细胞生物学问答题

4 4细胞生物学研究的基本特点与趋势细胞生物学研究的基本特点与趋势 细胞结构功能←→细胞生命活动；细胞结构功能←→细胞生命活动； 单一基因和蛋白→基因组和蛋白质组及其协同作用；单一基因和蛋白→基因组和蛋白质组及其协同作用； 细胞转导途径→细胞转导途径→ 细胞调控网络；细胞调控网络； 体外（体外（ininvitrovitro）研究→体内（）研究→体内（ininvivovivo）研究；）研究； 静态研究→活细胞动态研究；静态研究→活细胞动态研究； 实验室研究为主→计算机生物学的应用；实验室研究为主→计算机生物学的应用； 细胞生物学与其它学科的渗透。细胞生物学与其它学科的渗透。 总特点静态的分析总特点静态的分析- -活细胞的动态综合，这在很大程度上也反映了活细胞的动态综合，这在很大程度上也反映了 生命科学研究的趋势生命科学研究的趋势 5 5蛋白质糖基化特点蛋白质糖基化特点 1 1糖蛋白中寡糖链的合成与修饰都是没有模板靠不同的糖蛋白中寡糖链的合成与修饰都是没有模板靠不同的 E E 而且在而且在 细胞的不同间隔中经历复杂的加工过程才能完成。细胞的不同间隔中经历复杂的加工过程才能完成。 22有助于在成熟过程中折叠成正确的构象和增加蛋白质的稳定有助于在成熟过程中折叠成正确的构象和增加蛋白质的稳定 性性 3 3从进化上，糖链的复杂加工可能是在进化过程中逐步演化产生从进化上，糖链的复杂加工可能是在进化过程中逐步演化产生 1 1细胞是生命活动的基本单位细胞是生命活动的基本单位 （一）（一）一切有机体都是由细胞构成，一切有机体都是由细胞构成，细胞是构细胞是构成有机体的基本单成有机体的基本单 位。位。 （二）（二）细胞具有独立的、细胞具有独立的、有序的自控代谢体系，有序的自控代谢体系，细胞是代谢与功能细胞是代谢与功能 的基本单位。的基本单位。 三）细胞是有机体生长与发育的基础三）细胞是有机体生长与发育的基础 （四）细胞是遗传的基本单位，细胞具有遗传的全能性（四）细胞是遗传的基本单位，细胞具有遗传的全能性（五）没（五）没 有细胞就没有完整的生命有细胞就没有完整的生命 （六）细胞是物质（结构）（六）细胞是物质（结构） 、能量与信息过程精巧结合的综合体，细、能量与信息过程精巧结合的综合体，细 胞是多层次、非线性与多层面的复杂结构体系，细胞是高度有序的，胞是多层次、非线性与多层面的复杂结构体系，细胞是高度有序的， 具有自组装与自组织能力的体系具有自组装与自组织能力的体系 33思考题为什么说支原体可能是最小思考题为什么说支原体可能是最小 支原体是目前发现的最小、支原体是目前发现的最小、 最简单的细胞。最简单的细胞。 它的基本结构与机能极其它的基本结构与机能极其 简单。体积很小，直径一般是简单。体积很小，直径一般是 0.10.1－－0.3um0.3um，仅为细菌的十分之一，，仅为细菌的十分之一， 以一分为二的方式分裂繁殖，以一分为二的方式分裂繁殖， 很多支原体能寄生在细胞内繁殖。很多支原体能寄生在细胞内繁殖。 目前目前 没有发现比支原体更小更简单的细胞了。没有发现比支原体更小更简单的细胞了。 支原体除了具有作为细胞必支原体除了具有作为细胞必 需的结构外，需的结构外， 几乎没有称得上结构复杂的装置了。几乎没有称得上结构复杂的装置了。 但它具有细胞的基但它具有细胞的基 本结构与功能。本结构与功能。 一个细胞生存与增殖必须具备的结构装置与机能是一个细胞生存与增殖必须具备的结构装置与机能是细胞膜、细胞膜、 遗传信遗传信 息载体息载体 DNADNA 与与 RNARNA、、 进行蛋白质合成的一定数量的核糖体以及催化主进行蛋白质合成的一定数量的核糖体以及催化主 要酶促反应所需要的酶。要酶促反应所需要的酶。 这些在支原体细胞内已基本具备。这些在支原体细胞内已基本具备。 支原体能支原体能 在培养基上生长，在培养基上生长， 具有典型的细胞膜，具有典型的细胞膜， 一个环状的双螺旋一个环状的双螺旋 DNADNA 作为遗作为遗 传信息量不大的载体，传信息量不大的载体，mRNAmRNA 与核糖体结合为多聚核糖体，指导合成与核糖体结合为多聚核糖体，指导合成 约约 700700 多种蛋白质。多种蛋白质。 虽然它们是极为简单的生命体，虽然它们是极为简单的生命体， 都已具备了细胞都已具备了细胞 的基本形态结构，的基本形态结构， 并具有作为生命活动基本单位存在的主要特征。并具有作为生命活动基本单位存在的主要特征。 从保证一个细胞生命活动运转所必需的条件看，从保证一个细胞生命活动运转所必需的条件看， 人们估计完成细胞功人们估计完成细胞功 能至少需要能至少需要 100100 种酶。种酶。 这些分子进行酶促反应所必须占有的空间直径这些分子进行酶促反应所必须占有的空间直径 约为约为 50m50m，加上核糖体、细胞膜和核酶等，可以推算出，一个细胞体，加上核糖体、细胞膜和核酶等，可以推算出，一个细胞体 积的最少极限直径不可能小于积的最少极限直径不可能小于 100nm100nm，， 而现在发现的最小支原体细胞而现在发现的最小支原体细胞 的直径已接近这个极限，的直径已接近这个极限，因此作为比支原体更小，因此作为比支原体更小，更简单的细胞，更简单的细胞，又又 要维持细胞生命活动的基本要素，要维持细胞生命活动的基本要素， 似乎是不可能存在的。似乎是不可能存在的。 所以说支原所以说支原 体可能是最小，最简单的细胞存在形式。体可能是最小，最简单的细胞存在形式。 6 6真核细胞真核细胞 3 3 大基本结构体系大基本结构体系 1 1以脂质及蛋白质成分为基础的生物膜结构体系以脂质及蛋白质成分为基础的生物膜结构体系 2 2以核算（以核算（DNADNAORORRNARNA）与蛋白质为主要成分的遗传信息表）与蛋白质为主要成分的遗传信息表 达体系达体系 3 3由蛋白质分子组装构成的细胞骨架体系由蛋白质分子组装构成的细胞骨架体系 思考题动物细胞与植物细胞的差异思考题动物细胞与植物细胞的差异 植物细胞有一些特定的细胞结构与细胞器是动物细胞所没有的，植物细胞有一些特定的细胞结构与细胞器是动物细胞所没有的， 如细胞壁，液泡，叶绿体及其他质体。植物细胞在有丝分裂以后，普如细胞壁，液泡，叶绿体及其他质体。植物细胞在有丝分裂以后，普 遍有一个体积增大与成熟的过程，遍有一个体积增大与成熟的过程， 这一点比动物细胞表现明显，这一点比动物细胞表现明显， 在这在这 一过程中，一过程中， 细胞的结构要经历一个发育的阶段，细胞的结构要经历一个发育的阶段， 如细胞壁的初生壁与如细胞壁的初生壁与 次生壁的形成，次生壁的形成，液泡的形成于增大，液泡的形成于增大，有色体的发育等。有色体的发育等。也有一些动物也有一些动物 细胞的结构，如中心粒是植物细胞内不常见到的。细胞的结构，如中心粒是植物细胞内不常见到的。 1010 思考题思考题 以双链以双链 DNADNA 或者单链或者单链 RNARNA 为例论述病毒在细胞内繁殖过为例论述病毒在细胞内繁殖过 程程1 1病毒侵入细胞，病毒核酸的侵染病毒侵入细胞，病毒核酸的侵染 2 2病毒核酸的复制，转录与蛋白质的合成病