Elastic Filaments of the Cell (Advances in Experimental Medicine and Biology) pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Springer

作者:Granzier, Henk; Pollack, Gerald H.; Granzier, H. L.

出品人:

页数:436

译者:

出版时间:2000-08-31

价格:USD 275.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780306464102

丛书系列:

图书标签:

细胞力学
细胞骨架
细胞生物学
生物物理学
弹性纤维
细胞形态
生物材料
医学研究
实验医学
细胞结构

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具体描述

Elastic filaments refer mainly to titin, the largest of all known proteins. Titin was discovered initially in muscle cells, where it interconnects the thick filament with the Z-line. Titin forms a molecular spring that is responsible for maintaining the structural integrity of contracting muscle, ensuring efficient muscle contraction. More recently, it has become clear that titin is not restricted to muscle cells alone. For example, titin is found in chromosomes of neurons and also in blood platelets. This topic is fast becoming a focal point for research in understanding viscoelastic properties at the molecular, cellular, and tissue levels. In titin may lie a generic basis for biological viscoelasticity. It has become clear that titin may hold the key to certain clinical anomalies. For example, it is clear that titin-based ventricular stiffness is modulated by calcium and that titin is responsible for the altered stiffness in cardiomyopathies. It is also clear from evidence from a group of Finnish families that titin mutations may underlie some muscular dystrophies and that with other mutations chromatids fail to separate during mitosis. Thus, it is clear that this protein will have important clinical implications stemming from its biomechanical role. One aspect of this field is the bringing together of bioengineers with clinical researchers and biologists. Genetic and biochemical aspects of titin-related proteins are being studied together with front-line engineering approaches designed to measure the mechanics of titin either in small aggregates or in single molecules.

好的，这是一本关于细胞结构与功能研究的综合性专著，旨在深入探讨细胞骨架、细胞器以及它们之间复杂的相互作用网络。本书聚焦于从分子层面到组织层次的生物学过程，结合了最新的显微成像技术、生物物理学方法和分子生物学工具，为生命科学研究者提供一个全面的视角。第一部分：细胞形态与动力学的分子基础本部分将细胞的物理结构和动态变化置于核心地位。我们将从基础的分子组件入手，详尽阐述肌动蛋白（Actin）和微管（Microtubule）这两种主要的细胞骨架蛋白的结构、聚合机制及其在细胞运动、形状维持和物质运输中的作用。第一章：肌动蛋白网络的组装与重塑详细分析G-肌动蛋白到F-肌动蛋白的聚合动力学，包括关键的调控因子，如肌动蛋白相关蛋白（ARPs）和凝溶蛋白（Profilin）。重点讨论肌动蛋白在细胞迁移（如癌细胞侵袭）、胞吞作用和细胞分裂中的动态重排。本书将呈现最新的研究成果，揭示肌动蛋白的张力产生和传递机制，以及它们如何与细胞黏附分子协同作用。我们还会涉及肌动蛋白在心肌收缩中的特定功能及其病理学意义。第二章：微管组织的复杂性与定向运输本章深入探讨微管的极性、动态不稳定性（Dynamic Instability）及其在细胞内形成不同结构（如纺锤体、纤毛和鞭毛）的原理。内容涵盖微管聚合的关键调节因子，特别是与生长和解聚速率相关的蛋白复合物。重点分析微管作为细胞内高速公路的角色，详细介绍驱动蛋白（Kinesin）和动力蛋白（Dynein）家族如何通过ATP水解驱动囊泡、线粒体和信使RNA的定向运输，以及微管在神经元轴突运输中的特殊机制。第三章：中间纤维：稳定性的基石与其他两种骨架网络相比，中间纤维（Intermediate Filaments, IFs）以其高机械强度和稳定性著称。本章系统梳理角蛋白（Keratins）、胶原蛋白（Vimentin）、神经丝（Neurofilaments）和核纤层蛋白（Lamins）的结构域和组装过程。着重分析IFs在应对机械应力（如皮肤或肌肉组织中）时的缓冲作用，以及核纤层如何通过调控基因表达和染色质组织来影响细胞核的力学响应。第二部分：细胞器的结构、功能与相互作用本部分将目光投向细胞内部的主要功能区室——细胞器，探讨它们的动态平衡、膜生物合成以及它们如何通过骨架网络实现功能整合。第四章：内质网与高尔基体的动态调控深入研究内质网（ER）和高尔基体（Golgi Apparatus）的膜结构，特别是其不断融合、分裂和重塑的机制。讨论ER相关降解（ERAD）途径，以及未折叠蛋白反应（UPR）如何确保蛋白质质量控制。针对高尔基体，详细阐述其顺面、中间部和反面囊泡的物质分选和转运机制，以及分泌通路如何精确调节激素和酶的释放。第五章：线粒体：能量工厂的形态建成本章聚焦于线粒体的动态平衡，即融合（Fusion）和分裂（Fission）过程的分子调控。解释这些过程如何影响线粒体的功能效率、代谢适应性以及细胞凋亡的启动。书中将详细介绍线粒体DNA（mtDNA）的复制和转录机制，以及线粒体如何通过复杂的信号通路与细胞质骨架进行物理连接，实现对细胞能量需求的精确响应。第六章：溶酶体、过氧化物酶体与自噬流本部分阐述细胞的“回收与降解”系统。详细描述溶酶体的酸性环境维持、水解酶的合成和分选。重点剖析自噬（Autophagy）的启动、巨自噬体（Autophagosome）的形成及其与溶酶体的融合过程，强调自噬在细胞器更新和应对营养匮乏中的重要性。同时，探讨过氧化物酶体在脂肪酸氧化和活性氧物种（ROS）处理中的独特功能。第三部分：膜拓扑、细胞间通讯与信号整合本部分将研究细胞如何感知环境、与其他细胞连接，以及如何通过膜结构传递信息。第七章：细胞膜的拓扑结构与脂质筏探讨细胞膜的分子组成，特别是脂质层的不对称性和脂质的横向异质性。详细分析胆固醇和鞘脂如何聚集形成脂质筏（Lipid Rafts），以及这些结构如何充当信号转导蛋白的聚集平台。讨论膜蛋白的合成、折叠和定向插入机制，包括内质网信号肽和穿膜螺旋的生物学意义。第八章：细胞黏附与细胞外基质的力学耦合深入分析细胞连接的几种主要类型：紧密连接（Tight Junctions）、桥粒（Desmosomes）和缝隙连接（Gap Junctions）。重点阐述整合素（Integrins）介导的细胞与细胞外基质（ECM）的黏附，以及这些黏附点如何作为机械信号的传感器，将外部物理力转化为细胞内的生化反应。本章还将讨论信号通路（如Focal Adhesion Kinase, FAK）如何响应机械张力。第九章：跨膜信号转导的精细调控本章综述细胞表面受体（如G蛋白偶联受体、酪氨酸激酶受体）激活后的信号放大和分级机制。内容涵盖第二信使的产生与清除、信号网络的交叉对话（Crosstalk），以及信号蛋白的亚细胞定位如何决定其下游效应。特别关注信号转导在细胞增殖、分化和存亡决策中的关键作用。总结与展望全书的最后部分将整合前述内容，讨论细胞作为一个高度组织化、自适应系统的整体行为。探讨系统生物学和高通量组学技术如何帮助我们理解这些复杂的动态网络，并指出当前细胞生物学领域仍存在的重大挑战，例如对活细胞内生物分子复合体的实时观察和对细胞器间通讯的完整刻画。本书力求为理解生命现象的底层机制提供一个坚实的理论和实验基础。