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第一章 绪论1

第一节 细胞生物学1

第二节 细胞生物学是医学科学的重要基础2

第三节 细胞生物学发展的几个主要阶段3

一、细胞学说的建立3

二、细胞学的经典时期4

三、实验细胞学阶段4

四、细胞学的超微结构年代5

五、细胞分子生物学的形成6

一、简单有机小分子的形成8

第一节从分子到细胞8

第二章 细胞的起源与进化8

二、生物大分子的产生9

三、细胞的出现10

第二节 从原核细胞到真核细胞11

一、具备核酸并能合成蛋白质的原核细胞11

二、细胞质内分布各种细胞器的真核细胞12

第三节 从单细胞生物到多细胞生物14

一、单细胞真核生物14

二、多细胞生物的发育14

一、无机化合物16

第一节 生物小分子16

第三章 细胞的分子基础16

二、有机化合物17

第二节 生物大分子的结构21

一、携带细胞遗传信息的核酸21

二、表达遗传信息的蛋白质23

第三节 生物大分子的生物合成30

一、蛋白质的合成30

二、核酸的生物合成31

第一节 显微镜技术35

一、分辨率可达0.2μm的光学显微镜技术35

第四章 细胞生物学研究方法35

二、可直接观察活细胞的相差显微镜技术36

三、应用荧光显微镜技术可揭示细胞或间质中的大分子37

四、在共聚焦扫描荧光显微镜下可获得细胞结构的三维图像38

五、电子显微镜技术可观察细胞的亚显微结构39

六、生物大分子的结构测定45

第二节 细胞的分离和培养46

一、根据细胞的特征分离不同类型细胞46

二、组织、细胞可以在体外条件下进行培养52

第三节 细胞及其亚组分的分离53

一、DNA序列分析54

第四节 DNA顺序测定与核酸杂交54

二、Southern印迹分析基因组DNA55

三、Northern印迹检测特定基因的表达56

四、聚合酶链反应（PCR）分析特定DNA序列56

五、聚合酶链反应-单链构象多态性（PCR-SSCP）57

六、利用原位杂交及原位PCR对染色体进行定位和分析细胞中特殊的核苷酸序列58

七、细胞内核酸合成（3H-TdR和3H-UR）的掺入实验59

第五节 生物芯片59

一、基因芯片59

二、蛋白质芯片60

第五章 细胞外基质及其与细胞的相互作用62

第一节 细胞外基质是由不溶性大分子构成的精密结构63

一、胶原（collagen）是细胞外基质中的骨架结构63

二、非胶原糖蛋白是细胞外基质中的重要功能性成分68

三、氨基聚糖及蛋白聚糖71

四、弹性蛋白74

第二节 基膜是特化的细胞外基质75

第三节 细胞与细胞外基质的相互作用75

一、细胞外基质具有复杂、多样的生物学作用76

二、在细胞表面存在各种细胞外基质成分的特异性受体78

三、胞外基质成分通过与细胞表面特异性受体相结合而启动一定的信号转导途径79

四、细胞对细胞外基质具有控制作用83

第一节细胞膜主要由脂类和蛋白质组成87

第六章细胞膜的结构87

一、膜脂形成生物膜的基本骨架88

二、膜蛋白镶嵌在脂双分子层中90

三、糖脂和糖蛋白存在于质膜表面93

第二节细胞膜的特性94

一、细胞膜具有流动性94

二、细胞膜具有不对称性96

第三节细胞膜的分子结构模型97

一、片层结构模型97

三、液态镶嵌模型98

二、单位膜模型98

四、脂筏模型99

第四节肿瘤细胞膜成分发生的变化99

第七章物质的跨膜运输与信号转导101

第一节小分子物质进行跨膜转运101

一、细胞膜是选择性半透膜101

二、被动扩散是小分子物质跨细胞膜转运的最简单的方式102

三、膜转运蛋白作为小分子物质跨膜运输的通道或载体102

四、载体蛋白介导的易化扩散103

五、载体蛋白介导的主动运输105

六、膜电位的产生依赖于离子通道的选择性通透108

一、胞吞作用112

第二节大分子物质和颗粒物质的膜泡转运112

二、胞吐作用115

第三节细胞表面受体与信号转导115

一、信号转导的基础是受体与配体的相互识别115

二、细胞表面受体具有三种类型117

三、G蛋白偶联受体介导信号转导118

第一节细胞连接是细胞间相对稳定的结构联系127

一、在结构上表现为紧密连接的封闭连接127

第八章细胞连接与细胞粘连127

二、锚定连接由相邻细胞的骨架成分或细胞外基质相通而成129

三、保持细胞间信号联系的通讯连接132

四、胞间连丝为植物细胞间的胞膜间联系135

第二节执行通讯过程和识别反应的细胞识别和细胞粘连135

一、通过受体与胞外分子相互作用的细胞识别136

二、由特定的细胞粘附因子介导的细胞粘连137

第九章细胞的内膜系统141

第一节细胞质基质141

二、在细胞质基质中进行的蛋白质修饰和降解142

第二节内质网142

一、细胞质基质为有序的复杂结构体系142

一、内质网是细胞质内的连续网状膜系统143

二、内质网分为粗面内质网和滑面内质网两种类型144

三、内质网膜由脂类和蛋白质组成147

四、内质网的蛋白质、脂类合成以及糖代谢和解毒作用148

五、内质网的病理改变160

第三节高尔基体162

一、高尔基体的形态结构及其化学组成162

二、高尔基体的主要功能165

三、不同病变下的高尔基体的异常改变170

一、溶酶体的形态结构及含有的水解酶171

第四节溶酶体171

二、溶酶体的类型172

三、溶酶体具备的主要功能176

四、溶酶体与某些人类疾病177

第五节过氧化物酶体179

一、过氧化物酶体常含有结晶状核180

二、过氧化物酶体中主要含有氧化酶和过氧化氢酶180

三、过氧化物酶体能消除对细胞有害的H2O2181

四、过氧化物酶体由滑面内质网出芽形成181

五、病变细胞中的过氧化物酶体182

第一节囊泡由细胞质膜芽生而成184

第十章囊泡转运184

第二节囊泡转运的分子基础185

一、网格蛋白包被囊泡的转运在多种分子参与下进行186

二、COPⅠ包被囊泡187

三、COPⅡ包被囊泡189

第三节囊泡的特异性锚定与融合189

一、囊泡需与靶细胞器发生特异性锚定189

二、转运囊泡的融合涉及至少三种蛋白质190

一、多数蛋白在内质网中被共价修饰192

第四节胞吐作用192

二、内质网外运的蛋白质质量受到严格调控194

三、蛋白质在高尔基体进一步修饰和分选194

四、胞吐方式分泌蛋白有固有式和调节式两种途径196

第五节胞吞作用197

一、吞噬细胞的消化作用198

二、胞饮作用摄取液体和大分子198

三、受体介导的胞吞作用198

四、胞吞大分子在内体进行分选200

五、溶酶体是细胞内消化的主要部位200

第一节线粒体的生物学特征203

一、线粒体的结构203

第十一章线粒体203

二、线粒体的化学组成205

三、线粒体基因组205

四、核编码蛋白的线粒体转运210

五、线粒体蛋白质组213

六、线粒体以分裂方式进行增殖213

第二节细胞呼吸与能量分子213

一、细胞呼吸也是吸取O2和排出CO2213

二、细胞呼吸产生的能量储存于能量转换分子ATP中214

第三节细胞的能量转换214

一、葡萄糖经糖酵解途径能生成ATP214

二、促成ATP合成的三羧酸循环216

三、氧化磷酸化为释放代谢能量的主要环节217

四、ADP和Pi在ATP合成酶催化下合成ATP221

第四节线粒体和细胞凋亡222

一、线粒体控制细胞死亡的证据222

二、与细胞死亡有关的线粒体机制222

三、线粒体控制细胞死亡的假说225

第五节线粒体医学226

一、疾病过程中的线粒体变化226

二、mtDNA突变导致疾病227

三、主要的线粒体基因病229

第十二章细胞骨架235

一、微管是由微管蛋白组成的中空小管237

第一节微管237

二、微管结构具备多变性238

三、微管组织的动力学不稳定性——不停地解聚和重聚合238

四、管蛋白转译后的修饰标志微管的“分子钟”241

五、微管-依赖性动力蛋白、驱动蛋白、动力蛋白及其功能242

六、微管-组织中心243

七、纤毛和鞭毛运动243

第二节肌动蛋白微丝246

一、微丝细而柔顺246

二、肌动蛋白微丝的装配机制和微管相似247

三、微丝结合蛋白251

四、细胞内微丝收缩结构254

五、微丝的相关结构及功能255

六、肌肉是以肌动蛋白为基础的运动器257

第三节中间丝260

一、中间丝是丝状蛋白多聚体261

二、上皮细胞含高度多变的角蛋白纤维家族262

三、非上皮细胞具有特殊的胞质中间丝263

四、核板（核纤层）由特级中间丝蛋白-板蛋白（纤层蛋白）构建264

五、中间丝保持动物细胞的物理稳定性264

一、肿瘤细胞中的微管微丝破坏265

第四节细胞骨架与疾病265

二、经系统退行性变疾病被称为“细胞骨架病”266

三、肌肉病与微丝骨架异常267

第十三章细胞核269

第一节核被膜270

一、核被膜的主要化学成分270

二、核被膜的亚微结构270

三、核被膜的主要功能272

第二节染色质和染色体275

一、染色质和染色体的主要化学组成275

二、染色体的亚微结构278

三、染色体的构建281

四、染色体的数目、核型和带型285

五、常染色质与异染色质289

第三节核纤层和核骨架290

一、核纤层290

二、核骨架294

第四节核仁298

一、核仁的亚微结构298

二、核仁是由核仁组织区延伸的DNA环形成300

三、核仁是rRNA合成、加工和装配核糖体亚基的重要场所301

四、核仁在细胞周期出现结构和功能的周期性变化304

第五节细胞核的功能305

第十四章蛋白质的生物合成与调控308

第一节DNA的结构与基因家族308

一、携带遗传信息的DNA结构308

二、基因家族310

第二节DNA的复制315

一、参与复制的酶和蛋白质315

二、DNA复制的过程317

第三节基因的转录320

一、RNA转录的基本过程320

二、转录后加工322

第四节蛋白质生物合成325

一、mRNA为蛋白质合成的模板325

二、能与专一的氨基酸结合的tRNA326

三、核糖体为蛋白质生物合成的场所326

四、蛋白质生物合成过程327

五、翻译后的加工、修饰330

第五节蛋白质生物合成的调控331

一、原核生物基因表达的调控331

二、真核生物基因表达的调控333

第一节细胞分泌的生理活性物质是重要的胞外信号339

一、内分泌系统的激素339

第十五章细胞的信号转导339

二、神经系统的神经递质340

三、局部化学介质340

第二节受体与胞外信号分子结合、启动信号转导340

一、受体可分为膜受体与胞内受体两类340

二、受体的功能346

三、受体作用的特点346

第三节受体激活后细胞产生介导信号传递的胞内信使346

一、cAMP信使体系347

二、钙离子／钙调蛋白信使体系349

三、钙离子／二酯酰甘油／三磷酸肌醇信使体系351

四、cGMP信使体系352

第四节蛋白激酶经胞内信使活化后，将其底物磷酸化引起细胞效应353

一、催化蛋白质酪氨酸残基磷酸化的酪氨酸激酶354

二、催化蛋白质的丝氨酸／苏氨酸残基磷酸化的丝氨酸／苏氨酸激酶355

第五节不同的信号转导途径具有其共同的特点356

一、蛋白质的磷酸化和去磷酸化是信号转导分子激活的共同机制356

二、信号转导过程中的各个反应相互衔接而形成级联式反应357

三、二聚作用是调节信号转导的一种常见形式357

四、信号转导途径具有通用性与特异性358

五、胞内信号转导途径的相互交叉358

第六节信号转导引起的生物学效应358

三、胞外信号能刺激增殖细胞合成新的蛋白质359

一、细胞粘附可激活细胞内的信号转导359

二、胞外信号分子可引起细胞的运动变化359

四、信号转导可参与细胞物质代谢的调节360

五、信号转导的途径可决定细胞分化的方向361

六、细胞内信号转导激发细胞凋亡362

第七节信号转导异常可导致疾病的发生363

一、受体异常病363

二、G蛋白异常与疾病363

三、蛋白激酶异常与疾病364

第一节细胞分裂365

第十六章细胞增殖和细胞周期365

一、有丝分裂366

二、减数分裂376

三、无丝分裂是细胞增殖的特殊方式380

第二节细胞周期380

一、细胞周期的概念380

二、细胞周期各时相的主要形态和生物化学特点382

三、细胞周期的研究方法385

第三节细胞周期的调控389

一、细胞周期基因是细胞周期调控的中心环节389

二、细胞信号系统对细胞周期的调控399

三、限制点在细胞周期调控中的作用400

第四节细胞增殖和医学401

、细胞增殖与肿瘤402

二、细胞增殖与再生医学405

第十七章细胞分化408

第一节细胞分化的基本概念408

一、多细胞生物个体发育的一般过程与细胞分化潜能408

二、细胞决定与细胞分化409

三、细胞的转分化和去分化410

第二节细胞分化的分子基础411

一、基因组与细胞分化411

五、细胞分裂与细胞分化411

四、细胞分化的时空性411

二、细胞分化基因的表达调控415

第三节细胞分化的影响因素421

一、细胞质在细胞分化中的作用421

二、细胞间相互作用对细胞分化的影响421

三、激素对细胞分化的影响427

第四节细胞分化与肿瘤细胞428

一、肿瘤细胞的分化特征428

二、肿瘤细胞的诱导分化430

一、干细胞431

第五节干细胞及诱导分化431

二、干细胞的诱导分化440

第十八章细胞的衰老与死亡448

第一节细胞衰老为细胞增殖能力的减少现象448

一、细胞衰老的早期研究448

二、细胞的寿命依细胞类型不同而不一样448

三、形态和生化改变为细胞衰老的基础449

第二节细胞衰老的学说与机制450

二、氧化损伤学说认为活性氧基团导致细胞损伤和衰老451

三、端粒钟学说认为端粒随细胞分裂不断缩短为衰老的主要原因451

一、遗传决定学说认为衰老是遗传上的程序化过程451

四、染色体外rDNA环的积累影响细胞衰老与寿命452

五、发育程序影响细胞衰老452

六、基因转录或翻译差错及代谢废物累积引起细胞衰老452

七、其他可能的分子机制453

第三节细胞死亡是指细胞生命的终结453

第四节细胞凋亡是一个主动的由基因决定的细胞自杀过程454

第五节细胞凋亡是维持机体环境稳定的重要因素455

第六节细胞凋亡的形态学和生物化学特征456

一、细胞凋亡的形态学特征457

二、细胞凋亡的生物化学特征458

三、流式细胞仪检测459

二、生化特征检测459

第七节细胞凋亡的检测方法459

一、形态学检测459

第八节许多细胞因子可诱导细胞凋亡460

一、凋亡抑制因子460

二、凋亡诱导因子460

第九节细胞凋亡的分子机制461

一、调控细胞凋亡的ced基因家族461

二、既能抑制又能促进细胞凋亡的bcl-2基因家族461

三、可促进细胞凋亡的ice基因462

四、参与调节细胞凋亡的p53基因462

第十节细胞凋亡的信号转导途径463

五、可触发细胞凋亡的Fas和FasL463

六、c-myc基因既是凋亡的激活因子又是抑制因素463

一、基本的转导通路464

二、非专一性转导通路465

第十一节细胞凋亡的研究和应用远景467

主要中文参考书469

主要英文参考书470

SCI收录的细胞生物学相关期刊及影响因子（2002）471

国内出版的有关细胞生物学期刊473

索引475