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第一章 绪论 1

第一节 细胞生物学的概念与研究内容 1

一、细胞生物学是现代生命科学的一门重要的基础前沿学科 1

二、细胞生物学的主要研究内容 1

第二节 细胞生物学发展的几个主要阶段 4

一、细胞的发现与细胞学说的创立 4

二、细胞学的形成与发展 5

三、细胞生物学的形成与发展 6

第三节 细胞生物学与医学 7

一、医学细胞生物学的概念 7

二、医学细胞生物学与医学的关系 7

第二章 细胞生物学研究技术 10

第一节 细胞形态结构的观察 10

一、光学显微镜技术 10

二、电子显微镜技术 13

三、扫描隧道显微镜 14

第二节 细胞及其组分的分析方法 14

一、分离细胞组分的超离心技术 14

二、显示细胞成分的细胞化学技术 16

三、细胞内特异蛋白的定位与定性 16

四、细胞内特异核酸的定位与定性 18

第三节 细胞的分离和培养 18

一、细胞的分离技术 18

二、细胞培养 20

第四节 细胞内生物大分子的动态研究 23

一、酵母双杂交技术 23

二、活细胞示踪技术 23

三、放射自显影技术 24

第五节 细胞功能基因组的研究 25

一、基因的基本研究技术 25

二、突变体制备技术 27

三、蛋白质组学技术 29

第三章 细胞的概念与分子基础 34

第一节 细胞的基本特征 34

一、细胞是生命活动的基本单位 34

二、细胞的基本共性 35

第二节 从原核细胞到真核细胞 35

一、原核细胞 36

二、最小最简单的细胞——支原体 36

三、真核细胞 37

四、非细胞形态的生命体——病毒 38

第三节 细胞的分子基础 39

一、细胞的小分子物质 39

二、细胞的大分子物质 40

第四章 细胞膜及其表面 49

第一节 细胞膜的分子结构和特性 49

一、细胞膜的化学组成 50

二、细胞膜的特性 54

三、细胞的分子结构模型 58

第二节 细胞表面及其特化结构 60

一、细胞外被和胞质溶胶 60

二、细胞表面的特化结构 62

第三节 细胞膜与物质的跨膜转运 63

一、小分子物质的跨膜转运 63

二、大分子和颗粒物质的跨膜运输 72

第四节 细胞膜与细胞识别 76

一、细胞膜受体的概念 76

二、膜受体与细胞识别 77

三、细胞识别类型 78

四、细胞识别所引起的反应类型 78

第五节 细胞膜受体与信号转导 79

一、受体和配体的相互识别是信号转导的基础 79

二、细胞膜受体的类型 80

三、G蛋白与信号转导 82

第六节 细胞膜异常与疾病 85

一、膜转运系统与疾病 85

二、膜受体异常与疾病 86

三、癌变与细胞表面的关系 86

四、细胞质膜与衰老 87

五、小结 87

第五章 细胞质基质和内膜系统 89

第一节 细胞质基质 90

一、细胞质基质的化学组成 90

二、细胞质基质的理化特性 90

三、细胞质基质的功能 90

第二节 内质网 91

一、内质网的化学组成特征 91

二、内质网的形态结构和类型 93

三、内质网的功能 95

四、新合成肽链穿越内质网的转移机制 98

五、内质网的病理变化 99

第三节 高尔基复合体 100

一、高尔基复合体的形态结构 100

二、高尔基复合体的化学组成 101

三、高尔基复合体的功能 102

四、高尔基复合体的病理变化 105

第四节 溶酶体 105

一、溶酶体的形态结构 105

二、溶酶体的化学特征 106

三、溶酶体的类型 107

四、溶酶体的形成和成熟 108

五、溶酶体的功能 109

六、溶酶体与疾病的关系 110

第五节 过氧化物酶体 111

一、过氧化物酶体的形态结构 111

二、过氧化物酶体的膜特性 112

三、过氧化物酶体所含的酶 112

四、过氧化物酶体的主要功能 112

五、过氧化物酶体的发生 113

六、过氧化物酶体异常与疾病 113

第六节 囊泡与囊泡转运 113

一、囊泡的类型 113

二、囊泡转运 115

第六章 线粒体 118

第一节 线粒体的基本特征 118

一、线粒体的形态结构 118

二、线粒体的化学组成 121

三、线粒体的半自主性 121

四、线粒体的生物发生 123

第二节 线粒体的能量转换 124

一、线粒体中的氧化代谢 124

二、线粒体与氧化磷酸化 126

第三节 线粒体与医学 131

一、疾病过程中的线粒体变化 131

二、mtDNA突变和线粒体基因病 131

三、mtDNA－nDNA突变交互作用引起的疾病 133

第四节 核编码蛋白质向线粒体的转运 134

一、核编码蛋白质向线粒体基质的转运 134

二、核编码蛋白质向线粒体其他部位的转运 137

第七章 细胞信号转导 139

第一节 胞外信号分子种类 140

一、激素 140

二、神经递质 140

三、局部化学介质 141

第二节 受体 142

一、受体的基本概念 142

二、受体的种类、结构与功能 142

三、受体的主要特性 146

第三节 第二信使分子 146

一、cAMP信使分子 147

二、二酰甘油／三磷酸肌醇双信使系统 147

三、钙信号的产生、终止及传递途径 148

四、cGMP信使分子 149

第四节 信号转导与信号转导通路 150

一、信号转导的特点 150

二、信号蛋白的分子开关机制 150

三、细胞表面受体介导的信号转导通路 152

第五节 细胞信号转导与医学 157

一、信号转导分子异常是许多疾病发生发展的基础 157

二、细胞信号转导分子是重要的药物作用靶位 158

第八章 细胞核 159

第一节 核膜 159

一、核膜的化学组成 159

二、核膜的结构 160

三、核膜的主要功能 161

第二节 核纤层与核骨架 163

一、核纤层 163

二、核骨架 164

第三节 染色质与染色体 165

一、染色质的组成成分 166

二、染色质结构的基本单位——核小体 168

三、染色质的组装 168

四、染色质的类型 169

五、染色体的结构、核型与染色体带型 170

第四节 遗传信息的复制与表达 173

一、DNA的复制 173

二、基因转录及表达 175

三、染色质与表观遗传 185

第五节 核仁 186

一、核仁的化学组成与结构 186

二、核仁的功能 187

三、核仁组织者与核仁周期 189

第六节 细胞核与疾病 189

一、细胞核形态异常与肿瘤 189

二、染色体异常与肿瘤 189

第九章 核糖体 191

第一节 核糖体的结构与类型 191

一、核糖体的类型与化学组成 191

二、核糖体的形态结构 192

三、核糖体蛋白质与rRNA的功能 193

四、核糖体组装 194

第二节 核糖体与蛋白质的合成 194

一、游离核糖体和多聚核糖体 194

二、蛋白质合成的基本过程 195

第十章 细胞的骨架系统 199

第一节 微管 199

一、微管的结构 200

二、微管结合蛋白 201

三、微管的装配 202

四、微管的功能 205

第二节 微丝 209

一、微丝的结构 209

二、微丝结合蛋白 211

三、微丝的组装 213

四、微丝的功能 214

第三节 中间纤维 217

一、中间纤维的结构与类型 217

二、中间纤维结合蛋白 219

三、中间纤维的装配 219

四、中间纤维的功能 220

第四节 细胞的运动 221

一、微管与细胞运动 221

二、微丝与细胞运动 222

三、细胞运动的调节 223

第五节 细胞骨架与疾病 224

一、细胞骨架与肿瘤 224

二、细胞骨架与神经系统疾病 224

三、细胞骨架与遗传性疾病 224

第十一章 细胞增殖与细胞周期 226

第一节 细胞分裂 226

一、无丝分裂 226

二、有丝分裂 227

三、减数分裂 229

四、减数分裂和有丝分裂的比较 232

第二节 细胞周期 233

一、细胞周期的概念 233

二、细胞周期各时相的动态变化及特点 234

第三节 细胞周期的调控 235

一、细胞周期调控系统的组成 236

二、细胞周期的胞内调控机制 239

三、细胞周期的调控检测点 241

四、细胞周期的胞外调控因素 242

五、癌基因与抑癌基因在细胞周期调控中的作用 243

第四节 细胞增殖与医学 244

一、细胞增殖调控与癌细胞 244

二、细胞增殖与再生医学 246

第十二章 细胞分化 248

第一节 细胞分化的基本概念 248

一、细胞分化的潜能性 248

二、细胞决定与细胞分化 250

三、转分化与去分化 252

四、细胞分化的时空性 252

五、细胞分裂与细胞分化 253

第二节 细胞分化的分子基础 253

一、基因组与细胞分化 253

二、胞质中的细胞分化决定因子与传递方式 254

三、细胞分化的基因选择性表达及其调控 255

四、小RNA在细胞分化中的作用 258

五、蛋白质水平修饰在细胞极性形成中的作用 258

第三节 细胞分化的影响因素 259

一、细胞质及细胞间相互作用在细胞分化中的作用 259

二、激素对细胞分化的调节 266

三、环境因素对细胞分化的影响 266

第四节 细胞分化与医学 267

一、细胞分化与肿瘤 267

二、细胞分化与再生 269

第十三章 细胞的衰老和死亡 270

第一节 细胞的衰老 270

一、细胞的寿命 270

二、细胞衰老的特征 271

三、细胞衰老的机制 272

四、细胞衰老与疾病 274

第二节 细胞的死亡 274

一、细胞死亡的概念及类型 274

二、细胞死亡的原因及形态学改变 275

第三节 细胞凋亡 276

一、细胞凋亡的概念 276

二、细胞凋亡的特征 277

三、细胞凋亡的检测方法 279

四、细胞凋亡的分子机制 279

五、细胞凋亡与疾病 285

第十四章 细胞工程与干细胞 288

第一节 细胞工程及其相关技术 288

一、大规模细胞培养 288

二、细胞融合与单克隆抗体技术 289

三、显微操作与核移植技术 290

第二节 干细胞 291

一、干细胞概述 291

二、胚胎干细胞 293

三、成体干细胞 295

四、特殊类型干细胞 298

五、干细胞与医学 299

第三节 克隆技术与细胞重编程技术 300

一、重编程技术概述 300

二、克隆技术的方法和应用 302

三、iPS技术及其进展 306

第十五章 细胞的社会联系 310

第一节 细胞连接与细胞粘连 310

一、细胞连接 310

二、细胞黏附分子与细胞粘连 317

第二节 细胞外基质及其与细胞的相互作用 320

一、细胞外基质的主要组成成分 321

二、细胞外基质的特化结构——基底膜 327

三、细胞外基质与细胞间的相互作用 327

参考文献 331

中英文名词索引 333

附彩图 347