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第四篇　细胞生物学1

第一章　绪论1

第一节　细胞生物学研究的内容1

第二节　细胞生物学发展简史2

一、细胞学说的建立时期2

二、细胞学的经典时期2

三、实验细胞学时期3

四、分子生物学的兴起和细胞生物学的诞生3

第三节　细胞生物学与临床医学3

第二章　细胞膜和细胞表面5

第一节　细胞膜的结构与特性5

一、细胞膜的化学组成6

二、细胞膜的分子结构8

三、细胞膜的特性10

第二节　细胞表面及其特化结构13

一、细胞被和胞质溶胶13

二、细胞表面的特化结构14

三、细胞连接16

四、细胞外基质20

第三节　细胞内外物质的交换23

一、离子和小分子的跨膜运输23

二、大分子和颗粒物质的膜泡运输28

三、细胞内外物质运输障碍与疾病30

第四节　细胞膜受体和信号转导30

一、胞外信号与受体31

二、膜受体的类型与信号转导32

三、信号转导障碍与疾病37

第五节　细胞膜与细胞识别38

一、细胞识别的概念38

二、细胞识别方式38

第三章　细胞质和细胞器39

第一节　细胞质基质与核糖体39

一、细胞质基质39

二、核糖体40

第二节　细胞内膜系统41

一、内质网41

二、高尔基复合体44

三、溶酶体46

四、过氧化物酶体47

五、膜泡运输48

第三节　线粒体49

一、线粒体的结构49

二、线粒体的化学组成51

三、线粒体的功能51

四、线粒体的半自主性54

五、线粒体与医学的关系55

第四节　细胞骨架56

一、微管56

二、微丝59

三、中间丝63

第四章　细胞核66

第一节　核膜结构及功能67

第二节　染色质和染色体69

一、染色质的化学组成69

二、染色质的结构和染色体构建70

三、染色质类型71

四、染色体的形态与数目72

第三节　核仁73

一、核仁的结构73

二、核仁周期74

第四节　核基质75

第五章　细胞增殖与细胞增殖周期76

第一节　细胞增殖的方式77

一、无丝分裂77

二、有丝分裂77

三、减数分裂77

第二节　细胞增殖周期77

一、G1期78

二、S期79

三、G2期79

四、M期（有丝分裂期）79

第三节　细胞增殖的调节82

一、环境因子82

二、遗传因子83

第四节　细胞增殖周期与医学85

一、细胞增殖与组织再生85

二、细胞增殖与肿瘤85

第五节　生殖细胞85

一、精子发生和卵子发生86

二、生殖细胞发生过程中的减数分裂86

三、减数分裂的生物学意义89

四、减数分裂和有丝分裂的比较89

第六章　细胞分化90

第一节　细胞分化的概念与分化特点90

一、细胞分化90

二、细胞决定91

三、奢侈蛋白和管家蛋白91

四、细胞分化的特点91

五、细胞分化的潜能92

第二节　细胞的分化因素94

一、细胞分化的分子基础94

二、细胞分化的影响因素95

第七章　细胞衰老与死亡98

第一节　细胞衰老98

一、细胞衰老的特征98

二、细胞衰老的机制99

第二节　细胞的死亡100

一、细胞坏死101

二、细胞凋亡101

第五篇　生物化学105

第八章　蛋白质的结构与功能105

第一节　蛋白质的分子组成105

一、氨基酸106

二、肽109

第二节　蛋白质的分子结构110

一、蛋白质的一级结构110

二、蛋白质的二级结构111

三、蛋白质的三级结构114

四、蛋白质的四级结构115

第三节　蛋白质结构与功能的关系115

一、蛋白质一级结构与功能的关系115

二、蛋白质空间结构与功能的关系116

第四节　蛋白质的理化性质118

第九章　核酸的结构与功能120

第一节　核酸的化学组成及一级结构120

一、核酸的化学组成与核苷酸的结构121

二、核酸的一级结构123

第二节　DNA的空间结构与功能124

一、DNA的二级结构—双螺旋结构模型124

二、DNA的超螺旋结构及其在染色质中的组装125

三、DNA的功能127

第三节　RNA的结构与功能127

一、信使RNA的结构与功能127

二、转运RNA的结构与功能128

三、核蛋白体RNA的结构与功能130

四、其他小分子RNA及RNA组学130

第四节　核酸的理化性质131

一、核酸的一般理化性质131

二、DNA的变性131

三、DNA的复性与分子杂交131

第十章　酶133

第一节　酶的分子结构与功能133

一、酶的分子组成133

二、酶的活性中心134

第二节　酶促反应的特点与机制135

一、酶促反应的特点135

二、酶促反应的机制136

第三节　酶促反应动力学137

一、底物浓度对反应速度的影响137

二、酶浓度对反应速度的影响138

三、温度对反应速度的影响138

四、pH对反应速度的影响139

五、抑制剂对反应速度的影响140

六、激活剂对反应速度的影响143

第四节　酶的调节143

一、酶活性的调节144

二、酶含量的调节145

三、同工酶145

第五节　酶的分类146

第六节　酶与医学的关系146

一、酶与疾病的发生146

二、酶与疾病的诊断146

三、酶与疾病的治疗147

第十一章　糖代谢148

第一节　概述148

一、糖的生理功能148

二、糖的消化和吸收148

三、糖代谢概况149

第二节　糖的无氧氧化149

一、糖酵解反应过程149

二、糖酵解的生理意义153

三、糖酵解的调节153

第三节　糖的有氧氧化153

一、糖有氧氧化的过程153

二、糖有氧氧化的生理意义155

三、糖有氧氧化的调节157

第四节　糖的磷酸戊糖途径157

一、磷酸戊糖途径的反应过程157

二、磷酸戊糖途径的生理意义158

第五节　糖原的合成与分解158

一、糖原的合成159

二、糖原的分解159

三、糖原贮积病161

第六节　糖异生161

一、糖异生的过程161

二、糖异生的生理意义163

三、糖异生的调节163

第七节　血糖及其调节163

一、血糖的来源和去路163

二、糖代谢障碍164

第十二章　脂类代谢165

第一节　概述165

一、脂类的分类及其功能165

二、脂类的消化和吸收166

第二节　甘油三酯代谢167

一、甘油三酯的分解代谢167

二、甘油三酯的合成代谢168

第三节　脂肪酸代谢168

一、脂肪酸的氧化分解168

二、脂肪酸的合成代谢172

第四节　磷脂代谢174

一、甘油磷脂的代谢174

二、鞘磷脂的代谢176

第五节　胆固醇代谢176

一、胆固醇的含量、结构及分布176

二、胆固醇的合成177

三、胆固醇的转化177

第十三章　生物氧化178

第一节　概述178

一、生物氧化的概念178

二、生物氧化的化学本质与特点178

第二节　生成ATP的氧化磷酸化体系179

一、氧化呼吸链的组成179

二、呼吸链中各种传递体的排列顺序182

三、线粒体氧化呼吸链183

第三节　胞质中NADH的氧化183

第四节　氧化磷酸化能量的生成185

一、氧化磷酸化的概念185

二、氧化磷酸化偶联部位的确定185

三、氧化磷酸化的偶联假说186

四、氧化磷酸化抑制剂186

第五节　ATP代谢及高能化合物187

一、ATP的生成方式187

二、氧化磷酸化中ATP生成的结构基础187

第十四章　氨基酸代谢189

第一节　氨基酸的一般代谢189

一、氨基酸的脱氨基作用190

二、α-酮酸的代谢192

第二节　氨的代谢193

一、体内氨的来源和去路193

二、氨的转运194

三、尿素的生成195

第三节　个别氨基酸的代谢198

一、氨基酸的脱羧基作用198

二、一碳单位代谢200

三、含硫氨基酸的代谢201

四、芳香族氨基酸的代谢203

第十五章　DNA的生物合成（复制）205

第一节　复制的基本规律205

一、半保留式复制205

二、双向复制206

三、复制的半不连续性206

第二节　DNA复制的酶学和拓扑学变化207

一、DNA聚合酶207

二、复制中的解链和DNA分子拓扑学变化209

三、DNA连接酶210

第三节　DNA生物合成过程211

一、原核生物的DNA生物合成211

二、真核生物的DNA生物合成213

第四节　逆转录215

一、逆转录病毒和逆转录酶215

二、逆转录过程216

三、逆转录研究的意义216

第五节　DNA损伤（突变）与修复216

一、引发突变的因素216

二、突变的分子改变类型217

三、DNA损伤的修复217

四、DNA损伤、修复与人类疾病219

第十六章　RNA的生物合成（转录）220

第一节　转录的模板和酶221

一、转录模板221

二、RNA聚合酶221

三、模板与酶的辨认结合223

第二节　转录过程223

一、原核生物的转录过程223

二、真核生物的转录过程226

第三节　真核生物的转录后修饰229

一、真核生物mRNA的转录后加工229

二、tRNA的转录后加工232

三、rRNA的转录后加工233

四、核酶233

第十七章　蛋白质的生物合成235

第一节　蛋白质生物合成体系235

一、合成原料235

二、mRNA是合成蛋白质的直接模板235

三、tRNA是氨基酸的运载工具238

四、核蛋白体238

第二节　蛋白质生物合成过程239

一、氨基酸的活化239

二、多肽链合成的起始240

三、肽链的延长242

四、翻译的终止及多肽链的释放243

五、多核蛋白体循环244

第三节　蛋白质合成后的加工修饰245

一、氨基端和羧基端的修饰245

二、共价修饰245

三、亚基的聚合245

四、水解断链246

第四节　蛋白质合成的抑制剂246

一、抗生素类阻断剂246

二、干扰素对病毒蛋白合成的抑制247

第十八章　基因表达调控248

第一节　基因表达调控基本概念248

一、基因表达的概念248

二、基因表达的规律249

三、基因表达的方式249

四、基因表达调控的生物学意义250

第二节　原核基因表达调节250

一、原核基因调节特点250

二、原核生物转录起始调节251

第三节　真核基因表达调控253

一、真核基因组结构特点253

二、真核基因转录激活调节253

第十九章　基因重组与基因工程256

第一节　基因重组和基因转移256

一、同源重组256

二、细菌的基因转移与重组257

三、转座重组258

第二节　重组DNA技术258

一、重组DNA技术相关概念258

二、重组DNA技术的基本过程261

第三节　重组DNA技术与医学的关系264

一、疾病基因的发现264

二、生物制药264

三、DNA诊断（基因诊断）264

四、基因治疗264

五、遗传病的防治264

第二十章　常用分子生物学技术的原理及应用266

第一节　PCR技术的原理与应用266

一、PCR技术的原理266

二、PCR技术的特点267

三、PCR技术的主要用途268

四、常见的PCR技术及应用268

第二节　核酸序列分析270

一、双脱氧链终止法270

二、DNA自动测序271

第三节　分子杂交与印迹技术272

一、分子杂交与印迹技术的原理272

二、印迹技术的类别及应用272

第六篇　生理学275

第二十一章　细胞的基本生理功能275

第一节　生理学概述275

一、生理学及其任务275

二、生理学研究的三个水平276

第二节　内环境及其稳态276

一、机体的内环境276

二、内环境的稳态277

第三节　生理功能的调节277

一、生理功能的调节方式277

二、体内的控制系统278

第四节　细胞的生物电现象和兴奋性280

一、静息电位及其产生机制280

二、动作电位及其产生机制282

三、兴奋及兴奋性的变化285

第五节　横纹肌的兴奋和收缩286

一、神经-肌接头处的兴奋传递286

二、横纹肌细胞的微细结构287

三、横纹肌收缩的机制——肌丝滑行理论287

四、横纹肌的兴奋-收缩耦联288

五、影响横纹肌收缩效能的因素288

第二十二章　血液291

第一节　概述291

一、血液的组成与基本功能291

二、血液的理化特性292

第二节　血细胞293

一、红细胞293

二、白细胞294

三、血小板295

第三节　血液凝固296

一、凝血因子296

二、血液凝固297

三、纤维蛋白的溶解298

第四节　输血和血型299

一、血型299

二、输血的原则300

第二十三章　血液循环301

第一节　心脏的泵血功能302

一、心脏的泵血过程及其机制302

二、心脏泵血功能的评定304

三、心脏泵血功能的调节305

四、心脏泵功能储备307

第二节　心肌细胞的生物电现象和生理特性307

一、工作细胞的跨膜电位及其形成机制307

二、自律细胞的跨膜电位及其形成机制308

三、心肌的生理特性309

四、体表心电图313

第三节　血管生理315

一、血液在血管内流动的基本规律315

二、动脉血压和动脉脉搏316

三、静脉血压和静脉回心血量317

四、微循环318

五、组织液生成320

六、淋巴液的生成与回流321

第四节　心血管活动的调节321

一、神经调节322

二、体液调节324

三、自身调节326

第二十四章　呼吸327

第一节　肺通气327

一、肺通气的原理328

二、肺通气功能的评价331

第二节　肺换气和组织换气332

一、肺换气和组织换气的基本原理332

二、肺换气333

三、组织换气334

第三节　气体在血液中的运输334

一、气体在血液中的存在形式334

二、氧的运输334

三、二氧化碳的运输336

第四节　呼吸运动的调节337

一、呼吸中枢337

二、呼吸运动的反射性调节337

第二十五章　消化和吸收341

第一节　概述341

一、消化道平滑肌的特性341

二、消化液的分泌342

三、消化道的神经支配及其作用342

四、胃肠激素343

第二节 口腔内消化343

一、唾液343

二、咀嚼和吞咽344

第三节　胃内消化344

一、胃液的分泌344

二、胃的运动347

第四节　小肠内消化347

一、胰液的分泌348

二、胆汁的分泌与排出349

三、小肠液的分泌350

四、小肠的运动350

第五节　大肠内消化350

一、大肠液的分泌350

二、大肠的运动和排便351

第六节　吸收351

一、吸收的部位351

二、主要营养物质的吸收351

第二十六章　能量代谢和体温354

第一节　能量代谢354

一、机体能量的来源与利用354

二、能量代谢的测定355

三、影响能量代谢的因素356

四、基础代谢357

第二节　体温358

一、人体体温及其生理变动358

二、机体的产热与散热359

三、体温调节360

第二十七章　尿的生成和排出362

第一节　概述362

一、肾脏的功能解剖362

二、肾脏的神经支配364

三、肾脏的血液循环364

第二节　肾小球的滤过功能365

一、有效滤过压365

二、滤过膜及其通透性366

三、影响肾小球滤过的因素366

第三节　肾小管和集合管的转运功能367

一、肾小管和集合管中物质转运的方式367

二、肾小管和集合管中各种物质的重吸收与分泌367

第四节　尿液的浓缩和稀释369

一、尿液的稀释369

二、尿液的浓缩370

第五节　尿生成的调节372

一、肾内自身调节372

二、神经调节和体液调节372

第六节　尿的排放373

第二十八章　感官375

第一节　概述375

一、感受器与感觉器官375

二、感受器的一般生理特性376

第二节　眼的视觉功能376

一、眼的折光系统及其调节376

二、眼的感光换能作用378

三、几种生理视觉现象380

第三节　耳的听觉功能380

一、外耳的功能380

二、中耳的功能380

三、内耳耳蜗的功能381

第四节　前庭器官的功能382

一、前庭器官的感受装置382

二、前庭器官的适宜刺激382

第二十九章　神经系统384

第一节　神经系统活动的一般规律385

一、神经元和神经纤维385

二、突触传递386

三、神经递质和受体389

四、中枢兴奋与抑制391

第二节　神经系统的感觉分析功能394

一、脊髓的感觉传导功能394

二、丘脑及其感觉投射系统394

三、大脑皮质的感觉分析功能395

四、痛觉396

第三节　神经系统对躯体运动的调节397

一、脊髓对躯体运动的调节397

二、脑干对躯体运动的调节398

三、小脑对躯体运动的调节399

四、基底神经节对躯体运动的调节399

五、大脑皮质对躯体运动的调节400

第四节　神经系统对内脏活动的调节401

一、自主神经系统对内脏活动的调节401

二、脊髓与低位脑干对内脏活动的调节402

三、下丘脑对内脏活动的调节402

四、大脑皮质对内脏活动的调节403

第五节　脑电活动及觉醒和睡眠403

一、脑电活动403

二、觉醒和睡眠404

第六节　脑的高级功能405

一、学习和记忆405

二、大脑皮质的语言中枢和一侧优势406

第三十章　内分泌408

第一节　概述408

一、内分泌、内分泌系统和激素408

二、激素递送信息的方式409

三、激素作用的一般特征409

四、激素的作用机制410

第二节　下丘脑与垂体的内分泌411

一、下丘脑与垂体的功能联系411

二、腺垂体内分泌412

三、神经垂体内分泌413

第三节　甲状腺内分泌414

一、甲状腺激素的合成、运输和代谢414

二、甲状腺激素的生理作用414

三、甲状腺激素分泌的调节415

第四节　肾上腺内分泌416

一、肾上腺皮质内分泌416

二、肾上腺髓质内分泌416

第五节　胰岛内分泌417

一、胰岛素的作用与分泌调节417

二、胰高血糖素的作用与分泌调节417

第三十一章　生殖418

第一节　男性生殖418

一、睾丸的功能418

二、睾丸功能的调节419

第二节　女性生殖420

一、卵巢的功能420

二、卵巢功能的调节421

参考资料及网站423