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出版者:John Wiley & Sons Inc

作者:Karp, Gerald

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:

价格:672.00 元

装帧:Pap

isbn号码:9780470075876

丛书系列:

图书标签:

• 细胞生物学
• 分子生物学
• Wiley Plus
• 教材
• 生命科学
• 生物化学
• 大学教材
• 科学
• 教育
• 生物学

深入探索细胞与分子生物学的前沿：一部聚焦基础理论与实验技术的综合性著作 本书名： Frontiers in Cell and Molecular Biology: Foundational Principles and Advanced Techniques 导言：理解生命的基本构建块 生命科学的基石在于对细胞及其内部分子机制的深入理解。本书旨在为读者提供一个全面、深入且与时俱进的视角，剖析细胞与分子生物学的核心概念、关键发现以及最前沿的实验方法。我们聚焦于构建坚实的理论框架，同时强调这些理论是如何通过精妙的实验设计得以验证和拓展的。本书不依赖于任何特定的配套学习系统，而是独立成册，致力于成为一本详尽的参考书和教材，适用于本科高年级学生、研究生以及所有希望深入了解现代生物学研究的专业人士。 第一部分：细胞的结构与动态平衡 本部分将从宏观到微观，系统地描绘细胞这一生命活动的基本单位。 第一章：真核细胞的组织结构与区室化 本章详细考察了真核细胞的复杂性。我们将深入探讨细胞膜的流体镶嵌模型，解析脂质双分子层、跨膜蛋白的功能及其信号转导作用。细胞核作为遗传信息的控制中心，其结构（核膜、核孔复合体、核纤层）与功能（染色质结构、基因组组织）被全面阐述。线粒体和叶绿体（在植物细胞中）的内共生学说、其独特的DNA复制和转录机制，以及在能量代谢中的核心地位将进行细致的分析。此外，内质网（粗面和滑面）在蛋白质合成、折叠与分泌途径中的关键角色，以及高尔基体对蛋白质的修饰、分选与运输的复杂网络将得到详尽的论述。 第二章：细胞骨架：动态支架与运动引擎 细胞骨架是维持细胞形态、实现细胞运动和物质运输的动态结构。本章将重点关注微管、微丝（肌动蛋白）和中间纤维的分子组成、聚合机制及其关联的运动蛋白（如肌球蛋白、驱动蛋白和动力蛋白）。我们将探讨它们在细胞分裂、内吞/外排作用、以及细胞器运输中的精妙协作。特别地，本章会涵盖细胞间连接（紧密连接、黏着连接、缝隙连接）的结构及其在组织功能中的重要性。 第三部分：分子遗传学与基因调控 本部分是理解生命信息流动的核心。我们不仅回顾经典遗传学的发现，更着重于基因表达调控的精细机制。 第三章：DNA的复制、修复与重组 DNA是生命的蓝图，本章详述了从原核生物到真核生物的DNA复制过程，包括引发、延伸、终止的酶促反应，以及复制的保真性机制。重点关注DNA聚合酶的分子特性。此外，细胞应对遗传损伤的复杂修复通路——如错配修复、核苷酸切除修复、碱基切除修复和双链断裂修复（非同源末端连接与同源重组）——将被系统梳理，强调这些过程对维持基因组稳定性的关键作用。 第四章：转录调控的复杂性 从DNA到RNA的转录过程是基因表达的第一道关卡。本章详述RNA聚合酶的结构、启动子的识别机制。在真核生物中，我们深入剖析了转录因子（通用和特异性）如何通过增强子、沉默子和绝缘子的调控元件，实现对特定基因的精确开启和关闭。转录后修饰，如mRNA的加帽、剪接（包括可变剪接机制及其生物学意义）和加尾过程，将作为重点进行深入讲解。 第五章：蛋白质合成、修饰与降解 本章连接遗传信息与最终的生命功能体——蛋白质。我们将详细解析遗传密码的破译过程，核糖体的结构与催化功能，tRNA的分子识别。在蛋白质翻译后的世界里，本章将重点关注内质网和高尔基体中发生的共翻译和后翻译修饰（如磷酸化、糖基化、泛素化），以及这些修饰如何影响蛋白质的活性、定位和稳定性。同时，泛素-蛋白酶体系统和自噬在细胞周期调控和质量控制中的作用也将得到充分阐述。 第三部分：信号转导与细胞间通讯 生命体必须感知环境变化并作出恰当反应。本部分探讨细胞如何接收、传递和响应外部信号。 第六章：跨膜信号转导的机制 本章聚焦于细胞表面受体及其下游效应器。我们将详尽讨论G蛋白偶联受体（GPCRs）的激活循环，以及第二信使（如cAMP, $ ext{IP}_3$, $ ext{DAG}$）的扩散与放大效应。酪氨酸激酶受体（RTKs）及其在生长因子信号通路（如 $ ext{MAPK}$ 级联反应）中的核心作用将被深入分析，包括其自身磷酸化和招募下游适配蛋白的过程。离子通道偶联受体的快速响应机制也将被纳入讨论。 第七章：信号通路交叉与细胞命运决定 信号通路并非孤立存在，而是相互交织的网络。本章侧重于信号整合的概念，例如 $ ext{PI3K/AKT}$ 通路与 $ ext{MAPK}$ 通路的相互作用。我们将探讨关键的信号整合点，以及它们如何决定细胞的命运，如增殖、分化、衰老或凋亡。特别关注 $ ext{NF-}kappa ext{B}$ 和 $ ext{Wnt}$ 等多效性信号网络的复杂调控。 第四部分：细胞周期、增殖与疾病的分子基础 本部分将这些基础知识应用于理解生命进程中的关键事件以及失调如何导致病理状态。 第八章：细胞周期的精确调控 细胞周期是精确、有序的一系列事件，受细胞周期蛋白（Cyclins）和细胞周期蛋白依赖性激酶（CDKs）组成的调控网络所控制。本章详细解析了 $ ext{G1/S}$ 检查点、$ ext{G2/M}$ 检查点和纺锤体检查点的工作原理，以及 $ ext{Rb}$ 蛋白和 $ ext{p53}$ 蛋白等肿瘤抑制因子在维持周期完整性中的作用。 第九章：癌症的分子病理学 将细胞与分子生物学的原理应用于癌症研究。本章分析原癌基因（如 $ ext{Ras}$, $ ext{Myc}$）如何通过获得性突变转化为驱动癌症进程的驱动基因。肿瘤抑制基因（如 $ ext{p53}$, $ ext{BRCA1/2}$）的功能丧失如何解除对失控增殖的抑制。此外，癌症的“十大特征”（Hallmarks of Cancer）将被视为理解多步骤致癌过程的框架进行深入探讨，包括血管生成、浸润和转移的分子机制。 第十章：先进的分子生物学技术 现代生物学研究依赖于强大的技术工具。本章不对特定配套软件做任何假设，而是纯粹介绍支撑当前研究的核心技术原理。我们将详细讲解： 1. 核酸与蛋白质的分析技术： 凝胶电泳、Western Blotting、ELISA、各种基于抗体的免疫组织化学方法。 2. 分子克隆与基因操作： 限制性内切酶、PCR及其衍生技术（qPCR, $ ext{RT-PCR}$）、基因编辑技术（$ ext{CRISPR-Cas9}$ 系统的作用机制和脱靶效应的考量）。 3. 成像技术： 荧光显微镜、共聚焦显微镜的基本光学原理、活细胞成像中的挑战与解决方案（例如荧光蛋白的使用）。 4. 组学方法简介： 基因组学、转录组学和蛋白质组学如何为理解复杂生物系统提供宏观视角。 结语：展望生命科学的未来方向 本书的结论部分将总结当前领域中的未解之谜和新兴趋势，引导读者思考如何在当前知识体系的基础上，进行批判性思考和原创性研究。内容聚焦于系统生物学、合成生物学以及个体化医疗对分子生物学原理的依赖性。 本书特色： 内容独立性： 结构完整，知识点自洽，不依赖任何外部学习平台或配套资源。 深度与广度兼备： 既有对经典实验的详细回顾，也有对前沿理论（如表观遗传学、非编码RNA调控）的深入探讨。 强调机制： 侧重于“如何工作”而非仅仅是“是什么”，对分子结构与功能之间的关系进行反复强调。 批判性思维培养： 鼓励读者质疑实验假设和现有模型，从而促进科学探究精神。

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