細胞的分子生物學

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.

章節概要

全書共二十四章，篇幅遠超一千頁。出版方將其定位為細胞與分子生物學導論，並呈現最新發現，書中有近1,600幅由作者團隊設計的插圖和160多段配音影片。出版方的目錄只列章名，沒有分部標題，因此下面的分組僅為描述性。

第1–3章：細胞、基因組與生命的多樣性；細胞化學與生物能學；蛋白質

開篇各章闡述細胞與基因組的多樣性、細胞的化學與能量學，以及蛋白質，即全書其餘部分所用的基本構件。

第4–7章：DNA、染色體與基因組；DNA複製、修復與重組；細胞如何讀取基因組：從DNA到蛋白質；基因表達的調控

遺傳資訊各章從染色體和基因組的結構出發，經過複製、修復與重組，到把基因組讀取為蛋白質以及基因表達的調控。

第8–9章：分析細胞、分子與系統；細胞及其分子的視覺化

兩章講方法：如何分析細胞、分子和系統，以及如何把細胞及其分子視覺化。

第10–14章：膜的結構；小分子轉運與膜的電學特性；細胞內的組織與蛋白質分選；細胞內膜運輸；能量轉換與代謝區室化：線粒體和葉綠體

膜與區室。各章涵蓋膜的結構、小分子的轉運和膜的電學特性、細胞內部的組織與蛋白質分選、膜區室之間的運輸，以及進行能量轉換的細胞器。

第15–18章：細胞訊號傳導；細胞骨架；細胞週期；細胞死亡

細胞如何通訊、維持形態和運動、分裂以及死亡。

第19–22章：細胞連結與細胞外基質；癌症；多細胞生物的發育；組織穩態與再生中的幹細胞

組織和生物體中的細胞：連結與基質、癌症、發育與幹細胞。

第23–24章：病原體與感染；固有免疫與適應性免疫系統

最後兩章講病原體與感染，以及固有和適應性免疫系統。

核心概念

第1–9章：基礎與方法

• 蛋白質的結構與功能：第3章，是後面所討論機制的基礎。
• 基因組與染色體的組織：第4章。
• 細胞和分子的視覺化：第9章，專講以顯微技術為基礎的方法。

第4–7章：基因組的維持與表達

• 複製、修復與重組：第5章。
• 從DNA到蛋白質：第6章。
• 基因表達的調控：第7章。

第10–18章：膜、細胞器與細胞調控

• 膜轉運與電學特性：第11章。
• 蛋白質分選與膜運輸：第12–13章。
• 線粒體和葉綠體：第14章。
• 細胞訊號傳導、細胞骨架、細胞週期與細胞死亡：第15–18章。

第19–24章：組織、生物體與疾病

• 細胞外基質與細胞連結：第19章。
• 癌症、發育與幹細胞：第20–22章。
• 病原體與免疫系統：第23–24章。

評析

優點

• 一冊涵蓋廣泛。 目錄從基因組和蛋白質，經膜與細胞器，到組織、發育、感染與免疫，使本書可作為細胞生物學的單一參考。
• 圖示豐富。 出版方稱有近1,600幅圖，每幅都為說明一個核心概念而設計，另有160多段講解亞細胞過程的配音影片。
• 近期更新。 據出版方稱，正文和插圖均有大幅更新，並加入了許多新的研究例項。
• 適合在研究層級溫習。 下文所述的科羅拉多州立大學研究所課程把本書列為課前查閱的背景讀物，符合本書的參考書角色。

局限

• 體量很大。 諾頓英國頁面給出的頁數為1,552頁（Google Books對國際印本記為1,404頁），遠超一門課程的容量；必須選擇章節。
• 方法章節位置居中。 方法集中在第8–9章，位於基因表達和膜之間，想在每個主題旁邊瞭解技術的讀者需要在章節之間來回翻閱。
• 並非輕鬆的入門。 本站列出的先修為細胞生物學與化學入門；初學細胞生物學的課程使用較短的教材更合適。
• 多作參考書而非指定教材。 在下文所述的課程中，Alberts以背景或建議讀物的身分出現，而不是指定了章節的必讀教科書。

在課程中的定位

《Molecular Biology of the Cell》是細胞生物學書單中的綜合性參考書。《Essential Cell Biology》是為第一門課程寫的較短教材，《The Cell: A Very Short Introduction》是簡短的非技術性概述。《Becker's World of the Cell》是具有較強生物化學基礎的一學期教材，《Karp's Cell and Molecular Biology》圍繞奠定各主題的實驗來構建。Pollard、Earnshaw、Lippincott-Schwartz和Johnson的《Cell Biology》以分子結構和生物物理機制為中心。

當課程希望用一本書涵蓋整個細胞生物學，或在較短的入門課程之後作為參考書時，可選用Alberts。若想要實驗或生物物理角度，Karp或Pollard是替代選擇。

課程實例

• 科羅拉多州立大學 BC565 Molecular Regulation of Cell Function（2025年春季；課程大綱）。 Alberts列為背景讀物，大綱要求學生在課前查閱所列參考教科書以溫習相關內容。本書未被標為必讀，也未被排在其他資源之前；同列的還有Pollard等人《Cell Biology》第4版（2024年印本）與Lodish等人《Molecular Cell Biology》第9版（2021年印本）。大綱未指定Alberts的任何章節或頁碼；原始研究論文另行指定。
• MIT OpenCourseWare 8.591J Systems Biology（2004年秋季，已封存的歷史課程；閱讀清單）。 這門系統生物學課程建議以第4版（2002年）的部分章節作為生物學背景，而非第七版。

請勿把本書與Lodish的《Molecular Cell Biology》混淆。Bilkent大學的MBG 301課程名為「Molecular Biology of the Cell I」，但指定的是Lodish的教材而非Alberts；儘管課名相同，它並非本書的使用實例。

如何使用本書

適合已有細胞生物學入門和基礎化學知識的高年級本科生、研究生和研究人員。

• 核心： 第1–3章瞭解基礎，第4–7章瞭解基因組的維持與表達，第10–15章瞭解膜、區室和訊號傳導。涵蓋面較廣的課程多半會以這些章節為基礎。
• 按課程選擇： 細胞分裂與細胞骨架單元用第16–18章；組織與疾病單元用第19–24章。
• 方法： 當其他章節中的某項技術不熟悉時，查閱第8–9章。

作為進階課程的背景讀物

上述科羅拉多州立大學課程呈現了本書適合的用法：有選擇地在課前溫習。BC565要求先修相當於BC465的分子細胞生物學課程；它為具有濕實驗室經驗、正積極從事研究的學生設計，假定學生已掌握一般概念，不再重教大學部內容。其模組包括：

• 細胞膜與訊號傳導
• 神經元的細胞生物學
• 細胞骨架
• 細胞內區室、蛋白質分選與膜運輸

這些是課程主題，而非本書的章節指定。宜依目錄找出講課或論文討論前需要複習的部分，而不是從頭讀到尾。該課程列出第七版（2022年印本），即本頁所述版次，並同列較早的第六版；大綱沒有提供兩版之間的章節對照，若使用第六版，請按自己手上那本的章名找出相應內容。

版次、準備與閱讀檢驗

本頁所述為第七版國際平裝本（2022年，ISBN 9780393884852）。電子版與Smartwork／Digital Problems Book是另外的產品，不能假設每本書都附帶習題權限，請以自己那本實際附帶的為準。

讀膜運輸各章之前，先複習細胞組織、膜化學與蛋白質定位；閱讀時把路徑圖轉成各區室之間的進出平衡，並列出未觀測到的池和逆向轉移。參考書能解釋候選機制，但單憑終點影像，既無法定量總運輸量，也無法區分所有路徑。