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第一章 绪论 1

第一节 细胞生物学的研究内容 1

第二节 细胞生物学与医学 1

第三节 细胞生物学的发展简史 1

复习思考题 3

第二章 细胞的进化 4

第一节 从分子到细胞 4

一、多核苷酸的形成 4

二、多肽的合成 4

三、原始细胞的产生 5

第二节 从原核细胞到真核细胞 6

一、原核细胞 6

二、真核细胞 8

第三节 从单细胞到多细胞生物 9

一、由单细胞聚集成群体 9

二、多细胞生物 9

复习思考题 10

第三章 研究细胞的方法 11

第一节 显微镜技术 11

一、光学显微镜技术 11

（一）分辨力和光镜的分辨极限 11

（二）细胞不同成分的选择性染色 11

（三）组织的固定和切片 12

（四）细胞化学方法 12

（五）荧光显微镜技术 12

（六）共焦激光扫描显微镜技术 13

（七）相差显微镜技术 13

（八）暗视野显微镜技术 14

（九）显微电影摄影术 14

二、电子显微镜技术 14

（一）电子显微镜 14

（二）透射电子显微？及超薄切片 14

（三）不使用？镜技术 16

（四）？ 16

？ 17

？ 17

（七）电镜观察单个大分子 18

第二节 生物大分子结构的测定 18

一、X线结构分析 18

二、生物大分子结构的测定 19

第三节 细胞的分离和培养 19

一、分离不同类型细胞 19

（一）制备单个细胞悬液 19

（二）分离不同类型细胞 19

二、细胞培养 20

（一）细胞在培养皿中生长 20

（二）真核细胞系 21

（三）细胞克隆 21

（四）细胞融合 21

第四节 细胞组分的分级分离 22

一、超速离心法 22

（一）差速离心 22

（二）密度梯度离心 23

二、非细胞体系 23

三、层析 24

四、SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳 25

五、双向电泳 26

六、肽图 26

七、氨基酸顺序分析 27

第五节 细胞内分子的示踪 27

一、细胞内放射性原子的检测 27

二、放射性同位素示踪 27

三、放射自显影术 28

四、免疫显微镜技术 28

五、单克隆抗体的制备 29

第六节 DNA顺序测定与核酸杂交 29

一、测定DNA的核苷酸顺序 29

二、核酸分子杂交 30

三、原位杂交 31

复习思考题 31

第四章 细胞的分子基础 32

第一节 生物小分子 32

一、无机化合物 32

（一）水 32

（二）无机盐 32

二、有机化合物 32

（一）碳化合物 33

（二）糖 33

（三）脂肪酸 33

（四）氨基酸 34

（五）核苷酸 34

第二节 生物大分子 35

一、核酸 35

（一）DNA的分子结构 35

（二）DNA分子携带遗传信息 36

（三）DNA的半保留复制 36

（四）转录 36

（五）翻译 37

（六）mRNA、tRNA与rRNA 37

二、蛋白质 38

（一）蛋白质的一级结构 38

（二）蛋白质的三维结构 38

（三）蛋白质的自我组装 39

（四）酶 40

复习思考题 40

第五章 细胞膜的分子生物学 41

第一节 细胞膜的化学组成 41

一、膜脂 42

（一）膜脂双分子层 42

（二）膜脂的分子运动 43

（三）膜脂的流动性 43

（四）膜脂的类型 44

（五）膜脂的不对称性 45

二、膜蛋白 45

（一）膜蛋白的类型 45

（二）膜蛋白的不对称性 46

（三）膜蛋白在膜内的侧向移动 46

三、膜糖类 47

（一）生物膜的糖类 47

（二）细胞表面糖类 47

第二节 膜的分子结构模型 48

一、片层结构模型 48

二、单位膜模型 48

三、液态镶嵌模型 48

第三节 细胞膜与细胞内外物质转运 49

一、小分子物质的跨膜转运 49

（一）脂双层的通透性 50

（二）膜转运蛋白 50

（三）载体蛋白介导的主动运输 51

（四）载体蛋白的作用 51

（五）细胞膜的Na+-K+泵 52

（六）Ca2+泵 53

（七）离子梯度驱动的主动运输 54

（八）细胞膜的对向运输调节细胞内pH 55

（九）跨膜通道蛋白转运的调节 55

二、大分子和颗粒物质的膜泡转运 56

（一）细胞胞吐作用的途径 56

（二）细胞胞吞作用的形式 57

（三）受体介导的胞吞作用 58

第四节 细胞表面受体及其信号转导机制 60

一、膜受体的类型和生物学特性 60

（一）细胞表面信号转导受体的类型 60

（二）细胞表面受体的生物学特性 61

二、G蛋白 62

三、偶联G-蛋白受体信号转导的类型和机制 62

（一）cAMP信号途径 62

（二）cGMP的信号途径 64

（三）Ca2+是细胞内广泛存在的信使 65

（四）甘油二酯和三磷酸肌醇信使途径 65

四、信号转导机制的放大效应 67

五、细胞表面受体和G蛋白异常引起的疾病 67

（一）细胞表面受体异常与疾病 67

（二）G蛋白异常与疾病 67

第五节 细胞表面 68

一、细胞外被的化学组成和结构特点 68

二、细胞外被与细胞识别 69

三、细胞表面的粘着机制 69

四、细胞表面抗原与免疫 70

（一）人红细胞表面血型抗原 70

（二）人白细胞表面的组织相容性抗原 70

（三）B细胞表面的免疫球蛋白 70

五、细胞表面接触抑制 71

六、膜下溶胶层的“越膜控制” 71

七、肿瘤细胞表面的异常变化 71

第六节 细胞连接 72

一、紧密连接 73

二、锚定连接 73

（一）粘着连接 73

（二）桥粒连接 74

三、通讯连接 75

（一）间隙连接 75

（二）化学突触 76

复习思考题 76

第六章 细胞外基质 78

第一节 氨基聚糖与蛋白聚糖 78

一、氨基聚糖的结构 78

二、蛋白聚糖的结构 79

三、氨基聚糖和蛋白聚糖的功能 79

（一）使组织具有弹性和抗压性 79

（二）对物质转运有选择渗透性 79

（三）细胞表面的蛋白聚糖有传递信息作用 79

（四）角膜中的蛋白聚糖具有透光性 79

（五）抗凝血功能 79

第二节 胶原和弹性蛋白 79

一、胶原 79

（一）胶原的结构 80

（二）胶原的形成 80

（三）胶原的功能 81

（四）胶原的发生与疾病 82

二、弹性蛋白 83

第三节 粘着成分 83

一、纤连蛋白 83

（一）纤连蛋白的类型 83

（二）纤连蛋白的结构 83

（三）纤连蛋白的功能 83

（四）纤连蛋白受体 84

二、层粘连蛋白 84

复习思考题 85

第七章 细胞的内膜系统 86

第一节 内质网 86

一、内质网的结构 86

二、内质网的类型 87

（一）粗面内质网 87

（二）滑面内质网 88

三、内质网膜的组成成分 89

四、内质网的功能 89

（一）粗面内质网的蛋白质合成 90

（二）脂类在内质网的合成 92

（三）糖原在内质网的合成与分解 93

（四）内质网的解毒作用 94

五、内质网的病理改变 94

第三节 高尔基复合体 94

一、高尔基复合体的结构 95

（一）顺面高尔基网状结构 95

（二）高尔基中间膜囊 95

（三）反面高尔基网状结构 95

二、高尔基复合体的功能 96

（一）在细胞分泌活动中的作用 96

（二）对蛋白质的修饰加工 96

（三）分选蛋白质的功能 96

（四）对蛋白质的水解和加工 96

（五）参与膜的转化 97

三、高尔基复合体的病理变化 97

第三节 溶酶体 97

一、溶酶体的类型 98

（一）内体性溶酶体 98

（二）吞噬性溶酶体 98

二、溶酶体的生理功能 100

（一）对细胞内物质的消化 100

（二）参与激素的生成 101

（三）参与机体的器官组织变态和退化 101

（四）协助精子与卵细胞受精 101

（五）在骨质更新中的作用 101

三、溶酶体与疾病的关系 101

（一）溶酶体与矽肺 102

（二）先天性溶酶体病 102

（三）溶酶体与类风湿性关节炎 102

（四）溶酶体与恶性肿瘤 102

第四节 过氧化物酶体 103

一、过氧化物酶体的结构 103

二、过氧化物酶体的功能 104

三、过氧化物酶体的形成 104

四、病变细胞中的过氧化物酶体 104

复习思考题 104

第八章 线粒体 106

第一节 线粒体的形态结构 106

一、外膜 107

二、内膜 107

三、基质 108

第二节 线粒体的化学组成 108

一、水 108

二、蛋白质 109

三、酶 109

四、脂类 109

五、其它 109

第三节 蛋白质穿膜进入线粒体 110

第四节 线粒体的主要功能 110

一、三羧酸循环 111

二、氧化磷酸化 112

三、氧化能转变成ATP能 112

第五节 线粒体的半自主性 113

一、线粒体DNA 114

二、线粒体遗传系统与细胞核遗传系统的相互作用 115

三、线粒体半自主性的其它表现 116

第六节 线粒体的生物发生 117

第七节 线粒体与医学 119

一、与肿瘤的关系 119

二、对代谢变化的反应 119

三、对射线和微波照射的反应 119

四、对缺血性损伤的反应 119

五、药物和毒物对线粒体的作用 120

六、线粒体与疾病治疗 120

（一）细胞色素C 120

（二）辅酶Q 120

（三）辅酶I（NAD+） 120

复习思考题 120

第九章 细胞骨架 121

第一节 微管 121

一、微管的形态结构 121

二、微管结合蛋白质 122

三、微管的组装 123

四、微管的功能及其与其它细胞结构的关系 123

（一）微管的主要功能 123

（二）微管与其它细胞结构的关系 123

五、微管与细胞病理 124

第二节 微丝 124

一、肌动蛋白的结构 124

二、肌动蛋白-结合蛋白质 125

三、微丝的组装 125

四、微丝与细胞结构及其功能的关系 126

第三节 中间纤维 127

一、中间纤维的类型 127

二、中间纤维的结构 127

三、中间纤维的组装 128

四、中间纤维结合蛋白质 129

五、中间纤维的功能 129

六、中间纤维与医学 130

第四节 中心粒和中心体 130

一、中心粒的亚微结构 130

二、中心体和中心粒的功能 131

第五节 纤毛和鞭毛及其运动 131

一、纤毛和鞭毛的形态结构 131

二、纤毛和鞭毛的化学成分 132

三、纤毛和鞭毛的运动 132

复习思考题 133

第十章 细胞核 134

第一节 核被膜和核孔复合体 134

一、核被膜 134

（一）外核膜 135

（二）内核膜 135

（三）核周隙 135

二、核膜孔与核孔复合体 135

三、核孔复合体与细胞核-细胞质间的物质交换 135

（一）核蛋白质的运输 136

（二）蛋白质的主动运输 137

（三）生物大分子的双向运输 138

四、核纤层 138

第二节 染色质和染色体 138

一、染色质的主要成分 138

（一）DNA 139

（二）组蛋白 139

（三）非组蛋白 139

（四）RNA 139

二、染色质的超微结构与组装 139

（一）核小体 140

（二）染色质的四级结构模型 140

（三）染色质结构的“袢环”模型 141

三、常染色质和异染色质 141

（一）常染色质 141

（二）异染色质 142

四、染色体的结构和特征 142

（一）中期染色体的形态结构 142

（二）染色体的数目和染色体组型 144

第三节 核基质 144

一、核基质的形态结构与基本组分 144

二、核基质的功能 145

（一）核基质参与DNA包装和染色体构建 145

（二）核基质与DNA复制 145

（三）核基质参与基因表达调控 145

（四）核基质与前体mRNA加工 145

（五）核基质与病毒复制 145

第四节 核仁 145

一、核仁的结构 146

（一）原纤维成分 146

（二）颗粒成分 146

（三）核仁相随染色质 146

（四）核仁基质 146

二、核仁的主要成分 146

三、核仁组织区和分裂后核仁的重新装配 146

四、核仁的功能 147

（一）rRNA的合成、加工和成熟 147

（二）核糖体的组装 147

第五节 细胞核的功能 148

第六节 细胞核与疾病 148

一、细胞核形态结构和功能的异常与细胞病变 148

（一）肿瘤细胞具有高核质比 148

（二）核被膜的变化 149

（三）核仁的改变 149

（四）组蛋白的磷酸化加强 149

二、染色体病 149

（一）常染色体数目异常 149

（二）性染色体数目异常 149

（三）染色体结构畸变 149

（四）染色体异常与肿瘤 150

复习思考题 151

第十一章 蛋白质的生物合成 152

第一节 基因的性质与功能 152

一、原核细胞的基因结构 152

二、真核细胞的基因结构 153

（一）重复序列 153

（二）间隔基因 153

第二节 基因的转录 156

一、原核细胞的基因转录 156

（一）RNA聚合酶 156

（二）ρ因子 156

二、真核细胞的基因转录 157

（一）RNA聚合酶 157

（二）转录 158

（三）hn RNA 158

（四）45S rRNA 159

（五）5S rRNA和tRNA 160

第三节 转录后的加工 161

一、hnRNA的加工 161

（一）RNA的5’端和3’端的修饰 161

（二）hnRNA分子的剪接 162

二、45S rRNA的加工 163

三、前体tRNA的加工 163

第四节 核蛋白颗粒 164

第五节 翻译 165

一、与翻译有关的生物大分子 165

（一）核糖体 165

（二）mRNA 165

（三）tRNA 167

（四）蛋白质因子 168

二、蛋白质的生物合成过程 169

（一）起始复合物 169

（二）肽链的延伸 171

（三）肽链合成终止 171

第六节 多肽链形成后的加工 172

一、肽链合成后的加工和修饰 172

二、亚单位的聚合 172

第七节 遗传信息表达过程及其调控 173

复习思考题 173

第十二章 细胞增殖 174

第一节 细胞增殖的方式 174

一、无丝分裂 174

二、有丝分裂 174

三、减数分裂 175

第二节 细胞增殖和增殖周期 175

一、细胞增殖周期 175

二、细胞周期各时相的划分 175

三、新的细胞周期概念 176

第三节 细胞周期各时相的特点 176

一、G1期（DNA合成前期） 177

（一）G1期的时间长度变化 177

（二）G1期细胞的增殖状态 178

（三）G1期向S期的转变 179

二、S期（DNA合成期） 179

（一）DNA复制是增殖的基础 180

（二）DNA复制因子 180

（三）DNA复制受严格控制 180

（四）S期的蛋白质合成 181

三、G2期（DNA合成后期） 181

（一）复制因子的失活 181

（二）为进入M期作准备 181

四、M期（有丝分裂期） 181

（一）有丝分裂的过程 181

（二）有丝分裂促进因子的作用 184

（三）染色体的超前凝集 185

五、细胞周期的顺序性 186

六、细胞质周期和中心体周期 186

第四节 细胞增殖的调节 187

一、生长因子的调节 187

（一）生长因子的多样性 187

（二）生长因子的协同性 188

（三）细胞对生长因子的竞争 188

（四）细胞增殖抑制因子 189

二、遗传因子的调节 189

（一）细胞分裂周期基因 189

（二）癌基因和原癌基因 190

（三）抑癌基因 191

第五节 细胞增殖与医学 191

一、组织再生 191

二、疾病的诊断和治疗 192

三、细胞增殖与肿瘤 192

（一）肿瘤的恶性增殖 192

（二）肿瘤细胞周期的调节 193

（三）细胞周期和中瘤的治疗 193

第六节 减数分裂 194

一、减数分裂的4个阶段 195

（一）减数分裂前间期 195

（二）第一次减数分裂 195

（三）减数分裂间期 196

（四）第二次减数分裂 196

二、减数分裂和有丝分裂周期比较 197

复习思考题 197

第十三章 细胞分化 198

第一节 细胞的决定和分化 198

一、胚胎细胞分化的潜能与决定 198

二、研究细胞决定和分化最常用的实验手段 198

三、卵细胞质对早期胚胎细胞决定的作用 200

四、影响细胞分化的外在因素 200

（一）外环境影响细胞决定 200

（二）畸胎瘤产生的环境因素 201

（三）细胞间相互作用诱导细胞分化 202

（四）激素对细胞分化的作用 204

五、细胞分化的分子性质 204

（一）细胞表型特化的分子基础是特异蛋白的合成 204

（二）已分化的细胞仍具有全能性 204

（三）细胞分化是基因选择性表达的结果 205

（四）基因选择性表达的调节 206

六、果蝇早期发育的基因调控 207

第二节 细胞分化与恶性变 207

一、肿瘤细胞的增殖特征 207

二、肿瘤细胞的分化 208

三、癌基因与细胞恶性变 208

四、肿瘤抑制基因与致癌性的阻遏 209

复习思考题 209

第十四章 细胞的衰老与死亡 210

第一节 细胞的衰老 210

一、多细胞动物体的细胞寿命 210

二、细胞的衰老变化 210

（一）细胞内水分减少 210

（二）老年色素积累 211

（三）细胞核的衰老变化 211

（四）细胞膜的衰老变化 211

三、细胞衰老学说 211

（一）衰老因子的积累 211

（二）细胞内衰老钟的程序表达 211

第二节 细胞的死亡 212

一、细胞死亡的形式 212

二、细胞凋亡是生理性细胞死亡 212

三、细胞自然凋亡的基因调控 213

四、细胞凋亡与肿瘤发生 213

复习思考题 213

主要参考书 214