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細胞生物學精要(原書第五版) 版權信息
- ISBN：9787030744692
- 條形碼：9787030744692 ; 978-7-03-074469-2
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
細胞生物學精要(原書第五版) 內容簡介
本書是由美國科學院前院長布魯斯·艾伯茨(BruceAlberts)領銜，七位國際著名生物學家共同編寫的EssentialCellBiology第五版的中譯本。全書共分為二十章，系統地闡述了細胞DNA復制與修復、中心法則、基因表達調控、跨膜轉運、信號轉導、能量生產、細胞周期，以及有性生殖、遺傳、生物演化等重要生命過程，既涵蓋了細胞生物學的基礎知識，又與時俱進地引入了細胞生物學領域**的研究進展，行文簡潔、重點突出、插圖精美、引人入勝。每章的末尾均附有本章的基本概念、關鍵詞和一些簡明而有趣的問題，以鼓勵讀者對本章的內容進行進一步的思考和應用。所有問題的參考答案均附在全書的*后。每章還配有“我們是怎樣知道的”欄目，其中包含了一些原始實驗數據和實驗設計，以幫助讀者了解細胞生物學領域一些重大科學問題的發現和解決過程。
細胞生物學精要(原書第五版) 目錄
目錄
第1章 細胞：生命的基本單位 1
細胞的統一性和多樣性 1
細胞的形態和功能大不相同 2
活細胞都有相似的化學組成和化學性質 2
活細胞可利用自身蛋白催化完成自我復制 3
所有活細胞都由同一祖先演化而來 4
基因是細胞和有機體形態發生、功能和行為的總指揮 4
顯微鏡下的細胞 5
光學顯微鏡的發明導致了細胞的發現 5
光學顯微鏡揭示了細胞的一些組件 5
電子顯微鏡揭示了細胞的精細結構 6
原核細胞 12
原核生物是地球上種類和數量*多的細胞 13
原核生物世界可分為兩個域：細菌和古細菌 14
真核細胞 15
細胞核是細胞的信息存儲器 15
線粒體利用食物分子產生能量 16
葉綠體從陽光中捕獲能量 16
內膜創建功能各異的細胞內區室 18
胞質溶膠是一種含有大小分子的濃縮水凝膠 20
細胞骨架負責細胞的定向運動 21
細胞質遠非靜止 22
真核細胞可能作為捕食者而起源 22
模式生物 24
分子生物學家專注于大腸桿菌 25
釀酒酵母是一種簡單的真核生物 25
擬南芥作為模式植物 26
模式動物果蠅、線蟲、魚和小鼠 26
生物學家也直接研究人類和人體細胞 30
基因組序列比對揭示出生命共同的遺傳特征 31
基因組不僅僅只包含基因 32
基本概念 32
關鍵詞 33
問題 33
第2章 細胞的化學成分 37
化學鍵 37
細胞由相對少數的幾種原子組成 37
*外層的電子決定原子間如何相互作用 39
共價鍵由共用的電子所形成 41
一些共價鍵涉及多個電子對 42
共價鍵中的電子通常是不均等共用 42
共價鍵的強度可使其在細胞內穩定存在 42
離子鍵通過得失電子而形成 45
氫鍵是許多生物分子中重要的非共價鍵 45
四種弱相互作用將細胞內的分子聚集在一起 46
一些極性分子在水中形成酸和堿 49
細胞中的小分子 52
細胞由碳化合物構成 52
細胞主要含有四種有機小分子 52
糖既是細胞的能量來源，也是組成多糖的亞基 53
脂肪酸鏈是細胞膜的組成部分 56
氨基酸是形成蛋白質的亞基 59
核苷酸是形成DNA和RNA的亞基 63
細胞中的大分子 67
每個大分子都含有特定的亞基序列 67
非共價鍵決定大分子的精確形狀 70
非共價鍵允許大分子結合其他特定分子 70
基本概念 71
關鍵詞 72
問題 72
第3章 能量、催化和生物合成 75
細胞利用能量 76
細胞釋放的熱能使生物有序性成為可能 76
細胞能夠將能量從一種形式轉換為另一種形式 77
光合生物利用陽光合成有機分子 78
細胞通過有機分子的氧化獲得能量 79
氧化和還原涉及電子的轉移 79
自由能和催化作用 81
化學反應朝向自由能損失的方向上進行 81
酶降低了自發反應起始所需的能量 82
自由能的變化決定了一個反應能否發生 83
ΔG 在反應趨向平衡的進程中不斷變化 84
標準自由能變化ΔG°可以比較不同反應的能量 84
平衡常數與ΔG°成正比 85
在復合反應中，平衡常數取決于所有反應物和產物的濃度 88
平衡常數也可指示非共價結合反應的強度 88
對于連續反應，自由能的變化是疊加的 89
酶催化反應依賴于快速的分子碰撞 90
非共價相互作用允許酶結合特定分子 90
活化載體和生物合成 91
活化載體的形成與能量上有利的反應相偶聯 91
ATP 是*廣泛使用的活化載體 94
存儲在ATP中的能量常用于連接兩個分子 95
NADH和NADPH二者都是電子活化載體 96
NADPH和NADH在細胞中發揮不同的作用 97
細胞也利用許多其他活化載體 98
生物多聚物的合成需要能量輸入 99
基本概念 102
關鍵詞 102
問題 103
第4章 蛋白質的結構和功能 107
蛋白質的形狀和結構 107
蛋白質的形狀由氨基酸序列確定 107
蛋白質折疊成能量*低的構象 111
各種蛋白質都有自己的復雜形狀 113
α螺旋和β折疊是常見的折疊模式 115
生物結構易于形成螺旋形式 115
β折疊在許多蛋白質的核心處形成剛性結構 118
蛋白質的錯誤折疊造成引發疾病的淀粉樣蛋白結構 118
蛋白質具有多層次的組織形式 118
蛋白質也包含無固定結構的區域 119
在許多潛在可能的多肽鏈中，只有少數是有功能的 120
蛋白質可以歸類為不同家族 120
大蛋白分子所含的多肽鏈通常多于一個 120
蛋白質可以組裝成絲狀、片狀或球狀 122
某些類型的蛋白質呈現為細長的纖維狀 123
細胞外蛋白通常進行共價交聯而得以穩定 124
蛋白質如何工作 124
所有蛋白質都與其他分子結合 124
人體能產生數十億種抗體，每種抗體都有各自的結合位點 126
酶是強大且高度特異的催化劑 129
酶極大地加快了化學反應的速度 129
以溶菌酶為例揭示酶的工作原理 130
很多藥物抑制酶的活性 134
緊密結合的小分子賦予蛋白質額外的功能 134
蛋白質是如何被調控的 135
酶的催化活性通常受到其他分子的調節 135
變構酶具有相互影響的兩個或多個結合位點 136
磷酸化可通過引起構象變化來調控蛋白質的活性 137
共價修飾也可以調控蛋白質的定位和相互作用 138
磷酸基團的添加和去除控制GTP結合蛋白活性的開關 139
ATP水解使馬達蛋白在細胞中產生定向運動 139
蛋白質經常形成大型復合物，以蛋白質機器的形式發揮作用 139
許多相互作用的蛋白質通過支架聚集在一起 140
大分子之間的弱相互作用可以在細胞中形成大的生化區室 141
我們是如何研究蛋白質的 142
蛋白質可以從細胞或組織中純化出來 143
確定蛋白質的結構從確定其氨基酸序列開始 148
基因工程技術能夠大規模生產、設計和分析幾乎任何一種蛋白質 149
蛋白質的相關性有助于預測蛋白質的結構和功能 152
基本概念 152
關鍵詞 153
問題 154
第5章 DNA和染色體 157
DNA的結構 158
DNA分子由兩條核苷酸互補鏈組成 158
DNA的結構提供了一種遺傳機制 160
真核染色體的結構 161
真核生物的DNA被包裝成多條染色體 162
染色體組織和攜帶遺傳信息 162
DNA復制和染色體分離需要特定的
DNA序列163
間期染色體在核內并非隨機分布166
染色體中的DNA總是高度凝集166
核小體是真核染色體結構的基本單位 167
染色體的包裝有多個層次 168
染色體結構的調節 170
核小體結構的變化使DNA暴露出來 170
間期染色體同時包含高度凝集和相對伸展的兩種狀態 171
基本概念177
關鍵詞177
問題 177
第6章 DNA復制和修復 181
DNA復制 182
堿基配對使DNA得以復制 182
DNA合成開始于復制起點 182
每個復制起點都有兩個復制叉 186
DNA聚合酶利用一條親本鏈為模板合成DNA 187
復制叉是不對稱的 188
DNA聚合酶能自我校正 188
短的RNA作為DNA合成的引物 189
復制叉上的蛋白質相互協調，形成一個復制機器 192
端粒酶復制真核生物染色體的末端 193
端粒長度因細胞類型和年齡而異 194
DNA修復 195
DNA損傷在細胞中不斷發生 195
細胞具有多種修復DNA的機制 196
DNA錯配修復系統清除校讀過程中未被發現的復制錯誤 197
雙鏈DNA斷裂需要不同的修復策略 198
同源重組可以完美無缺地修復DNA雙鏈斷裂 199
DNA損傷修復失敗可能對細胞或生物體造成嚴重后果 200
DNA復制和修復的保真度記錄被保存在基因組序列中 201
基本概念 202
關鍵詞 202
問題 203
第7章 從DNA到蛋白質：細胞如何讀取基因組 205
從DNA到RNA 206
部分DNA序列被轉錄成RNA 206
轉錄產生一條與DNA鏈互補的RNA 206
細胞產生各種類型的RNA 209
DNA 中的信號指示RNA聚合酶從何處開始和停止 210
真核生物基因轉錄的起始是一個復雜的過程 211
真核RNA聚合酶需要通用的轉錄因子 212
真核mRNA在細胞核中加工 213
在真核生物中，蛋白質編碼基因被稱為內含子的非編碼序列所間隔 215
RNA剪接從mRNA前體中除去內含子 215
RNA合成和加工發生在細胞核內的“工廠”中 217
成熟的真核mRNA從細胞核內輸出 218
mRNA分子*終在胞質溶膠中降解 218
從RNA到蛋白質 219
mRNA序列以三聯核苷酸組的形式被破譯 219
tRNA分子將氨基酸與mRNA中的密碼子進行匹配 220
特定的酶將tRNA分子與正確的氨基酸偶聯 223
mRNA上的信息在核糖體上被解碼 224
核糖體是一種核酶 227
mRNA中的特定密碼子指示核糖體從哪里開始和終止蛋白質合成 227
蛋白質由多核糖體合成 229
原核生物蛋白合成的抑制劑可被用作抗生素 229
受控的蛋白質降解有助于調節細胞中每種蛋白質的含量 230
從DNA到蛋白質需要經過許多步驟 231
RNA與生命起源 232
生命需要自催化 233
RNA可以存儲信息和催化化學反應 233
RNA在演化上先于DNA出現 234
基本概念 235
關鍵詞 236
問題 237
第8章 基因表達調控 239
基因表達總覽 239
一個多細胞生物的不同細胞類型含有相同的DNA 240
不同細胞類型產生不同的蛋白質組 240
細胞可以響應外部信號從而改變其基因的表達 241
基因表達可以在DNA到RNA再到蛋白質的多個步驟上進行調控 242
基因轉錄是如何調控的 242
轉錄調控因子與調節性DNA序列相結合 242
轉錄開關使細胞可以響應環境的變化 244
阻遏因子關閉基因，激活因子打開基因 245
Lac操縱子由一個激活因子和一個阻遏因子所控制 245
真核轉錄調控因子可以遠程控制基因表達 245
真核轉錄調控因子通過招募染色質修飾蛋白來幫助起始轉錄 246
染色體襻環結構域排列可以保持增強子受控 247
產生特化的細胞類型 248
真核基因受到轉錄調控因子的組合調控 248
單個蛋白質可以協調不同基因的表達 248
綜合調控也可以產生不同的細胞類型 249
一個完整器官的形成能夠被一個轉錄調控因子觸發 253
轉錄調控因子可被用于體外指導特定細胞類型的形成 253
分化的細胞會維持其特征 254
轉錄后調控 257
mRNA含有控制自身翻譯的序列 257
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