细胞生物学与细胞工程名词解释.doc

Chapter 1 绪论1、细胞（cell）：细胞是由膜包围着含有细胞核（或拟核）的原生质所组成，是生物体结构和功能的基本单位，也是生命活动的基本单体。2、细胞生物学（cell biology）：是研究和揭示细胞基本生命活动规律的学科，它从显微、亚显微及分子水平上研究细胞结构与功能，细胞增殖、分化、代谢、运动、衰老、死亡，以及细胞信号转导，细胞基因表达与调控，细胞起源与进化等重大生命过程。3、细胞工程（Cell Engineering ）：以细胞为研究对象，运用细胞生物学、分子生物学等学科的原理和方法，按照人们的意志设计改造细胞的某些性状，从而培育出新的生物改良品种或通过细胞培养获得自然界中难以获得的珍贵产品的新兴生物技术。 Chapter 2 细胞的统一性与多样性1、原核细胞（prokaryotic cell）：没有明显可见的细胞核，同时也没有核膜和核仁，一般只有拟核。2、真核细胞（eucaryotic cell）：是组成真核生物的细胞，具有典型的细胞结构，有明显可见的细胞核、核膜和核仁和核基质。3、中膜体（mesosome）：中膜体又称间体或质膜体，是细菌细胞质膜向细胞质内陷折皱形成的，每个细胞有一个或数个；其中含有细胞色素和琥珀酸脱氢酶等呼吸酶；具有类似线粒体的作用，故称为拟线粒体。4、细胞器（organelle）：存在于细胞中，用光镜、电镜或其他工具能够分辨出的，具有一定特点并执行特定机能的结构。Chapter 3 细胞生物学研究方法1、分辨率（resolution）：是指能清楚的区分开两个质点间的最小距离。2、显微结构（microscopic structure）：光镜下所见到的物体结构。3、超微结构（ultrastructure）又称为亚显微结构（microscopic structure）：是在光学显微镜下观察不到而只能在电子显微镜下观察的结构。Chapter 4 细胞质膜1、血影（Ghost）：将红细胞放入低渗溶液中，质膜破裂，同时释放出血红蛋白和其他可溶性蛋白，这时红细胞膜的仍然可以重新封闭起来，此时的红细胞被称为血影。 2、脂质体（liposome）：根据磷脂分子可在水相中形成稳定脂双层膜的现象而制备的人工膜。可嵌入不同的膜蛋白，是研究膜脂与膜蛋白生物学性质以及转基因、药物靶向的好材料。3、整合蛋白（integral protein）：又称内在蛋白(intrinsic protein)，跨膜蛋白(transmembrane protein)，部分或全部镶嵌在细胞膜中或内外两侧的蛋白质。Chapter 5 物质跨膜运输1、主动运输（active transport）：是指由载体蛋白介导的物质逆浓度梯度（或化学梯度）的跨膜运输方式，需要消耗细胞能。2、被动运输（passive transport）：在转运蛋白的帮助下，顺着浓度梯度（或化学梯度）的跨膜运转，不需要消耗细胞能。3、简单扩散（simple diffusion）：又称为自由扩散（free diffusion），顺着浓度梯度（或电化学梯度）的扩散；不需要提供能量；没有膜蛋白的协助。4、协同运输（cotransport）：又称偶联运输。不直接消耗ATP的一种主动运输，需要先建立离子梯度(Ion gradients)（在动物细胞主要是靠Na+泵、在植物细胞则是由H+泵完成的），在膜转运蛋白的帮助下逆浓度梯度（或化学梯度）的跨膜运输方式。5、载体蛋白(Carrier proteins)：需要同被运输的离子和分子结合,然后通过自身的构型变化或移动完成物质运输的膜蛋白。6、通道蛋白(Channel proteins)：不需要同被运输的离子和分子结合,通过间断开放通道完成物质运输。具有选择性，运输速度很快。7、受体介导的内吞作用(receptor-mediated endocytosis)：一种特殊类型的胞吞作用，主要是用于摄取特殊的生物大分子。在此过程中被运输物质作为配体要与膜上受体结合后，才能被内吞。如：激素、生长因子、淋巴因子等。8、胞吞作用（endocytosis）：细胞通过质膜内陷形成囊泡，将胞外的生物大分子、颗粒性物质或液体等摄取到细胞内，以维持细胞正常的代谢活动。9、胞吐作用(exocytosis)：细胞内合成的生物大分子（蛋白质和脂质等）和代谢物以分泌泡的形式与质膜融合而将内含物分泌到细胞表面或细胞外的过程。Chapter 6 线粒体和叶绿体1、氧化磷酸化：电子从NADH或FADH2经呼吸链传递给氧形成水时，同时伴有ADP磷酸化形成ATP，这一过程称为氧化磷酸化。 2、电子传递链（呼吸链）：在线粒体内膜上存在有关氧化磷酸化的脂蛋白复合物，它们是传递电子的酶体系，由一系列能可逆地接受和释放电子或H+的化学物质所组成，在内膜上相互关联地有序排列，称为电子传递链或呼吸链。 3、ATP合成酶：ATP合成酶广泛存在于线粒体、叶绿体、光合细菌中，是生物体能量转换的核心酶。该酶分别位于线粒体内膜、类囊体膜或质膜上，参与氧化磷酸化和光合磷酸化，在跨膜质子动力势的推动下催化合成ATP。 4、半自主性细胞器：线粒体和叶绿体的生长和增殖是受核基因组及其自身的基因组两套遗传系统的控制，所以称为半自主性细胞器。 5、光合磷酸化：由光照所引起的电子传递与磷酸化作用相偶联而生成ATP的过程，称为光合磷酸化。Chapter 7 细胞质基质与内膜系统1、内膜系统(endomembrane systems)：包括内质网、高尔基体、溶酶体、胞内体和分泌泡等，这些细胞器在结构、功能及至发生上是彼此相互关联的动态整体。2、微粒体（microbody）：在细胞匀浆和差速离心过程中获得的由破碎的内质网自我融合形成的近似球形的膜囊泡状结构，在体外实验中，具有蛋白质合成、蛋白质糖基化和脂类合成等内质网的基本功能。3、初级溶酶体（primary lysosome）：呈球形, 仅含有水解酶类，无作用底物，外面只有一层单位膜，其中的酶处于非活性状态。4、次级溶酶体（secondary lysosome）：含有水解酶和相应的底物，是一种将要或正在进行消化作用的溶酶体。据所消化的物质来源：自噬性溶酶体(aotolysosome)、异噬性溶酶体(heterolysosome)。5、胞内体（endosome）：是酸性的、不含溶酶体酶的小囊泡。早期胞内体(early endosome)：由于细胞的内吞作用而形成的含有内吞物质的膜结合细胞器，管状和小泡状的网络结构复合体。 晚期胞内体(late endosome)：晚期胞内体中的pH呈酸性, 且具有分拣作用。内体膜上具有ATPase-H+质子泵，利用H+质子的浓度，保证了内部pH的酸性。6、泛素（ubiquitin）：是由76个氨基酸残基组成的小分子球蛋白，普遍存在于真核细胞中，由于广泛存在且序列高度保守，故名泛素。它的主要功能是标记需要分解的蛋白质，使其被蛋白酶体降解。Chapter 8 蛋白质分选与膜泡运输1.信号肽（signal peptide）：常用来特指指导蛋白质跨过内质网的信号序列。位于蛋白质的N 端，一般由1626 个氨基酸残基组成，包括疏水核心区、信号肽的C 端和N 端等3 部分。2. 信号识别颗粒（signal recognition partical，SRP）：真核生物细胞质中的一种 小分子RNA和六种蛋白的核糖核蛋白复合体，它能识别核糖体上新生肽末端的信号顺序并与之结合，使肽合成停止，同时它又可和ER膜上的停泊蛋白识别、结合，从而将mRNA上的核糖体，带到ER膜上。SRP上有三个功能域：信号肽识别结构域、翻译暂停结构域、SRP受体蛋白结合位点。3. 停泊蛋白（docking protein）：是信号识别颗粒位于粗面内质网上的特异性结合受体。Chapter 9 细胞信号转导1. Ras蛋白（Ras protein）：原癌基因c-ras的表达产物。 Ras是大鼠肉瘤(rat sarcoma) 的英文缩写。系单体GTP结合蛋白，具有弱的GTP酶活性。Ras蛋白的活性状态对细胞的生长、分裂等都具有重要影响。2. SH结构域（SH domain）：是“Src同源结构域”(Src homology domain)的缩写(Src是一种癌基因，最初在Rous肉瘤病毒中发现)。这种结构域能够与受体酪氨酸激酶磷酸化残基紧紧结合，形成多蛋白的复合物进行信号转导。SH2大约由100个氨基酸组成，SH3由50个氨基酸组成。3. 第二信使（second messenger）：细胞表面受体接受细胞外信号（第一信使）后转换而来的胞内信号称为第二信使。第二信使是非蛋白类小分子，通过其浓度变化，应答胞外信号与细胞表面受体的结合，调节细胞内酶及非酶蛋白的活性，从而在细胞信号传导途径中行使携带和放大信号的功能。细胞内的第二信使有:cAMP、cGMP、DAG、IP3、Ca2+等。4离子通道偶联受体（Ion-channel linked receptor）：常见于可兴奋细胞间的突触信号传递，产生一种电效应。受体本身就是形成通道的跨膜蛋白。如乙酰胆碱受体就是离子通道偶联受体。它们多为数个亚基组成的寡聚体蛋白, 除有配体结合部位外, 本身就是离子通道的一部分, 并籍此将信号传递至细胞内。5G蛋白偶联受体（G-protein linked receptor）：最大的一类细胞受体家族，结构相似，一条多肽连，有7次螺旋跨膜，参与的信号转导作用要与G蛋白相耦联。6酶联受体(enzyme linked receptor)：受体蛋白既是受体又是酶，一旦被配体激活即具有酶活性并将信号放大。这类受体传导的信号主要与细胞生长、分裂有关。7G蛋白（G protein）：GTP结合蛋白，具有GTP酶活性，在细胞信号通路中起信号转换器或分子开关作用的蛋白质，通过结合或水解GTP调节自身活性。有三体和单体G蛋白两大家族。8交叉对话（crosstalk）：信号转导途径间的交叉对话是指不同信号转导途径间的相互影响。如PKA系统与受体酪氨酸激酶系统间的相互干扰。Chapter 10 细胞骨架1. 微管组织中心(Microtubule organizing centers, MTOC）：活细胞内起始微管的成核作用，并使之延伸的结构。如：中心体(Centrosome)、 基体(basal body)、成膜体（phragmoplast）。2马达蛋白(motor protein)：细胞内一类能够利用水解ATP 所提供能量，有规则地沿微管或微丝等细胞骨架纤维进行细胞内物质运输的蛋白分子，又称为分子发动机(molecular motor) 。3踏车行为（treadmilling）：在体外组装过程中，微管或微丝的负极发生解聚而缩短，正极发生聚合而延长的现象叫做踏车行为。Chapter 11 细胞核与染色质1. 核孔复合体（nuclear pore complex，NPC）：镶嵌在内外核膜上的篮状复合体结构，主要由胞质环、核质环、核篮等结构域组成，是物质进出细胞核的通道。 2. 动粒（kinetochore）：是真核细胞染色体中位于着丝粒两侧的特化结构，由蛋白质构成，是纺锤丝微管的附着位点。3. 端粒酶（Telomerase）：由RNA和蛋白质组成，是一种反转录酶。以自身RNA为模板，在母链的3-端粒末端合成新的端粒序列。4. 端粒（Telomeres）：存在于真核细胞染色体末端的一小段DNA-蛋白质复合体，作用是保持染色体的完整性和控制细胞分裂周期。端粒DNA是由简单的DNA高度重复序列组成，DNA每次分裂复制，端粒就缩短一点，一旦端粒消耗殆尽，细胞将会走向凋亡。所以端粒其长度反映细胞复制史及复制潜能，被称作细胞寿命的“有丝分裂钟”。Chapter 12 核糖体1. 核酶(ribozyme) ：具有催化活性的RNA，化学本质是核糖核酸(RNA)， 却具有酶的催化功能。与蛋白质酶相比，核酶的催化效率较低，是一种较为原始的催化酶。Chapter 13 细胞周期与细胞分裂1细胞周期(cell cycle)：从一次细胞分裂结束开始，经过物质准备，直到下一次细胞分裂结束为止，称为一个细胞周期。在这一过程中, 细胞的遗传物质复制并均等地分配给两个子细胞。2. G0 期细胞（quiescent cell）：又称休眠细胞。暂时脱离细胞周期，不进行增殖，但在适当的刺激下可重新进入细胞周期的细胞，也叫静止期细胞，如某些免疫淋巴细胞、 肝、肾细胞等。3. 终末分化细胞（terminally differentiated cell）：永久性失去了分裂能力的细胞。高度特化的细胞, 如哺乳动物的红细胞、神经细胞等。Chapter 14 细胞增殖调控与癌细胞1周期蛋白(cyclin)：参与细胞周期调控的蛋白，其浓度在细胞周期中呈周期性变化。周期蛋白作为一种调节亚基，与周期蛋白依赖性的蛋白激酶结合并将之激活。2成熟促进因子(maturation promoting factor，MPF)：是指M期细胞中存在的促进细胞分裂的因子。是由两个不同的亚基组成的异质二聚体。一个亚基为调节亚基：周期蛋白(cyclin)，另外一个亚基为催化亚基：周期依赖性蛋白激酶(cyclin-dependent protein kinases,Cdks)，其活性有赖于周期蛋白，是丝氨酸/苏氨酸型蛋白激酶。3早熟染色体凝缩(premature chromosome condensation, PCC)：将处于分裂期的细胞（M期）与处于细胞周期其他时期（G1期、S期、G2期）的细胞融合, M期的细胞质总是能够诱导非有丝分裂的细胞中的染色质凝集,这种现象称为早熟染色体凝缩。4后期促进复合物(anaphase-promoting complex, APC)：是一类M期的泛素连接酶(ubiquitin ligase, E3)，通过降解M期的周期蛋白使MPF失活；也可以介导securin降解，解除其对分离酶的抑制作用，导致姐妹染色单体分离，促进细胞分裂由中期向后期转化。5原癌基因（proto-oncogene）：又称细胞癌基因，是正常细胞基因组中对细胞正常生命活动起主要调控作用的基因，这些基因一旦发生突变或被异常激活，可使细胞发生恶性转化。6抑癌基因（tumor suppressor gene）：编码蛋白是正常细胞增殖的负调控因子，在细胞周期的检验点上起阻止周期进程的作用、或促进细胞凋亡，或者既抑制细胞周期调节、又促进细胞凋亡。7癌基因（oncogene）：控制细胞生长和分裂的一类基因，其突变能引起正常细胞发生癌变。癌基因可以分成两大类：病毒癌基因和细胞癌基因。Chapter 16 细胞死亡与细胞衰老1Hayflick界限 （Hayflick limitation）: 1961年，Hayflick 首次报道了体外培养的人成纤维细胞(human fibroblast)具有增殖分裂的极限。并发现正常细胞只能传一定的代数，新生细胞比老细胞传的代数多，不同动物细胞可传代数与动物寿命有关。由于上述规律是Hayflick研究和发现的，故称为Hayflick界限。2细胞凋亡（apoptosis）：为维持内环境稳定，由基因控制的细胞自主有序的生理性自杀，它涉及一系列基因的激活、表达以及调控等的作用。3. 细胞自噬（autophagy）是通过溶酶体与双层膜包裹的细胞自身物质融合，降解自身物质的过程。细胞自噬是促使细胞存活的自我保护机制。Chapter 17 细胞的社会联系1. 细胞外基质（extracellular matrix, ECM）：是由细胞合成并分泌到细胞外的蛋白质和多糖所构成的复杂网络结构。2. 糖萼（glycocalyx）：细胞质膜外表面覆盖的一层黏多糖物质，是细胞质膜的正常结构组分，保护细胞膜，并在细胞识别中起重要作用。3细胞识别（cell recognition）：是指细胞对同种或异种细胞、同源或异源细胞以及对自己和异已分子的识别与鉴别。4细胞黏着（cell adhesion）：在细胞识别的基础上, 同类细胞发生聚集形成细胞团或组织的过程。5RGD序列（RGD sequence）/RGD结构域：存在于纤连蛋白和某些细胞外基质蛋白肽链中的“精氨酸(Arg, R)-甘氨酸(Gly, G)-天冬氨酸(Asp, D)”三肽序列。能被细胞表面的整联蛋白识别并与之结合。介导细胞表面与细胞外基质之间黏合。 6整联