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第一单元 细胞生物学与医学 1

第一章 什么是细胞 1

第一节 细胞的分子基础 2

一、组成细胞的元素 2

二、水和无机盐 3

三、有机分子 3

第二节 细胞的基本结构及特征 10

一、原核细胞 10

二、真核细胞 12

三、人体细胞的类型 18

第二章 细胞生物学与医学 20

第一节 细胞生物学的发展历史 21

一、细胞学的形成和发展 21

二、细胞生物学的形成 24

三、分子细胞生物学的兴起 25

第二节 细胞生物学研究方法 26

一、显微镜技术 27

二、细胞的分离与培养 32

三、细胞组分的分离 34

第三节 细胞生物学与医学的关系 36

一、细胞与人类生命及疾病 37

二、细胞生物学与医学发展 37

第二单元 细胞微环境与细胞边界 43

第三章 细胞微环境与细胞连接 43

第一节 细胞表面 45

细胞被 46

第二节 细胞黏着和细胞连接 48

一、细胞黏着分子 48

二、细胞连接 51

第三节 细胞外基质 60

一、细胞外基质的基本组成和功能 61

二、细胞外基质的生物学作用 66

第四章 细胞质膜 70

第一节 质膜结构 73

一、质膜的化学组成 73

二、质膜的分子结构 80

三、质膜的特性 82

第二节 小分子穿膜运输 85

一、小分子物质穿膜运输的基本原则 85

二、小分子物质穿膜运输的方式 87

第三节 离子通道与膜电位 91

一、离子通道的特点 91

二、离子通道的类型 92

三、膜电位的产生 94

第四节 大分子膜泡运输 95

一、胞吞作用 95

二、胞吐作用 98

第五节 质膜与疾病 100

一、载体蛋白异常与疾病 100

二、通道蛋白异常与疾病 101

三、受体蛋白异常与疾病 101

第三单元 细胞内部结构及其功能 105

第五章 细胞核与基因表达调控 105

第一节 细胞核结构 108

一、细胞核由核膜包绕而成 109

二、核蛋白包裹DNA形成染色质 114

三、核仁是核内致密、形成核糖体RNA的区域 125

四、核纤层和核基质决定了细胞核的结构 128

第二节 细胞核功能 130

一、细胞的基因组被隔离在细胞核中 130

二、DNA复制与修复 130

三、遗传信息的转录 132

第三节 基因表达与调控 133

一、遗传信息表达的基本步骤是转录和翻译 133

二、基因表达调控 135

第四节 细胞核与医学 145

一、肿瘤细胞核形态和遗传物质结构及含量发生改变 145

二、DNA突变与修复异常与疾病 146

三、基因治疗 146

第六章 核糖体与蛋白质生物合成 149

第一节 核糖体的类型与结构 151

一、核糖体的类型 151

二、核糖体的数量 152

三、核糖体的化学组成 152

四、核糖体的结构 153

第二节 核糖体RNA与核糖体蛋白的功能 156

一、核糖体RNA的功能 156

二、核糖体蛋白的功能 156

第三节 核糖体与蛋白质合成 157

一、游离核糖体和多聚核糖体 157

二、蛋白质合成过程 159

第四节 核糖体与医学 165

一、核糖体蛋白与疾病 165

二、核糖体与药物 166

第七章 内膜系统与胞内蛋白质运输 171

第一节 内质网 174

一、内质网的形态结构与化学组成 174

二、滑面内质网的功能 177

三、粗面内质网的功能 180

第二节 高尔基复合体 187

一、高尔基复合体的形态结构和化学组成 187

二、高尔基复合体的功能 189

第三节 溶酶体 194

一、溶酶体的形态结构与化学组成 194

二、溶酶体的类型 195

三、溶酶体的功能 196

四、溶酶体的发生 198

第四节 蛋白质的分选与运输 199

一、蛋白质分选原理 199

二、膜泡运输及定向机制 202

第五节 内膜系统与医学 206

一、内质网的病理形态变化 206

二、高尔基复合体的病理形态变化 207

三、溶酶体与疾病 207

第八章 线粒体与能量代谢 210

第一节 线粒体的形态结构 212

一、线粒体的数量和分布 213

二、线粒体的超微结构 213

第二节 氧化磷酸化产生ATP 214

一、线粒体的能量转化机制 215

二、磷酸化的作用机制 219

三、氧化磷酸化的抑制剂 221

四、线粒体的遗传体系与半自主性 221

五、线粒体的增殖和起源 223

第三节 过氧化物酶体 224

一、过氧化物酶体的功能 225

二、过氧化物酶体的发生及其蛋白质分选 226

第四节 能量代谢与疾病 227

一、线粒体疾病 227

二、过氧化物酶体疾病 228

第九章 细胞骨架 231

第一节 微管 234

一、微管的结构和类型 234

二、微管的组装 236

三、微管的功能 239

第二节 微丝 242

一、微丝的形态和组成 242

二、微丝的装配 243

三、微丝的功能 245

第三节 中间纤维 251

一、中间纤维的结构与类型 252

二、中间纤维的组装 253

三、中间纤维的功能 254

第四节 细胞骨架与疾病 255

一、细胞骨架与肿瘤 255

二、中间纤维与肿瘤诊断 256

三、细胞骨架与抗肿瘤药物 256

四、细胞骨架与其他系统疾病 256

第四单元 细胞的生命活动 259

第十章 细胞信号转导 259

第一节 细胞信号转导的分子基础 261

一、作为配体的信号分子 262

二、与信号分子特异性结合的受体 263

第二节 细胞内受体信号转导 264

一、脂溶性激素受体介导的信号转导 265

二、气体分子受体介导的信号转导 267

第三节 膜表面受体信号转导 268

一、酶偶联受体信号转导 268

二、与GTP分解为GDP有关的G蛋白偶联受体信号转导 273

三、离子通道偶联受体信号转导 278

四、与激酶无关的受体信号转导——受控蛋白水解 279

第四节 细胞信号转导与医学 281

一、酶偶联受体信号转导通路异常相关疾病 281

二、G蛋白偶联受体信号转导通路异常相关疾病 282

三、受体病 282

四、信号转导药物 283

第十一章 细胞周期与肿瘤 286

第一节 细胞周期概述 288

一、细胞周期的分期 289

二、细胞周期调控 289

三、细胞周期检验点 295

第二节 有丝分裂 296

一、前期 296

二、前中期 297

三、中期 298

四、后期 299

五、末期 300

六、胞质分裂期 300

第三节 减数分裂 302

一、减数分裂Ⅰ 302

二、减数分裂间期 304

三、减数分裂Ⅱ 304

第四节 细胞周期改变与癌症 304

一、肿瘤细胞中G1期到S期转换调控系统紊乱 305

二、肿瘤细胞周期异常导致染色体数目不稳定性 305

三、肿瘤细胞中心粒数目异常 306

四、p53与肿瘤发生 306

五、pRb与肿瘤 306

六、细胞检验点激酶和肿瘤 307

七、细胞周期调控与肿瘤的诊断及治疗 307

第十二章 细胞分化与干细胞 311

第一节 细胞分化的潜能与细胞决定 314

一、细胞分化的潜能 314

二、细胞决定 316

第二节 细胞分化的分子基础 316

一、管家基因和奢侈基因 316

二、基因的顺序表达 316

三、细胞分化的基因表达调控 317

四、影响细胞分化的因素 322

第三节 干细胞 324

一、干细胞的分类 325

二、干细胞的生物学特性 326

三、胚胎干细胞 329

四、成体干细胞 331

五、诱导性多能干细胞 335

六、干细胞在治疗性组织工程中应用进展 335

第十三章 细胞凋亡 339

第一节 程序性细胞死亡特征 343

一、细胞凋亡的生物学意义 344

二、细胞凋亡的形态学特征 344

三、细胞凋亡的生物化学特征 346

第二节 细胞凋亡的机制 348

一、caspase家族 349

二、Bcl-2家族 349

三、Apaf-1 350

四、Fas 350

五、p53 350

六、myc 350

七、ATM 350

第三节 细胞表面死亡受体激活外源性凋亡途径 351

第四节 依赖线粒体的内源性凋亡途径 352

第五节 Bcl-2蛋白调节的内源性凋亡途径 353

第六节 细胞凋亡与疾病 355

附录1：习题解答 362

附录2：人体细胞的类型 387