Cytoskeleton and Cell Motility (Tertiary Level Biology Series) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Blackie Academic and Professional

作者:Terence M. Preston

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1990-07

价格:USD 34.50

装帧:Paperback

isbn号码:9780412020513

丛书系列:

图书标签:

• 细胞骨架
• 细胞运动
• 生物学
• 细胞生物学
• 分子生物学
• 细胞结构
• 细胞功能
• 高等教育
• 生物学教材
• 医学

细胞生物学进阶：生命运动的分子机制与调控 导言：生命动态的基石 生命现象的核心在于其永恒的动态性。从单细胞生物的定向移动到复杂多细胞生物器官的形成与功能维持，细胞的运动能力是生命得以延续和演化的根本。本教材聚焦于细胞运动的内在驱动力——分子机器的协同工作与精确调控网络，深入剖析细胞如何在微观层面实现形态变化、内吞外排、信号传导以及组织再生等复杂过程。 本书旨在为高等生物学、生物化学及生物工程专业的学生提供一个全面、深入且与前沿研究紧密结合的学习框架。我们将超越对经典细胞骨架结构的简单描述，着重探讨驱动这些结构动态变化的生化机制、能量转换过程以及信号通路整合。 --- 第一部分：细胞骨架系统的分子基础与结构动力学 本部分详细阐述构成细胞运动骨架的三大主要系统——微丝（Actin Filaments）、微管（Microtubules）和中间纤维（Intermediate Filaments）——的分子特性、组装机制及其动态平衡的调控。 第一章：肌动蛋白系统：驱动力与形变 肌动蛋白（Actin）是细胞运动中最活跃的组分。本章首先解析G-肌动蛋白到F-肌动蛋白的聚合过程，强调ATP水解在丝状结构生长和解聚中的关键作用。重点讨论肌动蛋白相关蛋白（ARPs）家族的功能，特别是它们如何通过调控成核、延伸和封端来精确控制纤维的几何构型和空间分布。 深入探讨肌动蛋白调控蛋白的复杂网络： 成核与分支： 以Arp2/3复合体为核心，阐述细胞前缘“树突状”网络（Dendritic Network）的形成，这是细胞爬行运动的引擎。 束化与交联： 考察Filamin、Spectrin等如何将肌动蛋白纤维组织成平行的束状结构（如微绒毛）或三维网状结构（如皮质层）。 解聚与解旋： 分析Cofilin、Profilin等对肌动蛋白动态性的“剪切与再生”循环的贡献，解释细胞如何快速重塑其骨架。 第二章：微管网络：运输与支撑的骨架 微管（Microtubules）是细胞内“高速公路”和主要的结构支撑者。本章从Tubulin异二聚体的结构出发，详细描述微管的动态不稳定性（Dynamic Instability）——正负极的交替生长与缩短现象。 聚合与解聚的分子机制： 探讨GTP帽对微管稳定性的调控，以及Stathmin等解聚因子的作用。 微管组织中心（MTOC）： 详述 $gamma$-Tubulin 环复合物（$gamma$-TuRCs）在微管成核和极性确立中的作用，并比较动物细胞和植物细胞MTOC的差异。 MAPs的调控： 分析微管相关蛋白（MAPs）如Tau蛋白和MAP2如何通过结合和稳定微管，决定其在轴突、树突等特定细胞区室中的功能定位。 第三章：中间纤维：机械应力与整合 中间纤维（Intermediate Filaments, IFs）主要负责提供细胞的机械强度和抵抗拉伸力。本章侧重于IFs的独特组装模式（从单体到原纤维再到粗纤维）以及它们在细胞间的连接（如桥粒和半桥粒）中的作用。重点讨论角蛋白（Keratins）、波形蛋白（Vimentin）和神经丝（Neurofilaments）在不同细胞类型中的差异化表达和功能特化。 --- 第二部分：分子马达：能量驱动的运动 细胞的结构蛋白本身不产生运动，运动依赖于分子马达在这些骨架上的定向“行走”。本部分深入解析驱动细胞运动和物质运输的三大类分子马达的生化机制。 第四章：肌球蛋白家族：收缩与牵引 肌球蛋白（Myosins）利用ATP水解的能量驱动肌动蛋白上的运动。 肌球蛋白II型（Myosin II）： 详细阐述其在细胞收缩环、应力纤维形成和细胞粘附点牵引力产生中的作用。重点解析其重链、轻链的磷酸化调控如何实现收缩力的快速开关。 非肌球蛋白II型（Myosin V, I, VI）： 探讨这些马达在细胞内囊泡运输、内吞作用以及细胞极性维持中的特化功能，特别是Myosin VI如何实现向微管负极方向的运动。 第五章：驱动微管运动的马达蛋白 驱动微管相关运动主要依赖Kinesins和Dyneins。 驱动蛋白（Kinesins）： 解析Kinesin超家族中不同亚型（如Kinesin-1, -5, -13）如何实现双向（主要是正向）的货物转运，以及它们在有丝分裂纺锤体组装中的作用。 动力蛋白（Dyneins）： 深入研究细胞质和轴突动力蛋白的结构和功能，强调其作为唯一能够向微管负极（MTOC方向）移动的马达，在细胞器定位和纤毛/鞭毛摆动中的不可替代性。 --- 第三部分：整合调控：从分子到细胞行为 运动不是孤立的事件，而是细胞感知环境、整合信号并做出适应性反应的宏观体现。本部分探讨调控机制如何将信号分子转化为机械运动。 第六章：细胞粘附与信号传导的交汇 细胞运动的起始和终结都依赖于细胞与细胞外基质（ECM）或相邻细胞的相互作用。 整合素与Focal Adhesions (FA)： 详述整合素如何作为机械传感器和信号接收器，募集Focal Adhesion Kinase (FAK) 等信号分子，启动下游的 Rho GTPase 级联反应。 Rho GTPases： 深入分析RhoA（收缩）、Rac1（前缘延伸）和Cdc42（极性建立）这三个关键“分子开关”如何通过调控下游效应蛋白（如WAVE/Scar复合体、Formins），精确控制肌动蛋白的结构变化，实现细胞的迁移模式。 第七章：细胞迁移的模式与机制 本章将前述的分子机制应用于真实的细胞运动场景： 爬行运动（Lamellipodial Migration）： 重点解析前缘的波足（Lamellipodium）的形成、粘附点的形成与断裂（Adhesion turnover），以及细胞体的主动推进。 细胞骨架重排在细胞分裂中的作用： 探讨微管在有丝分裂中的动态重组（纺锤体形成与染色体分离），以及肌动蛋白在胞质分裂（Cytokinesis）中的收缩环机制。 细胞骨架与疾病： 简要讨论细胞骨架功能障碍在神经退行性疾病（如Tau蛋白病变）、癌症转移和免疫缺陷中的病理学意义，强调对这些机制的理解是未来药物开发的基础。 --- 总结与展望 本书最后展望了细胞运动研究的前沿领域，包括活细胞成像技术在解析分子事件中的应用、利用生物物理学方法量化马达蛋白的力学输出，以及工程学手段在构建人工驱动系统中的潜力。学习者应能掌握分析和理解任何涉及细胞形态或运动变化的生物学问题的能力。

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