细胞生物学名词解释

第一章 绪论

• 细胞学说 (Cell Theory)： 由施莱登和施旺建立并由魏尔肖完善。主要内容为：细胞是构成动植物的基本单位；一切动植物都是由细胞组成的；细胞只能来自细胞。
• 支原体 (Mycoplasma)： 目前发现的最小、最简单的原核细胞。无细胞壁，唯一的细胞器是核糖体。
• 原核细胞 (Prokaryotic cell)： 结构较简单，没有核膜包围的典型细胞核，其DNA通常为环状且不与组蛋白结合。
• 真核细胞 (Eukaryotic cell)： 具有由生物膜分化出的功能区室（内膜系统）以及由核膜包被的遗传装置，结构复杂。
• 病毒 (Virus)： 一类非细胞形态的生命体，由生物大分子构成的复合体，必须在活细胞内才能表现生命特征并进行增殖。

第二章 细胞生物学研究方法

• 分辨率 (Resolution)： 显微镜最重要的性能参数，指能区分开两个质点间的最小距离。普通光镜的最大分辨率约为0.2 μm。
• 相差显微镜 (Phase-contrast microscope)： 利用光线干涉原理，将相位差转换成振幅差，用于观察非染色的活细胞细节。
• 荧光显微镜 (Fluorescence microscope)： 利用特异性的荧光染料或荧光蛋白标记细胞组分，通过激发光照射观察其在细胞内的定位与定性。
• 激光扫描共焦显微镜 (LSCM)： 以激光为光源，通过共焦小孔排除焦平面外的光，可获得清晰的二维图像，并能通过“光学切片”重构三维结构。
• 电子显微镜 (Electron microscope)： 以电子束为光源，分辨率可达0.2 nm，主要用于观察细胞的超微结构。分为透射电镜（TEM）和扫描电镜（SEM）。
• 差速离心 (Differential centrifugation)： 利用不同离心力将细胞匀浆中质量和密度不同的组分分批沉降并分离的方法。
• 原位杂交 (In situ hybridization)： 利用标记的核酸探针，根据碱基互补配对原则，确定特异核苷酸序列在染色体或细胞中位置的技术。
• 流式细胞术 (Flow cytometry)： 对单个细胞进行快速定量分析和分选的技术，常用于测定DNA含量或特定蛋白表达。
• 单克隆抗体 (Monoclonal antibody)： 由单一B淋巴细胞克隆产生的、针对单一抗原决定簇的高度特异性抗体。
• 荧光漂白恢复技术 (FRAP)： 将荧光分子与膜组分偶联，利用高能激光淬灭局部荧光，观察该区域荧光强度的恢复情况，以测量膜脂或膜蛋白的流动速率。

第三章 细胞质膜

• 细胞质膜 (Plasma membrane)： 包围在细胞最外层、由脂质和蛋白质构成的生物膜，为细胞提供稳定的内环境并介导物质运输与信号转导。
• 流动镶嵌模型 (Fluid mosaic model)： 描述生物膜结构的经典模型。认为膜是脂双层构成的二维流体，膜蛋白以不同方式镶嵌其中，强调了膜的流动性和不对称性。
• 脂筏模型 (Lipid raft model)： 质膜上富含胆固醇和鞘磷脂的微结构域，其排列相对有序且流动性较低，像“脂筏”一样漂浮在流动的脂双层上，参与信号转导等功能。
• 相变温度 (Transition temperature)： 膜脂从液晶态转变为凝胶态（或反之）的特定温度。
• 整合膜蛋白 (Integral membrane protein)： 具有跨膜结构域，通过疏水相互作用穿过脂双层的蛋白质。
• 膜骨架 (Membrane skeleton)： 位于质膜下，由纤维蛋白组成的网架结构（如红细胞中的血影蛋白网），维持细胞形态并限制膜蛋白移动。
• 去垢剂 (Detergent)： 具有亲水和疏水两性的分子，可破坏膜脂间的相互作用，使膜蛋白溶解释放，常用于膜蛋白的分离。

第四章 物质的跨膜运输

• 被动运输 (Passive transport)： 溶质顺着电化学梯度进行的跨膜转运，不需要细胞提供能量。
• 简单扩散 (Simple diffusion)： 脂溶性或小的极性分子直接穿过脂双层的被动运输方式。
• 协助扩散 (Facilitated diffusion)： 溶质顺梯度并在膜转运蛋白（载体或通道）协助下进行的被动运输。
• 主动运输 (Active transport)： 溶质逆着电化学梯度进行的跨膜转运，需要消耗能量并由载体蛋白介导。
• 载体蛋白 (Carrier protein)： 通过与溶质结合并发生构象改变来介导跨膜运输的蛋白质，具有高度特异性和饱和动力学特征。
• 通道蛋白 (Channel protein)： 形成水溶性通道，介导溶质（主要是离子）顺电化学梯度跨膜转运的蛋白质。
• 离子通道 (Ion channel)： 具有离子选择性和门控性特征的跨膜通道，驱动力为电化学梯度。
• ATP驱动泵 (ATP-driven pump)： 直接利用ATP水解释放的能量进行主动运输的膜蛋白，包括P型泵、V型质子泵、F型质子泵和ABC超家族。
• 协同转运 (Cotransport)： 某种物质逆梯度的运输依赖于另一种物质顺梯度运输时释放的能量。分为同向协同和反向协同。
• 胞吞作用 (Endocytosis)： 细胞质膜内陷包裹大分子或颗粒，将其摄入细胞并形成囊泡的过程。
• 受体介导的胞吞作用 (Receptor-mediated endocytosis)： 配体与膜表面特异受体结合后触发的胞吞过程，常涉及网格蛋白包被小窝的形成。
• 胞吐作用 (Exocytosis)： 分泌泡或其他膜泡与质膜融合，将内含物排出的过程。

第五章 细胞质基质与内膜系统

• 细胞质基质 (Cytosol)： 在真核细胞的细胞质中，除去可分辨的细胞器以外的胶状物质，是细胞代谢的主要场所。
• 内膜系统 (Endomembrane system)： 指在结构、功能乃至发生上相互关联、由单层膜分隔出的细胞器系统，主要包括内质网、高尔基体、溶酶体等。
• 蛋白酶体 (Proteasome)： 细胞内降解蛋白质的大分子复合体，通常降解被泛素标记的、错误折叠或不稳定的蛋白质。
• 内质网 (Endoplasmic reticulum, ER)： 由封闭的管状或扁平囊状膜系统及其包被的腔形成的三维网络结构，是蛋白质和脂质合成的基地。
• 微粒体 (Microsome)： 在细胞匀浆和超速离心过程中，由破碎的内质网形成的包含内质网膜与核糖体的球形囊泡结构。
• 粗面内质网 (rER) 与 光面内质网 (sER)： 粗面内质网表面附着核糖体，主要合成分泌性蛋白和膜蛋白；光面内质网表面无核糖体，是脂类合成的主要场所。
• N-连接糖基化： 糖链通过N-乙酰葡萄糖胺结合在新生肽链天冬酰胺残基的氨基上，主要起始于内质网。
• 内质网应激 (ER stress, ERS)： 在错误折叠蛋白聚集等因素作用下，引发的包括未折叠蛋白质应答（UPR）等在内的信号调控反应。
• 高尔基体 (Golgi apparatus)： 具有极性的扁平膜囊堆叠结构，是细胞内大分子加工、分类、包装和定向转运的枢纽。
• 溶酶体 (Lysosome)： 单层膜围绕、内含多种酸性水解酶类的囊泡状细胞器，负责细胞内的消化作用。
• 自噬作用 (Autophagy)： 细胞通过溶酶体降解自身生物大分子或损伤细胞器的过程，分为微自噬、巨自噬和分子伴侣介导的自噬。
• 过氧化物酶体 (Peroxisome)： 又称微体，内含多种氧化酶和过氧化氢酶，参与有毒成分的解毒及脂肪酸的氧化。

第六章 蛋白质分选与膜泡运输

• 蛋白质分选 (Protein sorting)： 又称靶向转运，指由核基因编码的蛋白质在合成过程中或合成后，依靠自身分选信号定向转运至特定部位的过程。
• 信号肽 (Signal peptide)： 位于分泌蛋白N端的一段氨基酸序列，指导核糖体转移至内质网膜上并介导肽链跨膜转运。
• 信号识别颗粒 (SRP)： 由蛋白和RNA组成的复合体，能识别信号肽并将其引导至内质网膜上的SRP受体。
• 共翻译转运 (Cotranslational translocation)： 蛋白质在信号肽引导下，边翻译边跨膜转运进入内质网腔的过程。
• 包被膜泡 (Coated vesicles)： 负责内膜系统间物质转运的囊泡，主要包括COP II（内质网→高尔基体）、COP I（逆向运输）和网格蛋白包被泡（TGN→胞内体/溶酶体等）。
• Rab蛋白： 一类小分子GTP酶，参与转运膜泡与特定靶膜的识别与锚定。
• SNARE蛋白： 介导膜融合的关键蛋白，包括膜泡上的v-SNARE和靶膜上的t-SNARE。

第七章 线粒体和叶绿体

• 氧化磷酸化 (Oxidative phosphorylation)： 线粒体利用电子传递释放的能量驱动质子跨膜运输建立电化学梯度，并进而通过ATP合酶合成ATP的过程。
• 电子传递链 (Electron transport chain)： 由一系列嵌入线粒体内膜（或类囊体膜）的电子载体组成的序列，负责传递电子并产生质子梯度。
• ATP合酶 (ATP synthase)： 位于线粒体内膜或类囊体膜上的复合体，利用质子驱动力催化ADP和Pi合成ATP。
• 化学渗透假说 (Chemiosmotic model)： 解释氧化磷酸化机制的模型，认为ATP合成的动力来自跨膜质子梯度所形成的电化学势能。
• 类囊体 (Thylakoid)： 叶绿体内部由单层膜围成的扁平小囊，是光合作用光反应的场所。
• 光合磷酸化 (Photophosphorylation)： 叶绿体在光照下通过电子传递建立质子梯度，驱动CF0-CF1 ATP合酶合成ATP的过程。
• 半自主性细胞器 (Semiautonomous organelle)： 指像线粒体和叶绿体这样，虽有自己的DNA和遗传翻译系统，但大部分蛋白质仍由核基因编码并在细胞质中合成的细胞器。
• 内共生起源学说 (Endosymbiotic hypothesis)： 认为线粒体和叶绿体分别起源于原始真核细胞内共生的好氧细菌和蓝细菌。

第八章 细胞骨架

• 细胞骨架 (Cytoskeleton)： 存在于真核细胞中的蛋白质纤维网架体系，包括微丝、微管和中间丝。
• 微丝 (Microfilament, MF)： 又称肌动蛋白丝，由肌动蛋白组成的直径约7nm的纤维，参与细胞运动、胞质分裂等。
• 微管 (Microtubule, MT)： 由α、β微管蛋白异二聚体组装而成的中空管状结构，直径约25nm，参与细胞内物质运输和纺锤体形成。
• 微管组织中心 (MTOC)： 微管在细胞内组装的起始部位，如中心体、基体等。
• 马达蛋白 (Motor protein)： 利用ATP水解能量沿细胞骨架移动的蛋白，包括肌球蛋白（沿微丝）、驱动蛋白（通常向微管正极）和动力蛋白（向微管负极）。
• 中间丝 (Intermediate filament, IF)： 又称中间纤维，直径10nm左右，成分具有组织特异性，主要为细胞提供机械稳定性。
• 核纤层 (Nuclear lamina)： 位于内核膜内侧，由中间丝蛋白（核纤层蛋白）组成的网状结构，维持核膜稳定。

第九章 细胞核与染色质

• 核被膜 (Nuclear envelope)： 位于细胞核最外层，由双层核膜、核孔复合体与核纤层组成，构成了核、质之间的天然选择性屏障。
• 核孔复合体 (NPC)： 镶嵌在内外核膜融合形成的核孔上的复杂蛋白结构，是介导核、质间大分子双向运输的唯一通道。
• 核纤层 (Nuclear lamina)： 紧贴内核膜内侧、由核纤层蛋白（lamin A, B, C）组成的致密纤维网络，起结构支撑及调节基因表达等作用。
• 染色质 (Chromatin)： 间期细胞核内由DNA、组蛋白、非组蛋白及少量RNA组成的线性复合结构，是遗传物质存在的形式。
• 核小体 (Nucleosome)： 染色质的基本结构单位，由约147 bp的DNA超螺旋盘绕在由H2A, H2B, H3, H4各两分子组成的组蛋白八聚体核心上构成。
• 常染色质与异染色质： 常染色质指间期核内折叠压缩程度低、处于伸展状态且具有转录活性的染色质；异染色质则高度螺旋聚缩，处于非活跃状态。
• 表观遗传 (Epigenetics)： 指在DNA序列不改变的情况下，通过组蛋白修饰、DNA甲基化等方式导致基因表达和表型发生可遗传变化的现象。
• 着丝粒 (Centromere)： 染色体上连接两条姐妹染色单体的特定区域，是有丝分裂中动粒装配的位点。
• 动粒 (Kinetochore)： 位于着丝粒外侧的盘状蛋白复合体，负责在分裂期与纺锤体微管结合并调节染色体运动。
• 端粒 (Telomere)： 染色体末端的特殊结构，含高度重复序列，具有保护染色体免受降解和末端融合的作用。
• 核仁 (Nucleolus)： 核内无膜包被的显著结构，是rRNA合成、加工和核糖体亚单位装配的场所。
• 核基质 (Nuclear matrix)： 又称核骨架，是核内残留下来的非组蛋白纤维蛋白网架结构，支撑核的结构并参与DNA复制与表达调控。

第十章 核糖体

• 核糖体 (Ribosome)： 由rRNA和多种蛋白质组成的核糖核蛋白颗粒，是细胞内合成蛋白质的唯一场所，其实质是核酶。
• A、P、E位点： 核糖体上tRNA的结合位点。A位点（氨酰基位点）结合新进入的氨酰-tRNA；P位点（肽酰基位点）结合延伸中的肽酰-tRNA；E位点（排出位点）是脱氨酰tRNA离开核糖体的部位。
• 肽酰转移酶 (Peptidyl transferase)： 位于核糖体大亚基上，负责催化氨基酸间形成肽键。研究证明该酶的活性中心由rRNA组成。
• 多核糖体 (Polyribosome)： 多个核糖体串联在一条mRNA分子上同时进行蛋白质合成的聚合体，能极大地提高翻译效率。
• 核酶 (Ribozyme)： 具有催化活性的RNA分子。核糖体被认为是一种复杂的核酶。

第十一章 细胞信号转导

• 细胞通信 (Cell communication)： 细胞产生信号分子作用于靶细胞，引发胞内信号转导通路，最终调节靶细胞生理反应的过程。
• 信号转导 (Signal transduction)： 指细胞感应胞外信号并将其转换为胞内特定生物化学反应的过程。
• 第二信使 (Second messenger)： 在胞内产生的调节蛋白活性的小分子（如cAMP、cGMP、Ca²⁺、IP3、DAG），负责在胞内传递和放大信号。
• 分子开关 (Molecular switches)： 通过活化与失活机制控制信号传递的蛋白质，主要包括GTP酶开关蛋白（如Ras）和蛋白激酶/磷酸酶。
• G蛋白偶联受体 (GPCR)： 细胞表面最大的受体家族，具有7次跨膜α螺旋结构，通过偶联三聚体G蛋白介导多种信号转导。
• 受体酪氨酸激酶 (RTK)： 一类酶联受体，结合配体后发生二聚化和交叉自磷酸化，激活下游如Ras-MAPK等信号通路。
• Ras蛋白： 一种单体GTP结合蛋白，作为分子开关在RTK介导的信号通路中起核心作用。
• MAPK信号通路： 三级激酶级联反应（MAPKKK-MAPKK-MAPK），将细胞表面信号传递至核内，调节基因转录。
• 细胞因子受体 (Cytokine receptor)： 自身不具酶活，但能偶联胞质酪氨酸蛋白激酶（如JAK），激活STAT转录因子。
• 脱敏与下调： 靶细胞通过受体磷酸化（脱敏）或受体内吞降解（下调）来终止或减弱对信号的反应。

第十二章 细胞周期与细胞分裂

• 细胞周期 (Cell cycle)： 细胞从上一次分裂结束开始，经过物质准备，到下一次分裂结束为止的过程。
• 检验点 (Checkpoint)： 细胞周期中一系列调控时序的关键点（如G1/S, G2/M），确保DNA复制和染色体分配的准确性。
• 有丝分裂 (Mitosis)： 真核细胞主要的增殖方式，通过纺锤体将复制后的染色体精确分配到两个子细胞中。
• 有丝分裂器 (Mitotic apparatus)： 分裂期由纺锤体（含微管）、中心体及染色体共同构成的临时结构。
• 黏连蛋白 (Cohesin)： 在S期装配，负责将姐妹染色单体连在一起，直至有丝分裂后期被切割。
• 凝缩蛋白 (Condensin)： 介导染色质在分裂前期高度螺旋化和折叠，形成染色体的蛋白复合体。
• 胞质分裂 (Cytokinesis)： 紧接在核分裂之后，通过收缩环（由肌动蛋白和肌球蛋白组成）或细胞板形成，将细胞质一分为二。
• 减数分裂 (Meiosis)： 有性生殖生物产生配子的特殊分裂方式，包括两次连续分裂，使染色体数目减半。
• 联会复合体 (SC)： 减数分裂前期I中，同源染色体配对时形成的梯状蛋白结构，介导同源重组。
• 四分体/二价体 (Tetrad/Bivalent)： 减数分裂前期I，配对后的每一对同源染色体含有四条染色单体，称为四分体。

第十三章 细胞增殖调控与癌细胞

• MPF (M-phase promoting factor, M期促进因子)： 最初在蛙卵中发现，是触发细胞进入M期的关键因子。它由Cdc2 (CDK1)（催化亚基）和周期蛋白Cyclin B（调节亚基）组成。
• CDK (Cyclin-dependent kinase, 周期蛋白依赖性蛋白激酶)： 一类在细胞周期中起核心调控作用的蛋白激酶，必须与相应的周期蛋白（Cyclin）结合并经过磷酸化修饰后才具有激酶活性。
• CKI (CDK inhibitor, CDK抑制因子)： 对细胞周期起负调控作用的蛋白质，如p21、p16，通过抑制CDK的活性来阻止细胞周期的推进。
• APC/C (Anaphase-promoting complex/cyclosome, 后期促进复合物)： 一种E3泛素连接酶，负责降解M期周期蛋白和分离酶抑制剂（Securin），从而触发细胞从中后期转换。
• 检验点 (Checkpoint)： 细胞周期中的一系列调控开关，用于监控DNA复制、DNA损伤及纺锤体组装等事件是否完成，确保周期运行的准确性。
• 癌基因 (Oncogene)： 原癌基因发生功能获得性突变后的形式，其产物可刺激细胞过度增殖或抑制凋亡，导致细胞癌变。
• 抑癌基因 (Tumor-suppressor gene)： 编码抑制细胞周期或修复DNA蛋白的基因。其功能丧失突变（隐性突变）与肿瘤发生密切相关，如Rb和p53基因。
• 肿瘤干细胞 (Cancer stem cell, CSC)： 存在于肿瘤组织中，具有自我更新能力和多向分化潜能，能够驱动肿瘤发生、发展及转移的一小部分细胞群。

第十四章 细胞分化与干细胞

• 细胞分化 (Cell differentiation)： 在个体发育中，同种类型细胞经分裂后逐渐在形态、结构和功能上形成稳定性差异的过程，其实质是基因的选择性表达。
• 管家基因 (Housekeeping gene)： 在几乎所有细胞中都表达的基因，其产物是维持细胞基本生命活动所必需的，如呼吸酶类基因。
• 组织特异性基因 (Tissue-specific gene)： 只在特定类型细胞中特异性表达的基因，其产物赋予细胞特有的形态结构与生理功能。
• 主导基因 (Master gene)： 在细胞分化启动过程中起决定性作用的基因，其表达可诱导产生特异性调节蛋白，进而启动整个分化程序。
• 细胞谱系 (Cell lineage)： 指从受精卵开始，经过历次分裂分化，最终形成终末分化细胞的发育历程。
• 干细胞 (Stem cell)： 具有自我更新能力和多向分化潜能的细胞，根据潜能可分为全能、多潜能、多能和单能干细胞。
• iPS细胞 (Induced pluripotent stem cell, 诱导多能干细胞)： 通过转入特定的转录因子（如Oct4、Sox2、c-myc、KLF4）使高度分化的体细胞发生重编程，从而重新获得类似胚胎干细胞的多能性。
• 转分化 (Transdifferentiation)： 某种分化类型的细胞直接转变成为另一种分化类型细胞的过程。

第十五章 细胞衰老与细胞程序性死亡

• 细胞衰老 (Cell senescence)： 正常细胞在经历有限次数的分裂后，不可逆地停止增殖并发生形态结构及代谢改变的现象。
• Hayflick界限 (Hayflick limit)： 正常细胞在发生复制性衰老前所能进行的有限倍增次数。
• 端粒 (Telomere)： 染色体末端的特殊结构。随着分裂次数增加，端粒逐渐缩短，当其短至临界点时会被识别为DNA损伤，从而诱发细胞衰老。
• 细胞程序性死亡 (Programmed cell death, PCD)： 细胞受内在遗传机制控制的主动死亡过程，对生物体发育和自稳态维持至关重要。
• 细胞凋亡 (Apoptosis)： PCD的主要形式，特征包括染色质固缩、DNA碎片化及凋亡小体形成，且不引发炎症反应。
• Caspase (半胱氨酸蛋白水解酶)： 介导细胞凋亡的核心酶家族，能特异性切割天冬氨酸残基后的肽键，分为起始Caspase和效应Caspase。
• 程序性坏死 (Necroptosis)： 受到特定基因调控的、以质膜破裂和胞内物质释放为特征的细胞死亡过程，通常涉及RIP1/RIP3等分子。
• 细胞自噬 (Autophagy)： 细胞通过溶酶体降解自身受损细胞器或生物大分子的过程，也可在某些情况下介导细胞死亡。

第十六章 细胞的社会联系

• 紧密连接 (Tight junction)： 封闭连接的主要形式，通过密封蛋白（如Claudins）封闭相邻细胞间隙，形成渗透屏障并维持细胞极性。
• 桥粒 (Desmosome)： 一种锚定连接，通过钙黏蛋白与胞内的中间丝相连，赋予组织（如皮肤）强大的抗张力强度。
• 间隙连接 (Gap junction)： 动物细胞间最普遍的通讯连接，通过连接子（Connexon）形成水溶性通道，介导电信号或小分子的直接交换。
• 细胞黏着分子 (Cell adhesion molecule, CAM)： 介导细胞识别与黏着的整合膜蛋白，主要包括钙黏蛋白、选择素、免疫球蛋白超家族及整联蛋白。
• 钙黏蛋白 (Cadherin)： 介导同亲型、Ca²⁺依赖性细胞黏着的糖蛋白，主要参与黏着带和桥粒的形成。
• 整联蛋白 (Integrin)： 跨膜异二聚体受体，主要介导细胞与细胞外基质 (ECM) 间的黏着，并参与信号的双向传递。
• 细胞外基质 (Extracellular matrix, ECM)： 由细胞分泌到胞外空间的蛋白质（如胶原、弹性蛋白）和多糖（如糖胺聚糖）构成的复杂网络，起支持和调控功能。
• RGD序列： 存在于纤连蛋白等ECM成分中的“Arg-Gly-Asp”三肽序列，是整联蛋白识别并结合的重要位点。