1、细胞生物学超全翟中和名词解释及课后练习题及答案及配套习题答案第一章 细胞基本知识1cell theory (细胞学说) 细胞学说是18381839年间由德国的植物学家施莱登和动物学家施旺所提出,直到1858年才较完善。它是关于生物有机体组成的学说，主要内容有： 细胞是有机体， 一切动植物都是由单细胞发育而来， 即生物是由细胞和细胞的产物所组成； 所有细胞在结构和组成上基本相似； 新细胞是由已存在的细胞分裂而来； 生物的疾病是因为其细胞机能失常。2prokaryotic cell (原核细胞) 组成原核生物的细胞。这类细胞主要特征是没有明显可见的细胞核, 同时也没有核膜和核仁, 只有拟核，进化地
2、位较低。由原核细胞构成的生物称为原核生物3eukaryotic cell真核细胞构成真核生物的细胞称为真核细胞，具有典型的细胞结构, 有明显的细胞核、核膜、核仁和核基质; 遗传信息量大，并且有特化的膜相结构。真核细胞的种类繁多, 既包括大量的单细胞生物和原生生物(如原生动物和一些藻类细胞), 又包括全部的多细胞生物(一切动植物)的细胞。4cell plasma (细胞质) 是细胞内除核以外的原生质, 即细胞中细胞核以外和细胞膜以内的原生质部分, 包括透明的粘液状的胞质溶胶及悬浮于其中的细胞器。5. protoplasm (原生质) 生活细胞中所有的生活物质, 包括细胞核和细胞质。6. prot
3、oplast (原生质体) 脱去细胞壁的细胞叫原生质体, 是一生物工程学的概念。如植物细胞和细菌(或其它有细胞壁的细胞)通过酶解使细胞壁溶解而得到的具有质膜的原生质球状体。动物细胞就相当于原生质体。7. mycoplasma (支原体) 是最简单的原核细胞，支原体的大小介于细菌与病毒之间,直径为0.10.3 um, 约为细菌的十分之一, 能够通过滤菌器。支原体形态多变,有圆形、丝状或梨形，光镜下难以看清其结构。支原体具有细胞膜，但没有细胞壁。它有一环状双螺旋DNA，没有类似细菌的核区(拟核), 能指导合成700多种蛋白质。支原体细胞中惟一可见的细胞器是核糖体，每个细胞中约有8001500个。支
4、原体可以在培养基上培养，也能在寄主细胞中繁殖。8. archaebacteria (古细菌) 一类特殊细菌，在系统发育上既不属真核生物，也不属原核生物。它们具有原核生物的某些特征(如无细胞核及细胞器)，也有真核生物的特征(如以甲硫氨酸起始蛋白质的合成，核糖体对氯霉素不敏感)，还具有它们独有的一些特征(如细胞壁的组成，膜脂质的类型)。因之有人认为古细菌代表由一共同祖先传来的第三界生物(古细菌，原核生物，真核生物)。它们包括酸性嗜热菌，极端嗜盐菌及甲烷微生物。可能代表了活细胞的某些最早期的形式。9. Bacteria, eubacteria (真细菌) 除古细菌以外的所有细菌均称为真细菌。最初用于
5、表示“真”细菌的名词主要是为了与其他细菌相区别。10. mesosome (中膜体) 中膜体又称间体或质膜体, 是细菌细胞质膜向细胞质内陷折皱形成的。每个细胞有一个或数个中膜体，其中含有细胞色素和琥珀酸脱氢酶, 为细胞提供呼吸酶, 具有类似线粒体的作用, 故又称为拟线粒体。11. centroplasm中心质在光镜下观察到的蓝藻细胞中央部位较周围原生质明亮，是遗传物质DNA所在部位，它相当于细菌的核区，成为中心质，也有称中央质。12. nucleoid (拟核) 细菌细胞具有原始的核,没有核膜,更没有核仁,结构简单,为了与真核细胞中典型的细胞核有所区别,称为核区nuclearregion)、拟
6、核(nucleoid)或原始核primitive form nucleus，亦称细菌染色体。13. symplast (共质体) 植物原生质体间通过胞间连丝相连接，使整个植物体的原生质连成为的一个整体。2多核的合胞体。14. syncytium ; syncytia (合胞体) 含有由一层细胞膜包绕的多个核的细胞质团。通常是由于两个以上细胞发生融合或一个细胞分裂不完全所致，后者来自于核发生了分裂，而未发生细胞质分裂。15. gene theory基因学说关于基因和性状之间存在确定的因果关系的学说。主要内容： 种质(基因)是连续的遗传物质； 基因是染色体上的遗传单位，有很高稳定性能自我复制和发生
7、变异； 在个体发育中，基因在一定条件下，控制着一定的代谢过程,表现相应的遗传特性和特征；生物进化,主要是基因及其突变等。这是对孟德尔遗传学说的重大发展，也是这一历史时期的巨大成就。16ultrastructure (submicroscopic structure) 超微结构亚细胞结构又称为亚显微结构。指在普通光学显微镜下观察不能分辨清楚，但在电子显微镜下能观测到的细胞内各种微细结构，如各种细胞器。第二章 细胞生物研究方法1.resolution (分辨率) 是指区分开两个质点间的最小距离。2. phase-contrast microscope相差显微镜 将光程差或相位差转换成振幅差，可用于
8、观察活细胞 3. differential-interference microscope微分干预显微镜偏振光经合成后，使样品中厚度上的微小区别转化成明暗区别，增加了样品反差且具有立体感。适于研究活细胞中较大的细胞器4. video-enhance microscopy录像增差显微镜技术电脑辅助的DIC显微镜可在高分辨率下研究活细胞中的颗粒及细胞器的运动。5. fluorescence resonance energy transfer (荧光共振能量转移) 当一个荧光分子又称为供体分子的荧光光谱与另一个荧光分子又称为受体分子 的激发光谱相重叠时， 供体荧光分子的激发能诱发受体分子发出荧光，
9、同时供体荧光分子自身的荧光强度衰减。FRET 程度与供、受体分子的空间距离紧密相关， 一般为710 nm 时即可发生FRET; 随着距离延长， FRET呈显著减弱。6. fluorescence photobleaching recovery;FPR (荧光漂白恢复) 研究膜蛋白和脂质平移扩散以及溶质通过质膜和在细胞内转运的一种技术。包括三个步骤：荧光染料与膜成分交联；激光照射猝灭漂白膜上部分荧光；检测猝灭部位荧光再现速率由于膜成分的流动性。7. electron microscope (电子显微镜) 一类用电子束为光源，显示标本超微结构的显微镜。分为透射电子显微镜和扫描电子显微镜等。8. t
10、ransmission electron microscope;TEM 透射电子显微镜在一个高真空系统中，由电子枪发射电子束，穿过被研究的样品，经电子透镜聚焦放大，在荧光屏上显示出高度放大的物像，还可作摄片记录的一类最常见的电子显微镜。scanning electron microscope;SEM 扫描电子显微镜 是1965年发明的较现代的细胞生物学研究工具，主要是利用二次电子信号成像来观察样品的外表形态，即用极狭窄的电子束去扫描样品，通过电子束与样品的相互作用产生各种效应，其中主要是样品的二次电子发射。二次电子能够产生样品外表放大的形貌像，这个像是在样品被扫描时按时序建立起来的，即使用逐点
11、成像的方法获得放大像。扫描电子显微镜的制造是依据电子与物质的相互作用。9. ultramicrotomy 超薄切片技术 电子书穿透力很弱，须将标本制成4050nm 的超薄切片。方法与步骤：固定；脱水；包埋；切片；染色。10. negative staining负染色技术用重金属盐对铺展在载网上的样品染色，吸取多余染料，干燥后，使样品凹陷铺展上一层重金属盐，而凸出的地方没有染料沉积，从而负染效果；分辨率可达1.5nm 左右。与金属投影 染色背景，衬托出样品的精细结构 11. freeze etching冰冻蚀刻技术 是在冰冻断裂技术的基础上发展起来的更复杂的复型技术。如果将冰冻断裂的样品的温度稍
12、微升高，让样品中的冰在真空中升华，而在外表上浮雕出细胞膜的超微结构。当大量的冰升华之后，对浮雕外表进行铂-碳复型，并在腐蚀性溶液中除去生物材料， 复型经重蒸水多次清洗后，置于载网上作电镜观察。12. critical-point drying method临界点干燥制作电子显微镜干燥标本的一种方法。将标本用低临界温度液体如液态CO2替换水，再升温超过临界温度。如此处理的标本，可减小外表张力，保持样品自然状态的形貌。13. electron microscope three-dimentional reconstruction technique (电镜三维重构技术) 电子显微术、电子衍射与电脑
13、图象处理相结合而形成的具有重要应用前景的一门新技术。电镜三维重构技术与X-射线晶体衍射技术及核磁共振分析技术相结合，是当前结构生物学，主要研究生物大分子空间结构及其相互关系的主要实验手段。14. scanning tunnel microscope;STM扫描隧道显微镜利用量子隧道效应产生隧道电流的原理制作的显微镜。其分辨率可达原子水平，即观察到原子级的图像。在生物学中，可观察大分子和生物膜的分子结构。15. atomic force microscope ；AFM原子力显微镜 一种可用来研究包括绝缘体在内的固体材料外表结构的分析仪器。它通过检测待测样品外表和一个微型力敏感元件之间的极微弱的原
14、子间相互作用力来研究物质的外表结构及性质。将一对微弱力极端敏感的微悬臂一端固定，另一端的微小针尖接近样品，这时它将与其相互作用，作用力将使得微悬臂发生形变或运动状态发生变化。扫描样品时，利用传感器检测这些变化，就可获得作用力分布信息，从而以纳米级分辨率获得外表结构信息。根据扫描隧道显微镜的原理设计的高速拍摄三维图像的显微镜。可观察大分子在体内的活动变化。16. laser scanning confocal microscope;LSCM 激光扫描共聚焦显微镜 利用激光点作为荧光的激发光并通过扫描装置对标本进行连续扫描，并通过空间共轭光阑针孔阻挡离焦平面光线而成像的一种显微镜。是当今世界最先进
15、的细胞生物学分析仪器。17. immunoelectron microscopy 免疫电镜 将抗体进行特殊标记后用电子显微镜观察免疫反应的结果。根据标记方法的不同， 分为免疫铁蛋白技术、免疫酶标技术和免疫胶体金技术。18. immunoblotting 免疫印迹又称蛋白质印迹Western blotting，是根据抗原抗体的特异性结合检测复杂样品中的某种蛋白的方法。该法是在凝胶电泳和固相免疫测定技术基础上发展起来的一种新的免疫生化技术。19. immunofluorescent technique;immunofluorescence technique 免疫荧光技术将免疫学方法(抗原抗体特异
16、结合)与荧光标记技术结合起来研究特异蛋白抗原在细胞内分布的方法。由于荧光素所发的荧光可在荧光显微镜下检出，从而可对抗原进行细胞定位。20. radio immuno precipitation assay;RIPA;radioimmunoprecipitation放射免疫沉淀 以放射性标记的抗原或抗体进行的免疫沉淀法。能大大提高检测抗原抗体复合体的灵敏度。21. differential centrifugation 差速离心利用不同物质沉降速率的差异，在不同离心速度下别离和收集不同颗粒的离心技术。常用于别离细胞匀浆中的各种细胞器。22. isodensity centrifugation;i
17、sopycnic centrifugation等密度离心将要别离的样本放在密度梯度液外表或混悬于梯度液中，通过离心不同密度的颗粒或上浮或下沉到与其各自密度相同的介质区带时，颗粒不再移动形成一系列区带，然后停止离心，从管底收集不同密度颗粒的别离技术。23. density gradient centrifugation密度梯度离心用一定的介质在离心管内形成一连续或不连续的密度梯度，将细胞混悬液或匀浆置于介质的顶部，通过重力或离心力场的作用使细胞分层、别离的方法。密度梯度离心常用的介质为氯化铯、蔗糖和多聚蔗糖。24. in situ hybridization原位杂交用单链RNA或DNA探针通过杂
18、交法对细胞或组织中的基因或mRNA分子在细胞涂片或组织切片上进行定位的方法。25. radioautography；autoradiography放射自显影技术 是利用放射性同位素的电离辐射对乳胶含AgBr或AgCl的感光作用，对细胞内生物大分子进行定性、定位与半定量研究的一种细胞化学技术。放射自显影技术用于研究标记化合物在机体、组织和细胞中的分布、定位、排出以及合成、更新、作用机理、作用部位等等。26. flow cytometer流式细胞仪主要应用：用于定量测定细胞中的DNA、RNA或某一特异蛋白的含量；测定细胞群体中不同时相细胞的数量；从细胞群体中别离某些特异染色的细胞；别离DNA含量不
19、同的中期染色体。27. microspectrophotometry细胞显微分光光度术利用细胞内某些物质对特异光谱的吸收，测定这些物质如核酸与蛋白质等在细胞内的含量。包括：紫外光显微分光光度测定法可见光显微分光光度测定法。28. cell culture(细胞培养) 把机体内的组织取出后经过分散机械方法或酶消化为单个细胞，在人工培养的条件下，使其生存、生长、繁殖、传代，观察其生长、繁殖、接触抑制、衰老等生命现象的过程。29. primary culture cell原代培养细胞直接从有机体取出组织，通过组织块长出单层细胞，或者用酶消化或机械方法将组织分散成单个细胞，在体外进行培养，在首次传代前
20、的培养称为原代培养。传10代以内的细胞称为原代培养细胞。30. subculture cell传代培养细胞原代培养形成的单层培养细胞汇合以后，需要进行别离培养即将细胞从一个培养器皿中以一定的比率移植至另一些培养器皿中的培养，否则细胞会因生存空间不足或由于细胞密度过大引起营养枯竭，将影响细胞的生长，这一别离培养称为传代细胞培养。进行传代培养的细胞称为传代培养细胞31. cell strain细胞株细胞株：在体外一般可以顺利地传4050代，并且仍能保持原来二倍体数量及接触抑制行为的传代细胞。 32. cell line细胞系在体外培养的条件下，有的细胞发生了遗传突变，而且带有癌细胞特点，失去接触抑
21、制，有可能无限制地传下去的传代细胞。33. finite cell line (有限细胞系) 在体外的生存期有限即不能长期传代的细胞系。34. infinite cell line (无限细胞系) 又称连续细胞系，在体外可以持续生存，具有无限繁殖能力的细胞系。35. cell-free system非细胞体系来源于细胞，而不具有完整的细胞结构，但包含了进行正常生物学反应所需的物质如供能系统和酶反应体系等组成的体系即为非细胞体系。近年来，人们利用这一体系探讨了许多细胞生命活动中的重要问题，如细胞周期调控、核膜及染色质的组装、核质运输机制等。36. cell engineering细胞工程 应用细
22、胞生物学和分子生物学的方法，通过类似于工程学的步骤在细胞整体水平或细胞器水平上，遵循细胞的遗传和生理活动规律，有目的地制造细胞产品的一门生物技术。37. cell fusion细胞融合也称细胞杂交技术cell hybridization，两个或多个细胞融合成一个双核细胞或多核细胞的现象。一般通过灭活的病毒或化学物质介导，也可通过电刺激融合。38. heterokaryon(异核融合细胞) 由基因型不同的细胞融合而成的。39. homokaryon (同核融合细胞) 由基因型相同的细胞融合而成的。40. monoclone antibody单克隆抗体技术通过克隆单个分泌抗体的B淋巴细胞，获得的只
23、针对某一抗原决定簇的抗体，具有专一性强、能大规模生产的特点。41. micromanipulation technique显微操作技术是指在高倍复式显微镜下，利用显微操作器micromanipulator进行细胞或早期胚胎操作的一种方法。显微操作器是用以控制显微注射针在显微镜视野内移动的机械装置。显微操作技术包括细胞核移植、显微注射、嵌合体技术、胚胎移植以及显微切割等。42. 细胞拆合把细胞核与细胞质别离开来，然后把不同来源的细胞质和细胞核相互结合，形成核质杂交细胞。43. karyoplast核体细胞经松胞菌素处理后，排出的带有质膜和少量细胞质的细胞核。44. cytoplast胞质体利用物
24、理或化学方法，将细胞核去除后所得到的细胞部分。可以用来研究细胞核与细胞质的关系。45. knock out基因敲除 将细胞基因组中某基因去除或使基因失去活性的方法。常用同源重组的方法敲除目的基因，观察生物或细胞的表型变化，是研究基因功能的重要手段。46. knock in 基因嵌入又称基因置换，它是利用内源基因序列两侧或外面的断裂点，用同源序列的目的基因整个置换内源基因。47. model organisms 模式生物生物学家通过对选定的生物物种进行科学研究，用于揭示某种具有普遍规律的生命现象，此时，这种被选定的生物物种就是模式生物。48. fluorescencein situ hybrid
25、ization ；FISH荧光原位杂交：用荧光素标记的探针研究一段DNA序列或一个基因在染色体上的位置的方法，是在生物医学领域里应用较多的一项分子细胞遗传学技术。49. GreenFluorescent Protein, GFP (绿色荧光蛋白) 是一种在美国西北海岸所盛产的水母中所发现的一种蛋白质。50. cell cloning细胞克隆把单个细胞从群体内别离出来单独培养，使之重新繁衍成一个新的细胞群体的培养技术。51Hybridoma杂交瘤 一种通过融合而形成的杂交细胞，是由正常细胞和具有某种缺陷的肿瘤细胞杂交而获得。第三章 细胞质膜1. membrane (膜) 通常是指分割两个隔间的一
26、层薄薄的结构,可以是自然形成的或是人造的,有时很柔软。存在于细胞结构中的膜不仅薄,而且具有半透性(semipermeable membrane),允许一些不带电的小分子自由通过。2. cell membrane (细胞膜) 细胞膜是细胞膜结构的总称,它包括细胞外层的膜和存在于细胞质中的膜,有时也特指细胞质膜。3. cytoplasmic membrane (胞质膜) 又称为内膜(internal membrane), 存在于真核细胞质中各膜结合细胞器中的膜，包括核膜、内质网膜、高尔基体膜、溶酶体膜、线粒体膜、叶绿体膜、过氧化物酶体膜等。由于细菌没有内膜,所以细菌的细胞质膜代行胞质膜的作用。4.
27、 plasma membrane (细胞质膜) 是指包围在细胞外表的一层极薄的膜，主要由膜脂和膜蛋白所组成。质膜的基本作用是维护细胞内微环境的相对稳定,并参与同外界环境进行物质交换、能量和信息传递。另外, 在细胞的生存、生长、分裂、分化中起重要作用。5. biomembrane,or biological membrane (生物膜) 是细胞内膜和质膜的总称。生物膜是细胞的基本结构，它不仅具有界膜的功能,还参与全部的生命活动。6. membrane skeleton (膜骨架) 细胞质膜的一种特别结构，是由膜蛋白和纤维蛋白组成的网架，它参与维持细胞质膜的形状并协助质膜完成多种生理功能,这种结构
28、称为膜骨架。膜骨架首先是通过红细胞膜研究出来的。红细胞的外周蛋白主要位于红细胞膜的内外表,并编织成纤维状的骨架结构,以维持红细胞的形态,限制膜整合蛋白的移动。7. spectrin (血影蛋白) 又称收缩蛋白，是红细胞膜骨架的主要成份,但不是红细胞膜蛋白的成份,约占膜提取蛋白的30%。血影蛋白属红细胞的膜下蛋白，这种蛋白是一种长的、可伸缩的纤维状蛋白,长约100 nm,由两条相似的亚基亚基(相对分子质量220kDa)和亚基(相对分子质量200kDa)构成。两个亚基链呈现反向平行排列, 扭曲成麻花状，形成异二聚体, 两个异二聚体头-头连接成200nm长的四聚体。5个或6个四聚体的尾端一起连接于短
29、的肌动蛋白纤维并通过非共价键与外带4.1蛋白结合,而带4.1 蛋白又通过非共价键与跨膜蛋白带3蛋白的细胞质面结合, 形成“连接复合物”。这些血影蛋白在整个细胞膜的细胞质面下面形成可变形的网架结构,以维持红细胞的双凹圆盘形状。8. glycophorin (血型糖蛋白) 血型糖蛋白又称涎糖蛋白(sialo glycoprotein),因它富含唾液酸。血型糖蛋白是第一个被测定氨基酸序列的蛋白质,有几种类型，包括A、B、C、D。血型糖蛋白B、C、D在红细胞膜中浓度较低。血型糖蛋白A是一种单次跨膜糖蛋白, 由131个氨基酸组成, 其亲水的氨基端露在膜的外侧, 结合16个低聚糖侧链。血型糖蛋白的基本功能
30、可能是在它的唾液酸中含有大量负电荷,防止了红细胞在循环过程中经过狭小血管时相互聚集沉积在血管中。9. band 3 protein (带3蛋白) 与血型糖蛋白一样都是红细胞的膜蛋白,因其在PAGE电泳分部时位于第三条带而得名。带3蛋白在红细胞膜中含量很高，约为红细胞膜蛋白的25%。由于带3蛋白具有阴离子转运功能，所以带3蛋白又被称为“阴离子通道”。带3蛋白是由两个相同的亚基组成的二聚体, 每条亚基含929个氨基酸,它是一种糖蛋白，在质膜中穿越1214次,因此,是一种多次跨膜蛋白。10. ankyrin (锚定蛋白) 又称2.1蛋白。锚定蛋白是一种比较大的细胞内连接蛋白, 每个红细胞约含10万个
31、锚定蛋白，相对分子质量为215,000。锚定蛋白一方面与血影蛋白相连, 另一方面与跨膜的带3蛋白的细胞质结构域部分相连, 这样，锚定蛋白借助于带3蛋白将血影蛋白连接到细胞膜上，也就将骨架固定到质膜上。11. band 4.1 protein (带4.1蛋白)是由两个亚基组成的球形蛋白，它在膜骨架中的作用是通过同血影蛋白结合，促使血影蛋白同肌动蛋白结合。带4.1蛋白本身不同肌动蛋白相连，因为它没有与肌动蛋白连接的位点。12. 内收蛋白(adducin) 是由两个亚基组成的二聚体，每个红细胞约有30，000个分子。它的形态似不规则的盘状物，高5.4nm,直径12.4nm。内收蛋白可与肌动蛋白及血影
32、蛋白复合体结合，并且通过Ca2+和钙调蛋白的作用影响骨架蛋白的稳定性，从而影响红细胞的形态。13. phospholipids (磷脂) 含有磷酸基团的脂称为磷脂,是细胞膜中含量最丰富和最具特性的脂。动、植物细胞膜上都有磷脂, 是膜脂的基本成分, 约占膜脂的50%以上。磷脂分子的极性端是各种磷脂酰碱基, 称作头部。它们多数通过甘油基团与非极性端相连。磷脂又分为两大类: 甘油磷脂和鞘磷脂。甘油磷脂包括磷脂酰乙醇胺、磷脂酰胆碱(卵磷脂)、磷脂酰肌醇等。14. cholesterol (胆固醇) 胆固醇存在于真核细胞膜中。胆固醇分子由三部分组成: 极性的头部、非极性的类固醇环结构和一个非极性的碳氢尾部。胆固醇的分子较其他膜脂要小, 双亲媒性也较低。胆固醇的亲水头部朝向膜的外侧,疏水的尾部埋在脂双层的中央。胆固醇分子是扁平和环状的,对磷脂的脂肪酸尾部
