛋白在细胞膜中的分布都是不对称的，糖类是细胞膜中不可缺少的成分，常以低聚糖或多聚糖的形式共价结合于膜蛋白或膜脂分子上，形成糖蛋白或糖脂，但大部分糖分子都结合于膜蛋白，而且暴露于细胞表面的膜蛋白分子上大多都连有糖残基，这样．位于细胞外表面与膜蛋白或膜脂相连的糖残基链便形成了一种特殊的构造——细胞被或糖弯。

细胞膜中的糖分子也具有多方面功能，与细胞保护、细胞识别、细胞免疫等重要反应有着密切的关系。 2.生物膜的基本结构特征是什么？ ①磷脂分子以疏水尾部相对，极性头部朝外，形成磷脂双分子层，组成生物膜的基本骨架。 ②蛋白分子以不同的方式镶嵌在脂双层分子中或结合在其表面，蛋白具有方向性和分布的不对称性。 ③生物膜具有流动性。 3.简述质膜的主要功能？ ①为细胞的生命活动提供相对稳定的内环境；

②选择性的物质运输，包括代谢底物的输入与代谢产物的排出； ③提供细胞识别位点，并完成细胞内外信息的跨膜传递； ④为多种酶提供结合位点，使酶促反应高效而有序地进行； ⑤介导细胞与细胞、细胞与基质之间的连接； ⑥参与形成具有不同功能的细胞表面特化结构。 4.什么是膜的整合蛋白？ 整合蛋白可能全为跨膜蛋白（tansmembrane proteins），为两性分子，疏水部分位于脂双层内部，亲水部分位于脂双层外部。由于存在疏水结构域，整合蛋白与膜的结合非常紧密，只有用去垢剂（detergent）才能从膜上洗涤下来，如离子型去垢剂SDS，非离子型去垢剂Triton-X100。

习题四 物质的跨膜运输与信号传递

一、选择题

1. 不能通过简单扩散进出细胞膜的物质是 E A．O2 B．N2 C．乙醇 D．甘油 E. Na+、K+ 2. O2或CO2通过细胞膜的运输方式是 A

A．简单扩散 B．易化扩散 C.帮助扩散 D．被动运输 E．主动运输 3. 不能透过膜脂双层的物质是 E

A．CO 2 B．苯 C．甘油 D．H 20 E．葡萄糖 4. Ca2+逆浓度梯度通过细胞膜的运输方式是 D

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