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117千字
字数
2025-07-01
发行日期
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内容简介
本书以细胞器为线索,详细地介绍了细胞内部结构的发现历程及其科学意义,生动地展现了科学家们在探索微观世界时所展现出的智慧与坚持。书中不仅描述了科学家们是如何通过显微技术等手段发现线粒体、内质网、细胞核等细胞器的过程,还深入浅出地解释了这些细胞器在细胞生命活动中的关键作用,如能量供应、物质运输和遗传信息传递等。
本书采用了通俗易懂的语言,为读者逐一揭开这些“细胞拼图”的神秘面纱。通过生动的描述,向读者介绍了关于细胞器研究的精彩故事,使读者能够更加全面地了解细胞器的结构和功能。通过阅读本书,读者能够在了解科学知识的同时,感受生命科学的魅力。
目录
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版权信息
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编委会
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推荐序 从一个细胞出发,走进广阔的生命世界
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前言
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第1章 细胞膜
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1.1 欧文顿的努力
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1.2 白炽灯与双层膜结构
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1.3 片层结构模型的提出
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1.4 “轨道”一样的细胞膜
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1.5 流体镶嵌模型的诞生
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第2章 细胞核
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2.1 细胞核的发现
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2.2 观察核孔
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2.3 早老症与核纤层
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2.4 遗传物质的组装
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2.5 核仁是一种液体
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2.6 从酵母到细胞周期调节基因
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2.7 海胆与周期蛋白的发现
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2.8 细胞核从哪里来
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第3章 内质网与高尔基体
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3.1 高尔基的新染色法
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3.2 是假象还是真实
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3.3 “酿造质”的提出
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3.4 从酿造质到内质网
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3.5 帕拉德的新技术
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3.6 高尔基体是不均匀的
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3.7 从cis到trans
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3.8 从物理到生物
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3.9 总体流动还是选择性运输
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3.10 蛋白质穿越高尔基体
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3.11 甘特的神奇直觉
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3.12 调控分泌通路的SEC基因
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3.13 酵母菌的启示
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3.14 从东德走出的拉波波特
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第4章 内吞体和溶酶体
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4.1 会吞噬的单细胞生物
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4.2 吞噬作用是天然免疫的重要一环
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4.3 胞饮提供营养
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4.4 离心的新发现
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4.5 蚊子的启示
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4.6 从怪病到诺贝尔奖
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4.7 如果溶酶体出了问题
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第5章 自噬体
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5.1 从溶酶体到自噬体
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5.2 酵母的基因库
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5.3 线虫告诉我们更多
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5.4 如果回收站失效了
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第6章 脂滴
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6.1 从牛奶到脂滴包被蛋白
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6.2 显微镜下的单分子膜结构
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6.3 生命起源于一滴油
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6.4 “根治”肥胖
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6.5 从脂肪到胰岛素
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6.6 低密度脂蛋白与PCSK9
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6.7 脂滴、病毒和细菌
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第7章 线粒体
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7.1 “硕大”的细胞器
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7.2 细胞中的“外星人”
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7.3 合作共赢
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7.4 细胞命运的决策者
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7.5 线粒体基因与疾病
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第8章 叶绿体
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8.1 发现氧气
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8.2 走近光合作用
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8.3 植物细胞的特有拼图
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8.4 发现叶绿体的吸收光谱
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8.5 光合作用中的关键反应
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8.6 叶绿体与内共生学说
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第9章 过氧化物酶体
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9.1 “看见”过氧化物酶体
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9.2 “定义”过氧化物酶体
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9.3 植物中的“过氧化物酶体”
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9.4 蛋白进出的秘诀
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9.5 没有过氧化物酶体会怎样
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第10章 细胞骨架
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10.1 细胞内部的钢筋
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10.2 “细胞骨架”的命名
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10.3 肌肉里的纤维
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10.4 从Myosin到Actin
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10.5 看见“管状结构”
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10.6 命名“管状结构”
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10.7 新手的探险之旅
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10.8 从技术员到教授
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10.9 因为消失的乌贼
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10.10 不粗不细的纤维
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第11章 细胞成像
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11.1 从玻璃到显微镜
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11.2 罗伯特·胡克和《显微图谱》
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11.3 来自民间的神奇透镜
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11.4 探索光的更多可能
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11.5 用电子代替光
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编后记
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微观的生命世界地图
2020 年,中国生物物理学会成立 “中学生物学教学工作委员会”,旨在搭建科研人员与年轻学生之间的桥梁。他们开辟了面向中学生的学术论坛,遴选报告人时特意向条件艰苦地区倾斜。令人动容的是,一些山区学校的老师联系学会,表示即使学生未能入选,也愿意自费送孩子来交流学习。这份对知识的纯粹渴望,催生了一个更普惠的想法:为何不把实验室里精彩的科学故事,写成一本所有年轻人都能阅读的书?正是这份初衷,汇聚了 20 余位一线科研人员,历经三年多打磨,最终诞生了这部作品。这本书的结构清晰而巧妙,它摒弃了百科全书式的罗列,选择以 “细胞器” 为叙事线索。全书十一章,如同十一块精密的拼图,分别描绘了细胞膜、细胞核、线粒体、内质网等关键结构。但这种描绘并非静态说明。它的核心叙事逻辑是 “发现的过程”。这意味着,读者将跟随科学家的脚步,亲历人类如何借助不断革新的工具,一步步揭开微观世界的神秘面纱。从 17 世纪显微镜下细胞的首次 “亮相”,到 1931 年电子显微镜诞生后亚细胞结构的 “真容毕现”,再到后来生化分离、遗传学等方法的应用,技术演进本身就成为故事激动人心的主线。你知道直径仅 1 微米的细菌细胞和长度可达米级的人体神经细胞同属一个家族吗?了解这种尺度的奇迹,本身就是一种科学启蒙。然而,《细胞拼图》最打动人心的部分,并非知识本身,而是知识背后熠熠生辉的 “人”。本书编者深谙此道,他们并未将科学家神化为无所不能的天才,而是着力呈现那些充满曲折、偶然与坚持的 “科学瞬间”。书中第三章讲述了内质网研究者汤姆・拉波波特的故事,而故事的光芒却映照在他的母亲英格堡・拉波波特身上。这位杰出的儿科医生在 1938 年便完成了关于白喉病的研究论文,却因犹太裔身份被剥夺了答辩资格。时隔七十余年,102 岁高龄的她毅然重返校园,不是为了获取一纸荣誉证书,而是坚持完成一场真正的、迟来的博士答辩。她说,此举是为了所有曾遭受不公的同胞。这个故事与细胞结构无关,却深刻诠释了何为科学的尊严与学者的风骨。同样,书中也捕捉了那些灵光闪现的喜悦时刻:高尔基在无数次染色尝试后,终于观察到那团 “黑乎乎” 结构时的自信微笑;中国科学家张宏在洞悉线虫 P 颗粒消失机制时的会心喜悦。这些瞬间让科学回归了温度,让读者看到,推动学科前进的不仅是智慧,更是那份不懈探索的热情。
每日一书:《细胞拼图》。细胞比喻成地球上的一个个国家,细胞的 “国境线” 就是细胞膜,或者叫质膜,细胞内的物质各有各的 “国籍”,细胞膜上同样存在一些 “海关”,只有经过检验许可的物质才能按照 “规矩” 进出细胞。第一,这本书每章的内容都是以讲历史故事的形式展开,包括从发现现象到深入研究的过程,有时这些过程还是反反复复、曲曲折折的 —— 从提出假设到假设的验证;从大量的实验数据到新理念和新理论的提取、凝练、升华。所以,我们读这本书就是在听一个个妙趣横生的故事,这在科普著作中是不多见的。我们历来以传授知识为重点的教育就是老师教授、学生理解并记住,通常强调结论,至于这个结论是如何从最早(甚至与此结论看似毫无关系)的发现,经过哪些人怎样一步步发展得来的过程,教授知识和接受知识的人对此都缺乏热情,因此人们常常知其然而不知其所以然。这一点对做科学研究的危害特别大。如果人们对科学问题的本质理解得透彻,对该领域中关键进展的细节,也就是上面说的从 “发现” 到 “结论” 的过程了解得清晰,那么人们在选题、实验设计和数据分析方面就会贯穿好的科学逻辑。第二,《细胞拼图》是用人的故事来串联细胞科学的历史故事的,或者说讲细胞科学的同时还讲了那些与发现、假设、理论直接关联的科学家的故事。他们的家庭背景、求学过程、性格特点各有不同,但那些看似偶然其实隐藏着必然的巧合事件,尤其引人入胜。其中不乏有关诺贝尔奖获得者的故事,以及一些多次改变兴趣、多次跨界、多次变换职业而最终取得成功的有趣故事。值得一提的还有一位研究内质网的科学家汤姆・拉波波特(Tom Rapoport)和他的家庭在过去百年世界格局变化中身处东西方的传奇经历。我最早 “认识” 汤姆是读他于 2001 年发表在 Cell 上的一篇论文 “Protein Disulfide Isomerase Acts as a Redox-Dependent Chaperone to Unfold Cholera Toxin”,这个工作为我们 1993 年提出的假说 “Protein Disulfide Isomerase is both an enzyme and a molecular chaperone.”(蛋白质二硫键异构酶既是酶又是分子伴侣)提供了极好的实验证据,而且揭示了蛋白质二硫键异构酶的分子伴侣性质是氧化还原依赖的。而第一次见到汤姆本人则是 2016 年在中国科学院生物物理研究所召开的一个小型学术会议上,对双方文章都已很熟悉却第一次相互面见的激动场景大家大概都有体会。后来俊杰加入中国科学院生物物理研究所,他是汤姆的博士后,这更增加了我们与汤姆的联系。所以,我们通过读《细胞拼图》获得细胞生物学知识的同时,也了解了许多知名科学家传记中的精华,真是一举两得。这在一般的科普著作中也是不常见的。第三,《细胞拼图》中的科学故事附有许多真实的实验记录,珍贵的显微镜下的图片,为故事提供确凿的实验证据。这些 “老照片” 现在很少看到了。此外,本书涉及的人物都有加工过的 “头像”,虽不是照片,却一眼就能识别,使读者能够认识这些在细胞生物学发展中留下脚印的科学家,“加工” 为本书增添了艺术气息。第四,《细胞拼图》里每出现一个概念、名词,作者不但给予科学上的严谨定义,而且为了让大众更容易理解,常运用 “比喻” 的写法。比如,作者把细胞比喻成地球上的一个个国家,细胞的 “国境线” 就是细胞膜,或者叫质膜,细胞内的物质各有各的 “国籍”,细胞膜上同样存在一些 “海关”,只有经过检验许可的物质才能按照 “规矩” 进出细胞。我觉得这些比喻十分恰当,细胞膜的概念马上鲜活起来了。
出版方
机械工业出版社
机械工业出版社是全国优秀出版社,自1952年成立以来,坚持为科技、为教育服务,以向行业、向学校提供优质、权威的精神产品为宗旨,以“服务社会和人民群众需求,传播社会主义先进文化”为己任,产业结构不断完善,已由传统的图书出版向着图书、期刊、电子出版物、音像制品、电子商务一体化延伸,现已发展为多领域、多学科的大型综合性出版社,涉及机械、电工电子、汽车、计算机、经济管理、建筑、ELT、科普以及教材、教辅等领域。