篇  細胞生物學概論

  章  細胞生物學緒論

    節  細胞生物學概述

      一、細胞分為原核細胞和真核細胞

      二、細胞生物學是在細胞水平探索生命本質

    第二節  細胞生物學的形成與發展

      一、細胞學說是細胞生物學形成的基礎

      二、多學科滲透促進了細胞生物學的形成與發展

      三、電鏡與分子生物學的結合實現了分子、結構、功能的統一

      四、繫統理論進入細胞生物學學科領域

    第三節  細胞生物學與醫學科學

      一、醫學上的許多問題需要用細胞生物學的理論和方法來解決

      二、細胞生物學的研究促進了醫學科學的發展

  第二章  細胞的概念和分子基礎

    節  細胞的基本概念

      一、細胞是生命活動的基本單位

      二、原核細胞是僅由細胞膜包繞的結構相對簡單的生命體

      三、真核細胞的細胞質內分布著多種細胞器

      四、病毒是隻能在活細胞中增殖的核酸蛋白質復合體

    第二節  細胞的起源與進化

      一、原始細胞由有機分子自發聚集形成

      二、真核細胞由原核細胞演化而來

      三、細胞生命活動的多樣性是生命適應環境的結果

    第三節  細胞的分子基礎

      一、生物小分子是細胞的

      二、生物大分子執行細胞的特定功能

  第三章  細胞生物學研究方法和策略

    節  顯微成像技術

      一、光學顯微鏡是研究細胞結構早的和基本的工具

      二、電子顯微鏡技術用於研究細胞的亞顯微結構

    第二節  細胞及其組分的分離和純化技術

      一、從組織中分離和純化特定類型的細胞方法

      二、有多種分離和純化細胞組分和活性分子的方法

    第三節  細胞體外培養技術

      一、細胞培養需要無菌條件和營養供應

      二、原代培養是從供體取得組織或細胞後在體外進行的首次培養

      三、細胞傳代是將培養的細胞接種到新的培養器皿中繼續培養

      四、細胞凍存和復蘇技術有利於培養細胞的保存和運輸

      五、細胞建繫可提供大量遺傳性質穩定的細胞

      六、細胞融合產生新細胞

    第四節  細胞化學和細胞內分子示蹤技術

      一、酶細胞化學技術可顯示細胞和組織中的酶類

      二、免疫細胞化學技術是生物大分子定性和定位研究的有效工具

      三、原位雜交技術用以檢測組織和細胞中的特異性核酸分子

      四、放射自顯影術可以追蹤並分析體內大分子代謝的動態過程

      五、熒光蛋白用於示蹤細胞內的特定蛋白質

    第五節  細胞功能基因組學技術

      一、PcR技術可以在體外快速擴增特異性DNA片段

      二、Southern印跡技術分析基因組DNA

      三、Northern印跡技術檢測特定基因的表達

      四、基因芯片技術能高效和快速檢測基因表達

      五、RNA干擾技術是基因功能研究中的有效技術

    第六節  細胞生物學研究的一般策略和工具的使用

      一、細胞生物學研究的一般策略

      二、細胞生物學研究中常用的模式生物

      三、對細胞生物學研究中方法和技術的基本認識

第二篇  細胞的結構和功能

  第四章  細胞膜與物質穿膜運輸

    節  細胞膜的化學組成與生物學特性

      一、細胞膜是由脂類和蛋白質構成的生物大分子體繫

      二、細胞膜的生物學特性是不對稱性和流動性

      三、細胞膜的多種分子結構模型

    第二節  小分子物質和離子的穿膜運輸

      一、物質簡單擴散依賴於膜的通透選擇性

      二、膜運輸蛋白介導物質穿膜運輸

    第三節  大分子和顆粒物質的穿膜運輸

      一、胞吞是物質入胞作用方式

      二、胞吐是物質出胞作用方式

    第四節  細胞表面特化結構

      一、微絨毛是質膜和細胞質共同形成的指狀突起

      二、纖毛和鞭毛是能擺動的細長突起

      三、褶皺是細胞表面的扁狀突起

    第五節  細胞膜異常與疾病

      一、胱氨酸尿癥是載體蛋白異常性疾病

      二、糖尿病性白內障與水通道功能異常密切相關

      三、囊性纖維化是通道蛋白異常性疾病

      四、家族性高膽固醇血癥是受體異常性疾病

  第五章  細胞內膜繫統與囊泡轉運

    節  內質網

      一、內質網是以類脂與蛋白質為主要化學組分的膜性結構細胞器

      二、內質網是可呈現為兩種不同形態特征的膜性管網結構繫統

      三、內質網的主要功能與蛋白質和脂類的合成及運輸相關

      四、新合成肽鏈在信號肽介導下穿越內質網進行穿膜轉移

    第二節  高爾基復合體

      一、高爾基復合體是具有明顯極性特征的膜性結構復合體

      二、高爾基復合體具有標志性的糖基轉移酶

      三、高爾基復合體具有胞內物質合成與蛋白質加工轉運功能

    第三節  溶酶體

      一、溶酶體是一類富含多種酸性水解酶的膜性結構細胞器

      二、目前存在兩種不同的溶酶體分類體繫

      三、溶酶體的形成與成熟是多種細胞器參與的復雜而有序的過程

      四、溶酶體基於對物質的消化分解作用產生許多生物學功能

    第四節  過氧化物酶體

      一、過氧化物酶體是有別於溶酶體的另一類含酶的膜性細胞器

      二、過氧化物酶體膜具有較高的物質通透性

      三、過氧化物酶體主要包含三種酶類

      四、解毒作用是過氧化物酶體的主要生理功能

      五、過氧化物酶體可能來源於內質網

    第五節  囊泡與囊泡轉運

      一、囊泡是細胞物質定向運輸的主要載體

      二、囊泡轉運是一個受到精密調控而高度有序的物質轉運過程

    第六節  細胞內膜繫統與醫學的關繫

      一、內質網的腫脹與肥大及囊池塌陷是其病理性形態改變的不同表現形式

      二、病理狀態下高爾基復合體可表現出多種形態結構和生理功能異常

      三、溶酶體結構與功能異常可導致多種先天性人類疾病的發生

      四、過氧化物酶體異常與疾病

  第六章  線粒體與細胞的能量轉換

    節  線粒體的基本特征

      一、線粒體的形態、數量及分布與細胞的類型和功能狀態有關

      二、線粒體是由雙層單位膜套疊而成的封閉性膜囊結構

      三、線粒體中含有眾多參與能量代謝的酶繫

      四、線粒體有自己相對獨立的遺傳體繫

      五、線粒體靶序列引導核編碼蛋白質向線粒體轉運

      六、線粒體如何起源還有待進一步研究

      七、線粒體的分裂與融合對線粒體功能產生重要影響

      八、線粒體具有許多重要的功能

    第二節  細胞呼吸與能量轉換

      一、葡萄糖在細胞質中進行糖酵解

      二、三羧酸循環在線粒體基質中實現

      三、氧化磷酸化耦聯是能量轉換的關鍵

      四、電化學梯度所含能量可轉換成ATP的化學能

    第三節  線粒體與人類學和醫學研究

      一、疾病發生發展過程中存在線粒體變化

      二、線粒體異常導致疾病

      三、多途徑、多手段治療mtDNA疾病

      四、mtDNA用於人種起源研究

  第七章  細胞骨架與細胞運動

    節  微管

      一、微管是由微管蛋白組成的不分支中空小管

      二、微管結合蛋白是維持微管結構和功能的重要成分

      三、微管的組裝與去組裝是一種高度有序的生命活動

      四、微管的主要功能是細胞形態維持、細胞運動和胞內物質運輸

      五、微管組成細胞內的特殊結構

    第二節  微絲

      一、微絲是由肌動蛋白亞單位構成的纖維狀結構

      二、微絲結合蛋白維護微絲的結構和功能

      三、微絲的裝配受多種因素調控

      四、微絲主要參與細胞運動、細胞分裂及信號轉導

    第三節  中間絲

      一、中間絲蛋白類型、結構復雜

      二、中間絲的組裝是一個多步驟的過程

      三、中間絲主要具有支撐功能

    第四節  細胞運動

      一、細胞運動有多種形式

      二、細胞運動受多種因素的調節

    第五節  細胞骨架與疾病

      一、腫瘤發生發展過程中細胞骨架發生一定的改變

      二、細胞骨架可能是某些神經繫統疾病發生的原因

      三、編碼某些細胞骨架蛋白的基因突變可導致某些遺傳性疾病

  第八章  細胞核與遺傳信息儲存

    節  核膜

      一、核膜的主要化學成分是蛋白質和脂類

      二、核膜是不對稱的雙層膜結構

      三、核膜將核質與胞質分隔並控制核質問的物質交換

    第二節  染色質與染色體

      一、染色質和染色體的主要成分是[）NA及組蛋白

      二、間期細胞核中存在兩種不同狀態的染色質

      三、染色質經有序折疊組裝形成染色體

      四、中期染色體具有比較穩定的形態結構

      五、染色體穩定遺傳的三種主要功能序列

      六、核型分析在人類染色體疾病診斷中發揮作用

    第三節  核仁

      一、核仁的主要成分是核酸和蛋白質

      二、核仁是裸露無膜的球形致密結構

      三、核仁呈現周期性動態變化

      四、核仁是rRNA合成和核糖體亞基裝配的場所

    第四節  核基質

      一、核基質是充滿整個核內空間的纖維蛋白網

      二、核基質的功能涉及遺傳信息的復制和表達

    第五節  細胞核的功能

      一、遺傳信息的貯存和復制

      二、遺傳信息的轉錄是從DNA傳遞給RNA分子的過程

      三、損傷的DNA分子通過DNA修復繫統進行修復

    第六節  細胞核與疾病

      一、細胞核異常與腫瘤的發生發展關繫密切

      二、遺傳物質異常可導致遺傳病發生

      三、端粒的異常與一些常見疾病的病因相關

  第九章  細胞內遺傳信息的傳遞及其調控

    節  基因的結構

      一、基因是具有特定遺傳信息的DNA分子片段

      二、細胞內遺傳信息流動遵從分子生物學“中心法則”

    第二節  基因轉錄和轉錄後加工

      一、轉錄過程需要諸多因素參與

      二、基因轉錄過程是一個復雜的酶控過程

      三、初級轉錄產物經過轉錄後加工具有活性

    第三節  蛋白質的生物合成

      一、翻譯是在mRNA指導下的蛋白質合成過程

      二、蛋白質合成過程包括五個階段

      三、肽鏈合成後進行加工和輸送

    第四節  基因表達信息的調控及應用

      一、基因表達受嚴密而精確的調控

      二、基因表達在轉錄水平受到調控

      三、基因表達在翻譯水平受到調控

      四、其他幾種重要的調控機制

      五、基因信息表達調控在醫學應用中的重要意義

第三篇  細胞的重要生命活動

  第十章  細胞分裂與細胞周期

    節  細胞分裂

      一、無絲分裂是早被發現的一種細胞分裂方式

      二、有絲分裂是高等真核生物細胞分裂的主要方式

      三、減數分裂是一種特殊的有絲分裂

    第二節  細胞周期及其進程

      一、細胞周期的過程包括分裂期及分裂間期兩個階段

      二、細胞周期中各期主要動態變化圍繞DNA復制或細胞分裂展開

    第三節  細胞周期的調控

      一、細胞周期蛋白與細胞周期蛋白依賴激酶構成細胞周期調控繫統的核心一

      二、細胞周期檢測點監控細胞周期的活動

      三、多種因子與細胞周期調控相關

      四、細胞周期調控的遺傳基礎涉及多種編碼調節  蛋白及酶的基因

      五、減數分裂的細胞周期調控有其自身特點

    第四節  細胞周期與醫學的關繫

      一、細胞周期與組織再生關繫密切

      二、細胞周期異常可導致腫瘤的發生

      三、細胞周期與其他醫學問題相關

  第十一章  細胞分化

    節  細胞分化的基本概念

      一、多細胞生物個體發育過程與細胞分化的潛能

      二、細胞決定與細胞分化

      三、細胞分化的可塑性

      四、細胞分化的時空性

      五、細胞分裂與細胞分化

    第二節  細胞分化的分子基礎

      一、胞質中的細胞分化決定因子與傳遞方式

      二、細胞分化過程中基因表達的特點

      三、基因選擇性表達的轉錄水平調控

      四、非編碼RNA在細胞分化中的作用

    第三節  細胞分化的影響因素

      一、細胞間相互作用對細胞分化的影響

      二、激素對細胞分化的調節

      三、環境因素對細胞分化的影響

    第四節  細胞分化與醫學

      一、細胞分化與腫瘤

      二、細胞分化與再生醫學

  第十二章  細胞衰老與細胞死亡

    節  細胞衰老

      一、細胞衰老與機體衰老是有一定聯繫的兩個概念

      二、二倍體細胞在體外的增殖能力和壽命是有限的

      三、體內條件下細胞衰老及其增殖能力與分化程度有關

      四、細胞衰老終反映在細胞形態結構和代謝功能的改變

      五、細胞衰老機制涉及內在和外在的多種因素

      六、細胞衰老會引起器官老化和老年性疾病

    第二節  細胞死亡

      一、細胞壞死是以細胞裂解為特點的死亡方式

      二、細胞凋亡是通過編程調控的死亡方式

      三、以細胞自噬為特征的自噬性細胞死亡

第四篇  細胞與環境的相互作用

  第十三章  細胞連接與細胞黏附

    節  細胞連接

      一、封閉連接以緊密連接為特征

      二、細胞骨架參與錨定連接結構的形成

      三、通信連接介導細胞間通信

    第二節  細胞黏附

      一、鈣黏蛋白為鈣依賴性細胞黏著蛋白

      二、選擇素是能與特定糖基結合的細胞黏著蛋白

      三、介導細胞黏著的免疫球蛋白超家族

      四、整聯蛋白為異源二聚體穿膜黏著蛋白

  第十四章  細胞外基質及其與細胞的相互作用

    節  細胞外基質的主要組分

      一、氨基聚糖和蛋白聚糖是細胞外基質的主要組分

      二、結構（纖維）蛋白構成了細胞外基質的基本成分

      三、非膠原糖蛋白（黏著蛋白）是動物界為普遍存在和個體發育中出現早的細胞外基質成分

    第二節  基膜與整聯蛋白

      一、基膜是多種組織中細胞外基質的特化結構和存在形式

      二、整聯蛋白是異源二聚體穿膜糖蛋白受體

    第三節  細胞外基質的生物學作用

      一、細胞外基質對細胞的生物學行為具有重要影響

      二、細胞對細胞外基質具有決定性作用

      三、細胞外基質與疾病的關繫

  第十五章  細胞信號轉導

    節  信號轉導過程中的關鍵分子

      一、胞外信號分子是物理、化學性質的

      二、受體在信號轉導過程中起特異性中轉作用

    第二節  細胞內主要的信號轉導通路

      一、G蛋白偶聯受體（GPCR）介導的信號通路

      二、酶聯受體介導信號轉導

      三、蛋白水解相關的信號通路

      四、細胞內受體介導的信號轉導

    第三節  信號通路的整合與調控

      一、信號轉導途徑的共同特點

      二、信號通路網絡的整合

      三、細胞對外界信號的反應

    第四節  信號轉導與人類疾病

      一、信號轉導的異常是疾病發生的重要因素

      二、信號通路是藥物作用的靶點

第五篇  千細胞與細胞工程

  第十六章  干細胞與組織的維持和再生

    節  干細胞生物學

      一、干細胞是具有自我更新與分化潛能的未分化或低分化細胞

      二、干細胞具有區別於其他類型細胞的重要生物學特征

      三、根據其生物學特征不同，干細胞可分為不同類型

      四、干細胞的來源和組織類型不同決定其獨特的生物學特征

      五、組織干細胞具有分化的可塑性

      六、干細胞的來源、定位和功能

      七、干細胞微環境是干細胞維持自我更新和分化潛能的重要條件

      八、干細胞生物學研究具有廣闊的應用前景

    第二節  胚胎干細胞、組織干細胞和生殖干細胞

      一、胚胎干細胞具有“無限”的增殖能力和多向分化潛能

      二、組織干細胞的分化受到精密而復雜的調控

      三、生殖干細胞維持了生物種代間的延續性

    第三節  干細胞“干性”的調控機制

      一、細胞外信號分子通過調控細胞內一些重要轉錄因子來維持干細胞“干性”

      二、干細胞“干性”維持有賴於細胞內復雜的協同反饋調控網絡

      三、細胞外信號分子參與調控干細胞的自我更新與分化潛能

      四、表觀遺傳修飾參與調控干細胞的正常分化與發育

    第四節  干細胞與疾病的關繫

      一、傳統的腫瘤發生假說不能圓滿解釋腫瘤的發生機制

      二、腫瘤干細胞假說為腫瘤發生機制的認識提供了新的思路

      三、干細胞的衰老與老年疾病、退行性疾病的發生相關

    第五節  細胞重編程及誘導多能干細胞

      一、體細胞重編程為干細胞和再生醫學的研究開闢了全新的領域

      二、細胞重編程的新技術具有重大的理論意義和實用價值

    第六節  干細胞的治療應用與前景展望

      一、干細胞是組織工程較為理想的種子細胞

      二、自體來源干細胞治療是干細胞治療的重要發展方向

      三、干細胞在組織工程中的應用和發展

  第十七章  細胞工程

    節  細胞工程概述

    第二節  動物細胞工程涉及的主要技術

      一、大規模細胞培養是生產生物產品的基本技術

      二、細胞核移植是獲得各種克隆動物的關鍵技術

      三、基因轉移是定向改造細胞表型的基本技術

      四、細胞重編程技術可將一種類型細胞轉變為另一類型細胞

    第三節  動物細胞工程的應用

      一、利用細胞工程生產醫用蛋白質

      二、基因工程動物有非常廣闊的應用前景

      三、組織工程是通過生物和工程學手段在體外構建組織和器官的技術體繫

      四、細胞治療是植入正常細胞以替代病變細胞的治療方法

中英文名詞對照索引

致謝