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第一章 细胞与细胞生物学 1

第一节 细胞生物学的发展简史 1

一、显微镜的发明 2

二、细胞的发现与描述 3

三、细胞分裂与染色体的研究 5

四、细胞器的发现 5

五、分子细胞生物学的发展 6

第二节 细胞学说的创立 7

一、细胞理论 7

二、原生质理论 7

三、现代细胞理论 8

第三节 细胞的化学组成 9

一、细胞的化学基础 9

二、细胞的基因 10

第四节 生物体由细胞组成 12

一、细胞是生命活动的基本单位 12

二、细胞的多样性 14

三、细胞的同一性 17

第五节 细胞的一般结构 21

一、原核细胞的结构 21

二、真核细胞的结构 22

第六节 细胞生物学研究进展 24

一、干细胞工程及其在医学的应用 25

二、人造细胞 26

三、虚拟细胞 27

四、细胞组学 27

本章小结 28

思考题 28

参考文献 28

第二章 细胞生物学研究方法 30

第一节 细胞形态结构的观察方法 30

一、光学显微镜 30

二、电子显微镜 36

第二节 细胞组分的分析方法 38

一、用超速离心技术分离细胞器与生物大分子及其复合物 38

二、细胞内生物大分子的示踪技术、原位杂交 40

三、应用放射自显影技术研究生物大分子在细胞内的合成动态 41

四、流式细胞技术、技术进展和功能 41

第三节 细胞培养、细胞工程与组学研究技术 41

一、细胞培养 41

二、细胞工程 43

三、基因转染与敲除 43

四、组学研究技术 44

本章小结 45

进展 46

思考题 46

参考文献 46

第三章 细胞膜与表面 47

第一节 细胞膜 47

一、细胞膜的组成 47

二、细胞膜的结构和功能特征 53

第二节 物质的跨膜运输 56

一、转运蛋白和主动运输 56

二、离子通道运输 61

第三节 细胞表面和细胞外 65

一、细胞表面 65

二、细胞外被和胞外基质 74

本章小结 80

进展 81

思考题 81

参考文献 81

第四章 核糖体与RNA 83

第一节 细胞质 83

一、细胞质的组成 83

二、细胞质遗传 86

第二节 核糖体 86

一、核糖体的基本类型与成分 86

二、核糖体的结构与生物发生 88

三、核糖体的功能 91

四、多聚核糖体 97

第三节 非编码RNA 97

一、核酶 98

二、小RNA 106

三、长链非编码RNA 110

本章小结 115

进展 116

思考题 116

参考文献 117

第五章 细胞内膜系统 118

第一节 内质网 118

一、内质网的结构 119

二、RER与蛋白质合成 120

三、ER与蛋白质的修饰、加工和组装 125

四、脂类合成 128

五、ER的其他功能 128

第二节 高尔基复合体 129

一、高尔基体的基本结构 130

二、主要功能 131

三、高尔基体的发生 134

第三节 溶酶体与过氧化物酶体 135

一、溶酶体的结构和性质 135

二、溶酶体的发生 137

三、溶酶体的功能 139

四、溶酶体与疾病 141

五、过氧化物酶体 143

第四节 膜泡运输 145

一、膜泡运输的种类 145

二、膜泡运输的定向机制 150

三、细胞的内吞作用 153

四、细胞分泌 158

本章小结 162

进展 163

思考题 163

参考文献 163

第六章 细胞骨架 165

第一节 微丝 166

一、微丝的组成及结构 166

二、微丝的组装及动力学特征 167

三、微丝结合蛋白 169

四、微丝的功能 170

第二节 微管 177

一、微管的组成及结构 178

二、微管的组装及动力学特征 179

三、微管组织中心 182

四、微管结合蛋白 183

五、微管的功能 183

第三节 中间纤维 189

一、中间纤维的化学组成 189

二、中间纤维蛋白的翻译后修饰 190

三、中间纤维的组装 191

四、中间纤维结合蛋白 191

五、中间纤维的功能 191

第四节 细胞骨架纤维间的相互联系 193

一、微丝与微管间的相互联系 194

二、微管与中间纤维间的相互联系 194

三、微丝与中间纤维间的相互联系 194

四、微丝、微管及中间纤维间的相互联系 194

本章小结 194

进展 195

思考题 196

参考文献 196

第七章 细胞的能量代谢 198

第一节 线粒体的结构与功能 199

一、线粒体的形态结构 199

二、线粒体的功能 201

第二节 叶绿体的结构与功能 207

一、叶绿体的形态结构 207

二、叶绿体的功能 209

第三节 线粒体和叶绿体蛋白质合成与定位 217

一、线粒体蛋白质合成与定位 217

二、叶绿体蛋白质合成与定位 221

第四节 线粒体和叶绿体的增殖与起源 222

一、线粒体的增殖与起源 222

二、叶绿体的增殖与起源 223

本章小结 224

进展 225

思考题 225

参考文献 225

第八章 细胞核与染色体 227

第一节 细胞核的形态和结构 227

一、细胞核的形态、大小、数目和位置 227

二、细胞核的基本结构和功能 228

第二节 核被膜的结构与功能 228

一、核被膜 228

二、核孔复合体 230

三、核纤层 237

第三节 染色质 239

一、染色质DNA的类型 239

二、染色质蛋白 240

三、染色质的基本亚单位——核小体 243

四、染色质组装的结构模型 244

五、染色质结构和组蛋白修饰决定基因活性 246

六、常染色质和异染色质 250

第四节 染色体 251

一、中期染色体的形态结构 252

二、染色体DNA的三种功能元件 255

三、核型与染色体显带 257

四、巨大染色体 258

第五节 核仁 262

一、核仁的超微结构 262

二、核仁的功能 263

三、核仁周期 265

第六节 核基质 266

一、核骨架的组成 266

二、核骨架的功能 267

本章小结 268

进展 269

思考题 269

参考文献 270

第九章 细胞通信和信号转导 271

第一节 概述 271

一、细胞通信方式 271

二、细胞信号转导 273

三、信号分子 275

四、信号受体 276

五、第二信使 277

六、终效应分子 278

七、细胞信号转导途径网络 279

第二节 一氧化氮介导的信号转导 279

一、一氧化氮／环鸟苷磷酸途径 280

二、一氧化氮与其他靶蛋白分子的互相作用 280

第三节 细胞膜受体介导的信号转导 281

一、离子通道偶联受体途径 281

二、G蛋白偶联受体途径 282

三、酶联受体途径 284

第四节 细胞核受体介导的信号转导 288

一、核受体的结构与功能 288

二、核受体的种类 288

三、核受体的辅调节因子 290

第五节 细胞连接与黏附依赖的细胞通信 291

一、紧密连接与细胞通信 291

二、黏着带与细胞通信 292

三、桥粒与细胞通信 292

四、缝隙连接细胞通信 292

五、黏附分子介导的细胞通信 292

六、突触 294

七、细胞与外基质的连接通信 295

第六节 植物的细胞信号转导 295

一、植物激素 295

二、生长素途径 296

三、赤霉素途径 296

四、细胞分裂素途径 297

五、脱落酸途径 298

六、乙烯途径 299

七、油菜素甾醇途径 299

本章小结 300

进展 301

思考题 301

参考文献 302

第十章 细胞分裂和细胞周期 303

第一节 概述 303

第二节 二分裂和无丝分裂 305

一、二分裂 305

二、无丝分裂 307

第三节 有丝分裂与无性繁殖 308

一、前期——复制后的中心体移动有助于形成纺锤体的两极 310

二、前中期——染色体被“捕捉”到纺锤体上 311

三、中期——染色体排列到纺锤体的赤道面上 313

四、后期——姊妹染色单体分开 314

五、末期——细胞核膜的重建 316

六、胞质分裂——子细胞产生 316

七、有丝分裂中的细胞器 318

八、有丝分裂与无性繁殖 319

第四节 减数分裂与配子发生 319

一、减数分裂的基本过程 320

二、染色体联会和染色单体交换 324

三、减数分裂与真核生物的配子发生 327

第五节 细胞周期及其调控 334

一、细胞周期的概念 334

二、细胞同步化 335

三、细胞周期调控 336

本章小结 344

进展 345

思考题 345

参考文献 346

第十一章 细胞分化与基因表达调控 347

第一节 细胞分化及其调控机制 347

一、细胞分化 347

二、细胞分化的调控机制 354

三、再生医学 356

第二节 细胞分化中基因表达的调控 358

一、细胞分化过程中的基因差异性表达 358

二、转录水平上对基因表达的调控 360

三、转录后水平上对基因表达的调节 362

四、翻译和翻译后加工水平的调控 363

五、真核细胞基因表达的表观遗传学调控 367

本章小结 369

进展 370

思考题 370

参考文献 370

第十二章 细胞衰老与凋亡 372

第一节 细胞衰老 372

一、细胞衰老的复杂性 372

二、细胞衰老的分子基础 375

三、细胞衰老的信号途径 379

第二节 细胞凋亡 381

一、细胞凋亡的主要特性 381

二、参与细胞凋亡的分子 384

三、细胞凋亡的机制 390

第三节 衰老或凋亡 395

一、细胞凋亡与衰老之间的联系 396

二、潜在的凋亡与衰老选择机制 398

本章小结 400

进展 400

思考题 401

参考文献 401

第十三章 免疫系统的细胞 403

第一节 免疫器官 404

一、中枢免疫器官 404

二、外周免疫器官 405

第二节 固有免疫系统的细胞 406

一、固有免疫的防御机制 406

二、吞噬细胞 407

三、巨噬细胞 407

四、树突状细胞 409

五、NK细胞 411

六、粒细胞 412

第三节 适应性免疫系统的细胞 413

一、适应性免疫的防御机制 413

二、B淋巴细胞 414

三、T淋巴细胞 419

四、抗原呈递 424

本章小结 428

进展 429

思考题 430

参考文献 430

第十四章 癌细胞 431

第一节 癌细胞的基本知识 431

一、肿瘤的类型 431

二、癌细胞的基本特征 432

第二节 肿瘤的发生 436

一、肿瘤形成的阶段 437

二、肿瘤发生的环境因素 437

第三节 参与肿瘤形成的基因 440

一、原癌基因和癌基因 440

二、抑癌基因 442

第四节 肿瘤的遗传和表观遗传的改变 445

一、肿瘤分子遗传学 445

二、表观遗传学变异 447

三、肿瘤的转录调控改变 448

第五节 肿瘤的诊断和治疗 450

一、肿瘤的病理诊断 450

二、分子诊断 450

三、癌症的治疗 452

本章小结 457

进展 457

思考题 458

参考文献 458