分子細(xì)胞生物學(xué)

前言

　　生物體是多層次、復(fù)雜而有序的結(jié)構(gòu)體系，細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)與功能的基本單位，是物質(zhì)、能量與信息相互“輝映”的綜合體，也是生命活動(dòng)的縮影。它不僅體現(xiàn)生命的多樣性和統(tǒng)一性，更體現(xiàn)生命的復(fù)雜性。細(xì)胞生物學(xué)是生命科學(xué)的基礎(chǔ)，細(xì)胞的研究既是生命科學(xué)的出發(fā)點(diǎn)，又是生命科學(xué)的匯聚點(diǎn)。正如生物學(xué)大師W。ilson早在1925年所說：“一切生命的關(guān)鍵問題都要到細(xì)胞中去尋找”，重溫這句名言，至今仍感內(nèi)涵很深。細(xì)胞生物學(xué)是一門正在迅速發(fā)展的學(xué)科，學(xué)科體系及其研究內(nèi)容與生命科學(xué)的其他學(xué)科往往彼此交叉，甚至很難為細(xì)胞生物學(xué)劃出一個(gè)明確的范圍。細(xì)胞生物學(xué)與分子生物學(xué)相互滲透與交融正是生命科學(xué)發(fā)展趨勢之一。揭示細(xì)胞世界的奧秘——無論是細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能的深入研究，還是對細(xì)胞重大生命活動(dòng)的機(jī)制與規(guī)律的探索——都需要用分子生物學(xué)新的概念與新的方法，在分子及細(xì)胞水平上進(jìn)行分析與整合研究。因此，“分子細(xì)胞生物學(xué)”作為本書的譯名也許會(huì)更為貼切。在國內(nèi)外已有多本優(yōu)秀的細(xì)胞生物學(xué)教材，為什么我們會(huì)把注意力聚焦在格瑞德·卡普（Gerald Karp）編寫的《分子細(xì)胞生物學(xué)》上？首先，作為引進(jìn)教材特別是翻譯教材使用，這本書具有很好的教學(xué)適用性，在內(nèi)容上注重強(qiáng)調(diào)“基礎(chǔ)性”，包括基本概念、基礎(chǔ)知識(shí)和基礎(chǔ)訓(xùn)練。由于內(nèi)容取舍得當(dāng)，所以在篇幅上適宜，正如作者所云“不會(huì)使二、三年級(jí)水平的學(xué)生不堪重負(fù)或望而生畏”。其次，作為教材應(yīng)當(dāng)保持科學(xué)內(nèi)容的“先進(jìn)性”。根據(jù)作者的愿望，這本書打算每隔3年修訂一次。在分子細(xì)胞生物學(xué)知識(shí)日新月異的情況下，出版周期如此之短，內(nèi)容更新如此之快，對第3版教材中幾乎每一個(gè)論題都進(jìn)行了或大或小的修正，這確實(shí)難能可貴，也反映出該書內(nèi)容的“先進(jìn)性”。第三，作為教材應(yīng)該有“活潑”的面孔，有趣且可讀性很強(qiáng)。“理論聯(lián)系實(shí)際”是人們常說的一條原則，但說者容易做者難。這本教材給我們提供了一個(gè)范例，作者在各章后面撰寫了人類視角（Human Perspective），用于闡明幾乎所有人類的異常均可追蹤到細(xì)胞和分子水平上各種功能活動(dòng)的紊亂。從而激發(fā)了學(xué)生探索性學(xué)習(xí)的熱情。第四，教材應(yīng)該是圖文并茂，這恰好是我們國內(nèi)教材的“軟肋”，這本《分子細(xì)胞生物學(xué)》教材具有高質(zhì)量的插圖，可以幫助學(xué)生想象復(fù)雜的細(xì)胞和分子過程，訓(xùn)練學(xué)生洞幽查微、抽象思維的能力。最后，教材是教學(xué)的重要載體，應(yīng)該利教利學(xué)。本書的原版教材不僅提供了紙質(zhì)載體教材，而且每一本新教材中都附有Cell view CD-ROM，配套有教師的資源CD-ROM，包括完整的教師手冊和：Powel’Point幻燈片，提供了與教材相聯(lián)系的網(wǎng)站，有配套的學(xué)生學(xué)習(xí)指南，可謂是多層面、立體化的教材。我們只翻譯了紙質(zhì)主教材，但原版教材豐富的配套資源對促進(jìn)國內(nèi)立體化精品教材建設(shè)提供了許多可借鑒之處。這本教材的選題、評(píng)審和引進(jìn)以及組織翻譯、編輯加工和出版，一直得到高等教育出版社的大力推動(dòng)和支持，特別是林金安、吳雪梅和李光躍同志的出色工作和辛勤努力，我們對此表示誠摯感謝和敬意。參加該書初譯的同志是清華大學(xué)和北京大學(xué)的幾位研究生，他們在學(xué)業(yè)緊張的情況下應(yīng)邀參加部分翻譯工作，我們對此表示深情謝意。特別是石彪博士遠(yuǎn)在美國，科研與教學(xué)工作繁忙，但欣然友情奉獻(xiàn)，參與該書的部分譯校工作，令我們十分感動(dòng)。由于種種原因，本書的譯校、統(tǒng)稿和編輯加工時(shí)間拖得較長，并且難免有疏漏之處，敬請同行專家和盼望此書面世的讀者不吝賜教。

內(nèi)容概要

《分子細(xì)胞生物學(xué)(第3版中文版)》講述了：生物體是多層次、復(fù)雜而有序的結(jié)構(gòu)體系，細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)與功能的基本單位，是物質(zhì)、能量與信息相互“輝映”的綜合體，也是生命活動(dòng)的縮影。它不僅體現(xiàn)生命的多樣性和統(tǒng)一性，更體現(xiàn)生命的復(fù)雜性。細(xì)胞生物學(xué)是生命科學(xué)的基礎(chǔ)，細(xì)胞的研究既是生命科學(xué)的出發(fā)點(diǎn)，又是生命科學(xué)的匯聚點(diǎn)。正如生物學(xué)大師W。ilson早在1925年所說：“一切生命的關(guān)鍵問題都要到細(xì)胞中去尋找”，重溫這句名言，至今仍感內(nèi)涵很深。細(xì)胞生物學(xué)是一門正在迅速發(fā)展的學(xué)科，學(xué)科體系及其研究內(nèi)容與生命科學(xué)的其他學(xué)科往往彼此交叉，甚至很難為細(xì)胞生物學(xué)劃出一個(gè)明確的范圍。細(xì)胞生物學(xué)與分子生物學(xué)相互滲透與交融正是生命科學(xué)發(fā)展趨勢之一。揭示細(xì)胞世界的奧秘——無論是細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能的深入研究，還是對細(xì)胞重大生命活動(dòng)的機(jī)制與規(guī)律的探索——都需要用分子生物學(xué)新的概念與新的方法，在分子及細(xì)胞水平上進(jìn)行分析與整合研究。因此，“分子細(xì)胞生物學(xué)”作為《分子細(xì)胞生物學(xué)(第3版中文版)》的譯名也許會(huì)更為貼切。

作者簡介

格瑞德·卡普（Gerald Karp），先后從加州大學(xué)洛杉磯分校和華盛頓大學(xué)獲得學(xué)士學(xué)位和博士學(xué)位。隨后在科羅拉多大學(xué)醫(yī)學(xué)中心進(jìn)行博士后研究，之后在佛羅里達(dá)大學(xué)任教?？ㄆ帐茄芯吭缙诎l(fā)育的細(xì)胞和分子生物學(xué)方面的許多論文的作者。他的興趣一直在于早期胚胎中RNA合成、原腸形

書籍目錄

1 分子細(xì)胞生物學(xué)引言2 生命的化學(xué)基礎(chǔ)3 生物能學(xué)、酶和代謝4 質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)與功能5 有氧呼吸與線粒體6 光合作用與葉綠體7 細(xì)胞與其環(huán)境之間的相互作用8 細(xì)胞質(zhì)的膜系統(tǒng)：結(jié)構(gòu)、功能和膜運(yùn)輸9 細(xì)胞骨架與細(xì)胞運(yùn)動(dòng)10 基因和基因組的本質(zhì)11 遺傳信息的表達(dá)：從轉(zhuǎn)錄到翻譯12 細(xì)胞核及基因的表達(dá)調(diào)控13 DNA復(fù)制與修復(fù)14 細(xì)胞增殖l5 細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)：細(xì)胞與其環(huán)境間的通訊16 癌17 免疫應(yīng)答l8 分子細(xì)胞生物學(xué)技術(shù)名詞奇數(shù)分析題的解答索引

章節(jié)摘錄

　　蛋白質(zhì)工程分子生物學(xué)的發(fā)展創(chuàng)造了設(shè)計(jì)和大規(guī)模生產(chǎn)生物體無法合成的全新蛋白質(zhì)的機(jī)遇。隨著DNA合成技術(shù)的發(fā)展，可合成人工基因，生產(chǎn)具有所期望的氨基酸序列的蛋白質(zhì)。問題在于，這些無窮多的人工蛋白質(zhì)中，哪些蛋白質(zhì)有功能而能為人們所利用？例如，一個(gè)生物技術(shù)公司打算生產(chǎn)一種蛋白質(zhì)用于與AIDS病毒表面結(jié)合以將病毒分子從血液中除去。他們可通過計(jì)算機(jī)模擬程序預(yù)測出這種與病毒結(jié)合的蛋白質(zhì)分子的形狀。什么樣的氨基酸序列可集結(jié)成這樣的蛋白質(zhì)？答案就蘊(yùn)藏在控制一級(jí)結(jié)構(gòu)與三級(jí)結(jié)構(gòu)關(guān)系的詳細(xì)規(guī)則中。在過去的幾年中，人工基因技術(shù)取得了長足進(jìn)步，相應(yīng)的多肽產(chǎn)品折疊成相對簡單的二級(jí)結(jié)構(gòu)，如束狀的2～3股a螺旋或B片層。然而從簡單結(jié)構(gòu)制備結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜的多肽要困難得多。研究者發(fā)現(xiàn)，很難將一個(gè)特定的序列放入一個(gè)完整蛋白的結(jié)構(gòu)中。一個(gè)有類似氨基酸長度的多肽在不同的蛋白質(zhì)中可形成不同的二級(jí)結(jié)構(gòu)，這完全取決于分子其他區(qū)域的外在影響。這些困難提示，我們對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的高度復(fù)雜性以及對如何將線性的遺傳信息轉(zhuǎn)換成三維結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)途徑的了解是十分有限的。

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