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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DNA 156

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DNA 319

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