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1 细胞概述 1

1.1 细胞生物学发展史 1

1.1.1 细胞的发现及细胞学说的创立 1

1.1.2 细胞学的经典时期 2

1.1.3 细胞生物学的产生 3

1.2 细胞的基本构造 3

1.3 细胞的形状、大小和数量 4

1.3.1 细胞的形状 4

1.3.2 细胞的大小 4

1.3.3 细胞的数量 5

1.4 细胞的基本共性 5

1.5 原核细胞 6

1.5.1 最小最简单的细胞——支原体 6

1.5.2 原核细胞的两个代表——细菌和蓝藻 7

1.6 真核细胞 9

1.6.1 真核细胞的基本结构体系 9

1.6.2 植物细胞与动物细胞的比较 11

1.6.3 原核细胞与真核细胞的比较 13

提要 14

思考题 14

2 细胞生物学技术 15

2.1 细胞形态结构的观察方法 15

2.1.1 光学显微镜技术 15

2.1.2 相差显微镜技术 17

2.1.3 荧光显微镜技术 17

2.1.4 激光扫描共聚焦显微技术 18

2.1.5 荧光漂白恢复技术 20

2.1.6 荧光共振能量转移技术 20

2.1.7 电子显微镜技术 21

2.2 细胞组分的分析方法 23

2.2.1 超速离心技术分离细胞器及大分子复合物 24

2.2.2 细胞内核酸的定位观察 24

2.2.3 特异抗原的定位与定性 25

2.2.4 放射性核素示踪技术研究生物大分子在细胞内的合成动态 25

2.2.5 细胞内特异核酸序列的定位 26

2.3 定量细胞化学分析 27

2.4 细胞培养、细胞质工程与显微操作技术 29

2.4.1 动物细胞培养 29

2.4.2 植物细胞培养 29

2.4.3 细胞融合 30

2.4.4 细胞拆合与显微操作技术 32

提要 32

思考题 33

3 细胞膜与细胞表面 34

3.1 细胞膜 34

3.1.1 细胞膜的性质与化学组成 34

3.1.2 膜脂 35

3.1.3 膜糖 37

3.1.4 膜蛋白 38

3.1.5 细胞膜的分子结构模型 39

3.2 细胞外基质 41

3.2.1 蛋白聚糖与透明质酸 41

3.2.2 胶原蛋白与弹性蛋白 41

3.2.3 黏着蛋白 42

3.2.4 植物细胞壁 42

3.2.5 细菌细胞壁 43

3.2.6 细胞外基质与细胞的相互关系 44

3.3 细胞连接 45

3.3.1 细胞连接的类型 45

3.3.2 紧密连接 45

3.3.3 斑块连接 46

3.3.4 通讯连接 47

提要 48

思考题 48

4 物质的跨膜运输与信号传递 49

4.1 物质的跨膜运输 49

4.1.1 被动运输 49

4.1.2 主动运输 52

4.1.3 膜泡运输 55

4.2 细胞通讯与信号传递 58

4.2.1 细胞通讯与信号识别 58

4.2.2 通过细胞内受体介导的信号转导 60

4.2.3 通过细胞膜表面受体介导的信号转导 61

4.2.4 细胞信号传递的基本特征与蛋白激酶的网络整合信息 70

4.2.5 可控性蛋白降解与信号转导 71

提要 73

思考题 74

5 真核细胞内膜系统的结构与功能 75

5.1 细胞质基质 75

5.1.1 细胞质基质的含义 75

5.1.2 细胞质基质的功能 76

5.2 内膜系统 77

5.2.1 内质网的结构与功能 77

5.2.2 高尔基体的结构与功能 82

5.2.3 溶酶体的结构与功能 86

5.3 蛋白质的分选及运输 89

5.3.1 信号假说与蛋白质分选信号 89

5.3.2 蛋白质分选的基本途径与类型 90

5.3.3 蛋白质的运输 91

5.3.4 细胞结构体系的装配 93

提要 94

思考题 95

6 线粒体和叶绿体 96

6.1 线粒体 96

6.1.1 线粒体的形态结构 96

6.1.2 线粒体的化学组成及线粒体酶蛋白的分布 98

6.1.3 线粒体氧化磷酸化的分子结构 98

6.1.4 电子传递与氧化磷酸化的偶联 101

6.1.5 氧化磷酸化——ATP形成的分子机制 102

6.1.6 线粒体异常与疾病 103

6.2 叶绿体 104

6.2.1 叶绿体的形态结构及化学组成 104

6.2.2 叶绿体与光合作用 106

6.3 线粒体和叶绿体是半自主性细胞器 111

6.3.1 线粒体和叶绿体的DNA 111

6.3.2 线粒体和叶绿体的蛋白质合成 111

6.3.3 线粒体和叶绿体的蛋白质运输与装配 112

6.4 线粒体和叶绿体的增殖与起源 113

6.4.1 线粒体和叶绿体的增殖 113

6.4.2 线粒体和叶绿体的起源 114

提要 114

思考题 115

7 细胞核与染色体 116

7.1 核被膜 117

7.1.1 核被膜的结构 117

7.1.2 核孔复合体 118

7.1.3 核被膜的功能 119

7.1.4 核孔复合体对核质间物质运输的调控作用 120

7.2 核纤层、核骨架及染色体骨架 123

7.2.1 核纤层 123

7.2.2 核骨架 123

7.2.3 染色体骨架 125

7.3 染色质 126

7.3.1 染色质的化学组成 126

7.3.2 染色质的基本结构单位——核小体 129

7.3.3 染色质包装的结构模型 130

7.3.4 异染色质和常染色质 132

7.3.5 活性染色质 133

7.3.6 染色质结构调整 133

7.4 染色体 135

7.4.1 中期染色体的形态结构 135

7.4.2 染色体DNA的3种功能元件 137

7.4.3 核型与染色体分带 138

7.4.4 巨大染色体 139

7.5 核仁和核糖体 142

7.5.1 核仁 142

7.5.2 核糖体 145

提要 149

思考题 149

8 细胞的骨架体系 151

8.1 细胞骨架概述 151

8.1.1 细胞骨架的种类 151

8.1.2 细胞骨架的功能 152

8.1.3 细胞骨架的研究方法 152

8.2 微管 153

8.2.1 微管的成分、结构及存在形式 154

8.2.2 微管的装配 155

8.2.3 微管结合蛋白 158

8.2.4 微管特异性药物 159

8.2.5 微管的功能 159

8.3 微丝 162

8.3.1 微丝的成分和结构 162

8.3.2 微丝的装配 163

8.3.3 微丝结合蛋白 165

8.3.4 微丝特异性药物 167

8.3.5 微丝的功能 167

8.4 中间纤维 173

8.4.1 中间纤维的成分和结构 174

8.4.2 中间纤维的装配 175

8.4.3 中间纤维结合蛋白 176

8.4.4 中间纤维的功能 177

提要 178

思考题 178

9 细胞增殖及其调控 179

9.1 细胞周期 179

9.1.1 细胞周期和细胞类型 179

9.1.2 细胞在周期中的物质合成和结构变化 181

9.1.3 细胞周期的同步化 181

9.1.4 特异的细胞周期 183

9.2 细胞分裂 184

9.2.1 有丝分裂 184

9.2.2 减数分裂 192

9.3 细胞周期调控 196

9.3.1 细胞周期调控引擎分子（MPF）的发现 196

9.3.2 细胞周期蛋白与细胞周期蛋白依赖性蛋白激酶（CDK） 199

9.3.3 CDK激酶的活性调节 200

9.3.4 细胞周期调控示例 202

9.3.5 周期蛋白的降解 204

9.3.6 细胞周期检验点 205

提要 206

思考题 207

10 细胞分化、真核基因表达及其调控 208

10.1 细胞分化的基本概念和特征 208

10.1.1 细胞分化的决定和进程 208

10.1.2 细胞分化的潜能 211

10.2 细胞分化的调控——基因的差异表达 215

10.2.1 细胞分化是基因选择性表达的结果 215

10.2.2 细胞分化调控的基本模式 215

10.3 真核基因表达的调控 217

10.3.1 概述 217

10.3.2 转录水平的调控 218

10.3.3 转录后水平的调控 221

10.3.4 翻译水平的调控 222

10.3.5 翻译后水平的调控 224

10.3.6 小分子RNA在基因表达调控中的作用 224

提要 226

思考题 227

11 细胞的衰老、死亡与癌变 228

11.1 细胞的衰老 228

11.1.1 衰老是生命的基本现象 228

11.1.2 细胞衰老的结构和生化特征 229

11.1.3 细胞衰老的分子机制 230

11.2 细胞的死亡 231

11.2.1 细胞凋亡的基本特征 231

11.2.2 细胞凋亡的分子控制机制 234

11.3 癌变和癌细胞 239

11.3.1 癌细胞的本质和特征 240

11.3.2 肿瘤相关基因的改变是引起癌细胞产生的原因 240

11.3.3 致癌物与癌症发生 241

提要 242

思考题 242

主要参考文献 243

名词索引 245