第一篇:武漢大學細胞生物學試卷及答案教案(小編推薦)
mitochondrion線粒體
呈顆粒或短線狀,能高效地將有機物中儲存的能量轉換為細胞生命活動直接能源ATP的半自主性細胞器。2 Apoptosis凋亡
即細胞受基因調控的主動的生理性自殺行為,這種細胞死亡方式是正常的生理過程。Signal hypothesis信號假說
1975年由Blobel和Sabatini提出,即分泌蛋白可能攜帶N端短信號序列,一旦該序列從核糖體翻譯合成,結合因子和蛋白結合,指導其轉移到內質網膜,后續翻譯過程將在內質網膜上進行。該假說解釋了游離核糖體產生非分泌蛋白,而內質網附著核糖體能產生分泌蛋白的差異存在于蛋白本身。4 Cyclin周期蛋白
含量隨細胞周期進程變化而變化,一般在細胞間期內積累,在細胞分裂期內消失,在下一個細胞周期又重復這一消長現象的蛋白,為誘導細胞進入M期所必需。5 Stem cell干細胞
干細胞是一類具有自我復制能力的多潛能細胞。在一定條件下,它可以分化成多種功能細胞。干細胞具有自我更新和幾乎無限增殖的能力,具有遷移至某些特定組織和排除有毒化學因子的能力。6端粒telomere
是真核生物線性基因組DNA末端的一種特殊結構,它是一段DNA序列和蛋白質形成的復合體,隨著細胞分裂而逐漸縮短。其DNA序列相當保守,一般有多個短寡核苷酸串聯在一起構成。人類的端粒DNA長5~15千堿基對。它具有保護線性DNA的完整復制、保護染色體末端和決定細胞壽命等功能。
7聯會復合體(synaptonemal complex,SC)
在聯會的部位形成的一種特殊的復合結構,沿同源染色體長軸分布,寬1.5~2um,在電鏡下可以清楚地顯示其顯微結構,被認為與同源染色體聯會和基因重組有關。是減數分裂偶線期兩條同源染色體之間形成的一種結構,主要由側生組分、中間區和連接側生組分與中間區的SC纖維組成,它與染色體的配對,交換和分離密切相關。8分子伴侶molecular chaperone
一類進化上高度保守的蛋白質家族,協助細胞內蛋白質合成、分選、折疊與裝配等。9多聚核糖體polyribosome
多個甚至幾十個核糖體串聯附著在一條mRNA分子上,形成的似念珠狀結構,能夠高效地進行肽鏈的合成。
10核遷層 核纖層nuclear lamina 緊貼內層核膜下,是一層由纖維蛋白構成的網絡結構,它與胞質中間絲、核基質有密切關系。
核纖層普遍存在于高等真核細胞中,是內層核被膜下纖維蛋白片層,其纖維直徑為10毫微米左右,纖維縱橫排列整齊呈纖維網絡狀。核纖層在核內與核基質連接,在核外與中等纖維相連,構成貫穿于細胞核和細胞質的統一網架結構體系。
1流式細胞分析
流式細胞計的基本結構:流動室和液流系統;激光源和光學系統;光電管和檢測系統;計算機和分析系統。NO作用機理
(NO是作用于鄰近細胞。)
NO在血管內皮細胞和神經細胞中生成,由一氧化氮合酶(NOS)催化,以L精氨酸為底物,NADPH為電子供體,生成NO和L瓜氨酸。
NO的作用機理:乙酰膽堿→血管內皮G蛋白耦聯受體→激活磷脂酶C→通過第二信使使Ca2+濃度升高→一氧化氮合酶→NO→平滑肌細胞→鳥苷酸環化酶→第二信使cGMP→血管平滑肌細胞的Ca2+離子濃度下降→平滑肌舒張→血管擴張、血流通暢。
血管神經末梢釋放乙酰膽堿作用于血管內皮細胞G蛋白耦聯受體并激活磷脂酶C,通過第二信使IP3導致細胞質Ca2+水平升高。當Ca2+結合鈣調蛋白后,刺激NO合酶催化精氨酸氧化形成瓜氨酸并釋放NO。NO通過擴散進入鄰近平滑肌細胞,與鳥苷酸環化酶活性中心的Fe2+結合,改變酶的構象,導致酶活性增強和cGMP水平增高。而cGMP通過cGMP依賴的蛋白激酶G的活化,抑制肌動-肌球蛋白復合物信號通路,導致血管平滑肌舒張,血管舒張,從而減輕心臟負荷和心肌的需氧量。(硝酸甘油在體內轉化為NO,用于治療心絞痛)血管內皮細胞和神經細胞是NO的生成細胞。
NO充當了LTP產生過程中突觸后神經元將信息反饋到突出前膜的逆行信使。
3細胞松弛素(cytochalasim)是一組真菌的代謝產物,與微絲結合后可以將微絲切斷,并結合在微絲末端阻抑肌動蛋白在該部位的聚合,但對微絲的解聚沒有明顯影響,因而用細胞松弛素處理細胞可以破壞微絲的網絡結構,并阻止細胞的運動。用其處理分裂期細胞,則不能形成收縮環使細胞質分裂,最終形成多核細胞。處理遷移的細胞,使其偽足遭到破壞,而運動受到阻止。溶酶體
腫瘤(tumor)是機體在各種致癌因素作用下,組織細胞在基因水平上失去對生長的正常調控,導致其克隆性異常增生而形成的新生物。一般將腫瘤分為良性和惡性兩大類。抗腫瘤藥的作用機制和分類
抗腫瘤藥(Antitumor Drugs)是可抑制腫瘤細胞生長,對抗和治療惡性腫瘤的藥物。
過去的藥理學曾把抗腫瘤藥依據其性質和來源分為6類:即烷化劑、抗代謝藥物、抗生素、植物藥、激素和雜類。但以上分類不能代表藥物的作用機制,來源相同的藥物可能作用機制完全不同。所以,目前多根據其作用機制分為以下6類: 1.1細胞毒類藥
1.作用于DNA化學結構的藥物:
(1)烷化劑:如氮芥、環磷酰胺和噻替派等,能與細胞中的親核集團發生烷化反應。DNA中鳥嘌呤NT易被烷化,使DNA復制中發生核堿基錯誤配對。受烷化的鳥嘌呤可以從DNA鏈上脫失,引起密碼解釋錯亂。雙功能基的烷化劑常與DNA雙鏈上各一鳥嘌呤結合形成交叉聯結妨礙DNA復制,也可使染色體斷裂。DNA結構功能的破壞可導致細胞分裂,增裂停止或死亡。少數受損細胞的DNA可修復而存活下來,引起抗藥。
(2)鉑類化合物:鉑類金屬化合物如順鉑(DDP)可與DNA結合,破壞其結構與功能。(3)蒽環類:可嵌入DNA核堿對之間,干擾轉錄過程,阻止mRNA的形成。如柔紅霉素(DNR)、多柔比星(ADM)、表柔比星(EPI)、吡柔比星(THP)及米托蒽醌等都是臨床上有效的蒽環類化合物。放線菌素D(ACD)也屬此類藥等。
(4)破壞DNA的抗生素如絲裂霉素(MMC)的作用機制與烷化劑相同,博來霉素(BLM)可使DNA單鏈斷裂而抑制腫瘤的增殖。2.干擾核酸生物合成的藥物:
屬于細胞周期特異性抗腫瘤藥,分別在不同環節阻止DNA的合成,抑制細胞分裂增殖,屬于抗代謝藥。根據藥物主要干擾的生化步驟或所抑制的靶酶的不同,可進一步分為:① 二氫葉酸還原酶抑制劑(抗葉酸劑),如氨甲蝶呤(MTX)等;②胸苷酸合成酶抑制劑,影響尿嘧啶核苷的甲基化(抗嘧啶劑),如氟尿嘧啶(5FU),喃氟尿嘧啶(FT207)及優福定(UFT)等;③ 嘌呤核苷酸互變抑制劑(抗嘌呤劑),如巰嘌呤(6MP),6-硫鳥嘌呤(6-TG)等;④核苷酸還原酶抑制劑,羥基脲(HU);⑤ DNA 多聚酶抑制劑,如阿糖胞苷(AraC)等。3.作用于核酸轉錄藥物:
作用于核酸轉錄藥物包括放線菌素D、阿克拉霉素和普拉霉素,均是由微生物所產生的抗腫瘤藥,為細胞非特異周期藥,對處于各周期時相的腫瘤細胞均有殺滅作用。4.拓撲異構酶抑制藥:
直接抑制拓撲異構酶,阻止DNA復制及抑制RNA合成。包括拓撲異構酶Ⅰ抑制藥和拓撲異構酶Ⅱ抑制藥,拓撲異構酶Ⅰ抑制藥的代表藥有依立替康、拓撲替康、羥喜樹堿;拓撲異構酶Ⅱ抑制藥的代表藥有依托泊苷、替尼泊苷。5.干擾有絲分裂的藥物:
(1)影響微管蛋白裝配的藥物,干擾有絲分裂中紡錘體的形成,使細胞停止于分裂中期,如長春新堿(VCR)、長春花堿(VLB)、紫杉醇及秋水仙堿等。
(2)干擾核蛋白體功能阻止蛋白質合成的藥物,如三尖杉酯堿。
(3)影響氨基酸供應阻止蛋白質合成的藥物如門冬酰胺酶;可降解血中門冬酰胺,使瘤細胞缺乏此氨基酸,不能合成蛋白質。
1.2 改變機體激素平衡而抑制腫瘤的藥物(激素類): 與激素相關的腫瘤如乳腺癌,前列腺癌,子宮內膜腺癌等可通過激素治療或內分泌腺的切除而使腫瘤縮小。這說明這些起源于激素依賴性組織的腫瘤,仍部分地保留了對激素的依賴性和受體。通過內分泌或激素治療,直接或間接通過垂體的反饋作用,改變原來機體的激素平衡和腫瘤生長的內環境,可以抑制腫瘤的生長。另一類藥物如他莫昔芬則是通過競爭腫瘤表面的受體干擾雌激素對乳腺癌的刺激。而腎上腺皮質激素則可通過影響脂肪酸的代謝而引起淋巴細胞溶解,因之對急性白血病和惡性淋巴瘤有效。激素類藥包括雌、孕、雄激素和拮抗藥。
1.3生物反應調節劑
生物反應調節劑是一類具有廣泛生物學活性和抗腫瘤活性的生物制劑,對機體的免疫功能有增強、調節作用。1.4單克隆抗體
利用基因工程技術所生產的抗腫瘤單克隆抗體(Monoclonal Antibody)已近千種,利妥昔單抗、曲妥珠單抗、西妥昔單抗、群司珠單抗,通過對受體的高選擇親和性,通過抗體依賴性的細胞毒作用,來殺滅腫瘤細胞或抑制腫瘤細胞增殖。
二、Weel Cdc基因(cell division cycle gene)細胞分裂周期相關基因
第二篇:武漢大學《信息檢索》試卷及答案(兩套)
三.選擇填空(4 x 5分=20分)
1.C,d,g,I,j
2.a,b,e,g,h
3.c,d,e,g, h
4.c,d,f,g
此題為多項選擇題,選錯者不倒扣分,但所選答案不得多于5個。
1.下列中不能用于查找期刊論文引用信息的有:
a.SSCI b.CSSCI c.Journal Citation Report d.Ulrich’s International Directory of Periodicals e.SCI
f.A&HCI g.ProQuest Digital Dissertations h.Web of Knowledge i.VIP Chinese Scientific Journal Database
j.Chinese Enterprises and Companies Database
2.檢索圖書館學、信息管理學的期刊論文,可用的檢索工具有:
a.LISA b.ISA c.BA d.CA e.Web of Knowledge f.Ei g.SSCI h.SCI i.ProQuest Digital Dissertations
3.下列中可用于查找機構信息的有:
a.ProQuest Digital Dissertations b.Ulrich’s International Directory of Periodicals
c.Chinese Enterprises and Companies Database d.Foundation Directory e.Peterson’s Gradline
f.Who is Who g.World of Learning h.Encyclopedia of Associations
4.下列中可用于查找期刊論文信息的有:
a.ProQuest Digital Dissertations b.Ulrich’s International Directory of Periodicals
c.ABI/INFORM d.Elsevier e.Journal Citation Report f.Chinese Academic Journal Fulltext Database
g.OCLC Electronic Collections Online 武漢大學信息管理學院2008-2009學第二學期
《信息檢索》考試試卷(A)答案
一、名詞解釋(5x4=20分)1.信息檢索(Information Retrieval)是指將信息按一定的方式組織和存儲起來,并根據信息用戶的需要找出有關信息的過程。
2.引文索引是一種將科技期刊、專刊、專題叢書等文獻資料所發表的論文后所附的參考文獻的作者、題目、出處等項目,按照引證與被引證的關系進行排列而編制的索引。
3.China Academic Library and Information System中國高等教育文獻保障系統。
4.鄰近檢索是用一些特定的算符(位置算符)來表達檢索詞與檢索詞之間的關系,并且可以不依賴敘詞表而直接使用自由詞的檢索方法。
5.搜索引擎(Search Engine)是一種 Web 上應用的軟件系統,它以一定的策略在 Web 上搜集和發現信息,在對信息進行處理和組織后,為用戶提供Web信息查詢服務。用戶可以通過主題瀏覽和關鍵詞檢索的方式搜索所需信息。
二、簡答(5x6=30分)
1.電子圖書有哪些特點?
存儲空間大(磁介質存儲密度高、容量大,一張光盤甚至可以存上百部中外名著)、節省資源(不需消耗紙張等物質資源)、使用方便(借助于專門的軟件便可使用,可以便捷地編輯和查找特定內容)、傳播過程中的無獨占性和無損壞性(可以同時供多人使用,可無失真地重復使用)。
2.對搜索引擎的選擇與比較主要從哪些方面考慮?
收錄范圍(索引庫中內容的數量、地域范圍、語言種類、資源類型、資源的深度和廣度)、分類(分類方式是否合理多樣、類名是否規范、分類的廣度與深度是否合適)、檢索功能與效果(是否包含瀏覽檢索和關鍵詞檢索功能、是否支持布爾檢索、截詞檢索等高級檢索功能、是否有檢索幫助和提示功能、檢索結果和查全率、查準率及響應時間)、結果處理(結果的排序方式是否多樣、是否有去重功能、能否按照用戶反饋動態調整和顯示檢索結果)、頁面組織(頁面組織是否清晰、類目設置是否合理、界面是否友好)、其他功能與服務(能否滿足用戶多方面的信息需求)、用戶評價(是否有用戶評價及統計功能)。
3.網絡信息選擇的標準有哪些?
權威性(網站及其建站機構的權威性和知名度)、內容(內容應當客觀、切題、標題清楚、組織規范、邏輯性強、有明確的范圍和邊界、有足夠的深度和廣度、有自己的特色)、時效性(網站內容及其鏈接應當新穎、應明確地說明其創建和更新周期)、網頁設計(應以合理的方式綜合使用圖像、聲音和文字、界面的友好性、清晰直觀)、適用性(應保證用戶能用較短的時間、點擊較少的鏈接找到所需信息)、用戶對象(信息的專業化程度應能滿足目標用戶的特定需求)、訪問次數或被鏈接次數(網絡信息的被訪問和被其他網頁鏈接的次數)。
4.查找國內外引文與學位論文分別有哪些數據庫?每類中分別舉2個英文數據庫(包括全稱、簡稱與中譯)和1個中文數據庫。
(1)查找國內外引文可用引文索引數據庫,如查找國外引文可選擇《科學引文索引》(SCI)、《社會科學引文索引》(SSCI)、《藝術與人文科學引文索引》(A&HCI),即著名的三大引文索引SCI、SSCI、AHCI;查找國內引文可選擇中國科學引文數據庫(Chinese Science Citation Database,簡稱CSCD)、中文社會科學引文索引(Chinese Social Science Citation Information,簡稱CSSCI)等。
(2)查找國內外學位論文可用學位論文索引與摘要數據庫,如CALIS的《學位論文庫》,萬方數據資源系統中的《中國學位論文數據庫》,CNKI的《優秀碩博士論文數據庫》,美國博碩士論文庫PQDD(ProQuest Digital Dissertations),美國學位論文網絡數字圖書館NDLTD(Networked Digital Library of Thesis and Dissertations)等。
5.除商業數據庫和搜索引擎外,還可以從哪些途徑獲取網絡信息資源?請至少給出5種,每種舉一例。
學科信息門戶(如CALIS的學科導航庫、SOSIG等)、數字圖書館(如國家數字圖書館)、開放獲取資源(如OA期刊、機構知識庫等)、專業機構的網站、專業人員的個人網站或博客、國內外政府機構的網站、國家精品課程網站、國外大學的免費課程資源網站等。鼓勵自由發揮。
三、選擇填空(5x5=25分)
此題為多項選擇題,選錯者不倒扣分,但全選者不得分。
1.C,d,g,I,j 2.a,b,e,g,h
3.c,d,e,g, h 4.c,d,f,g
四、論述題(30分)
1.從哪些方面全面地查找關于某一主題的研究成果?(20分)
(1)圖書的查找,包括圖書館目錄、網絡書店、讀秀、Google Books等圖書搜索引擎的使用等;
(2)期刊論文的查找,包括檢索國內外的期刊數據庫、引文索引庫和OA期刊,利用Google Scholar查找等;
(3)學位論文的查找,包括國內外學位論文庫的查找;
(4)會議論文的查找,可以通過搜索引擎或專門的會議文獻數據庫查找相關會議文獻;
(5)專利等信息的查找,包括國內外專利數據庫、專利局網站的使用;
(6)有關機構和網站等資料的查找等。
2.學習“信息檢索”這門課,你最大的收獲是什么?請寫出你對提高本課教學質量的建議(10分)。
自由發揮,但是,可從同學的答案中看出其是否認真聽講和認真完成平時作業。
此題為多項選擇題,選錯者不倒扣分,但所選答案不得多于5個。
1.c d e h i
2.a c d e h
3.a c d f h
4.b d e f g
5.a b g i j
1.檢索法學論文,可用的檢索工具有:
a.ISA b.LISA c SSCI d.SCI e.LEXIS-NEXIS f.Ei g.BA h.EBSCO i.ProQuest
2.下列中可用于查找機構信息的有:
a.Foundation Directory b.Ulrich’s International Directory of Periodicals
c.Chinese Enterprises and Companies Database d.World of Learning e.Peterson’s Gradline
f.Who is Who g.ProQuest Digital Dissertations h.Encyclopedia of Associations
3.下列中可用于查找圖書信息的有:
a.British National Bibliography b.American Biography c.http://www.tmdps.cnKI的《優秀碩博士論文數據庫》,美國博碩士論文庫PQDD(ProQuest Digital Dissertations),美國學位論文網絡數字圖書館NDLTD(Networked Digital Library of Thesis and Dissertations)等。5.請寫出國際上著名的三大引文索引的英文全程,簡稱,與對應的中文名? SCI(科學引文索引)Science Citation Index, SCI、EI(工程索引)Engineering Index、ISTP(科技會議錄索引)Index to Scientific & Technical Proceedings 是世界著名的三大科技文獻檢索系統 6.國際上最著名的會議論文數據庫是什么?查找某學科有哪些三大引文索引的源刊物,用什么數據庫?
會議論文數據庫包括:會議論文索引與摘要,如CALIS會議論文數據庫,萬方數據資源系統《中國學術會議論文數據庫》,OCLC會議數據庫——《在會議上提交的文章索引》(Papers First),《會議出版物索引》(Proceedings),Web of Knowledge的會議錄引文索引CPCI(Conference Proceedings Citation Index)。7.試論述網絡信息選擇與評價的主要標準有哪些?
權威性(網站及其建站機構的權威性和知名度)、內容(內容應當客觀、切題、標題清楚、組織規范、邏輯性強、有明確的范圍和邊界、有足夠的深度和廣度、有自己的特色)、時效性(網站內容及其鏈接應當新穎、應明確地說明其創建和更新周期)、網頁設計(應以合理的方式綜合使用圖像、聲音和文字、界面的友好性、清晰直觀)、適用性(應保證用戶能用較短的時間、點擊較少的鏈接找到所需信息)、用戶對象(信息的專業化程度應能滿足目標用戶的特定需求)、訪問次數或被鏈接次數(網絡信息的被訪問和被其他網頁鏈接的次數)。
網絡信息資源評價的標準:1網站性能評價:網址評價,形式評價(確定可訪問性,確定幫助信息質量,確定使用技術的恰當性),檢索功能評價(檢索功能是否完善,有否提供簡單檢索,二次檢索,高級檢索,檢索功能的使用說明,有否提供搜索引擎,搜索引擎的界面),編排設計(簡單美觀,結構合理,易于瀏覽),鏈接(從該網站到別的網站的鏈接,從別的網站到該網站),傳輸速度(是否使用大量的圖片,是否自動下載音樂或其他多媒體文件,是否將有價值的信息安排在首頁,主頁速度),2網站內容評價權威性,客觀性,獨特性,時效性,有序性,交互性,費用,寫作質量,網絡信息安全
8.請簡要概括個人文獻管理軟件的主要功能。
個人文獻管理軟件的主要功能:維護書目文獻數據庫;從其他數據庫中下載書目文獻;為寫作產生合適的書目文獻格式;幫助用戶完成科技論文的寫作。
10.請結合本人檢索實踐,談談信息檢索對研究生的益處,獲取研究資料工程中存在哪些困難,鼓勵在授課內容基礎上的自由發揮。
益處:獲取旅游信息,幫助省錢,查找官方資料防止上當,提高素質抓住機會,提高效率,看國外的教材和最新課程網站的readings,減輕記憶負擔,預測未來(摘自黃如花課件)
第三篇:武漢大學分析化學2005試卷A
武漢大學2005-2006學第一學期《分析化學》期末
考試試卷(A)
一.填空(每空1分。共35分)
1.寫出下列各體系的質子條件式:(1)c1(mol/L)NH4
H2PO
4(2)c1(mol/L)NaAc+ c2(mol/L)H3BO
32.符合朗伯-比爾定律的有色溶液,當有色物質的濃度增大時,其最大吸收波長
,透射比
。3.檢驗兩組結果是否存在顯著性差異采用
檢驗法,檢驗兩組數據的精密度是否存在顯著性差異采用
檢驗法。4.二元弱酸H2B,已知pH=1.92時,δ
=δ
;pH=6.22時δ
=δ, 則
H2B HB-HB-B2-H2B的pKa1=
,pKa2=。
5.已知??(Fe3+/Fe2+)=0.68V,??(Ce4+/Ce3+)=1.44V,則在1mol/L H2SO4溶液中用0.1000 mol/L Ce4+滴定0.1000 mol/L Fe2+,當滴定分數為0.5時的電位為
,化學計量點電位為
,電位突躍范圍是
。6.以二甲酚橙(XO)為指示劑在六亞甲基四胺緩沖溶液中用Zn2+滴定EDTA,終點時溶液顏色由_________變為__________。7.某溶液含Fe3+10mg,用等體積的有機溶劑萃取一次后,該溶液中剩余0.1mg,3+則Fe在兩相中的分配比=
。8.容量分析法中滴定方式有
, ,和
。9.I2與Na2S2O3的反應式為
。10.以波長為橫坐標,吸光度為縱坐標,測量某物質對不同波長光的吸收程度,所獲得的曲線稱謂
;光吸收最大處的波長叫做
,可用符號
表示。11.紫外可見分光光度計主要由
,,四部分組成.12.桑德爾靈敏度以符號
表示,等于
;桑德爾靈敏度與溶液濃度
關,與波長
關。13.在紙色譜分離中,是固定相。
14..定量分析過程包括
,,和。
二、簡答題(每小題 4分,共20 分,答在所留空白處)1.什么是基準物質?什么是標準溶液? 2.分別簡單闡述酸堿滴定指示劑,絡合滴定指示劑, 氧化還原滴定指示劑和沉淀滴定指示劑指示滴定終點的原理.3.在進行絡合滴定時,為什么要加入緩沖溶液控制滴定體系保持一定的pH? 4.吸光光度法中測量條件的選擇應注意哪幾點?
5.分析化學中常用的分離和富集方法有哪些?(回答不能少于8種方法)
三、分析方法設計(共15分,寫在答題紙上)
1.設計測定含有中性雜質的Na2CO3與Na3PO4混合物中二組分質量分數的分析方案。用簡單流程表明主要步驟、滴定劑、指示劑、結果計算公式。(7分)2.某礦樣溶液含有Fe3+,Al3+,Ca2+,Mg2+,Mn2+,Cr3+,Cu2+,Co3+,Ni2+等離子,其中鐵,鋁,鈣,鎂等含量較高,而錳,鉻,銅,鎳屬萬分之一級含量。用學過的知識試設計分離、測定它們的分析方法,(用簡單流程方框圖表達,并盡可能寫出分離方法和測定方法及條件和所用的主要試劑與用途)。(8分)四.計算(共40分,寫在答題紙上)1.稱取含 KBr 和 KI 的混合試樣 1.000 g, 溶解并定容至 200 mL后, 作如下測定:(1)移取 50.00 mL試液, 在近中性條件下, 以溴水充分處理, 此時I-量轉變為 IO3-。將溴驅盡, 加入過量 KI 溶液, 酸化, 生成的 I2采用淀粉指示劑, 以 0.1000 mol/L Na2S2O3 溶液滴定至終點時, 消耗 30.00 mL。(5分)(2)另取 50.00 mL 試液, 用H2SO4酸化, 加入足量 K2Cr2O7 溶液處理, 將生成的 I2和 Br2 蒸餾并收集在含有過量 KI 的弱酸性溶液中, 待反應完全后, 以 0.1000 mol/L Na2S2O3溶液滴定其中的 I2至終點時, 消耗 15.00 mL。計算混合試樣中 KI 和 KBr 的質量分數。[Mr(KI)= 166.0, Mr(KBr)= 119.0](5分)
2.在pH=10.00的氨性溶液中,以鉻黑T(EBT)為指示劑,用0.020mol·L-1EDTA滴定0.20 mol·L-1Ca2+溶液,若事先向Ca2+溶液中加入了0.010mol·L-1Mg2+-EDTA(即為含0.20 mol·L-1Ca2+和0.010mol·L-1Mg2+-EDTA的混合溶液),則終點誤差為多少?(已知 pH=10.00時 lg?Y(H)?0.45,lg?EBT(H)?1.6;
lgKMgY?8.7,lgKCaY?10.7,lgKCa?EBT?5.4,lgKMg-EBT?7.0)(10分)
3.25ml溶液中含有2.5μgPb2+,用5.0ml二苯硫腙三氯甲烷溶液萃取,萃取率約為100%,然后在波長520nm,1cm比色皿,進行測量,測得透光率為0.445,求摩爾吸光系數和桑德爾靈敏度。(MPb=207.2)(10分)
4.某礦石含銅約0.12%,用雙環己酮草酰二腙顯色光度法測定。試樣溶解后轉入100ml容量瓶中,在適宜條件下顯色,定容.用1cm比色皿,在波長600nm測定吸光度,要求測量誤差最小,應該稱取試樣多少克?ε=1.68×104(L·mol-1·cm-1),MCu=63.5)(10分)
考試試卷答案(A)
一、填空(每空1分,共35分)
1.(1)[H+]+[H3PO4]= [OH-]+[NH3] +[HPO42-]+2[PO43-]
(2)[H+]+[HAc]=[H2BO3-]+[OH-]
2.不變,減小 4.t檢驗法;F檢驗法 5.1.92;6.22 6.0.68V;1.06V;0.86-1.26V 7.黃;紅 8.99:1 9.直接滴定;反滴定;置換滴定;間接滴定 8.I2 + 2S2O32-=2I-+ S4O62-
10.吸收光譜曲線;最大吸收波長;λmax
11.光源;單色器;吸收池;檢測部分 12.S;M/ε;無關;有關 13.水或H2O
14.采樣與制樣,稱樣;樣品分解;分離與測定;結果計算和數據處理(無稱樣,答4個也算全對)
二、簡答題
1.能用于直接配制或標定標準溶液的物質;是一種已知準確濃度的的溶液。2.酸堿指示劑變色是隨著酸度的變化,指示劑結合或離解出H+,結構發生變化,從而發生顏色改變;絡合指示劑與金屬離子絡合前后顏色不同,游離的試劑為一種顏色,與金屬離子形成絡合物又一種顏色;氧化還原指示劑變色分為幾種情況:一種是隨氧化還原電位變化的試劑,在氧化態和還原態,結構不同,各有不同顏色,如二苯胺磺酸鈉,還原態無色,氧化態紫紅色;另一種自身指示劑,如高錳酸鉀;還有顯色指示劑如I2,與淀粉顯蘭色。沉淀滴定指示劑,是根據溶度積大小,在化學計量點被測物質沉淀基本完全后,指示劑與被測離子形成有色沉淀或有色絡合物指示終點。還有吸附指示劑,吸附在沉淀表面后發生顏色變化。
3.絡合滴定過程中,隨著絡合物的生成,不斷有H+釋放出,使體系酸度增大,會降低絡合物的條件穩定常數,使滴定突躍減小;也會使指示劑變色范圍改變,導致測定誤差大。所以,要加入緩沖溶液控制溶液pH;還用于控制金屬離子的水解。
4.測量波長選具有最大光吸收,干擾最小;吸光度讀數在0.2-0.8范圍,最好接近0.4343;選擇適當參比溶液。
5.蒸餾,揮發,萃取,沉淀,離子交換,薄層色譜,紙色譜,電泳,毛細管電泳,氣浮分離法,超臨界流體萃取,反相分配色譜,超臨界流體色譜;膜分離;固相微萃取等(答8個得滿分,少一個扣0.5分)
三、分析方法設計(共15分,寫在答題紙上)
1.設計測定含有中性雜質的Na2CO3與Na3PO4混合物中二組分質量分數的分析方案。用簡單流程表明主要步驟、滴定劑、指示劑、結果計算公式。(7分)
Na2CO3 + Na3PO│ 甲基橙為指示劑
│
│ 用標準HCl滴定,消耗V1(mL)
↓(3分)
H2CO3 + NaH2PO4
│ 煮沸除盡CO│
│ 百里酚酞為指示劑
│
│ 用標準NaOH滴定,消耗V2(mL)↓
Na2HPO4(2分)
c(NaOH)V2M(Na3PO4)
w(Na3PO4)= ──────────── ×100%(1分)
m樣
(c(HCl)V1-2c(NaOH)V2)M(Na2CO3)
w(Na2CO3)= ───────────────────── ×100%(1分)m樣
2.某礦樣溶液含有Fe3+, ,Ca2+,Mg2+,Mn2+,Cr3+,Cu2+,Co3+,Ni2+等離子,其中鐵,鋁,鈣,鎂等含量較高,而錳,鉻,銅,鎳屬萬分之一級含量。用學過的知識試設計分離、測定它們的分析方法,(用簡單流程方框圖表達,并盡可能寫出分離方法和測定方法及條件和所用的主要試劑與用途)。(8分)評分標準:除去標準答案外,下列情況回答也得分
1.用草酸沉淀鈣,重量法,得2分
2.用8-羥基喹啉沉淀分離,重量法測定鋁,得2分
3.銅試劑萃取光度測定銅,2分
4.氧化Mn2+為MnO42-分
答:(1)在銨鹽存在下,用氨水調節礦樣溶液pH為8-9,高價金屬離子Fe3+,Al3+沉淀;Cr3+,Cu2+,Co3+,Ni2+氨絡合物和Ca2+,Mg2+存在溶液中;Mn2+部分沉淀。使分離。(3分)
↓
(2)過濾,沉淀用濃鹽酸酸溶解,定容,取一定體積,用SnCl2還原Fe3+為Fe2+,過量SnCl2用高汞氧化,在1-2mol/L硫酸-磷酸混酸中,用K2Cr2O7標準溶液氧化還原滴定,二苯胺磺酸鈉為指示劑。測定Fe3+。(2分,不說用SnCl23+2+還原Fe為Fe也給2分)
↓ 計算結果
(3)分取含有Fe3+,Al3+的試液一定體積,調到pH5-6,加入過量EDTA,XO(二甲酚橙)為指示劑,Zn標準溶液返滴測定Al3+。(1分)
↓
計算結果
(4)取含有Cr3+,Cu2+,Co3+,Ni2+氨絡合物和Ca2+,Mg2+溶液一定體積,在pH=10的氨性緩沖溶液中,鉻黑T為指示劑,EDTA絡合滴定Ca2+,Mg2+。(1分)
↓
計算結果
(5)再取含有Cr3+,Cu2+,Co3+,Ni2+氨絡合物和Ca2+,Mg2+溶液一定體積,pH9的氨性緩沖溶液中,丁二肟顯色,光度法測定。同條件作工作曲線。(1分)
↓
計算結果
四.計算(共40分,寫在答題紙上)
評分細則:1.選3個得分最多的題目計入總分
2.公式列對,得題目全分的一半 3.單位錯1-3個,扣0.5分
4.最后結果不對,其它全對,扣總分的五分之一 1.(1)1 KI ? 1 IO3-? 3 I2
? 6 S2O32-(5分)
──×0.1000×30.00×166.0
w(KI)= ───────────────×100% = 33.20%
50.00
1.000× ───×1000
200.0
(2)2 KI ? 1 I2 ? 2 Na2S2O3(5分)
?? 2 KBr ? 1 Br2 1 I2 2 Na2S2O3
n(KBr)= 0.1000×15.00-1/6×0.1000×30.00 = 1.000(mmol)
1.000×119.0
w(KBr)= ────────────×100% = 47.60%
50.00
1.000× ────×1000
200.0 2.解: 根據題意:
lgK’CaY=10.7-0.45=10.25, lgK’MgY=8.7-0.45=8.25,(2分)lgK’CaIn=5.4-1.6=3.8, lgK’MgIn=7.0-1.6=5.4,(2分)pMgep=lgK’MgIn=5.4, [Mg2+]=10-5.4,(1分)
[Y]=[MgY]/K’MgY[Mg2+]=0.010/(2×108.25×10-5.4)=5×10-5.85;(1分)[Ca2+]ep=[CaY]/K’CaY[Y]=0.020/(2×1010.25×5×10-5.85)=2×10-7.4.Et=([Y’]-[Ca2+]-[Mg2+])/cCasp×100%
=(5×10-5.85-2×10-7.4-10-5.4)/0.010×100%=0.03%(4分)
3.解:根據A=-lgT,求A=-lg 0.445 = 0.352 根據題意2.5μg Pb進入5.0ml氯仿中,其濃度為:
(2分)
該萃取法的摩爾吸光系數為
=1.46×105(L·mol-1·cm-1)(3分)桑德爾靈敏度
S=M/ε=207.2/(1.46×105)=0.0014μg?cm-2(5分)
4.解: 根據光度測量誤差公式可知:當吸光度A=0.434時,誤差最小,已知b=1, ε=1.68×104,根據A=εbc
c = A/εb=0.434/(1.68×104×1)
=2.58×10-5(mol/L)(5分)100ml有色溶液中Cu的含量為
m=cVM = 2.58×10-5×100×10-3×63.5
=1.64×10-4(g)
已知某礦含銅約0.12%,則應稱取試樣質量為:(1.64×10-4/ms)×100=0.12
ms=0.14g(5分)
第四篇:2001到2011年武漢大學分子生物學和細胞生物學真題
武 漢 大 學
2001年攻讀碩士學位研究生入學考試試題 科目名稱:分子生物學
科目代碼: 477
一、解釋概念(20分,每個4分)衛星DNA
復制體
逆轉座子
反式激活因子
衰減子與衰減作用
二、填空(30分,每空1分,請將答案寫在答卷上)1.從病毒到高等生物的研究表明,遺傳物質是。
2.岡崎片段的發現證實了雙鏈DNA的復制,在復制過程中,一條新生鏈的合成 是的,稱為
鏈;而另一條鏈的合成是
的,稱為
鏈。
3.大腸菌中有三種DNA聚合酶,其中的pol I的作用是,而pol III的作用是
。pol I和pol III都有的三種活性是、、。
4.由于真核細胞染色體DNA的復制要有一段RNA為引物,因此線狀的DNA復制后必須存在著5’端縮短的問題。已發現有一種端粒蛋白稱為,它由
構成,可以使單鏈DNA的5’延長。
5.對DNA損傷有幾種修復系統,其中只有
修復系統可以造成DNA變異,與這一系統有關的一套基因平時受到一稱為的抑制蛋白所抑制,它發揮抑制作用是結合在一段約20bp長的稱為
的DNA序列上,當DNA損傷時,另一種蛋白質稱為
把這種抑制蛋白水解后,修復系統的基因才會被激活。
6.真核細胞中有三種依賴于DNA的RNA聚合酶分別合成不同的RNA,RNA pol I負責合成 ,RNA pol II負責合成 ,RNA pol III負責合成。
7.大分子互相作用是分子生物學的重要內容,包括蛋白質之間、蛋白質與DNA或RNA之間的互相作用,蛋白質有四種重要的結構花式與大分子互相作用有關,這些結構花式是
, 。
8.NO是氣體小分子信號,它可由
脫氨產生,它的作用方式是直接與
酶作用使產生cGMP(環式GMP)。
9.真核mRNA的5’ 端通常有帽子結構,3’ 端有polyA。在polyA上游有一保守序列稱為polyA信號,其序列為
。polyA能提高mRNA的翻譯水平是由于:(1)
(2)。
10.G-蛋白關聯受體是一類重要的細胞表面受體,它的結構特色是
,它發揮信號傳遞作用的兩條途徑是
途徑和
途徑。
三、問答題(50分)1.說出雙鏈DNA復制起始有關的五種重要的酶或蛋白并簡述它們的功能。(15分)2.簡述增強子的特點和性質及作用機制。(10分)3.簡述真核RNA聚合酶II的轉錄起始復合物裝配過程和轉錄起始(15分)4.DNA限制性內切酶EcoRI是人們熟悉的常用內切酶,它是在大腸桿菌(E.coli)R株中發現的,它被廣泛用于分子克隆操作和DNA分析。pUC質粒是常用克隆載體之一,它的多克隆位點上有EcoRI、BamHI、KpnI、HindIII等酶切點。假如要你把一段由EcoRI切割產生的外源DN**段克隆到pUC質粒中,并把重組質粒轉化大腸桿菌R株來擴增,已知條件是所用的R菌株中只有EcoRI一種限制性內切酶,你設計如何做才能確保成功?為什么?(10分)
武 漢 大 學 2002年攻讀碩士學位研究生入學考試試題
科目名稱:分子生物學
科目代碼: 935
一、填空每空1分,共40分)1.測定蛋白分子量的主要方法是
。而要較準確測定DNA分子量的方法是根據DNA分子量的大小而采取不同的方法,分子量<5×106時用,分子量=5-100×106時用,分子量大于100×106時用。
2.長度為20um的DNA分子,其長與寬的比是
,該DNA分子含有
堿基對。
3.細菌中,體內DNA重組需要RecA、RecB參加,RecA起
作用,RecB起
作用。4.許多蛋白質能解開DNA雙螺旋,32-prote重要性質
和,所以能使DNA變性。5.Meselson-Stahl實驗中用的E.coli長時間在15N中培養后轉入14N中。轉入14N培養基中之后,1/2,1,世代時。總DNA中15N15N,15N14N, 14N14N的比例如下:(本題共兩分)世代
15N15N
15N14N
14N14N 1/2
6.原核生物轉錄水平的調控方式主要有①
②
③
和④
7.一個plasmid載體含有一個大腸桿菌Lac操縱子的promotor-operator和外源基因,則這個基因的表達可以這樣來控制,向培養基加入
則轉錄開始,要使轉錄停止,可以加入
。8.紫外線誘導的胸腺嘧啶二聚體的修復可以通過四種途徑進行,它們是、、、和。
其中
和
是對模板進行修復,而
修復引起突變。
9.在基因表達調控中,常常涉及順式調控因子和反式調控因子,順式調控因子是指
,反式調控因子是指。
10.蛋白負責特定基因的開關。在數百種來源于原核和真核的DNA-結合蛋白中發現以下幾種結構花式(motif)。它們是,和
。它們通常以
和,深入到DNA雙螺旋的大溝中與DNA相互作用。
11.逆轉病毒即使本身并沒有病毒癌基因,也可以致癌,當病毒cDNA整合于
時病毒cDNA中
能激活細胞的原癌基因的表達。
12.P53一種重要的抑癌蛋白,它的兩個主要功能是(1)
(2)
。P53的兩個等位基因中只要其中一個變異就可能使癌發生,這是因為P53蛋白是的形式存在和行使功能的。13.細胞快速適應高濃度胞外信號的途徑是。
二、選擇:(每題2分,共20分)1.關于遺傳密碼的論述,哪些是正確的
A、在通用密碼中,AUG是唯一的兼職密碼生 B、生物體可通過選擇使用不同的同義密碼來調節翻譯的速度,從而進行翻譯水平上的調控。C、無論病毒、細菌、動物、植物、細胞器,都共用一套遺傳密碼。
D、在體外無細胞合成系統中合成多肽,起始密碼子不存在時也能合成多肽。2.關于遺傳密碼的論述,哪些是正確的
A、在通用密碼中,AUG是唯一的兼職密碼生
B、生物體可通過選擇使用不同的同義密碼來調節翻譯的速度,從而進行翻譯水平上的調控。C、無論病毒、細菌、動物、植物、細胞器,都共用一套遺傳密碼。
D、在體外無細胞合成系統中合成多肽,起始密碼子不存在時也能合成多肽。3.DNA polymerasel的哪個活性是使DNA復制保持忠實性的關鏈因素 A、聚合活性
B、5’-3’外切活性 C、3’-5’ 外切活性 D、逆轉錄酶活性
4.一個λphage感染它的溶源菌時,下列情況將發生 A、進入正常的噬菌體循環產生50個左右的噬菌體粒子 B、λ-DNA可以環化但不復制 C 細菌細胞將被殺死 D、原噬菌體將被割離 E、λ-DNA將不能注入
5.下面的部分二倍體中,哪些表型是組成型地合成β-半乳糖苷酶
A I+o+z+y+
B i+o+z+y-
C i+ocz+y+
D i+ocz-y+
i-ocz-y+
I+o+z+y+
I-o+z+y+
I+ocz+y+
E I+o+z+y+
i-o+z+y+
6.關于真核基因表達調控特點的論述哪些是正確的
A、真核基因組基因數目多、大多數含內含子、且與組蛋白及非組蛋白結合形成核小體及其超螺旋等結構影響基因活性
B、轉錄在核內、翻譯在細胞質中進行,絕大多數mRNA的形成要通過RNA是否被運輸來控制基因表達
C、真核mRNA壽命長,為翻譯水平的調控提供了較大的余地
D、真核基因表達調控可在DNA水平的調控(拷貝數、重排)、轉錄水平、轉錄后水平(RNA加工和運輸)和翻譯水平等多層次調控
E、原核基因表達調控活動范圍比真核更大
7.人們為研究某一目的基因的結構,打算用基因工程的辦法得此基因,請你在正面載體中選一最合適的載體 A、表達載體 B、分泌性載體 C、克隆載體 D、轉移載體 E、穿梭載體
8.當培養基中不存在糖時,正面哪一種是gal operon上結合的蛋白質情況 A、結合有CAP-cAMP和RNA聚合酶兩種蛋白質 B、不結合蛋白質
C、結合有阻遇蛋白和CAP-cAMP蛋白
9.正面關于真核生物啟動子的敘述,哪些是正確的? A、真核生物有三種RNA聚合酶,它們利用同一種啟動子 B、DNA polymerase II利用的啟動子只有一種類型
C、RNA polymerase I利用的啟動子分兩部分:40~-+5和-165~-40 10.人們打算克隆并鑒定一個分子量為36-45kb的真核單拷貝基因,首先必須使用下邊哪套系統,然后再進行鑒定。
A、用cosmid為載體建立基因文庫 B、用pBR322為載體建立基因文庫 C、用M13為載體建立基因文庫
D、用λCharon4A為載體建立基因文庫
11.與細菌中發現的轉錄調控相比,真核細胞中的轉錄調控有以下區別,其中哪一項是錯誤的? A、真核RNA polymerase單獨不能起作用 B、真核基因在轉錄前,需多種轉錄因子(general transcription factors)先在啟動了上裝配成復合物
C、起始復合物裝配過程包括許多步驟,每個步驟都受到調控信號或調控因子的影響 D、在真核中大多數基因調控蛋白不能在離開它們所影響的基因相當遠的地方起作用
三、問答:
1、簡述(或繪圖說明)真核細胞RNA聚合酶II轉錄的起始需要哪些基本轉錄因子及其裝配過程(15分)
2、簡述(或繪圖說明)色氨酸操縱子弱化的機制(15分)
3、在討論基因家庭時經常提到胚胎、胎兒和成體形成的蛋白質,這些述語是指什么現象?可用什么術語來描述這一類基因家族(5分)
4、你正在進行Southern blot分析,并剛剛完成凝膠電泳部分,下一步是將膠浸泡在NaOH溶液中使DNA變性為單鏈,為了節約時間,你跳過這一步,直接把DNA從膠上轉到硝酸纖維素膜上,你將標記好的探針與膜雜交,卻發現放射自顯影結果是一片空白,哪里錯了呢?(5分)
武 漢 大 學
2003年攻讀碩士學位研究生入學考試試題
科目名稱:分子生物學
科目代碼: 717 注意:所有的答題內容必須答在答題紙上,凡答在試題上的一律無效
一、下列名詞翻譯成中文,并簡要解釋(共10小題,每題4分,共40分)1.Domains and motifs
2.Alternative splicing
3.Reporter genes 4.The PCR cycle
5.Restriction mapping
6.Multiple cloning sites 7.DNA libraries
8.Proteomics
9.Replicon 10.Semi-conservative replication
二、簡答題
(共5題,每題8分,共40分)1,請列舉三種以上蛋白質純化技術,并說明不同純化技術的簡單原理。2,簡述DNA損傷與DNA突變之間的區別與相互關系。
3,簡述密碼的簡并性(degeneracy)和同義密碼子(synonymous codon)及其在生物學上的重要性。
4,簡述原核生物轉錄起始與轉錄終止過程中所涉及的主要蛋白質和核酸結構及其具體作用。5,簡述cDNA文庫的構建過程。
三、論述題
(共5題,1-4題每題15分,第5題10分,共70分)
1.人類基因組計劃完成的社會意義和科學意義是什么? 2.什么是操縱子(operon)?試說明色氨酸操縱子(Trp operon)在原核基因表達調控中的調控機制和重要作用。
3.請簡要解釋順式作用元件與反式作用因子,并舉二例加以說明它們的相互作用方式。4.試說明真核細胞與原核細胞在基因轉錄、翻譯及DNA的空間結構方面存在的主要差異,表現在哪些方面? 5.限制性核酸內切酶有哪幾種類型?哪一種類型的限制酶最適合于基因工程,為什么?請簡要說明其理由。
武 漢 大 學
2004年武漢大學碩士研究生入學考試分子生物學試卷 科目名稱:分子生物學
科目代碼:
注意:所有的答題內容必須答在答題紙上,凡答在試題上的一律無效 一,名詞翻譯與解釋
1,synonymous codons
2,RNA editing
3,Spliceosome 4,Microarray
5, Plaque hybridization
6, Open reading frame 7,Ribozyme
8,RFLP
9,Site specific recombination 10,RNA interference 二,簡答題(共5小題,每小題10分,共50分)1,簡述真核生物 rRNA基因,tRNA 基因和mRNA基因的轉錄機制。2,原核生物和真核生物中存在哪些類型的轉座子?其轉座機制有那些? 3,簡述真核生物 DNA復制中,端粒復制與染色體其他部分DNA復制的異同和生物學意義。4,原核生物的蛋白質合成可分為哪些階段?簡述各階段的主要事件。
5,列舉4種可用來檢測,鑒定轉基因動,植物的分子生物學技術和方法,簡述選擇這些技術的理由。
三,論述題
1,試述環境因素對DNA的損傷以及生物體中存在的DNA損傷修復系統。如果DNA損傷沒有被修復會造成什么后果? 2,試比較真核生物RNA聚合酶Ⅱ識別的啟動子與原核生物RNA聚合酶所識別的啟動子的結構特點,各結構單元的功能是什么?為什么原核生物一種RNA聚合酶能識別不同的結構基因? 3,在進行基因工程時,載體是攜帶靶DN**段進入宿主細胞進行擴增和表達的工具,請問一個載體應具有哪些基本特性和結構特點? 4,人類基因組計劃基本完成表明:人類基因組約有3乘10的9次方bp(而大腸桿菌的基因組約為4。6乘10的6次方bp),其中僅有百分之一的基因組DNA直接編碼蛋白質,約有百分之二十四的基因組DNA為內含子,而百分七十五的基因組DNA為其他非編碼序列。試從(1)傳代中遺傳信息的保持;(2)基因表達調空的角度來論述人類基因組如此排列的可能生物學意義。
武 漢 大 學
2005年武漢大學碩士研究生入學考試分子生物學試卷 科目名稱:分子生物學
科目代碼:
注意:所有的答題內容必須答在答題紙上,凡答在試題上的一律無效
一、名解(4/10)1 Ubiquitin ribosomal binding site siRNA miRNA
proteome DNA foot printing single nucleotide polymorphism
chromosome walking 8 haplotype
zoo blot transcription unit
二、簡答(5/10)1簡述真核細胞rRNA tRNA 和mRNA轉錄使用的聚合酶及各 RNA前體(precursor)加工的基本過程? 2 研究表明蛋白質組比基因組更復雜,蛋白質組中存在的蛋白質數目比基因組中存在的基因數目要
多許多,這是如何造成的,你如何解釋這種現象? 3 簡述原核與真核細胞染色體結構的差別 在分子生物學研究中經常用各種載體進行研究工作,試問有哪些不同大小類型的載體,各自的主要特點是什么? 5 簡述DNA損傷修復的機制,在什么情況下DNA損傷會引起DNA突變?
三、論述4/15 1蛋白質與核酸的相互作用存在于基因表達的各個水平上,請分別舉例說明在基因復制RNA轉錄和蛋白質翻譯過程中二者的相互作用。一個真核細胞的蛋白質編碼基因有哪些結構元件(或組建)組成(包括各種調控元件)?請畫圖表示,并說名各元件的功能與作用? 3 請設計一組試驗來(1)克隆一個你所感興趣的人類基因(2)并對基因產物大量表達與純化(3)然后研究該基因的生物學功能 生命科學的研究已進入后基因組時代,試從“分子生物學”的角度來談談你對后基因組時代的認識,并預測后基因組時代里“分子生物學”發展的未來
武 漢 大 學
2006年武漢大學碩士研究生入學考試分子生物學試卷 科目名稱:分子生物學
科目代碼:
注意:所有的答題內容必須答在答題紙上,凡答在試題上的一律無效
一、名解4*10
1、DNA Microarray
2、Spliceosome
3、Cosmid vector
4、Proteasome
5、Zinc finger domain
6、DNase I hypersensitivity
7、Insulator
8、Post-transcriptional gene silencing
9、Reverse transcription PCR
10、Missense mutation
二、簡答題 10*5
1、簡述microRNA 的基因調控功能與機制。
2、簡述染色體端粒復制的問題,人正常細胞和癌細胞的端粒復制有何不同?
3、真核生物基因組中含有幾種類型的DNA序列?你如何設計實驗來證明?
4、簡述RNA編輯(RNA editing)的機制及其對基因表達的影響。
5、下面的DNA序列中含有一個假象基因,編碼僅5個氨基酸。請寫出這些氨基酸的密碼子以及終止密碼子,并指出RNA轉錄的模版是哪條鏈?啟動子在該序列左側還是右側? 5-TCATGCTAGACACGTAATAGCATATGGGA-3 3-AGTACGATCTGTGCATTATCGTATACCCT-5
三、論述題15*4
1、論述一個真核基因產生有功能的蛋白質需要經過哪些分子生物學工程(event)?列出每個過程發生的細胞位置和參與的主要酶和蛋白因子。
2、有哪幾種類型的遺傳重組?其重組的特點如何?
3、DNA的甲基化在遺傳信息的傳遞、DNA復制和DNA損傷修復等過程中有什么重要意義?請舉例說明。
4、假如你進入實驗室開始研究一個小鼠DNA結合蛋白的生物學功能:(1)、請設計實驗確定其編碼基因在小鼠細胞內的表達水平?(2)、請設計實驗確定該蛋白的那個結構域具有DNA結合功能?(3)、如何確定該蛋白在小鼠體內(in vivo)的生物學功能。
2007年攻讀碩士學位研究生入學考試試題科目:分子生物學
科目代碼:475
一、名詞翻譯與解釋(共10小題 ,每小題4分 ,共40分)
1、Transcriptome
2、Translesion replication
3、Riboswitch
4、Synonymous mutation
5、Tandem gene cluster
6、Frameshift
7、Nucleosome positioning
8、Non-autonomous transposon
9、Holliday junction
10、Polymerase switching
二、簡答題(共5小題 ,每小題10分 ,共50分)
1、試從DNA和RNA結構的不同解釋為什么DNA被廣泛作為遺傳信息的承載者?RNA在細胞內行使哪些功能?
2、什么是蛋白質組?什么是蛋白質組學?如何理解高等生物細胞中一個基因組可以產生多少個蛋白質組?
3、什么是解旋酶(helicase)?請設計實驗并畫設計圖證明一個DNA解旋酶是具有3’→5’還是5’→3’解旋活性 ?
4、論述原核生物基因表達調控的主要策略,并舉例進行詳細說明?
5、核糖體是蛋白質合成的主要機器。請問原核生物有哪些亞基和分子組成?核糖體在蛋白質翻譯過程中有哪些功能位點 ?起什么作用 ?
三、論述題(共4小題 ,每題15分 ,共60分)
1、在真核生物中 ,成熟的mRNA序列往往與基因組DNA序列之間存在許多差異,有些序列甚至在基因組DNA上根本沒有相應的互補序列。另外 ,同一種基因的DNA常常會轉錄出多種mRNA。請解釋并說明產生這些現象的機制及其意義。
2、真核細胞mRNA的Ⅱ型RNA聚合酶轉錄 ,需要Ⅱ型啟動子和轉錄因子TFⅡA ,TFⅡB ,TFⅡD ,TFⅡE 和TFⅡH等。(1)請設計實驗證明這些轉錄因子和RNA聚合酶Ⅱ結合到啟動子的順序;(2)請設計實驗證明TFⅡD復合體可以單獨準確結合到啟動子TATA box上;(3)TFⅡD復合體包括哪些蛋白質?如果你有其中一個蛋白質的抗體 ,并知道其他幾個蛋白質的大小 ,請設計實驗驗證TFⅡD復合體的組分。
3、DNA復制具有很高的準確性(accuracy)或保真度(fidelity), 出錯率低于1010分之一。請解釋:(1)DNA復制過程中和復制后有哪些機制保證復制的準確性 ?(2)為什么RNA聚合酶的保真度比DNA復制低 ?9(3)DNA復制的錯誤或突變對生物本身有何意義 ?
4、兩位美國科學家Fire博士和Mello博士在分子生物學研究領域做出了重大貢獻 ,并因此獲得了2006的諾貝爾生理與醫學獎。試論述其獲獎成果中發現的重要分子生物學機制以及對分子生物學研究的重要影響。武
漢
大
學
2008年攻讀碩士學位研究生入學考試試題
科目:分子生物學
科目代碼:879
一、名詞翻譯與解釋(共10小題 ,每小題4分 ,共40分)Missence mutation Polysome Non-Watson-Crick base pairing Tandem mass spectrometry Shine-Dalgarno sequence tmRNA allostery activation Blue-white screening Attenuator
二、簡答題(共5小題 ,每小題10分 ,共50分)
1、請描述兩個經典實驗證明遺傳物質是DNA而不是蛋白質。
2、翻譯過程中需要哪四種組分?它們的功能是什么?
3、在遺傳物質復制、轉錄和翻譯過程中如何確保其準確性?
4、真核細胞轉錄和加工中哪些過程是相偶聯的?它們是如何偶聯的?
5、酵母雙雜交技術是利用其什么特點建立起來的?在科學研究中有什么作用?
三、論述題(共4小題 ,每題15分 ,共60分)
1、在真核生物轉錄中,有哪三種序列構成核心啟動子?請說明Ⅱ型啟動子中有哪些因子構成起始復合替,除了這些還有哪些是構成復合體所必須的?它們各有什么功能?
2、人的基因組大概有2.5~3萬個基因,但它們構成的生物體蛋白質種類卻有20多萬種。人的基因組是怎樣以有限的基因形成如此多的蛋白質的?
3、有一研究生想使他所感興趣的一大腸桿菌的基因嚴格受碳源控制,在葡萄糖供應時,該基因不表達,當供應乳糖時,該基因大量表達?你如何幫助他實現這種想法?依據是什么?
4、miRNA在癌細胞中有的高水平表達,有的低水平表達。請解釋什么是miRNA?并推測上面兩種類型的miRNA各有什么生物學功能?有一種miRNA-21在癌細胞中高水平表達,請設計實驗得到該miRNA的生物學功能。
武漢大學2009年攻讀碩士學位研究生入學考試試題 分子生物學
一、名詞翻譯與解釋
1.Regulatory gene
2.Real-time PCR 3.Nick translation
4.Generic promoter 5.Histone code
6.Proteomics 7.Gene targeting
8.Single nucleotide polymorphism 9.Alternative mRNA processing
10.Replicon
二、簡答題
1.什么是DNA損傷?生物體DNA損傷與哪些因素有關?生物細胞有哪些機制來處理DNA損傷,并進行DNA損傷修復? 2.表觀(epigenetic)遺傳修飾包括哪些內容?并舉一例說明其在基因的表達調控和染色體重塑等方面有哪些重要作用?
3.反式作用因子是直接或間接地識別或結合在各類順式作用元件上參與調控靶基因轉錄效率的蛋白質,試問反式作用因子的DNA結合結構域有哪幾種類型?特點如何?
4.PCR的原理是什么?在PCR反應中是否循環次數越多所合成的產物數量也越多?為什么?
5.增強子和絕緣子在基因表達調控中的作用和特點有哪些?
三、論述題
1.論述轉座子的類別、結構和轉座機制及在基因表達與分子進化中的作用。2.在進行遺傳重組和基因克隆與表達的研究中,對分子克隆的載體與宿主系統的選擇有非常重要的作用。請論述各主要載體系統的特點及其宿主系統。
3.從轉錄后水平上進行比較,論述原核生物和真核生物RNA加工的異同點。
4.什么是HapMap計劃、ENCODE計劃、Jim計劃、Proteome計劃?這些計劃與人類基因組計劃有何聯系?這些計劃對分子生物學的發展和生命活動的分子機制有什么影響和意義?
武漢大學
2010年攻讀碩士研究生學位研究生入學考試題 分子生物學 科目代碼 638
一、名解(4*10=40)
1.epigenttic change 2.peptide mass fingerprinting 3.RNA splicing 4.house keeping gene 5.frame-shift mutation 6.DNA binding domain 7.Shine-Dlagarno sequence 8.Gel retardation 9.chromatin immunoprecipitation 10.Rho-dependent transcription termination
二、簡答(5*10=50)
1.什么是CPG島?一段DNA序列中的CPG島高度甲基化的含義是什么? 2.說出5種RNA的名稱及其功能。3.什么是enhancer?它有哪些特點?
4.真枋生物DNA與原核生物DNA復制有哪些差異? 5.簡述突變類型及其遺傳效應。
三、論述題(3*20=60)
1.請描述乳糖操縱子的調控機制。
2某科學家發現一種新的野生植物,準備對該植物開展分子生物學研究,請設計實驗制備該植物的cDNA文庫。
3.2009年三名美國科學家獲諾貝爾生理或醫學獎,請分析他們為什么獲獎,解釋他們對分子生物學的貢獻。并用他們的發現解釋克隆的多莉羊早衰死亡的一個原因。
武漢大學2011年分子生物學真題
一、科學名詞解釋及翻譯 1.Chromatin remodeling 2.Internal ribosome entry site 3.Alternative splicing 4.Non-autonomous transposon 5.Shine-Dalgarno sequence 6.Realtime PCR 7.Ribozyme 8.SOS response 9.Telomerase 10.Suppressor mutation
二,簡答題
1.簡述色氨酸操縱子的調控機制。
2.DNA在復制過程中如何保持準確性?
3.分別闡述克隆載體和表達載體(各5種)及其特點和用途。4.什么是RNA editing?它的機制是什么?
5.什么是染色體步移?它的作用是什么?三,論述題
1.真核生物轉錄調控因子的類型和特點?闡述根據一種轉錄調控因子的特點建立的分子生物學技術的及其應用。
2.真核生物和原核生物的基因組的特點及差異?已知某基因的cDNA(長14Kb),如何用實驗證明該生物基因還有內含子?如何確定內含子在全長中的比例?如何用實驗確定某未知基因的功能?
3.每種基因a是誘導表達基因,在分子B(小分子化合物)的作用下可以誘導表達。已知該基因的序列,該基因上啟動子的序列。已知某調控元件的序列為ACGTCG,基因c表達的蛋白C可以結合在該調控元件上,試用三種證明該調控元件可以誘導基因a表達。
2001年細胞生物學
一。名詞解釋2.5*10 1.apoptosis body
2.receptor mediated endocytosis
3.lamina
4.nuclease hypersensitive site
5.gap junction 6.Hayflick limitation 7.Kinetochore
8.molecular chaperones 9.leader peptide 10.dedifferentiation
二。簡答題 5*8
1.冰凍斷裂術將溶酶體膜撕裂出PS,ES,PF,EF四個面,請繪一簡圖標明。
2.醫生對心臟已經停止跳動的病人采取電擊搶救,請說明其心肌細胞是如何同步啟搏的。3.為什么凋亡細胞的核DNA電泳圖譜呈梯狀分布帶。而病理壞死細胞卻呈彌散狀連續分布? 4.將某動物細胞的體細胞核移植到另一去核的體細胞之中,然后其余實驗步驟完全按照動物克隆的方式,問能否培育出一頭克隆動物來? 為什么?
5.切取病毒感染馬鈴薯植株的頂芽進行組織培養,這是大量繁育無毒苗的成功技術。試述其去除病毒的原因。
6.有人認為既然已經有放大幾十萬倍的電鏡,可以不用光鏡了,請反駁這種觀點的錯誤。7.出生6個月之內的嬰兒可由母乳獲得抗病的抗體, 試述這些抗體是如何由母親血液轉移到嬰兒血液中的。
8.1999年報道,我國科學家成功實現將離體的B型血液改造成O型,請解釋其原理。
三。問答題(前兩題10,最后一題15)
1.概述Cyclin與CDK在細胞周期調控的工作機制及其在各期引起的下游事件。
2.試述在細胞質中合成的線粒體內膜蛋白及葉綠體類囊體膜蛋白是如何運送到位與裝配的。
3.綜述細胞外被中糖蛋白在細胞內合成,組裝和運輸的全過程及其對于細胞的主要生理功能。
2002年細胞生物學 一。名詞解釋2.5*10 1.nucleosome
2.contact inhibition
3.Telomerase
4.exocytosis 5.gap junction 6.Kinetochore
7.heterochromatin 8.channel protein 9.dynein arm
10.molecular switches
二。簡答題 5*8
1.分別以一句話簡述1999年和2001年諾貝爾獎獲獎項目中有關細胞生物學的內容。
2.體外培養的癌細胞為什么能懸浮培養,而正常細胞卻只能貼壁培養。
3.醫學界大力提倡母乳哺嬰,請以細胞生物學知識解釋此舉措對母嬰保健各有何好處? 4.若用生物氧化抑制劑氰化鉀處理,培養細胞會出現怎樣的形態變化?
5.腫瘤細胞與同類型組織正常細胞融合而成的雜交細胞,會出現什么細胞生理變化?為什 么?
6.同一個體的不同組織細胞對電離輻射的敏感性不同,這是什么原因? 7.掃描隧道顯微鏡是納米生物學研究工具,為何能用來觀察活的生物樣品? 8.具有融合蛋白的病毒是通過什么途徑進入被感染細胞的?
三。問答題(前兩題10,最后一題15)
1.概述G蛋白偶聯受體介導的信號通路的組成,特點及主要功能。
2.以動物細胞從胞外選擇性攝取低密度脂蛋白LDL為例,說明受體介導的網絡(或稱籠形)蛋白有被小泡內吞的過程及生理意義。
3.概述Cyclin與CDK在細胞周期調控的作用原理及主要下游事件。
2003年細胞生物學 一。名詞解釋 4*11 1.totipotency 2.carrier 3.oncogene 4.cytoskeleton 5.cell recognition
6.Telomerase 7.stem cell
8.signal peptide 9.ribosome
10.molecular chaperone
11.cell apoptosis
二。簡答題 1-6 每題6分, 7 10分 總計46分
1.小腸上皮細胞膜上載體蛋白轉運葡萄糖,為何有時是協助擴散,有時又是協同運輸? 2.植物細胞中既有葉綠體這種產能細胞器,為什么還必須有線粒體存在? 3.為什么凡是蛋白質合成旺盛的細胞中核仁都明顯偏大?
4.核糖體的大小亞單位在蛋白質合成過程前后的裝配和解離有何生物學意義? 5.氯霉素等抗生素具有廣譜殺菌作用,其原因是什么? 6.以一種熒光染料檢驗細胞活性的實驗方案和原理。
7.經誘變處理發現生活受精卵不能啟動分裂,試推測突變基因可能主要涉及哪些細胞生理過程的調控?
三。問答題(每題15)
1.概述酪氨酸蛋白激酶受體介導的RTK-Ras信號通路的特點及功能。
2.分別簡述三種不同有被膜泡的結構組分,運行方式和生理作用。3.試述植物細胞的特有結構及其功能。
4.分別舉例說明影響細胞分化的主要原因。
2004年細胞生物學
一、名解3*10
1、embryo stem cell
2、cytoplast
3、extracellular matrix
4、signal sequence
5、facilitated diffusion
6、maturation-promoting factor MPF
7、telomere
8、proteomics
9、molecular switches
10、green fluorescent prptein GFP
二、簡答題8*6 1,細胞生物學實驗的鏡檢標本制備中為什么必須取材新鮮且迅速固定?投射電鏡觀察的樣品為什必須事先進行脫水處理?
2、簡述磷酸肌醇信號通路的途徑,特點,主要下游事件和生物功能。
3、有機磷酸農藥的毒理機制是抑制乙酸膽堿酯酶活性,為什么這類農藥依照成人畜中毒死亡?
4、為什么體外培養的癌細胞能在懸浮條件下增殖生長,而正常細胞卻只能在貼壁培養是增殖生長?
5、FDA、DAPI、Cochicine(秋水仙素)等試劑在細胞生物學研究中的主要用途有哪些?簡述其原理
6、請談談如何理解目前生物學研究中分子生物學向細胞生物學回歸的現象。
三、論述18*4
1、在細胞與外界(基質、細胞)的接觸中涉及細胞表面的那些分子?這些分子個有什么作用? 2,概述細胞周期蛋白B在分裂后期的降解途徑、機理和調控因素。
3、分述下列4種蛋白質的合成部位、轉運途徑和組裝場所;G 蛋白偶聯受體、RuBp羧化酶、酸性磷酸酶、核糖體蛋白
4、試述動植物細胞凋亡的一般過程、特點、常用檢測方法及原理。
武漢大學2005考研細胞生物學試題
一名詞解釋(3X10)
1、cristae
2、plasmodesmata
3、spindle
4、synapsis
5、lectin
6、amitosis
7、prokaryotic cell
8、apoptosis body
9、plasmid
10、somatic protoplast
二、簡答10*6
1、簡述2002年和2004年Nobel Prize項目中關于細胞生物學的研究內容主題。
2、用劇烈勻漿方法分離獲得的葉綠體,可在光誘導下產生ATP和NADPH,但不能固定CO2 推測此狀態葉綠體結構發生了什么問題?
3、為什么低血糖癥患者通常會發生腦供氧不足而頭暈的癥狀?
4、在某些生物體發育的特定時期,一些細胞中的染色體形態會發生巨大變化,簡述這些染色體的結
構特點及其功能。
5、如何檢驗細胞膜的完整性,減述其原理及操作。
6、請簡單談談下列儀器的主要用途和特點;(1)干涉相差顯微鏡(ICM)(2)激光共聚焦掃描顯微鏡(Confocal)(3)電荷偶聯儀(CCD)(4)流式細胞儀(Flow cytometry)
三、問答題15*4
1、為什么在內質網膜上進行共轉移的信號肽僅為一段導向信號序列,而線粒體和葉綠體膜上的后轉移的導肽和轉運肽中卻往往包含兩段(或兩段以上)的導向序列?
2、中間纖維有哪些類型?又分別位于哪些細胞中?某學者對小鼠胚胎實施里兩種中間纖維A和B的基因敲除Knockout實驗,其結果是新生鼠崽癱軟少動且體表皮大面積發生水泡,請判斷A和B分別是何種類型的中間纖維及其功能。
3、細胞周期受到哪些細胞內因子的調控?調控機理如何?哪些環境因子將對細胞周期產生重要影響?
4、概述真核生物核基因組與細胞質基因組的主要特征,以及它們在細胞功能上的協調統一。
2006年細胞生物學
一、名解3*10
1、totipotency
2、cell recognition
3、dedifferentiation
4、leucoplast
5、adaptor protein
6、karyotype
7、monoclonal antibody
8、protein sorting
9、calmoldulin
10、ribozyme
二、簡答1~5,8;6~9,5。
1、真核細胞中為何以游離鈣離子,而不是以鈉離子作為胞內第三信使?(注:細胞質基質中游離鈣離子濃度維持在 ,而鈉離子濃度維持在。)
2、細胞質膜外表面也存在M6P(甘露糖-6-磷酸)受體蛋白,試解釋其功能。
3、人類許多癌癥患者(約占30%)是與ras基因(編碼Ras蛋白)突變有關,試分析其機理。
4、植物葉肉細胞中既然存在大量葉綠體這種產能細胞器,為什么還須有線粒體?
5、PCC實驗中,當M期細胞與S期細胞融合后,S期PCC染色體在光學顯微鏡下呈現什么形狀,為什么?
6、請簡述一種細胞生物學研究中常用的熒光標記與觀察技術,列出其主要技術流程。
7、相差顯微鏡、掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡在細胞生物學研究中各有何用途及特點?
8、在進行組織原位雜交定位分析制樣時,為什么常用冰凍切片方法,而不用石蠟切片方法?
9、細胞工程中,哪些方法可以誘導細胞融合?各有何特點?
三、論述題15*4
1、細胞信號傳遞中有哪些正、負反饋機制來調控信號放大及信號終止?
2、細胞質基質中合成的某些蛋白可轉移入線粒體功能部位,這一現象支持哪種關于半自主性細胞器起源的學說?為什么?
3、什么是干細胞?請概述干細胞的類型與功能,并簡要敘述干細胞研究的意義與前景。
4、簡述膜泡的主要類型(包括有被小泡和其它形式小泡)及各類型膜泡的結構、運輸途徑與生物學功能。
2008年攻讀碩士學位研究生入學考試試題 科目名稱:細胞生物學(A卷)科目代碼:640
一、名詞翻譯與解釋(共10小題,每小題3分,共30分)
1、integrin
2、telomerase
3、kinesin
4、ion channel
5、transcytosis
6、somatm cell
7、cytoskeleton
8、apoptosis
9、equatorial plate
10、adultstem cell
二、簡答題(共7小題,第1-5小題各8分,第6、7小題各10分,共60分)l、在物質跨膜運輸中,協助擴散和主動運輸有何異同?
2、為什么蛋白質類型激素的受體皆分布在細胞質膜表面,而甾族類型激素的受體卻分布在細胞質基質或細胞核之中?
3、細胞顯微操作技術主要可用于哪些生物工程研究?為什么必須采用倒置顯微鏡?
4、請設計實驗,用四種方法證實某種細胞是生活的。
5、某種肌肉遺傳病是由于基因突變產生了肌膜上乙酰膽堿受體的自身抗體所引起的,試推測此患者的主要病征及病理原因。
6、最近美國和日本科學家分別將人體皮膚細胞改造成類似胚胎干細胞,這一成果在理論上、實踐:有何意義?
7、G蛋白偶聯受體多肽的七次跨膜結構是如何形成的?在哪里形成,又如何到達質膜上的?為什么在質膜上的N端是朝向細胞外的?
三、論述題(共4小題,每小題15分,共60分)
1、試述細胞外空間的各種結構及其功能。
2、概述受體酪氨酸激酶介導的RTK-Ras信號通路的特點及功能。
3、概述細胞識別的分子基礎及細胞識別所引起的細胞效應。
4、檢驗了四瓶體外培養同步化細胞,得知其細胞周期運轉分別是被阻隔在Gl、G1/S、S和G2/M監控點之前,試問這四瓶細胞受阻的MPF因子分別是由哪類細胞周期蛋白與哪類CDK組合而成的?受阻的主要生化事件是什么?
第五篇:細胞生物學教案
第八章 細胞核與染色體 第一節 細胞核(nucleus)概述
細胞核是儲存遺傳物質的場所,除成熟的植物篩管和哺乳類紅細胞沒有細胞核外,所有真核細胞都有細胞核。
細胞核的主要包括:核被膜;②核仁;③核基質;④染色質;⑤核纖層: 第二節 核被膜與核孔復合體
包在核外的雙層膜結構。將DNA與胞質隔開,形成核內特殊微環境,保護DNA分子免受損傷;使 DNA復制和RNA翻譯表達在時空上分隔開來;
此外染色質定位于核膜上,有利于解旋、復制、凝縮、平均分配到子核;核被膜還是核質物質交換的通道。
一、核被膜
1、外核膜:面向胞質,附有核糖體,并與RER相連,是RER特化部分。
細胞骨架成分常與外核膜相連,起固定作用及維持細胞核形態
2、內核膜面向核基質,與外核膜平行,表面光滑,無核糖體。內表面網絡狀纖維蛋白質:核纖層,支持核膜。
3、核周間隙(perinuclear space):又稱核周腔,是兩層核膜間的空隙,寬20~40nm,腔內電子密度低,不含固定結構。核周隙與內質網腔相通 兩層核膜相互平行但不連續,常在某些部位融合形成環狀開口,即核孔
二、核孔復合體(NPC)核孔是核內外膜融合形成的開口,在核孔上鑲嵌著一種復雜的結構:核孔復合體。所有的真核細胞其間期核上都存在NPC.活動旺盛的細胞中核孔數目多,反之少
1、核孔復合體的結構:呈八角形,外徑120nm,結構如fish-trap(捕魚簍),包括 ①胞質環或外環:位于胞質側,環上有8條纖維對稱分布伸向胞質;
②核質環或內環:位于核質側,對稱連有8條纖維,向核內伸入50-70nm,末端形成1個小環,小環也由8個顆粒構成,籠子狀結構;
③栓(plug)或轉運器:核孔中央的一個栓狀顆粒; ④輻(Spoke):核孔邊緣伸向核孔中央的突出物。
2、核孔復合體與物質運輸
核孔是細胞核與細胞質間物質交換的通道
雙功能:被動運輸(小分子物質自由擴散通過核孔進入核)和主動運輸(信號識別與載體介導的過程,需ATP,并有飽和動力學特征.)雙向:出核(核中合成的RNA、核糖體亞基通運到胞質)和入核(核蛋白在胞質合成,通過核孔定向輸入核)轉運
三、核纖層:位于內核膜下方的一種纖維網絡.由核纖蛋白單體組裝起來的多聚體纖維 核纖層的作用
1.保持核的形態:是核被膜支架,用高鹽、非離子去污劑和核酸酶去除大部分核物質,核纖層仍能維持核輪廓.核纖層與核骨架及穿過核被膜中間纖維相連,使胞質骨架和核骨架成一連續網絡結構
2.參與染色質和核的組裝:核纖層在細胞分裂時呈周期性變化,在間期核中,核纖層提供了染色質在核周邊錨定位點。在前期結束時,核纖層被磷酸化,核膜解體。B型核纖肽與核膜殘余小泡結合,A型溶于胞質中。在末期,核纖肽去磷酸化重新組裝,介導了核膜的重建 第三節 染色質
一、染色質與染色體的概念
染色質是指間期細胞核內由DNA、組蛋白、非組蛋白及少量RNA組成的線性復合結構,是間期細胞遺傳物質的存在形式。
染色體是指細胞在有絲分裂或減數分裂過程中,由染色質聚縮而成的棒狀結構 兩者的主要區別:不在于組成,而在于包裝程度的不同
二、染色質的化學組成
染色質由DNA、組蛋白、非組蛋白及少量RNA組成,DNA與組蛋白的含量比較恒定,非組蛋白含量隨生理狀態變化較大,RNA含量最少。
(一)染色質DNA
DNA是遺傳信息的攜帶者
生物的遺傳信息儲存在DNA的核苷酸序列中,即DNA的一級結構。
DNA的序列可分3種類型:單一序列、中度重復序列(101-5)和高度重復序列(>105)。DNA還存在豐富的二級結構,主要有3種類型:B-DNA、Z-DNA、A-DNA。生物基因組中的基因大體可分為兩大類:
1)非重復的編碼DNA序列;2)中度重復序列:儲存著選擇性表達信息3)高度重復序列:(二)染色質蛋白質
染色質蛋白負責DNA分子遺傳信息的組織、復制和閱讀.DNA結合蛋白主要包括兩大類:
1.組蛋白(與DNA非特異性地結合):組蛋白屬堿性蛋白,富含帶正電荷Arg,Lys等堿性aa,能夠與帶負電荷的磷酸基團作用,等電點一般都在Ph10.0以上,其含量恒定,真核細胞中有5種組蛋白,分為兩類:一類是高度保守的核心組蛋白或核小體組蛋白,另一類是可變的連接組蛋白
2.非組蛋白(與DNA特異性結合):與特異DNA序列結合的蛋白,又稱序列特異性DNA結合蛋白。特性:①屬酸性蛋白,帶負電荷。是一類不均一蛋白,具組織特異性和發育階段特異性②整個細胞周期都合成,而組蛋白只在S期合成;③能識別特異的DNA序列,識別信息在DNA本身,位點在大溝,識別與結合靠氫鍵和離子鍵。
非組蛋白的功能是:①幫助DNA分子折疊,以形成不同的結構域,從而有利于DNA的復制和基因的轉錄;②協助啟動DNA復制;③控制基因轉錄,調節基因表達。
(三)染色質的基本結構-核小體:核小體是一種串珠狀結構,由核心顆粒和連結線DNA兩部分組成,三、染色質的包裝:從DNA—染色體
染色質是以核小體作為基本單位進行包裝壓縮的,共經四級包裝:DNA--核小體--螺線管--超螺線管--染色體
三、異染色質和常染色質
間期核染色質可分異染色質和常染色質。
常染色質是進行活躍轉錄的部位,呈疏松的環狀,電鏡下表現為淺染;易被核酸酶在一些敏感的位點降解。異染色質的特點:間期處于凝縮狀態,無轉錄活性,也稱非活動染色質;是遺傳惰性區;細胞周期中表現為晚復制、早凝縮,即異固縮
結構異染色質:在所有細胞內都呈異固縮的染色質,多定位于著絲粒區,端粒,次縊痕及染色體臂的某些節段,在間期聚集成多個染色中心,由相對簡單的高度重復序列構成。兼性異染色質:指不同細胞類型或不同發育時期出現的異染色質區
四、中期染色體結構: 染色體是細胞在有絲分裂中期遺傳物質特定的存在形式,是間期染色質緊密包裝的結果。中期染色體形態穩定是染色體形態和計數最佳時期
1、著絲粒和動粒
著絲粒是染色體中連接兩個染色單體、并將染色單體分為短臂和長臂的結構。該區域染色淺且內縊,也叫主縊痕.著絲粒的基本功能:(1)將兩條染色單體結合在一起;(2)為動粒的裝配提供結合位點。動粒由著絲粒結合蛋白在有絲分裂期間裝配起來、附著于主縊痕外側的圓盤狀結構 每1個中期染色體含有兩個動粒,位于著絲粒兩側
2、次縊痕與核仁組織區
除主縊痕,染色體上其它的縊縮部位稱次縊痕,也是染色體重要標志 核仁組織區:是特定染色體的次級縊痕處
3、隨體(satellite)和端粒(telomere): 隨體:位于染色體末端的圓形片段,通過次縊痕與染色體主體相連,染色體主要特征之一。末端的隨體稱端隨體,兩個次縊痕間稱中間隨體。端粒是染色體兩個端部特化結構。作用是維持染色體的穩定性。打斷染色體,沒端粒的染色體末端有粘性,會與其它片段相連或兩端相連成環狀 染色體DNA的3種功能元件
DNA的準確復制和分離,有賴于3個功能單位①自主復制序列(ARS)②著絲粒序列(CEN)③端粒序列(TEL)
四、巨大染色體
(一)多線染色體:特點:①體積巨大:②多線性:每條染色體由500-4000條解旋的染色體合并在一起形成。③同源染色體緊密配對,合并成1個染色體④橫帶紋:染色后呈現出明暗相間的帶紋。⑤膨突和環:幼蟲發育某個階段,多線染色體某些帶區疏松膨大,形成膨突(puff)。膨突是基因活躍轉錄部位
(二)燈刷染色體 :是卵母細胞第一次減數分裂時,停留在雙線期的染色體。二價體,含4條單體,由軸和側絲組成
第四節 核仁(nucleolus)圓球形,1-2個,或3-5個。核位置不固定:中央或近核膜,數量和大小因細胞種類和功能而異。蛋白質合成旺盛和分裂增殖快的細胞有較大和數目較多的核仁,反之核仁很小或缺。在有絲分裂期呈現周期性消失與重建:在前期消失,末期又重現。主要功能是轉錄rRNA和組裝核糖體亞單位。
一、核仁的結構
無界膜包圍,電鏡下可辨認的區域有3個: ①纖維中心(FC):②致密纖維組分(DFC):③顆粒組分(GC):
二、核仁的功能
核仁是合成核糖體的工廠,涉及rRNA的轉錄加工和核糖體大小亞基的裝配。
每個rRNA基因轉錄單位由RNA聚合酶Ⅰ轉錄,產生相同的初始轉錄物:前rRNA。負責前rRNA加工的酶是RNase。
核糖體的裝配和rRNA合成同時進行,前體rRNA的加工是以核蛋白方式進行的。
45S前rRNA首先與蛋白結合形成80S的RNP,然后再剪切形成大小不同的核糖體亞單位前體
編碼5S rRNA的基因不在NORs,是由RNA聚合酶Ⅲ所轉錄,轉錄后經適當加工即參與核糖體大亞單位的裝配
實驗證明,在30min內,小亞基(含18S rRNA)即裝配出現在細胞質中,而大亞基(含28S、5.8S和5S)裝配約需1小時才能完成
核糖體的成熟主要發生在被轉移到細胞質后。
三、核仁周期
核仁是一種動態結構,隨細胞周期變化而變化,即形成-消失-形成,這種變化稱為核仁周期 在細胞有絲分裂期,核仁變小,并逐漸消失;在分裂末期,rRNA的合成重新開始,核仁形成。分子機制尚不清楚
第四節 核基質(nuclear matrix)
核基質或稱核骨架(nucleoskeleton)為真核細胞核內由蛋白質組成的網絡結構。具體是指除核被膜、染色質、核纖層及核仁以外的核內網架體系。它與DNA復制,RNA轉錄和加工,染色體組裝及等生命活動密切相關。核骨架的功能
1.為DNA復制提供支架,DNA是以復制環形式錨定在核骨架上,骨架上有DNA復制所需酶,DNA自主復制序列(ARS)也結合在骨架上。
2.是基因轉錄加工場所,RNA的轉錄也需DNA錨定在核骨架上,骨架上有RNA聚合酶結合位點,RNA合成是在骨架上進行。新合成RNA也結合在骨架上,并在此加工和修飾。
3.參與染色體構建,核骨架與染色體骨架為同一類物質,30nm纖維結合在核骨架上,形成放射環狀結構,進一步包裝成光鏡可見的染色體。第十章 細胞骨架
細胞骨架:真核細胞中的蛋白纖維網絡結構。
細胞骨架除維持細胞形態,還能承受外力、保證細胞結構有序,還參與許多生命活動: 牽引染色體分離;
物質運輸小泡和細胞器沿細胞骨架定向轉運;
肌細胞中,細胞骨架和結合蛋白組成動力系統;白細胞遷移、精子游動、神經細胞軸突和樹突的伸展與骨架有關;
植物細胞中骨架指導細胞壁的合成。
細胞骨架主要由3類蛋白纖絲構成:微管、微絲、中間纖維。微管主要分布于在細胞核周圍,并呈現放射狀向細胞質四周擴散; 微絲主要分布在細胞質膜的內側; 中間纖維分布在整個細胞。
第一節 微絲:是由肌動蛋白組成的直徑7nm纖維,又稱肌動蛋白纖維。
微絲和它的結合蛋白以及肌球蛋白三者構成化學機械系統,利用化學能產生機械運動。肌動蛋白是微絲的結構單位.所有真核細胞有肌動蛋白,進化高度保守。微絲的功能
形成應力纖維
2、微絨毛
3、細胞的變形運動
4、細胞的爬行
5、胞質分裂
6、頂體反應
7、細胞內運輸
8、細質環流 第二節 微管
微管是細胞質骨架的主要成分,是由微管蛋白構成的中空管狀結構,外徑平均24nm,內徑15nm.長度變化不定.細胞內微管呈網狀和束狀分布,能與其它蛋白共同組裝成紡錘體、基體、中心粒、纖毛、鞭毛、軸突、神經管等結構
一、微管的基本構件:微管蛋白:微管是由ɑ微管蛋白和β微管蛋白組成。
二、微管的類型:微管有單體、雙聯體和三聯體3種
4、微管的極性:①裝配的方向性②裝配速度不同
6、影響微管穩定性的藥物:秋水仙素,紫杉醇
四、微管結合蛋白(MAP): Ⅰ型和Ⅱ型
MAP的功能:①使微管相互交聯成束,也可使微管同質膜、微絲和中間纖維交聯。②通過與微管成核點作用促進微管的聚合。③在細胞內沿微管轉運囊泡和顆粒④提高微管的穩定性
六、微管的功能
1、支架作用
2、細胞內物質的運輸
3、纖毛與鞭毛的運動
4、參與細胞的有絲分裂與減數分裂
第三節 中間纖維
直徑為10nm,直徑介于微管和微絲之間得名。
IF是一種堅韌、耐久的蛋白質纖維,較穩定,既不受細胞松弛素的影響也不受秋水仙素影響 IF具組織特異性,不同類型細胞含不同IF蛋白。多數細胞含有1種中間纖維,少數含2種以上。
一、類型
IF是一類形態相似,組成有明顯差異的蛋白質,成分比微絲和微管復雜,依組織來源及免疫原性分5類:
1、角蛋白
2、結蛋白
3、膠質纖維酸性蛋白
4、波形纖維蛋白
5、神經絲蛋白
二、結構
中間纖維蛋白分子含一個310個氨基酸殘基組成的α螺旋桿狀區,及兩端非螺旋化的球形頭部(N端)和尾部(C端)。
桿狀區高度保守,由螺旋1和螺旋2構成,每個螺旋區還分為A、B2個亞區,由3個非螺旋式的連結區連結在一起。頭部和尾部的氨基序列在不同類型中間纖維中差異大,可進一步分為①H亞區:同源區;②V亞區:可變區;③E亞區:末端區。
四、IF的結合蛋白
IF的結合蛋白(IFAP)的功能是介導中間纖維交聯成束、成網,或交聯到質膜或其它骨架成分上,已知的IFAPs約15種,主要有:絲聚蛋白,網蛋白,錨蛋白,BPAG1,橋粒斑蛋白Ⅰ和Ⅱ
IFAPs的共同特點:①具有中間纖維特異性。②表達有細胞專一性。③不同的IFAP可存在于同一細胞中與不同的中間纖維組織狀態相聯系。④在細胞中某些IFAP的表達與細胞的功能和發育狀態有關。
五、中間纖維的功能:了解較少,尚沒找到與IF特異結合的藥物,主要有三個方面:①為細胞提供機械強度支持②參與細胞連接③維持細胞核穩定
細胞周期:細胞分裂結束到下一次細胞分裂結束所經歷的過程。
M期細胞總能誘導非有絲分裂細胞中的染色體凝聚:染色體超前凝聚(PCC)
M期細胞可以誘導PCC,提示在M期細胞中存在一種誘導染色體凝集的因子,稱促成熟因子MPF 不同細胞周期蛋白分別在細胞周期的不同時期表達,并與不同CDK(細胞周期依賴性蛋白激酶)結合,調節CDK的激酶活性(周期蛋白是一些調節復合物中的調節亞基部分,而CDK就是催化亞基部分。)周期蛋白不僅僅起激活CDK的作用,還決定了CDK何時、何處、將何種底物磷酸化,從而推動細胞周期的前進。各類周期蛋白均含有一段約100個氨基酸的保守序列,稱為周期蛋白框,介導周期蛋白與CDK結合。泛素(ubiquitin)由76個氨基酸組成,高度保守,普遍存在于真核細胞,故名泛素。
共價結合泛素的蛋白質能被蛋白酶體識別和降解,這是細胞內短壽命蛋白和一些異常蛋白降解的普遍途徑,泛素相當于蛋白質被摧毀的標簽。26S蛋白酶體是一個大型的蛋白酶,可將泛素化的蛋白質分解成短肽。細胞生長因子是一大類與細胞增殖有關的信號物,已發現幾十種,具促進細胞增殖功能,又稱有絲分裂原 細胞分化是胚胎細胞分裂后,未定形的細胞在形態和生化組成上向專一性或特異性方向發展的過程 細胞分化的結果是演變成特定表型的細胞類群,這些細胞在形態上特化,在功能上專一化
影響細胞分化的因素
1、細胞質對細胞分化的誘導
2、細胞間的相互作用對細胞分化的誘導
3、形態發生過程中的位置效
4、激素對細胞分化的影響
5、分化的抑制
細胞分化是基因選擇性表達的結果,但基因表達與分化之間具體關系仍不清.第二節 干細胞(stem cell)
干細胞(stem cell,SC)是一類具有自我更新能力的多潛能細胞,在一定條件下能分化成多種功能的細胞
1、根據干細胞所處的發育階段分:胚胎干細胞和成體干細胞
2、根據干細胞發育的潛能分:全能干細胞、多能干細胞和單能干細胞
受精卵能夠分化出各種細胞、組織,形成一個完整的個體,其分化潛能稱為全能性(totipotent)。
1、轉分化:一種類型的分化細胞轉變成另一種類型分化細胞的現象
2、脫分化:分化細胞失去其特有的結構與功能變成具有未分化細胞特征的過程:植物愈傷組織
再生:狹義:指生物的器官損傷后,長出與原來形態、功能相同的結構的現象:廣義:從分子、細胞到組織器官都有再生
(四)干細胞的特征
1、終生保持未分化或低分化特征
2、能無限分裂
3、在機體的中的數目、位置相對恒定
4、具有自我更新能力
5、具多向分化潛能,能分化成不同類型的組織細胞
6、分裂的慢周期性,大多數干細胞處于G0期
7、兩種分裂方式: ①對稱分裂:形成兩個相同的干細胞②不對稱分裂:形成一個干細胞和一個祖細胞。
胚胎干細胞是指從胚胎內細胞團或原始生殖細胞篩選分離出的具有多能性或全能性的細胞。
1、主要特性①在不同條件下具不同的功能狀態:有抑制因子時呈未分化狀態生長;無抑制因子時分化成各種細胞;懸浮培養時可形成胚狀體②具有發育分化成各種類型細胞的多潛能
2、胚胎干細胞的應用①作為生產克隆動物的高效材料:作核供體;ES與胚胎嵌合克服遠緣雜交困難②生產轉基因動物的高效載體:以ES作載體進行外源基因的合理整合,進行細胞水平研究③發育生物學研究的體外模式:比較ES細胞體外分化不同階段基因轉錄和表達,研究胚胎發育及細胞分化的機制④新型藥物的篩選:代替實驗動物⑤加快組織工程的發展:人工誘導定向分化,培育出特定的組織和器官,用于醫學治療的目的
成體組織器官中,很多細胞仍具自我更新及分化產生不同組織細胞的能力,即成體干細胞。第三節 癌細胞
癌細胞是一種突變的體細胞,脫離了細胞社會的控制,能無限增殖產生腫瘤,并對有機體的組織和器官形成破壞。
腫瘤可分為良性和惡性腫瘤兩大類。
良性腫瘤:生長緩慢,與周圍組織界限清楚,不發生轉移,對人體健康危害不大。
惡性腫瘤:生長迅速,可轉移到身體其它部位,還會產生有害物質,破壞正常器官結構,使機體功能失調,威脅生命。
腫瘤組織由實質和間質兩部分構成,實質是腫瘤細胞,是腫瘤的主要成分,具有組織來源特異性。
間質起支持和營養腫瘤實質的作用,不具特異性,一般由結締組織和血管組成,有時還有淋巴管。
癌細胞主要是指惡性腫瘤細胞,具特征:
1、失去生長與分裂的接觸抑制:正常細胞體外培養時在培養器皿表面形成單層后即停止分裂,也即是細胞達到相互接觸后停止分裂,稱接觸抑制;而惡性細胞失去了這種接觸抑制作用,形成多層堆積的聚集體。
2、細胞周期失控,能持續的分裂與增殖。
3、具有遷移性,細胞粘著和連接相關的成分發生變異或缺失,相關信號通路受阻,細胞失去與細胞間和細胞外基質間的聯結,易從腫瘤上脫落。許多癌細胞具有變形運動能力,并且能產生酶類,使血管基底層和結締組織穿孔,使它向其它組織遷移
4、定著依賴性喪失:正常真核細胞,除成熟血細胞外,須粘附于特定的細胞外基質上才能抑制凋亡而存活,稱定著依賴性(anchorage dependence)。腫瘤細胞失去定著依賴性,可在瓊脂、甲基纖維素等支撐物上生長。
5、去分化現象:腫瘤細胞中表達的胎兒同功酶達20余種。胎兒甲種球蛋白(甲胎蛋白)為胎兒所特有,但在肝癌細胞中表達,可做肝癌早期檢定的標志特征。
6、體外培養的癌細胞對生長因子(血清)的需求量顯著降低:癌細胞能通過自分泌刺激其細胞增殖。某些瘤細胞還能釋放血管生成因子,促進血管向腫瘤生長。獲取營養物質。
7、代謝旺盛:腫瘤組織的DNA和RNA聚合酶活性均高于正常組織,核酸分解過程明顯降低,DNA和RNA的含量均明顯增高。
8、蛋白質合成及分解代謝都增強,但合成代謝超過分解代謝,并可奪取正常組織的蛋白質分解產物,使機體處于嚴重消耗的惡病質狀態。
9、線粒體功能障礙:即使在氧供應充分時也主要以糖酵解途徑獲能。
10、可移植性:正常細胞移植時,因免疫排斥,不易存活。但腫瘤細胞具可移植性,人腫瘤細胞可移植到鼠類,形成移植瘤。
11、死亡特性改變:正常細胞在生長因子不足或受到傷害時就會啟動PCD;癌細胞喪失了PCD機制。
12、染色體異常:常出現非整倍性染色體組,有喪失或增加。
13、細胞骨架變化:細胞骨架少而雜亂無章,導致形態變化很大。
二、腫瘤形成包括始發突變、潛伏、促癌和演進等過程
(一)腫瘤形成的內因
惡性腫瘤的形成往往涉及多個基因的突變,與原癌基因、抑癌基因突變的逐漸積累有關。
1、原癌基因是細胞內與細胞增殖相關的基因,是維持機體正常生命活動所必需,進化上高等保守。原癌基因的結構或調控區發生變異,基因產物增多或活性增強時,使細胞過度增殖,從而形成腫瘤。
2、癌基因(oncogene):依其來源可分為兩類:①細胞癌基因:多由原癌基因突變而來。編碼的蛋白使細胞生長不受控制,促進細胞癌變。②病毒癌基因
原癌基因的激活:基因本身或其調控區發生了變異,導致基因的過表達,或產物蛋白活性增強,使細胞過度增殖,形成腫瘤。
3、抑癌基因的產物是抑制細胞增殖,促進細胞分化,并抑制細胞遷移,起負調控作用,抑癌基因的突變是隱性突變或功能喪失突變。
正常二倍體細胞中,每一抑癌基因有兩個拷貝,只有當兩個拷貝都失活時才使細胞增殖失控
二、腫瘤形成的外因:人類腫瘤80%是由于與外界致癌物接觸引起,依性質可分為化學、生物和物理致癌物3大類。依在致癌過程的作用分為:啟動劑、促進劑、完全致癌物。第十三章 細胞衰老與凋亡
①生理性衰老:隨年齡增長所表現出的生理退化,一切生物皆存在②病理性衰老:由于內在或外在原因使人體發生病理性變化,使衰老提前發生,稱早衰③心理性衰老:由于心態的提前老化而影響整體功能 第一節 細胞衰老
一、衰老的概念
衰老(aging,senescence):隨年齡增加,生物內環境穩定性下降,結構與生理機能退行性變化,趨向死亡不可逆的過程。
衰老發生在整體水平、種群水平、個體水平、細胞水平以及分子水平等層次。機體的衰老并不等于所有細胞的衰老,但細胞的衰老與機體衰老密切相關
二、細胞的壽限:Hayflick界限(Hayflick limitation):細胞在體外培養條件下,即使條件適宜,細胞也不能無限制地進行分裂,而是有一定界限
2、細胞的壽限
各類細胞的壽命各不相同,一般來說,能夠保持持續分裂能力的細胞相對不容易衰老,分化程度高又不分裂的細胞壽命大多有限 人體細胞的動態分類
人體細胞壽命依增殖,分化,生存時間,分4類
①更新組織:執行某種功能的特化細胞,一定時間后衰老死亡,由新細胞分化補充,如上皮細胞、血細胞。②穩定組織細胞:分化程度較高,功能專一,一般沒明顯衰老,不分裂,但終生保持分裂能力,受破壞時,其余細胞也能分裂,補充失去的細胞,如肝、腎細胞。
③恒久組織細胞:高度分化細胞,一生沒細胞更替,破壞后不能得補充。如神經細胞,骨骼細胞和心肌細胞。
④可耗盡組織細胞:卵巢實質細胞,一生中逐漸消耗,不能得到補充,最后消耗殆盡。
三、細胞衰老的形態學特征
細胞衰老主要是細胞生理生化的變化,也反映在細胞形態結構和功能上:
1、細胞內水分的減少:蛋白質水合能力下降,衰老細胞水分減少,細胞皺縮,體積縮小。
2、核變化:核膜內折,染色體固縮化,端粒縮短
3、線粒體的變化:隨年齡增大,數量減少,體積增大,內容物呈網狀化并形成多囊體,mtDNA缺失突變
4、質膜的變化:流動性下降,磷脂減少,不飽和脂肪酸下降;膜脂過氧化,對刺激反應性下降
5、內質網的變化:RER趨向減少和無序化
6、蛋白質合成:核糖體合成效率及準確性降低
7、色素生成及致密體形成:色素生成隨衰老而增加,并在溶酶體或線粒體中沉積
四、分子水平的變化
衰老細胞DNA、蛋白質和脂類等成分損傷,代謝能力降低,主要表現:
DNA:復制與轉錄受抑制,個別基因異常激活,端粒DNA丟失,線粒體DNA特異缺失,DNA氧化、斷裂、缺失和交聯,甲基化程度降低。RNA:mRNA和tRNA含量降低。
蛋白質:含成下降,蛋白質糖基化、氨甲酰化、脫氨基等修飾,使蛋白質穩定性、抗原性、可消化性下降,自由基使肽斷裂、交聯而變性。aa由左旋變右旋
酶分子:活性中心被氧化,Ca2+、Zn2+、Mg2+、Fe2+等丟失,酶分子二級結構、溶解度、等電點改變,酶失活
脂類:不飽和脂肪酸被氧化,引起膜脂間或與脂蛋白間交聯,膜流動性下降。
四、細胞衰老的分子機制
對衰老機理具有不同學說,主要有: 差錯學說(Error theories):強調衰老是由于細胞中的各種錯誤積累引起.遺傳學說(Genetic/Programmed theories):強調衰老是遺傳決定的自然演進過程。第二節 細胞壞死與凋亡
死亡是生命的普遍現象,但細胞死亡并非與機體死亡同步。正常組織中,常發生“正常”的細胞死亡,它是維持組織機能和形態所必需。
細胞死亡的方式通常有2種①細胞壞死(necrosis)。②細胞凋亡(apoptosis)。
一、細胞壞死
細胞受到化學因素(如酸、堿、毒物)、物理因素(如熱、輻射)和生物因素(如病原體)等環境因素傷害,引起細胞死亡的現象。是一種被動死亡
細胞壞死初期,細胞質膜通透性增加,線粒體和ER腫脹、崩解,結構脂滴游離、空泡化,蛋白質顆粒增多,核發生固縮。胞質蛋白變性、凝固或碎裂,嗜堿性核蛋白降解,細胞質呈強嗜酸性,壞死細胞蘇木精/伊紅染色,胞質呈紅色,原有微細結構消失
壞死后期,細胞膜破裂,細胞內容物流出,引起周圍組織炎癥反應。
二、細胞凋亡(cell apoptosis)
又稱程序性細胞死亡(PCD):是細胞接受基因指令后的主動死亡。
凋亡的細胞散落在正常組織中,無炎癥反應,不遺留疤痕。死亡細胞的碎片很快被巨噬細胞或相鄰細胞所清除,不影響其它細胞的功能
程序性細胞死亡表現出明顯的形態學特征:
①核酸內切酶活化,使染色質DNA在核小體連接部位斷裂,形成約200bp整數倍的核酸片段,凝膠電泳圖譜呈梯狀;
②染色質在核膜下聚集成染色質塊,細胞不斷脫水,胞質凝縮,核膜在核孔處斷裂,細胞以出芽方式形成凋亡小體(apoptotic body);
③凋亡小體內有結構完整的細胞器、凝縮的染色質,可被鄰近細胞吞噬消化,始終有膜封閉,沒內溶物釋放,不引起炎癥。
第三節 細胞凋亡的分子機理
細胞凋亡和增殖是生命的基本現象,是維持體內細胞數量動態平衡的基本措施。在胚胎發育階段以細胞凋亡清除多余的和已完成使命的細胞,保證了胚胎的正常發育; 在成年階段通過細胞凋亡清除衰老和病變細胞,保證了機體健康。細胞凋亡是受基因調控的精確過程 apoptosis的途徑主要有:
1、胞外信號激活細胞內凋亡酶caspase;
2、線粒體釋放凋亡酶激活因子激活caspase 活化的caspase可將胞內重要蛋白降解,引起細胞凋亡。葉綠體與線粒體結構和功能的比較
葉綠體和線粒體都是真核細胞中與能量代謝相關的細胞器,有著相同的起源和增殖方式,且都是半自主性細胞器。但兩者在結構與功能上也有很大的不同: 結構上,線粒體是雙膜結構,有兩個區室,而葉綠體是三膜結構,有三個區室。
線粒體內膜向內折皺成嵴,ATP合酶位于嵴上,主要功能是傳遞電子和合成ATP。而葉綠體內膜少有內折。?功能上,線粒體是有機物氧化的場所,通過氧化磷酸化將釋放的自由能轉變成可利用的化學能儲存在ATP。葉綠體是光能的捕獲者和有機物的制造者,光能的捕獲和轉化是通過光合作用來完成的。但兩者都是通過電子傳遞和建立H+梯度來實現能量的轉換。
?在質子梯度建立上二者有許多相似,也有區別,葉綠體中H+梯度是在類囊體膜兩側建立,在線粒體中,H+梯度是在內膜兩側建立的.微絲的功能
1.形成應力纖維:在粘著斑的細胞質膜的下方有肌動蛋白成束排列,這種結構即稱應力纖維 非肌細胞中的應力纖維與肌原纖維類似:含原肌球蛋白、myosin II、細絲蛋白和α輔肌動蛋白 培養的成纖維細胞中具有豐富的應力纖維,并通過粘著斑固定在基質上。應力纖維在細胞形態發生、分化和組織形成起重要作用
2、微絨毛:腸上皮細胞微絨毛有軸心微絲,微絲呈同向平行排列,(+)端指向微絨毛的尖端。不含肌球蛋白等,無收縮功能,起維持微絨毛形狀的作用
3、細胞的變形運動:變形蟲、巨噬細胞和白細胞等沒運動器官,能依靠細胞形態的變化進行移動,稱變形運動。靠胞質環流形成偽足,細胞沿偽足方向前進。
細胞內流動的細胞質稱內質,從尾部流向偽足,并在細胞兩側形成較硬的外質。細胞后部外質破壞向前提供新的內質,產生內質和外質的循環轉化,引起細胞前移。
外質與內質間的轉變稱凝膠-溶膠轉變,實質是肌動蛋白聚合體與單體間的轉變
4、細胞的爬行
高等動物中的細胞移動是很多活動所必需,如傷口的愈合、防止感染、血塊凝集等,但難以觀察,只能用培養的細胞觀察 分為四步:
微絲纖維生長,細胞表面突出,形成片足; 在片足與基質接觸的位置形成粘著斑; myosin作用下微絲纖維滑動,細胞主體前移; 解除細胞后方粘著點。如此循環,細胞前移動
5、胞質分裂:有絲分裂末期,2個將分離的子細胞之間產生收縮環,收縮環由平行排列的微絲和myosin II組成。隨著收縮環的收縮,兩個子細胞的胞質分離。在細胞松馳素存在的情況下,不能形成胞質分裂環。
6、頂體反應:精卵結合時,微絲使頂體突出穿入卵子的膠質里,融合后受精卵細胞表面積增大,形成微絨毛,微絲參與形成微絨毛,有利于吸收營養。
7、細胞內運輸:微絲可作為馬達蛋白進行物質運輸的軌道,如小泡的運輸,可通過肌球蛋白Ⅰ同微絲蛋白結合,將小泡沿微絲的(-)端向(+)端運輸
8、細質環流:由肌動蛋白與肌球蛋白相互作用引起。在胞質環流中,肌動蛋白的排列方向相同,(+)端朝向細胞質流動的方向,肌球蛋白可沿著肌動蛋白纖維(-)端向(+)端移動。微管的功能
1、支架作用
微管具一定機械強度,能抗壓和抗彎曲,給細胞提供了機械支持力,使細胞維持一定的形態。在培養的細胞中,微管呈放射狀排列在核外,(+)端指向質膜,形成平貼在培養皿上的形狀。微管能幫助細胞產生極性,在神經軸突中,微管束沿長軸排列,確定軸突的方向.微管對細胞內部結構及細胞表面突起的維持具有重要作用
2、細胞內物質的運輸
微管是胞內物質運輸路軌,破壞微管會抑制運輸
與微管結合起運輸作用的馬達蛋白有兩類:驅動蛋白kinesin,動力蛋白dynein,均需ATP供能。①Kinesin由1條輕鏈和2條重鏈構成,具2個球形的頭,是動力產生部位,1個扇形尾,是貨物結合部位。通過結合和水解ATP,使頸部構象改變,兩個頭部交替與微管結合,沿 “行走”,將“尾部”結合的“貨物”從微管(-)端轉運到(+)端。
②動力蛋白Dynein分子量巨大,由兩條相同的重鏈和一些輕鏈及結合蛋白構成(鞭毛二聯微管外臂的動力蛋白具有三個重鏈)。作用主要有:
A.在有絲分裂中推動染色體的分離;B.驅動鞭毛的運動;C.向著微管(-)極運輸小泡,與驅動蛋白運輸方向相反
3、纖毛與鞭毛的運動
纖毛與鞭毛是細胞特化結構,兩者沒絕對界限,短而多者稱纖毛,長者而少稱鞭毛,直徑相似。
兩者結構相似:由基體和鞭桿2部分構成,鞭桿軸心含9+2排列的微管:9個二聯微管和1對中央微管構成。二聯微管由AB兩個管組成,A管對著相鄰的B管伸出兩條動力蛋白臂,并向鞭毛中央發出一條輻。基體的微管為9+0,且為三聯微管,類似中心粒 軸心的主要蛋白結構有: ①微管蛋白二聚體,無秋水仙素結合位點;②動力蛋白臂:由二聯體的A亞基伸出,與相鄰二聯體B亞基相互作用使纖毛彎曲.動力蛋白也是ATP酶,能被Ca2+、Mg2+所激活;
③微管連接蛋白:將相鄰二聯體連接在一起; ④放射幅條:9條,二聯體A亞基伸向中央微管; ⑤內鞘:包裹中央微管
纖毛和鞭毛運動的微管滑動模型: ① A管上的動力蛋白與相鄰二聯管B管接觸,使動力蛋白結合的ATP水解,并釋放出ADP+Pi;②ATP水解改變了動力蛋白頭部的構象和角度,使頭部向相鄰二聯管的正端滑動,使相鄰二連管間產生彎曲力;③新結合的ATP,促使動力蛋白頭部與B管脫離;④ATP水解使動力蛋白頭部角度復原,與相鄰二聯管的B管上的另一位點結合,開始下一循環
4、參與細胞的有絲分裂與減數分裂
細胞分裂過程中染色體的分離是靠紡錘體的形成、運動和解聚開完成的
紡錘體又稱有絲分裂器,它是在有絲分裂期間,從中心粒形成的各種微管:動粒微管、極微管、星微管等 綠色絲狀就是微管結構
有絲分裂器的形成有賴于中心體的復制,并分別移到兩極。中心體在細胞周期中具有復制-分離-復制的周期,稱中心體循環
中心體循環始于G1期,兩個子代中心粒達到了足夠長度,但仍處于同一中心體,有絲分裂早期,中心體裂開,每對中心粒移向細胞相反的兩端,然后裝配成有絲分裂器
在有絲分裂過程中,染色體的分離依靠兩種力的作用:①動粒微管去裝配產生的拉力;②極微管聚合產生的推力
根據所使用的力,有絲分裂可分為兩個階段:后期A和后期B 后期A,染色體運動的力主要是由動粒微管去裝配產生的拉力,此時的運動稱向極運動 后期B,染色體運動的力主要是極微管聚合產生的推力,此時的運動稱染色體極分離運動 微管去聚合作用假說:主要解釋后期A向極運動的一種模型:
微管的正端插入動粒的外層,微管蛋白和動粒蛋白分子有親合性,微管蛋白在此端可以去組裝。在動粒中,ATP分子水解可提供能量,驅動微管上的動力蛋白向兩極移動,將染色體拉向兩極 紡錘體微管滑動假說:是關于后期B染色體分離機制的一種假說: 首先,極微管在正端添加二聚合體延長,使兩極的極微管重疊; 然后,在重疊的極微管之間產生滑動,形成將兩極分開的力 中間纖維的功能:
了解較少,尚沒找到與IF特異結合的藥物,主要有三個方面:
①為細胞提供機械強度支持:IF在細胞質內形成了一個完整的支撐網絡系統,并通過整聯蛋白與質膜和細胞外基質相連;在內部可直接與MT和MF及其它細胞器相連,賦予了細胞一定強度和支撐力。②參與細胞連接:參與了橋粒和半橋粒連接 ③維持細胞核穩定:核纖層蛋白是IF的一種