第一章 绪论 1
第一节 细胞生物学研究的内容和现状 1
一、细胞及细胞生物学 1
二、细胞生物学的主要研究内容 1
三、细胞生物学的分支学科 4
第二节 细胞生物学的发展简史 5
一、细胞生物学发展的萌芽时期 5
二、细胞学说的创立时期 5
三、经典细胞学时期 5
四、实验细胞学时期 6
五、细胞生物学时期 6
六、我国细胞生物学的发展概况 6
第三节 细胞生物学学习方法 7
一、认识细胞生物学的重要性 7
二、明确细胞生物学的研究内容 7
三、了解细胞生物学的研究方法 7
四、融会贯通、灵活掌握 7
五、不断更新知识、紧跟学科前沿 7
第二章 细胞生物学技术 8
第一节 显微镜技术 8
一、分辨率 8
二、光学显微镜技术 9
三、电子显微镜技术 12
第二节 细胞化学技术 13
一、酶细胞化学技术 14
二、免疫细胞化学技术 14
三、放射自显影技术 15
第三节 细胞组分分析方法 15
一、流式细胞术 15
二、细胞分级分离术 16
第四节 细胞培养技术 17
一、体外细胞培养技术 17
二、细胞融合技术 18
第五节 分子生物学方法 19
一、原位分子杂交技术 19
二、PCR反应技术 19
三、基因敲除与敲入 20
第三章 细胞的基本结构 21
第一节 细胞的分子基础 21
一、无机化合物 21
二、有机化合物 22
第二节 原核细胞与真核细胞 28
一、原核细胞 29
二、真核细胞 29
三、原核细胞与真核细胞的比较 31
第四章 细胞膜与跨膜运输 33
第一节 细胞膜的化学组成 33
一、膜脂 34
二、膜蛋白 35
三、膜糖 37
第二节 细胞膜的分子结构 37
一、细胞膜的结构模型 37
二、细胞膜的基本特性 39
三、细胞膜的功能概述 41
第三节 小分子物质的跨膜运输 41
一、被动运输 42
二、主动运输 44
三、膜运输系统异常引起的疾病 47
第四节 大分子物质的跨膜运输 48
一、内吞作用 48
二、外排作用 50
三、膜流与膜的运动 50
第五节 细胞表面的特化结构 50
一、细胞侧面的特化结构——细胞连接 51
二、细胞游离面的特化结构 55
第五章 细胞外基质 57
第一节 细胞外基质的构成 57
一、多糖 57
二、纤维蛋白 61
第二节 细胞外基质的功能 71
一、细胞外基质的物理学功能 71
二、细胞外基质由细胞分泌表达 71
三、细胞外基质对于细胞功能的影响 71
第六章 细胞核与细胞遗传 74
第一节 核被膜 74
一、外核膜 75
二、内核膜 75
三、核周隙 76
四、核孔 76
五、核纤层 77
第二节 染色质和染色体 77
一、染色质的化学组成及种类 78
二、染色质的包装 81
三、染色体 84
第三节 核基质 87
一、核基质的化学组成 89
二、核基质的功能 89
第四节 核仁 89
一、核仁的形态结构和化学组成 89
二、核仁的功能 90
三、核仁周期 92
第五节 细胞的遗传 92
一、遗传的中心法则 92
二、基因与基因转录 92
第六节 遗传信息翻译 101
一、遗传密码与mRNA 101
二、反密码子与tRNA 103
三、反密码子与密码子配对的摆动假说 103
四、核糖体与遗传信息的翻译 104
第七节 真核细胞基因表达的调控 104
一、基因表达的调节 途径 104
二、转录水平的调节 机制 106
第八节 细胞核与疾病 108
一、细胞核形态异常与肿瘤 108
二、染色体异常与肿瘤 108
第七章 细胞骨架 110
第一节 微丝 110
一、微丝的组成 110
二、微丝的形态结构 112
三、微丝的组装及影响因素 112
四、微丝组装的动态调节 113
五、微丝的特异性药物 113
六、微丝结合蛋白及其功能 113
七、微丝的功能 116
第二节 微管 120
一、微管的化学组成 120
二、微管的形态结构 120
三、微管结合蛋白 121
四、微管的组装 122
五、微管组装的动态调节——非稳态动力学模型 124
六、微管的特异性药物 125
七、微管的功能 126
第三节 中间纤维 128
一、中间纤维的化学组成 129
二、中间纤维的形态结构 130
三、中间纤维的组装 131
四、中间纤维组装的动态调节 132
五、中间纤维结合蛋白及其功能 132
六、中间纤维的功能 134
第四节 细胞骨架与疾病 136
一、细胞骨架与肿瘤 136
二、细胞骨架蛋白与神经系统疾病 138
三、细胞骨架与遗传性疾病 139
四、细胞骨架与衰老 139
第八章 线粒体 140
第一节 线粒体的一般性状 141
一、线粒体的形状 141
二、线粒体的分布 142
第二节 线粒体的生物学特性 142
一、线粒体的超微结构 142
二、线粒体的化学组成 143
第三节 线粒体基因组 144
一、线粒体基因组的序列 144
二、人类线粒体基因组的特点 145
三、线粒体基因组与核基因组比较 146
第四节 线粒体的能量转化功能 146
一、糖的有氧氧化 146
二、三羧酸循环 148
三、氧化磷酸化 149
四、ATP的生成、储存和利用 154
第五节 线粒体的再生和起源 162
一、线粒体的再生 162
二、线粒体的起源 162
第六节 线粒体与疾病 163
一、线粒体DNA突变的致病机制 163
二、线粒体病的治疗进展 165
第九章 细胞内膜系统 167
第一节 内质网 167
一、内质网的形态结构和分类 167
二、内质网的化学组成 169
三、内质网的功能 169
四、内质网的病理变化 174
第二节 高尔基复合体 174
一、高尔基复合体的形态结构 175
二、高尔基复合体的化学组成 176
三、高尔基复合体的功能 177
四、高尔基复合体的病理变化 180
第三节 溶酶体 181
一、溶酶体的结构和化学组成 181
二、溶酶体的类型 182
三、溶酶体的功能 183
四、溶酶体与疾病的关系 185
第四节 过氧化物酶体 186
一、过氧化物酶体的形态结构和化学组成 187
二、过氧化物酶体的功能 187
三、过氧化物酶体的生物发生 187
第五节 膜流 188
第十章 核糖体 189
第一节 核糖体的一般性状 189
一、核糖体的形态结构 189
二、基本类型和化学组成 190
三、核糖体rRNA基因及其转录 191
第二节 核糖体的基本功能 193
一、参与蛋白质生物合成的物质和核糖体的功能位点 193
二、蛋白质的生物合成 194
三、多聚核糖体的形成 197
四、蛋白质的加工修饰 199
五、蛋白质的定位控制 200
第三节 核糖体与疾病 200
一、核糖体蛋白基因与人类遗传性疾病 201
二、核糖体蛋白基因与人类肿瘤 202
三、核糖体蛋白基因与耐药性 202
第十一章 细胞的信号转导 203
第一节 细胞信号转导的分子基础 203
一、信号分子 203
二、受体 204
三、信号转导中几种主要的蛋白质 206
第二节 信号转导的基本途径 209
一、细胞信号转导途径的基本类型 209
二、细胞信号转导途径 209
三、细胞信息传递体系的复杂性 211
第三节 信号转导的抑制和终止 212
一、信号转导的终止 212
二、信号转导的抑制 212
三、信号转导通路的负反馈调节 212
第四节 信号转导与医学的关系 212
第十二章 细胞增殖和细胞周期 214
第一节 细胞分裂 214
一、无丝分裂 214
二、有丝分裂 214
三、减数分裂 216
第二节 细胞周期及其调控 217
一、细胞周期各时相的动态变化 219
二、细胞周期的调控 220
三、细胞周期与医学的关系 222
第十三章 细胞分化 224
第一节 细胞分化的基本概念 225
一、细胞分化是基因选择性表达的结果 225
二、组织特异性基因与管家基因 225
三、组合调控引发组织特异性基因的表达 225
四、单细胞有机体的细胞分化与多细胞有机体细胞分化的差异 225
第二节 胚胎细胞分化 226
一、细胞分化潜能与决定 226
二、细胞质的作用 226
三、核质的相互作用 227
四、细胞分化的遗传基础 228
第三节 影响细胞分化的因素 228
一、胚胎诱导对细胞分化的作用 228
二、位置信息在细胞分化中的意义 229
三、激素对细胞分化的调节 作用 229
四、胚胎干细胞及其他干细胞 230
第四节 细胞分化的分子基础 230
一、专一蛋白质合成 230
二、细胞分化基因表达的调控 230
第五节 细胞分化与癌变 231
一、原癌基因 232
二、抑癌基因 232
第十四章 细胞的衰老与死亡 234
第一节 细胞的衰老 234
一、细胞衰老的概念与特征 234
二、细胞衰老学说 235
第二节 细胞的死亡 239
一、细胞死亡的标志 239
二、细胞死亡的机制 239
三、细胞凋亡的分子机制 243
四、细胞凋亡与医学的关系 245
第十五章 干细胞 248
第一节 干细胞生物学 249
一、干细胞的分类 249
二、干细胞的形态和生化特征 251
三、干细胞的增殖特征 251
四、干细胞的分化特征 252
五、干细胞增殖与分化的微环境 254
第二节 胚胎干细胞 255
一、人胚胎干细胞的获得与胚胎干细胞系的建立 255
二、胚胎干细胞的主要特征 256
三、胚胎干细胞生长和分化的内源性调控 257
四、ESC的应用前景及面临的伦理学挑战 258
第三节 精原干细胞 259
第四节 成体干细胞 260
一、造血干细胞 260
二、间充质干细胞 262
三、神经干细胞 262
四、表皮干细胞 263
五、肠干细胞 264
六、肝干细胞 264
第十六章 细胞工程 265
第一节 细胞融合 265
一、细胞融合技术 265
二、融合细胞的筛选 266
第二节 B细胞杂交瘤和单克隆抗体 266
一、细胞融合杂交瘤技术制备McAb的基本原理 266
二、B淋巴细胞免疫 267
三、小鼠骨髓瘤细胞 267
四、细胞融合 267
五、杂交瘤细胞的筛选和克隆化 268
第三节 基因转移 268
一、DNA介导的基因转移 269
二、染色体介导的基因转移 270
三、基因转移细胞的筛选 271
第四节 干细胞工程 271
一、干细胞的培养建系和基本特性 272
二、ES/EG细胞体外诱导分化 274
第五节 转基因动物 277
一、概述 277
二、基本原理 277
三、基本方法 278
第六节 动物克隆与细胞核移植 280
一、动物克隆 280
二、细胞核移植技术 282
第七节 细胞工程在医学中的应用 284
一、医用蛋白质 284
二、基因工程动物的应用 286
三、组织工程 289
四、细胞治疗 290
主要参考文献 292
附录一 英文索引 293
附录二 中文索引 305