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第一章 绪论 1

第一节 细胞生物学 1

第二节 细胞生物学是医学科学的重要基础 2

第三节 细胞生物学发展的几个主要阶段 3

一、细胞学说的建立 3

二、细胞学的经典时期 4

三、实验细胞学阶段 4

四、细胞学的超微结构年代 5

五、细胞分子生物学的形成 6

一、简单有机小分子的形成 8

第一节从分子到细胞 8

第二章 细胞的起源与进化 8

二、生物大分子的产生 9

三、细胞的出现 10

第二节 从原核细胞到真核细胞 11

一、具备核酸并能合成蛋白质的原核细胞 11

二、细胞质内分布各种细胞器的真核细胞 12

第三节 从单细胞生物到多细胞生物 14

一、单细胞真核生物 14

二、多细胞生物的发育 14

一、无机化合物 16

第一节 生物小分子 16

第三章 细胞的分子基础 16

二、有机化合物 17

第二节 生物大分子的结构 21

一、携带细胞遗传信息的核酸 21

二、表达遗传信息的蛋白质 23

第三节 生物大分子的生物合成 30

一、蛋白质的合成 30

二、核酸的生物合成 31

第一节 显微镜技术 35

一、分辨率可达0.2μm的光学显微镜技术 35

第四章 细胞生物学研究方法 35

二、可直接观察活细胞的相差显微镜技术 36

三、应用荧光显微镜技术可揭示细胞或间质中的大分子 37

四、在共聚焦扫描荧光显微镜下可获得细胞结构的三维图像 38

五、电子显微镜技术可观察细胞的亚显微结构 39

六、生物大分子的结构测定 45

第二节 细胞的分离和培养 46

一、根据细胞的特征分离不同类型细胞 46

二、组织、细胞可以在体外条件下进行培养 52

第三节 细胞及其亚组分的分离 53

一、DNA序列分析 54

第四节 DNA顺序测定与核酸杂交 54

二、Southern印迹分析基因组DNA 55

三、Northern印迹检测特定基因的表达 56

四、聚合酶链反应（PCR）分析特定DNA序列 56

五、聚合酶链反应-单链构象多态性（PCR-SSCP） 57

六、利用原位杂交及原位PCR对染色体进行定位和分析细胞中特殊的核苷酸序列 58

七、细胞内核酸合成（3H-TdR和3H-UR）的掺入实验 59

第五节 生物芯片 59

一、基因芯片 59

二、蛋白质芯片 60

第五章 细胞外基质及其与细胞的相互作用 62

第一节 细胞外基质是由不溶性大分子构成的精密结构 63

一、胶原（collagen）是细胞外基质中的骨架结构 63

二、非胶原糖蛋白是细胞外基质中的重要功能性成分 68

三、氨基聚糖及蛋白聚糖 71

四、弹性蛋白 74

第二节 基膜是特化的细胞外基质 75

第三节 细胞与细胞外基质的相互作用 75

一、细胞外基质具有复杂、多样的生物学作用 76

二、在细胞表面存在各种细胞外基质成分的特异性受体 78

三、胞外基质成分通过与细胞表面特异性受体相结合而启动一定的信号转导途径 79

四、细胞对细胞外基质具有控制作用 83

第一节细胞膜主要由脂类和蛋白质组成 87

第六章细胞膜的结构 87

一、膜脂形成生物膜的基本骨架 88

二、膜蛋白镶嵌在脂双分子层中 90

三、糖脂和糖蛋白存在于质膜表面 93

第二节细胞膜的特性 94

一、细胞膜具有流动性 94

二、细胞膜具有不对称性 96

第三节细胞膜的分子结构模型 97

一、片层结构模型 97

三、液态镶嵌模型 98

二、单位膜模型 98

四、脂筏模型 99

第四节肿瘤细胞膜成分发生的变化 99

第七章物质的跨膜运输与信号转导 101

第一节小分子物质进行跨膜转运 101

一、细胞膜是选择性半透膜 101

二、被动扩散是小分子物质跨细胞膜转运的最简单的方式 102

三、膜转运蛋白作为小分子物质跨膜运输的通道或载体 102

四、载体蛋白介导的易化扩散 103

五、载体蛋白介导的主动运输 105

六、膜电位的产生依赖于离子通道的选择性通透 108

一、胞吞作用 112

第二节大分子物质和颗粒物质的膜泡转运 112

二、胞吐作用 115

第三节细胞表面受体与信号转导 115

一、信号转导的基础是受体与配体的相互识别 115

二、细胞表面受体具有三种类型 117

三、G蛋白偶联受体介导信号转导 118

第一节细胞连接是细胞间相对稳定的结构联系 127

一、在结构上表现为紧密连接的封闭连接 127

第八章细胞连接与细胞粘连 127

二、锚定连接由相邻细胞的骨架成分或细胞外基质相通而成 129

三、保持细胞间信号联系的通讯连接 132

四、胞间连丝为植物细胞间的胞膜间联系 135

第二节执行通讯过程和识别反应的细胞识别和细胞粘连 135

一、通过受体与胞外分子相互作用的细胞识别 136

二、由特定的细胞粘附因子介导的细胞粘连 137

第九章细胞的内膜系统 141

第一节细胞质基质 141

二、在细胞质基质中进行的蛋白质修饰和降解 142

第二节内质网 142

一、细胞质基质为有序的复杂结构体系 142

一、内质网是细胞质内的连续网状膜系统 143

二、内质网分为粗面内质网和滑面内质网两种类型 144

三、内质网膜由脂类和蛋白质组成 147

四、内质网的蛋白质、脂类合成以及糖代谢和解毒作用 148

五、内质网的病理改变 160

第三节高尔基体 162

一、高尔基体的形态结构及其化学组成 162

二、高尔基体的主要功能 165

三、不同病变下的高尔基体的异常改变 170

一、溶酶体的形态结构及含有的水解酶 171

第四节溶酶体 171

二、溶酶体的类型 172

三、溶酶体具备的主要功能 176

四、溶酶体与某些人类疾病 177

第五节过氧化物酶体 179

一、过氧化物酶体常含有结晶状核 180

二、过氧化物酶体中主要含有氧化酶和过氧化氢酶 180

三、过氧化物酶体能消除对细胞有害的H2O2 181

四、过氧化物酶体由滑面内质网出芽形成 181

五、病变细胞中的过氧化物酶体 182

第一节囊泡由细胞质膜芽生而成 184

第十章囊泡转运 184

第二节囊泡转运的分子基础 185

一、网格蛋白包被囊泡的转运在多种分子参与下进行 186

二、COPⅠ包被囊泡 187

三、COPⅡ包被囊泡 189

第三节囊泡的特异性锚定与融合 189

一、囊泡需与靶细胞器发生特异性锚定 189

二、转运囊泡的融合涉及至少三种蛋白质 190

一、多数蛋白在内质网中被共价修饰 192

第四节胞吐作用 192

二、内质网外运的蛋白质质量受到严格调控 194

三、蛋白质在高尔基体进一步修饰和分选 194

四、胞吐方式分泌蛋白有固有式和调节式两种途径 196

第五节胞吞作用 197

一、吞噬细胞的消化作用 198

二、胞饮作用摄取液体和大分子 198

三、受体介导的胞吞作用 198

四、胞吞大分子在内体进行分选 200

五、溶酶体是细胞内消化的主要部位 200

第一节线粒体的生物学特征 203

一、线粒体的结构 203

第十一章线粒体 203

二、线粒体的化学组成 205

三、线粒体基因组 205

四、核编码蛋白的线粒体转运 210

五、线粒体蛋白质组 213

六、线粒体以分裂方式进行增殖 213

第二节细胞呼吸与能量分子 213

一、细胞呼吸也是吸取O2和排出CO2 213

二、细胞呼吸产生的能量储存于能量转换分子ATP中 214

第三节细胞的能量转换 214

一、葡萄糖经糖酵解途径能生成ATP 214

二、促成ATP合成的三羧酸循环 216

三、氧化磷酸化为释放代谢能量的主要环节 217

四、ADP和Pi在ATP合成酶催化下合成ATP 221

第四节线粒体和细胞凋亡 222

一、线粒体控制细胞死亡的证据 222

二、与细胞死亡有关的线粒体机制 222

三、线粒体控制细胞死亡的假说 225

第五节线粒体医学 226

一、疾病过程中的线粒体变化 226

二、mtDNA突变导致疾病 227

三、主要的线粒体基因病 229

第十二章细胞骨架 235

一、微管是由微管蛋白组成的中空小管 237

第一节微管 237

二、微管结构具备多变性 238

三、微管组织的动力学不稳定性——不停地解聚和重聚合 238

四、管蛋白转译后的修饰标志微管的“分子钟” 241

五、微管-依赖性动力蛋白、驱动蛋白、动力蛋白及其功能 242

六、微管-组织中心 243

七、纤毛和鞭毛运动 243

第二节肌动蛋白微丝 246

一、微丝细而柔顺 246

二、肌动蛋白微丝的装配机制和微管相似 247

三、微丝结合蛋白 251

四、细胞内微丝收缩结构 254

五、微丝的相关结构及功能 255

六、肌肉是以肌动蛋白为基础的运动器 257

第三节中间丝 260

一、中间丝是丝状蛋白多聚体 261

二、上皮细胞含高度多变的角蛋白纤维家族 262

三、非上皮细胞具有特殊的胞质中间丝 263

四、核板（核纤层）由特级中间丝蛋白-板蛋白（纤层蛋白）构建 264

五、中间丝保持动物细胞的物理稳定性 264

一、肿瘤细胞中的微管微丝破坏 265

第四节细胞骨架与疾病 265

二、经系统退行性变疾病被称为“细胞骨架病” 266

三、肌肉病与微丝骨架异常 267

第十三章细胞核 269

第一节核被膜 270

一、核被膜的主要化学成分 270

二、核被膜的亚微结构 270

三、核被膜的主要功能 272

第二节染色质和染色体 275

一、染色质和染色体的主要化学组成 275

二、染色体的亚微结构 278

三、染色体的构建 281

四、染色体的数目、核型和带型 285

五、常染色质与异染色质 289

第三节核纤层和核骨架 290

一、核纤层 290

二、核骨架 294

第四节核仁 298

一、核仁的亚微结构 298

二、核仁是由核仁组织区延伸的DNA环形成 300

三、核仁是rRNA合成、加工和装配核糖体亚基的重要场所 301

四、核仁在细胞周期出现结构和功能的周期性变化 304

第五节细胞核的功能 305

第十四章蛋白质的生物合成与调控 308

第一节DNA的结构与基因家族 308

一、携带遗传信息的DNA结构 308

二、基因家族 310

第二节DNA的复制 315

一、参与复制的酶和蛋白质 315

二、DNA复制的过程 317

第三节基因的转录 320

一、RNA转录的基本过程 320

二、转录后加工 322

第四节蛋白质生物合成 325

一、mRNA为蛋白质合成的模板 325

二、能与专一的氨基酸结合的tRNA 326

三、核糖体为蛋白质生物合成的场所 326

四、蛋白质生物合成过程 327

五、翻译后的加工、修饰 330

第五节蛋白质生物合成的调控 331

一、原核生物基因表达的调控 331

二、真核生物基因表达的调控 333

第一节细胞分泌的生理活性物质是重要的胞外信号 339

一、内分泌系统的激素 339

第十五章细胞的信号转导 339

二、神经系统的神经递质 340

三、局部化学介质 340

第二节受体与胞外信号分子结合、启动信号转导 340

一、受体可分为膜受体与胞内受体两类 340

二、受体的功能 346

三、受体作用的特点 346

第三节受体激活后细胞产生介导信号传递的胞内信使 346

一、cAMP信使体系 347

二、钙离子／钙调蛋白信使体系 349

三、钙离子／二酯酰甘油／三磷酸肌醇信使体系 351

四、cGMP信使体系 352

第四节蛋白激酶经胞内信使活化后，将其底物磷酸化引起细胞效应 353

一、催化蛋白质酪氨酸残基磷酸化的酪氨酸激酶 354

二、催化蛋白质的丝氨酸／苏氨酸残基磷酸化的丝氨酸／苏氨酸激酶 355

第五节不同的信号转导途径具有其共同的特点 356

一、蛋白质的磷酸化和去磷酸化是信号转导分子激活的共同机制 356

二、信号转导过程中的各个反应相互衔接而形成级联式反应 357

三、二聚作用是调节信号转导的一种常见形式 357

四、信号转导途径具有通用性与特异性 358

五、胞内信号转导途径的相互交叉 358

第六节信号转导引起的生物学效应 358

三、胞外信号能刺激增殖细胞合成新的蛋白质 359

一、细胞粘附可激活细胞内的信号转导 359

二、胞外信号分子可引起细胞的运动变化 359

四、信号转导可参与细胞物质代谢的调节 360

五、信号转导的途径可决定细胞分化的方向 361

六、细胞内信号转导激发细胞凋亡 362

第七节信号转导异常可导致疾病的发生 363

一、受体异常病 363

二、G蛋白异常与疾病 363

三、蛋白激酶异常与疾病 364

第一节细胞分裂 365

第十六章细胞增殖和细胞周期 365

一、有丝分裂 366

二、减数分裂 376

三、无丝分裂是细胞增殖的特殊方式 380

第二节细胞周期 380

一、细胞周期的概念 380

二、细胞周期各时相的主要形态和生物化学特点 382

三、细胞周期的研究方法 385

第三节细胞周期的调控 389

一、细胞周期基因是细胞周期调控的中心环节 389

二、细胞信号系统对细胞周期的调控 399

三、限制点在细胞周期调控中的作用 400

第四节细胞增殖和医学 401

、细胞增殖与肿瘤 402

二、细胞增殖与再生医学 405

第十七章细胞分化 408

第一节细胞分化的基本概念 408

一、多细胞生物个体发育的一般过程与细胞分化潜能 408

二、细胞决定与细胞分化 409

三、细胞的转分化和去分化 410

第二节细胞分化的分子基础 411

一、基因组与细胞分化 411

五、细胞分裂与细胞分化 411

四、细胞分化的时空性 411

二、细胞分化基因的表达调控 415

第三节细胞分化的影响因素 421

一、细胞质在细胞分化中的作用 421

二、细胞间相互作用对细胞分化的影响 421

三、激素对细胞分化的影响 427

第四节细胞分化与肿瘤细胞 428

一、肿瘤细胞的分化特征 428

二、肿瘤细胞的诱导分化 430

一、干细胞 431

第五节干细胞及诱导分化 431

二、干细胞的诱导分化 440

第十八章细胞的衰老与死亡 448

第一节细胞衰老为细胞增殖能力的减少现象 448

一、细胞衰老的早期研究 448

二、细胞的寿命依细胞类型不同而不一样 448

三、形态和生化改变为细胞衰老的基础 449

第二节细胞衰老的学说与机制 450

二、氧化损伤学说认为活性氧基团导致细胞损伤和衰老 451

三、端粒钟学说认为端粒随细胞分裂不断缩短为衰老的主要原因 451

一、遗传决定学说认为衰老是遗传上的程序化过程 451

四、染色体外rDNA环的积累影响细胞衰老与寿命 452

五、发育程序影响细胞衰老 452

六、基因转录或翻译差错及代谢废物累积引起细胞衰老 452

七、其他可能的分子机制 453

第三节细胞死亡是指细胞生命的终结 453

第四节细胞凋亡是一个主动的由基因决定的细胞自杀过程 454

第五节细胞凋亡是维持机体环境稳定的重要因素 455

第六节细胞凋亡的形态学和生物化学特征 456

一、细胞凋亡的形态学特征 457

二、细胞凋亡的生物化学特征 458

三、流式细胞仪检测 459

二、生化特征检测 459

第七节细胞凋亡的检测方法 459

一、形态学检测 459

第八节许多细胞因子可诱导细胞凋亡 460

一、凋亡抑制因子 460

二、凋亡诱导因子 460

第九节细胞凋亡的分子机制 461

一、调控细胞凋亡的ced基因家族 461

二、既能抑制又能促进细胞凋亡的bcl-2基因家族 461

三、可促进细胞凋亡的ice基因 462

四、参与调节细胞凋亡的p53基因 462

第十节细胞凋亡的信号转导途径 463

五、可触发细胞凋亡的Fas和FasL 463

六、c-myc基因既是凋亡的激活因子又是抑制因素 463

一、基本的转导通路 464

二、非专一性转导通路 465

第十一节细胞凋亡的研究和应用远景 467

主要中文参考书 469

主要英文参考书 470

SCI收录的细胞生物学相关期刊及影响因子（2002） 471

国内出版的有关细胞生物学期刊 473

索引 475