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第一节　细胞生物学的研究内容1

一、细胞生物学的概念1

二、细胞生物学的研究任务1

第一章 绪论1

第二节　细胞生物学发展简史2

一、细胞的发现和细胞学说的建立2

二、细胞学时期2

三、实验细胞学时期2

四、细胞生物学时期3

第三节 医学细胞生物学与医学科学3

二、医学细胞生物学推动了医学的发展4

一、医学细胞生物学是现代医学的基础理论4

三、医学细胞生物学的研究成果应用于医学实践5

第二章　细胞生物学的研究方法6

第一节　显微镜技术6

一、光学显微镜技术6

二、电子显微镜技术8

第二节　细胞化学技术11

一、酶细胞化学技术11

二、免疫细胞化学技术12

三、放射自显微技术12

一、体外细胞培养技术13

第三节　细胞培养技术13

二、细胞融合技术15

三、胚胎干细胞培养技术16

第四节　细胞及组分的分离纯化和分析17

一、流式细胞术17

二、细胞分级分离18

第五节　细胞分子生物学研究方法19

一、聚合酶链反应19

二、原位分子杂交20

三、荧光原位杂交20

四、细胞核移植21

五、基因敲除与敲进22

专题讲座：基因打靶技术及其应用24

第三章　细胞的起源与进化27

第一节　从分子到细胞27

一、多核苷酸的形成28

二、多肽的形成28

三、蛋白质的进化29

四、原始细胞的形成29

第二节　从原核细胞到真核细胞30

一、原核细胞30

二、真核细胞31

三、原核细胞和真核细胞的差异32

第三节　从单细胞到多细胞34

一、单细胞生物34

二、多细胞生物34

第四节　进化中的微生物与人类疾病的关系35

一、细菌性感染36

二、病毒性感染36

三、正常菌群37

专题讲座：线粒体的起源与进化39

第二节　组成细胞的化学分子41

第一节　组成细胞的化学元素41

第四章　细胞的分子基础41

一、水42

二、无机盐42

三、糖类43

四、脂类44

五、核酸44

六、蛋白质47

七、酶51

专题讲座：核酶抗病毒作用研究进展53

一、封闭连接57

第一节　细胞连接57

第五章　细胞连接与细胞外基质57

二、锚定连接59

三、通讯连接62

四、胞间连丝64

第二节　细胞外基质65

一、胶原66

二、非胶原糖蛋白71

三、氨基聚糖及蛋白聚糖73

四、弹性蛋白77

一、细胞外基质的生物学作用78

第三节　细胞与细胞外基质的相互作用78

五、基膜78

二、细胞外基质成分的受体80

三、细胞对细胞外基质的调控作用81

专题讲座：基质金属蛋白酶和组织金属蛋白酶抑制剂与疾病的关系83

第六章　细胞膜及其表面结构87

第一节　细胞膜87

一、细胞膜的化学组成87

二、细胞膜的分子结构89

三、细胞膜的特性90

二、细胞外被的功能92

第二节　细胞表面92

一、细胞外被的化学组成92

三、胞质溶胶93

第三节　细胞表面的特化结构94

一、微绒毛94

二、纤毛和鞭毛94

三、细胞内褶94

第四节　细胞膜的功能94

一、细胞膜与物质转运94

二、细胞膜受体95

三、膜抗原96

第五节　细胞膜与疾病97

一、膜转运蛋白异常与疾病97

二、膜受体异常与疾病97

三、细胞膜与肿瘤97

专题讲座：氧自由基损伤与疾病99

第七章　核糖体101

第一节　核糖体的理化性质101

一、核糖体的物理性质101

二、核糖体的化学组成102

三、核糖体的生物发生过程103

一、蛋白质合成的氨基酸运载工具——tRNA106

第二节　细胞内的蛋白质合成106

二、蛋白质的生物合成过程107

专题讲座　RNA干扰及其技术的应用116

第八章　细胞的内膜系统122

第一节 内质网123

一、内质网的结构123

二、内质网的发生125

三、内质网的化学组成125

四、内质网的功能125

五、内质网的病理改变133

一、高尔基复合体的结构134

第二节　高尔基复合体134

二、高尔基复合体的化学组成135

三、高尔基复合体的功能136

四、高尔基复合体的病理性改变141

第三节　溶酶体141

一、溶酶体的形态和结构141

二、溶酶体的类型142

三、溶酶体的发生144

四、溶酶体的功能145

五、溶酶体与疾病的关系147

一、过氧化物酶体的结构149

第四节　过氧化物酶体149

二、过氧化物酶体的发生150

三、过氧化物酶体的功能150

四、病变细胞中的过氧化物酶体150

专题讲座：内质网应激的研究进展152

第九章　线粒体157

第一节　线粒体的生物学特性157

一、线粒体的形态与结构157

二、线粒体的化学组成160

三、线粒体的分布160

四、线粒体的半自主性161

第二节　线粒体的功能163

一、三羧酸循环163

二、电子传递和氧化磷酸化164

第三节　线粒体的增殖和起源167

一、线粒体的增殖167

二、线粒体的起源167

第四节　线粒体与疾病168

一、线粒体与肿瘤169

二、线粒体对缺血性损伤的反应169

三、线粒体与疾病治疗170

专题讲座：线粒体DNA及其突变171

第十章　细胞骨架175

第一节　微管175

一、微管的形态结构与分类176

二、微管的化学组成177

三、微管的组装178

四、微管的功能179

第二节　微丝180

一、微丝的形态结构180

二、微丝的化学组成180

三、微丝的组装181

四、微丝的功能182

第三节 中间丝183

一、中间丝的形态与分布184

二、中间丝的化学组成184

三、中间丝的组装185

四、中间丝的功能186

第四节　细胞骨架与医学186

一、细胞骨架与肿瘤186

二、细胞骨架研究的临床应用187

专题讲座：表皮松解性掌跖角化症的分子遗传学研究进展188

第十一章　细胞核192

一、核外膜、核内膜与核周隙193

第一节　核膜193

二、核孔194

三、核纤层195

第二节　染色质与染色体196

一、染色质的化学组成196

二、染色质的结构及染色体的组装197

三、常染色质与异染色质198

四、染色体的形态特征198

第三节　核仁200

一、核仁的形态和化学组成200

二、核仁的亚显微结构201

三、核仁周期202

第四节　核基质202

专题讲座：细胞核内蛋白质动态变化研究进展203

第十二章　细胞的物质运输208

第一节　细胞内外的物质转运208

一、离子和小分子物质的运输208

二、生物大分子和颗粒物质的运输215

第二节　细胞内的物质运输218

一、细胞核与细胞质之间的物质运输218

二、内膜系统的各细胞器之间的物质运输219

三、细胞内蛋白质的加工、分泌、分选和运输221

第三节　细胞的物质运输与疾病224

一、膜转运系统异常与疾病224

二、蛋白质内部信号与传输机制异常与疾病224

三、LDL运输异常与疾病224

专题讲座：细胞内蛋白质的装配和转运227

第十三章　细胞的信号转导232

第一节　信号分子232

一、细胞间的信号分子232

二、细胞内的信号分子232

一、受体的分类233

第二节 受体233

三、细胞间的通讯方式233

二、受体的作用特征237

第三节 主要的信号转导途径237

一、膜受体介导的信号转导途径238

二、核受体介导的信号转导244

第四节　信号转导途径的相互作用和调节245

一、信号的发散245

二、信号的汇聚245

三、信号通路间的相互影响246

第五节　细胞信号转导异常与疾病246

专题讲座：丝裂原激活的蛋白激酶在细胞DNA损伤应激反应中的作用及其调控248

第一节　基因的结构与遗传密码251

一、基因的结构251

第十四章　细胞的遗传251

二、遗传密码253

第二节　基因表达及其调控257

一、DNA复制257

二、转录及转录后加工259

三、蛋白质合成及修饰、转运的调节263

专题讲座：生物信息学在基因转录调控研究中的应用269

一、无丝分裂274

二、有丝分裂274

第一节　细胞分裂274

第十五章　细胞增殖和细胞周期274

三、减数分裂277

第二节　细胞周期280

一、细胞周期的概念280

二、细胞周期各时相的主要特点281

三、细胞周期的调控284

四、细胞周期的研究方法285

第三节　细胞增殖的调节286

一、环境因子287

二、遗传因子288

一、细胞周期与组织再生289

二、细胞周期与肿瘤289

第四节　细胞周期与医学289

专题讲座：细胞周期检测点与肿瘤发生292

第十六章　细胞分化296

第一节　细胞分化的特点296

一、细胞分化的基本概念296

二、细胞分化的特点297

第二节　受精与早期胚胎发育299

一、精子和卵的结构299

三、细胞分化和增殖的关系299

二、受精300

三、精卵识别301

四、卵裂与胚胎发育302

第三节　细胞分化的分子基础303

一、基因组与细胞分化303

二、细胞分化基因的表达调控305

第四节　细胞分化的主要机制309

一、不对称分裂309

二、诱导机制310

三、细胞数量控制311

四、细胞行为313

第五节　细胞分化与肿瘤315

一、肿瘤细胞的分化特征315

二、肿瘤的诱导分化316

专题讲座：基因组印迹与胚胎发育320

第十七章　干细胞323

第一节　干细胞生物学323

一、干细胞的特征323

二、干细胞的自我更新324

三、干细胞分化的特征325

一、人胚胎干细胞的来源及应用326

第二节　胚胎干细胞326

二、人胚胎干细胞的潜在医学应用327

第三节　精原干细胞328

一、精原干细胞的自我更新328

二、精原干细胞的分化及控制328

三、精原干细胞的凋亡329

第四节　成体干细胞330

一、造血干细胞330

二、间充质干细胞332

三、神经干细胞332

四、表皮干细胞333

五、其他成体干细胞及其临床应用334

专题讲座：一氧化氮在调控干细胞增殖与分化中的作用336

第十八章　细胞的衰老与死亡339

第一节　细胞衰老339

一、细胞的寿命339

二、细胞衰老的表现340

第二节　细胞衰老的学说与机制341

一、遗传决定学说341

二、氧化损伤学说341

三、端粒钟学说341

五、其他可能的分子机制343

四、基因转录或翻译差错学说与代谢废物累积学说343

第三节　细胞死亡344

一、细胞死亡的原因和分类344

二、细胞死亡的特征与形式345

第四节　细胞凋亡345

一、细胞凋亡的形态学和生物化学特征346

二、细胞凋亡的影响因素350

三、细胞凋亡的分子机制351

四、细胞凋亡的检测354

五、细胞凋亡的信号转导途径354

六、细胞凋亡的意义355

专题讲座：细胞凋亡与肿瘤治疗357

第十九章　细胞工程361

第一节　基因工程361

一、基因工程用载体361

二、基因工程常用的工具酶363

三、目的基因的获得和重组载体的构建364

四、重组载体的导入、鉴定和表达365

第二节　染色体工程和染色体组工程366

第三节　细胞融合367

一、促进细胞融合的方法367

二、杂种细胞的选择368

三、细胞杂交的应用——杂交瘤技术369

第四节　细胞拆合369

一、细胞拆合与细胞重组369

二、细胞拆合的方法370

三、细胞拆合技术370

第五节 细胞工程技术在医学生物学中的应用371

一、细胞工程技术应用于临床诊断与治疗371

二、单克隆抗体广泛应用于医学生物学领域372

专题讲座：细胞核再程序化机制研究进展374

第一节　蛋白质组学概述379

一、蛋白质组学的产生379

第二十章 细胞蛋白质组学379

二、蛋白质组学研究的内容380

第二节　蛋白质组的研究方法381

一、研究技术概述381

二、各类蛋白质样品制备技术382

三、蛋白质分离技术383

四、蛋白质鉴定技术385

五、蛋白质组研究的定量方法387

第三节　亚细胞蛋白质组学388

一、亚细胞蛋白质组学388

三、高尔基复合体蛋白质组学389

二、细胞膜蛋白质组学389

四、核孔／核仁复合体蛋白质组学390

五、线粒体蛋白质组学390

第四节　蛋白质组学在生物医学研究中的应用391

一、人类疾病的蛋白质组研究391

二、毒理蛋白质组学研究392

三、蛋白质组学在药学研究中的应用392

专题讲座：癌蛋白质组的研究进展394

附录一 中英文索引397

附录二 细胞生物学主要参考书及网站409

一、细胞生物学主要参考书409

二、细胞生物学主要网站410