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第一章绪论1

第一节细胞生物学概述1

一、细胞生物学研究的对象和内容1

二、细胞生物学在生命科学中的地位和与其他学科的关系1

第二节 细胞学与细胞生物学发展简史2

一、细胞的发现2

二、细胞学说的创立和细胞学的形成3

三、细胞学的发展和细胞生物学的兴起4

四、分子细胞生物学的出现和发展6

本章小结10

思考题10

主要参考文献11

第二章细胞基本知识概要12

第一节细胞的基本概念12

一、细胞是生命活动的基本单位12

二、细胞的基本共性13

第二节非细胞形态的生命体14

一、病毒的基本知识15

二、病毒的增殖与装配16

三、病毒与细胞在起源与进化中的关系17

四、类病毒18

五、蛋白质感染因子19

六、冠状病毒与SARS20

第三节原核细胞与古核细胞21

一、最小、最简单的细胞——支原体21

二、原核细胞的两个代表——细菌和蓝藻22

三、古核细胞（古细菌）25

第四节 真核细胞基本知识概要26

一、真核细胞的基本结构体系27

二、细胞的大小及其分析28

三、真核细胞形态结构与功能的关系29

四、原核细胞与真核细胞的比较29

五、植物细胞与动物细胞的比较31

本章小结32

思考题33

主要参考文献34

第三章 细胞生物学研究方法35

第一节细胞形态结构的观察方法35

一、光学显微镜技术35

二、电子显微镜技术41

三、扫描隧道显微镜46

第二节细胞组分的分析方法46

一、细胞的分离与纯化46

二、细胞器与生物大分子的分离47

三、细胞内核酸、蛋白质、酶、糖与脂等的显示方法49

四、特异蛋白抗原的定位与定性50

五、细胞内特异核酸的定位与定性51

六、利用同位素技术研究生物大分子在细胞内的合成动态52

七、定量细胞化学分析技术53

八、细胞电泳54

第三节 组织与细胞培养及细胞工程55

一、组织和细胞培养技术55

二、细胞工程59

本章小结61

思考题61

主要参考文献61

第四章 质膜和细胞表面63

第一节质膜的性质、化学组成和主要功能63

一、质膜的性质63

二、质膜的化学组成64

三、质膜的主要功能69

第二节质膜的分子结构69

一、膜分子结构的模型69

二、膜的流动性72

第三节细胞外被和质膜的特化结构75

一、细胞外被75

二、质膜的特化结构77

第四节跨膜运输78

一、被动运输79

二、主动运输82

三、膜泡运输——胞吞作用和胞吐作用86

本章小结91

思考题92

主要参考文献92

第五章细胞外基质和细胞连接94

第一节细胞外基质94

一、糖胺聚糖和蛋白聚糖94

二、胶原97

三、层粘连蛋白和纤粘连蛋白99

四、弹性蛋白102

第二节植物细胞壁103

一、植物细胞壁的结构和组成103

二、细胞壁在细胞生命活动中的作用108

第三节细胞连接和细胞黏附分子108

一、封闭连接109

二、锚定连接110

三、通信连接111

四、细胞黏附分子114

本章小结115

思考题116

主要参考文献116

第六章细胞基质与细胞内膜系统118

第一节细胞质基质118

一、细胞质基质的含义118

二、细胞质基质的功能119

三、细胞质基质与胞质溶胶120

第二节 核糖体121

一、核糖体的基本类型与成分121

二、核糖体的结构122

三、核糖体蛋白质与rRNA的催化蛋白质合成功能123

四、多聚核糖体及蛋白质的合成123

第三节内质网124

一、内质网的形态结构124

二、内质网的功能125

第四节高尔基体127

一、高尔基体的形态结构127

二、高尔基体的功能128

第五节溶酶体与过氧化物酶体130

一、溶酶体的结构类型130

二、溶酶体的功能130

三、溶酶体的发生131

四、溶酶体与过氧化物酶体132

第六节蛋白质分选与膜泡运输134

一、蛋白质分选的信号假说134

二、蛋白质分选的基本途径与类型135

本章小结138

思考题139

主要参考文献139

第七章线粒体141

第一节线粒体的形态、结构与分布141

一、线粒体的形态141

二、线粒体的结构142

三、线粒体的分布144

第二节线粒体的化学组成与酶的定位144

一、线粒体的化学组成144

二、线粒体中酶的定位145

第三节线粒体的功能145

一、生物氧化的分区和定位146

二、电子传递148

三、氧化磷酸化151

第四节线粒体的半自主性154

一、线粒体的DNA154

二、线粒体的蛋白质合成155

三、线粒体蛋白质的运送与组装155

第五节线粒体的增殖与起源158

一、线粒体的增殖158

二、线粒体的起源158

本章小结161

思考题161

主要参考文献161

第八章叶绿体163

第一节叶绿体的形态和结构163

一、叶绿体的形态163

二、叶绿体的结构163

第二节叶绿体的化学组成167

一、被膜168

二、类囊体168

三、基质169

四、电子载体在内囊体中的分布169

第三节光合作用170

一、光合作用的基本过程170

二、光合电子传递和光合磷酸化171

三、碳同化174

第四节叶绿体的半自主性178

一、叶绿体的DNA178

二、叶绿体的蛋白质合成179

三、叶绿体蛋白质的运送与组装179

第五节叶绿体的增殖和起源180

一、叶绿体的增殖180

二、叶绿体的起源181

本章小结183

思考题184

主要参考文献184

第九章细胞骨架185

第一节微丝185

一、微丝的组成187

二、微丝的装配188

三、微丝结合蛋白190

四、微丝的功能193

五、微丝特异性药物198

第二节微管199

一、微管的形态、结构与组成200

二、微管相关蛋白200

三、微管的装配201

四、微管的功能204

五、微管特异性药物209

第三节中间纤维210

一、中间纤维的主要类型和组成成分211

二、中间纤维的装配212

三、中间纤维结合蛋白213

四、中间纤维的功能214

第四节细胞核骨架215

一、核骨架的形态结构与化学组成216

二、核骨架的功能217

本章小结218

思考题219

主要参考文献219

第十章细胞核与染色体220

第一节核被膜与核孔复合体221

一、核被膜221

二、核孔复合体222

三、核被膜及核孔复合体的功能225

四、核纤层228

第二节染色质230

一、染色质的概念及类型231

二、染色质的化学组成231

三、染色质的基本结构单位——核小体237

第三节染色体241

一、染色体包装的结构模型241

二、中期染色体的形态结构244

三、染色体DNA的关键序列246

四、核型与染色体显带247

五、巨大染色体249

第四节核仁254

一、核仁的超微结构254

二、核仁的功能255

三、核仁周期257

第五节基因表达与调控258

一、细胞中的遗传物质及其复制258

二、转录和RNA前体的加工262

三、翻译与蛋白质合成268

四、基因表达的调控274

本章小结281

思考题282

主要参考文献282

第十一章细胞的信号转导与信号转递系统283

第一节细胞信号转导途径的功能与结构283

一、信号细胞与信号分子283

二、细胞信号的种类284

三、信号转递途径的结构和特性284

第二节受体与跨膜信号的转换287

一、受体的基本概念和特征287

二、细胞表面受体的种类及其结构和功能288

第三节核受体参与的信号转导289

一、与核受体特异性结合的配体289

二、核受体介导的信号传递途径290

三、核受体的结构290

第四节G蛋白偶合的信号转导途径291

一、G蛋白291

二、G蛋白偶合受体292

第五节胞内信使物质与信号转导295

一、胞内信使物质的功能295

二、cAMP295

三、cGMP296

四、肌醇磷脂的代谢和肌醇磷脂第二信使系统296

五、磷酸肌醇和磷酸肌醇激酶298

六、Ca2+与胞内信号传导299

第六节蛋白质激酶与蛋白质磷酸酯酶参与的胞内信号转导302

一、蛋白质激酶303

二、蛋白质磷酸酯酶306

第七节细胞信号转导途径的专一性和交互作用308

一、细胞信号转导的专一性309

二、信号转导途径的交互作用和信号转导的网络结构311

本章小结312

思考题313

主要参考文献313

第十二章细胞增殖及其调控314

第一节细胞周期314

一、细胞周期的概述314

二、细胞周期时间的测定315

三、细胞同步化316

四、细胞周期时相及其主要事件317

第二节有丝分裂318

一、细胞核分裂319

二、细胞质分裂322

第三节减数分裂324

一、减数分裂前间期325

二、减数分裂Ⅰ325

三、减数分裂Ⅱ328

四、减数分裂和有丝分裂的主要差异329

第四节细胞周期调控330

一、MPF的发现及其本质330

二、周期蛋白依赖性蛋白激酶332

三、周期蛋白332

四、细胞周期调控方式333

五、影响细胞周期调控的其他因素336

第五节癌细胞336

一、癌细胞的主要特性336

二、癌基因和抑癌基因338

三、癌的发生机制及影响因素341

本章小结343

思考题345

主要参考文献345

第十三章细胞分化346

第一节细胞分化的特征346

一、产生稳定性差异的过程346

二、循序差异表达的结果346

三、细胞决定与细胞分化方向的确定348

四、去分化与再生349

第二节细胞发育的潜能350

第三节卵细胞质成分分布不均一性对细胞分化的影响352

一、体细胞决定子352

二、生殖细胞决定子353

三、细胞质定域的本质354

四、镶嵌型发育和调整型发育355

第四节细胞间相互作用对细胞分化的影响355

一、胚胎诱导356

二、激素对细胞分化的调节360

三、细胞外基质在细胞分化中的作用361

第五节位置信息和环境因素对细胞分化的影响361

一、位置信息对细胞分化的影响361

二、环境因素对细胞分化的影响362

第六节胚胎发育过程中模式形成及基因表达和调控362

一、母体效应基因与胚胎体轴形成362

二、合子基因在体节分化中的表达及调控363

三、脊椎动物发育模式的调控366

四、胚胎发育事件在时间上的调控367

本章小结368

思考题370

主要参考文献370

第十四章细胞的衰老与死亡371

第一节细胞衰老371

一、体外培养细胞的衰老与Hayflick界限371

二、体内细胞的衰老373

三、衰老细胞的特征375

四、细胞衰老的机理379

第二节细胞凋亡382

一、细胞凋亡的概念及生物学意义382

二、细胞凋亡的形态学和生物化学特征383

三、诱导细胞凋亡的因子386

四、细胞凋亡的分子调控机制386

五、细胞凋亡途径392

六、细胞凋亡与肿瘤395

七、植物细胞凋亡396

本章小结397

思考题398

主要参考文献398

第十五章细胞的起源与进化399

第一节细胞的起源399

一、化学进化和生命起源399

二、生物大分子可能的进化途径403

三、分子构成的形态实体405

第二节原核细胞和真核细胞的进化关系407

一、真核细胞起源于原核细胞的证据407

二、真核细胞的祖先可能是原细菌的论述408

第三节重要细胞器——线粒体与叶绿体的起源411

一、线粒体和叶绿体的起源411

二、细胞核的起源414

三、其他细胞器或结构的起源414

第四节病毒与细胞在起源和进化中的关系416

本章小结417

思考题418

主要参考文献418