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第一章 绪论1

第一节 细胞生物学研究的内容与现状1

一、现代生命科学中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2

第二节 细胞学与细胞生物学发展简史5

一、细胞的发现5

二、细胞学说的建立及其意义5

三、细胞学的经典时期6

四、实验细胞学与细胞学的分支及其发展6

五、细胞生物学学科的形成与发展7

思考题9

参考文献9

第二章 细胞的统一性与多样性10

第一节 细胞的基本特征10

一、细胞是生命活动的基本单位10

二、细胞的基本共性11

第二节 原核细胞与古核细胞12

一、原核细胞12

二、最小最简单的细胞——支原体13

三、原核细胞的两个代表类群——细菌和蓝藻13

四、古核细胞（古细菌）17

第三节 真核细胞19

一、真核细胞的基本结构体系19

二、细胞的大小及其影响因素19

三、原核细胞与真核细胞的比较21

四、植物细胞与动物细胞的比较22

第四节 非细胞形态的生命体——病毒23

一、病毒的基本知识23

二、病毒在细胞内增殖26

三、病毒与细胞在起源与进化中的关系29

思考题29

参考文献29

第三章 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34

三、扫描隧道显微镜38

第二节 细胞及其组分的分析方法39

一、用超离心技术分离细胞组分39

二、细胞成分的细胞化学显示方法40

三、特异蛋白抗原的定位与定性40

四、细胞内特异核酸的定位与定性41

五、定量细胞化学分析与细胞分选技术41

第三节 细胞培养与细胞工程42

一、细胞培养42

二、细胞工程43

第四节 细胞及生物大分子的动态变化45

一、荧光漂白恢复技术45

二、单分子技术与细胞生命活动的研究45

三、酵母双杂交技术46

四、荧光共振能量转移技术47

五、放射自显影技术48

第五节 模式生物与功能基因组的研究48

一、细胞生物学研究常用的模式生物48

二、突变体制备技术50

三、蛋白质组学技术51

思考题53

参考文献53

第四章 细胞质膜54

第一节 细胞质膜的结构模型与基本成分54

一、细胞质膜的结构模型54

二、膜脂56

三、膜蛋白58

第二节 细胞质膜的基本特征与功能62

一、膜的流动性62

二、膜的不对称性63

三、细胞质膜相关的膜骨架64

四、细胞质膜的基本功能66

思考题67

参考文献67

第五章 物质的跨膜运输68

第一节 膜转运蛋白与小分子物质的跨膜运输68

一、脂双层的不透性和膜转运蛋白68

二、小分子物质的跨膜运输类型70

第二节 ATP驱动泵与主动运输73

一、P型泵74

二、V型质子泵和F型质子泵76

三、ABC超家族77

四、离子跨膜转运与膜电位78

第三节 胞吞作用与胞吐作用79

一、胞吞作用的类型79

二、胞吞作用与细胞信号转导83

三、胞吐作用83

思考题84

参考文献84

第六章 线粒体和叶绿体85

第一节 线粒体与氧化磷酸化85

一、线粒体的基本形态及动态特征85

二、线粒体的超微结构89

三、氧化磷酸化90

四、线粒体与疾病94

第二节 叶绿体与光合作用94

一、叶绿体的基本形态及动态特征95

二、叶绿体的超微结构98

三、光合作用100

第三节 线粒体和叶绿体的半自主性及其起源106

一、线粒体和叶绿体的半自主性106

二、线粒体和叶绿体的起源108

思考题110

参考文献110

图片版权说明111

第七章 细胞质基质与内膜系统112

第一节 细胞质基质及其功能113

一、细胞质基质的含义113

二、细胞质基质的功能114

第二节 细胞内膜系统及其功能117

一、内质网117

二、高尔基体125

三、溶酶体130

四、过氧化物酶体135

思考题137

参考文献137

第八章 蛋白质分选与膜泡运输138

第一节 细胞内蛋白质的分选138

一、信号假说与蛋白质分选信号138

二、蛋白质分选转运的基本途径与类型141

三、蛋白质向线粒体、叶绿体和过氧化物酶体的分选141

第二节 细胞内膜泡运输145

一、膜泡运输概观145

二、COPⅡ包被膜泡的装配与运输147

三、COPⅠ包被膜泡的装配与运输148

四、网格蛋白／接头蛋白包被膜泡的装配与运输150

五、转运膜泡与靶膜的锚定和融合152

六、细胞结构体系的组装153

思考题155

参考文献155

第九章 细胞信号转导156

第一节 细胞信号转导概述156

一、细胞通讯156

二、信号分子与受体158

三、信号转导系统及其特性161

第二节 细胞内受体介导的信号传递164

一、细胞内核受体及其对基因表达的调节164

二、NO作为气体信号分子进入靶细胞直接与酶结合165

第三节 G蛋白偶联受体介导的信号转导165

一、G蛋白偶联受体的结构与激活166

二、G蛋白偶联受体所介导的细胞信号通路167

第四节 酶联受体介导的信号转导176

一、受体酪氨酸激酶及RTK-Ras蛋白信号通路176

二、PI3K-PKB（Akt）信号通路179

三、TGF-β受体及其TGF-β-Smad信号通路180

四、细胞质因子受体与JAK-STAT信号通路181

第五节 其他细胞表面受体介导的信号通路183

一、Wnt-β-catenin信号通路183

二、Hedgehog受体介导的信号通路185

三、NF-κB信号通路186

四、Notch信号通路187

五、细胞表面整联蛋白介导的信号转导188

第六节 细胞信号转导的整合与控制189

一、细胞的应答反应特征189

二、蛋白激酶的网络整合信息190

三、信号的控制：受体的脱敏与下调191

思考题192

参考文献192

第十章 细胞骨架193

第一节 微丝与细胞运动194

一、微丝的组成及其组装194

二、微丝网络结构的调节与细胞运动196

三、肌球蛋白：依赖于微丝的分子马达201

四、肌细胞的收缩运动203

第二节 微管及其功能206

一、微管的结构组成与极性206

二、微管的组装和去组装207

三、微管组织中心209

四、微管的动力学性质211

五、微管结合蛋白对微管网络结构的调节211

六、微管对细胞结构的组织作用212

七、细胞内依赖于微管的物质运输213

八、纤毛和鞭毛的结构与功能217

九、纺锤体和染色体运动220

第三节 中间丝221

一、中间丝的主要类型和组成成分222

二、中间丝的组装与表达223

三、中间丝与其他细胞结构的联系224

思考题226

参考文献226

第十一章 细胞核与染色质227

第一节 核被膜228

一、核膜228

二、核孔复合体229

三、核纤层233

第二节 染色质234

一、染色质DNA235

二、染色质蛋白237

三、核小体238

四、染色质组装239

五、染色质类型241

第三节 染色质的复制与表达244

一、染色质的复制与修复244

二、染色质的激活与失活245

三、染色质与基因表达调控248

四、染色质与表观遗传251

第四节 染色体253

一、染色体的形态结构253

二、染色体的功能元件255

三、染色体带型256

四、特殊染色体257

第五节 核仁与核体258

一、核仁的结构258

二、核仁的功能259

三、核仁的动态周期变化259

四、核体260

第六节 核基质260

思考题261

参考文献261

第十二章 核糖体262

第一节 核糖体的类型与结构263

一、核糖体的基本类型与化学组成263

二、核糖体的结构264

三、核糖体蛋白质与rRNA的功能265

第二节 多核糖体与蛋白质的合成266

一、多核糖体266

二、蛋白质的合成267

三、核糖体与RNA世界270

思考题271

参考文献271

第十三章 细胞周期与细胞分裂273

第一节 细胞周期273

一、细胞周期概述273

二、细胞周期中各不同时相及其主要事件275

三、细胞周期同步化276

四、特殊的细胞周期278

第二节 细胞分裂281

一、有丝分裂281

二、减数分裂290

思考题297

参考文献298

第十四章 细胞增殖调控与癌细胞299

第一节 细胞增殖调控299

一、MPF的发现及其作用299

二、p34cdc2激酶的发现及其与MPF的关系301

三、周期蛋白302

四、CDK和CDK抑制因子303

五、细胞周期运转调控304

六、其他因素在细胞周期调控中的作用310

第二节 癌细胞310

一、癌细胞的基本特征311

二、癌基因与抑癌基因312

三、肿瘤的发生是基因突变逐渐积累的结果314

四、肿瘤干细胞315

思考题317

参考文献317

第十五章 细胞分化与胚胎发育318

第一节 细胞分化319

一、细胞分化的基本概念319

二、细胞的全能性与多能干细胞321

三、影响细胞分化的因素324

第二节 胚胎发育中的细胞分化327

一、生殖细胞的分化327

二、早期胚胎发育过程中的细胞分化333

三、果蝇胚胎早期发育中的细胞分化338

思考题339

参考文献340

第十六章 细胞死亡与细胞衰老341

第一节 细胞死亡341

一、细胞凋亡341

二、细胞坏死352

三、自噬性细胞死亡353

四、植物细胞与酵母细胞的程序性死亡354

第二节 细胞衰老356

一、细胞衰老的概念及特征356

二、细胞衰老的分子机制357

三、细胞衰老与个体衰老的关系359

思考题359

参考文献360

第十七章 细胞的社会联系361

第一节 细胞连接361

一、封闭连接361

二、锚定连接362

三、通讯连接363

第二节 细胞黏着及其分子基础367

一、钙黏蛋白368

二、选择素369

三、免疫球蛋白超家族370

四、整联蛋白371

第三节 细胞外基质372

一、胶原372

二、弹性蛋白374

三、糖胺聚糖和蛋白聚糖375

四、纤连蛋白和层粘连蛋白376

五、基膜与细胞外被377

六、植物细胞壁378

思考题379

参考文献380

附录 细胞生物学相关领域诺贝尔奖获奖情况381

索引383