細胞生物學專用術語詳細解釋細胞生物學作為解析生命基本單元（細胞）結構、功能及生命活動規(guī)律的核心學科，其專用術語是理解復雜生命過程的“密碼本”。準確掌握這些術語，不僅能深化對細胞生命活動的認知，更能為科研、臨床及生物技術應用筑牢根基。本文系統(tǒng)梳理細胞生物學領域的核心術語，從結構、生理過程、分子機制到應用技術，逐一解析其定義、內涵及實踐意義。一、細胞結構相關術語（一）細胞器（Organelle）細胞內具有特定形態(tài)與功能的亞細胞結構，通過“分工協作”維持細胞穩(wěn)態(tài)。例如：線粒體（Mitochondrion）：雙層膜結構，內膜折疊成嵴，是“能量工廠”，通過氧化磷酸化合成ATP，為細胞供能；葉綠體（Chloroplast）：植物細胞特有的光合細胞器，含類囊體（堆疊成基粒），通過光合作用將光能轉化為化學能（合成葡萄糖）；內質網（EndoplasmicReticulum,ER）：連續(xù)的膜管網狀結構，分粗面（附著核糖體，參與蛋白合成與修飾）和滑面（無核糖體，參與脂質合成、解毒）；高爾基體（GolgiApparatus）：由扁平囊堆疊而成，負責蛋白質的糖基化修飾、分類與運輸（如分泌蛋白通過囊泡轉運至細胞膜）。（二）細胞質基質（CytoplasmicMatrix）又稱胞質溶膠，是細胞質中除去細胞器的液態(tài)膠狀物質，富含水、離子、代謝酶、細胞骨架蛋白及中間代謝物。它是物質代謝的“反應池”（如糖酵解在此進行），也為細胞器提供支撐與物質運輸的“通道”。（三）細胞骨架（Cytoskeleton）由微管、微絲、中間纖維組成的蛋白質纖維網絡，兼具“支架”與“動力”功能：微管（Microtubule）：中空管狀結構，由α/β-微管蛋白聚合而成，參與紡錘體形成（細胞分裂時牽引染色體）、細胞器定位（如線粒體沿微管運輸）；微絲（Microfilament）：實心纖維，由肌動蛋白聚合而成，參與胞質分裂（形成收縮環(huán)）、細胞運動（如偽足延伸）；中間纖維（IntermediateFilament）：直徑中等的纖維，如角蛋白（上皮細胞）、波形蛋白（間質細胞），主要維持細胞形態(tài)與機械強度。核膜上的大分子通道，由30余種核孔蛋白（nucleoporin）構成，呈八面體對稱結構。它是核質物質交換的“關卡”：允許RNA（如mRNA）、核糖體亞基出核，蛋白質（如轉錄因子）入核，且對分子大小、電荷、構象具有選擇性（如大分子蛋白需核定位信號引導）。二、細胞生理過程術語（一）物質跨膜運輸細胞通過不同方式實現物質進出，滿足代謝與信號傳遞需求：被動運輸（PassiveTransport）：順濃度梯度，無需能量，包括：自由擴散（SimpleDiffusion）：小分子（如O?、CO?、乙醇）直接穿過脂雙層；協助擴散（FacilitatedDiffusion）：極性分子（如葡萄糖、氨基酸）通過載體蛋白或通道蛋白（如離子通道）順濃度運輸（如紅細胞膜上的葡萄糖轉運蛋白）。主動運輸（ActiveTransport）：逆濃度梯度，需ATP供能與載體蛋白，如鈉鉀泵（Na?-K?ATPase）：每消耗1分子ATP，泵出3個Na?、泵入2個K?，維持細胞內外離子濃度差（如神經細胞靜息電位的基礎）。胞吞（Endocytosis）：細胞“吞噬”大分子/顆粒，分三類：吞噬（Phagocytosis）：固體顆粒（如細菌、凋亡小體）被巨噬細胞、中性粒細胞通過偽足包裹，形成吞噬體；胞飲（Pinocytosis）：液體及溶質被上皮細胞、成纖維細胞通過質膜內陷形成胞飲小泡攝取；受體介導的內吞（Receptor-MediatedEndocytosis）：特異性分子（如LDL、胰島素）與受體結合后，質膜內陷形成有被小窩，進而形成有被小泡（如LDL受體結合膽固醇，調控血脂）。胞吐（Exocytosis）：細胞“分泌”物質，如神經遞質（突觸小泡與突觸前膜融合）、胰島素（胰島β細胞通過囊泡釋放），通過囊泡與質膜融合，將內容物釋放到細胞外。（二）細胞呼吸（CellularRespiration）細胞氧化分解有機物（如葡萄糖），釋放能量合成ATP的過程，分三階段：糖酵解（Glycolysis）：胞質中，葡萄糖分解為丙酮酸，凈產少量ATP（無氧時丙酮酸還原為乳酸/乙醇，即無氧呼吸）；檸檬酸循環(huán)（CitricAcidCycle）：線粒體基質中，丙酮酸氧化為CO?，產NADH、FADH?（攜帶電子），并生成少量ATP；氧化磷酸化（OxidativePhosphorylation）：線粒體內膜上，電子經呼吸鏈傳遞，驅動ATP合酶合成大量ATP，是有氧呼吸的核心產能環(huán)節(jié)。三、分子機制相關術語（一）基因表達（GeneExpression）基因通過轉錄（Transcription）生成RNA（mRNA、rRNA、tRNA等），再經翻譯（Translation）合成蛋白質的過程，是細胞功能特化的核心機制。調控層面包括：轉錄水平：轉錄因子（如MyoD調控肌細胞分化）結合基因啟動子，決定基因是否轉錄；表觀遺傳調控：DNA甲基化（抑制基因）、組蛋白乙酰化（激活基因）等修飾，不改變DNA序列但影響表達。（二）信號轉導（SignalTransduction）細胞外信號（如激素、生長因子）通過受體傳遞到細胞內，引發(fā)生物學效應的過程，典型通路如：G蛋白偶聯受體（GPCR）通路：激素（如腎上腺素）結合GPCR，激活G蛋白（α亞基解離并激活腺苷酸環(huán)化酶），生成第二信使cAMP，激活蛋白激酶A（PKA），調控代謝或基因表達；酪氨酸激酶受體（RTK）通路：生長因子（如EGF）結合RTK，受體二聚化并自磷酸化，激活下游通路（如Ras-MAPK通路，調控細胞增殖）。（三）蛋白質分選（ProteinSorting）新合成的蛋白質被“定向運輸”到特定部位，確保功能定位：分泌蛋白：經內質網-高爾基體途徑：核糖體合成的多肽進入內質網折疊，經囊泡轉運至高爾基體修飾，最終通過胞吐分泌（如抗體、胰島素）；線粒體蛋白：含導肽（TargetingPeptide），在分子伴侶協助下，通過線粒體膜上的轉運體進入基質，再剪切導肽（如細胞色素c氧化酶亞基）。四、細胞周期與細胞分裂術語（一）細胞周期（CellCycle）細胞從一次分裂結束到下一次分裂結束的過程，分間期（Interphase）和分裂期（M期）：間期：占周期90%以上，分G?期（DNA復制準備，檢查環(huán)境是否適宜）、S期（DNA合成，染色體復制為姐妹染色單體）、G?期（檢查DNA完整性，準備分裂）；M期：包括有絲分裂（Mitosis）和胞質分裂（Cytokinesis），確保遺傳物質均等分配。（二）有絲分裂（Mitosis）體細胞分裂方式，分四期（前期、中期、后期、末期）：前期：染色體凝縮（由染色質→染色體），核膜解體，紡錘體形成；中期：染色體排列于赤道板（中期板），紡錘絲連接著絲粒；后期：姐妹染色單體分離，被紡錘絲拉向兩極；末期：核膜重建，染色體解凝縮，胞質分裂（動物細胞形成收縮環(huán)，植物細胞形成細胞板）。（三）減數分裂（Meiosis）生殖細胞（配子）的分裂方式，分兩次連續(xù)分裂（MeiosisI和MeiosisII），最終染色體數目減半：MeiosisI：同源染色體聯會（形成四分體，發(fā)生交叉互換，增加遺傳多樣性），隨后同源染色體分離（減數分裂的核心，導致染色體數目減半）；MeiosisII：類似有絲分裂，姐妹染色單體分離，最終產生4個遺傳多樣的配子（如精子、卵細胞）。五、細胞分化與發(fā)育術語（一）細胞分化（CellDifferentiation）細胞在發(fā)育中獲得特定形態(tài)、結構與功能的過程，本質是基因選擇性表達。例如：胚胎干細胞（ESC）可分化為心肌細胞（表達心肌肌鈣蛋白）、神經細胞（表達神經絲蛋白），受轉錄因子（如Sox2、Oct4維持干細胞多能性）和表觀遺傳調控（如DNA甲基化模式改變）。（二）干細胞（StemCell）具有自我更新（分裂產生同類型細胞）和分化潛能的細胞，分三類：胚胎干細胞（EmbryonicStemCell,ESC）：來自囊胚內細胞團，全能性（可發(fā)育為完整個體）；成體干細胞（AdultStemCell）：如造血干細胞（多能性，分化為血細胞）、神經干細胞（專能性，分化為神經元/膠質細胞）；誘導多能干細胞（iPSC）：通過重編程（如導入Oct4、Sox2等因子）將體細胞逆轉為多能干細胞，避免倫理爭議。（三）細胞命運決定（CellFateDetermination）細胞向特定方向分化的“決策”過程，受內在因子（如母源mRNA、轉錄因子）和外在信號（如鄰近細胞的旁分泌信號）調控。例如：線蟲胚胎的細胞譜系高度固定，卵裂時特定細胞（如P細胞）因繼承母源因子（如Pgranules），決定發(fā)育為生殖細胞。六、細胞死亡與自噬術語（一）細胞凋亡（Apoptosis）程序性細胞死亡，由基因調控（如Caspase家族激活），形態(tài)學特征：細胞皺縮、染色質凝聚（形成凋亡小體）、細胞膜出泡，最終被吞噬細胞清除（無炎癥反應）。生理意義：胚胎發(fā)育中清除多余細胞（如蝌蚪尾部退化）、維持組織穩(wěn)態(tài)（如免疫細胞清除自身反應性T細胞）。（二）細胞壞死（Necrosis）病理性細胞死亡，由損傷（如缺氧、毒素、創(chuàng)傷）引發(fā)，細胞腫脹破裂，釋放內容物（如炎癥因子），引發(fā)組織炎癥（如心肌梗死時的心肌細胞壞死）。（三）自噬（Autophagy）細胞“自我降解”的過程，通過自噬體（雙層膜包裹待降解物）與溶酶體融合，利用溶酶體酶降解受損細胞器、蛋白聚集體或入侵病原體，回收營養(yǎng)（如饑餓時降解線粒體供能）。分三類：巨自噬（Macroautophagy）：最常見，降解大結構（如線粒體自噬，Mitophagy）；微自噬（Microautophagy）：溶酶體直接內陷吞噬胞質成分；分子伴侶介導的自噬（CMA）：特定蛋白（如Hsc70）識別底物，轉運至溶酶體降解。七、細胞工程相關術語（一）細胞培養(yǎng)（CellCulture）體外培養(yǎng)細胞的技術，分：原代培養(yǎng)：直接從組織分離細胞（如小鼠肝組織消化為肝細胞），首次培養(yǎng)；傳代培養(yǎng)：細胞增殖至匯合后，用胰酶消化傳代（如HeLa細胞系可無限傳代）。培養(yǎng)需適宜環(huán)境：含血清（提供生長因子）的培養(yǎng)基、恒溫、CO?（維持培養(yǎng)基pH）。（二）細胞融合（CellFusion）兩個細胞融合為雜交細胞，如單克隆抗體制備：將免疫小鼠的B淋巴細胞（產生抗體）與骨髓瘤細胞（無限增殖）融合，形成雜交瘤細胞，既產特異性抗體又能無限增殖。（三）基因編輯（GeneEditing）精準修改細胞基因的技術，代表為CRISPR/Cas9系統(tǒng)：向導RNA（gRNA）引導Cas9核酸酶切割靶DNA，通過非同源末端連接（NHEJ，致基因敲除）或同源定向修復（HDR，致基因插