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：細胞連線與細胞外基質；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：連線與基質、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線：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。
• 數字材料中的實驗基礎。 由John Wilson和Tim Hunt編寫、以印刷版習題冊為基礎的Smartwork《Digital Problems Book》，通過測評引入細胞生物學的實驗基礎，包含批判性思維、資料、動畫和影片類問題。
• 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。

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。
• 習題在單獨的配套材料中。 習題材料被描述為單獨的《Digital Problems Book》，而非教材本身的一部分，課程需要對此做安排。
• 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。

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。

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。多數課程圍繞這些章節展開。
• 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。
• 練習： 每章配合《Digital Problems Book》的問題，並觀看與主題對應的配音影片。