细胞生物学核心名词解释汇编

细胞生物学核心名词解释汇编细胞生物学作为生命科学的基石，其术语体系是理解生命活动微观机制的关键。本汇编旨在梳理细胞生物学领域中最核心、最基础的名词概念，为学习者提供一份清晰、准确的参考。内容涵盖细胞的基本结构、重要分子、生命活动及调控等方面，力求在专业严谨的基础上，体现知识的内在逻辑与实用价值。一、细胞的基本概念细胞生物体结构和功能的基本单位。除病毒外，所有已知生物均由细胞构成。细胞具有独立的、有序的自控代谢体系，是代谢与功能的基本单位；细胞是有机体生长与发育的基础；细胞是遗传的基本单位，具有遗传的全能性；没有细胞就没有完整的生命。原生质构成细胞的全部生活物质的总称，包括细胞膜、细胞质和细胞核（或拟核）。其主要成分为核酸、蛋白质、脂质、糖类和无机离子等，是生命活动的物质基础。细胞膜(质膜)包围在细胞表面的一层极薄的膜结构，将细胞与外界环境分隔开，形成相对稳定的内环境。主要由脂质（主要是磷脂）、蛋白质和少量糖类组成。不仅是细胞结构上的边界，也是细胞与外界环境进行物质交换、能量转换和信息传递的关键界面。细胞质细胞膜以内、细胞核以外的全部原生质。包括细胞质基质和悬浮于其中的各种细胞器。细胞质基质是新陈代谢的主要场所，为细胞器的功能活动提供必要的物质和环境条件；细胞器则各自行使特定的生理功能，共同维持细胞的生命活动。细胞核真核细胞中由核膜包围的、含有遗传物质的核心结构。通常是细胞中最大、最重要的细胞器，是细胞遗传信息储存、复制和转录的中心，也是细胞生命活动的控制枢纽。原核细胞没有成形的细胞核，其遗传物质集中在拟核区域。二、主要细胞器细胞器细胞质中具有特定形态结构和功能的微结构或微器官。它们使得细胞内能够同时进行多种不同的生化反应，彼此互不干扰，从而保证细胞生命活动的高效、有序进行。线粒体真核细胞中一种至关重要的细胞器，被誉为“细胞的能量工厂”。其主要功能是通过有氧呼吸将细胞内的有机物（如葡萄糖）氧化分解，产生二氧化碳和水，并释放出大量能量储存在ATP（三磷酸腺苷）中，为细胞的各项生命活动提供直接能源。线粒体具有双层膜结构，内膜向内折叠形成嵴，增加了酶的附着面积，基质中含有少量DNA和核糖体，能进行一定程度的自主复制和蛋白质合成。叶绿体存在于植物细胞和某些藻类中的细胞器，是进行光合作用的场所，被称为“养料制造车间”和“能量转换站”。叶绿体含有叶绿素等光合色素，能吸收光能，并利用光能将二氧化碳和水合成储存能量的有机物（如葡萄糖），同时释放氧气。与线粒体类似，叶绿体也具有双层膜结构，内部有由类囊体堆叠而成的基粒，类囊体膜上分布着光合色素和相关酶，基质中也含有少量DNA和核糖体。内质网由一层单位膜所形成的囊状、管状或扁平囊状结构连接而成的连续的膜性管网系统。根据其表面是否附着核糖体，可分为粗面内质网和光面内质网。粗面内质网主要参与分泌蛋白和膜蛋白的合成、加工与运输；光面内质网则在脂质合成、糖类代谢、药物解毒以及钙离子储存等方面发挥重要作用。高尔基体由一系列扁平的膜囊堆叠而成的细胞器，其主要功能是对来自内质网的蛋白质和脂质进行进一步的加工、分类、包装和分选，然后将它们运送到细胞特定的部位（如细胞膜、溶酶体）或分泌到细胞外。因此，高尔基体被比喻为细胞内的“加工、包装车间”和“物流中心”。溶酶体一种含有多种酸性水解酶的膜包被细胞器，主要功能是进行细胞内的消化作用。它可以分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌，也参与细胞凋亡等过程，被称为“细胞的消化车间”。核糖体一种无膜结构的颗粒状细胞器，是细胞内合成蛋白质的场所，被形象地称为“蛋白质的装配机器”。核糖体由大小两个亚基组成，其主要成分是rRNA（核糖体RNA）和蛋白质。它们可以游离在细胞质基质中，也可以附着在粗面内质网上，或者存在于线粒体和叶绿体的基质内。细胞骨架真核细胞中由蛋白质纤维构成的复杂网络结构，广泛分布于细胞质基质和细胞核内。它不仅在维持细胞形态、保持细胞内部结构的有序性方面起重要作用，而且与细胞的运动（如细胞迁移、纤毛摆动）、物质运输、能量转换、信息传递、细胞分裂和分化等几乎所有的生命活动都密切相关。细胞骨架主要由微管、微丝和中间纤维三种结构组分构成。三、细胞核相关染色质细胞核中能被碱性染料着色的物质，是遗传物质的主要载体。其主要化学成分为DNA、组蛋白、非组蛋白和少量RNA。在细胞分裂间期，染色质呈细丝状，弥散分布于细胞核内；在细胞分裂期，染色质高度螺旋化、折叠浓缩，形成光镜下可见的染色体。因此，染色质和染色体是同一物质在细胞周期不同阶段的两种存在形式。染色体细胞在有丝分裂或减数分裂过程中，由染色质高度螺旋化、缩短变粗而形成的棒状或杆状结构。染色体是遗传物质的主要载体，其上携带着大量的基因，在细胞分裂过程中能够精确地复制和平均分配到两个子细胞中，保证了遗传信息的稳定传递。核仁细胞核内一个或多个匀质的球形小体，通常位于细胞核的某一区域。核仁的主要功能是rRNA的合成、加工以及核糖体大、小亚基的组装。核仁的大小、形状和数量随细胞类型和细胞代谢状态的不同而变化，蛋白质合成旺盛的细胞，其核仁通常较大。四、细胞的物质运输被动运输物质顺浓度梯度（从高浓度一侧向低浓度一侧）进行的跨膜运输方式，此过程不需要细胞消耗能量。被动运输包括自由扩散和协助扩散。自由扩散是指物质通过简单的扩散作用进出细胞，不需要膜蛋白的协助；协助扩散则需要细胞膜上的载体蛋白或通道蛋白的协助。主动运输物质逆浓度梯度（从低浓度一侧向高浓度一侧）进行的跨膜运输方式，此过程需要细胞膜上的载体蛋白（通常为泵蛋白）的协助，并且必须消耗细胞代谢所产生的能量（通常为ATP）。主动运输能够保证细胞按照生命活动的需要，主动地选择吸收所需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质，是细胞最重要的物质运输方式。胞吞作用细胞摄取大分子或颗粒性物质的过程。细胞膜内陷形成囊泡，将外界物质包裹起来并带入细胞内。根据所摄取物质的性质和大小，胞吞作用可分为吞噬作用（如吞噬细菌或细胞碎片）和胞饮作用（如摄取液体或可溶性小分子）。受体介导的胞吞是一种高效、特异性强的胞吞方式，通过细胞膜上的受体与特定配体结合而引发。胞吐作用细胞将内部合成的大分子物质（如分泌蛋白、激素、神经递质等）或细胞内代谢产生的废物包裹在囊泡中，囊泡移动至细胞膜并与细胞膜融合，将内容物释放到细胞外的过程。胞吐作用不仅是细胞分泌物质的主要途径，也参与细胞膜成分的更新和补充。五、细胞信号转导细胞信号转导细胞通过接收、传递和处理外界环境或自身产生的信号分子，进而调节细胞生理生化反应和基因表达，以适应内外环境变化的过程。这是一个复杂的多步骤过程，确保了细胞间以及细胞内的通讯协调，是细胞生命活动得以有序进行的关键。受体一类存在于细胞膜表面或细胞内（如细胞质、细胞核）的特殊蛋白质（少数为糖脂），能够特异性地识别并结合特定的信号分子（配体），从而启动细胞内的信号转导通路，最终导致细胞产生特定的生理效应。受体与配体的结合具有高度的专一性和亲和力。配体能够与受体特异性结合并传递信息的信号分子。配体可以是物理信号（如光、热），但更多的是化学信号，包括激素、神经递质、细胞因子、生长因子、气体分子（如一氧化氮）等。配体与受体结合后，自身的结构和性质可能发生改变，从而将信号传递给受体。六、细胞增殖与周期细胞周期连续分裂的细胞从一次细胞分裂结束开始，到下一次细胞分裂结束所经历的整个过程。一个完整的细胞周期包括分裂间期和分裂期两个主要阶段。分裂间期是细胞进行物质准备和DNA复制的时期，通常占细胞周期的大部分时间；分裂期则是细胞将复制好的遗传物质平均分配到两个子细胞中，并完成细胞质分裂的时期。有丝分裂真核细胞最普遍的一种细胞分裂方式，主要发生在体细胞的增殖过程中。通过有丝分裂，亲代细胞的染色体经过复制后，精确地平均分配到两个子细胞中，从而保证了亲子代细胞在遗传物质上的稳定性和连续性。有丝分裂过程复杂而有序，通常分为前期、中期、后期和末期四个阶段。减数分裂是进行有性生殖的生物在形成生殖细胞（配子，如精子和卵细胞）过程中所特有的一种细胞分裂方式。在减数分裂过程中，细胞连续分裂两次，但染色体只复制一次，因此最终产生的生殖细胞中染色体数目比原始生殖细胞减少一半。减数分裂不仅保证了物种染色体数目的恒定，也是遗传变异的重要来源，为生物进化提供了原材料。七、细胞分化、衰老与凋亡细胞分化在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化是多细胞生物体发育的基础，通过细胞分化，形成了各种不同的组织、器官和系统，从而使生物体能够执行复杂的生命活动。细胞分化的本质是基因的选择性表达。细胞凋亡由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，又称为程序性细胞死亡。细胞凋亡是一种主动的、有序的、受基因调控的细胞死亡方式，对于多细胞生物体的正常发