細胞的分子生物學（上下冊）

第Ⅰ部分　細胞導論
1　細胞和基因組
地球上細胞的共同特征
所有的細胞都以同樣的線性化學密碼(DNA)形式儲存遺傳信息
細胞通過依照模板的聚合作用復制遺傳信息
所有的細胞都將其部分遺傳信息轉錄成共同的中間體(RNA)
所有細胞都將蛋白質(zhì)用作催化劑
所有細胞都以相同的方式將RNA翻譯成蛋白質(zhì)
相應于一種蛋白質(zhì)的遺傳信息片段就是一個基因
生命需要自由能
所有的細胞都是有著相同分子建造材料的生化工廠
細胞外被覆一層細胞膜，營養(yǎng)物質(zhì)和廢棄物必須通過細胞膜進出細胞
細胞的生存僅僅需要不到500個基因
小結
基因組的多樣性及生命樹
細胞可由多種自由能源提供能量
一些細胞可以為其他細胞固定氮及二氧化碳
原核細胞間的生化多樣性是最為廣泛的
生命樹有三個基本分支：細菌、古細菌和真核生物
一些基因演化迅速，另一些則十分保守
大多數(shù)細菌和真細菌含有1000～4000個基因
新基因產(chǎn)生于先前存在的基因
基因復制引起單個細胞內(nèi)相關基因家族的出現(xiàn)
基因可以在兩個物種之間相互轉移，這種現(xiàn)象在實驗室和自然界都可以發(fā)生
物種中基因信息的水平交換是由性引起的
基因的功能常能根據(jù)其序列而推測
生命樹上三個基本分支問有200多個基因家族相同
突變揭示基因的功能
分子生物學家將焦點對準了大腸桿菌
小結
真核生物的遺傳信息
真核生物起源于捕食生物
真核細胞起源于共生體
真核生物有著雜和的基因組
真核生物的基因組非常龐大
真核基因組中有著豐富的調(diào)控DNA
基因組決定多細胞發(fā)育的進程
許多真核細胞以單細胞的形式存在，即原生生物
酵母是最小的真核模式生物
機體中所有基因的表達水平都同時受到監(jiān)控
擬南芥——300 000多種植物的模式物種
動物細胞的代表物種：線蟲、果蠅、小鼠、人
果蠅的研究為脊椎動物發(fā)育學提供了鑰匙
脊椎動物基因組是重復復制的產(chǎn)物
基因冗余對于遺傳學家來說是個大問題，但卻為進化中的物種提供了機會
小鼠是哺乳動物的模式生物
人類可以報道自身的特性
精確來說我們所有人都是不同的
小結
2　細胞的化學和生物合成
細胞的化學組成
細胞是由幾種原子構成的
最外層電子決定原子的作用方式
電子的獲得和丟失形成離子鍵
共價鍵是通過共用電子對形成的
存在幾種不同類型的共價鍵
專題2—1　生物分子中常出現(xiàn)的化學鍵和化學基團
原子的行為常常表明它的半徑似乎是固定的
專題2—2　水及其對生物分子行為的影響
水是細胞中含量最豐富的物質(zhì)
某些極性分子在水中形成酸和堿
4種非共價相互作用幫助細胞內(nèi)分子結合
細胞是由碳化合物構成
細胞含有4大類主要家族的有機小分子
專題2—3　結合大分子的主要類型的弱非共價鍵
糖類物質(zhì)為細胞提供能量來源，也是多糖的亞單位
專題2—4　細胞內(nèi)常見糖的一些類型的概述
脂肪酸是細胞膜的組成物質(zhì)
氨基酸是蛋白質(zhì)的亞單位
專題2—5　脂肪酸和其他的脂類
核苷酸是DNA和：RNA的亞單位
專題2—6　核苷酸的概括
擁有顯著特征的大分子在細胞化學中占據(jù)主要地位
非共價鍵不僅決定了大分子的精細形狀，而且決定了它與其他分子的結合
小結
催化作用和細胞利用能量
細胞代謝是由酶組織的
細胞釋放的熱能使得生物有序性成為可能
專題2—7　自由能和生物反應
光合生物利用陽光合成有機分子
細胞通過氧化有機分子獲取能量
氧化與還原涉及電子轉移
酶降低了阻遏化學反應的障礙
酶是怎樣找到底物的——迅速擴散極其重要
3　蛋白質(zhì)
第Ⅱ部分　基本遺傳機制
4　DNA與染色體
5　DNA復制、修復以及重組
6　細胞如何解讀基因組
7　基因表達的調(diào)控
第Ⅲ部分　方法
8　操縱蛋白質(zhì)、DNA和RNA
9　細胞顯像
第Ⅳ部分　細胞的內(nèi)部構造
10　膜結構
11　小分子的膜運輸和膜的電性質(zhì)
12　細胞內(nèi)區(qū)域和蛋白質(zhì)分選
13　細胞內(nèi)的膜泡運輸
14　能量轉換：線粒體和葉綠體
15　細胞通訊
16　細胞骨架
17　細胞周期與程序性細胞死亡
18　細胞分裂的機制
第Ⅴ部分　在“社會背景”中的細胞
19　細胞連接、細胞黏著和細胞外基質(zhì)
20　生殖細胞和受精
21　多細胞生物的發(fā)育
22　組織學：組織中細胞的生存和死亡
23　癌癥
24　獲得性免疫系統(tǒng)
25　病原體、感染和先天性免疫