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第一章　绪论　1

第一节　细胞生物学研究的内容与现状2

一、细胞生物学是现代生命科学的重要基础学科2

二、细胞生物学的主要研究内容3

三、当前细胞生物学研究的总趋势与重点领域5

第二节　细胞学与细胞生物学发展简史8

一、细胞的发现8

二、细胞学说的建立及其意义9

三、细胞学的经典时期10

四、实验细胞学与细胞学的分支及其发展10

五、细胞生物学学科的形成与发展12

六、细胞生物学的主要学术组织、学术刊物与教科书14

提要16

思考题16

参考文献16

第二章 细胞的统一性与多样性18

第一节　细胞的基本概念19

一、细胞是生命活动的基本单位19

二、细胞的基本共性21

第二节　原核细胞与古核细胞22

一、最小最简单的细胞——支原体23

二、原核细胞的两个代表——细菌和蓝藻24

三、古核细胞（古细菌）29

第三节　真核细胞31

一、真核细胞的基本结构体系31

二、细胞的大小33

三、细胞形态结构与功能的关系34

四、原核细胞与真核细胞的比较35

五、植物细胞与动物细胞的比较38

第四节　非细胞形态的生命体——病毒及其与细胞的关系40

一、病毒的基本知识40

二、病毒在细胞内增殖（复制）42

三、病毒与细胞在起源与进化中的关系44

提要45

思考题46

参考文献47

第三章 细胞生物学研究方法48

第一节　细胞形态结构的观察方法49

一、光学显微镜技术49

二、电子显微镜技术56

三、扫描遂道显微镜63

第二节　细胞组分的分析方法64

一、用超速离心技术分离细胞器与生物大分子及其复合物64

二、细胞内核酸、蛋白质、糖与脂质等成分的显示方法65

三、特异蛋白抗原的定位与定性66

四、细胞内特异核酸序列的定位与定性67

五、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68

六、定量细胞化学分析技术69

第三节 细胞培养、细胞工程与显微操作技术70

一、细胞培养70

二、细胞工程72

第四节　用于细胞生物学研究的模式生物76

提要80

思考题81

参考文献81

第四章　细胞质膜　82

第一节　细胞质膜的结构模型83

一、生物膜的结构模型83

二、膜脂85

三、膜蛋白88

第二节　生物膜基本特征与功能92

一、膜的流动性92

二、膜的不对称性93

三、细胞质膜的基本功能95

第三节　膜骨架96

一、膜骨架96

二、红细胞的生物学特性96

三、红细胞质膜蛋白及膜骨架97

提要99

思考题99

参考文献99

第五章 物质的跨膜运输100

第一节　膜转运蛋白与物质的跨膜运输101

一、脂双层的不透性和膜转运蛋白101

二、被动运输与主动运输104

第二节　离子泵和协同转运109

一、P-型离子泵110

二、V-型质子泵和F-型质子泵113

三、ABC超家族113

四、协同转运114

五、离子跨膜转运与膜电位115

第三节 胞吞作用与胞吐作用117

一、胞饮作用与吞噬作用118

二、受体介导的胞吞作用119

三、胞吐作用121

提要122

思考题124

参考文献124

第六章　细胞的能量转换——线粒体和叶绿体　126

第一节　线粒体与氧化磷酸化127

一、线粒体的形态结构128

二、线粒体的功能130

三、线粒体与疾病142

第二节　叶绿体与光合作用143

一、叶绿体的形态结构144

二、叶绿体的主要功能——光合作用145

第三节 线粒体和叶绿体是半自主性细胞器156

一、线粒体和叶绿体的DNA156

二、线粒体和叶绿体的蛋白质合成157

三、线粒体和叶绿体蛋白质的运送与组装159

第四节　线粒体和叶绿体的增殖与起源162

一、线粒体和叶绿体的增殖162

二、线粒体和叶绿体的起源163

提要165

思考题166

参考文献167

第七章 真核细胞内膜系统、蛋白质分选与膜泡运输　168

第一节　细胞质基质的涵义与功能169

一、细胞质基质的涵义170

二、细胞质基质的功能172

第二节　细胞内膜系统及其功能175

一、内质网的形态结构与功能175

二、高尔基体的形态结构与功能182

三、溶酶体的形态结构与功能190

第三节　细胞内蛋白质的分选与膜泡运输200

一、信号假说与蛋白质分选信号200

二、蛋白质分选的基本途径与类型203

三、膜泡运输205

四、细胞结构体系的组装211

提要214

思考题215

参考文献215

第八章 细胞信号转导217

第一节　概述218

一、细胞通讯218

二、信号转导系统及其特性225

第二节　细胞内受体介导的信号转导228

一、细胞内核受体及其对基因表达的调节228

二、NO作为气体信号分子进入靶细胞直接与酶结合229

第三节　G蛋白耦联受体介导的信号转导231

一、G蛋白耦联受体的结构与激活231

二、G蛋白耦联受体所介导的细胞信号通路233

第四节　酶连受体介导的信号转导245

一、受体酪氨酸激酶及RTK-Ras蛋白信号通路245

二、细胞表面其他酶连受体250

三、细胞表面整联蛋白介导的信号转导252

第五节　信号的整合与控制255

一、细胞对信号的整合255

二、细胞对信号的控制258

提要259

思考题261

参考文献261

第九章　细胞骨架　263

第一节　微丝与细胞运动265

一、微丝的组成及其组装266

二、微丝网络动态结构的调节与细胞运动268

三、肌球蛋白：依赖于微丝的分子马达274

四、肌细胞的收缩运动276

第二节　微管及其功能280

一、微管的结构组成与极性280

二、微管的组装和去组装283

三、微管组织中心285

四、微管的动力学性质287

五、微管结合蛋白对微管网络结构的调节288

六、微管对细胞结构的组织作用290

七、细胞内依赖于微管的物质运输290

八、纤毛和鞭毛的结构与功能296

九、纺锤体和染色体运动299

第三节　中间丝300

一、中间丝的主要类型和组成成分300

二、中间丝的组装与表达302

三、中间丝与其他细胞结构的联系304

提要305

思考题306

参考文献306

第十章 细胞核与染色体307

第一节　核被膜与核孔复合体308

一、核被膜309

二、核孔复合体310

第二节　染色质318

一、染色质是细胞生命活动的基础318

二、染色质DNA319

三、染色质蛋白322

四、染色质的基本结构单位——核小体326

五、染色质组装的模型329

六、常染色质和异染色质332

第三节　染色质结构与基因活化333

一、活性染色质与非活性染色质334

二、染色质活化与基因激活335

第四节　染色体343

一、中期染色体的形态结构344

二、染色体DNA的3种功能元件346

三、核型与染色体显带349

四、巨大染色体（多线染色体与灯刷染色体）351

第五节　核仁355

一、核仁的超微结构356

二、核仁的功能357

三、核仁周期361

四、亚核结构（核体）361

第六节　核基质362

提要362

思考题364

参考文献364

第十一章　核糖体　366

第一节　核糖体的类型与结构367

一、核糖体的基本类型与化学组成367

二、核糖体的结构369

三、核糖体蛋白质与rRNA的功能372

第二节　多聚核糖体与蛋白质的合成374

一、多聚核糖体374

二、蛋白质的合成375

三、RNA与生命起源380

提要382

思考题383

参考文献383

第十二章　细胞增殖及其调控384

第一节　细胞周期概述385

一、细胞周期385

二、细胞周期中各个不同时相及其主要事件388

三、细胞周期长短测定390

四、细胞周期同步化392

五、特殊的细胞周期395

第二节　细胞分裂400

一、有丝分裂400

二、减数分裂412

第三节　细胞周期的调控421

一、MPF的发现及其作用421

二、p34cdc2激酶的发现及其与MPF的关系424

三、周期蛋白425

四、CDK激酶和CDK激酶抑制物427

五、细胞周期运转调控429

六、其他内在和外在因素在细胞周期调控中的作用437

提要437

思考题439

参考文献439

第十三章 程序性细胞死亡与细胞衰老441

第一节　程序性细胞死亡442

一、动物细胞的程序性死亡442

二、植物细胞与酵母细胞的程序性死亡457

第二节　细胞衰老459

一、细胞衰老的概念及特征459

二、细胞衰老的分子机制462

三、细胞衰老与个体衰老和癌症的关系465

提要466

思考题467

参考文献467

第十四章 细胞分化与基因表达调控　468

第一节　细胞分化469

一、细胞分化的基本概念469

二、影响细胞分化的因素473

三、细胞分化与胚胎发育479

第二节　癌细胞480

一、癌细胞的基本特征480

二、癌基因与抑癌基因482

三、肿瘤的发生是基因突变逐渐积累的结果484

四、肿瘤干细胞487

第三节　真核细胞基因表达的调控488

一、转录水平的调控489

二、加工水平的调控494

提要501

思考题502

参考文献502

第十五章 细胞社会的联系：细胞连接、细胞黏着和细胞外基质　504

第一节　细胞连接505

一、封闭连接505

二、锚定连接507

三、通讯连接509

第二节　细胞黏着及其分子基础515

一、钙黏蛋白516

二、选择素517

三、免疫球蛋白超家族518

四、整联蛋白519

第三节　细胞外基质522

一、胶原523

二、弹性蛋白527

三、糖胺聚糖和蛋白聚糖528

四、纤连蛋白和层粘连蛋白529

五、基膜与细胞外被532

六、植物细胞壁533

提要535

思考题536

参考文献536

附录1　名词解释537

附录2　1958—2006年细胞分子生物学相关领域的诺贝尔奖获奖情况表548

索引551