(1)致敏T細胞的直接殺傷作用。當致敏T細胞與帶有相應抗原的靶細胞再次接觸時,兩者發生特異性結合,產生刺激作用,使靶細胞膜通透性發生改變,引起靶細胞內滲透壓改變,靶細胞腫脹、溶解以致死亡。致敏T細胞在殺傷靶細胞過程中,本身未受傷害,可重新攻擊其他靶細胞。參與這種作用的致敏T細胞,稱為殺傷T細胞。

(2)通過淋巴因子相互配合、協同殺傷靶細胞。如皮膚反應因子可使血管通透性增高,使吞噬細胞易於從血管內遊出;巨噬細胞趨化因子可招引相應的免疫細胞向抗原所在部位集中,以利於對抗原進行吞噬、殺傷、清除等。由於各種淋巴因子的協同作用,擴大了免疫效果,達到清除抗原異物的目的。

在抗感染免疫中,細胞免疫主要參與對胞內寄生的病原微生物的免疫應答及對腫瘤細胞的免疫應答,參與遲發型變態反應和自身免疫病的形成,參與移植排斥反應及對體液免疫的調節。也可以說,在抗感染免疫中,細胞免疫既是抗感染免疫的主要力量,參與免疫防護;又是導致免疫病理的重要因素。

細菌浸取

通過細菌對礦石的作用,把礦物中不溶性的金屬化合物變成可溶性的化合物,再用一般濕法冶金方法從溶液中進行回收的過程,稱為細菌浸取,又稱為微生物冶金或細菌采礦,也曾稱為細菌冶金。能使用的微生物有許多種,在生產上已應用的有氧化亞鐵硫杆菌。此菌在硫化礦床酸性礦水內,隻需簡單的無機營養物便能生活,能在酸性條件下把硫酸亞鐵或黃鐵礦氧化為硫酸高鐵。酸性硫酸高鐵是一種強氧化浸取劑,能與礦石中的許多礦物進行化學反應,使金屬成為硫酸鹽。

細菌總數

細菌總數是水質參數之一,指單位體積水中的細菌總量。其檢驗方法是:在玻璃平皿內,接種一毫升水樣或稀釋水樣於加熱液化的營養瓊脂培養基中,冷卻凝固後在37°C培養24小時,培養基上的菌落數或乘以水樣的稀釋倍數即為細菌總數。有的國家把培養溫度定為35°C或其他溫度,也有把培養時間定為48小時的。

水中通常存在的細菌大致可分為三類:

(1)天然水中存在的細菌。普通的是熒光假單孢杆菌、綠膿杆菌,一般認為這類細菌對健康人體是非致病的。

(2)土壤細菌。當洪水時期或大雨後地表水中較多。它們在水中生存的時間不長,在水處理過程中容易被去除。腐蝕水管的鐵細菌和硫細菌也屬此類。

(3)腸道細菌。它們生存在溫血動物的腸道中,故糞便中大量存在。水體中發現這類細菌,可以認為已受到糞便的汙染。致病性腸道細菌有沙門氏杆菌(傷寒和副傷寒菌)、誌賀氏菌(痢疾菌)和霍亂弧菌等。

細菌化石

現代細菌分布極廣,無處不有。過去,隻知中生代、新生代的沉積中,保存了小球菌和杆菌化石。近10餘年,運用透射電子顯微鏡(TEM)和生物化學技術,已在古生代和前寒武紀的沉積中,發現細菌化石。

美國石炭紀煤係的黃鐵礦中,發現了帶鞘的球衣細菌和帶扭絲的嘉氏鐵杆菌化石。蘇聯寒武紀磷灰岩中,發現了球狀和杆狀鐵細菌化石;泥盆紀鋁土礦中,也發現了有絲狀群體的鐵細菌化石。加拿大東南部安大略,在距今20億年前的貢福林燧石中,發現傘細菌、星細菌和類似現代的多孢鐵細菌及球衣細菌等化石。傘細菌上部形如傘麵,中部形如傘頂,下部為一泡狀體。這種細菌酷似英國威爾士地區土壤中的一種現代細菌。星細菌出現於澳大利亞西部的達克克裏克白雲岩中,早已絕滅。10年前,在非洲東南部的無花果樹群的燧石中(約31億~32億年前),還發現杆狀的原始細菌,說明早在31億~32億年前已有細菌存在。

有時可通過細菌化石的存在去推測當時的沉積環境和大氣的成分。例如,現存的一種細菌,可以生活在含有5~10克分子量的氨水裏,或含NH350%的大氣環境中,缺NH3則不能生存,此種細菌酷似上述的傘細菌,因而,人們可推測出,20億年前的貢福林燧石時期,原始大氣中富含NH3。

細胞生物學

細胞生物學是研究細胞結構、功能及生活史的一門科學。細胞生物學由細胞學發展而來,細胞學是關於細胞結構與功能(特別是染色體)的研究。現代細胞生物學從顯微水平,超微水平和分子水平等不同層次研究細胞的結構、功能及生命活動。在我國基礎學科發展規劃中,細胞生物學與分子生物學,神經生物學和生態學並列為生命科學的四大基礎學科。

細胞生物學以細胞為研究對象,從細胞的整體水平、亞顯微水平、分子水平等三個層次,以動態的觀點,研究細胞和細胞器的結構和功能、細胞的生活史和各種生命活動規律的學科。細胞生物學是現代生命科學的前沿分支學科之一,主要是從細胞的不同結構層次來研究細胞的生命活動的基本規律。從生命結構層次看,細胞生物學位於分子生物學與發育生物學之間,同它們相互銜接,互相滲透。

運用近代物理學和化學的技術成就和分子生物學的方法、概念,在細胞水平上研究生命活動的科學,其核心問題是遺傳與發育的問題。

細支氣管

支氣管在肺內逐級分支至直徑小於1毫米處,壁上的軟骨和腺體消失,稱為細支氣管。細支氣管是管腔麵上許多縱行皺襞,黏膜上皮為假複層柱狀纖毛上皮,平滑肌顯著增厚,軟骨片消失。

細胞分類學

細胞分類學是以染色體數目、形態、行為即核型為生物分類的特征,並進而研究核型進化和生物係統進化的分類學分支。

細胞分類學中應用最廣泛的是常規核型分析,即比較分析物種、亞種、種群的染色體的數目、形態(相對長度和臂比),及其減數分裂行為。此外,隨著減數分裂染色體的研究,也開始采用聯會線複合體核型分析;其次是分帶核型分析,並以銀染核仁組織者(Ag-NOR)的數目和分布作為核型分析的參數。在分子細胞分類學中,除普遍使用遺傳組大小分析,即以細胞分光光度計或流式細胞分光光度計測定細胞核中DNA含量外,還應用細胞核或線粒體DNA的限製性內切酶酶切圖譜,單拷貝和重複DNA同源性和序列分析、染色體基因圖比較等。

細胞外的化學信號

在一定條件下,細胞外的化學信號能引發細胞的定向移動。這些信號有些時候是底質表麵上一些難溶物質,有些時候則是可溶物質。信號分子有很多,可以是肽、代謝產物、細胞壁或是細胞膜的殘片,但是作用方式卻是一樣的,就是與細胞膜表麵上的受體結合,啟動細胞內信號,完成一係列的反應,去激活或抑製肌動蛋白結合蛋白的活性,最終改變細胞骨架的狀態。可溶物質通常不是均勻溶解在溶劑中,而是靠近源的區域濃度高,遠離源的區域濃度低,形成所謂的“濃度梯度”。細胞膜上的受體可感受到那些被稱為化學趨向吸引物,並且逆著它們的濃度梯度去追根尋源。某些信號分子甚至會影響細胞移行的速度,這些信號分子則被稱為化學趨向劑。細胞這種因化學分子改變自己移動的行為,被稱為化學趨向性。例如,盤基網柄菌會逆著cAMP濃度梯度的運動。白血球也會受到一些細菌分泌的三肽化學物質f-Met-Leu-Phe(N—甲酰蛋—亮—苯丙氨酸)吸引而往細菌移動,發揮其免疫功能。而在胚胎發生中的神經脊細胞則並非靠濃度梯度,而是路標物質識別其去向但是細胞外基質中也存在著一些蛋白,如硫酸軟骨蛋白多糖會與神經細胞的粘著蛋白起作用,對細胞遷移形成阻滯。它會抑製脊髓損傷患者神經損傷區域新突觸的相連與再生。

胞外信號種類繁多,但是當它們與細胞膜上受體結合之後,細胞內起作用的途徑卻隻有有限的幾種。而與細胞遷移有關的信號傳導過程如下:信號分子結合到膜上受體,或者是激活與受體偶聯的蛋白質—大G蛋白,或者先是激活受體酪氨酸激酶,再激活下遊的小G蛋白Ras。G蛋白是一個很大的家族,包括Rho,Rac,Ras等小家族,它們在細胞中扮演著信號傳導開關的角色。當它們與GDP結合時,呈現失活狀態。在鳥嘌呤交換因子的幫助下,G蛋白脫離GDP並與GTP結合,進入激活狀態。G蛋白的GTP會被GTP酶激活蛋白水解,並釋放出其中的能量,讓G蛋白行使其功能。就是說,G蛋白通過這一GTP/GDP循環在激活/失活狀態中回旋,傳遞信號。當G蛋白被激活後,它下遊的多種分子會被激活。

而致癌物質也可以通過這些信號傳導通路發揮其負麵作用,如強烈致癌物質佛波酯。佛波酯會不可逆地激活細胞的RasGRP3/4,以激活Ras,Ras會再激活蛋白激酶C。後者是調節細胞分裂和分化的酶。它被佛波酯不正常的激活,有可能對癌症的產生起促進作用。研究還發現,佛波酯對黑素瘤細胞轉移到肺部有促進作用。而細菌者,如誌賀氏菌會在宿主胞膜上打洞,向細胞質注入效應蛋白質,激活宿主Rac和Cdc42,調整細胞的微絲網絡,以使自己順利進入宿主內。

細胞骨架

細胞骨架的定義分為狹義和廣義兩種,前者是微絲、微管和中間纖維的總稱,它們存在於細胞質內,又被稱為“胞質骨架”。後者還包括細胞外基質、核骨架和核纖層。細胞骨架是細胞內運動,細胞器固定,細胞外型維持,信號傳導和細胞分裂的物質基礎之一。

細胞遷移

細胞遷移指的是細胞在接收到遷移信號或感受到某些物質的濃度梯度後而產生的移動。移動過程中細胞不斷重複著向前方伸出突足,然後牽拉胞體的循環過程。細胞骨架和其結合蛋白是這一過程的物質基礎,另外還有多種物質對之進行精密調節。

若以移動方式與型態來比較,細胞遷移是通過胞體形變進行的定向移動,這有別於其他﹔如細胞靠鞭毛與纖毛的運動,或是細胞隨血流而發生的位置變化,而且就移動速度來看,相比起後兩者,細胞遷移要慢得多。舉例而言:成纖維細胞的移動速度為1微米/分,若以精子的平均遊動速度56.44微米/秒,即3 384微米/分來比較,兩者約差距3 000倍以上角膜細胞即使比成纖維細胞快10倍,但是要完成從不來梅到漢堡這93千米的路程仍需要17 123年。而且細胞用力甚輕。成纖維細胞胞體收縮的力隻有2×10-7牛頓,而角膜細胞的則是2×10-8牛頓。

但此細胞遷移“步緩力微”的運動特性,卻是細胞覓食、損傷的痊愈、胚胎發生、免疫、感染和癌症轉移等等生理現象所涉及到的。因此細胞遷移是目前細胞生物學研究的一個主要方向,科學家們試圖通過對細胞遷移的研究,在阻止癌症轉移、植皮等醫學應用方麵取得更大成果。也因為細胞遷移獨有的運動特性,成為今生物學熱門研究方向。

Nudel蛋白在細胞遷移過程中通過Cdc42GAP調節Cdc42的活性,從而揭示了一條新的調節Cdc42的信號通路,對於深入了解細胞遷移的調節機製有重要意義。

細胞質基質

細胞質基質是除去能分辨的細胞器和顆粒以外的細胞質中膠態的基底物質。細胞質基質實質上是一個在不同層次均有高度組織結構的係統可分為兩個部分:

(1)微梁網絡,分布在整個細胞中,由蛋白質性質的微梁纖維構成。

(2)水狀的網絡空間,其中溶解或懸浮著多種小分子,如糖、氨基酸、無機鹽等。

微梁網絡的邊緣附著在細胞的質膜上,並與微管、微絲等細胞骨架成分交織成為網架,支掛著內質網、線粒體等細胞器。遊離的多核糖體則懸於微梁網絡的交叉點上。整個細胞質呈現複雜的結構秩序。細胞質基質是活細胞進行新陳代謝的主要場所,其為新陳代謝的進行,提供所需要的物質和一定的環境條件。例如,提供核苷酸、氨基酸等。

細胞生物學

細胞生物學是研究細胞結構、功能及生活史的一門科學。細胞生物學是以細胞為研究對象,從細胞的整體水平、亞顯微水平、分子水平等三個層次,以動態的觀點,研究細胞和細胞器的結構和功能、細胞的生活史和各種生命活動規律的學科。細胞生物學是現代生命科學的前沿分支學科之一,主要是從細胞的不同結構層次來研究細胞的生命活動的基本規律。從生命結構層次看,細胞生物學位於分子生物學與發育生物學之間,同它們相互銜接,互相滲透。

細胞質動力蛋白