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1 细胞概述1

1.1 细胞生物学发展史1

1.1.1 细胞的发现及细胞学说的创立1

1.1.2 细胞学的经典时期2

1.1.3 细胞生物学的产生3

1.2 细胞的基本构造3

1.3 细胞的形状、大小和数量4

1.3.1 细胞的形状4

1.3.2 细胞的大小4

1.3.3 细胞的数量5

1.4 细胞的基本共性5

1.5 原核细胞6

1.5.1 最小最简单的细胞——支原体6

1.5.2 原核细胞的两个代表——细菌和蓝藻7

1.6 真核细胞9

1.6.1 真核细胞的基本结构体系9

1.6.2 植物细胞与动物细胞的比较11

1.6.3 原核细胞与真核细胞的比较13

提要14

思考题14

2 细胞生物学技术15

2.1 细胞形态结构的观察方法15

2.1.1 光学显微镜技术15

2.1.2 相差显微镜技术17

2.1.3 荧光显微镜技术17

2.1.4 激光扫描共聚焦显微技术18

2.1.5 荧光漂白恢复技术20

2.1.6 荧光共振能量转移技术20

2.1.7 电子显微镜技术21

2.2 细胞组分的分析方法23

2.2.1 超速离心技术分离细胞器及大分子复合物24

2.2.2 细胞内核酸的定位观察24

2.2.3 特异抗原的定位与定性25

2.2.4 放射性核素示踪技术研究生物大分子在细胞内的合成动态25

2.2.5 细胞内特异核酸序列的定位26

2.3 定量细胞化学分析27

2.4 细胞培养、细胞质工程与显微操作技术29

2.4.1 动物细胞培养29

2.4.2 植物细胞培养29

2.4.3 细胞融合30

2.4.4 细胞拆合与显微操作技术32

提要32

思考题33

3 细胞膜与细胞表面34

3.1 细胞膜34

3.1.1 细胞膜的性质与化学组成34

3.1.2 膜脂35

3.1.3 膜糖37

3.1.4 膜蛋白38

3.1.5 细胞膜的分子结构模型39

3.2 细胞外基质41

3.2.1 蛋白聚糖与透明质酸41

3.2.2 胶原蛋白与弹性蛋白41

3.2.3 黏着蛋白42

3.2.4 植物细胞壁42

3.2.5 细菌细胞壁43

3.2.6 细胞外基质与细胞的相互关系44

3.3 细胞连接45

3.3.1 细胞连接的类型45

3.3.2 紧密连接45

3.3.3 斑块连接46

3.3.4 通讯连接47

提要48

思考题48

4 物质的跨膜运输与信号传递49

4.1 物质的跨膜运输49

4.1.1 被动运输49

4.1.2 主动运输52

4.1.3 膜泡运输55

4.2 细胞通讯与信号传递58

4.2.1 细胞通讯与信号识别58

4.2.2 通过细胞内受体介导的信号转导60

4.2.3 通过细胞膜表面受体介导的信号转导61

4.2.4 细胞信号传递的基本特征与蛋白激酶的网络整合信息70

4.2.5 可控性蛋白降解与信号转导71

提要73

思考题74

5 真核细胞内膜系统的结构与功能75

5.1 细胞质基质75

5.1.1 细胞质基质的含义75

5.1.2 细胞质基质的功能76

5.2 内膜系统77

5.2.1 内质网的结构与功能77

5.2.2 高尔基体的结构与功能82

5.2.3 溶酶体的结构与功能86

5.3 蛋白质的分选及运输89

5.3.1 信号假说与蛋白质分选信号89

5.3.2 蛋白质分选的基本途径与类型90

5.3.3 蛋白质的运输91

5.3.4 细胞结构体系的装配93

提要94

思考题95

6 线粒体和叶绿体96

6.1 线粒体96

6.1.1 线粒体的形态结构96

6.1.2 线粒体的化学组成及线粒体酶蛋白的分布98

6.1.3 线粒体氧化磷酸化的分子结构98

6.1.4 电子传递与氧化磷酸化的偶联101

6.1.5 氧化磷酸化——ATP形成的分子机制102

6.1.6 线粒体异常与疾病103

6.2 叶绿体104

6.2.1 叶绿体的形态结构及化学组成104

6.2.2 叶绿体与光合作用106

6.3 线粒体和叶绿体是半自主性细胞器111

6.3.1 线粒体和叶绿体的DNA111

6.3.2 线粒体和叶绿体的蛋白质合成111

6.3.3 线粒体和叶绿体的蛋白质运输与装配112

6.4 线粒体和叶绿体的增殖与起源113

6.4.1 线粒体和叶绿体的增殖113

6.4.2 线粒体和叶绿体的起源114

提要114

思考题115

7 细胞核与染色体116

7.1 核被膜117

7.1.1 核被膜的结构117

7.1.2 核孔复合体118

7.1.3 核被膜的功能119

7.1.4 核孔复合体对核质间物质运输的调控作用120

7.2 核纤层、核骨架及染色体骨架123

7.2.1 核纤层123

7.2.2 核骨架123

7.2.3 染色体骨架125

7.3 染色质126

7.3.1 染色质的化学组成126

7.3.2 染色质的基本结构单位——核小体129

7.3.3 染色质包装的结构模型130

7.3.4 异染色质和常染色质132

7.3.5 活性染色质133

7.3.6 染色质结构调整133

7.4 染色体135

7.4.1 中期染色体的形态结构135

7.4.2 染色体DNA的3种功能元件137

7.4.3 核型与染色体分带138

7.4.4 巨大染色体139

7.5 核仁和核糖体142

7.5.1 核仁142

7.5.2 核糖体145

提要149

思考题149

8 细胞的骨架体系151

8.1 细胞骨架概述151

8.1.1 细胞骨架的种类151

8.1.2 细胞骨架的功能152

8.1.3 细胞骨架的研究方法152

8.2 微管153

8.2.1 微管的成分、结构及存在形式154

8.2.2 微管的装配155

8.2.3 微管结合蛋白158

8.2.4 微管特异性药物159

8.2.5 微管的功能159

8.3 微丝162

8.3.1 微丝的成分和结构162

8.3.2 微丝的装配163

8.3.3 微丝结合蛋白165

8.3.4 微丝特异性药物167

8.3.5 微丝的功能167

8.4 中间纤维173

8.4.1 中间纤维的成分和结构174

8.4.2 中间纤维的装配175

8.4.3 中间纤维结合蛋白176

8.4.4 中间纤维的功能177

提要178

思考题178

9 细胞增殖及其调控179

9.1 细胞周期179

9.1.1 细胞周期和细胞类型179

9.1.2 细胞在周期中的物质合成和结构变化181

9.1.3 细胞周期的同步化181

9.1.4 特异的细胞周期183

9.2 细胞分裂184

9.2.1 有丝分裂184

9.2.2 减数分裂192

9.3 细胞周期调控196

9.3.1 细胞周期调控引擎分子（MPF）的发现196

9.3.2 细胞周期蛋白与细胞周期蛋白依赖性蛋白激酶（CDK）199

9.3.3 CDK激酶的活性调节200

9.3.4 细胞周期调控示例202

9.3.5 周期蛋白的降解204

9.3.6 细胞周期检验点205

提要206

思考题207

10 细胞分化、真核基因表达及其调控208

10.1 细胞分化的基本概念和特征208

10.1.1 细胞分化的决定和进程208

10.1.2 细胞分化的潜能211

10.2 细胞分化的调控——基因的差异表达215

10.2.1 细胞分化是基因选择性表达的结果215

10.2.2 细胞分化调控的基本模式215

10.3 真核基因表达的调控217

10.3.1 概述217

10.3.2 转录水平的调控218

10.3.3 转录后水平的调控221

10.3.4 翻译水平的调控222

10.3.5 翻译后水平的调控224

10.3.6 小分子RNA在基因表达调控中的作用224

提要226

思考题227

11 细胞的衰老、死亡与癌变228

11.1 细胞的衰老228

11.1.1 衰老是生命的基本现象228

11.1.2 细胞衰老的结构和生化特征229

11.1.3 细胞衰老的分子机制230

11.2 细胞的死亡231

11.2.1 细胞凋亡的基本特征231

11.2.2 细胞凋亡的分子控制机制234

11.3 癌变和癌细胞239

11.3.1 癌细胞的本质和特征240

11.3.2 肿瘤相关基因的改变是引起癌细胞产生的原因240

11.3.3 致癌物与癌症发生241

提要242

思考题242

主要参考文献243

名词索引245