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出版者:John Wiley & Sons Inc

作者:Gerald Karp

出品人:

页数:860

译者:

出版时间:2010-1-5

价格:USD 123.00

装帧:Paperback

isbn号码:9780470505762

丛书系列:

图书标签:

• 细胞生物学
• 生物学
• 细胞
• 分子生物学
• 生命科学
• 医学
• 生物化学
• 遗传学
• 教科书
• 科学

一本关于细胞结构、功能与生命活动的书籍 导言：生命的基石——细胞的奥秘 生命，这个复杂而奇妙的现象，其最基本的单位是什么？答案毫无疑问是细胞。从最微小的细菌到庞大的人类，所有已知的生命形式都由细胞构成，或者由细胞分泌的产物构成。细胞是生命活动的场所，是遗传物质的载体，是新陈代谢的引擎，更是进化和繁衍的根本。理解细胞，就是理解生命本身。 本书将带领您深入探索细胞这个微观世界的无限奥秘。我们将从细胞的定义和基本结构出发，逐步剖析其内部各种精密的“器官”——细胞器——的独特功能，以及它们如何协同工作，维持一个活生生的细胞体的运转。我们将揭示细胞如何获取能量、如何合成生命所需的分子、如何进行精确的复制和分裂，以及如何在复杂的生命系统中进行信息交流和协同工作。通过对细胞生命活动的深入了解，您将能更好地理解生物体的健康与疾病、生长与衰老，乃至生命进化的宏大进程。 第一章：细胞的发现与基本概念 在本书的开篇，我们将回顾人类认识细胞的历史。从早期显微镜的发明，到罗伯特·胡克命名“cell”，再到施莱登和施旺提出细胞学说，这一系列里程碑式的发现，为我们理解生命奠定了基础。我们将介绍细胞学说的基本内容：所有生物都由细胞组成；细胞是生命的基本结构和功能单位；所有细胞都来自已存在的细胞。 随后，我们将阐述细胞的普遍特征，包括细胞膜的普遍存在、细胞质的流动性、遗传物质（DNA）的存在以及核糖体合成蛋白质的功能。我们还将介绍两种根本不同类型的细胞：原核细胞和真核细胞。原核细胞结构简单，缺乏核膜包裹的细胞核和复杂的膜状细胞器；而真核细胞结构复杂，拥有典型的细胞核和多种膜状细胞器，这是复杂多细胞生物的基础。我们将通过对比，强调这两种细胞在结构和功能上的差异，以及它们在生物进化中的地位。 第二章：细胞膜——生命的边界与信息的“哨所” 细胞膜，如同细胞的“皮肤”和“屏障”，是所有细胞都拥有的关键结构。它不仅将细胞内部与外界环境分隔开来，更是一道具有高度选择性的“门”。我们将详细解析细胞膜的组成——磷脂双分子层，以及嵌入其中的各种蛋白质。我们将介绍细胞膜的流动镶嵌模型，理解膜的动态性和功能多样性。 我们将重点探讨细胞膜在物质运输中的作用。从被动扩散到易化扩散，再到需要能量的主动运输，我们将深入理解细胞如何精确调控物质进出。渗透作用——水分子通过半透膜的扩散——将是解释细胞水盐平衡的重要概念。此外，细胞膜还承担着重要的信息接收功能。细胞膜上的受体蛋白能够识别并结合各种信号分子，将外部信号传递到细胞内部，启动一系列的细胞响应。细胞间的识别和粘附，在组织形成和免疫系统中扮演着至关重要的角色，这些功能都离不开细胞膜的参与。 第三章：细胞质——生命活动的“工厂”与“交通系统” 细胞质是细胞膜以内、核膜以外的区域，是细胞新陈代谢的主要场所。它并非一片浑浊的液体，而是由一种称为细胞溶胶的胶状基质和其中悬浮的各种细胞器构成。我们将首先关注细胞溶胶，了解其中富含的蛋白质、糖类、脂质、离子以及各种溶解性小分子，它们为细胞器的正常运转提供了必需的“工作环境”。 然后，我们将逐一解析细胞质中的各种细胞器，它们如同细胞内部的“专业工厂”，各司其职，共同维持细胞的生命活动。 核糖体： 生命的“蛋白质合成工厂”。我们将介绍核糖体的结构，以及它们如何根据信使RNA（mRNA）的遗传信息，将氨基酸连接成蛋白质。我们将区分游离核糖体和附着在内质网上的核糖体，并理解它们合成蛋白质的目的地差异。 内质网（ER）： 蛋白质和脂质的“加工车间”。我们将介绍粗面内质网（RER），其表面附着核糖体，是合成分泌蛋白、膜蛋白和溶酶体酶的主要场所；以及滑面内质网（SER），它参与脂质合成、解毒作用和钙离子储存。 高尔基体（Golgi Apparatus）： 蛋白质和脂质的“分拣、包装与运输中心”。我们将描述高尔基体的囊泡结构，以及它如何接收来自内质网的物质，进行进一步的修饰、分类，并将它们包装成囊泡，运送到细胞内的特定位置或分泌到细胞外。 溶酶体（Lysosomes）： 细胞的“回收站”和“消化系统”。我们将介绍溶酶体中富含的各种水解酶，它们能够分解吞噬进来的大分子物质、受损的细胞器，以及衰老的细胞，完成细胞的“废物处理”和“自我更新”。 过氧化物酶体（Peroxisomes）： 细胞的“解毒中心”和“代谢助手”。我们将了解过氧化物酶体在分解脂肪酸、解毒酒精等过程中的作用，以及它们产生的过氧化氢（H₂O₂）如何被过氧化氢酶（catalase）分解。 线粒体（Mitochondria）： 细胞的“能量工厂”。我们将深入探讨线粒体的双层膜结构，特别是其内膜上的电子传递链和ATP合成酶，理解它们如何通过有氧呼吸，将葡萄糖等有机物的化学能转化为ATP——细胞的通用能量货币。 叶绿体（Chloroplasts）： 植物和藻类细胞的“光合作用引擎”（仅限特定生物）。我们将介绍叶绿体的结构，特别是其类囊体和基质，以及光合作用如何在叶绿体中将光能转化为化学能，合成有机物。 第四章：细胞核——生命的“控制中心”与遗传信息的“宝库” 细胞核是真核细胞最重要的细胞器之一，它是储存和管理细胞遗传信息的“控制中心”。我们将首先描述核膜，它将细胞核与细胞质分隔开，并通过核孔复合体控制物质进出。 然后，我们将重点关注细胞核内的主要成分： 染色质与染色体： 我们将介绍DNA与组蛋白缠绕形成的染色质，以及在细胞分裂过程中，染色质高度浓缩形成的染色体。我们将理解染色体是携带遗传信息的载体。 DNA复制： 在细胞分裂前，DNA必须精确复制，确保子细胞获得完整的遗传信息。我们将概述DNA复制的基本过程，强调其半保留复制的特点。 基因与蛋白质合成： 我们将介绍基因是DNA上具有特定功能的片段，它们编码着蛋白质的氨基酸序列。我们将深入理解转录（DNA信息转化为mRNA）和翻译（mRNA信息指导蛋白质合成）这两个核心过程，揭示“DNA-RNA-蛋白质”的遗传信息流。 核仁： 我们将介绍核仁是细胞核内一个显著的结构，它是核糖体RNA（rRNA）的合成场所，也是核糖体亚基组装的地点。 第五章：细胞骨架——细胞的“内支撑”与“运动系统” 细胞骨架是由蛋白质纤维组成的复杂网络，遍布细胞质中，它为细胞提供了结构支撑，并参与细胞的运动和物质运输。我们将介绍细胞骨架的三种主要组成部分： 微丝（Actin Filaments）： 主要由肌动蛋白构成，参与细胞的形状维持、肌肉收缩、细胞质流动、细胞运动（如变形虫运动）和细胞分裂时的胞质分裂。 中间纤维（Intermediate Filaments）： 具有高度的结构稳定性，如角蛋白纤维、波形蛋白纤维等，主要起支撑作用，抵抗机械应力，保护细胞免受损伤。 微管（Microtubules）： 由微管蛋白组成，具有中空的管状结构，参与维持细胞形状、细胞器运动、形成纺锤体在细胞分裂中分离染色体，以及构成纤毛和鞭毛。 第六章：细胞周期与细胞分裂——生命的延续与繁衍 细胞周期是细胞从一次分裂完成到下一次分裂完成所经历的一系列事件。我们将详细介绍细胞周期的两个主要阶段： 分裂间期（Interphase）： 这是细胞生长和DNA复制的时期，分为G1期（生长1期）、S期（DNA合成期）和G2期（生长2期）。 分裂期（M期）： 这是细胞真正分裂的时期，包括核分裂（有丝分裂）和胞质分裂。 我们将深入剖析有丝分裂的过程，包括前期、中期、后期和末期，理解染色体是如何精确复制、排列和分离的。胞质分裂则是将一个细胞分裂成两个子细胞的过程。 此外，我们还将介绍减数分裂，这是生殖细胞形成过程中特有的细胞分裂方式，它通过两次连续分裂，将染色体数目减半，为有性生殖产生配子（如精子和卵子）奠定基础。 第七章：细胞信号转导——细胞间的“秘密对话” 在复杂的生命系统中，细胞并非孤立存在，它们需要相互交流和协调。细胞信号转导就是细胞间进行信息传递和响应的过程。我们将介绍细胞信号的类型（如激素、神经递质、生长因子），以及信号分子如何与细胞表面的受体结合，启动细胞内的信号级联反应。 我们将概述一些重要的信号转导通路，如G蛋白偶联受体通路、酶联受体通路等，理解它们如何将外部信号转化为细胞内部的特定生理响应，如基因表达的改变、酶活性的调控、细胞分裂的启动或抑制等。 第八章：细胞分化与发育——生命从简单到复杂的神奇旅程 细胞分化是细胞在发育过程中，获得特定形态和功能的过程。从一个受精卵出发，通过一系列的细胞分裂和分化，最终形成高度特异化的细胞类型，如神经细胞、肌肉细胞、血细胞等，从而构成复杂的组织和器官。 我们将讨论细胞分化的基本原理，如基因的选择性表达，以及多能干细胞、专能干细胞等概念。理解细胞分化是多细胞生物得以形成和维持其结构与功能的基础。 结论：细胞——生命活动的永恒舞台 本书的旅程即将结束，但对细胞奥秘的探索永无止境。从宏观到微观，我们已经触及了细胞结构、功能、生命活动以及它们在生命延续和繁衍中的核心作用。细胞，这个微小的世界，却蕴含着宇宙中最复杂、最精密的机制。对它的深入了解，不仅能解答我们对生命本质的诸多疑问，更能为我们认识疾病的发生发展、开发新的治疗手段，以及探索生命的未来提供不竭的动力。 希望本书能为您打开一扇通往细胞世界的大门，激发您对生命科学的浓厚兴趣，并为您在未来的学习和研究中打下坚实的基础。

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