2014浙江大学727细胞生物学考研真题与答案

Ⅴ 核心考点解析 《细胞生物学》 第十三章 细胞衰老与凋亡

一、细胞衰老 ★★★★★

细胞衰老是一种细胞的重要现象。然而细胞衰老的认识却经历了一个曲折而漫长的过程，由早期的细胞“不死性”的观点发展到现今被普遍接受的细胞增殖能力和寿命有限的观点。

1．体外培养细胞的衰老与Hayflick界限

Hayflick等人的研究证实：细胞，至少是培养的细胞，不是不死的，而是有一定的寿命；细胞的增殖能力不是无限的，而是有一定的界限，这就是著名的Hayflick界限。

他们的工作是对细胞“不死性”学说的彻底否定。研究发现，物种寿命与培养细胞之间存在着正相关的关系，即寿命愈长，其培养细胞的传代次数愈多。反之，其培养细胞的传代次数愈少。

对于在体外培养的二倍体细胞，是细胞核决定细胞的衰老；就细胞内外环境因素而言，是细胞内部因素决定细胞的衰老。

2．细胞在体内条件下的衰老

在生活的有机体内，细胞的衰老和死亡是常见的生命现象。衰老是细胞分裂速度减慢，其原因主要是G1期明显延长，S期的长度变化不大。

3．衰老细胞结构的变化 （1）细胞核的变化。

①体外培养的二倍体细胞，细胞核随着细胞分裂次数的增加不断增大； ②细胞核的核膜内折（invagination）、染色质固缩化。

（2）内质网的变化：内质网成分弥散性地分散于核周胞质中，粗面内质网的总量似乎是减少了。

（3）线粒体的变化：细胞中线粒体的数量随年龄增大而减少，而其体积则随龄增大。 （4）致密体的生成。 （5）膜系统的变化： ①膜流动性降低、韧性减小；

②细胞间间隙连接减少；组成间隙连接的膜内颗粒聚集体变小。 4．细胞衰老的分子机制

关于细胞衰老的机制近年来取得了重大进展，提出了氧化性损伤学说、有丝分裂钟学说等多种理论、但均未有最终定论。

（1）氧化性损伤学说：代谢过程中产生的活性氧基团或分子（ROS—O2-，OH-，H2O2），引发的氧化性损伤的积累，最终导致衰老。

（2）端粒与衰老：发现端粒长度确实与衰老有着密切的关系，提出细胞衰老的“有丝分裂钟”学说（Harley，1990）。

（3）rDNA与衰老：酵母染色体外rDNA环（ERC）的积累，导致细胞衰老。

（4）沉默信息调节蛋白复合物（Sir complex）与衰老：Sir complex存在于异染色质区，其作用在于阻断所在位点DNA转录。

（5）SGS1基因和WRN基因与衰老：SGS1基因和WRN基因同源，编码解旋酶；酵母sgs1突变体寿命明显短于野生型（平均9.5代：24.5代）；wrn突变引发早老症。

（6）发育程序与衰老。

（7）线粒体DNA与衰老：Sen-DNA（80年代）；mtDNA突变积累与细胞衰老有关。

二、细胞凋亡 ★★★★

1．细胞凋亡的概念及其生物学意义

细胞凋亡是一个主动的由基因决定的自动结束生命的过程。由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，所以也常常被称为细胞编程性死亡（PCD）。它普遍地存在于动物和植物中。

细胞凋亡在有机体生长发育过程中具有极其重要的意义： （1）维持内环境稳定，保证新陈代谢正常进行； （2）清除有害因子，保证机体健康发育；

（3）消除多余或无用组织细胞，维护机体正常发育； （4）凋亡的可诱导性为肿瘤的治疗提供了新的思路。 2．细胞凋亡的形态学和生物化学特征 （1）细胞凋亡与坏死

细胞凋亡是一种主动的由基因决定的细胞自我破坏过程，而坏死则是极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激引起的细胞损伤和死亡。两者的最大的区别是整个细胞凋亡过程中内含物不泄露，不引起细胞炎症反应。

（2）细胞凋亡的形态学特征

在细胞凋亡过程中，形态结构发生了明显的变化。

①凋亡的起始：细胞表面的特化结构如微绒毛消失，细胞间接触的消失，但细胞膜依然完整；线粒体大体完整，但核糖体逐渐从内质网上脱离，内质网囊腔膨胀，并逐渐与质膜融合；染色质固缩，形成新月形帽状结构等形态，沿着核膜分布。

②凋亡小体的形成：在这一阶段，首先是细胞核内染色质浓缩，继而断裂为大小不等的DNA片断，与某些细胞器如线粒体等一起聚集，为内陷的细胞膜所包被。从外观上来看，细胞表面产生了很多泡状或芽状突起，随后，逐渐分隔，形成单个的凋亡小体。

③凋亡小体逐渐为邻近的细胞或吞噬细胞所吞噬：从细胞凋亡开始，到凋亡小体的出现才数分钟，而整个细胞凋亡过程可延续4～9h。

（3）细胞凋亡的生化特征

①细胞凋亡的主要特征是形成大小为180～200bp特征性的DNA ladders。 ②凋亡细胞组织转谷氨酰胺tTG（tissue Transglutaminase）积累并达到较高水平。 tTG催化某些蛋白质的翻译后修饰，主要是通过建立谷氨酰胺和赖氨酸之间的交联以及多胺掺入蛋白质而实现的，其结果是导致蛋白质聚合。这类蛋白聚合物不溶于水，不会被溶酶体所含有的酶类降解，它们进入凋亡小体，有助于保持凋亡小体暂时的膜的完整性，防止有害物质的溢出。

（4）诱导细胞凋亡的因子

①物理性因子，包括射线（紫外线，? 射线等），较温和的温度刺激（如热激，冷激）等。 ②化学及生物因子：包括活性氧基团和分子，DNA和蛋白质合成的抑制剂，激素，细胞生长因子，肿瘤坏死因子?（TNF?），抗Fas/Apo-1/CD95抗体等。

（5）细胞凋亡的检测

①形态学观测：染色法、透射和扫描电镜观察； ②DNA电泳：DNA片段就呈现出梯状条带； ③TUNEL测定法，即DNA断裂的原位末端标记法； ④彗星电泳法（comet assay）； ⑤流式细胞分析。

【更多精彩内容，详见《2014浙江大学727细胞生物学考研复习精编》】

Ⅵ 历年真题试卷与答案解析

历年考研真题试卷

浙江大学1999年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题

考试科目：细胞生物学 编号：727

注意：答案必须写在答题纸上，写在试卷或草稿纸上均无效。

一、名词解释（每题6分，共36分）

1、中等纤维 2、核孔复合体 3、间隙连接 4、细胞癌基因 5、细胞全能性 6、端粒

二、问答题（共64分）

1、细胞程序化死亡的显著特点及其生物学意义。（10分） 2、什么是Hayflick界限，什么是端粒，两者关系如何。（12分）

3、细胞信号传导的机制有哪几种，其中哪些与肿瘤细胞发生有关。（12分）

4、用秋水仙素处理动物细胞，细胞内质网与高尔基体分布有什么改变，为什么？（12分） 5、绘图并简要说明细胞内新蛋白质的合成转运途径。（18分）