第一章 绪论 1
第一节 细胞生物学 1
第二节 细胞生物学是医学的重要基础 1
第三节 细胞生物学发展经历的几个主要阶段 1
第二章 细胞的起源与进化 4
第一节 从分子到细胞的进化 4
一、简单有机小分子的产生 4
二、生物大分子的形成 5
三、细胞的出现 6
第二节 从原核细胞到真核细胞的演进 6
一、结构简单的原核细胞 6
二、具有各种细胞器的真核细胞 7
第三节 从单细胞生物到多细胞生物的发展 8
一、单细胞真核生物的形成 8
二、多细胞生物的发育 9
一、分辨率可达到0.2μm的光学显微镜技术 11
第一节 显微镜技术 11
第三章 细胞生物学的研究方法和手段 11
二、电子显微镜技术 15
三、揭示蛋白质精确结构的X射线衍射技术 18
四、测定大分子结构的核磁共振技术 18
五、检测活细胞内部化学状态及特定分子的方法 19
第二节 细胞的分离和培养 20
一、分离不同类型细胞 21
二、细胞培养 22
第三节 细胞组分的分级分离 24
一、分离细胞亚显微结构和大分子的超速离心法 24
二、可确定细胞过程的分子细节的非细胞体系法 26
三、可以分离蛋白质的层析法 27
四、检测蛋白质分子量蛋白质电泳技术 29
五、可进行肽断片测序和蛋白鉴定的质谱技术 31
六、应用测序仪完成的氨基酸序列分析 32
一、用于细胞和机体内的分子示踪的同位素技术 33
二、用于鉴定及示踪特定分子的抗体 33
第四节 细胞内分子的示踪 33
第五节 基本的分子生物学实验技术 34
一、可将DNA分子切成断片的限制性内切酶 34
二、分离不同大小DNA分子的凝胶电泳技术 35
三、能克隆特定DNA片段的聚合酶链式反应 35
四、可从DNA文库中克隆目的基因 36
五、DNA序列的测定技术 36
七、在细胞内大量表达蛋白质技术 37
六、能精确检测特定核苷酸序列的核酸分子杂交反应 37
八、大量而高效的检测生物大分子以及细胞组织的生物芯片技术 38
第四章 细胞内的分子 40
第一节 生物小分子的结构与功能 40
一、无机化合物 40
二、有机化合物 40
第二节 生物大分子的结构与功能 43
一、携带遗传信息的核酸 43
二、由遗传信息表达的蛋白质 47
第一节 细胞膜的化学组成和分子结构 51
第五章 细胞膜的结构 51
一、形成生物膜基本骨架的膜脂 52
二、膜蛋白以多种方式与脂双层结合 54
三、存在于质膜表面的糖脂和糖蛋白 55
第二节 生物膜的特征 56
一、细胞膜具有流动性 56
二、细胞膜的不对称性 59
一、片层结构模型 60
二、单位膜模型 60
第三节 细胞膜的分子结构模型 60
三、液态镶嵌模型 61
四、脂筏模型 61
第四节 细胞膜与癌变 62
第六章 物质的跨膜运输与信号转导 64
第一节 小分子物质的跨膜转运 64
一、细胞膜是选择性半透膜 64
二、被动扩散是小分子物质跨膜转运的方式 65
三、膜转运蛋白为小分子物质跨膜运输的通道或载体 65
四、载体蛋白介导的易化扩散 66
五、载体蛋白介导的主动运输 68
六、通道蛋白介导的跨膜运输 71
七、物质的跨膜运输与膜电位 72
第二节 细胞表面受体与信号转导 73
一、受体与配体的相互识别是信号转导的基础 74
二、细胞表面的三种类型受体 75
三、由G蛋白偶联受体介导的信号转导 75
第三节 膜转运系统及膜受体与疾病 79
一、膜转运系统与疾病 79
二、膜受体异常与疾病 80
第七章 细胞连接与细胞粘连 82
第一节 细胞连接是维系细胞间相对稳定的结构 82
一、以紧密连接为结构特征的封闭连接 82
二、由细胞骨架系统参与构成的锚定连接 83
三、直接沟通或介导细胞间信号传递的通讯连接 84
一、细胞粘连是普遍的细胞生命现象之一 86
二、细胞粘连的介导因子 86
第二节 由细胞粘附因子介导的细胞粘连 86
第八章 细胞外基质 88
第一节 氨基聚糖与蛋白聚糖 89
一、氨基聚糖是由重复的二糖单位构成的多糖 89
二、蛋白聚糖由氨基聚糖和核心蛋白质组成 90
三、氨基聚糖与蛋白聚糖的功能 91
第二节 胶原与弹性蛋白 92
一、胶原组成细胞外基质中的骨架结构 92
四、氨基聚糖和蛋白聚糖与疾病 92
二、构成弹性纤维网络主要成分的弹性蛋白 96
第三节 细胞外基质中的粘着糖蛋白 97
一、广泛存在于动物组织中的纤粘连蛋白 97
二、层粘连蛋白是基膜的主要功能成分 99
第四节 膜整联蛋白与细胞外基质 100
第九章 细胞的内膜系统 103
第一节 内质网 103
一、内质网是遍布于细胞质内的连续网状膜系统 104
二、内质网分为粗面内质网和滑面内质网两种类型 105
三、内质网膜由脂类和蛋白质构成 108
四、内质网具有蛋白质、脂类合成以及糖代谢和解毒作用 109
五、内质网的病理改变 116
第二节 高尔基体 117
一、高尔基体的结构及其化学组成 117
二、高尔基体的主要功能 120
三、不同病理条件下高尔基体的异常改变 123
第三节 溶酶体 124
一、溶酶体的类型 125
二、溶酶体具备的主要功能 128
三、溶酶体与某些人类疾病 129
第四节 过氧化物酶体 130
一、过氧化物酶体常含有结晶状核 130
二、过氧化物酶体中含有氧化酶和过氧化氢酶 131
三、过氧化物酶体能消除细胞中的H2O2 131
四、过氧化物酶体可能由滑面内质网出芽形成 131
五、病变细胞中的过氧化物酶体 131
第一节 囊泡及其转运的分子基础 133
第十章 囊泡运输 133
一、在多种分子参与下进行的网格蛋白包被囊泡的转运 134
二、由多个亚基构成的COPⅠ包被囊泡 135
三、比COPⅠ结构更复杂的COPⅡ包被囊泡 136
第二节 囊泡与靶细胞器的特定锚定与融合 136
一、囊泡与靶细胞器间的特异性识别 136
二、与转运囊泡融合有关的蛋白质 137
第三节 胞吞作用 137
一、受体介导的胞吞作用 138
二、内体为胞吞物质向内运输的中转站 139
三、溶酶体的消化作用 139
第四节 胞吐作用 140
一、内质网中的蛋白质共价修饰 141
二、内质网对外运蛋白质的质量调控 141
三、高尔基体对蛋白质的修饰和分选 142
第十一章 线粒体 143
第一节 线粒体结构及其化学组成 144
一、线粒体具有结构和功能上不同的双层膜 144
二、线粒体的化学组成 146
第二节 线粒体的半自主性 147
一、线粒体具有自身的遗传系统 147
二、线粒体对核编码蛋白的转运 150
三、线粒体遗传系统与细胞核遗传系统的相互关系 151
第三节 线粒体与氧化磷酸化 151
一、糖酵解生成ATP可在无氧条件下进行 152
二、丙酮酸在线粒体中氧化生成乙酰辅酶A 152
三、通过三羧酸循环产生高能电子 153
四、氧化磷酸化是线粒体能量转换的主要环节 153
第四节 细胞的能量转换 156
一、ATP合成酶催化ADP和Pi合成ATP 156
二、细胞生命活动所需能源主要由线粒体产生的ATP提供 157
第五节 线粒体与疾病 158
一、线粒体疾病的特征 158
二、主要的mtDNA突变所至疾病 159
四、线粒体与细胞凋亡 160
三、线粒体与癌症发生 160
第十二章 细胞骨架 162
第一节 微管 162
一、微管是由微管蛋白组成的中空小管 163
二、微管结合蛋白是结合在微管表面的辅助蛋白 163
三、微管处于组装和去组装的动态平衡中 164
四、微管的主要功能 166
一、微丝纤细而富有柔韧性 169
第二节 肌动蛋白微丝 169
二、微丝结合蛋白的种类与微丝的装配及微丝的功能 170
三、肌动蛋白微丝的装配机制和微管相似 172
四、微丝的功能 174
五、细胞内微丝收缩结构 176
第三节 中间丝 177
一、中间纤维是丝状蛋白多聚体 177
二、中间丝的装配和调节 177
三、中间纤维的类型 179
五、三种细胞骨架的比较 180
四、中间丝的功能 180
第四节 细胞骨架与疾病 181
第十三章 细胞核 184
第一节 核被膜结构和功能 184
一、核被膜的主要化学成分 185
二、核被膜的微细结构 185
三、核被膜的主要功能 187
第二节 染色质和染色体 188
一、染色质与染色体的主要化学组成 188
二、常染色质与异染色质 190
三、染色体的构建 191
四、染色体的形态特征 193
五、染色体的数目、核型和带型 196
第三节 核纤层和核骨架 198
一、核纤层 198
二、核骨架 200
一、核仁的亚微结构 202
第四节 核仁 202
二、核仁的功能 203
三、核仁周期 206
第五节 细胞核与病变 207
一、病变引起的细胞核改变 207
二、染色体异常是肿瘤细胞的一大特征 208
第十四章 蛋白质的合成 209
第一节 DNA结构及其复制 209
一、核酸以核苷酸为构成单位 209
二、DNA分子的一级结构 210
三、DNA分子的二级结构 211
四、DNA分子的三级结构 213
五、DNA的复制 213
第二节 基因转录 221
一、转录酶 221
二、启动子与增强子 222
三、提供转录终止信号的终止子 224
四、转录的基本过程包括起始、延长和终止三个阶段 225
五、转录产物的加工 229
一、遗传密码 235
第三节 蛋白质的生物合成 235
二、核糖体 236
三、原核细胞的翻译过程 237
四、真核细胞的翻译过程 240
第十五章 细胞的信号转导 244
第一节 由细胞分泌的能调节机体功能的胞外信号 244
第二节 能特异性识别并结合胞外信号分子的受体 245
一、受体可分为膜受体和胞内受体两大类 245
二、受体的功能 249
三、受体作用的特点 249
第三节 胞内信使 250
一、cAMP信使体系 250
二、钙离子／钙调蛋白信使体系 252
三、钙离子／二酯酰甘油／三磷酸肌醇信使体系 253
四、cGMP信使体系 253
二、丝氨酸／苏氨酸激酶 254
一、酪氨酸激酶 254
第四节 蛋白激酶 254
第五节 信号转导的特点 255
第六节 信号转导异常与疾病 257
一、受体异常病 257
二、G蛋白异常与疾病 258
三、蛋白激酶异常与疾病 258
第一节 细胞分裂是细胞增殖主要方式 259
一、有丝分裂是体细胞分裂的主要方式 259
第十六章 细胞增殖和细胞周期 259
二、细胞经减数分裂形成仅具单倍体遗传物质的配子细胞 266
三、无丝分裂是细胞增殖的特殊方式 269
第二节 细胞周期为细胞有丝分裂所经历的过程 269
一、细胞周期的概念 269
二、细胞周期各时相的细胞形态和分子事件 271
第三节 细胞周期的运行是在严格的调控下进行 272
一、细胞周期调控蛋白是细胞周期调控的中心 273
二、细胞周期中的细胞信号系统调控 280
一、细胞周期调控异常可导致肿瘤的发生 281
第四节 由细胞增殖异常而引起的人体疾病 281
二、细胞增殖在再生医学上的重要性 283
第十七章 细胞分化 285
第一节 细胞分化是个体发育中细胞之间产生稳定差异的过程 285
一、细胞分化具备下列特点 285
二、细胞决定为细胞预先作出的分化选择 286
三、具备全能性的细胞与细胞核 287
四、细胞分化在细胞增殖的基础上进行 288
一、细胞分化是基因选择性的表达 289
第二节 细胞分化的分子基础 289
二、基因差异表达的调控主要发生在转录水平 290
第三节 影响细胞分化的因素 292
一、细胞质在细胞分化中的作用 292
二、细胞间相互作用可诱导细胞分化 292
三、激素对细胞分化的影响 293
四、位置信息对细胞分化的作用 294
五、环境因素可影响细胞的分化 294
第四节 细胞异常分化可引起细胞癌变 294
三、肿瘤细胞可被诱导向正常细胞分化 295
一、细胞癌变是细胞去分化的结果 295
二、肿瘤细胞的分化特征 295
第五节 干细胞具有自我更新和分化成任何类型细胞的能力 296
一、干细胞的基本特性 296
二、胚胎干细胞 297
三、成体干细胞 300
第十八章 细胞衰老与死亡 303
第一节 细胞衰老主要为细胞的生理功能和增殖能力的减弱 303
一、体内细胞与体外培养细胞衰老的特点 303
二、人类的细胞衰老除体内原因外还受社会和环境等诸多因素的影响 304
三、细胞衰老的形态结构和生物化学改变 306
四、人类细胞衰老会引起器官老化以及老年性疾病 307
第二节 细胞死亡是细胞生命的结束 308
一、细胞凋亡是由基因控制的程序性的细胞主动死亡 308
二、细胞凋亡的分子机制 310
三、诱导和抑制细胞凋亡的因素 313
四、细胞凋亡生理意义与疾病的发生和治疗 313
名词英中文对照 318