细胞的分子生物学

引用

Alberts, B., Heald, R., Johnson, A., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., & Walter, P. (2022). Molecular Biology of the Cell (7th ed.). W. W. Norton & Company.

章节概要

全书共二十四章，篇幅远超一千页。出版方将其定位为细胞与分子生物学导论，并呈现最新发现。书中有近1,600幅由作者团队设计的插图和160多段配音视频。出版方的目录只列章名，没有分部标题，因此下面的分组仅为描述性。

第1–3章：细胞、基因组与生命的多样性；细胞化学与生物能学；蛋白质

开篇各章阐述细胞与基因组的多样性、细胞的化学与能量学，以及蛋白质，即全书其余部分所用的基本构件。

第4–7章：DNA、染色体与基因组；DNA复制、修复与重组；细胞如何读取基因组：从DNA到蛋白质；基因表达的调控

遗传信息各章从染色体和基因组的结构出发，经过复制、修复与重组，到把基因组读取为蛋白质以及基因表达的调控。

第8–9章：分析细胞、分子与系统；细胞及其分子的可视化

两章讲方法：如何分析细胞、分子和系统，以及如何把细胞及其分子可视化。

第10–14章：膜的结构；小分子转运与膜的电学特性；细胞内的组织与蛋白质分选；细胞内膜运输；能量转换与代谢区室化：线粒体和叶绿体

膜与区室。各章涵盖膜的结构、小分子的转运和膜的电学特性、细胞内部的组织与蛋白质分选、膜区室之间的运输，以及进行能量转换的细胞器。

第15–18章：细胞信号传导；细胞骨架；细胞周期；细胞死亡

细胞如何通信、维持形态和运动、分裂以及死亡。

第19–22章：细胞连接与细胞外基质；癌症；多细胞生物的发育；组织稳态与再生中的干细胞

组织和生物体中的细胞：连接与基质、癌症、发育与干细胞。

第23–24章：病原体与感染；固有免疫与适应性免疫系统

最后两章讲病原体与感染，以及固有和适应性免疫系统。

核心概念

第1–9章：基础与方法

• 蛋白质的结构与功能：第3章，是后面所讨论机制的基础。
• 基因组与染色体的组织：第4章。
• 细胞和分子的可视化：第9章，专讲以显微技术为基础的方法。

第4–7章：基因组的维持与表达

• 复制、修复与重组：第5章。
• 从DNA到蛋白质：第6章。
• 基因表达的调控：第7章。

第10–18章：膜、细胞器与细胞调控

• 膜转运与电学特性：第11章。
• 蛋白质分选与膜运输：第12–13章。
• 线粒体和叶绿体：第14章。
• 细胞信号传导、细胞骨架、细胞周期与细胞死亡：第15–18章。

第19–24章：组织、生物体与疾病

• 细胞外基质与细胞连接：第19章。
• 癌症、发育与干细胞：第20–22章。
• 病原体与免疫系统：第23–24章。

评析

优点

• 一册涵盖广泛。 目录从基因组和蛋白质，经膜与细胞器，到组织、发育、感染与免疫，使本书可作为细胞生物学的单一参考。
• 图示丰富。 出版方称有近1,600幅图，每幅都为说明一个核心概念而设计，另有160多段讲解亚细胞过程的配音视频。
• 近期更新。 据出版方称，正文和插图均有大幅更新，并加入了许多新的研究实例。
• 适合研究层次的复习。 下文所述的科罗拉多州立大学研究生课程把它列为课前查阅的背景读物，这与本书的参考书定位相符。

局限

• 体量很大。 诺顿英国页面给出的页数为1,552页（Google Books对国际印本记为1,404页），远超一门课程的容量；必须选择章节。
• 方法章节位置居中。 方法集中在第8–9章，位于基因表达和膜之间。想在每个主题旁边了解技术的读者需要在章节之间来回翻阅。
• 并非轻松的入门。 本站列出的先修为细胞生物学与化学入门；初学细胞生物学的课程使用较短的教材更合适。
• 多作参考书而非指定教材。 在下文所列课程中，Alberts都以背景或推荐阅读的身份出现，而不是指定了章节的必读教材。

在课程中的定位

《Molecular Biology of the Cell》是细胞生物学书单中的综合性参考书。《Essential Cell Biology》是为第一门课程写的较短教材，《The Cell: A Very Short Introduction》是简短的非技术性概述。《Becker's World of the Cell》是具有较强生物化学基础的一学期教材，《Karp's Cell and Molecular Biology》围绕奠定各主题的实验来构建。Pollard、Earnshaw、Lippincott-Schwartz和Johnson的《Cell Biology》以分子结构和生物物理机制为中心。

当课程希望用一本书涵盖整个细胞生物学，或在较短的入门课程之后作为参考书时，可选用Alberts。若想要实验或生物物理角度，Karp或Pollard是替代选择。

课程实例

• 科罗拉多州立大学 BC565 Molecular Regulation of Cell Function（2025年春季）。 Alberts被列为背景读物，大纲要求学生在课前查阅所列参考教材来复习相关内容。本书既未标为必读，也未排在其他资源之前。其他资源包括Pollard等人的《Cell Biology》第4版（2024年印本）和Lodish等人的《Molecular Cell Biology》第9版（2021年印本）。大纲没有指定Alberts的章节或页码，原始研究论文另行布置。
• MIT OpenCourseWare 8.591J Systems Biology（2004年秋季，已归档）。 这门历史课程推荐第4版（2002年）的部分章节，作为系统生物学课程的生物学背景阅读；所用的是第4版，而非本页的第7版。

请勿将本书与Lodish的《Molecular Cell Biology》混淆。比尔肯特大学的MBG 301课程名为"Molecular Biology of the Cell I"，但指定教材是Lodish的书，而非Alberts。尽管课程名称相同，它并不是本书的使用实例。

如何使用本书

适合已有细胞生物学入门和基础化学知识的高年级本科生、研究生和研究人员。

• 核心： 第1–3章了解基础，第4–7章了解基因组的维持与表达，第10–15章了解膜、区室和信号传导。覆盖面较广的课程很可能以这些章节为基础。
• 按课程选择： 细胞分裂与细胞骨架单元用第16–18章；组织与疾病单元用第19–24章。
• 方法： 当其他章节中的某项技术不熟悉时，查阅第8–9章。

作为高级课程的背景读物

上述科罗拉多州立大学课程体现了本书适合的用法：有选择地使用，在课前复习。BC565要求先修相当于BC465的分子细胞生物学课程。它面向有湿实验经验、正在参与研究的学生，默认学生已掌握一般概念，不再重讲本科内容。其教学模块包括：

• 细胞膜与信号传导
• 神经元的细胞生物学
• 细胞骨架
• 细胞内区室、蛋白质分选与膜运输

这些是课程主题，不是章节布置。在讲座或论文讨论之前，可根据目录查找需要复习的内容，而不必从头读到尾。该课程列出的版本包括第七版（2022年），即本页所述版本，也包括较早的第六版。课程没有给出版本之间的章节对照；若使用其他版本，请对照自己手中那本的章名和小节。

版次、准备与阅读检验

本页所列版本为第七版2022年国际平装本，ISBN 9780393884852（Norton页面）。电子书和Smartwork/Digital Problems Book是单独的产品，不能假设每本书都附带习题权限，请以自己所购版本附带的权限为准。

阅读膜运输各章之前，先复习细胞组织、膜化学和蛋白质靶向。可以把一张路径图转换成区室平衡，并标出未观测到的池和逆向转移。本书有助于解释候选机制，但仅凭终点图像不能定量总运输量，也不能区分所有路径。