細胞生物學名詞解釋（七）

27. 翻轉擴散(transverse diffusion)
又稱為翻轉(flip-flop)。它是指脂分子從脂雙層的一個層面翻轉至另一個層面的運動。磷脂發生翻轉運動時,磷脂的親水頭部基團必須克服內部疏水區的阻力,這在熱力學上是不利的。但是有些細胞含有翻轉酶(flipase)能夠促使某些磷脂從膜脂的一葉翻轉到另一葉，所以這些酶在維持膜脂的不對稱分布中起重要作用。

28. 細胞融合(cell fusion)
自發條件下或人工誘導下, 兩個不同基因型的細胞或原生質體融合形成一個雜種細胞。基本過程包括細胞融合導致異核體(heterokaryon)的形成, 異核體通過細胞有絲分裂導致核的融合, 形成單核的雜種細胞。有性生殖時發生正常的細胞融合, 即由兩個配子融合成一個合子。
人、鼠細胞融合實驗分三步進行∶首先用熒光染料標記抗體∶將小鼠的抗體與發綠色熒光的熒光素(fluorescin)結合, 人的抗體與發紅色熒光的羅丹明(rhodamine)結合；第二步是將小鼠細胞和人細胞在滅活的仙臺病毒的誘導下進行融合；最后一步將標記的抗體加入到融合的人、鼠細胞中，讓這些標記抗體同融合細胞膜上相應的抗原結合。開始,融合的細胞一半是紅色, 一半是綠色。在37℃下40分鐘后, 兩種顏色的熒光在融合的雜種細胞表面呈均勻分布，這說明抗原蛋白在膜平面內經擴散運動而重新分布。這種過程不需要ATP。如果將對照實驗的融合細胞置于低溫(1℃)下培育, 則抗原蛋白基本停止運動。這一實驗結果令人信服地證明了膜整合蛋白的側向擴散運動。

29. 成斑(patching)、成帽(capping)反應
淋巴細胞通過產生抗體對外源蛋白進行應答,抗體分子位于細胞質膜上。蛋白質能夠在不同的動物中誘導產生抗體，如果將小鼠的抗體注入兔子中,兔子將會產生抗小鼠抗體的抗體。可以從兔子的血液中分離這種抗體,并將這種抗體共價連接到熒光染料上,就可以通過熒光顯微鏡進行觀察。
當兔子的抗小鼠的抗體與小鼠的淋巴細胞混合時,帶有標記的抗體就會同小鼠淋巴細胞質膜上的抗體結合,并分布在整個淋巴細胞的表面,但很快就會成塊或成斑。導致這種現象的原因是抗體是多價的,每一個兔子的抗體能夠同小鼠細胞質膜表面的多個抗體分子反應,也就是說小鼠的每一個膜抗體將同多個兔子的抗體反應。這樣, 在小鼠淋巴細胞的細胞質膜表面形成“兔抗小鼠抗體分子-小鼠膜結合抗體”的斑。斑逐漸聚集擴大,當小鼠淋巴細胞質膜表面抗體全部同兔子的抗小鼠抗體結合后,將會在細胞表面的一側形成“帽子”結構,最后通過內吞作用進入細胞。很顯然,如果小鼠細胞質膜中的抗體蛋白不能自由的進行側向擴散的話,斑和帽都是不能形成的。

30. 光脫色熒光恢復技術(fluorescence recovery after photobleaching FRAP)
研究膜流動性的一種方法。首先用熒光物質標記膜蛋白或膜脂, 然后用激光束照射細胞表面某一區域, 使被照射區域的熒光淬滅變暗形成一個漂白斑。由于膜的流動性,漂白斑周圍的熒光物質隨著膜蛋白或膜脂的流動逐漸將漂白斑覆蓋，使淬滅區域的亮度逐漸增加, 最后恢復到與周圍的熒光光強度相等。
細胞膜蛋白的標記方法有很多種。可以用非特異性的染料,如異硫氰酸熒光素(fluorescein isothiocyanate,FITC)將細胞膜蛋白全部進行標記。也可用特異性的探針,如熒光抗體,標記特異的膜蛋白。膜蛋白一旦被標記就可用激光束進行局部照射處理,使熒光脫色,形成直徑約為1μm的白斑。若是可移動的膜蛋白,則會因蛋白的移動,使白斑消失,若是不能移動的蛋白.則白斑不會消失。
根據熒光恢復的速度, 可推算膜脂的擴散速度為每秒鐘為幾個微米，而膜蛋白的擴散速度變化幅度較大，少數膜蛋白的擴散速度可達到膜脂的速度，大多數蛋白的擴散速度都比膜脂慢，還有一些膜蛋白完全限于某一個區域。正是這種限制，使膜形成一些特定的膜微區(membrane domain),這些微區具有不同的蛋白組成和功能。這實際上是膜蛋白不對稱分布帶來膜功能的不對稱。
FRAP技術也有它的不足之處。第一,它只能檢測膜蛋白的群體移動,而不能觀察單個蛋白的移動。其次,它不能證明膜蛋白在移動時是否受局部條件的限制。為了克服這些不足,發展了單顆粒示綜(single-particle tracking,SPT)技術,可以用抗體金(直徑15～40 nm)來標記單個膜蛋白,然后通過計算機控制的攝像顯微鏡進行觀察。

31. 電子自旋共振譜技術(electron spin-resonance spectroscopy,ESR)
證明膜脂流動性的一種方法。在該技術中將一個含有不配對的電子基團(通常是硝基氧基團)加到磷脂的脂肪酸尾端，這就是所謂的自旋標記(spin- label )。當將這種脂暴露于外加磁場時，由于不配對電子基團的存在，它能夠自旋產生順磁場信號，這種共振能夠被儀器檢測獲得共振譜。如果被標記的脂位于脂雙層，根據共振譜就可以判斷膜脂的流動性。

32. 細胞運輸(cellular transport)
這種運輸主要是細胞與環境間的物質交換,包括細胞對營養物質的吸收、原材料的攝取和代謝廢物的排除及產物的分泌。如細胞從血液中吸收葡萄糖以及細胞質膜上的離子泵將Na+泵出、將K+泵入細胞都屬于這種運輸范疇。

33. 胞內運輸(intracellular transport)
是真核生物細胞內膜結合細胞器與細胞內環境進行的物質交換。包括細胞核、線粒體、葉綠體、溶酶體、過氧化物酶體、高爾基體和內質網等與細胞內的物質交換。