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第一章 细胞的结构、特性与功能1

第一节 细胞核的结构与功能1

一、核质1

二、核仁2

三、核被膜3

四、有丝分裂及染色体的超微结构3

第二节 细胞质的结构及生物功能3

一、核糖体和多核糖体4

二、内质网（ER）4

三、高尔基复合器（高尔基器）5

四、溶酶体6

五、过氧化小体（微体）7

六、线粒体7

第三节 细胞膜及其成分10

一、膜脂10

二、膜蛋白13

三、膜糖蛋白是一种蛋白质与糖类的共价复合物17

四、N-GlcNAc连接型聚糖17

第四节 生物膜的特性及分子结构模型18

一、生物膜的基本特征18

二、膜的分子结构模型21

三、膜的液晶模型22

第五节 细胞的通透性和离子与分子的被动转移24

一、水的通透性和通道24

二、非电介质的通透性27

三、有转运载体参与下的被动转运或易化扩散28

四、Na+,K+,Ca2＋和Mg2＋及Cl-等离子的通透性30

五、离子通道的形成及其结构33

第六节 主动转运和离子泵及其他运输机制38

一、非电解质的主动转运效应及离子泵38

二、钠泵39

三、钙泵41

四、生物膜的其他主动转运方式41

五、离子梯度驱动的主动运输42

六、胞吞运输42

第二章 神经生物物理学基础45

第一节 神经系统、大脑、神经细胞、突触和神经递质45

一、神经系统和大脑皮层45

二、神经细胞和突触47

三、神经递质和调质52

第二节 神经兴奋及其特性54

一、神经的兴奋状态54

二、静息电位56

三、动作电位57

四、兴奋膜在兴奋时的性能变化61

五、神经信号的特性63

第三节 神经兴奋在神经纤维中的传递66

一、神经纤维系统66

二、神经兴奋的传导理论67

三、神经兴奋与大脑的活动73

第四节 非传播的突触后电位兴奋75

一、化学突触的突触前和后过程76

二、神经-肌肉突触兴奋的特点77

三、化学突触后电位的机制81

四、乙酰胆碱（Ach）的循环过程82

五、电突触的特性83

第五节 由受体介导的神经信号转导84

一、膜受体及特性84

二、由G蛋白偶联受体介导的神经信号的跨膜转导效应86

第三章 视觉生物物理学93

第一节 眼球与视网膜93

一、眼球93

二、视网膜94

三、感受细胞的结构95

第二节 视色素及视杆细胞与视锥细胞的结构及光学特性97

一、视色素的结构及其光学特性97

二、视杆细胞中的视紫红质的化学性质、衰变和复生102

三、视锥细胞色素的特性及衰变与复生107

第三节 感受细胞的电生理过程109

一、感受细胞的感受野109

二、刺激光的强度、时间和光谱组成和空间分布对感受野的影响112

三、超极化的特性及产生机理113

四、中间递质的产生及其动力学特性116

五、暗电流和细胞的换能效应120

第四节 视觉信号在中枢神经系统中的处理124

一、视觉系统中各种神经元的效应124

二、在中枢视神经中的传递126

三、视脑皮层的结构及功能127

四、脑的色觉及其相应理论128

五、颜色的编码及其机理129

第四章 听觉系统的结构和特征132

第一节 外耳和中耳的结构及功能132

一、外耳的结构及特性132

二、中耳的结构及特性133

第二节 内耳的结构与特性135

一、耳蜗的结构及功能135

二、耳蜗隔膜的动力学特性136

三、耳蜗螺旋器的运动特性及毛细胞的作用139

第三节 听觉系统的能量转换及听觉信号在神经系统中的处理140

一、内耳的电生理过程及其特性140

二、耳蜗中的声能与电能的转换143

三、听觉信号在神经系统中的处理145

第五章 血液的流变学特性147

第一节 血液的成分及它们的基本功能147

第二节 血液的流动性和粘性155

一、流动性和粘度155

二、牛顿型和非牛顿型流体157

三、血液流体粘度的测定原理及方法159

第三节 血液流体的流动状态及其描述160

一、层流和湍流的形成160

二、血液流动的特点163

三、血液流动的阻力165

第四节 人和动物的血液循环的流变特性167

一、血液的粘度变化167

二、血液流动的致流值168

第五节 血液的微结构对其流变性的影响170

一、红细胞的压积与流变特性的关系170

二、红细胞的聚集效应172

三、红细胞变形能力的效果173

四、血清或血浆对血液流变性的效应175

第六节 血管的几何特征对血液流变性的影响176

一、血管的粗细和长短及形状的影响176

二、血管内的质量的效应178

三、血管的通透性及其分支的影响180

第七节 血管、心肌和心脏的粘弹性及其对血液流变性的影响181

一、血管、心肌和心脏的粘弹特性181

二、粘弹性与组织结构的联系182

三、血管的粘弹性182

四、心肌和心脏的粘度特性183

第八节 微循环中的血液流变特性及测量184

一、血液的微循环及其功能184

二、红细胞，白细胞和血小板在微循环中的作用红细胞中含有血红蛋白，它可以与氧结合186

三、微循环“状况”的观察188

第九节 血液流动的动力学理论及其脉搏波的传播189

一、血液流动的线性理论191

二、非线性传播理论193

第六章 自由基及其生物医学效应197

第一节 生命系统中的自由基及其测定197

一、活性氧O？的生成197

二、·OH和H2O2等自由基的生成198

三、自由基的检测方法199

第二节 自由基性质及生物生理效应202

一、自由基的稳定性和化学活泼性202

二、自由基的生物生理效应203

三、自由基的其他有益生物效应204

四、自由基NO的生理效应205

五、自由基毒害作用和消除207

第三节 自由基对人体健康和植物发育的影响209

一、对人体衰老的影响209

二、与人体癌症的关系212

三、自由基与其他疾病的关系214

五、对植物发育的影响216

第七章 生物能力学219

第一节 生命系统的代谢过程和生物能量的产生219

一、生物中的新陈代谢和能量产生219

二、葡萄糖的有氧氧化220

三、葡萄糖和其他糖在无氧的条件下转变成丙酮酸的反应序列叫做糖酵解225

第二节 能量货币ATP分子的中心作用和磷酸化过程227

一、氧化磷酸化反应及ATP的生成227

二、ATP的中心作用232

三、线粒体内膜中磷酸化过程及其ATP的形成机理233

第三节 在线粒体中的电子传递体系的结构和特征236

一、线粒体中的电子传递体系236

二、电子传递体系中的成分的特征238

三、电子传递的机制及证实241

第四节 ATP水解产生的生物能量在生命体的中传递及其应用243

第八章 生物组织的特性及其形成245

第一节 生命活动是一个不可逆的热力学过程245

一、生命活动过程的物质和能量变化245

二、生命系统的状态变化和熵演变特性247

三、在生物中的不可逆过程的特性247

第二节 生物组织是一种耗散结构251

一、生物组织的耗散结构251

二、生物耗散结构形成的化学基础252

第三节 有序生物自组织的形式及特性253

第四节 生物组织的自组装258

第九章 生物传感技术和生物纳米工程264

第一节 传感器特性和生物传感器的工作原理264

一、传感器的特性264

三、传感器的灵感换能器及特点266

第二节 传感器中的能量和信号的转换装置及其特点268

一、敏感元件的固定方法268

二、光电转换器269

三、光纤换能器270

四、电化学换能器271

五、热敏换能器272

六、离子型场效应晶体管（ISFET）换能器273

第三节 几种常用的生物传感器的特性274

一、酶电极传感器275

二、微生物传感器277

三、免疫传感器279

四、细胞器及组织传感器281

五、几种微型和多功能智能化的生物传感器282

第四节 纳米材料的特点及其生物效应283

一、纳米粒子与材料的发现283

二、纳米颗粒的特性284

三、纳米尺度物质的生物效应285

第五节 纳米生物传感器289

一、纳米生物传感器289

二、光化学传感器289

三、生物类纳米传感器290

第六节 纳米生物器件及工程294

一、纳米医学294

二、纳米生物技术与器件296

第七节 纳米生物医学材料及其特性299

一、纳米无机生物材料299

二、纳米有机生物材料300

三、纳米复合材料302

四、纳米组织工程材料302

参考文献305