内容简介
《细胞生物学/新世纪高等学校规划教材·生物科学系列》系参考综合性大学和高等师范院校细胞生物学教学大纲,结合近15年的教学实践并参考国内外新细胞生物学教科书,由12位专家编写而成。全书共15章,内容可分为:绪论及研究方法、细胞的结构(包括质膜、内膜系统、线粒体、叶绿体、细胞核)、细胞的功能(包括细胞的骨架与运动、细胞增殖与分化)、特殊细胞(免疫细胞、神经细胞和植物细胞)等四部分。书中对近年来细胞生物学的新进展,如细胞骨架、细胞信号、细胞的社会性、免疫细胞、神经细胞和细胞增殖等,均有较详细的介绍;尽可能从分子水平上阐明细胞的结构与功能。全书共有插图640多幅,在内容及形式上均较新颖。
《细胞生物学/新世纪高等学校规划教材·生物科学系列》可供综合性大学、师范院校、医学及农林院校作为教材或教学参考书,并可供有关专业的研究生、教师及研究人员参考。
内页插图
目录
第1章 绪论
1.1.细胞生物学研究的对象、任务和方法
1.1.1.细胞生物学的研究对象
1.1.2.细胞生物学研究的任务和方法
1.2.细胞生物学的一般概念
1.3.生物学中有机结构的不同水平
1.4.生物有机结构的水平和所用仪器的分辨能力
1.5.细胞生物学的发展简史
1.5.1.细胞的发现
1.5.2.细胞学说的创立和形成
1.5.3.电子显微镜对细胞超微结构研究的兴起
1.5.4.现代细胞生物学与分子生物学的兴起
1.6.细胞生物学与其他学科的关系
1.6.1.细胞遗传学——细胞学和遗传学
1.6.2.细胞生理学——细胞学和生理学
1.6.3.细胞化学——细胞学和生物化学
1.6.4.超微结构和分子生物学
第2章 细胞生物学的研究方法
2.1.显微镜技术
2.1.1.光学显微镜
2.1.2.细胞的电子影像技术
2.1.3.定量细胞化学技术
2.1.4.电子显微镜
2.2.细胞培养
2.2.1.细胞能够在培养皿中生长
2.2.2.合成培养基可鉴别出特殊的生长因子
2.2.3.真核细胞系是均一细胞的方便来源
2.2.4.通过细胞融合能形成杂种细胞
2.3.细胞及其组分的分离和纯化
2.3.1.从组织中分离出不同类型的细胞
2.3.2.用超速离心机分离细胞器和大分子
2.3.3.只有通过研究纯的细胞组分,才能确定复杂细胞过程的分子细节
2.3.4.X-射线衍射与核磁共振技术
2.4.利用放射性同位素和抗体示踪细胞分子
2.4.1.放射性原子能被高灵敏地检测出来
2.4.2.利用放射性同位紊示踪细胞和有机体中的分子
2.4.3.放射自显影技术
2.4.4.利用抗体示踪细胞分子
2.4.5.杂交瘤细胞系为单克隆抗体提供了一个永久性的来源
2.4.6.注射抗体和其他大分子到活细胞中
2.5.重组DNA技术
2.5.1.限制性核酸酶水解DNA中特殊核苷酸序列
2.5.2.用克隆方法可获得大量的选择性DNA片段
2.5.3.用多聚酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)在试管中克隆选择DNA片段
2.5.4.克隆特殊mRNA分子的拷贝
2.5.5.对克隆的DNA进行快速序列分析
2.5.6.核酸杂交反应提供了一个检测特殊核苷酸序列的灵敏方法
2.5.7.原位杂交技术定位染色体和细胞中特殊的核苷酸序列
2.5.8.用体外定点突变技术设计基因
2.5.9.利用重组DNA技术研究细胞中含量很少的蛋白质
2.5.10.转基因动物——把工程基因插入到小鼠或果蝇的生殖系统产生转基因动物
2.5.11.基因打靶可产生缺失特殊基因的转基因动物
第3章 细胞(质)膜
3.1.细胞(质)膜的研究简史
3.2.膜的化学组成
3.2.1.膜脂
3.2.2.膜蛋白
3.2.3.膜糖类
3.3.膜的分子结构
3.3.1.膜的分子结构模型
3.3.2.膜蛋白与膜脂的结合方式
3.3.3.膜的流动性
3.4.细胞被
3.5.质膜的功能
3.5.1.通过膜的分子运输
3.5.2.信号转换
3.5.3.细胞识别和免疫
第4章 细胞内膜系统
4.1.细胞内的房室化和蛋白质分选
4.1.1.房室化中蛋白质的重要作用
4.1.2.蛋白质的分选与运输途径
4.1.3.两种类型的分选信号
4.1.4.胞液(或细胞质基质)
4.2.内质网
4.2.1.内质网的形态结构和类型
4.2.2.内质网的化学组成
4.2.3.内质网的功能
4.3.高尔基器
……
第5章 线粒体
第6章 叶绿体
第7章 细胞骨架与细胞运动
第8章 细胞核与染色体
第9章 细胞社会学——细胞间及细胞与胞外基质间相互作用
第10章 细胞的信号系统
第11章 细胞增殖及其调控
第12章 细胞分化
第13章 免疫细胞
第14章 神经元和神经胶质细胞
第15章 植物细胞
中文索引
英文索引
英汉名词对照
前言/序言
本书系参考综合性大学和高等师范院校细胞生物学教学大纲,结合近15年的教学实践并参考国内外最新的细胞生物学教科书,由12位专家编写而成。全书共15章,内容可分为:绪论及研究方法、细胞的结构(包括质膜、内膜系统、线粒体、叶绿体、细胞核)、细胞的功能(包括细胞的骨架与运动、细胞增殖与分化)、特殊细胞(免疫细胞、神经细胞和植物细胞)等四部分。书中对近年来细胞生物学的新进展,如细胞骨架、细胞信号、细胞的社会性、免疫细胞、神经细胞和细胞增殖等,均有较详细的介绍;尽可能从分子水平上阐明细胞的结构与功能。全书共有插图640多幅,在内容及形式上均较新颖。
本书可供综合性大学、师范院校、医学及农林院校作为教材或教学参考书,并可供有关专业的研究生、教师及研究人员参考。
本书是在前两版基础上,随着细胞生物学的发展,进行补充修订的,同时对第2版中存在的缺点和不足进行了改正,使之逐步完善,以适应教学和参考的需求。
由于国内一般在高年级开设细胞生物学课程,学生已具备生物化学、遗传学、微生物学、免疫学、植物生理学等方面的基础知识。所以本书省略了细胞的分子基础、代谢等章节,仅在有关章节中进行了介绍,以避免与生物化学、分子遗传学等书的内容重复。本书共分为15章,大致可归纳为四部分:第一部分为绪论和研究方法;第二部分为质膜、内膜系统、线粒体、叶绿体、细胞核和染色体等细胞器结构与功能;第三部分是细胞骨架和细胞运动、细胞繁殖和有丝分裂、细胞分化;第四部分为特殊细胞,包括神经细胞、免疫细胞和植物细胞。细胞外基质和细胞间连接、细胞的信号系统两章的内容与质膜关系密切,可独立分章讲授,也可与质膜一章联合进行讲授。不同院校可根据本身具体情况对不同章节进行取舍和删减。
本书可用作综合性大学、师范、医药、农林大学本科及研究生的教材和教学参考书,也适用于从事与细胞生物学有关学科的工作者。
本书在修订过程中得到了许多老师和学生的帮助,得到了北京师范大学出版社的支持,在此一并表示感谢。
本书主编汪堃仁教授不幸与1993年9月逝世,谨以此告慰汪堃仁先生。
好的,这是一本关于微生物生态学和环境生物技术方面专著的简介,旨在深入探讨微生物世界如何驱动地球生态系统的运转以及人类如何利用这些知识解决环境问题。 --- 《微生物生态学与环境生物技术:基础、前沿与应用》 图书简介 本书立足于当代生命科学研究的最前沿,系统梳理了微生物在地球生态系统中的核心地位及其在环境工程、生物修复等领域的广阔应用前景。全书内容兼具理论深度与实践指导性,旨在为生命科学、环境科学、生物技术等相关专业的研究人员、教师和高年级本科生提供一部全面、深入的参考著作。 第一部分:微生物生态学的宏观视角与微观机制 本书首先构建了微生物生态学的基础框架,强调微生物并非孤立存在的个体,而是构成复杂群落、驱动全球生物地球化学循环的关键角色。 1. 微生物的生物地球化学循环:地球生命的引擎 详细阐述了碳、氮、硫、磷等关键元素的循环过程,并深入分析了在这些循环中占据主导地位的微生物群落。我们不仅描述了硝化、反硝化、固氮等经典代谢途径,更引入了现代分子生态学工具(如宏基因组学和宏转录组学)对这些过程在不同生境(如深海热液喷口、酸性矿山排水区、土壤团粒结构内部)中的动态调控机制的解析。 碳循环的新认识: 聚焦于古菌和细菌在甲烷的生成与氧化中的协同作用,特别是在永久冻土融化背景下,微生物群落对温室气体排放的贡献与反馈机制。 氮循环的复杂性: 探讨了厌氧氨氧化(Anammox)过程的生态学意义,以及在复杂环境中,微生物如何协同调控温室气体N₂O的排放。 2. 微生物群落结构与功能的多样性 深入剖析了影响微生物群落构建的关键生态学理论,包括竞争、捕食、共生以及环境过滤作用。 生境异质性与群落形成: 探讨了物理化学梯度(pH、氧化还原电位、有机质可利用性)如何塑造特定生境中的微生物群落结构。引入了“中性理论”与“生态位理论”在解释微生物群落多样性中的应用与局限。 微生物互作网络: 采用网络分析方法,系统地解读了微生物群落内部的协同(如互营性)与拮抗(如抗生素产生)关系,展示了群落功能实现并非依赖于单一物种,而是依赖于整个网络的稳健性。 3. 宿主-微生物互作:从细胞到生态系统 将视角转向宏观生物体与微生物的相互作用,这是理解动物、植物乃至人类健康的关键。 植物根际微生态: 详述了根系分泌物如何“播种”和“筛选”根际微生物群落,以及共生固氮菌、丛枝菌根真菌等如何影响植物的营养获取和抗逆性。 动物肠道微生物组: 探讨了肠道菌群在宿主消化、免疫调节和行为塑造中的“器官”功能。对比了不同物种(如反刍动物、啮齿动物、人类)肠道微生物组的结构特征与功能侧重。 第二部分:环境生物技术的前沿探索与应用 本部分将理论知识转化为解决现实环境问题的实践工具,聚焦于环境生物技术领域的最新突破。 1. 微生物在污染治理中的应用:生物修复技术 系统回顾了利用微生物降解或转化环境污染物的核心技术,并着重介绍当前的研究热点。 持久性有机污染物的生物降解: 深入分析了微生物对多氯联苯(PCBs)、多环芳烃(PAHs)等难降解污染物代谢的酶学基础和基因调控网络。讨论了如何通过“代谢工程”增强特定降解菌株的效率。 重金属的生物固定与生物淋洗: 阐述了微生物如何通过胞内富集、细胞外吸附或改变金属氧化还原态来降低重金属毒性或实现资源回收。重点介绍电化学驱动的微生物修复系统(Bioremediation coupled with electrochemistry)。 微塑料的生物降解: 这是一个新兴领域。本书详细介绍了发现并鉴定能够降解聚乙烯、聚酯等塑料的微生物菌株,分析其酶(如PETase)的作用机制,并讨论扩大规模化应用的瓶颈。 2. 新兴的生物技术工具与策略 介绍了用于环境微生物研究和应用开发的最先进技术平台。 合成生物学在环境工程中的应用: 探讨如何设计和构建具有特定环境监测或修复功能的“细胞工厂”。例如,构建能够响应特定污染物信号发出荧光的生物传感器,或设计能高效吸收重金属的工程菌株。 环境微生物组的精准调控: 讨论了如何超越传统的接种方法,利用噬菌体疗法、CRISPR-Cas系统靶向干预特定有害微生物,或利用益生元(Prebiotics)精准“喂养”目标有益菌群,实现对环境微生物群落功能的定向优化。 3. 生物能源与资源回收中的微生物作用 本书将微生物生态学与可持续能源发展紧密结合。 厌氧消化与沼气生产: 详细剖析了厌氧消化过程中产氢菌、产乙酸菌和产甲烷菌之间复杂的相互协作机制,并提出了通过优化反应器设计和微生物接种来提高沼气产率和稳定性的工程策略。 生物燃料的前景: 讨论了利用藻类、蓝细菌以及特定的异养微生物生产生物柴油、生物乙醇和生物氢气的技术路线,并对其经济性和环境可持续性进行了客观评估。 结语:迈向可持续的生物圈未来 本书的最后一部分展望了未来研究的方向,强调了跨学科合作的重要性,特别是将大数据分析、人工智能与环境微生物学相结合,以期更高效、更精确地理解和利用微生物的力量,共同应对气候变化、水资源短缺和污染治理等全球性挑战。本书致力于培养读者从整体生态系统层面理解微生物功能,并能批判性地评估和设计生物技术解决方案的能力。