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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H2O2131

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A152

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ATP156

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