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第一章 绪论1

第一节 细胞生物学的概念与研究内容1

一、细胞生物学是现代生命科学的一门重要的基础前沿学科1

二、细胞生物学的主要研究内容1

第二节 细胞生物学发展的几个主要阶段4

一、细胞的发现与细胞学说的创立4

二、细胞学的形成与发展5

三、细胞生物学的形成与发展6

第三节 细胞生物学与医学7

一、医学细胞生物学的概念7

二、医学细胞生物学与医学的关系7

第二章 细胞生物学研究技术10

第一节 细胞形态结构的观察10

一、光学显微镜技术10

二、电子显微镜技术13

三、扫描隧道显微镜14

第二节 细胞及其组分的分析方法14

一、分离细胞组分的超离心技术14

二、显示细胞成分的细胞化学技术16

三、细胞内特异蛋白的定位与定性16

四、细胞内特异核酸的定位与定性18

第三节 细胞的分离和培养18

一、细胞的分离技术18

二、细胞培养20

第四节 细胞内生物大分子的动态研究23

一、酵母双杂交技术23

二、活细胞示踪技术23

三、放射自显影技术24

第五节 细胞功能基因组的研究25

一、基因的基本研究技术25

二、突变体制备技术27

三、蛋白质组学技术29

第三章 细胞的概念与分子基础34

第一节 细胞的基本特征34

一、细胞是生命活动的基本单位34

二、细胞的基本共性35

第二节 从原核细胞到真核细胞35

一、原核细胞36

二、最小最简单的细胞——支原体36

三、真核细胞37

四、非细胞形态的生命体——病毒38

第三节 细胞的分子基础39

一、细胞的小分子物质39

二、细胞的大分子物质40

第四章 细胞膜及其表面49

第一节 细胞膜的分子结构和特性49

一、细胞膜的化学组成50

二、细胞膜的特性54

三、细胞的分子结构模型58

第二节 细胞表面及其特化结构60

一、细胞外被和胞质溶胶60

二、细胞表面的特化结构62

第三节 细胞膜与物质的跨膜转运63

一、小分子物质的跨膜转运63

二、大分子和颗粒物质的跨膜运输72

第四节 细胞膜与细胞识别76

一、细胞膜受体的概念76

二、膜受体与细胞识别77

三、细胞识别类型78

四、细胞识别所引起的反应类型78

第五节 细胞膜受体与信号转导79

一、受体和配体的相互识别是信号转导的基础79

二、细胞膜受体的类型80

三、G蛋白与信号转导82

第六节 细胞膜异常与疾病85

一、膜转运系统与疾病85

二、膜受体异常与疾病86

三、癌变与细胞表面的关系86

四、细胞质膜与衰老87

五、小结87

第五章 细胞质基质和内膜系统89

第一节 细胞质基质90

一、细胞质基质的化学组成90

二、细胞质基质的理化特性90

三、细胞质基质的功能90

第二节 内质网91

一、内质网的化学组成特征91

二、内质网的形态结构和类型93

三、内质网的功能95

四、新合成肽链穿越内质网的转移机制98

五、内质网的病理变化99

第三节 高尔基复合体100

一、高尔基复合体的形态结构100

二、高尔基复合体的化学组成101

三、高尔基复合体的功能102

四、高尔基复合体的病理变化105

第四节 溶酶体105

一、溶酶体的形态结构105

二、溶酶体的化学特征106

三、溶酶体的类型107

四、溶酶体的形成和成熟108

五、溶酶体的功能109

六、溶酶体与疾病的关系110

第五节 过氧化物酶体111

一、过氧化物酶体的形态结构111

二、过氧化物酶体的膜特性112

三、过氧化物酶体所含的酶112

四、过氧化物酶体的主要功能112

五、过氧化物酶体的发生113

六、过氧化物酶体异常与疾病113

第六节 囊泡与囊泡转运113

一、囊泡的类型113

二、囊泡转运115

第六章 线粒体118

第一节 线粒体的基本特征118

一、线粒体的形态结构118

二、线粒体的化学组成121

三、线粒体的半自主性121

四、线粒体的生物发生123

第二节 线粒体的能量转换124

一、线粒体中的氧化代谢124

二、线粒体与氧化磷酸化126

第三节 线粒体与医学131

一、疾病过程中的线粒体变化131

二、mtDNA突变和线粒体基因病131

三、mtDNA－nDNA突变交互作用引起的疾病133

第四节 核编码蛋白质向线粒体的转运134

一、核编码蛋白质向线粒体基质的转运134

二、核编码蛋白质向线粒体其他部位的转运137

第七章 细胞信号转导139

第一节 胞外信号分子种类140

一、激素140

二、神经递质140

三、局部化学介质141

第二节 受体142

一、受体的基本概念142

二、受体的种类、结构与功能142

三、受体的主要特性146

第三节 第二信使分子146

一、cAMP信使分子147

二、二酰甘油／三磷酸肌醇双信使系统147

三、钙信号的产生、终止及传递途径148

四、cGMP信使分子149

第四节 信号转导与信号转导通路150

一、信号转导的特点150

二、信号蛋白的分子开关机制150

三、细胞表面受体介导的信号转导通路152

第五节 细胞信号转导与医学157

一、信号转导分子异常是许多疾病发生发展的基础157

二、细胞信号转导分子是重要的药物作用靶位158

第八章 细胞核159

第一节 核膜159

一、核膜的化学组成159

二、核膜的结构160

三、核膜的主要功能161

第二节 核纤层与核骨架163

一、核纤层163

二、核骨架164

第三节 染色质与染色体165

一、染色质的组成成分166

二、染色质结构的基本单位——核小体168

三、染色质的组装168

四、染色质的类型169

五、染色体的结构、核型与染色体带型170

第四节 遗传信息的复制与表达173

一、DNA的复制173

二、基因转录及表达175

三、染色质与表观遗传185

第五节 核仁186

一、核仁的化学组成与结构186

二、核仁的功能187

三、核仁组织者与核仁周期189

第六节 细胞核与疾病189

一、细胞核形态异常与肿瘤189

二、染色体异常与肿瘤189

第九章 核糖体191

第一节 核糖体的结构与类型191

一、核糖体的类型与化学组成191

二、核糖体的形态结构192

三、核糖体蛋白质与rRNA的功能193

四、核糖体组装194

第二节 核糖体与蛋白质的合成194

一、游离核糖体和多聚核糖体194

二、蛋白质合成的基本过程195

第十章 细胞的骨架系统199

第一节 微管199

一、微管的结构200

二、微管结合蛋白201

三、微管的装配202

四、微管的功能205

第二节 微丝209

一、微丝的结构209

二、微丝结合蛋白211

三、微丝的组装213

四、微丝的功能214

第三节 中间纤维217

一、中间纤维的结构与类型217

二、中间纤维结合蛋白219

三、中间纤维的装配219

四、中间纤维的功能220

第四节 细胞的运动221

一、微管与细胞运动221

二、微丝与细胞运动222

三、细胞运动的调节223

第五节 细胞骨架与疾病224

一、细胞骨架与肿瘤224

二、细胞骨架与神经系统疾病224

三、细胞骨架与遗传性疾病224

第十一章 细胞增殖与细胞周期226

第一节 细胞分裂226

一、无丝分裂226

二、有丝分裂227

三、减数分裂229

四、减数分裂和有丝分裂的比较232

第二节 细胞周期233

一、细胞周期的概念233

二、细胞周期各时相的动态变化及特点234

第三节 细胞周期的调控235

一、细胞周期调控系统的组成236

二、细胞周期的胞内调控机制239

三、细胞周期的调控检测点241

四、细胞周期的胞外调控因素242

五、癌基因与抑癌基因在细胞周期调控中的作用243

第四节 细胞增殖与医学244

一、细胞增殖调控与癌细胞244

二、细胞增殖与再生医学246

第十二章 细胞分化248

第一节 细胞分化的基本概念248

一、细胞分化的潜能性248

二、细胞决定与细胞分化250

三、转分化与去分化252

四、细胞分化的时空性252

五、细胞分裂与细胞分化253

第二节 细胞分化的分子基础253

一、基因组与细胞分化253

二、胞质中的细胞分化决定因子与传递方式254

三、细胞分化的基因选择性表达及其调控255

四、小RNA在细胞分化中的作用258

五、蛋白质水平修饰在细胞极性形成中的作用258

第三节 细胞分化的影响因素259

一、细胞质及细胞间相互作用在细胞分化中的作用259

二、激素对细胞分化的调节266

三、环境因素对细胞分化的影响266

第四节 细胞分化与医学267

一、细胞分化与肿瘤267

二、细胞分化与再生269

第十三章 细胞的衰老和死亡270

第一节 细胞的衰老270

一、细胞的寿命270

二、细胞衰老的特征271

三、细胞衰老的机制272

四、细胞衰老与疾病274

第二节 细胞的死亡274

一、细胞死亡的概念及类型274

二、细胞死亡的原因及形态学改变275

第三节 细胞凋亡276

一、细胞凋亡的概念276

二、细胞凋亡的特征277

三、细胞凋亡的检测方法279

四、细胞凋亡的分子机制279

五、细胞凋亡与疾病285

第十四章 细胞工程与干细胞288

第一节 细胞工程及其相关技术288

一、大规模细胞培养288

二、细胞融合与单克隆抗体技术289

三、显微操作与核移植技术290

第二节 干细胞291

一、干细胞概述291

二、胚胎干细胞293

三、成体干细胞295

四、特殊类型干细胞298

五、干细胞与医学299

第三节 克隆技术与细胞重编程技术300

一、重编程技术概述300

二、克隆技术的方法和应用302

三、iPS技术及其进展306

第十五章 细胞的社会联系310

第一节 细胞连接与细胞粘连310

一、细胞连接310

二、细胞黏附分子与细胞粘连317

第二节 细胞外基质及其与细胞的相互作用320

一、细胞外基质的主要组成成分321

二、细胞外基质的特化结构——基底膜327

三、细胞外基质与细胞间的相互作用327

参考文献331

中英文名词索引333

附彩图347