序 3 |
1章生物の多様性と一様性 10 |
Ⅰ生物の多様性と一様性 10 |
Ⅱ生物とは 10 |
生物と細胞/ 11 |
自己の複製/ 11 |
刺激外の応答/ 11 |
エネルギー通貨ATP/ 11 |
Ⅲ生物の系統 11 |
系統樹での分類/ 11 |
細胞内小器官での分類/ 13 |
生体物質の大きさ/ 14 |
Ⅳ生体を構成する物質 14 |
タンパク質/ 14 |
脂質/ 14 |
糖/ 16 |
無機塩類/ 18 |
Columnウイルスとプリオン/ 12 |
アミノ酸の話/ 17 |
2章遺伝情報の複製 |
Ⅰ細胞増殖とDNA複製 20 |
細胞増殖は細胞の最も基本的な機能/ 20 |
DNA複製の特殊性/ 20 |
ⅡDNAとはどのような分子か 20 |
単位としての核酸/ 20 |
高分子核酸/ 22 |
DNAは二本鎖である/ 23 |
RNAは一本鎖である/ 24 |
原核生物は環状,真核生物は直鎖状の二本鎖DNAをもつ/ 24 |
Ⅲ遺伝子とDNA 25 |
遺伝子の定義/ 25 |
ゲノム/ 25 |
生物のDNA量/ 25 |
生物の潰伝平数/ 26 |
真核生物は遺伝子でないDNA領域をたくさんもっている/ 26 |
ⅣDNAの複製 26 |
DNA複製のアウトライン/ 26 |
複製には鋳型を必要とする/ 27 |
複製は不連続である/ 28 |
複製開始点と複製終了点がある/ 30 |
ColumnDNAの変性・再生/ 24 |
DNAは細くて長い糸である/ 24 |
DNAの損傷と修復/ 27 |
複製の正確さ/ 28 |
複製にかかわる酵素はたくさんある/ 29 |
PCR(polymerasechainreaction)/ 30 |
3章遺伝子の発現 32 |
Ⅰ遺伝子の転写と翻訳 32 |
セントラルドグマ/ 32 |
遺伝子の暗号/ 32 |
DNAのセンス鎖/ 33 |
遺伝子の発現/ 33 |
Ⅱ遺伝子の転写 33 |
RNAの種類/ 33 |
転写の特徴/ 35 |
転写の基本/ 35 |
Ⅲ転写後の修飾 37 |
RNAの切断/ 37 |
塩基の修飾/ 37 |
真核生物のmRNAプロセシング/ 38 |
Ⅳ遺伝子の翻訳 39 |
アミノアシルtRNAの合成/ 39 |
リボソーム/ 40 |
mRNAの構造/ 41 |
タンパク質合成/ 42 |
転写と翻訳の協調/ 44 |
Column真核生物にはもっと多くの非翻訳RNAがあるのかもしれない/ 36 |
RNA複製と逆転写/ 37 |
大腸菌リボソームの構造/ 40 |
翻訳の開始/ 41 |
ペプチド鎖の延長/ 42 |
翻訳の終了/ 43 |
21番目のアミノ酸/ 44 |
4章遺伝子発現の調節 46 |
Ⅰ発現からみた遺伝子の種類 46 |
すべての生物でハウスキーピング遺伝子が働く/ 46 |
多細胞生物ではさらに多くの遺伝子が働く/ 46 |
一人のヒトの体細胞は同じ遺伝子をもっている/ 46 |
発現が調節される遺伝子と調節されない遺伝子/ 47 |
Ⅱ原核生物の遺伝子発現調節 47 |
大腸菌のβガラクトシダーゼ遺伝子は正と負に調節される/ 47 |
Ⅲ真核生物細胞の遺伝子発現調節 49 |
転写調節と転写後調節/ 49 |
真核生物はより複雑な転写調節機構をもつ/ 50 |
クロマチンリモデリングによる調節/ 51 |
クロマチン構造と遺伝子発現調節/ 53 |
Columnリンパ球だけは遺伝子が異なる/ 47 |
複数の遺伝子を同時に発現調節するしくみ/ 48 |
オペロンとレギュロン/ 49 |
miRNAによる遺伝子発現調節/ 50 |
非翻訳RNAの多くはmiRNAかもしれない/ 51 |
遺伝学と逆遺伝学/ 52 |
ヘテロクロマチンとユークロマチン/ 52 |
DNAのメチル化,発生,体細胞クローン動物/ 53 |
ゲノム,トランスクリプ卜ーム,プロテオーム/ 54 |
5章細胞の膜構造と細胞内小器官 56 |
Ⅰ細胞の膜構造 56 |
原核細胞と真核細胞/ 56 |
真核細胞の細胞内小器官/ 56 |
Ⅱ生体膜の脂質と膜タンパク質 58 |
脂質二重層の性質/ 58 |
膜タンパク質/ 58 |
Ⅲ生体膜の機能 59 |
バリアー機能と物質の選択的な輸送/ 59 |
膜電位/ 61 |
受容体による情報の伝達/ 63 |
細胞膜を介しての細胞骨格と細胞外基質との結合/ 63 |
Ⅳ細胞内小器官の形成と物質輸送 63 |
細胞内小器官へのタンパク質の選別輸送/ 63 |
核への物質輸送と核からの物質輸送/ 64 |
ミトコンドリアや葉緑体へのタンパク質輸送/ 64 |
小胞体へのタンパク質輸送/ 64 |
小胞輸送/ 66 |
細胞外の物質の取り込み経路/ 66 |
Column細胞膜のコレステロール/ 60 |
膜を貫通する構造をもたなくても膜に結合するタンパク質/ 62 |
細胞膜電位を計算するネルンストの式/ 63 |
神経の興奮と伝達/ 64 |
核膜孔輸送にはGタンパク質が働く/ 65 |
細胞内小器官の起源に関する推論/ 67 |
6章細胞骨格 |
Ⅰ細胞骨格の種類とその分子構造 69 |
アクチン繊維/ 69 |
微小管/ 70 |
中間径繊維/ 71 |
Ⅱ細胞骨格の動的な変化 72 |
Ⅲモータータンパク質 73 |
キネシン/ 73 |
ダイニン/ 73 |
ミオシン/ 74 |
Ⅳ筋細胞の収縮 76 |
Ⅴ細胞内の物質輸送 78 |
Columnトレツドミリング/ 70 |
鞭毛の構造と運動のしくみ/ 75 |
7章代謝 80 |
Ⅰ細胞活動と熱力学:代謝の意義 80 |
Ⅱ自由エネルギー変化と生体エネルギー通貨としてのATP 80 |
Ⅲ酵素 81 |
酵素の特異性と反応機構/ 82 |
酵素反応速度論/ 82 |
酵素の分類/ 83 |
Ⅳ基本的な代謝の流れ 83 |
Ⅴ代謝の基本反応 86 |
リン酸化反応(キナーゼ)/ 86 |
脱リン酸化反応(ホスファターゼ)/ 86 |
C-C結合の生成・切断反応/ 86 |
脱水素反応/ 87 |
Ⅵエネルギー産生系 87 |
解糖系/ 87 |
クエン酸回路(トリカルボン酸サイクル)/ 87 |
Ⅶ酵素活性の調節 88 |
アロステリック制御/ 88 |
リン酸化による酵素活性の調節/ 89 |
代謝調節のパラダイム:フィードバック制御とカスケード/ 90 |
Column熱力学の法則:自由工ネルギー変化と平衡定数/ 81 |
Michaelis-Mentenの式の導き |
方/83炭素と窒素の固定回路/85代謝経路のバイオインフォマティクス(生物情報学)/ 85 |
メタボロミクス/88代謝経路はなぜ丸い?/ 90 |
8章エネルギー 92 |
Ⅰ生体エネルギー 92 |
Ⅱ呼吸鎖と酸化的リン酸化の概略 93 |
Ⅲ酸化還元反応と呼吸鎖 93 |
ⅣATP合成酵素 95 |
Ⅴ光合成の概要 96 |
Ⅵ光エネルギーの吸収 96 |
Ⅶ光化学反応と電子伝達 97 |
Ⅷ暗反応:炭酸固定反応 99 |
ⅨC4光合成 100 |
Ⅹミトコンドリアと葉緑体のトポロジー 101 |
ColumnATP合成酵素の回転の実証/ 97 |
光合成の炭酸固定経路図(カルビン回路)/ 98 |
共役と光による調節/ 99 |
地球大気の二酸化炭素濃度の変遷と光合成/ 100 |
9章シグナル伝達と細胞の増殖 102 |
Ⅰシグナル伝達 102 |
Ⅱ細胞内シグナル伝達 103 |
タンパク質のリン酸化と脱リン酸化/ 103 |
Gタンパク質/ 103 |
低分子の二次メッセンジャー/ 104 |
Ⅲ受容体を介した細胞内シグナル伝達経路 106 |
酵素型受容体/ 106 |
Gタンパク質其役型受容体/ 107 |
チャネル型受容体/ 107 |
転写因子型受容体/ 108 |
Ⅳ細胞周期 108 |
細胞周期とは/ 108 |
対称分裂と非対称分裂/ 109 |
Ⅴ細胞増殖の制御 109 |
正と負の制御/ 109 |
Ⅵ細胞増殖開始のシグナル伝達 110 |
細胞増殖開始までのシグナル伝達/ 110 |
正と負の制御/ 110 |
サイクリンとCDKは細胞周期の各ステップで働く/ 111 |
Ⅶ細胞周期のチェックポイント機構 111 |
Ⅷガンとガン遺伝子 112 |
ガン遺伝子/ 112 |
ガン抑制遺伝子/ 113 |
ガンの自立的増殖/ 113 |
Ⅸ細胞死のシグナル 114 |
Column受容体とシグナル分子の関係/ 105 |
タンパク質の分解による細胞内シグナル伝達/ 106 |
オーファン受容体と医薬品開発/ 108 |
10章発生と分化 116 |
Ⅰ卵形成ll 6 |
Ⅱ受精と卵割 116 |
Ⅲ胚の方向性の決定 117 |
ショウジョウバエの発生/ 118 |
カエルの発生/ 121 |
Ⅳ細胞分化と幹細胞 122 |
Ⅴ誘導作用と形態形成運動 123 |
形態形成運動/123神経誘導/ 125 |
Ⅵ器官形成 126 |
Column線虫の細胞系譜/ 118 |
ホメオボックス遺伝子/ 120 |
カエルの背側決定における母性因子の役割/ 121 |
植物の花器官形成のしくみ/ 126 |
11章細胞間のコミュニケーションと組織構築 128 |
Ⅰ細胞同士の接着 128 |
カドヘリンの発見とその性質/ 128 |
カドヘリンの役割/ 129 |
その他の細胞同士の接着/ 130 |
Ⅱ細胞外基質 130 |
繊維性の成分/ 130 |
グリコサミノグリカンとプロテオグリカン/ 130 |
糖タンパク質/ 130 |
Ⅲ細胞と細胞外基質との接着 132 |
インテグリン/ 132 |
Ⅳ細胞間のコミュニケーション 133 |
細胞接着と細胞内情報伝達/ 133 |
細胞認識/ 134 |
細胞接着と移動運動/ 134 |
植物細胞の原形質連絡/ 135 |
Ⅴ組織構築 137 |
上皮組織/ 137 |
細胞極性/ 138 |
Column基底板/ 131 |
植物の細胞外基質/ 133 |
神経とシナプス/ 136 |
結合部複合体/ 137 |
12章生殖と減数分裂 |
Ⅰ有性生殖と無性生殖 140 |
Ⅱ体細胞分裂と減数分裂 141 |
Ⅲ減数分裂の意義 142 |
Ⅳ遺伝的組換え 143 |
一般的組換え/ 143 |
部位特異的組換え/ 144 |
Ⅴ配偶子の形成 144 |
Ⅵ配偶子の特殊化 146 |
Ⅶ受精 148 |
受精の準備/ 148 |
受精の過程/ 148 |
Ⅷ種と性 150 |
Column性の決定と性転換/ 142 |
アグロバクテリアと遺伝子組換え植物/ 145 |
クローン動物/ 151 |
ノックアウトマウス/ 152 |
索引 154 |
執筆者一覧 158 |