本教材由復(fù)旦大學(xué)生命科學(xué)院組織編寫，在系統(tǒng)闡述細(xì)胞各部分的結(jié)構(gòu)和功能的基礎(chǔ)上，重點介紹了物質(zhì)運輸、信息傳遞、能量轉(zhuǎn)換、周期調(diào)控、分化發(fā)育、癌變、免疫、衰老與凋亡等細(xì)胞的重大生命活動。相比于第一版教材，內(nèi)容上更加豐富，在闡明基本概念、原理的同時，適當(dāng)介紹學(xué)科發(fā)展的前沿，并對專業(yè)詞匯注明了英文，使學(xué)生在學(xué)習(xí)知識的同時也能夠提高專業(yè)英語水平。為便于讀者學(xué)習(xí)、思考，章末附有本章小結(jié)、進展、思考題。
細(xì)胞生物學(xué)是生命科學(xué)的重要基礎(chǔ)學(xué)科，有關(guān)細(xì)胞的基礎(chǔ)知識和理論是現(xiàn)代生命科學(xué)的基石，本教材的目的是使中國的高等院校大學(xué)本科生初步掌握本課程基本內(nèi)容、基本原理、基本知識，為培養(yǎng)生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)和農(nóng)學(xué)等相關(guān)學(xué)科人才打下基礎(chǔ)。作為實驗科學(xué)，細(xì)胞生物學(xué)發(fā)展迅速，知識面廣，內(nèi)容更新快，國外原版每套3～4年改版一次。另外，我們的第一版教材在使用過程中也發(fā)現(xiàn)了一些不足。為了與國際進展接軌，并不斷改進，我們從2014年著手修訂第一版教材。為了更好地完成編寫任務(wù)，我們還邀請了剛從海外歸國的、從事細(xì)胞生物學(xué)研究的年輕學(xué)者加入改編工作，為本教材編寫組增添了新鮮血液。內(nèi)容上，在原書框架的基礎(chǔ)上作了更新和調(diào)整，參考了最新的國外教科書和科學(xué)雜志、重要科學(xué)論文，適當(dāng)介紹學(xué)科發(fā)展的前沿，如在第四章中加強了非編碼RNA的介紹，該領(lǐng)域目前研究很熱門，有很多新的突破。書中對專業(yè)詞匯注明了英文對照，有助于學(xué)生掌握專業(yè)英語詞匯，便于他們理解和閱讀專業(yè)英文文獻。同時，考慮到不同院校的本科教學(xué)要求和學(xué)時數(shù)的限制，我們在內(nèi)容上盡可能拓寬知識面，同時在內(nèi)容上盡量避免與其他學(xué)科如生物化學(xué)、分子生物學(xué)等學(xué)科的重復(fù)，強調(diào)基礎(chǔ)面，盡量控制其深度和難度，并盡量反映現(xiàn)代細(xì)胞及分子生物學(xué)的研究前沿和發(fā)展趨勢。因此，本教材普遍適合農(nóng)、林、醫(yī)、師范及綜合性大專院校的本科雙語教學(xué)和中文教學(xué)作參考書。
李瑤，上海復(fù)旦大學(xué)，教授。主要教學(xué)經(jīng)歷（授課名稱、起止時間、授課對象、授課學(xué)時、所在單位等）1。細(xì)胞生物學(xué)，1993-2014，本科生，26-54學(xué)時/年，復(fù)旦大學(xué)2。基因組醫(yī)學(xué)研究進展，2008-2014，研究生，18-36學(xué)時/年，復(fù)旦大學(xué)3。生物芯片，2010-2014，本科生，18-36學(xué)時/年，復(fù)旦大學(xué)。
第一章細(xì)胞與細(xì)胞生物學(xué)1
第一節(jié)細(xì)胞生物學(xué)的發(fā)展簡史1
一、顯微鏡的發(fā)明2
二、細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)與描述3
三、細(xì)胞分裂與染色體的研究5
四、細(xì)胞器的發(fā)現(xiàn)5
五、分子細(xì)胞生物學(xué)的發(fā)展6
第二節(jié)細(xì)胞學(xué)說的創(chuàng)立7
一、細(xì)胞理論7
二、原生質(zhì)理論7
三、現(xiàn)代細(xì)胞理論8
第三節(jié)細(xì)胞的化學(xué)組成9
一、細(xì)胞的化學(xué)基礎(chǔ)9
二、細(xì)胞的基因10
第四節(jié)生物體由細(xì)胞組成12
一、細(xì)胞是生命活動的基本單位12
二、細(xì)胞的多樣性14
三、細(xì)胞的同一性17
第五節(jié)細(xì)胞的一般結(jié)構(gòu)21
一、原核細(xì)胞的結(jié)構(gòu)21
二、真核細(xì)胞的結(jié)構(gòu)22
第六節(jié)細(xì)胞生物學(xué)研究進展24
一、干細(xì)胞工程及其在醫(yī)學(xué)的應(yīng)用25
二、人造細(xì)胞26
三、虛擬細(xì)胞27
四、細(xì)胞組學(xué)27
本章小結(jié)28
思考題28
參考文獻28
第二章細(xì)胞生物學(xué)研究方法30
第一節(jié)細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)的觀察方法30
一、光學(xué)顯微鏡30
二、電子顯微鏡36
第二節(jié)細(xì)胞組分的分析方法38
一、用超速離心技術(shù)分離細(xì)胞器與生物大分子及其復(fù)合物38
二、細(xì)胞內(nèi)生物大分子的示蹤技術(shù)、原位雜交40
三、應(yīng)用放射自顯影技術(shù)研究生物大分子在細(xì)胞內(nèi)的合成動態(tài)41
四、流式細(xì)胞技術(shù)、技術(shù)進展和功能41
第三節(jié)細(xì)胞培養(yǎng)、細(xì)胞工程與組學(xué)研究技術(shù)41
一、細(xì)胞培養(yǎng)41
二、細(xì)胞工程43
三、基因轉(zhuǎn)染與敲除43
四、組學(xué)研究技術(shù)44
本章小結(jié)45
進展46
思考題46
參考文獻46
第三章細(xì)胞膜與表面47
第一節(jié)細(xì)胞膜47
一、細(xì)胞膜的組成47
二、細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能特征53
第二節(jié)物質(zhì)的跨膜運輸56
一、轉(zhuǎn)運蛋白和主動運輸56
二、離子通道運輸61
第三節(jié)細(xì)胞表面和細(xì)胞外65
一、細(xì)胞表面65
二、細(xì)胞外被和胞外基質(zhì)74
本章小結(jié)80
進展81
思考題81
參考文獻81
第四章核糖體與RNA83
第一節(jié)細(xì)胞質(zhì)83
一、細(xì)胞質(zhì)的組成83
二、細(xì)胞質(zhì)遺傳86
第二節(jié)核糖體86
一、核糖體的基本類型與成分86
二、核糖體的結(jié)構(gòu)與生物發(fā)生88
三、核糖體的功能91
四、多聚核糖體97
第三節(jié)非編碼RNA97
一、核酶98
二、小RNA106
三、長鏈非編碼RNA110
本章小結(jié)115
進展116
思考題116
參考文獻117
第五章細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)118
第一節(jié)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)118
一、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)119
二、RER與蛋白質(zhì)合成120
三、ER與蛋白質(zhì)的修飾、加工和組裝125
四、脂類合成128
五、ER的其他功能128
第二節(jié)高爾基復(fù)合體129
一、高爾基體的基本結(jié)構(gòu)130
二、主要功能131
三、高爾基體的發(fā)生134
第三節(jié)溶酶體與過氧化物酶體135
一、溶酶體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)135
二、溶酶體的發(fā)生137
三、溶酶體的功能139
四、溶酶體與疾病141
五、過氧化物酶體143
第四節(jié)膜泡運輸145
一、膜泡運輸?shù)姆N類145
二、膜泡運輸?shù)亩ㄏ驒C制150
三、細(xì)胞的內(nèi)吞作用153
四、細(xì)胞分泌158
本章小結(jié)162
進展163
思考題163
參考文獻163
第六章細(xì)胞骨架165
第一節(jié)微絲166
一、微絲的組成及結(jié)構(gòu)166
二、微絲的組裝及動力學(xué)特征167
三、微絲結(jié)合蛋白169
四、微絲的功能170
第二節(jié)微管177
一、微管的組成及結(jié)構(gòu)178
二、微管的組裝及動力學(xué)特征179
三、微管組織中心182
四、微管結(jié)合蛋白183
五、微管的功能183
第三節(jié)中間纖維189
一、中間纖維的化學(xué)組成189
二、中間纖維蛋白的翻譯后修飾190
三、中間纖維的組裝191
四、中間纖維結(jié)合蛋白191
五、中間纖維的功能191
第四節(jié)細(xì)胞骨架纖維間的相互聯(lián)系193
一、微絲與微管間的相互聯(lián)系194
二、微管與中間纖維間的相互聯(lián)系194
三、微絲與中間纖維間的相互聯(lián)系194
四、微絲、微管及中間纖維間的相互聯(lián)系194
本章小結(jié)194
進展195
思考題196
參考文獻196
第七章細(xì)胞的能量代謝198
第一節(jié)線粒體的結(jié)構(gòu)與功能199
一、線粒體的形態(tài)結(jié)構(gòu)199
二、線粒體的功能201
第二節(jié)葉綠體的結(jié)構(gòu)與功能207
一、葉綠體的形態(tài)結(jié)構(gòu)207
二、葉綠體的功能209
第三節(jié)線粒體和葉綠體蛋白質(zhì)合成與定位217
一、線粒體蛋白質(zhì)合成與定位217
二、葉綠體蛋白質(zhì)合成與定位221
第四節(jié)線粒體和葉綠體的增殖與起源222
一、線粒體的增殖與起源222
二、葉綠體的增殖與起源223
本章小結(jié)224
進展225
思考題225
參考文獻225
第八章細(xì)胞核與染色體227
第一節(jié)細(xì)胞核的形態(tài)和結(jié)構(gòu)227
一、細(xì)胞核的形態(tài)、大小、數(shù)目和位置227
二、細(xì)胞核的基本結(jié)構(gòu)和功能228
第二節(jié)核被膜的結(jié)構(gòu)與功能228
一、核被膜228
二、核孔復(fù)合體230
三、核纖層237
第三節(jié)染色質(zhì)239
一、染色質(zhì)DNA的類型239
二、染色質(zhì)蛋白240
三、染色質(zhì)的基本亞單位——核小體243
四、染色質(zhì)組裝的結(jié)構(gòu)模型244
五、染色質(zhì)結(jié)構(gòu)和組蛋白修飾決定基因活性246
六、常染色質(zhì)和異染色質(zhì)250
第四節(jié)染色體251
一、中期染色體的形態(tài)結(jié)構(gòu)252
二、染色體DNA的三種功能元件255
三、核型與染色體顯帶257
四、巨大染色體258
第五節(jié)核仁262
一、核仁的超微結(jié)構(gòu)262
二、核仁的功能263
三、核仁周期265
第六節(jié)核基質(zhì)266
一、核骨架的組成266
二、核骨架的功能267
本章小結(jié)268
進展269
思考題269
參考文獻270
第九章細(xì)胞通信和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)271
第一節(jié)概述271
一、細(xì)胞通信方式271
二、細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)273
三、信號分子275
四、信號受體276
五、第二信使277
六、終效應(yīng)分子278
七、細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑網(wǎng)絡(luò)279
第二節(jié)一氧化氮介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)279
一、一氧化氮/環(huán)鳥苷磷酸途徑280
二、一氧化氮與其他靶蛋白分子的互相作用280
第三節(jié)細(xì)胞膜受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)281
一、離子通道偶聯(lián)受體途徑281
二、G蛋白偶聯(lián)受體途徑282
三、酶聯(lián)受體途徑284
第四節(jié)細(xì)胞核受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)288
一、核受體的結(jié)構(gòu)與功能288
二、核受體的種類288
三、核受體的輔調(diào)節(jié)因子290
第五節(jié)細(xì)胞連接與黏附依賴的細(xì)胞通信291
一、緊密連接與細(xì)胞通信291
二、黏著帶與細(xì)胞通信292
三、橋粒與細(xì)胞通信292
四、縫隙連接細(xì)胞通信292
五、黏附分子介導(dǎo)的細(xì)胞通信292
六、突觸294
七、細(xì)胞與外基質(zhì)的連接通信295
第六節(jié)植物的細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)295
一、植物激素295
二、生長素途徑296
三、赤霉素途徑296
四、細(xì)胞分裂素途徑297
五、脫落酸途徑298
六、乙烯途徑299
七、油菜素甾醇途徑299
本章小結(jié)300
進展301
思考題301
參考文獻302
第十章細(xì)胞分裂和細(xì)胞周期303
第一節(jié)概述303
第二節(jié)二分裂和無絲分裂305
一、二分裂305
二、無絲分裂307
第三節(jié)有絲分裂與無性繁殖308
一、前期——復(fù)制后的中心體移動有助于形成紡錘體的兩極310
二、前中期——染色體被“捕捉”到紡錘體上311
三、中期——染色體排列到紡錘體的赤道面上313
四、后期——姊妹染色單體分開314
五、末期——細(xì)胞核膜的重建316
六、胞質(zhì)分裂——子細(xì)胞產(chǎn)生316
七、有絲分裂中的細(xì)胞器318
八、有絲分裂與無性繁殖319
第四節(jié)減數(shù)分裂與配子發(fā)生319
一、減數(shù)分裂的基本過程320
二、染色體聯(lián)會和染色單體交換324
三、減數(shù)分裂與真核生物的配子發(fā)生327
第五節(jié)細(xì)胞周期及其調(diào)控334
一、細(xì)胞周期的概念334
二、細(xì)胞同步化335
三、細(xì)胞周期調(diào)控336
本章小結(jié)344
進展345
思考題345
參考文獻346
第十一章細(xì)胞分化與基因表達調(diào)控347
第一節(jié)細(xì)胞分化及其調(diào)控機制347
一、細(xì)胞分化347
二、細(xì)胞分化的調(diào)控機制354
三、再生醫(yī)學(xué)356
第二節(jié)細(xì)胞分化中基因表達的調(diào)控358
一、細(xì)胞分化過程中的基因差異性表達358
二、轉(zhuǎn)錄水平上對基因表達的調(diào)控360
三、轉(zhuǎn)錄后水平上對基因表達的調(diào)節(jié)362
四、翻譯和翻譯后加工水平的調(diào)控363
五、真核細(xì)胞基因表達的表觀遺傳學(xué)調(diào)控367
本章小結(jié)369
進展370
思考題370
參考文獻370
第十二章細(xì)胞衰老與凋亡372
第一節(jié)細(xì)胞衰老372
一、細(xì)胞衰老的復(fù)雜性372
二、細(xì)胞衰老的分子基礎(chǔ)375
三、細(xì)胞衰老的信號途徑379
第二節(jié)細(xì)胞凋亡381
一、細(xì)胞凋亡的主要特性381
二、參與細(xì)胞凋亡的分子384
三、細(xì)胞凋亡的機制390
第三節(jié)衰老或凋亡395
一、細(xì)胞凋亡與衰老之間的聯(lián)系396
二、潛在的凋亡與衰老選擇機制398
本章小結(jié)400
進展400
思考題401
參考文獻401
第十三章免疫系統(tǒng)的細(xì)胞403
第一節(jié)免疫器官404
一、中樞免疫器官404
二、外周免疫器官405
第二節(jié)固有免疫系統(tǒng)的細(xì)胞406
一、固有免疫的防御機制406
二、吞噬細(xì)胞407
三、巨噬細(xì)胞407
四、樹突狀細(xì)胞409
五、NK細(xì)胞411
六、粒細(xì)胞412
第三節(jié)適應(yīng)性免疫系統(tǒng)的細(xì)胞413
一、適應(yīng)性免疫的防御機制413
二、B淋巴細(xì)胞414
三、T淋巴細(xì)胞419
四、抗原呈遞424
本章小結(jié)428
進展429
思考題430
參考文獻430
第十四章癌細(xì)胞431
第一節(jié)癌細(xì)胞的基本知識431
一、腫瘤的類型431
二、癌細(xì)胞的基本特征432
第二節(jié)腫瘤的發(fā)生436
一、腫瘤形成的階段437
二、腫瘤發(fā)生的環(huán)境因素437
第三節(jié)參與腫瘤形成的基因440
一、原癌基因和癌基因440
二、抑癌基因442
第四節(jié)腫瘤的遺傳和表觀遺傳的改變445
一、腫瘤分子遺傳學(xué)445
二、表觀遺傳學(xué)變異447
三、腫瘤的轉(zhuǎn)錄調(diào)控改變448
第五節(jié)腫瘤的診斷和治療450
一、腫瘤的病理診斷450
二、分子診斷450
三、癌癥的治療452
本章小結(jié)457
進展457
思考題458
參考文獻458
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