細胞生物學重點名詞解釋

1、；細胞通訊（cell communication)（p156） 一個信號產生細胞發(fā)出的信息通過介質傳遞到另一個細胞并與靶細胞相應的受體相互作用，然后通過細胞信號轉導產生靶細胞內一系列生理生化變化，最終表現(xiàn)為細胞整體的生物學效應的過程。信號轉導(signal transduction) 是細胞通訊的基本概念, 強調信號的接收與接收后信號轉換的方式(途徑)和結果, 包括配體與受體結合、第二信使的產生及其后的級聯(lián)反應等, 即信號的識別、轉移與轉換。 信號轉導(signal transduction) 強調信號的接受與放大信號分子與靶細胞表面受體特異性結合并激活受體； 活化受體啟動靶細胞內一種或多種信

2、號轉導途徑； 細胞內信號作用于效應分子，進行逐步放大的級聯(lián)反應，引起效應。信號的解除，細胞反應終止。受體(receptor)(p158) 一種能夠識別和選擇性結合某種配體(信號分子)的大分子，多為糖蛋白，至少包括兩個功能區(qū)域：配體結合區(qū)域和產生效應的區(qū)域。根據(jù)存在部位分為： 細胞內受體（intercellular receptor) 離子通道耦聯(lián)受體 細胞表面受體 G蛋白耦聯(lián)受體（GPCR）(cell-surface receptor) 酶聯(lián)受體G蛋白G蛋白是細胞內信號傳導途徑中起著重要作用的三聚體GTP結合調節(jié)蛋白的簡稱，位于質膜胞漿一側，由，三個不同亞基組成。細胞質膜：圍繞在細胞最外層，由

3、脂質、蛋白質和糖類組成的生物膜生物膜（biomembrane）：細胞內的膜系統(tǒng)與細胞質膜統(tǒng)稱為生物膜單位膜（unit membrane） 生物膜內外兩側為電子密度高的暗線，約為2nm，中間位電子密度低的明線，約為3.5nm，總厚度為7.5 nm，這種“暗-明-暗”的結構。流動鑲嵌模型生物膜的流動鑲嵌模型是一種生物膜結構的模型，它認為生物膜是磷脂以疏水作用形成的雙分子層為骨架，磷脂分子是流動性的，可以發(fā)生側移、翻轉等。蛋白質分子鑲嵌于雙分子層的骨架中，可能全部埋藏或者部分埋藏，埋藏的部分是疏水的，同樣，蛋白質分子也可以在膜上自由移動。因此稱為流動鑲嵌模型。膜脂存在于質膜及細胞內膜的脂質。主要是甘

4、油磷脂、固醇和少量的鞘脂。膜蛋白則鑲嵌在膜脂中。所有的膜脂（membrane lipids）都具有雙親媒性（amphipathic），即這些分子都有一個親水末端（極性端）和一個疏水末端（非極性端）。這種性質使生物膜具有屏障作用，大多數(shù)水溶性物質不能自由通過，只允許親脂性物質通過。 內在膜蛋白(又稱integral protein 整合蛋白 )、跨膜蛋白(transmembrane protein)部分或全部鑲嵌在細胞膜中或內外兩側，以非極性氨基酸與脂雙分子層的非極性疏水區(qū)相互作用而結合在質膜上。受體病（receptor disease）細胞膜受體數(shù)量的增減和結構的缺陷以及其特異性、結合力等出現(xiàn)

5、異常引起的疾病細胞質基質在真核細胞的細胞質中，除去可分辨的細胞器以外的膠狀物質，占據(jù)細胞膜內、細胞核外的細胞空間，稱為細胞質基質內膜系統(tǒng) (p112)在結構、功能、乃至發(fā)生上相互關聯(lián)，由單層膜包被的細胞器或細胞結構。主要包括內質網、高爾基體、溶酶體、胞內體和分泌泡等。  N-連接糖基化（ N- linked glycosylation）在ER和Golgi中，由酶催化將寡糖鏈連接到蛋白質天冬酰胺氮原子上的糖基化形式。直接結合的糖是N-乙酰葡糖胺。O-連接糖基化（ O- linked glycosylation）在高爾基體中，糖基化發(fā)生在靶蛋白絲氨酸、蘇氨酸、羥賴氨酸

6、、羥脯氨酸殘基上。直接結合的糖是N-乙酰半乳糖胺。分子“伴侶” (molecular chaperones ) 細胞中的某些蛋白質分子可以識別正在合成的多肽或部分折疊的多肽并與多肽的某些部位相結合，從而幫助這些多肽轉運、折疊或裝配，這一類分子本身并不參與最終產物的形成。如Bip是屬于Hsp70的分子伴侶。M6P （甘露糖-6-磷酸）分選途徑1、M6P分選信號的形成N-乙酰葡糖胺磷酸轉移酶：順面膜囊中，使甘露糖殘基磷酸化磷酸葡糖苷酶：在中間膜囊中，去掉GlcNAc，暴露磷酸基團，形成M6P標志。溶酶體儲積癥（lysosomal storage diseases) (P135)為先天性溶酶體病，都

7、是由于先天性缺乏某種溶酶體酶以致相應底物不能被消化，這些物質儲積在溶酶體內，造成代謝障礙，是一種代謝性疾病I細胞病由于N-乙酰葡糖胺磷酸轉移酶單基因的缺損，不能形成M6P信號，致使異常轉運不能進入溶酶體而分泌進入血液，結果底物在溶酶體內蓄積形成很大的包含體信號肽（signal peptide）位于新合成肽鏈的N端，一般1630個氨基酸殘基，含有6-15個連續(xù)排列的帶正電荷的非極性氨基酸，由于信號肽又是引導肽鏈進入內質網腔的一段序列，又稱開始轉移序列（start transfer sequence）；共翻譯轉運（co-translational translocation) (p139) 分泌蛋

8、白在信號肽引導下邊翻譯邊跨膜轉運的過程。后翻譯轉運（post-translational translocation）（p140） 蛋白質在細胞質基質合成以后在導肽的指導下轉運到線粒體、葉綠體和過氧化物酶體的過程。參見后半部分整理染色質的概念（常染色質和異染色質，結構異染色質和兼性異染色質）基因組和C值矛盾細胞周期調控的基本概念：(PCC MPF 細胞周期蛋白cyclin CDK CKI 泛素-蛋白水解酶復合物系統(tǒng)）癌基因和抑癌基因1、雙信使系統(tǒng)：胞外信號分子與細胞表面G蛋白偶聯(lián)的受體結合后，激活質膜上的磷脂酶C（PLC），使質膜上的二磷酸磷脂酰肌醇分解成三磷酸肌醇（IP3）和二酰基甘油（DG

9、）兩個第二信使，將胞外信號轉導為胞內信號，兩個第二信使分別激動兩個信號傳遞途徑即IP3Ca+和DGPKC途徑，實現(xiàn)對胞外信號的應答，因此將這一信號系統(tǒng)稱為“雙信使系統(tǒng)”。2、ABC超家族（ABC superfamily）ABC超家族是一類ATP驅動的膜轉運蛋白，利用ATP水解釋放的能量將多肽及多種小分子物質進行跨膜轉運。3、第二信使：第一信使分子（激素或其他配體）與細胞表面受體結合后，在細胞內產生或釋放到細胞內的小分子物質，如cAMP, IP3, Ca2+等，有助于信號向胞內進行傳遞。4、分子開關(molecular switch) 胞信號轉導過程中，通過結合GTP與水解GTP，或者通過蛋白質

10、磷酸化與去磷酸化而開啟或關閉蛋白質的活性。5、細胞骨架（cytokeleton）由微管、微絲和中間絲組成的蛋白網絡結構，具有為細胞提供結構支架、維持細胞形態(tài)、負責細胞內物質和細胞器轉運和細胞運動等功能。6、細胞周期（cell cycle）一次細胞分裂結束到下一次分裂完成之間的有序過程。7、脂筏（lipid raft） 生物膜上富含（神經）鞘脂和膽固醇的微小區(qū)域，與生物膜某些功能的發(fā)揮有關。8成熟促進因子（MPF）：是一種在G2期形成，能促進M期啟動的調控因子，MPF為一種蛋白激酶，能使組蛋白H1上與有絲分裂有關的特殊位點磷酸化，促進有絲分裂的啟動及染色質的凝集。9細胞同步化：使處于細胞周期不同

11、階段的細胞共同進入周期某一特定階段的過程。10細胞調亡(apoptosis)：為維持內環(huán)境穩(wěn)定，由基因控制的細胞自主的有序性的死亡。亦稱程序性細胞死亡(progremmed cell death, PCD)。11次級溶酶體：初級溶酶體在細胞質中與含被水解底物的小泡融合，從而使水解酶被激活，底物開始水解，此時的溶酶體就稱為次級溶酶體。12、細胞衰老：細胞衰老又稱老化，是細胞的一個基本的生命現(xiàn)象。是指細胞隨著年齡的增加，生理機能和結構發(fā)生退行性變化，趨向死亡的不可逆的現(xiàn)象。13、染色體的早期凝集：將細胞同步化在細胞周期的不同時期，通過細胞融合，將M期細胞與其他間期細胞融合后培養(yǎng)一段時間，與M期細胞

12、融合的間期細胞發(fā)生了形態(tài)各異的染色體凝集現(xiàn)象。14、內質網應激（endoplasmic reticulum stress， ERS）當某些細胞內外因素使內質網生理功能發(fā)生紊亂，鈣穩(wěn)態(tài)失調，未折疊及錯誤折疊的蛋白質在內質網腔內超量積累時引發(fā)的反應。15、死亡受體死亡受體是近年發(fā)現(xiàn)的一組細胞表面標記，屬于腫瘤壞死因子受體超家族，它們與相應的配體結合后，可以通過一系列的信號轉導過程，將凋亡信號向細胞內部傳遞。這個過程涉及到多個家族的蛋白質，包括TNF/TNFR超家族、TRAF超家族、死亡結構域蛋白質等，最終引起細胞凋亡的執(zhí)行者caspase蛋白酶家族的活化，這些蛋白酶剪切相應的底物，使細胞發(fā)生凋亡。

13、16、藥物靶標藥物靶標是指體內具有藥效功能并能被藥物作用的生物大分子，如某些蛋白質和核酸等生物大分子。（那些編碼靶標蛋白的基因也被稱為靶標基因。事先確定靶向特定疾病有關的靶標分子是現(xiàn)代新藥開發(fā)的基礎。）17、組合調控（combinatory control ）：細胞活動過程中的一個步驟（如轉錄起始）受一個蛋白質組合而不是單個蛋白質調控的現(xiàn)象。18、干細胞主要來源有骨髓干細胞、外周血干細胞、臍血干細胞等。其中臍血中造血干細胞含量豐富，細胞原始、純凈，且采集簡便，目前已成為臨床治療用干細胞的主要來源之一。19、細胞的基本共性1.相似的化學組成：C、H、O、N、P、S等形成的氨基酸、核苷酸、脂質以及

14、糖類是構成細胞的基本構件2. 脂 - 蛋白體系的生物膜； 3. 相同的遺傳裝置，細胞生物的遺傳物質都是DNA4.一分為二的分裂方式。20、影響細胞膜流動的因素主要來自膜本身的組分，遺傳因子及環(huán)境因子等。1、膽固醇：膽固醇的含量增加會降低膜的流動性。2、脂肪酸鏈的飽和度：脂肪酸鏈所含雙鍵越多越不飽和，使膜流動性增加。3、脂肪酸鏈的鏈長：長鏈脂肪酸相變溫度高，膜流動性降低。4、卵磷脂/鞘磷脂：該比例高則膜流動性增加，是因為鞘磷脂粘度高于卵磷脂。5. 其他因素：膜蛋白和膜脂的結合方式、溫度、酸堿度、離子強度等。21、 內膜系統(tǒng) 在結構、功能、乃至發(fā)生上相互關聯(lián)，由單層膜包被的細胞器或細胞結構。主要包

15、括內質網、高爾基體、溶酶體、胞內體和分泌泡等。 22、 IF裝配與MF、MT裝配相比的特點IF裝配的單體是纖維狀蛋白(MF,MT的單體呈球形)。反向平行的四聚體導致IF不具有極性。IF在體外裝配時不需要核苷酸或結合蛋白的輔助，在體內裝配后，細胞中幾乎不存在IF單體(但IF的存在形式也可以受到細胞調節(jié)，如核纖層的裝配與解聚)。1、內質網、高爾基體、溶酶體的功能：1）內質網：糙面內質網核糖體的附著與蛋白質的跨膜轉運、蛋白質糖基化、內質網腔中蛋白質的其他修飾行為（二硫鍵的形成）；光面內質網脂類合成與運輸、糖原的合成與分解、藥物代謝與解毒。2）高爾基體：蛋白質糖基化及糖鏈的修飾、蛋白質的分揀和運輸 、

16、蛋白質的有限水解（發(fā)生在分泌泡中）、脂類的糖修飾。3）溶酶體：消除異物、提供營養(yǎng)、更新細胞成分、調節(jié)激素分泌。4、滑面內質網的功能（1）固醇類激素的合成和脂類代謝；（2）糖原的合成與分解；（3）解毒作用5、 粗面內質網的功能（1）蛋白質的合成（2）蛋白質的折疊（3）蛋白質的糖基化（4）蛋白質的運輸（5）膜脂的合成6、 高爾基復合體的功能（1）分泌蛋白的加工與修飾；（2）高爾基復合體與蛋白質的分選和運輸；（3）高爾基復合體與溶酶體的形成；（4）高爾基復合體與細胞內膜的交通7、溶酶體的功能（1）對細胞內物質的消化；A細胞自身物質的消化B細胞吞噬物質的消化（2）對細胞外物質的消化；（3）溶酶體的自溶

17、作用與器官發(fā)育；（4）溶酶體與激素分泌的調節(jié)8分泌蛋白質的合成過程？Ø 在游離核糖體上起始合成Ø SRP結合信號肽后暫停翻譯Ø SRP與rER上的DP結合Ø 信號肽與移位子結合，打開孔道Ø SRP脫離，肽鏈合成重啟Ø 信號肽被切除、降解Ø 肽鏈合成終止，核糖體釋放，肽鏈折疊（1）信號肽引導核糖體結合帶內質網膜：信號肽是蛋白質合成中最先被翻譯的氨基酸組成。信號肽可被細胞質溶膠中存在的信號識別顆粒（SRP）所識別。SRP既能識別伸出核糖體的信號肽，又能與核糖體的A位點結合。但當信號肽被翻譯時，便增加了與核糖體的A位點結合形成SR

18、P-核糖體復合體。SRP受體為暴露于內質網膜表面的膜整合蛋白。當SRP核糖體復合體與內質網膜上的SRP受體結合后，核糖體則以大亞基與附著于膜上的核糖體結合蛋白I和II結合，核糖體的大亞基與核糖體結合蛋白的相互作用加強了核糖體與內質網結合的穩(wěn)定性。（2）新生肽鏈到內質網腔的跨膜轉運：多肽鏈通過內質網膜入腔是和翻譯同步進行的，這種轉運方式稱為協(xié)同翻譯轉運。內質網膜表面核糖體利用蛋白質合成的能量， 迫使延伸的多肽鏈穿過內質網上由轉運器形成的通道。最近研究表明，有少數(shù)蛋白在它們合成完成之后，也能被轉移到內質網腔，這種轉運方式稱為翻譯后轉運。（3）蛋白質在內質網腔內的折疊：蛋白質折疊需要內質網腔內的可溶

19、性駐留蛋白如蛋白二硫異構酶、Bip和Grp94等分子伴侶的參與。內質網分子伴侶之所以能滯留于內質網腔內，是由于其C端末尾具有駐留信號肽，其氨基酸序列通常為KDEL，KDEL能夠與內質網膜上的KDEL受體結合。（4）蛋白質在內質網腔內的糖基化在內質網合成的大部分蛋白都需要進行糖基化，形成糖蛋白。糖基化作用是在內質網腔內進行的。在內質網中連接到蛋白質的寡糖由N-乙酰葡萄糖胺、甘露糖和葡萄糖組成，該寡糖總是和蛋白質的天冬酰胺殘基側鏈上的氨基基團連接，故稱之為N-連接的寡糖。其具體過程是寡糖先通過焦磷酸鏈與內質網膜中的多萜糖連接并被活化，然后在糖基轉移酶的催化下，轉移到天冬酰胺的殘基上。（5）蛋白質由

20、內質網向高爾基復合體的運輸由核糖體合成的分泌蛋白質進入內質網腔，經過折疊和糖基化作用之后并不能被直接分泌，而是經由高爾基復合體輸出到細胞之外。分泌蛋白從內質網運輸?shù)礁郀柣鶑秃象w，是通過衣被小泡進行的。運輸小泡中的衣被一般來源于細胞質中的可溶性的蛋白質前體。目前認為，經內質網折疊好的蛋白質在向高爾基復合體輸送過程中需要兩種衣被的參與，即COP I和 COP II。其中COP II的功能是直接包裹經內質網折疊的蛋白質，并使它們向高爾基復合體輸送。具有COP I衣被的小泡則靠近高爾基復合體的順面，其功能與回收運輸小泡中的內質網蛋白有關。此外，從內質網出芽的運輸小泡一旦形成，COP II衣被便消失，運

21、輸小泡便沿著微管向高爾基復合體移動，當?shù)竭_順面高爾基復合體時，以膜融合的方式將內容物釋放到高爾基復合體內。這些運輸小泡在由內質網向高爾基復合體移動過程中是能量依賴性的，并受細胞質溶膠內的GTP結合蛋白的調節(jié)。1. 以cAMP信號通路為例，試述G蛋白偶聯(lián)受體的信號轉導過程。又稱PKA系統(tǒng)（PKA)，是環(huán)核苷酸系統(tǒng)的一種。在這個系統(tǒng)中，細胞外信號與相應受體結合，通過調節(jié)細胞內第二信使cAMP的水平而引起反應的信號通路。信號分子通常是激素，對cAMP水平的調節(jié)，是靠腺苷酸環(huán)化酶進行的。該通路是由質膜上的五種成分組成：激活型受體(RS)，抑制型受體(Ri)，激活型和抑制型調節(jié)G蛋白(Gs和Gi)和腺苷

22、酸環(huán)化酶C。該信號途徑涉及的反應鏈可表示為：激素 G蛋白耦聯(lián)受體 G蛋白 腺苷酸環(huán)化酶 cAMP cAMP依賴的蛋白激酶A 基因調控蛋白 基因轉錄2. 簡述細胞周期中不同時期及其主要事件G1期：與DNA合成啟動相關，開始合成細胞生長所需要的多種蛋白質、RNA、碳水化合物、脂類等，同時染色質去凝聚，但不合成DNA。起始點：芽殖酵母中G1期晚期階段的一個特定時期，通過這個特定時期，細胞可繼續(xù)分裂，進入S期。在其他真核細胞中稱為限制點或檢驗點。起始點為G1晚期的一個基本事件，受細胞內在的一系列監(jiān)控機制和外在因素影響。S期：合成DNA和染色體蛋白。新合成的DNA立即與組蛋白結合，組成核小體串珠結構。G

23、2期：DNA復制已完成，DNA含量倍增。合成其他結構物質和相關的亞細胞結構，如微管蛋白、染色體凝集因子等。通過G2期，細胞進入M期，受G2期檢驗點的控制。M期：真核細胞的細胞分裂主要包括兩種方式，即有絲分裂和減數(shù)分裂。細胞經過分裂，遺傳物質和細胞內其他物質平均分配給子細胞。26.概述受體酪氨酸激酶（PTK）介導的信號通路的組成、特點及其主要功能。組成：含有配體結合位點的細胞外結構域、單次跨膜的疏水螺旋區(qū)、含有酪氨酸蛋白激酶(RTK)活性的細胞內結構域。 特點：通常為單次跨膜蛋白；接受配體后發(fā)生二聚化而激活，啟動其下游信號轉導。主要功能：調節(jié)細胞的增殖與分化，促進細胞存活以及細胞代謝過程中的調節(jié)和校正作用。17.何謂信號傳遞中的分子開關蛋白？舉例說明其作用機制。信號傳遞中的開關蛋白：指細胞內信號傳遞時作為分子開關的蛋白質，含有正、負兩種相輔相成的反饋機制，可分兩類：開關蛋白的活性，由蛋白激酶使之磷酸化而開啟，由蛋白磷酸E使之去磷酸化而關閉，許多開關蛋白即為蛋白激酶本身。開關蛋白由GTP結合蛋白組成，結合GTP活化，結合GTP而失活。分子開關是通過固定在DNA上的微小金屬珠的擺動來拉動一根DNA鏈的。雙螺旋鏈的一端被附著在一個微芯片的