Podstawy biologii komórki t. 1

Bruce Alberts, Dennis Bray, Karen Hopkin

Отримати доступ

Придбати цю книгу

ISBN/ISSN:

978-83-01-20817-2

DOI:

Видавництво:

Wydawnictwo Naukowe PWN

Рік видання:

2019

Кількість сторінок:

456

XML:ISBN/ISSN:

ONIX MARC21

Bibliografia:

Alberts, Bruce; Bray, Dennis; Hopkin, Karen. Podstawy biologii komórki t. 1. Red. . Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2019, 456 s. ISBN 978-83-01-20817-2

Bibliografia refWorks:

RT Book, Whole

SR Electronic(1)

A1 Alberts, B.

A1 Bray, D.

A1 Hopkin, K.

T1 Podstawy biologii komórki t. 1

PB Wydawnictwo Naukowe PWN

PP Warszawa

YR 2019

SN 978-83-01-20817-2

Bibliografia BibTex:

@Book{ 210872, author = "Alberts, Bruce and Bray, Dennis and Hopkin, Karen", editor = "", title = "Podstawy biologii komórki t. 1", publisher = "Wydawnictwo Naukowe PWN", year = "2019", address = "Warszawa", isbn = "978-83-01-20817-2" }

Bibliografia endNote:

TY - BOOK

AU - Alberts, Bruce

AU - Bray, Dennis

AU - Hopkin, Karen

ED -

TI - Podstawy biologii komórki t. 1

PB - Wydawnictwo Naukowe PWN

CY - Warszawa

PY - 2019

SN - 978-83-01-20817-2

ER -

Бібліографічний опис Інтернет-ресурсів (standard APA):

Alberts, Bruce; Bray, Dennis; Hopkin, Karen. Podstawy biologii komórki t. 1 [baza danych online] Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2019 [доступ: 20 05 2024]. Доступ в Ibuk Libra: https://libra.ibuk.pl/reader/podstawy-biologii-komorki-t-1-bruce-alberts-dennis-bray-210872.

Jest to tłumaczenie piątego wydania bardzo popularnego w świecie podręcznika biologii komórki, który w niezwykle przystępny sposób przedstawia złożoność funkcjonowania najmniejszej jednostki życia - komórki. W porównaniu z drugim wydaniem zostało ...

більше

ISBN/ISSN:

978-83-01-20817-2

DOI:

Видавництво:

Wydawnictwo Naukowe PWN

Рік видання:

2019

Кількість сторінок:

456

XML:ISBN/ISSN:

ONIX MARC21

Rozdział 1 Komórki: podstawowe jednostki życia 22
Jedność i różnorodność komórek23
Komórki różnią się niezmiernie wyglądem i funkcją23
Wszystkie żywe komórki funkcjonują, opierając się na podobnych podstawowych procesach chemicznych24
Żywe komórki są samopowielającymi się zbiorami katalizatorów25
Wszystkie żyjące komórki prawdopodobnie wyewoluowały z tej samej prakomórki26
Komórki pod mikroskopem27
Geny dostarczają instrukcji o formie, funkcji oraz zachowaniu komórek i organizmów27
Wynalezienie mikroskopu świetlnego doprowadziło do odkrycia komórek28
Mikroskopy świetlne ujawniają niektóre składniki komórki29
Szczegóły struktury komórki można ujawnić w mikroskopie elektronowym31
Komórka prokariotyczna32
Prokarionty to najliczniejsze i najbardziej zróżnicowane komórki na Ziemi36
Komórka eukariotyczna37
Świat prokariontów jest podzielony na dwie domeny: Bacteria i Archaea37
Jądro komórkowe jest magazynem informacji38
Chloroplasty przechwytują energię światła słonecznego39
Mitochondria wytwarzają użyteczną energię z cząsteczek pożywienia39
Błony wewnętrzne tworzą przedziały wewnątrzkomórkowe o odmiennych funkcjach41
Cytoszkielet jest odpowiedzialny za ukierunkowane ruchy komórek43
Cytozol jest stężonym uwodnionym żelem dużych i małych cząsteczek43
Cytozol nie jest układem statycznym45
Początkowo komórki eukariotyczne mogły być komórkami drapieżnymi45
Organizmy modelowe49
Biolodzy molekularni skupili swe wysiłki na E. coli49
Arabidopsis wybrano jako roślinę modelową50
Drożdże piekarnicze są prostymi eukariontami50
Wśród zwierząt modelowych są muszki, nicienie, ryba i mysz51
Biolodzy zajmują się również badaniami ludzi i ich komórek54
Porównywanie sekwencji genomów ujawnia wspólne dziedzictwo życia56
Genomy zawierają dużo więcej niż geny57
Rozdział 2 Chemiczne składniki komórek 62
Wiązania chemiczne63
W skład komórek wchodzi niewiele rodzajów atomów63
O reakcjach między atomami decydują elektrony ich zewnętrznej powłoki64
Wiązania kowalencyjne powstają przez wspólne użytkowanie elektronów67
Elektrony w wiązaniach kowalencyjnych są często użytkowane nierównomiernie68
Niektóre wiązania kowalencyjne powstają w wyniku wspólnego użytkowania więcej niż jednej pary elektronów68
Wiązania jonowe powstają przez przyjęcie i oddanie elektronów69
Wiązania kowalencyjne są wystarczająco silne, aby przetrwać warunki wewnątrz komórki69
Wiązania wodorowe są ważnymi wiązaniami niekowalencyjnymi w wielu cząsteczkach biologicznych70
Cztery rodzaje słabych wiązań umożliwiają oddziaływanie cząsteczek w komórce71
Niektóre polarne cząsteczki w wodzie tworzą kwasy i zasady72
Cząsteczki w komórkach74
Komórki zbudowane są ze związków węgla74
Cukry są dla komórek źródłem energii i stanowią podjednostki polisacharydów75
Komórki zawierają cztery główne rodziny małocząsteczkowych związków organicznych75
Kwasy tłuszczowe są składnikami błon komórkowych78
Aminokwasy są jednostkami monomerycznymi białek79
Nukleotydy są jednostkami monomerycznymi DNA i RNA80
Makrocząsteczki w komórkach82
Makrocząsteczki mają określoną sekwencję jednostek monomerycznych83
Wiązania niekowalencyjne nadają dokładnie określony kształt makrocząsteczkom86
Wiązania niekowalencyjne umożliwiają makrocząsteczkom wybiórcze wiązanie innych cząsteczek86
Rozdział 3 Energia, kataliza i biosynteza 106
Wykorzystywanie energii przez komórki107
Porządek biologiczny jest możliwy dzięki uwalnianiu energii cieplnej z komórek108
Komórki mogą przekształcać energię z jednej formy w drugą110
Organizmy fotosyntetyzujące wykorzystują światło słoneczne do syntezy cząsteczek organicznych111
Komórki uzyskują energię w wyniku utleniania cząsteczek organicznych112
Utlenianie i redukcja wiążą się z przenoszeniem elektronów113
Energia swobodna i kataliza114
Reakcje chemiczne przebiegają w kierunku, który prowadzi do utraty energii swobodnej114
Enzymy obniżają energię potrzebną do zapoczątkowania reakcji spontanicznych115
Zmiana energii swobodnej decyduje o możliwości zajścia reakcji116
ΔG zmienia się, gdy reakcja zmierza w kierunku równowagi117
Stała równowagi jest wprost proporcjonalna do ΔG°121
Zmiana standardowej energii swobodnej, ΔG°, umożliwia porównanie energetyki różnych reakcji121
W złożonych reakcjach stała równowagi obejmuje stężenia wszystkich substratów i produktów122
Dla sekwencji reakcji wartości zmian energii swobodnej dodają się123
Stała równowagi także wskazuje na siłę niekowalencyjnych oddziaływań wiążących123
Reakcje katalizowane przez enzymy zależą od szybkich zderzeń cząsteczek124
Odziaływania niekowalencyjne umożliwiają enzymom wiązanie specyficznych cząsteczek125
Aktywowane nośniki a biosynteza126
Powstawanie aktywowanych nośników jest sprzężone z reakcją energetycznie korzystną129
ATP jest aktywowanym nośnikiem najczęściej wykorzystywanym w komórce130
Energia magazynowana w ATP jest często wykorzystywana do łączenia dwóch cząsteczek131
NADH i NADPH są aktywowanymi nośnikami elektronów131
NADPH i NADH odgrywają różne role w komórkach133
Komórki wykorzystują wiele innych aktywowanych nośników134
Synteza biopolimerów wymaga dostarczenia energii135
Rozdział 4 Struktura i funkcja białek 142
Struktura przestrzenna i budowa białek144
Strukturę przestrzenną białek określa ich sekwencja aminokwasowa144
Białka zwijają się do konformacji o najniższej energii147
Białka wykazują wielką różnorodność skomplikowanych struktur przestrzennych149
Helisa α i harmonijka β to powszechnie występujące sposoby zwijania się białka151
Helisy to uprzywilejowany motyw konstrukcyjny struktur biologicznych151
Harmonijki β to motyw konstrukcyjny sztywnego rdzenia wielu białek153
Białka nieprawidłowo zwijające się mogą tworzyć struktury amyloidowe o działaniu chorobotwórczym154
Białka mają kilka poziomów organizacji155
Białka zawierają także odcinki o stosunkowo niewielkiej strukturalizacji155
Tylko nieliczne z wielu możliwych łańcuchów polipeptydowych to funkcjonalne białka156
Białka można grupować w rodziny157
Cząsteczki większych białek zawierają często więcej niż jeden łańcuch polipeptydowy157
Białka mogą układać się w filamenty, arkusze lub kule159
Niektóre rodzaje białek mają kształt wydłużonych włókien159
Białka zewnątrzkomórkowe są często stabilizowane przez poprzeczne wiązania kowalencyjne161
Jak działają białka162
Wszystkie białka wiążą się z innymi cząsteczkami162
Ludzkie komórki produkują miliardy różnych przeciwciał, każde z innym miejscem wiążącym antygen163
Enzymy są silnymi i bardzo swoistymi katalizatorami164
Enzymy zasadniczo zwiększają szybkość reakcji chemicznych167
Lizozym ilustruje pracę enzymu168
Wiele leków hamuje enzymy172
Ścisłe związanie małych cząsteczek daje białkom dodatkowe funkcje173
Jak kontrolowane są białka174
Aktywność katalityczna enzymów jest często regulowana przez inne cząsteczki174
Enzymy allosteryczne mają dwa lub więcej miejsc wiążących, które oddziałują ze sobą176
Fosforylacja może kontrolować aktywność białka, wywołując zmianę konformacyjną177
Modyfikacje kowalencyjne białek także kontrolują lokalizację białek i oddziaływania między nimi178
Białka regulatorowe wiążące GTP są regulowane w wyniku cyklicznego uzyskiwania i utraty grupy fosforanowej179
Hydroliza ATP pozwala białkom motorycznym wytwarzać w komórce ukierunkowany ruch180
Białka często tworzą duże kompleksy, które działają jak maszyny białkowe181
Kompleksy białkowe tworzą się dzięki rusztowaniom181
Słabe oddziaływania pomiędzy makrocząsteczkami mogą wytwarzać duże, biochemicznie zróżnicowane przedziały subkomórkowe182
Jak badane są białka183
Białka można oczyszczać z komórek lub tkanek184
Określenie struktury białka rozpoczyna się od poznania jego sekwencji aminokwasowej185
Techniki inżynierii genetycznej umożliwiają masową produkcję, projektowanie i analizę niemal każdego białka186
Pokrewieństwo między białkami pozwala na przewidywanie ich struktury i funkcji187
Rozdział 5 DNA i chromosomy 198
Struktura DNA199
Cząsteczka DNA składa się z dwóch komplementarnych łańcuchów polinukleotydowych200
Struktura DNA umożliwia funkcjonowanie mechanizmu dziedziczenia201
Struktura chromosomów eukariotycznych203
Eukariotyczny DNA jest upakowany w wiele chromosomów204
Chromosomy organizują i przenoszą informację genetyczną205
Do replikacji i segregacji chromosomów wymagane są wyspecjalizowane sekwencje DNA206
Chromosomy interfazowe występują w jądrze w sposób zorganizowany207
DNA w chromosomach zawsze jest mocno skondensowany208
Podstawowymi jednostkami struktury chromosomu eukariotycznego są nukleosomy209
Chromosomy mają kilka poziomów upakowania DNA211
Regulacja struktury chromosomów213
Zmiany w strukturze nukleosomu umożliwiają dostęp do DNA213
Chromosomy interfazowe zawierają zarówno skondensowane, jak i rozluźnione formy chromatyny214
Rozdział 6 Replikacja i naprawa DNA224
Replikacja DNA225
Parowanie zasad umożliwia replikację DNA225
Synteza DNA zaczyna się w miejscu początku replikacji226
W miejscu początku replikacji tworzy się dwoje widełek replikacyjnych226
Polimeraza DNA wykorzystuje wyjściowe nici DNA jako matryce w syntezie DNA230
Widełki replikacyjne są asymetryczne231
Polimeraza DNA koryguje swoje błędy232
Krótkie fragmenty RNA służą jako startery do syntezy DNA233
Białka w widełkach replikacyjnych współpracują, tworząc aparat replikacyjny235
Telomeraza umożliwia replikacje końców chromosomów eukariotycznych238
Długość telomerów jest różna dla różnych typów komórek i zależy od ich wieku239
Naprawa DNA240
W komórkach ciągle dochodzi do uszkodzeń DNA240
Komórki dysponują licznymi mechanizmami naprawy DNA242
System naprawy źle dopasowanych par zasad usuwa błędy replikacji DNA, które uniknęły korekty243
Naprawa dwuniciowych pęknięć DNA wymaga odrębnej strategii245
Rekombinacja homologiczna potrafi bezbłędnie naprawiać dwuniciowe pęknięcia DNA246
Problemy z naprawą uszkodzeń DNA mogą mieć poważne konsekwencje dla komórki lub organizmu247
Zapis dokładności replikacji i naprawy DNA jest zachowany w sekwencjach genomowych248
Rozdział 7 Od DNA do białek: Jak komórki odczytują swój genom? 254
Od DNA do RNA255
Odcinki sekwencji DNA są przepisywane na RNA256
Podczas transkrypcji powstaje RNA komplementarny wobec jednej z nici DNA257
W komórkach powstają różne rodzaje RNA259
Sygnały w DNA pokazują polimerazie RNA miejsca początku i końca transkrypcji260
Inicjacja transkrypcji genów eukariotycznych jest złożonym procesem262
Ogólne czynniki transkrypcyjne są niezbędnie potrzebne eukariotycznej polimerazie RNA263
Cząsteczki eukariotycznego mRNA dojrzewają w jądrze komórkowym264
Introny są usuwane z cząsteczek pre-mRNA w procesie splicingu266
U eukariontów geny kodujące białka są przerywane sekwencjami niekodującymi nazywanymi intronami266
Dojrzałe cząsteczki eukariotycznego mRNA są eksportowane z jądra komórkowego269
Synteza i dojrzewanie RNA zachodzą w „fabrykach” w jądrze komórkowym269
Cząsteczki mRNA ostatecznie ulegają degradacji w cytoplazmie270
Od RNA do białka271
Informacja w sekwencji mRNA jest zakodowana w postaci zestawów trójek nukleotydów271
Cząsteczki tRNA dopasowują aminokwasy do kodonów mRNA275
Swoiste enzymy łączą cząsteczki tRNA z właściwymi aminokwasami276
Informacja zawarta w mRNA jest odczytywana w rybosomach277
Rybosom jest rybozymem280
Specjalne kodony mRNA informują rybosom o tym, gdzie zacząć i gdzie skończyć syntezę białka281
Białka powstają na polirybosomach282
Inhibitory syntezy białka u prokariontów są stosowane jako antybiotyki283
Kontrolowany rozkład białek pomaga w regulacji ilości każdego białka w komórce284
Droga od DNA do białka obejmuje wiele etapów285
RNA i początki życia287
Życie wymaga autokatalizy287
RNA może przechowywać informację oraz katalizować reakcje chemiczne288
RNA jest uważany za starszy ewolucyjnie niż DNA289
Rozdział 8 Kontrola ekspresji genów 294
Przegląd ekspresji genów295
Różne typy komórek organizmu wielokomórkowego zawierają ten sam DNA295
Różne typy komórek produkują odmienne zestawy białek296
Ekspresja genów może być regulowana na różnych etapach ścieżki prowadzącej od DNA przez RNA do białka297
Komórka może zmieniać ekspresję swoich genów w odpowiedzi na sygnały zewnętrzne297
Jak regulowana jest transkrypcja298
Regulatory transkrypcji wiążą się z regulatorowymi sekwencjami DNA298
Przełączniki transkrypcji pozwalają komórkom reagować na zmiany środowiskowe300
Represory wyłączają geny a aktywatory je włączają301
Operon Lac jest kontrolowany przez aktywator i represor302
Eukariotyczne regulatory transkrypcji kontrolują ekspresję genów na odległość303
Eukariotyczne regulatory transkrypcji wspomagają inicjację transkrypcji, rekrutując białka modyfikujące chromatynę304
Powstawanie wyspecjalizowanych typów komórek305
Organizacja chromosomów w wypętlone domeny pozwala kontrolować sekwencje wzmacniające305
Geny eukariotyczne są kontrolowane przez kombinację regulatorów transkrypcji306
Jedno białko może koordynować ekspresję różnych genów309
Kontrola kombinatoryczna może prowadzić do powstawania różnych typów komórek310
Pojedynczy regulator transkrypcji może doprowadzić do powstania całego organu311
Regulatory transkrypcji mogą być wykorzystywane do ukierunkowanego doświadczalnie wytwarzania specyficznych typów komórek w hodowli312
Komórki zróżnicowane zachowują swoją tożsamość313
Kontrola potranskrypcyjna315
Cząsteczki mRNA zawierają sekwencje, które kontrolują ich translację315
Cząsteczki mikroRNA kierują docelowy mRNA do degradacji316
Regulatorowe RNA kontrolują ekspresję tysięcy genów316
Cząsteczki małego interferującego RNA chronią komórki przed infekcjami317
Tysiące różnych cząsteczek długiego niekodującego RNA także mogą regulować aktywność genów ssaków319
Rozdział 9 Ewolucja genów i genomów 324
Źródła zmienności genetycznej325
W organizmach rozmnażających się płciowo tylko zmiany w komórkach linii rozrodczej są przekazywane potomstwu326
Mutacje punktowe są spowodowane niedoskonałością prawidłowych mechanizmów kopiowania i naprawy DNA327
Mutacje mogą również zmienić regulację ekspresji genu329
Rodziny pokrewnych genów powstają w wyniku duplikacji DNA329
Duplikacje i dywergencja wytworzyły rodzinę genów globin331
Duplikacje całych genomów ukształtowały historię ewolucyjną wielu gatunków333
Nowe geny mogą być utworzone przez tasowanie egzonów333
Mobilne elementy genetyczne miały wielki wpływ na ewolucję genomów334
Geny mogą być wymieniane między organizmami w wyniku horyzontalnego transferu genów335
Rekonstrukcja rodowego drzewa życia336
Zmiany genetyczne, które zapewniają przewagę selekcyjną, prawdopodobnie zostaną zachowane336
Funkcjonalnie ważne rejony genomu to wyspy konserwowanych sekwencji DNA337
Genomy blisko spokrewnionych gatunków są podobne zarówno pod względem organizacji, jak i sekwencji337
Analizy porównawcze genomów wskazują, że genomy kręgowców szybko zyskują i tracą DNA340
Konserwowanie sekwencji pozwala śledzić nawet najbardziej odległe pokrewieństwo ewolucyjne341
Ruchome elementy genetyczne i wirusy342
Ruchome elementy genetyczne kodują składniki, których potrzebują do przemieszczania się342
Genom człowieka zawiera dwie główne rodziny elementów transpozycyjnych343
Wirusy mogą przemieszczać się pomiędzy komórkami i organizmami344
Retrowirusy odwracają normalny przepływ informacji genetycznej346
Badanie genomu człowieka348
Sekwencje nukleotydowe ludzkich genomów pokazują, jak rozmieszczone są nasze geny348
Genom wymarłych neandertalczyków częściowo ujawnia, co czyni nas ludźmi353
Różnice w regulacji genów mogą pomóc w wyjaśnieniu, dlaczego zwierzęta o podobnych genomach bywają tak różne353
Zmienność genomów nadaje nam cechy jednostkowe, ale jak?354
Rozdział 10 Analizowanie struktury i funkcji genów360
Izolowanie i klonowanie cząsteczek DNA361
Elektroforeza żelowa umożliwia rozdział fragmentów DNA różniących się długością362
Enzymy restrykcyjne rozcinają cząsteczki DNA w swoistych miejscach362
Klonowanie DNA rozpoczyna się od uzyskania rekombinowanego DNA364
Rekombinowany DNA może być kopiowany w komórkach bakteryjnych364
Cały genom może być zawarty w bibliotece DNA366
Hybrydyzacja jest czułą metodą wykrywania swoistych sekwencji nukleotydowych367
Klonowanie DNA metodą PCR368
PCR wykorzystuje polimerazę DNA i swoiste startery do amplifikacji sekwencji DNA w probówce369
PCR może być wykorzystywany w diagnostyce i medycynie sądowej370
Sekwencjonowanie DNA373
Sekwencjonowanie metodą dideoksy polega na analizie łańcuchów DNA, których synteza zatrzymywana jest w każdej pozycji373
Techniki sekwencjonowania nowej generacji umożliwiają szybsze i tańsze sekwencjonowanie genomów374
Odkrywanie funkcji genów379
Analizy porównawcze genomów umożliwiają identyfikację genów i określenie ich funkcji379
Analiza mRNA pozwala uchwycić ekspresję genów380
Geny reporterowe umożliwiają śledzenie swoistych białek w żywych komórkach380
Hybrydyzacja in situ może ujawnić, kiedy i gdzie zachodzi ekspresja określonego genu380
Badanie mutantów może pomóc w odkrywaniu funkcji genu382
Interferencja RNA (RNAi) hamuje aktywność określonych genów382
Znany gen można usunąć lub zastąpić go zmienioną wersją383
Geny można edytować z wielką precyzją przy użyciu bakteryjnego systemu CRISPR385
Mutanty mogą być użytecznymi modelami chorób człowieka387
Rośliny transgeniczne znajdują zastosowanie zarówno w biologii komórki, jak i w rolnictwie388
Klonowanie DNA umożliwia wytwarzanie dużych ilości białek, które w komórkach występują w znikomych ilościach389
Odpowiedzi O-1 394
Słowniczek S-1 424
Indeks I-1444