細胞生物學名詞解釋

1、細胞信號轉導 gnal transduction)：指細胞通過胞膜或胞內受體感受信息分子的刺 激，經(jīng)細胞內信號轉導系統(tǒng)轉換，從而影響細胞生物學功能的過程?；緝热菔羌毎?信號傳遞、受體與信號跨膜轉導、細胞內信號傳遞途徑。細胞工程(cell engineering)：應用細胞生物學和分子生物學以及分子生物學的理論和方 法，按照人們的設計藍圖，在細胞水平上進行的遺傳操作及進行大規(guī)模的細胞和組織 培養(yǎng)等，從而改造細胞創(chuàng)造新遺傳型細胞的現(xiàn)代生物技術。細胞生物學(cell biology)：是研究細胞基本生命活動的科學，應用現(xiàn)代物理學與化學 的成就和分子生物學的概念和方法，以細胞作為生命活動的基本單位為

2、出發(fā)點，在顯 微、亞顯微和分子水平等不同層次上，研究細胞結構與功能，細胞增殖、分化、衰老 與凋亡，細胞信號傳導，真核細胞基因表達與調控，細胞起源與進化等主要內容，探 索生命活動規(guī)律的學科，其核心問題是將遺傳與發(fā)育在細胞水平上結合起來。細胞學(Cytology)：是研究細胞的結構、功能和生活史的科學。細胞學說(cell theory): 1838年施萊登發(fā)表植物發(fā)生論，指出細胞是構成植物的基 本單位。1839年，德國動物學家施旺(M.J.Schwann)發(fā)表了他的關于動植物的結構 和生長的一致性的顯微研究論文，指出動植物都是細胞的集合物。施旺和施萊登兩 人共同提出：一切植物、動物都是由細胞組成的

3、，細胞是一切動植物的基本單位， 這就是著名的“細胞學說”細胞核(nucleus)：遺傳物質的集中區(qū)域，在原核生物細胞稱擬核(nucleoid)或類核區(qū)。細胞質基質(Gytoplasmic matrix)：是細胞質的可溶相，是作為細胞器的環(huán)境而存在 的。細胞器(Organelle)：指存在于細胞中，用光鏡或電鏡能夠分辯出的，具有一定形態(tài)特 點，并執(zhí)行特定功能的結構。細胞質(Cytoplasm)：指質膜以內核以外的原生質。它不是勻質的，具結構大體劃分為 兩部分，一部分是有形結構，稱為細胞器(Organelle),另一部分是可溶相，稱細胞質 基質(Cytoplasmic miatrix)。原生質(P

4、rotoplasm):指細胞內所含有的生活物質(構成細胞的生活物質),真核細胞包 括細胞膜、細胞質和細胞核。熒光顯微鏡(fluorescence microscope)用熒光素直接或間接標記生物大分子，從而進 行定性定位。是在光鏡水平對特異蛋白質等生物大分子定性定位的最有力的工具，如 綠色熒光蛋白(GFP)的應用。以紫外線為光源，照射被檢物體發(fā)出熒光，在顯微鏡下觀察形狀及所在位置。首先汞燈發(fā)出紫外線，經(jīng)第一次濾光片除去較長的波，使紫外線照到樣品上。目鏡 下方濾光片除去紫外線，使可見光通過，以保護眼睛。熒光顯微鏡可以觀察細胞內大 然物質經(jīng)紫外線照射后發(fā)熒光的物質，如葉綠體中的葉綠素能發(fā)出血紅色熒

5、光。也可 觀察誘發(fā)熒光物質，如用丫噬橙染色后，聊色中RNA發(fā)紅色熒光，DNA發(fā)出綠色熒光，根據(jù)發(fā)光部位，可以定位研究某些物質在細胞內的變化情況相差顯微鏡(phase-contrast microscope)原理以樣品中的密度差為基礎，將光程差或 相位差轉換成振幅差。不需要染色，可用于觀察活細胞，甚至研究細胞核、線粒體等細胞器的動態(tài)。暗視野顯微鏡(dark巾eld microscope)：根據(jù)丁達爾效應的原理設計而成，在顯微鏡中 安裝特殊聚光器，使得照明光線不能直接進入物鏡，而是只允許被標本反射或折射的 光線進入物鏡，這樣視野背景是暗的，而物體的邊緣是亮的，使樣品在暗的背景上顯 得更加突出。這種

6、顯微鏡可使反差增大，分辨率提高。適于觀察細胞的運動和外部形 態(tài)，而內部結構觀察不清。微分干涉顯微鏡(differential interference contrast microscope, DIC)：利用平面偏振光。 偏振光經(jīng)合成后，使樣品中厚度上的微小區(qū)別轉化成明暗區(qū)別，增加了樣品反差且具 有立體感。適于研究活細胞中較大的細胞器和顆粒的運動。錄像增差顯微鏡技術(video-enhance microscopy)計算機輔助的DIC顯微鏡可在高分 辨率下研究活細胞中的顆粒及細胞器的運動負染色(negative staining)：用重金屬鹽對鋪展在載網(wǎng)上的樣品進行染色，吸去多余染 料，自然干

7、燥后，整個載網(wǎng)都鋪上一薄層重金屬鹽，襯托出樣品的精細結構。利用高密度的重金屬物質作染色劑，把生物樣品包繞，以增加背景對電子的散射作 用，而生物樣品與此形成電子密度差，在熒光屏上形成暗背景下的亮像，樣品的精細 結構的反差得以增強。這種技術具有分辨率高、簡單可行、快速等優(yōu)點，在生物學研 究中被廣泛利用，特別在病毒學領域、生物大分子、細菌、原生動物，亞細胞碎片、 分離的細胞器及蛋白質晶體的研究中發(fā)揮作用。冰凍蝕刻技術(freeze etching)：又稱冷凍蝕亥1J,冷凍復型(freeze-replica)、冷凍斷裂 (freeze-fracture)H一種由冷凍斷裂與復型相結合的樣品制備技術。功能

8、：主要用來觀察膜斷裂面的蛋白質顆粒和膜表面結構，深度蝕刻用于觀察細胞質 中細胞骨架及其結合蛋白。步驟：樣品固定一冷凍一斷裂一蝕刻一復型一剝離一撈膜一觀察。優(yōu)缺點：樣品不經(jīng)過化學固定，脫水、包埋等有機試劑的影響，能更好地保持樣品 的真實結構和天然特性；由于斷面通常是沿生物膜的結構薄弱處(膜的脂質層中間)劈開，故對于顯示各類膜結構特別使用；分辨力強，反差較好；顯示圖象富有立 體感；樣品可長期保存。具缺點是極易產(chǎn)生冰晶損傷，技術難度大，操作必須敏 捷，不易掌握。掃描隧道顯微鏡(Scanning tunneling Microscope,STM):是一種探測微觀世界物質表面 形貌的儀器，在納米生物學的

9、研究領域具有獨特的優(yōu)越性。包括：STM、AFM、磁力顯微鏡、摩擦力顯微鏡等原理：掃描探針與樣品接觸或達到很近距離時，即產(chǎn)生彼此間相互作用力，如量子力 學中的隧道效應(隧道電流)、原子間作用力、磁力、摩擦力等，并在計算機顯示出 來，從而反映出樣品表面形貌信息、電特性或磁特性等。裝置：掃描的壓電陶瓷，逼近裝置，電子學反饋控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集、處理、顯示系 統(tǒng)。特點：可對晶體或非晶體成像，無需復雜計算，且分辨本領高。(側分辨率為0.10.2nm,縱分辨率可達0.01nm);可實時得到樣品表面三維圖象，可測量厚度信 息；可在真空、大氣、液體等多種條件下工作；非破壞性測量。非破壞性測里。用途：利用掃描隧道

10、顯微鏡直接觀察生物大分子，DNA、RNA和蛋白質等分子的原子布陣，和某些生物結構，如生物膜、細胞壁等的原子排列。在原子水平上揭示樣本 表面的結構。沉降系數(shù)(Sedimentation Coefficient)：單位離心力場中溶質分子的沉降速度稱為沉降 系數(shù)。顆粒在離心場中的沉降速度的大小與顆粒大小、形狀、密度、離心力、懸浮介質的密 度和粘度有關。原位雜交技術(in situ hybridization)：用標記的核酸探針通過分子雜交確定特殊核甘酸 序列在染色體上或在細胞中的位置的方法。光鏡水平的原位雜交技術，探針用同位 素標記或熒光素標記；.電鏡水平的原位雜交技術，生物素標記的探針與抗生物素

11、抗體相連的膠體金標記結合。核酸分子雜交技術(molecular gbridization technique)：(特異核酸的定性定位)兩條具有 互補核酸順序的單鏈核酸分子片斷，在適當件下，通過氫鍵結合，形成 DNA-DNA、 DNA-RNA或RNA-RNA雙鏈分子的過程。印跡雜交(blot hybridization)：用已知的帶有標記的特定核酸分子(或抗體、蛋白質分 子)作為探針，與通過印跡被轉移的核酸分子(或抗原、蛋白質分子)片段雜交的過程。Southern blotting (DNA印跡法)：將分離的DNA片段通過毛細管作用轉移到硝基纖維 素膜上，用DNA探針與之雜交的過程。是體外分析特

12、異DNA序列的方法。細胞顯微分光光度術(Microspectrophotometry):利用細胞內某些物質對特異光譜的吸 收，測定這些物質(如核酸與蛋白質等)在細胞內的含量。包括：紫外光顯微分光光 度測定法可見光顯微分光光度測定法流式細胞儀(Flow Cytometry):將細胞某成分的熒光信號 一電信號一疊加信號的圖 形，從而定量測定某一細胞的 DNA、RNA或某一蛋白的特定含量，還可以將細胞分 離。主要應用：用于定量測定細胞中的 DNA、RNA或某一特異蛋白的含量；測定細胞群 體中不同時相細胞的數(shù)量；從細胞群體中分離某些特異染色的細胞；分離 DNA含量 不同的中期染色體細胞培養(yǎng)(cell

13、culture)：指細胞在體外條件下的生長，在細胞培養(yǎng)的過程中，細胞不 再形成組織。培養(yǎng)物是單個細胞或細胞群。原代培養(yǎng)細胞(primary culture cell)：指從機體取出后立即培養(yǎng)的細胞。把培養(yǎng)的第1代細胞與傳10代以內的細胞統(tǒng)稱為原代培養(yǎng)細胞傳代培養(yǎng)細胞(sub-culture cell)：已經(jīng)過數(shù)代培養(yǎng)，轉到另一個培養(yǎng)條件下培養(yǎng)的細胞 群。原生質體(protoplast)：除去全部細胞壁的細胞”，或是一個為質膜所包圍的裸露細 胞”細胞融合(cell fusion)：兩個或多個細胞融合成一個雙核或多核細胞的現(xiàn)象。細胞融合 可以在基因型相同的細胞間進行，也可以在基因型不同的種內細胞間

14、甚至種問細胞問 進行?；蛐拖嗤募毎纬傻娜诤霞毎Q為同核融合細胞 (homokaryon)；基因型不 同的細胞形成的融合細胞稱為異核融合細胞 (heterokaryon)。雜交細胞在培養(yǎng)過程中會 發(fā)生染色體丟失現(xiàn)象。單克隆抗體(monoclone antibody)： B淋巴細胞在抗原的刺激下，能夠分化，增殖形成 具有針對這種抗原分泌特異性抗體有限的不可能持續(xù)分化增殖下去的能力。將這種B細胞與非分泌型的骨髓瘤細胞融合形成雜交瘤細胞，再進一步克隆化，這種克隆化的 雜交瘤細胞是既具有瘤的無限生長的能力，又具有產(chǎn)生特異性抗體的B淋巴細胞的能力，這種克隆化的雜交瘤細胞進行培養(yǎng)或注入小鼠體內即可獲得

15、大量的高效價，單一 的特異性抗體，這種技術即稱為單克隆抗體技術.操作步驟：目的抗原的免疫 一細胞融合一雜交細胞的選擇性培養(yǎng)一檢測一陽性細胞的 克隆化培養(yǎng)一再檢測再克隆一陽性克隆的擴增一抗體的生產(chǎn)、純化與檢測 優(yōu)點：可以用不純的抗原分子制備純一的單克隆抗體生物膜(biomembrane)：真核細胞內部存在由膜圍繞構建的各種細胞器形成的細胞內 膜系統(tǒng)與細胞質膜的統(tǒng)稱，包括細胞的內膜系統(tǒng) (細胞器膜和核膜)和細胞膜(cell membrane)脂筏,K型(Lipid rafts model): "脂筏”是在生物膜上膽固醇富集而形成有序脂相，載著 各種蛋白，并在不同程度上與膜下細胞骨架蛋白交

16、聯(lián)。推測一個100nm大小的脂筏可載有600個蛋白分子?？山忉屔锬さ哪承┬再|與功能。流動鑲嵌模型(fluid mosaic model)：生物膜是由磷脂雙分子層和蛋白質構成，膜蛋白 和膜脂均可側向運動，膜蛋白是鑲嵌于脂雙分子層中，是不對稱分布的。由 S.J.Singer和G.Nicolson1972年提出。這個模型的主要內容可歸納為：脂類物質以雙分子層排列，構成膜的骨架；鑲嵌性：蛋白質分子鑲嵌在脂雙層的網(wǎng)架中。存在方式有內在蛋白和外在蛋白。不對稱性：蛋白質分子和脂質分子在膜上的分布具不對稱性，膜兩側的分子性質和 結構不同。流動性：脂質雙分子層和蛋白質是可以流動或運動的綜合流動鑲嵌模型，其突出

17、特點是流動性、鑲嵌性、不對稱性和蛋白質極性。由此造 成各種膜的功能差異。單位膜模型(The unit membrane model)所有的生物膜都是由"蛋白質-脂質-蛋白質”的 單位膜構成，這個模型是英國倫敦大學的羅伯遜(Robertson), 19571959年通過電鏡觀察后提出的。雙分子片層模型(bimolecula門eaflet model)：蛋白質-脂類-蛋白質”三夾板質膜結構模型 這一模型是Danielli & Davson于1935年提出的，因此又稱 Danielli & davson模型。內在膜蛋白(intrinsic/ integral membran

18、e proteins)：水不溶性蛋白，形成跨膜螺旋，部 分或全部鑲嵌在細胞膜中或內外兩側的蛋白質，與膜結合緊密，需用去垢劑使膜崩解 后才可分離。外在膜蛋白(extrinsic/peripheral membrane proteins)水溶性蛋白，分布在細胞膜的表 面，靠離子鍵或其它較弱的鍵與膜表面的蛋白質分子或脂分子結合，改變溶液的離子 強度或提高溫度就可分離。如紅細胞的血影蛋白和錨定蛋白都是外周膜蛋白。去垢劑(detergent)：是一端親水一端疏水的兩性小分子，是分離與研究膜蛋白的常用 試劑。分離子型去垢劑和非離子型去垢劑，常用的離子型去垢劑如十二烷基磺酸鈉 (SDS),非離子去垢劑Tri

19、ton X-100光脫色恢復技術(fluorescence recovery after photobleaching FRAP)用熒光素標記膜蛋 白或膜脂，然后用激光束照射細胞表面某一區(qū)域，使被照射區(qū)的熒光淬滅變暗。由于 膜的流動性，淬滅區(qū)域的亮度逐漸增加，最后恢復到與周圍的熒光強度相等。根據(jù)熒 光恢復的速度可推算出膜蛋白或膜脂擴散速率，是研究膜蛋白或膜脂流動性的基本實 驗技術之一。緊密連接(tightjunction )：是封閉連接的主要形式，常存在于上皮細胞之間。是由圍繞 在細胞四周的焊接線也稱崎線網(wǎng)絡而成。一般認為它由成串排列的特殊跨膜蛋白組 成，相鄰細胞的崎線相互交聯(lián)封閉了細胞之間的

20、空隙.從緊密連接的崎線中分離出兩類蛋白：封閉蛋白(occludin),相對分子量為60M03的跨膜4次的膜蛋白； claudin,跨膜4次的蛋白家族。功能：封閉作用隔離作用支持作用橋粒(desmosme maculae adherens)怫接相鄰細胞間的“鈕扣”樣盤狀致密斑結構，提 供錨定位點，將中間纖維連接成整體網(wǎng)絡，支持該組織并抵抗外界壓力與張力。半橋粒(hemides mosome)在形態(tài)上與橋粒類似，但功能和化學組成不同。它通過細 胞質膜上的膜蛋白整合素向上皮細胞固著在基底膜(basal lamina)±,在半橋粒中，中間纖維不是穿過而是終止于半橋粒的致密斑內。突觸(syna

21、pse)能使神經(jīng)元之間或神經(jīng)元與效應細胞(如肌細胞)之間完成神經(jīng)沖動傳 導的結構，分為電突觸(electronic junction)和化學突觸。電突觸(electronic junction)：是指細胞間的某種間隙連接及其形成的低電阻通路，電 沖動可直接通過間隙連接從突觸前向突觸后傳導。胞間連絲(Plasmodesma)結構：相鄰細胞的細胞質膜共同組成的直徑20-40nm的管狀結構，中央是由內質網(wǎng)延伸形成的鏈管結構。功能：實現(xiàn)細胞間由信號介導的物質有擇性的轉運；實現(xiàn)細胞間的電傳導；在 發(fā)育過程中，胞間連絲結構的改變可以調節(jié)植物細胞間的物質運輸。選擇素(Selectin)： 一類屬異親性依賴C

22、a2+的，能與特異糖基識別并相結合的糖蛋 白，其分子的胞外部分具有一凝集素(lectin)結構域。至少有三種：P(Platelet/擇素、 E(Endothelial)選擇素和L(Leukocyte)選擇素。功能：主要參與白細胞與脈管內皮細胞 之間的識別與粘著。免疫球蛋白超家族(Ig-superfamily, Ig-SF):分子結構中具有與免疫球蛋白類似的結構 域的CAM超家族。介導同親性或異親性不依賴 Ca2+的細胞粘著。免疫球蛋白結構 域是指借二硫鍵維系的兩組反向平行 B折疊結構。功能：在神經(jīng)組織細胞間的粘著中 起主要作用，并參與免疫功能的各個方面。細胞外被(cell coat)：又稱糖萼

23、(glycocalyx)指由細胞產(chǎn)生的、與細胞膜外表面聯(lián)系密切 的粘多糖類物質，實際指細胞表面與質膜中的蛋白或脂類分子共價結合的寡糖鏈，是 細胞質膜的延伸，對膜蛋白起保護作用，并參與細胞識別。透明質酸（hyaluronic acid）：透明質酸是增殖細胞和遷移細胞的胞外基質主要成分，也 是蛋白聚糖的主要結構組分 透明質酸在結締組織中起強化、彈性和潤滑作用 透 明質酸使細胞保持彼此分離，使細胞易于運動遷移和增殖并阻止細胞分化。彈性蛋白（elastin）：是彈性纖維的主要成分，是高度疏水的非糖基化蛋白。彈性纖維 主要存在于脈管壁及肺，少量存在于皮膚、肌腱及疏松結締組織中。彈性纖維與膠原 纖維共同存

24、在，分別賦予組織以彈性及抗張性。有兩個明顯的特征：（1）構象呈無規(guī)則卷曲狀態(tài)；（2）通過Lys殘基相互交連成網(wǎng)狀結構。木質素（lignin）：由酚殘基形成的水不溶性多聚體。參與次生壁形成，并以共價鍵與細 胞壁多糖交聯(lián)，大大增加了細胞壁的強度與抗降解。伸展蛋白（extensin）：糖蛋白，在初生壁中含量可多達15%,糖的總量約占65%。果膠質（pectin）：含有大量攜帶負電荷的糖，結合 Ca2+等陽離子，被高度水化形成凝 膠，果膠質與半纖維素橫向連接，參與細胞壁復雜網(wǎng)架的形成。半纖維素（hemicellulose）：木糖、半乳糖和葡萄糖等組成的高度分支的多糖，介導微 原纖維連接彼此連接或介導微

25、原纖維與其它基質成分（果膠質）連接簡單擴散（simple diffusion）：特點：物質順濃度梯度的擴散，不需要消耗細胞本 身的代謝能，不需專一的載體（膜蛋白）。協(xié)助擴散（facilitated diffusion）：轉運對象：各種極性分子和無機離子（如糖、氨基酸、 核甘酸以及細胞代謝物等）轉運特點：比簡單擴散轉運速率高；存在最大轉運速率（Vmax）；具有轉運的特異性；細胞質膜上存在膜轉運蛋白（membrane transport proteins） 一種特異性載體只能轉 運一種類型的離子或分子。膜轉運蛋白可分為兩類：載體蛋白，既可介導被動運輸，又可介導主動運輸；通道蛋白，只能介導被動運輸。

26、載體蛋白（carrier proteins）：載體蛋白是幾乎所有類型的生物膜上普遍存在的多次跨膜 蛋白分子，由于有特異性結合位點，又稱通透酶（permease）能與特定的溶質分子結合，通過一系列構象改變介導溶質分子跨膜轉運。特點：具有飽和性 具有特異性 依賴PH轉運過程具有類似于酶與底物作用 的飽和動力學曲線；可被底物類似物抑制；載體蛋白可以改變反應過程的平衡點。通道蛋白（channel proteins）是橫跨質膜的親水性通道，允許適當大小的分子和帶電荷的離子順梯度通過，又稱為離子通道。特征：一是離子通道具有選擇性；二是離子通道是門控的。只介導被動運輸 不需要與溶質分子結合形成有選擇性開關的

27、多次跨膜通道 對被轉運離子的大小與電荷都有高度的選擇性，轉運速率高；離子通道是門控的， 即離子通道的活性由通道開或關兩種構象所調節(jié)，并通過通道開關應答于適當?shù)男?號。類型：（A）電壓門門通道；（B）配體通道；（C ）壓力激活通道動作電位（active potential）：細胞在刺激作用下的膜電位。靜息電位（resting potential）：細胞在靜息狀態(tài)下的膜電位。細胞通訊(cell communication):是指一個細胞發(fā)出的信息通過介質傳遞到另一個細胞 產(chǎn)生相應的反應。細胞間的通訊對于多細胞生物體的發(fā)生和組織的構建，協(xié)調細胞的 功能，控制細胞的生長和分裂是必需的。內分泌(endo

28、crine)：內分泌細胞分泌信號分子經(jīng)血液循環(huán)運到各個部位，作用于靶細 胞，特點：a.低濃度；b.全身性；c.長時效。旁分泌(paracrine)：分泌局部化學介質到細胞外液中，經(jīng)過局部擴散作用于鄰近靶細 胞自分泌(autocrine)：細胞對自身分泌的物質產(chǎn)生反應，如月中瘤細胞合成學突觸(neuronal signaling)：神經(jīng)遞質由突觸前膜釋放，經(jīng)突觸間隙擴散到突觸后膜， 作用于特定的靶細胞。電信號-化學信號-電信號轉換和傳導。細胞間接觸性依賴的通訊：(contact-dependent signaling)細胞間直接接觸，通過與質 膜結合的信號分子影響其它細胞細胞信號通路(signa

29、ling pathway)：細胞接受外界信號，通過一整套特定的機制，將胞 外信號轉導為胞內信號，最終調節(jié)特定基因的表達，引起細胞的應答反應，這是細胞 信號系統(tǒng)的主線，這種反應系列稱之為細胞信號通路。細胞識別(cell recognition)：是指細胞通過其表面的受體與胞外信號物質分子(配體)選 擇性地相互作用，從而導致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。細胞表面受體(cell-surface receptor)：受胞外親水性信號分子激活 細胞內受體(intracellular recepor)：受胞外親脂性信號分子所激活 受體(receptor)：是一種能夠識別和

30、選擇性結合某種配基(信號分子)的大分子，多為糖 蛋白，一般至少包括兩個功能區(qū)域，與配基結合的區(qū)域及產(chǎn)生效應的區(qū)域，分別具結 合特異性和效應特異性，當與配基結合后，通過信號轉導gnal transduction加乍用將胞外信號轉換為胞內化學或物理的信號，以啟動一系列過程，最終表現(xiàn)為生物學效 應。分類： 細胞內受體(intracellular recepor)細胞表面受體(cell-surface receptor) 第二信使學說(second messenger theory)胞外化學物質作用于細胞表面受體，導致胞 內產(chǎn)生最早產(chǎn)生的信號分子稱為第二信使，從而激發(fā)一系列生化反應，最后產(chǎn)生一定 的生

31、理效應，第二信使的降解使其信號作用終止。第二信息兩個特征：第一信息同其膜受體結合后最早在細胞膜內側或胞漿中出現(xiàn)，僅在細胞內部起作用的信息分子；能 啟動或調節(jié)細胞內稍晚出現(xiàn)的反應。目前公認的第二信使有cAMP、cGMP、三磷酸肌醇(IP3)、二酰基甘油(DG)等，現(xiàn)在一般認為Ca2+是磷脂酰肌醇信號通路的”第三信 使”。分子開關(molecular switches):細胞內的信號蛋白通過結合 GTP或磷酸基團被活化， 去除GTP或磷酸基團而失活。這類信號蛋白分子稱為分子開關。分子開關蛋白有兩類：蛋白激酶：是一類磷酸轉移酶，其作用是將 ATP的丫磷酸基轉移到底物特定的氨 基酸殘基上，使蛋白質磷酸

32、化。蛋白激酶在信號轉導中有兩個方面的作用：一是通過 磷酸化調節(jié)蛋白質的活性；二是通過蛋白質的逐級磷酸化，使信號逐級放大，引起細胞反應。GTP結合蛋白：結合GTP活化，結合GDP失活。離子通道偶聯(lián)的受體(ion-channel-linked receptor)：又稱配體門離子通道(ligand-gated channel或遞質門離子通道(transmitter-gated channel'由多亞基組成的受體/離子通道 復合體，一般是4、6次跨膜蛋白，本身既有信號結合位點，又是離子通道，具跨膜 信號轉導無需中間步驟。有選擇性：配體的特異性選擇和運輸離子的選擇性。主要存 在于神經(jīng)細胞或其他可

33、興奮細胞間的突觸信號傳遞。如乙酰膽堿受體就是離子通道偶 聯(lián)受體。G蛋白偶聯(lián)的受體(G-protein-linked receptor): G蛋白偶聯(lián)型受體為7次跨膜蛋白，受 體胞外結構域識別胞外信號分子并與之結合，胞內結構域與G蛋白偶聯(lián)。通過與G蛋白偶聯(lián)，調節(jié)相關酶活性，在細胞內產(chǎn)生第二信使，從而將胞外信號跨膜傳遞到胞 內影響細胞的行為。G-蛋白是三聚體GTP結合調節(jié)蛋白，由a、,丫三個亞基組成，a亞基本身具有 GTP酶活性，B匯聚體通過共價結合錨于膜上起穩(wěn)定a亞基的作用。G蛋白在信號轉導過程中起著分子開關的作用，當a亞基與GDP結合時處于關閉狀態(tài)，與 GTP結合時處于開啟狀態(tài)。a亞基具有三個

34、功能位點：GTP結合位點；鳥甘三磷酸水解酶(GTPase)舌性位點；腺甘酸環(huán)化酶結合位點。受體酪氨酸激酶(receptor tyrosine kinases RTKs)又稱酪氨酸蛋白激酶受體，是單次 跨膜蛋白，包括6個亞族。通路：信號(配體)7受體(RTK)一受體二聚化(Dimer) T 體的自磷酸化一激活RTK的激酶活性一胞內信號蛋白(Ras)一疳動信號傳導 RTK- Ras蛋白信號傳遞途徑：細胞外信號 一受體一RaaRaf(MAPKKK) 一MAPKKMAPK ,轉錄因子的磷酸化 一激活靶基因一細胞應答和效應。細胞內膜系統(tǒng)(endomembrane system:)是真核細胞的細胞質內獨有

35、，在結構、功能、 乃至發(fā)生上相關的，由膜圍繞的細胞器或細胞結構。主要包括內質網(wǎng)、高爾基體、溶 酶體、胞內體和分泌泡等。特點：使真核細胞細胞內的區(qū)域化(compartmentalization)：細胞骨架纖維為組織者的 Cytomatrix形成有序的動態(tài)結構；細胞內的膜相結構細胞器(organelles)。意義：大大增加了細胞內膜的表面積；為多種酶特別是多酶體系提供了大面積的結 合位點；酶系統(tǒng)的隔離與連接；蛋白質、糖、脂肪的合成、加工和包裝；運輸 分泌物；擴散屏障及膜電位建立；離子梯度的維持等。細胞內膜系統(tǒng)的研究方法：放射自顯影(Autoradiography);生化分析(Biochemical

36、analysis)；遺傳突變分析(Genetic mutants)內膜系統(tǒng)(endomembrane system)是指細胞內在結構、功能及發(fā)生上相關的由膜包繞 形成的細胞器或細胞結構，主要包括：核膜、內質網(wǎng)、高爾基體及各種小泡和液泡。 內膜系統(tǒng)使真核細胞細胞內區(qū)域化。微粒體(microsomes):在細胞勻漿和差速離心過程，破碎的內質網(wǎng)膜和核糖體形成的 近似球形的囊泡。蛋白質約占2/3(比質膜多)，主要是酶類，其中CytP-450是內質網(wǎng)的標記酶。脂類1/3(比質膜少)在滑面內質網(wǎng)高于粗面內質網(wǎng)，主要為磷脂和膽固醇。內質網(wǎng)的標志酶是葡萄糖-6-磷酸酶。細胞色素P450在內質網(wǎng)膜中最為豐富。膜

37、分化(membrane differentiation)：即在RER上合成的基本膜，經(jīng)過加工修飾，在化 學成份、結構和功能上發(fā)生差異，成為各種功能不同的膜的變化過程。殘余小體(residual body)：又稱后溶酶體(post lysosome域終末?§酶體(telolysome),是 次級溶酶體中的物質被消化完畢后，其殘渣存在的泡狀結構。已失去酶活性或酶活性 極弱。次級溶酶體(secondary lysosome)是初級溶酶體與細胞內的自噬泡或異噬泡、胞飲泡或吞噬泡融合形成的復合體，分別稱之為自噬溶酶體(autophagolysosome)口異噬溶酶體(phagolysosome

38、二者都是進行消化作用的溶酶體。初級溶酶體(primary lysosome)：是指剛從高爾基的邊緣膨大分離出來，還未同消化物 融合的潛伏狀態(tài)的溶酶體(不含作用底物)。呈球形，直徑約0.20.5仙叫內容物為均 一多種水解酶類，如蛋白酶、核酸酶、糖甘酶、脂酶、磷脂酶、磷酸酶和硫酸酶等， 其共同的特征是都屬酸性水解酶，即酶的最適pH為5左右。無活性。過氧化物酶體(peroxisome):又稱微體(microbody),是由單層膜圍繞的內含一種或幾 種氧化酶類的異質性細胞器。過氧化物酶體的功能動物細胞(肝細胞或腎細胞)中過氧化物酶體可氧化分解血液中的有毒成分，起到解 毒作用。過氧化物酶體中常含有兩種酶

39、：a依賴于黃素(FAD)的氧化酶，其作用是將底物氧化 形成H2O2;b.過氧化氫酶，作用是將H2O2分解，形成水和氧氣。過氧化物酶體分解脂肪酸等高能分子向細胞直接提供熱能。在植物細胞中過氧化物酶體的功能：a.在綠色植物葉肉細胞中，它催化 CO2固定 反應副產(chǎn)物的氧化，即所謂光呼吸反應；b.乙醛酸循環(huán)的反應，在種子萌發(fā)過程中，過氧化物酶體降解儲存的脂肪酸一乙酰輔酶K琥珀酸一葡萄糖。3.過氧化物酶體的發(fā)生氧化物酶體經(jīng)分裂后形成子代的細胞器，子代的過氧化物酶體還需要進一步裝配形 成成熟的細胞器。組成過氧化物酶體的蛋白均由核基因編碼，主要在細胞質基質中合成，然后轉運到 過氧化物酶體中。過氧化物酶體蛋白

40、分選的信號序列 (Peroxisomal-targeting signal, PTS)：PTS1為Ser-lys-leu,多存在于基質蛋白的 C端。 PTS2為 Arg/Lys-Leu/lle-5X-His/Gln-leu ,存在于某些基質蛋白 N-端。過氧化物酶體膜上存在幾種可與信號序列相識別的可能的受體蛋白。過氧化物酶體的膜脂可能在內質網(wǎng)上合成后轉運而來。內質網(wǎng)也參與過氧化物酶體的發(fā)生熱休克蛋白(heat shock protei" Hsp):能選擇性的與畸形蛋白質結合形成聚合物，禾 用水解ATP釋放的能量使聚集的蛋白質溶解，并進一步折疊成正確構象。主要包括3 個家族，每一家族中都有由不同基因編碼的數(shù)種蛋白成員。后轉移(Post translocation)基本的特征：蛋白質在細胞質基質中合成以后再轉移到這 些細胞器中，稱后轉移(post translocation)。蛋白質跨膜*$移過程需要 ATP使多肽去折 疊，還需要一些蛋白質的幫助(如熱休克蛋白Hsp70)使其能夠正確地折疊成有功能的 蛋白。共轉移(Cotranslocati