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细胞生物学考研名词解释

一、细胞膜

细胞膜是细胞的外层结构，它由磷脂双分子层和嵌入其中的蛋白质构成，形成了一个半透性的屏障，分隔细胞内部与外部环境。磷脂分子的疏水尾部相互吸引，排列在膜的内侧，而亲水头部则朝向细胞外和细胞内，这种排列使得细胞膜具有选择透过性，只允许特定物质通过。细胞膜上的蛋白质种类繁多，包括通道蛋白、受体蛋白、酶和结构蛋白等，它们各自承担着不同的功能，如物质运输、信号传递、细胞识别和细胞骨架的维持等。细胞膜不仅是物质交换的通道，还参与了许多重要的生物学过程，如细胞粘附、细胞迁移和细胞分化等。

细胞膜的结构特性使其能够适应不同的生理和病理条件。在正常情况下，细胞膜保持一定的流动性和弹性，这种流动性对于细胞内物质的运输和细胞膜的形态变化至关重要。然而，在某些病理状态下，如癌症和炎症，细胞膜的流动性可能会发生改变，导致细胞功能异常。例如，癌细胞膜上的糖蛋白和胆固醇含量较高，这可能与细胞粘附和迁移能力的增强有关。因此，研究细胞膜的结构和功能对于理解细胞行为和疾病机制具有重要意义。

细胞膜的研究方法主要包括电镜观察、荧光标记、分子生物学技术等。电镜技术可以提供细胞膜的超微结构信息，如磷脂双分子层的排列和蛋白质的分布。荧光标记技术则可以用来追踪细胞膜上特定蛋白质的动态变化，揭示细胞膜的功能。分子生物学技术如基因敲除和蛋白质表达分析，有助于了解细胞膜蛋白的功能和调控机制。通过这些研究方法，科学家们不断深入地揭示了细胞膜的结构与功能之间的关系，为药物设计和疾病治疗提供了新的思路。

二、细胞信号传导

(1)细胞信号传导是细胞间相互沟通和信息传递的重要机制，它涉及一系列复杂的分子事件。以人类表皮生长因子受体（EGFR）为例，EGFR是一种跨膜受体，当表皮生长因子（EGF）与EGFR结合时，会触发一系列的信号转导过程。这一过程涉及EGFR的自身磷酸化，进而激活下游的信号分子如Ras、Raf、MEK和ERK，最终导致细胞增殖和分化。研究发现，EGFR信号通路在多种癌症中异常激活，如非小细胞肺癌和乳腺癌，因此，EGFR已成为抗癌药物研发的重要靶点。

(2)细胞信号传导过程中，第二信使起着至关重要的作用。第二信使如cAMP、cGMP、DAG、IP3和Ca2+等，在细胞内传递信号，调节基因表达、细胞代谢和细胞功能。例如，在胰岛素信号传导中，胰岛素与细胞表面的胰岛素受体结合，激活下游的PI3K/Akt信号通路，产生第二信使PDK1，进而激活下游的糖代谢相关酶，促进葡萄糖摄取和利用。研究显示，胰岛素信号传导缺陷与2型糖尿病的发生密切相关。

(3)细胞信号传导的调控机制复杂多样，涉及信号分子、信号通路和细胞内环境等多方面因素。例如，在细胞周期调控中，细胞周期蛋白（CDKs）和细胞周期蛋白依赖性激酶抑制因子（CDKIs）的相互作用，决定了细胞周期的进程。研究指出，CDK4/6抑制剂在抑制肿瘤细胞增殖方面具有显著效果。此外，细胞信号传导还受到表观遗传调控的影响，如DNA甲基化和组蛋白修饰等。这些调控机制共同确保了细胞信号传导的精确性和稳定性，对维持细胞内环境的平衡具有重要意义。

三、细胞周期

(1)细胞周期是细胞从一个细胞分裂到下一个细胞分裂所经历的一系列有序事件。这一过程大致分为四个阶段：G1期、S期、G2期和M期。G1期是细胞生长和代谢活动最旺盛的时期，细胞在此期间准备DNA复制。S期是DNA复制的阶段，细胞在此期间合成足够的DNA副本以供分裂。G2期是细胞继续生长和准备分裂的时期，细胞在此期间完成蛋白质合成和其他必要准备。M期是细胞分裂期，包括有丝分裂和减数分裂两种形式，确保了子细胞遗传物质的准确分配。

(2)细胞周期调控涉及多种蛋白质的相互作用，这些蛋白质被称为细胞周期蛋白（Cyclins）和细胞周期蛋白依赖性激酶（CDKs）。Cyclins在细胞周期不同阶段表达，其浓度变化调控CDKs的活性。例如，G1期到S期的转换受到G1期限制因子（如Rb蛋白）的调控，Rb蛋白在G1期抑制CDK2的活性，防止细胞过早进入S期。当细胞准备进入S期时，Rb蛋白被去磷酸化，释放出CDK2，启动DNA复制。在M期，CyclinB与CDK1结合，形成有丝分裂促进因子（MPF），促进有丝分裂的进行。

(3)细胞周期失调是多种人类疾病，特别是癌症的关键因素。在正常细胞中，细胞周期调控的失衡可能导致不受控制的细胞增殖和肿瘤形成。例如，在乳腺癌中，Her2基因的过表达会导致细胞周期蛋白D1和E的表达增加，从而缩短G1期，使细胞更快地进入S期，促进肿瘤生长。此外，肿瘤抑制基因如p53和RB的突变也会导致细胞周期失控。p53是一种转录因子，能够抑制细胞周期并诱导细胞凋亡；RB蛋白则通过抑制CDK4/6的活性来调节细胞周期。在癌症治疗中，恢复