第一章细胞与细胞生物学1
第一节细胞生物学的发展简史1
一、显微镜的发明2
二、细胞的发现与描述3
三、细胞分裂与染色体的研究5
四、细胞器的发现5
五、分子细胞生物学的发展6
第二节细胞学说的创立7
一、细胞理论7
二、原生质理论7
三、现代细胞理论8
第三节细胞的化学组成9
一、细胞的化学基础9
二、细胞的基因10
第四节生物体由细胞组成12
一、细胞是生命活动的基本单位12
二、细胞的多样性14
三、细胞的同一性17
第五节细胞的一般结构21
一、原核细胞的结构21
二、真核细胞的结构22
第六节细胞生物学研究进展24
一、干细胞工程及其在医学的应用25
二、人造细胞26
三、虚拟细胞27
四、细胞组学27
本章小结28
思考题28
参考文献28
第二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36
第二节细胞组分的分析方法38
一、用超速离心技术分离细胞器与生物大分子及其复合物38
二、细胞内生物大分子的示踪技术、原位杂交40
三、应用放射自显影技术研究生物大分子在细胞内的合成动态41
四、流式细胞技术、技术进展和功能41
第三节细胞培养、细胞工程与组学研究技术41
一、细胞培养41
二、细胞工程43
三、基因转染与敲除43
四、组学研究技术44
本章小结45
进展46
思考题46
参考文献46
第三章细胞膜与表面47
第一节细胞膜47
一、细胞膜的组成47
二、细胞膜的结构和功能特征53
第二节物质的跨膜运输56
一、转运蛋白和主动运输56
二、离子通道运输61
第三节细胞表面和细胞外65
一、细胞表面65
二、细胞外被和胞外基质74
本章小结80
进展81
思考题81
参考文献81
第四章核糖体与RNA83
第一节细胞质83
一、细胞质的组成83
二、细胞质遗传86
第二节核糖体86
一、核糖体的基本类型与成分86
二、核糖体的结构与生物发生88
三、核糖体的功能91
四、多聚核糖体97
第三节非编码RNA97
一、核酶98
二、小RNA106
三、长链非编码RNA110
本章小结115
进展116
思考题116
参考文献117
第五章细胞内膜系统118
第一节内质网118
一、内质网的结构119
二、RER与蛋白质合成120
三、ER与蛋白质的修饰、加工和组装125
四、脂类合成128
五、ER的其他功能128
第二节高尔基复合体129
一、高尔基体的基本结构130
二、主要功能131
三、高尔基体的发生134
第三节溶酶体与过氧化物酶体135
一、溶酶体的结构和性质135
二、溶酶体的发生137
三、溶酶体的功能139
四、溶酶体与疾病141
五、过氧化物酶体143
第四节膜泡运输145
一、膜泡运输的种类145
二、膜泡运输的定向机制150
三、细胞的内吞作用153
四、细胞分泌158
本章小结162
进展163
思考题163
参考文献163
第六章细胞骨架165
第一节微丝166
一、微丝的组成及结构166
二、微丝的组装及动力学特征167
三、微丝结合蛋白169
四、微丝的功能170
第二节微管177
一、微管的组成及结构178
二、微管的组装及动力学特征179
三、微管组织中心182
四、微管结合蛋白183
五、微管的功能183
第三节中间纤维189
一、中间纤维的化学组成189
二、中间纤维蛋白的翻译后修饰190
三、中间纤维的组装191
四、中间纤维结合蛋白191
五、中间纤维的功能191
第四节细胞骨架纤维间的相互联系193
一、微丝与微管间的相互联系194
二、微管与中间纤维间的相互联系194
三、微丝与中间纤维间的相互联系194
四、微丝、微管及中间纤维间的相互联系194
本章小结194
进展195
思考题196
参考文献196
第七章细胞的能量代谢198
第一节线粒体的结构与功能199
一、线粒体的形态结构199
二、线粒体的功能201
第二节叶绿体的结构与功能207
一、叶绿体的形态结构207
二、叶绿体的功能209
第三节线粒体和叶绿体蛋白质合成与定位217
一、线粒体蛋白质合成与定位217
二、叶绿体蛋白质合成与定位221
第四节线粒体和叶绿体的增殖与起源222
一、线粒体的增殖与起源222
二、叶绿体的增殖与起源223
本章小结224
进展225
思考题225
参考文献225
第八章细胞核与染色体227
第一节细胞核的形态和结构227
一、细胞核的形态、大小、数目和位置227
二、细胞核的基本结构和功能228
第二节核被膜的结构与功能228
一、核被膜228
二、核孔复合体230
三、核纤层237
第三节染色质239
一、染色质DNA的类型239
二、染色质蛋白240
三、染色质的基本亚单位——核小体243
四、染色质组装的结构模型244
五、染色质结构和组蛋白修饰决定基因活性246
六、常染色质和异染色质250
第四节染色体251
一、中期染色体的形态结构252
二、染色体DNA的三种功能元件255
三、核型与染色体显带257
四、巨大染色体258
第五节核仁262
一、核仁的超微结构262
二、核仁的功能263
三、核仁周期265
第六节核基质266
一、核骨架的组成266
二、核骨架的功能267
本章小结268
进展269
思考题269
参考文献270
第九章细胞通信和信号转导271
第一节概述271
一、细胞通信方式271
二、细胞信号转导273
三、信号分子275
四、信号受体276
五、第二信使277
六、终效应分子278
七、细胞信号转导途径网络279
第二节一氧化氮介导的信号转导279
一、一氧化氮/环鸟苷磷酸途径280
二、一氧化氮与其他靶蛋白分子的互相作用280
第三节细胞膜受体介导的信号转导281
一、离子通道偶联受体途径281
二、G蛋白偶联受体途径282
三、酶联受体途径284
第四节细胞核受体介导的信号转导288
一、核受体的结构与功能288
二、核受体的种类288
三、核受体的辅调节因子290
第五节细胞连接与黏附依赖的细胞通信291
一、紧密连接与细胞通信291
二、黏着带与细胞通信292
三、桥粒与细胞通信292
四、缝隙连接细胞通信292
五、黏附分子介导的细胞通信292
六、突触294
七、细胞与外基质的连接通信295
第六节植物的细胞信号转导295
一、植物激素295
二、生长素途径296
三、赤霉素途径296
四、细胞分裂素途径297
五、脱落酸途径298
六、乙烯途径299
七、油菜素甾醇途径299
本章小结300
进展301
思考题301
参考文献302
第十章细胞分裂和细胞周期303
第一节概述303
第二节二分裂和无丝分裂305
一、二分裂305
二、无丝分裂307
第三节有丝分裂与无性繁殖308
一、前期——复制后的中心体移动有助于形成纺锤体的两极310
二、前中期——染色体被“捕捉”到纺锤体上311
三、中期——染色体排列到纺锤体的赤道面上313
四、后期——姊妹染色单体分开314
五、末期——细胞核膜的重建316
六、胞质分裂——子细胞产生316
七、有丝分裂中的细胞器318
八、有丝分裂与无性繁殖319
第四节减数分裂与配子发生319
一、减数分裂的基本过程320
二、染色体联会和染色单体交换324
三、减数分裂与真核生物的配子发生327
第五节细胞周期及其调控334
一、细胞周期的概念334
二、细胞同步化335
三、细胞周期调控336
本章小结344
进展345
思考题345
参考文献346
第十一章细胞分化与基因表达调控347
第一节细胞分化及其调控机制347
一、细胞分化347
二、细胞分化的调控机制354
三、再生医学356
第二节细胞分化中基因表达的调控358
一、细胞分化过程中的基因差异性表达358
二、转录水平上对基因表达的调控360
三、转录后水平上对基因表达的调节362
四、翻译和翻译后加工水平的调控363
五、真核细胞基因表达的表观遗传学调控367
本章小结369
进展370
思考题370
参考文献370
第十二章细胞衰老与凋亡372
第一节细胞衰老372
一、细胞衰老的复杂性372
二、细胞衰老的分子基础375
三、细胞衰老的信号途径379
第二节细胞凋亡381
一、细胞凋亡的主要特性381
二、参与细胞凋亡的分子384
三、细胞凋亡的机制390
第三节衰老或凋亡395
一、细胞凋亡与衰老之间的联系396
二、潜在的凋亡与衰老选择机制398
本章小结400
进展400
思考题401
参考文献401
第十三章免疫系统的细胞403
第一节免疫器官404
一、中枢免疫器官404
二、外周免疫器官405
第二节固有免疫系统的细胞406
一、固有免疫的防御机制406
二、吞噬细胞407
三、巨噬细胞407
四、树突状细胞409
五、NK细胞411
六、粒细胞412
第三节适应性免疫系统的细胞413
一、适应性免疫的防御机制413
二、B淋巴细胞414
三、T淋巴细胞419
四、抗原呈递424
本章小结428
进展429
思考题430
参考文献430
第十四章癌细胞431
第一节癌细胞的基本知识431
一、肿瘤的类型431
二、癌细胞的基本特征432
第二节肿瘤的发生436
一、肿瘤形成的阶段437
二、肿瘤发生的环境因素437
第三节参与肿瘤形成的基因440
一、原癌基因和癌基因440
二、抑癌基因442
第四节肿瘤的遗传和表观遗传的改变445
一、肿瘤分子遗传学445
二、表观遗传学变异447
三、肿瘤的转录调控改变448
第五节肿瘤的诊断和治疗450
一、肿瘤的病理诊断450
二、分子诊断450
三、癌症的治疗452
本章小结457
进展457
思考题458
参考文献458