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第1章 绪论 1

第一节 细胞生物学研究内容、发展及其分科 1

一、细胞生物学研究的内容 1

二、细胞生物学的发展历史 2

三、细胞生物学的主要分支学科 4

第二节 细胞生物学研究方法概述 5

一、细胞形态结构研究技术 5

二、细胞培养及相关技术 7

三、细胞及亚细胞组分的分离和纯化技术 8

四、细胞分子生物学技术 10

第2章 细胞的基本知识 14

第一节 细胞的化学及其分子基础 14

一、细胞的小分子物质 14

二、细胞的大分子物质 16

第二节 细胞的起源 23

一、由无机小分子演变为有机小分子物质 23

二、由有机小分子物质演变为生物大分子物质 24

三、由生物大分子物质演变为原始细胞 24

第三节 细胞的基本概念 25

一、细胞是生命活动的基本单位——细胞学说 25

二、细胞的大小和数目 25

三、细胞的形态与功能关系 27

第四节 原核细胞和真核细胞 27

一、原核细胞 28

二、真核细胞 29

三、原核细胞与真核细胞的比较 30

第五节 病毒与蛋白质感染因子 31

一、病毒 31

二、蛋白质感染因子 32

第六节 细胞与医学 34

一、细胞生物学在医学发展中的重要性 34

二、细胞生物学在医学科学研究中的重要性 34

第3章 细胞膜与细胞表面 36

第一节 细胞膜的化学组成和结构 37

一、细胞膜的化学组成 37

二、细胞膜的分子结构模型 41

第二节 细胞膜的特征和功能 43

一、细胞膜的特征 43

二、细胞膜与细胞内外物质转运方式 46

三、细胞膜与细胞内外物质转运与医学 54

第三节 膜抗原和膜受体 56

一、膜抗原 56

二、膜受体 56

三、膜抗原与医学 58

四、膜受体与医学 59

第四节 细胞表面 60

一、细胞外被 60

二、细胞表面特化结构 61

三、细胞表面与医学 62

第五节 细胞膜和细胞识别与黏附 62

一、细胞识别现象 62

二、细胞识别与黏着的分子机制 63

第4章 细胞外基质 66

第一节 细胞外基质物质基础 66

一、胶原 67

二、氨基聚糖和蛋白聚糖 69

三、层粘连蛋白和纤连蛋白 71

四、弹性蛋白 72

第二节 细胞外基质的功能 74

一、控制细胞的增殖和分化 74

二、参与细胞的迁移和促进创伤的修复 75

三、维持组织结构的完整性并决定细胞的形态与极性 75

四、影响细胞的存活与凋亡 76

五、细胞外基质与医学 76

第5章 细胞内膜系统 79

第一节 内质网 79

一、内质网的形态结构、类型及其化学组成 80

二、内质网的功能 81

三、内质网异常与医学 86

第二节 高尔基复合体 87

一、高尔基复合体的形态结构 88

二、高尔基复合体的功能 91

三、高尔基复合体异常与医学 96

第三节 溶酶体 97

一、溶酶体的基本特征 97

二、溶酶体的类型 98

三、溶酶体的功能 100

四、溶酶体与医学 102

第四节 过氧化物酶体 104

一、过氧化物酶体的基本特征 104

二、过氧化物酶体的酶系 105

三、过氧化物酶体的功能 105

四、过氧化物酶体与医学 106

第五节 内膜系统与细胞关系 107

一、内膜系统形成对细胞生命活动的意义 107

二、内膜系统形成与膜流建立 107

第6章 线粒体 109

第一节 线粒体的结构与功能 109

一、线粒体的形态结构 109

二、线粒体的化学组成及酶的定位 111

三、线粒体的功能 112

第二节 线粒体基因组的特征 116

一、线粒体的DNA 116

二、线粒体的蛋白质合成 117

三、线粒体的蛋白质的运输与装配 118

第三节 线粒体的增殖与起源 118

一、线粒体的增殖 119

二、线粒体的起源 119

第四节 线粒体与医学 120

一、疾病发生过程中线粒体变化 120

二、线粒体异常与疾病 121

第7章 核糖体 123

第一节 核糖体的基本特征类型 123

一、核糖体的形态结构 123

二、核糖体的类型 124

三、核糖体的理化特性 125

第二节 核糖体的形成、组装与解离 126

一、核糖体亚基的形成 126

二、核糖体的组装 128

三、遗传密码 129

四、核糖体的解离 131

第三节 核糖体的功能 131

一、参与蛋白质合成的RNA分子结构特征及其作用 131

二、蛋白质合成的基本过程 132

第四节 核糖体与医学 134

第8章 细胞骨架 136

第一节 微管 137

一、微管的结构 137

二、微管的成分 137

三、微管的存在形式 139

四、微管的组装 139

五、微管的功能 141

第二节 微丝 141

一、微丝的结构 142

二、微丝的组装 142

三、微丝的功能 143

第三节 中间丝 144

一、中间丝的类型和结构 144

二、中间丝的组装与表达 145

三、中间丝的功能 145

第四节 细胞骨架与医学 147

第9章 细胞核与遗传信息传递 150

第一节 核被膜与核孔复合体 151

一、核被膜 151

二、核孔复合体 152

第二节 核纤层 154

第三节 核基质的结构与功能 155

一、核基质的形态结构与化学组成 155

二、核基质的功能 156

第四节 染色质与染色体 157

一、染色质 157

二、染色体 161

第五节 核仁与核糖体的生物发生 164

一、核仁的超微结构 164

二、核仁周期 166

三、核仁的功能 166

第六节 基因及其结构 166

一、基因组的概念 166

二、基因结构 167

三、基因突变 170

第七节 遗传信息的复制 173

一、DNA的复制 173

二、反转录病毒RNA的复制 176

第八节 遗传信息的转录 177

一、原核生物的基因转录 178

二、真核生物与原核生物转录的比较 179

三、真核细胞的基因转录和转录后加工 181

第九节 遗传信息的翻译 183

一、翻译 183

二、翻译后的加工 184

三、信息流通及其中心法则 184

第十节 细胞核的功能及其与医学的关系 185

一、细胞核的功能 185

二、细胞核与疾病 186

第10章 细胞周期与细胞增殖 188

第一节 细胞周期 188

一、细胞周期基本概念 188

二、细胞周期各时相的动态变化及其物质合成 189

第二节 细胞的增殖方式 191

一、细胞增殖方式 191

二、有丝分裂 191

三、减数分裂 193

第三节 细胞周期的调控 196

一、细胞周期调控因子 197

二、细胞周期运转调控 199

第四节 细胞周期与医药学 205

一、组织再生以细胞增殖为基础 205

二、肿瘤发生源于细胞周期的异常 205

三、细胞衰老与细胞周期调控异常密切相关 206

第11章 细胞的信号转导 207

第一节 细胞信号转导的概述 207

一、信号分子与受体 207

二、信号转导系统及其特征 209

第二节 细胞内受体介导的信号通路 213

一、核受体及其对基因表达的调控 213

二、一氧化氮（NO）气体信号分子与胞内信号转导 213

第三节 细胞表面受体介导的信号通路 214

一、G蛋白耦联受体信号转导通路 214

二、酶耦联受体信号转导通路 217

三、依赖于潜在的基因调控蛋白的受调水解信号转导通路 221

第四节 细胞信号通路的特征和调控 223

一、细胞信号通路的特征 223

二、细胞信号通路的调控 224

第五节 细胞信号与医学 225

一、受体异常 225

二、肿瘤与信号转导多个环节的异常相关 225

第12章 细胞分化 227

第一节 细胞分化的概述 227

一、细胞分化概念 227

二、细胞全能性和细胞决定 228

三、细胞分化的特点 231

第二节 细胞分化的分子基础 232

一、细胞分化是基因选择性表达的结果 232

二、管家基因与组织特异性基因 232

三、组合调控引发组织特异性基因的表达 233

四、转分化与再生 238

第三节 影响细胞分化的因素 239

一、细胞内因素对细胞分化的影响 239

二、细胞外因素对细胞分化的影响 240

第四节 细胞分化与医学 245

一、细胞分化与肿瘤细胞形成 245

二、肿瘤细胞的特征与诱导分化 246

第13章 细胞衰老与细胞死亡 248

第一节 细胞衰老 248

一、细胞衰老的概述及特征 248

二、细胞衰老的分子机制 249

三、细胞衰老与个体衰老 251

第二节 细胞死亡 251

一、细胞凋亡 251

二、细胞坏死 260

三、自噬性细胞死亡 260

第14章 干细胞 262

第一节 干细胞的基础生物学 262

一、干细胞分类及特征 262

二、胚胎干细胞和成体干细胞 265

三、诱导多能干细胞 269

第二节 干细胞的调控机制 271

一、干细胞的微环境 271

二、细胞周期 272

三、细胞因子 272

四、转录因子 272

五、信号转导通路 273

六、表观遗传学 273

七、成体干细胞可塑性的机制 274

第三节 干细胞与疾病 275

一、干细胞与肿瘤 275

二、干细胞与发育 277

第四节 干细胞治疗研究及其临床应用 279

一、干细胞与再生医学 279

二、细胞治疗 279

三、干细胞在药物研究中的应用 281

四、干细胞伦理学及安全性 282

第15章 细胞工程 284

第一节 细胞工程概述 284

第二节 细胞工程技术 285

一、体外细胞培养和单克隆抗体制备 285

二、细胞核移植与克隆技术 287

三、靶向基因转移与基因敲除技术 289

第三节 细胞工程的应用 295

一、医用蛋白质的生产 296

二、转基因动物及遗传修饰动物（疾病）模型 296

三、组织工程 297

四、细胞治疗和基因治疗 299

参考文献 302