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第一节　细胞生物学的研究内容 1

一、细胞生物学的概念 1

二、细胞生物学的研究任务 1

第一章 绪论 1

第二节　细胞生物学发展简史 2

一、细胞的发现和细胞学说的建立 2

二、细胞学时期 2

三、实验细胞学时期 2

四、细胞生物学时期 3

第三节 医学细胞生物学与医学科学 3

二、医学细胞生物学推动了医学的发展 4

一、医学细胞生物学是现代医学的基础理论 4

三、医学细胞生物学的研究成果应用于医学实践 5

第二章　细胞生物学的研究方法 6

第一节　显微镜技术 6

一、光学显微镜技术 6

二、电子显微镜技术 8

第二节　细胞化学技术 11

一、酶细胞化学技术 11

二、免疫细胞化学技术 12

三、放射自显微技术 12

一、体外细胞培养技术 13

第三节　细胞培养技术 13

二、细胞融合技术 15

三、胚胎干细胞培养技术 16

第四节　细胞及组分的分离纯化和分析 17

一、流式细胞术 17

二、细胞分级分离 18

第五节　细胞分子生物学研究方法 19

一、聚合酶链反应 19

二、原位分子杂交 20

三、荧光原位杂交 20

四、细胞核移植 21

五、基因敲除与敲进 22

专题讲座：基因打靶技术及其应用 24

第三章　细胞的起源与进化 27

第一节　从分子到细胞 27

一、多核苷酸的形成 28

二、多肽的形成 28

三、蛋白质的进化 29

四、原始细胞的形成 29

第二节　从原核细胞到真核细胞 30

一、原核细胞 30

二、真核细胞 31

三、原核细胞和真核细胞的差异 32

第三节　从单细胞到多细胞 34

一、单细胞生物 34

二、多细胞生物 34

第四节　进化中的微生物与人类疾病的关系 35

一、细菌性感染 36

二、病毒性感染 36

三、正常菌群 37

专题讲座：线粒体的起源与进化 39

第二节　组成细胞的化学分子 41

第一节　组成细胞的化学元素 41

第四章　细胞的分子基础 41

一、水 42

二、无机盐 42

三、糖类 43

四、脂类 44

五、核酸 44

六、蛋白质 47

七、酶 51

专题讲座：核酶抗病毒作用研究进展 53

一、封闭连接 57

第一节　细胞连接 57

第五章　细胞连接与细胞外基质 57

二、锚定连接 59

三、通讯连接 62

四、胞间连丝 64

第二节　细胞外基质 65

一、胶原 66

二、非胶原糖蛋白 71

三、氨基聚糖及蛋白聚糖 73

四、弹性蛋白 77

一、细胞外基质的生物学作用 78

第三节　细胞与细胞外基质的相互作用 78

五、基膜 78

二、细胞外基质成分的受体 80

三、细胞对细胞外基质的调控作用 81

专题讲座：基质金属蛋白酶和组织金属蛋白酶抑制剂与疾病的关系 83

第六章　细胞膜及其表面结构 87

第一节　细胞膜 87

一、细胞膜的化学组成 87

二、细胞膜的分子结构 89

三、细胞膜的特性 90

二、细胞外被的功能 92

第二节　细胞表面 92

一、细胞外被的化学组成 92

三、胞质溶胶 93

第三节　细胞表面的特化结构 94

一、微绒毛 94

二、纤毛和鞭毛 94

三、细胞内褶 94

第四节　细胞膜的功能 94

一、细胞膜与物质转运 94

二、细胞膜受体 95

三、膜抗原 96

第五节　细胞膜与疾病 97

一、膜转运蛋白异常与疾病 97

二、膜受体异常与疾病 97

三、细胞膜与肿瘤 97

专题讲座：氧自由基损伤与疾病 99

第七章　核糖体 101

第一节　核糖体的理化性质 101

一、核糖体的物理性质 101

二、核糖体的化学组成 102

三、核糖体的生物发生过程 103

一、蛋白质合成的氨基酸运载工具——tRNA 106

第二节　细胞内的蛋白质合成 106

二、蛋白质的生物合成过程 107

专题讲座　RNA干扰及其技术的应用 116

第八章　细胞的内膜系统 122

第一节 内质网 123

一、内质网的结构 123

二、内质网的发生 125

三、内质网的化学组成 125

四、内质网的功能 125

五、内质网的病理改变 133

一、高尔基复合体的结构 134

第二节　高尔基复合体 134

二、高尔基复合体的化学组成 135

三、高尔基复合体的功能 136

四、高尔基复合体的病理性改变 141

第三节　溶酶体 141

一、溶酶体的形态和结构 141

二、溶酶体的类型 142

三、溶酶体的发生 144

四、溶酶体的功能 145

五、溶酶体与疾病的关系 147

一、过氧化物酶体的结构 149

第四节　过氧化物酶体 149

二、过氧化物酶体的发生 150

三、过氧化物酶体的功能 150

四、病变细胞中的过氧化物酶体 150

专题讲座：内质网应激的研究进展 152

第九章　线粒体 157

第一节　线粒体的生物学特性 157

一、线粒体的形态与结构 157

二、线粒体的化学组成 160

三、线粒体的分布 160

四、线粒体的半自主性 161

第二节　线粒体的功能 163

一、三羧酸循环 163

二、电子传递和氧化磷酸化 164

第三节　线粒体的增殖和起源 167

一、线粒体的增殖 167

二、线粒体的起源 167

第四节　线粒体与疾病 168

一、线粒体与肿瘤 169

二、线粒体对缺血性损伤的反应 169

三、线粒体与疾病治疗 170

专题讲座：线粒体DNA及其突变 171

第十章　细胞骨架 175

第一节　微管 175

一、微管的形态结构与分类 176

二、微管的化学组成 177

三、微管的组装 178

四、微管的功能 179

第二节　微丝 180

一、微丝的形态结构 180

二、微丝的化学组成 180

三、微丝的组装 181

四、微丝的功能 182

第三节 中间丝 183

一、中间丝的形态与分布 184

二、中间丝的化学组成 184

三、中间丝的组装 185

四、中间丝的功能 186

第四节　细胞骨架与医学 186

一、细胞骨架与肿瘤 186

二、细胞骨架研究的临床应用 187

专题讲座：表皮松解性掌跖角化症的分子遗传学研究进展 188

第十一章　细胞核 192

一、核外膜、核内膜与核周隙 193

第一节　核膜 193

二、核孔 194

三、核纤层 195

第二节　染色质与染色体 196

一、染色质的化学组成 196

二、染色质的结构及染色体的组装 197

三、常染色质与异染色质 198

四、染色体的形态特征 198

第三节　核仁 200

一、核仁的形态和化学组成 200

二、核仁的亚显微结构 201

三、核仁周期 202

第四节　核基质 202

专题讲座：细胞核内蛋白质动态变化研究进展 203

第十二章　细胞的物质运输 208

第一节　细胞内外的物质转运 208

一、离子和小分子物质的运输 208

二、生物大分子和颗粒物质的运输 215

第二节　细胞内的物质运输 218

一、细胞核与细胞质之间的物质运输 218

二、内膜系统的各细胞器之间的物质运输 219

三、细胞内蛋白质的加工、分泌、分选和运输 221

第三节　细胞的物质运输与疾病 224

一、膜转运系统异常与疾病 224

二、蛋白质内部信号与传输机制异常与疾病 224

三、LDL运输异常与疾病 224

专题讲座：细胞内蛋白质的装配和转运 227

第十三章　细胞的信号转导 232

第一节　信号分子 232

一、细胞间的信号分子 232

二、细胞内的信号分子 232

一、受体的分类 233

第二节 受体 233

三、细胞间的通讯方式 233

二、受体的作用特征 237

第三节 主要的信号转导途径 237

一、膜受体介导的信号转导途径 238

二、核受体介导的信号转导 244

第四节　信号转导途径的相互作用和调节 245

一、信号的发散 245

二、信号的汇聚 245

三、信号通路间的相互影响 246

第五节　细胞信号转导异常与疾病 246

专题讲座：丝裂原激活的蛋白激酶在细胞DNA损伤应激反应中的作用及其调控 248

第一节　基因的结构与遗传密码 251

一、基因的结构 251

第十四章　细胞的遗传 251

二、遗传密码 253

第二节　基因表达及其调控 257

一、DNA复制 257

二、转录及转录后加工 259

三、蛋白质合成及修饰、转运的调节 263

专题讲座：生物信息学在基因转录调控研究中的应用 269

一、无丝分裂 274

二、有丝分裂 274

第一节　细胞分裂 274

第十五章　细胞增殖和细胞周期 274

三、减数分裂 277

第二节　细胞周期 280

一、细胞周期的概念 280

二、细胞周期各时相的主要特点 281

三、细胞周期的调控 284

四、细胞周期的研究方法 285

第三节　细胞增殖的调节 286

一、环境因子 287

二、遗传因子 288

一、细胞周期与组织再生 289

二、细胞周期与肿瘤 289

第四节　细胞周期与医学 289

专题讲座：细胞周期检测点与肿瘤发生 292

第十六章　细胞分化 296

第一节　细胞分化的特点 296

一、细胞分化的基本概念 296

二、细胞分化的特点 297

第二节　受精与早期胚胎发育 299

一、精子和卵的结构 299

三、细胞分化和增殖的关系 299

二、受精 300

三、精卵识别 301

四、卵裂与胚胎发育 302

第三节　细胞分化的分子基础 303

一、基因组与细胞分化 303

二、细胞分化基因的表达调控 305

第四节　细胞分化的主要机制 309

一、不对称分裂 309

二、诱导机制 310

三、细胞数量控制 311

四、细胞行为 313

第五节　细胞分化与肿瘤 315

一、肿瘤细胞的分化特征 315

二、肿瘤的诱导分化 316

专题讲座：基因组印迹与胚胎发育 320

第十七章　干细胞 323

第一节　干细胞生物学 323

一、干细胞的特征 323

二、干细胞的自我更新 324

三、干细胞分化的特征 325

一、人胚胎干细胞的来源及应用 326

第二节　胚胎干细胞 326

二、人胚胎干细胞的潜在医学应用 327

第三节　精原干细胞 328

一、精原干细胞的自我更新 328

二、精原干细胞的分化及控制 328

三、精原干细胞的凋亡 329

第四节　成体干细胞 330

一、造血干细胞 330

二、间充质干细胞 332

三、神经干细胞 332

四、表皮干细胞 333

五、其他成体干细胞及其临床应用 334

专题讲座：一氧化氮在调控干细胞增殖与分化中的作用 336

第十八章　细胞的衰老与死亡 339

第一节　细胞衰老 339

一、细胞的寿命 339

二、细胞衰老的表现 340

第二节　细胞衰老的学说与机制 341

一、遗传决定学说 341

二、氧化损伤学说 341

三、端粒钟学说 341

五、其他可能的分子机制 343

四、基因转录或翻译差错学说与代谢废物累积学说 343

第三节　细胞死亡 344

一、细胞死亡的原因和分类 344

二、细胞死亡的特征与形式 345

第四节　细胞凋亡 345

一、细胞凋亡的形态学和生物化学特征 346

二、细胞凋亡的影响因素 350

三、细胞凋亡的分子机制 351

四、细胞凋亡的检测 354

五、细胞凋亡的信号转导途径 354

六、细胞凋亡的意义 355

专题讲座：细胞凋亡与肿瘤治疗 357

第十九章　细胞工程 361

第一节　基因工程 361

一、基因工程用载体 361

二、基因工程常用的工具酶 363

三、目的基因的获得和重组载体的构建 364

四、重组载体的导入、鉴定和表达 365

第二节　染色体工程和染色体组工程 366

第三节　细胞融合 367

一、促进细胞融合的方法 367

二、杂种细胞的选择 368

三、细胞杂交的应用——杂交瘤技术 369

第四节　细胞拆合 369

一、细胞拆合与细胞重组 369

二、细胞拆合的方法 370

三、细胞拆合技术 370

第五节 细胞工程技术在医学生物学中的应用 371

一、细胞工程技术应用于临床诊断与治疗 371

二、单克隆抗体广泛应用于医学生物学领域 372

专题讲座：细胞核再程序化机制研究进展 374

第一节　蛋白质组学概述 379

一、蛋白质组学的产生 379

第二十章 细胞蛋白质组学 379

二、蛋白质组学研究的内容 380

第二节　蛋白质组的研究方法 381

一、研究技术概述 381

二、各类蛋白质样品制备技术 382

三、蛋白质分离技术 383

四、蛋白质鉴定技术 385

五、蛋白质组研究的定量方法 387

第三节　亚细胞蛋白质组学 388

一、亚细胞蛋白质组学 388

三、高尔基复合体蛋白质组学 389

二、细胞膜蛋白质组学 389

四、核孔／核仁复合体蛋白质组学 390

五、线粒体蛋白质组学 390

第四节　蛋白质组学在生物医学研究中的应用 391

一、人类疾病的蛋白质组研究 391

二、毒理蛋白质组学研究 392

三、蛋白质组学在药学研究中的应用 392

专题讲座：癌蛋白质组的研究进展 394

附录一 中英文索引 397

附录二 细胞生物学主要参考书及网站 409

一、细胞生物学主要参考书 409

二、细胞生物学主要网站 410