复旦大学基础医学院生物化学与分子生物学专业考研资料758细胞生物学(一)汇总..pdf

细胞生物学 1 细胞生物学 ：是以细胞研究为对象，从细胞的显微、亚显微及分子水平，对细胞的各种生命 活动进行研究的学科，特点是把细胞的结构与功能结合起来，并关注细胞间的相互关系，来 了解生物体的生长、发育、分化、繁殖、运动、遗传、变异、衰老和死亡的等生命基本现象 的的机制和规律。两种重要的研究方式是：一方面从细胞表型特征入手，探索隐藏在其背后 的的分子机制；另一方面从基因或蛋白质等大分子入手，了解其对细胞功能或行为的影响。 真核细胞 ：光学 (显微结构 )：细胞膜、细胞质、细胞核(核中能见核仁) 电镜 (亚显微结构 )：膜性细胞器：内质网、高尔基复合体、线粒体、溶酶体、过氧化物酶体 骨架系统：微丝、微管、中间纤维。 生物膜系统 ：是指以脂质和蛋白质为基础的膜相结构体系，包括细胞膜、内质网、高尔基复 合体、线粒体、溶酶体、过氧化物酶体及核模等。它们在结构和功能上是紧密联系的统一整 体，构成一个膜性系统。细胞的生物膜系统在细胞的生命活动中起着极其重要的作用。此外， 研究细胞生物膜系统在医学和生产过程中都有很广阔的前景。 单位膜 ：电镜下见细胞膜内外两层致密的深色带和中间层的浅色带，厚度在8 至 10 纳米之 间，这种“两暗夹一明”呈铁轨样的结构称为单位膜。 基因组 ：细胞或生物体的一套完整的单倍体遗传物质，是所有染色体上全部基因和基因间 DNA 的综合，含有一个生物体进行各种生命活动所需的全部遗传物质。 半保留复制 ：以 DNA 母链为模板，按照碱基互补配对的原则，在DNA 聚合酶的催化下将 dNTP 聚合成与母链模板序列互补的DNA 子链，形成的子链DNA 与模板 DNA 序列完全相 同，由于每个母链DNA 的其中一条单链成为子链DNA 双链中的一条，故称半保留复制。 茎环 (stem-loop) /发夹结构 (hairpin structure)：tRNA 的核苷酸存在着一些能形成互补的区域， 可以形成局部的双螺旋结构，呈茎状， 中间不能配对的部分则膨出形成环或袢状结构，称为 茎环或发夹结构。 细胞培养 (cell culture)：在无菌条件下，从机体中取出组织或细胞，模拟机体内正常生理状 态下的基本条件，让其在培养皿中继续生存、生长和繁殖的技术。 原代培养 (primary culture)：直接从体内获取的细胞或组织进行的首次培养称为原代培养。 传代培养 (secondary culture)：当原代细胞经过增殖达到一定密度后，将细胞分散，按一定比 例转移到一个或几个容器中的扩大培养。 粘性末端 (cohesive end)：许多限制性内切酶是在酶切位点的不同切口处切断双链DNA ，产 生两个碱基互补的短单链突出末端称为粘性末端。 蛋白质组 ：是指在特定时空条件下，某种细胞、组织或器官所含有的全部蛋白质。 内共生学说 (symbiosis hypothesis)：该学说认为线粒体起源于古老厌氧真核生物中的需氧菌， 长期进化过程中，共生物的大部分遗传信息转移到细胞核，留下的遗传物质大大减少，最终 成为真核细胞的亚结构线粒体。 结合变构机制(binding change mechanism)：当质子穿过F1因子的活性部位时可引起 F1颗粒 的构象变化，导致底物ADP 和 Pi 同活性部位的紧密结合和产物ATP 的释放。在此模型中， ADP 和 Pi 合成 ATP 不需要能量，而F1的构象变化时需要依赖能量供应，所需的能量一方 面用来使 ATP 同活性部位的结合由紧密状态变为疏松状态，便于ATP 的释放；另一方面使 ADP 和 Pi 同活性部位的结合由疏松状态转变为紧密状态，以利于ADP 和 Pi 合成 ATP。 细胞膜 ：是包围在细胞质表面的一层薄膜，又称质膜(plasma membrance)。细胞膜将细胞中 的生命物质与外界环境分隔开，维持细胞所特有的内环境。 细胞生物学 2 脂质体 (liposome) ：又称为人工生物膜。膜脂是双亲性分子，当这些双亲性分子被水环境包 围时，会把疏水的尾部夹在亲水的头部中间形成双分子层，为了避免双分子层游离端疏水的 尾部与水接触，两游离端往往能相互连接而封闭成中空的球形脂质双分子层。 细胞膜的分子结构模型及其优缺点： 片层结构模型(lamella structure model)：认为细胞膜由两层磷脂分子构成，磷脂分子的疏 水烃链在膜的内部相对，而疏水端朝向膜的表面，在内外表面还覆盖着一层球形蛋白质分子， 形成蛋白质 -磷脂 -蛋白质的三层夹板式结构，膜上有穿过脂双层的、由蛋白质围成的孔，表 面有亲水基团，允许水分子通过。 优缺点：这一模型是第一次用分子术语描述的结构，并将膜结构同所观察到的生物学 理化性质联系起来，对后来的研究有很大的启发。但仅仅是根据实验数据分析间接推论出 的，缺乏直观资料。 单位膜模型 (unit membrancemodel) ： 在电子显微镜下， 发现各种生物膜均呈“两暗夹一明” 的三层式结构， 由此认为磷脂双分子结构是膜的主体，亲水端头部朝外，与附着的蛋白质构 成暗线，疏水的尾部朝内构成明线，且内外表面的蛋白质不是球形分子，而是单条肽链以 （贝塔） -片层结构形式存在，通过静电作用于磷脂极性端结合。 优缺点： 此模型提出了各种生物膜在形态结构上的共同特点，结合电镜图像， 能解释膜 的某些属性。 但它把膜作为一种静态的单一结构，无法说明膜的动态变化和各种重要生理功 能，也无法解释不同生物膜厚度不同的现象。 流动镶嵌模型(fluid mosaic model)：认为膜中的脂双层构成膜的连贯主体，它既具有晶体 分子排列的有序性，又具有液体的流动性。膜中蛋白质分子以不同形式与脂双层分子结合， 有的镶嵌在脂双层分子中，有的则附着在脂双层表面。它是一种动态的、不对称的、具有流 动性的结构。 优缺点： 此模型强调了膜的流动性和不对称性，较好的解释了生物膜的功能特点，是目 前普遍接受的膜结构模型。但它不能说明具有流动性的质膜在变化过程中怎样保持膜的相对 完整性和稳定性，忽视了膜的各部分流动性的不均匀性。 其他模型：此外还有晶格镶嵌模型(crystal )和板块镶嵌模型(block )。 晶格镶嵌模型认为生物膜中流动的脂类是在可逆的进行有序和无序的相变，膜蛋白对脂 类分子的运动具有限制作用；镶嵌蛋白与其周围的脂质分子形成晶格，而具有流动性的脂类 呈小片状的点状分布；因此脂类的流动性是局部的，并非整个脂类双分子层都在流动。 板块镶嵌模型认为在流动的脂双层分子中存在许多大小不同的、刚性较大的、 能独立移 动的脂类板块，在这些有序板块之间存在流动的脂类区，这两者处于一种连贯的动态平衡。 优缺点：它们较合理的说明了生物膜具有流动性，又具有相对完整性及稳定性的原因。 而事实上，这两种模型与前三种模型无本质区别，不过是对膜流动性的分子基础进行了补充。 主动运输 ：是物质从低浓度的一侧通过细胞膜向高浓度一侧的转运，由于运输是逆浓度梯度 进行的，需要载体的参与和消耗能量，称为主动运输。 协同运输 (cotransport)：是一类由钠钾泵(或氢泵 )与载体协同作用，在转运一种溶质分子的同 时或随后间接消耗ATP 转运另一种溶质分子的主动运输过程。若转运方向相同则称共运输 (symport)；反之则称 对向运输 (antiport)。 膜泡运输 (vesicular transport)：大分子和颗粒物质被运输进入细胞使并不直接穿过细胞膜， 而是由膜将其包围形成膜泡，通过一系列膜囊泡的形成和融合来完成的转运过程。 胞吞作用 (endocytosis)：是指细胞摄取大分子和颗粒物质时，质膜内陷包围胞外物质形成胞 吞泡，然后脱离质膜进入细胞内的过程。 细胞生物学 3 膜流 (membrance flow) ：细胞的各种膜相结构虽然有其各自的空间位置，但它们的关系极为 密切，彼此按一定方式相互联系和转移，构成一个统一的整体，这种现象叫做膜流。伴随着 蛋白质在细胞内的运输和排出过程，可观察到这种现象。 受体介导的内吞作用(receptor mediated endocytosis)： 是细胞通过受体的介导摄取细胞外专一 性的蛋白质或其他化合物的过程。此过程强调高度特异性，是通过细胞表面的受体和相应的 配体特异性结合来实现的。如细胞摄取胆固醇的过程。 细胞外被 (cell coat)： 为细胞膜中糖蛋白和糖脂伸出细胞外表面的分枝或不分枝寡糖链。其蛋 白质和脂质部分参与了细胞膜本身的构成。 细胞表面 (cell surface)：是以细胞膜为核心的细胞膜、细胞外被、细胞膜内表面的细胞溶胶、 各种细胞连接结构和细胞膜上的一些特化结构统称为细胞表面。主要功能是维持细胞相对稳 定的微环境，实现其物质交换、信息传递、细胞识别和免疫反应等功能活动。 分子伴侣 (molecular chaperone)是一类高度保守、 可识别肽链的非天然构象，并协助多肽链进 行正常折叠、 组装和转运的蛋白质，其本身并不参与最终产物的形成。热休克蛋白就是一大 类分子伴侣。 信号识别颗粒(signal recognition particle，SRP)：由 6 个多肽亚基和1 个小的 7S RNA 分子组 成的复合体。 SRP 既能识别露出核糖体的信号肽并与之结合，形成SRP-核糖体复合体，又 能识别粗面内质网(RER)上的 SRP-R，使该复合体结合到RER 上。当 SRP-核糖体复合体形 成后， rRNA 的 A 位点被 SRP 占据，阻遏了下一个氨基酰-tRNA 的进入，使蛋白质合成暂 停， SRP-核糖体复合体和RER 上的 SRP-R 结合后 SRP 与核糖体解离，肽链延伸继续进行。 信号肽 (signal peptide)：普遍存在于分泌蛋白肽链N-端的一段由不同数目、不同种类氨基酸 组成的疏水氨基酸序列，是指导蛋白质多肽链在RER 上合成加工的决定因素。 信号肽假说 (signal hypothesis)：由 RER 合成加工并运输的蛋白质，合成起始时先生成一段信 号肽，被胞质中SRP 识别并结合后，再与核糖体上的SRP-R 结合形成SRP-核糖体复合物。 然后 SRP 脱离，蛋白质继续合成，信号肽引导多肽链进入内质网腔后被切除，肽链延伸完 成后，核糖体从内质网脱离。 半自主性细胞器(semiautomous organelle)：自身含有遗传表达系统，能自我增殖的细胞器； 由于其编码的遗传信息十分有限，RNA 转录、蛋白质翻译、自身构建和功能发挥等必须依 赖细胞核基因的遗传信息，因此称为半自主性细胞器。如叶绿体和线粒体。 线粒体基粒 ：是线粒体内膜的内表面和嵴的基质面附着有许多突出于内腔的颗粒，每个线粒 体有 10 的四次方 至 10 的 5 次方 个，基粒由多种蛋白质亚基组成，分为头部、柄部和基片三部分。 圆球形头部突出于内腔中，基片镶嵌于膜中，柄部将头部和基片相连。基粒头部ATP 酶活 性，能催化ADP 磷酸化生成ATP，因此基粒又称ATP 酶复合体 （见生化第7 页）。 细胞骨架 (cytoskeleton)：是指真核细胞中的蛋白质纤维网架系统，包括微丝、微管和中间纤 维，对于细胞的形状、细胞的运动、细胞内物质的运输，染色体的分离和细胞分裂等过程起 着重要作用。 微管组织中心 (MOTC) ：微管装配过程中起成核作用，并使之延长的结构，包括中心体、基 体和着丝点等。 中心粒周围物质(pericentiolar material，PCM)：在中心粒周围、具有极高电子密度的无定形 基质。在微管组装过程中起到MOTC 的作用，中心粒起稳定PCM 的作用。 细胞生物学 4 中间纤维 (intermediate filament ，IF)：是细胞骨架的3 种成分之一，因其直径(约 10 纳米 )介 于微管和微丝之间而得名。由不同的蛋白质组成，是空心纤维结构。 由于它具有组织特异性， 因此其种类、成分、结构和功能比较复杂。 主要功能：维持细胞和组织完整性；为细胞提供机械强度支持；参与细胞连接； 参与细胞内信息传递和物质运输；维持核膜稳定；参与细胞分化。 细胞运动形式及机制： 1、运动形式：细胞的位置移动，如鞭毛和纤毛的摆动、阿米巴样运动；细胞的形 态改变；细胞内运动，如细胞质流动、膜流；物质运输；染色体分离 2、机制：以鞭毛和纤毛摆动为例。 相邻二联管A 管的动力蛋白头部与相邻B 管接触，促进与动力蛋白结合的ATP 水解， 并释放 ADP 和 Pi，改变 A 管动力蛋白的构象，促进头部向相邻二联管正极滑动，是相 邻二联管随之滑动。 新的 ATP 与动力蛋白结合，促使动力蛋白头部与B 管脱离。 ATP 水解，释放的能量使动力蛋白头部角度复原。 带有水解产物的动力蛋白头部与B 管的另一位点结合，开始下一个循环。 袢环模型 (loop model)：细胞分裂中期染色体构建时， 染色体构建过程： 由 200bp 左右的的DNA 分子及一个组蛋白核心构成11nm 的圆盘状结构，称为核小体 ， 是染色体的基本结构单位。组蛋白核心是由4 种组蛋白H2A、H2B、H3、H4个两分子组成的 八聚体，被146bp 的 DNA 缠绕 1.75 圈，两相邻核小体间有约60bp 的连结 DNA 相连，组 蛋白 H1结合在连接 DNA 上， 位于缠绕组蛋白八聚体的DNA 进出端，起稳定核小体的作用。 核小体逐个串连，6 个核小体缠绕一周，螺旋化成30nm 的螺线管，为染色体组装的二级 结构。 之后的组装有不同的观点。A.袢环模型 ，认为螺线管形成螺线管形成后，30nm 的染色质 纤维折叠形成袢环，每个袢环含315 个核小体，每18 个袢环以非组蛋白为中心轴放射状排 列于同一平面上，并结合在核骨架上形成微带，是染色体高级结构的组成单位。约10 的六次方 个微带沿纵轴排列形成染色体的四级结构染色单体。B.多级螺旋化模型，认为30 纳米 的螺线管进一步螺旋化成圆筒状结构，称为超螺线管， 是染色体组装的三级结构。超螺线管 进一步折叠形成染色体的四级结构染色单体。 动粒 (kinetochore): 是电镜下观察到的，存在于主缢痕两侧特化的圆盘状结构。由3 层蛋白质 结构组成，是细胞分裂时纺锤丝动粒微管附着部位。参与细胞分裂后期染色体向两极的移动。 端粒 (telomere)：是存在于真核细胞染色体末端的一小段DNA- 蛋白质复合体， 它与端粒结合 蛋白一起构成了特殊的“帽子”结构，作用是保持染色体的完整性。端粒DNA 是高度重复 的序列，端粒酶可用于给端粒DNA 加尾， DNA 分子每次分裂复制，端粒就缩短一点。 端粒酶 (telomerase)： 是一种 RNA- 蛋白质复合物， 其中的 RNA 序列与端粒DNA 的重复序列 互补，可作为端粒延长的模板，而蛋白质部分具有逆转录酶的活性，能以RNA 为模板合成 端粒 DNA 。 核纤层 (nuclear lamina)：是内层核膜靠核质一侧的一层由核纤层蛋白组成的纤维状网络结 构，几乎所有真核细胞都有这一结构，核纤层与中间纤维及核骨架相互连接，形成贯穿于细 胞核和细胞质的骨架体系。与核膜、 染色质及核孔复合体在结构上有密切关系，向外与内膜 上的镶嵌蛋白项链，起到保持核膜外形及固定核孔复合体位置的作用；向内与染色体上的特 异部位结合，为染色质提供附着点。 细胞生物学 5 核孔复合体 (nuclear pore complex， NPC)：内外核膜局部融合产生的圆环状结构，由一组蛋 白质颗粒按特定的方式排列形成。基本成分包括胞质环(环上有 8 条细纤维伸向胞质)、核质 环(环上有 8 条纤维深入核质，其末端与8 个颗粒组成小环)、辐(由柱状亚单位、 腔内亚单位 和环带亚单位构成)和中央栓 (又称中央颗粒)。功能在于调节核孔大小，实现细胞核与细胞质 物质交换的调控。 核基质 (nuclear matrix)/ 核骨架 (nuclear scaffold)：是指真核细胞间期核中除核膜、染色质、核 纤层和核仁外的部分，是一个以非组蛋白为主构成的纤维网架结构。由于它的基本形态与细 胞质中的细胞骨架相似，因此又称为核骨架，起到维持细胞核形态的功能，并参与核内DNA 的复制、包装及染色体的构建等。 主缢痕 (primary constriction) ：细胞分裂中期染色体的两条姐妹染色单体连接处，有一处向内 凹陷、着色较浅的缢痕称为主缢痕。 次缢痕 (primarysecondary constriction) ：是染色体上出主缢痕外的另一处凹陷，染色较浅。每 种生物染色体组中至少有一条染色体上有次缢痕。由于其数量、 位置和大小是某些染色体的 重要特征，因此可以用作鉴别染色体的标记。该处有缔合核仁的功能，也称核仁组织者区。 核仁组织者区(nucleolar organizing region，NOR) ：是含有rRNA 基因的一段染色体，具有 rRNA 基因转录活性，染色质凝集程度较低，表现为浅染的次缢痕，有缔合核仁的功能。 异染色质 (heterochromatin) ：在间期核中处于凝缩状态，结构致密、无转录活性的染色质成 分，用碱性染料染色时着色较深，电镜下观察可见异染色质位于近核膜处。 核仁周期 (nucleolar cycle)：在进行有丝分裂的细胞中，核仁出现一系列结构与功能周期性变 化，称为间期核仁明显，进入有丝分裂后，岁染色体浓缩， rRNA 合成逐渐减少最后停止， 核仁也随之逐渐缩小最终消失，有丝分裂末期，核仁又重现。 断裂基因 (split gene)：真核生物结构基因的DNA 序列由编码序列(外显子 )和非编码序列(内 含子 )互相间隔开但又连续镶嵌组成，去除非编码区再连接后，可翻译出连续氨基酸组成的 完整蛋白质，这些基因称为断裂基因。 hnRNA ：即不均一核RNA ，是真核生物基因在核内直接转录的初级产物mRNA 前体， 由于 分子大小不同，因此称为不均一核RNA 。含有全部内含子、3 丿-端和 5 丿-端部分非翻译序 列，需经过首尾修饰、剪接或剪切后才能形成成熟mRNA ，作为翻译的模板。 通讯连接 (communication junction) ：生物体大多数组织相邻细胞膜上存在特殊的连接通道， 以实现细胞间的电信号和化学信号的通讯联系，从而完成群体细胞间的合作和协调作用，这 种连接方式称为通讯连接。 细胞通讯 (cell communication) ：是指一个细胞的信息通过化学递质或电信号传递给另一个细 胞，使靶细胞产生相应的生物学效应。 信号转导 (signal transduction) ：来自细胞外的信号物质通过与细胞膜上或胞内的受体特异性 结合，经过转换在细胞内部产生一些列的信号转导级联反应，将信号传给相应的反应系统， 引起细胞对外界刺激产生快速的效应，以此同时，有些信息则被特定信号分子传入细胞核， 调节基因表达，完成信号引发的生物学效应。 G 蛋白介导的cAMP 途径 ： G 蛋白 是是指在信号转导过程中与受体偶联的、并能与鸟苷酸结合的一类蛋白质，由（阿 尔法）、 （贝塔）和 （伽马）三种亚基组成。 cAMP 是最重要的胞内信使，即第二信使，是细胞膜的腺苷酸环化酶(AC) 被 G 蛋白激活 后，催化 ATP 脱去一个焦磷酸生成的产物。 途径：细胞外信号G 蛋白偶联受体G 蛋白 AC cAMP PKA 底物 /转录 细胞生物学 6 信号转导受体分类及特点： 离子通道型受体：这类受体通常是由多个亚基组成的多聚体，亚基在细胞膜上组装成环状 的、中间可通过离子的通道。离子通道型受体因在结构上既可以与胞外信号分子结合，同时 又是离子通道， 因此具有受体和离子通道偶联的特点，当受体与配体结合后，通道蛋白构象 发生改变，离子通道迅速打开，形成离子流和电效应，导致膜电位的变化，是一种快速的反 应，为神经系统和其他电激发的细胞所特有，主要在神经系统突触反应中起作用。 G 蛋白偶联型受体：是膜受体中最大的家族，分布广泛、类型多样，几乎遍布所有细胞。 这类受体介导的信号转导过程较慢，但灵敏、灵活，而且类型多样。 酶耦联型受体： 由于这类受体的配体主要是一些生长因子和分化因子，因此这类受体介导 的信号转导途径主要在细胞生长和分化中起调控作用。它们引起细胞产生效应的过程缓慢。 减数分裂 (meiosis)：发生于有性生殖细胞的成熟过程中，主要特征是DNA 只复制一次，而 细胞连续分裂两次，因此子代细胞中染色体数目为亲代的一半，称为仅具有单倍体遗传物质 的配子细胞，因此称为减数分裂。 联会复合体 (synaptonemal complex，SC)：是减数分裂过程中同源染色体联会时普遍出现的 一种临时性结构，在电镜下可见其包括三个平行的部分：侧生成分、中央成分和L-C 纤维。 有丝分裂器 (mitotic apparatus)：为一种与细胞有丝分裂行为相关的动态结构，在有丝分裂中 期包括两部分：纺锤体和星体。在前期染色体开始凝集时，有丝分裂器开始组装。在有丝分 裂过程中参与染色体捕获、排列和分离等。 启动基因 ：细胞周期调控中，一类具有编码细胞周期激酶活性蛋白的基因。 检测点 ：细胞中存在一系列为了保证细胞染色体数目完整性及细胞周期正常运转的监控系 统，可对细胞周期中发生的重要事件及出现的故障加以检测，只有当这些时间完成和故障修 复后，才允许细胞周期进一步运行。包括未复制DNA 检测点、纺锤体组装检测点、染色体 分离检测点和DNA 损伤检测点。 胞质分裂 ：是有丝分裂后器染色体分级别达到细胞两极时开始，在细胞中央的两个子代核之 间，大量平行排列但具有不同极性的微丝形成收缩环，并相互滑动，使细胞凹陷，形成与纺 锤体轴相垂直的分裂沟，分裂沟加深至中体时，细胞一分为二，称为胞质分裂。 成熟促进因子(maturation promoting factor，MPF)：是促进 G2期细胞进入 M 期的一个关键调 控因子，促使染色体及有丝分裂的发生。MPF 是由两种亚基Cdk1和 cyclinB 在 G2期晚期形 成的 cyclinB-Cdk 复合物，前者为催化亚基，后者为调节亚基。 有丝分裂与第一次减数分裂比较 有丝分裂减数分裂 发生范围体细胞有性生殖细胞 分裂次数12 前期无染色体配对、交换和重组有染色体配对、交换和重组 中期二分体排列于赤道平面， 动粒微管与染色体的两个动力相连 四分体排列于赤道平面， 动粒微管与染色体的一个动力相连 后期染色单体移向细胞两极同源染色体移向细胞两极 末期子代细胞染色体数目不变子代细胞染色体数目减半 分裂结果子代细胞染色体与分裂前相同， 子代细胞遗传物质与亲代细胞相同 子代细胞染色体为亲代细胞的一半，遗传物质 子代细胞与亲代不同，子代细胞之间也不同 分裂持续时间一半为 12h较长，可数月、数年甚至数十年 细胞生物学 7 去分化 (dedifferentiation) ：一般情况下，细胞分化过程是不可逆的，然而在某些条件下，分 化了的细胞液不稳定，其基因活动模式也可发生可逆性变化，而又回到未分化状态，这一变 化过程称为去分化。 细胞分化 (cell differentiation) ：由单个受精卵产生的细胞，在形态结构、生化组成以及功能 等方面有明显的差异，将个体发育中形成这种稳定性差异的过程称为细胞分化。 细胞决定 (cell determination) ：在个体发育中， 细胞在发生可识别的分化特征之前就已经确定 了未来的分化方向，只能向特定的方向分化的状态。在胚胎三胚层期，虽然形态学上看不出 什么差异， 但此时各预定区已经确定，决定了只能按一定规律发育分化成特定的组织、器官 和系统。 细胞全能性 (cell totipotency) ：是单个细胞在一定条件下发育分化成完整个体的能力，具有这 种能力的细胞称为全能性细胞。 全能性细胞 (totipotent cell)：在一定条件下，具有分化成完整个体的能力的细胞，受精卵是 具有最高全能性的细胞。 奢侈基因 (luxury gene)：通常将编码组织细胞特异性蛋白的基因称为奢侈基因。其编码的蛋 白为奢侈蛋白，他们，它们仅存在于特定的分化细胞中，如红细胞的血红蛋白、皮肤表皮细 胞的角蛋白以及肌细胞的肌动蛋白和肌球蛋白等。 管家基因 (housekeeping gene)：有些基因产物对生命全过程都是必需的或必不可少的，这类 基因在一个生物体的几乎所有细胞中持续表达，称为管家基因。 细胞衰老 (cellular ageing/cell senescence) 是指细胞在正常条件下发生的细胞生理性功能衰退 和增殖能力减弱，以及细胞形态发生改变并趋向于死亡的现象。 程序性细胞死亡(PCD)：在一定时间内，细胞按一定的程序发生死亡，这种细胞死亡具有严 格的基因时控性和选择性。它是机体生长发育中不可缺少的过程。 细胞工程 (cell engineering)：是将细胞生物学的知识与生物工程技术相结合而形成的一门新 的学科领域。 主要是通过细胞融合、核质交换或核移植等技术经由细胞培养和筛选，按照人 们预先的设计，产生出新的细胞，并最终用于生产、医疗实践或深层次研究和研发。 干细胞工程 ：应用细胞生物学和分子生物学方法，在干细胞水平上进行遗传操作，改变干细 胞的遗传特性和生物学特性，以获得具有特定的生物学特性的干细胞和生物个体的技术，并 利用其自身所具有的构建、更新和修复的潜能，为人类服务。 细胞融合 (cell fusion) ：是在离体条件下用人工的方法(经紫外线灭活的病毒诱导融合、PEG 融合和电融合 )是两种及以上细胞通过无性方式融合成一个杂合细胞的技术，也称细胞杂交。 胚胎干细胞 (embryonic stem cell)：是来自于早期囊胚内细胞团、并具有分化成为机体任何一 种组织器官潜能的细胞。 成体干细胞 (somatic stem cell)：在成体组织或器官中，有些细胞仍具有自我更新及分化产生 不同组织的能力，这类细胞称为成体干细胞。 原位杂交 ：用标记的分子探针与细胞涂片或组织切片上的细胞染色体DNA 或 RNA 进行杂 交反应以检测靶序列或把分子存在的量和位置的一种分子杂交方法。 细胞治疗 (cell therapy)：是将体外培养的、具有正常功能的细胞移植入患者体内，以代偿病 变细胞所丧失的功能。 细胞生物学 8 细胞凋亡的信号通路： 细胞外凋亡诱导因子作用于靶细胞，通过细胞内不同的信号转导通路，最终激活细胞死 亡程序，导致细胞凋亡。由Caspase依赖的细胞凋亡信号转导通路主要有两条：死亡受体 介导的信号转导通路；线粒体细胞凋亡途径。此外还有其他不依赖Caspases的凋亡途径。 死亡受体介导的信号转导通路：细胞外的许多信号分子可以与细胞表面相应的死亡受体 (DR) 结合，激活细胞凋亡信号通路，导致细胞凋亡。 当配体 FasL 与死亡受体Fas结合后，诱导Fas胞质内的死亡结构域(DD) 结合 FADD ， FADD 再与 Caspase-8前体结合，形成Fas FADD Caspase-8前体组成的死亡诱导复合物 (DISC) ，进而激活Caspase-8，活化的Caspase-8 进一步激活执行死亡功能的效应蛋白 Caspase-3 、6、7，导致细胞凋亡。 Caspase-8同时会激活Bcl-2 家族的促凋亡因子Bid 裂解形成tBid ，tBid 转移到线粒体， 破坏线粒体膜稳定性，使 Cyt C 释放入胞质， 激活 Caspase-9， 进一步加强Caspase级联反应。 线粒体细胞凋亡途径：线粒体受到凋亡因子刺激后，细胞膜上的PTP 打开，释放凋亡启 动因子，导致细胞凋亡。 BAX 与线粒体上的膜通道结合，促使Cyt C 释放入胞质，Cyt C 同 Apaf-1 一起与 Caspase-9前体结合， 从而激活Caspase-9前体， 激活的 Caspase-9进一步激活Caspase-3，引 起细胞凋亡。 其他凋亡途径：线粒体还释放核酸内切酶G、AIF 层参与不依赖Caspases的凋亡途径。