考研资料-细胞生物学名词解释-王金发版(编辑修改稿)

考研资料-细胞生物学名词解释-王金发版(编辑修改稿)内容摘要：

或甘油制备轻微的连续密度，然后将待分离的样品加在离心管的最上层，形成一狭窄的带，再通过较长时间的离心。 在离心过程中，大小、形状、密度不同的颗粒就会分开，最后收集各区带得到要分离的物质。 在此方法中，分离介质对被分离的物质必须是中性无害的，并且密度梯度较低，底部的密度比管顶部的密度大，建立密度梯度的目的是防止扩散。 重要的是 ，待分离颗粒的密度比离心管中任何部分介质的密度都要大。 常用的是蔗糖密度梯度离心 (sucrose density gradient centrifugation)。 29. 等密度离心 (isodensity centrifugation) 等密度离心分离样品主要是根据被分离样品的密度。 在这种离心分离方法中，要用介质产生一种密度梯度， 这种密度梯度覆盖了待分离物质的密度，这样，通过离心使不同密度的颗粒悬浮到相应的介质密度区。 在这种梯度离心中，颗粒的密度是影响最终位置的惟一因素，因此用这种方法分离颗粒，主要是根 据被分离颗粒的密度差异。 只要被分离颗粒间的密度差异大于 1% 就可用此法分离。 蔗糖或者甘油 (它们的最大密度是 )通常可用于分离膜结合的细胞器，如高尔基体、内质网、溶酶体和线粒体。 在等密度梯度离心中蔗糖或甘油的梯度的作用与移动区带离心中梯度原理是不同的，在移动区带离心中梯度的惟一目的是减少样品的扩散， 即使是在离心管的底部，颗粒的密度也比介质大。 相反，在等密度梯度离心中，使用的密度是足以阻止颗粒移动的密度，当颗粒达到与本身密度相同的密度区时就会停留在该区域。 离心分离密度大于 ，如 DNA、RNA，需要使用密度比蔗糖和甘油大的介质。 重金属盐氯化铯 (CsCl)是目前使用的最好的离心介质，它在离心场中可自行调节形成浓度梯度，并能保持稳定。 在氯化铯形成的密度梯度中，离心管顶部的密度为 :，底部为 :。 因为DNA 的密度是 ，会停留在离心管的中部。 30. 层析分离技术 (chromatography) 根据蛋白质的形态、大小和电荷的不同而设计的物理分离方法。 各种不同的层析方法都涉及共同的基本特点 :有一个固定相和流动相，当蛋白质混合溶液 (流动相 )通过装有珠状或基质材料的管或柱 (固定相 )时，由于混合物中各组份在物理化学性质 (如吸引力、溶解度、分子的形状与大小、分子的电荷性与亲和力 )等方面的差异使各组分在两相间进行反复多次的分配而得以分开。 流动相的流动取决于引力和压力，而不需要电流。 用层析法可以纯化得到非变性的、天然状态的蛋白质。 层析的方法很多，其中凝胶过滤层析、离子交换层析、亲和层析等是目前最常用的层析方法。 31. 凝胶过滤层析 (gel filtration chromatography) 凝胶过滤层析法又称排阻层析或分子筛方法，主要是根据 蛋白质的大小和形状，即蛋白质的质量进行分离和纯化。 层析柱中的填料是某些惰性的多孔网状结构物质，多是交联的聚糖 (如葡聚糖或琼脂糖 )类物质，使蛋白质混合物中的物质按分子大小的不同进行分离。 32. 亲和层析 (affinity chromatography) 将具有特殊结构的亲和分子制成固相吸附剂放置在层析柱中，当要被分离的蛋白混合液通过层析柱时，与吸附剂具有亲和能力的蛋白质就会被吸附而滞留在层析柱中。 那些没有亲和力的蛋白质由于不被吸附，直接流出，从而与被分离的蛋白质分开，然后选用适当的洗脱液， 改变结合条件将被 结合的蛋白质洗脱下来，这种分离纯化蛋白质的方法称为亲和层析。 在生物分子中有些分子的特定结构部位能够同其他分子相互识别并结合，如酶与底物的识别结合、受体与配体的识别结合、抗体与抗原的识别结合，这种结合既是特异的，又是可逆的， 改变条件可以使这种结合解除。 生物分子间的这种结合能力称为亲和力。 亲和层析就是根据这样的原理设计的蛋白质分离纯化方法。 (gene engineering) 基因工程是以分子遗传学为理论基础， 以分子生物学和微生物学的现代方法为手段， 将不同来源的基因 (DNA分子 )，按预 先设计的蓝图， 在体外构建杂种 DNA分子， 然后导入活细胞， 以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、 生产新产品。 基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了有力的手段。 34. 基因克隆 (gene cloning) 是 70 年代发展起来的一项具有革命性的研究技术，可概括为∶分、切、连、转、选。 分 是指分离制备合格的待操作的 DNA，包括作为运载体的DNA和欲克隆的目的 DNA； 切 是指用序列特异的限制性内切酶切开载体 DNA，或者切出目的基因； 连 是指用 DNA 连接酶将目的 DNA 同载体DNA连接起来，形成重组的 DNA分子； 转 是指通过特殊的方法将重组的 DNA分子送入宿主细胞中进行复制和扩增； 选 则是从宿主群体中挑选出携带有重组 DNA分子的个体。 基因工程技术的两个最基本的特点是分子水平上的操作和细胞水平上的表达，而分子水平上的操作即是体外重组的过程，实际上是利用工具酶对 DNA 分子进行 外科手术。 35. 基因敲除 (gene knockout) 是指一个有功能的基因通过基因工程方法完全被剔除的人工突变技术。 人为的将小鼠的某一种有功能的基因完全缺失的技术就称为基因敲除技术。 这项技术是 Marrio Capecchi于八十年代末在 Utah 大学发展起来的。 实验的动物通常是小鼠，被敲除了功能基因的小鼠就称为敲除小鼠 (knockout mice)。 基因敲除技术已成功地应用于几种遗传病的研究，还可用于研究特定基因的细胞生物学活性以及研究发育调控的基因作用等， 因此是研究基因功能的一项非常有用的技术。 基因敲除是一套组合技术，包括基因重组、细胞分离培养、转基因等。 3. 细胞质膜与跨膜运输 1. 膜 (membrane) 通常是指分割两个隔间的一层薄薄的结构 ,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. 细胞膜 (cell membrane) 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. 胞质膜 (cytoplasmic membrane) 存在于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。 4. 细胞质膜 (plasma membrane) 是指包围在细胞表面的一层极薄的膜，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。 真核生物除了具有细胞表面膜外，细胞质中还有许多由膜分隔成的各种细胞器，这些细胞器的膜结构与质膜相似，但功能有所不同，这些膜称为内膜(internal membrane), 或胞质膜 (cytoplasmic membrane)。 内膜包括细胞核膜、内质网膜、高尔基体膜等。 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。 5. 生物膜 (biomembrane,or biological membrane) 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. 膜骨架 (membrane skeleton) 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表面 ,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. 血影蛋白 (spectrin) 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∶β亚基 (相对分子质量 220kDa)和α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的肌动蛋白纤维并通过非共价键与外带 蛋白结合 ,而带 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. 血型糖蛋白 (glycophorin ) 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. 带 3 蛋白 (band 3 protein) 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 12～ 14 次 ,因此 ,是一种多次跨膜蛋白。 10. 锚定蛋白 (ankyrin) 又称 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. 带 蛋白 (band protein) 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 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 ,直径。 内收蛋白可与肌动蛋白及血影蛋白复合体结合，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. 磷脂 (phospholipids) 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。 磷脂分子的疏水端是两条长短不一的烃链 , 称为尾部 , 一般含有 14～ 24 个偶数碳原子。 其中一条烃链常含有一个或数个双键 , 双键的存在造成这条不饱和链有一定角度的扭转。 磷脂烃链的长度和不饱和度的不同可以影响磷脂的相互位置 , 进而影响膜的流动性。 各种磷脂头部基团的大小、形状、电荷的不同则与磷脂 蛋白质的相互作用有关。 14. 胆固醇 (cholesterol) 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的运动具有干扰作用 ,所以胆固醇对调节膜的流动性、加强膜的稳定性有重要作用。 动物细胞膜胆固醇的含量较高 ,有的占膜脂的 50%,大多数植物细胞和细菌细胞质膜中没有胆固醇 ,酵母细胞膜中是麦角固醇。 15. 脂质体 (liposome) 将少量的磷脂放在水溶液中 ,它能够自我装配成脂双层的球状结构 ,这种结 构称为脂质体，所以脂质体是人工制备的连续脂双层的球形脂质小囊。 脂质体可作为生物膜的研究模型，并可作为生物大分子(DNA 分子 )和药物的运载体，因此脂质体是研究膜脂与膜蛋白及其生物学性质的极好材料。 在构建导弹人工脂质体时 ,不仅要将被运载的分子或药物包入脂质体的内部水相 ,同时要在脂质体的膜上做些修饰 ,如插入抗体便于脂质体进入机体后寻靶。 16. 整合蛋白 (integral protein) 又称内在蛋白 (intrinsic protein) 、跨膜蛋白(transmembrane protein), 部分或全部 镶嵌在细胞膜中或内外两侧，以非极性氨基酸与脂双分子层的非极性疏水区相互作用而结合在质膜上。 实际上 ,整合蛋白几乎。