细胞生物学专业名词解释合集

细胞生物学专业名词解释合集细胞生物学聚焦细胞的结构、功能及生命活动规律，是生命科学的核心基础学科。以下整理领域内核心专业名词的权威解释，为科研探索、教学实践及临床转化提供实用参考。一、细胞结构相关名词1.细胞膜（CellMembrane）细胞膜是包裹细胞的生物膜，以磷脂双分子层为基本骨架（疏水尾部相对、亲水头部朝向内外环境），镶嵌或贯穿多种膜蛋白（转运蛋白、受体蛋白、酶等），外侧常结合糖链形成“糖被”。它既是细胞与环境的物理屏障，又通过选择性物质运输维持内环境稳态，同时介导细胞信号识别、黏附及运动，是细胞功能实现的核心结构基础。2.线粒体（Mitochondrion）线粒体是细胞的“能量工厂”，具有双层膜结构：外膜平滑（含孔蛋白，允许小分子通过），内膜向内折叠形成“嵴”（极大扩增膜面积），腔内的线粒体基质含酶、mtDNA（线粒体DNA）及核糖体。它通过氧化磷酸化（电子传递链+ATP合酶）高效合成ATP，为细胞活动供能；同时参与凋亡调控、脂肪酸β-氧化等代谢过程。因含独立的遗传物质与蛋白合成系统，线粒体被称为“半自主性细胞器”。3.内质网（EndoplasmicReticulum,ER）内质网是由膜围成的网状结构，分粗面内质网（rER）和滑面内质网（sER）：rER附着核糖体，参与分泌蛋白（如抗体）的合成与初步糖基化修饰；sER无核糖体，负责脂质（磷脂、固醇）合成、肝细胞解毒（代谢药物）及肌细胞钙离子储存（参与肌肉收缩）。二者通过膜结构相连，构成细胞内物质运输的“管道系统”。4.高尔基体（GolgiApparatus）高尔基体由扁平囊泡堆叠而成，是细胞的“物流中心”。它接收内质网转运的蛋白质/脂质，通过糖基化修饰（如O-连接糖链）、分选与包装，将物质运输至细胞膜（分泌）、溶酶体或细胞内其他部位。植物细胞中，高尔基体还参与细胞壁（纤维素）的合成。5.溶酶体（Lysosome）溶酶体是含多种酸性水解酶（pH≈5）的囊泡，由高尔基体出芽形成。它通过自噬（降解衰老细胞器）、异噬（消化吞噬的病原体/异物）维持细胞内环境清洁，是细胞的“消化车间”；若酶泄漏，会引发细胞自溶，与缺血再灌注损伤等病理过程相关。6.核糖体（Ribosome）核糖体是无膜结构的“蛋白质合成机器”，由rRNA和蛋白质组成，分游离型（合成胞内蛋白，如酶）和附着型（结合rER，合成分泌蛋白/膜蛋白）。它通过解码mRNA的遗传信息，催化氨基酸形成肽链（翻译过程）。原核（70S）与真核（80S）核糖体的结构差异，是抗生素（如四环素）的作用靶点。7.细胞骨架（Cytoskeleton）细胞骨架由微管（α/β-微管蛋白聚合，参与细胞器运输、纺锤体形成）、微丝（肌动蛋白聚合，介导细胞运动、胞质分裂）和中间纤维（如角蛋白、波形蛋白，维持细胞形态、抗机械应力）组成。它是动态网络，参与细胞极性建立、物质运输及信号转导的结构支撑。二、细胞生理过程相关名词1.物质跨膜运输自由扩散：小分子（O₂、CO₂）或脂溶性物质顺浓度梯度通过磷脂双分子层，无需能量与载体，速率受浓度差、分子大小影响。协助扩散：极性分子（葡萄糖）或离子顺浓度梯度，通过通道蛋白（如钾通道）或载体蛋白（如GLUT）转运，无需能量，速率受载体数量限制（饱和效应）。主动运输：物质逆浓度梯度运输，需载体蛋白（如钠钾泵）和ATP供能，维持离子梯度（如细胞内低Na⁺高K⁺），是神经冲动、小肠葡萄糖吸收的基础。胞吞/胞吐：大分子（蛋白质、病原体）通过膜包裹形成囊泡的方式运输：胞吞分吞噬（大颗粒，如巨噬细胞吞细菌）、胞饮（小液滴，如上皮细胞吞营养）；胞吐释放分泌蛋白（如胰岛素）或膜组分，依赖膜融合与ATP。2.细胞呼吸（CellularRespiration）细胞氧化有机物（如葡萄糖）释放能量的过程，分三阶段：糖酵解：细胞质基质中，葡萄糖分解为丙酮酸，产生少量ATP和NADH，无需氧。三羧酸循环（TCA）：丙酮酸进入线粒体基质，经乙酰辅酶A氧化为CO₂，产生NADH、FADH₂和少量ATP，需氧参与（作为电子最终受体）。氧化磷酸化：线粒体内膜上，电子经电子传递链传递给O₂，质子梯度驱动ATP合酶合成大量ATP，是有氧呼吸的核心产能步骤。细胞通过信号分子（激素、细胞因子）与受体结合传递信息，协调功能。分为：内分泌：信号分子（激素）经血液运输至远处靶细胞（如胰岛素作用于肝细胞）。旁分泌：信号分子（生长因子）作用于邻近细胞（如肿瘤细胞分泌因子促进血管生成）。自分泌：细胞分泌的信号分子作用于自身（如癌细胞自分泌生长因子）。接触依赖：通过细胞膜表面分子（钙黏蛋白）直接接触传递信号（如胚胎发育中细胞黏附）。三、细胞信号与调控相关名词1.受体（Receptor）受体是细胞膜或细胞内（如核受体）的蛋白质，能特异性结合信号分子（配体）并激活下游通路。分膜受体（如G蛋白偶联受体、酪氨酸激酶受体）和胞内受体（如甾体激素受体，结合脂溶性配体后入核调控基因表达）。2.第二信使（SecondMessenger）第一信使（配体）结合受体后，细胞内产生的小分子信号分子，如cAMP（激活蛋白激酶A）、IP₃（促进钙库释放Ca²⁺）、DAG（激活蛋白激酶C）、Ca²⁺（调节酶活性、细胞骨架）。它们放大信号，将胞外信号转为胞内反应。3.MAPK通路（丝裂原活化蛋白激酶通路）经典的细胞增殖与分化调控通路：生长因子→受体酪氨酸激酶激活→Ras蛋白（小G蛋白）活化→Raf激酶→MEK激酶→ERK（MAPK）→入核磷酸化转录因子，调控细胞周期（如CyclinD表达）或分化相关基因。异常激活与肿瘤（如肺癌）密切相关。4.PI3K-AKT通路磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）催化磷脂酰肌醇生成PIP₃，招募AKT（蛋白激酶B）至膜上活化。AKT磷酸化下游靶蛋白，抑制凋亡（如Bad蛋白）、促进代谢（如GLUT4转运葡萄糖）、激活mTOR（促进蛋白质合成与细胞生长）。该通路异常与糖尿病、癌症（如乳腺癌）相关。四、细胞周期与分化相关名词1.细胞周期（CellCycle）细胞从一次分裂结束到下一次分裂结束的过程，分间期（G₁：物质准备；S：DNA复制；G₂：检查点修复）和分裂期（M期）（前期、中期、后期、末期，染色体分离与胞质分裂）。周期蛋白（Cyclin）与周期蛋白依赖激酶（CDK）的结合/降解，调控各阶段转换（如G₁→S由CyclinD-CDK4/6驱动）。2.细胞分化（CellDifferentiation）细胞在发育中获得特定形态与功能的过程，源于基因选择性表达（如肝细胞表达白蛋白基因，肌细胞表达肌动蛋白基因）。干细胞（如胚胎干细胞）通过分化产生多种细胞类型，表观遗传修饰（DNA甲基化、组蛋白修饰）维持分化状态。3.干细胞（StemCell）具有自我更新（分裂产生同类型干细胞）和多向分化（产生多种功能细胞）能力的细胞。分胚胎干细胞（ES细胞，全能性，可分化为所有组织）、成体干细胞（如造血干细胞，多能性，分化为血细胞）、诱导多能干细胞（iPSCs）（体细胞重编程为类似ES细胞的状态，用于疾病建模）。4.细胞凋亡（Apoptosis）细胞的“程序性死亡”，由基因调控（如Caspase家族激活），特征为细胞膜出泡、染色体凝集、凋亡小体形成（被吞噬细胞清除，无炎症）。生理上参与胚胎发育（手指形成）、免疫耐受（清除自身反应性T细胞）；病理上与神经退行性疾病（阿尔茨海默病）、肿瘤（凋亡逃逸）相关。5.细胞坏死（Necrosis）细胞受损伤（缺血、毒素）后的被动死亡，特征为细胞膜破裂、内容物释放，引发炎症反应（组织红肿）。与凋亡的区别在于无基因调控，是病理性死亡。五、细胞工程相关名词1.细胞培养（CellCulture）在体外模拟体内环境（培养基、温湿度、CO₂），使细胞生长增殖的技术。分原代培养（直接从组织分离细胞，如小鼠肝细胞）和传代培养（原代细胞传代后形成的细胞系，如HeLa细胞系）。需注意无菌操作、细胞贴壁/悬浮特性（肿瘤细胞常悬浮生长）。2.细胞融合（CellFusion）通过化学（PEG）、物理（电融合）或生物（仙台病毒）方法使两个细胞的膜融合，形成杂交细胞（如单克隆抗体制备中，B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合为杂交瘤细胞），用于研究基因表达、制备嵌合细胞。3.单克隆抗体（MonoclonalAntibody,mAb）由单一B细胞克隆产生的抗体，特异性识别单一抗原表位。通过杂交瘤技术获得：免疫小鼠→分离B细胞→与骨髓瘤细胞融合→筛选分泌目标抗体的杂交瘤细胞→大规模培养或腹腔注射生产抗体。广泛用于诊断（ELISA）、治疗（利妥昔单抗治疗淋巴瘤）。4.基因编辑（GeneEditing）通过工具（如CRISPR-Cas9）对基因组DNA进行定点修饰（敲除、插入、替换