| 注：Ca[2＋]の[2＋]は上つき文字 |
| 注：H[＋]の[＋]は上つき文字 |
| |
| 序 3 |
| 序説 |
| 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 |
| 自己の複製 |
| 刺激への応答 |
| エネルギー通貨ATP |
| Ⅲ 生物の系統 12 |
| 系統樹での分類 |
| 細胞内小器官 |
| 生体物質の大きさ |
| Ⅳ 生体を構成する物質 14 |
| アミノ酸とタンパク質 |
| 脂質 |
| 糖 |
| 無機塩類 |
| Ⅴ タンパク質の構造と機能 18 |
| 問題 20 |
| コラム |
| 種の概念 11 |
| ウイルスとプリオン 12 |
| アミノ酸の話 18 |
| DNAの塩基の変異はなぜ起こるか 19 |
| 第Ⅰ部 細胞と遺伝情報の関係 |
| 2章 遺伝情報の複製 22 |
| Ⅰ 細胞増殖とDNA複製 22 |
| 細胞増殖は細胞の最も基本的な機能 |
| DNA複製の特殊性 |
| Ⅱ DNAとはどのような分子か 23 |
| 単位としてのヌクレオチド |
| 核酸 |
| DNAは二本鎖である |
| RNAは一本鎖である |
| 原核生物は環状，真核生物は直鎖状の二本鎖DNAをもつ |
| Ⅲ 遺伝子とDNA 27 |
| 遺伝子の定義 |
| ゲノム |
| 生物のDNA量 |
| 生物の遺伝子数 |
| 真核生物は遺伝子でないDNA領域をたくさんもっている |
| Ⅳ DNAの複製 29 |
| DNA複製のアウトライン |
| 複製には鋳型を必要とする |
| 複製は不連続である |
| 複製開始点と複製終了点がある |
| 問題 35 |
| DNAの変性・再会合 26 |
| DNAは細くて長い糸である 26 |
| DNAの損傷と修復 29 |
| 複製の正確さ 30 |
| 複製にかかわる酵素はたくさんある 31 |
| DNA複製後の塩基修飾と遺伝情報複製 32 |
| PCR（polymerase chain reaction） 33 |
| 3章 遺伝子の発現 |
| Ⅰ 遺伝子の転写と翻訳 36 |
| セントラルドグマ |
| 遺伝子の暗号￥ |
| DNAのセンス鎖 |
| 遺伝子の発現 |
| Ⅱ 遺伝子の転写 37 |
| RNAの種類 |
| 転写の特徴 |
| 転写の基本 |
| Ⅲ 転写後の修飾 41 |
| RNAの切断 |
| 塩基の修飾 |
| 真核生物のmRNAプロセシング |
| Ⅳ 遺伝子の翻訳 43 |
| アミノアシルtRNAの合成 |
| リボソーム |
| mRNAの構造 |
| タンパク質合成 |
| 転写と翻訳の協調 |
| タンパク質の行方と翻訳後修飾 |
| 問題 51 |
| 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 40 |
| RNA複製と逆転写… 41 |
| 大腸菌リボソームの構造 44 |
| 翻訳の開始 45 |
| ペプチド鎖の延長 46 |
| 翻訳の終了 47 |
| 21番目のアミノ酸 48 |
| 4章 遺伝子発現の調節 52 |
| Ⅰ 発現からみた遺伝子の種類 52 |
| すべての生物でハウスキーピング遺伝子が働く |
| 多細胞生物ではさらに多くの遺伝子が働く |
| 一人のヒトの体細胞は同じ遺伝子をもっている |
| 発現が調節される遺伝子と調節されない遺伝子 |
| Ⅱ 原核生物の遺伝子発現調節 53 |
| 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 |
| Ⅲ 真核生物の遺伝子発現調節 55 |
| 転写調節と転写後調節 |
| 真核生物はより複雑な転写調節機構をもつ |
| クロマチンリモデリングによる調節 |
| Ⅳ エピジェネティックな遺伝子発現制御 58 |
| ヘテロクロマチンとユークロマチン |
| クロマチン構造と遺伝子発現調節 |
| エピジェネティックな制御とは |
| ヒストンコード |
| 遺伝情報を担うもの |
| 問題 63 |
| リンパ球だけは遺伝子が異なる 53 |
| 複数の遺伝子を同時に発現調節するオペロン 54 |
| オペロンとレギュロン 55 |
| 非翻訳RNAの発現 56 |
| miRNAによる遺伝子発現調節 57 |
| ゲノム，トランスクリプトーム，プロテオーム 59 |
| ハエの目の色からわかる遺伝子サイレンシングのしくみ 61 |
| エピジェネティックなX染色体の不活性化 62 |
| 第Ⅱ部 個々の細胞を機能させる原理 |
| 5章 細胞の膜構造と細胞内小器官 66 |
| Ⅰ 細胞が基本 66 |
| Ⅱ 生体膜 66 |
| 生体膜とは何か |
| 膜タンパク質 |
| 膜の機能 |
| Ⅲ 膜輸送 68 |
| チャネル |
| トランスポーター |
| ATP駆動ポンプ～濃度勾配に逆らって輸送する能動輸送 |
| Ⅳ 細胞内の膜構造 71 |
| 膜で囲まれた小胞による輸送 |
| 分泌経路 |
| エンドサイトーシス |
| 問題 77 |
| 細胞膜電位を計算するネルンストの式 70 |
| 神経細胞の活動電位 71 |
| 細胞内小器官の起源に関する推論 73 |
| タンパク質の細胞内小器官への輸送 75 |
| 分泌経路の順序 76 |
| 6章 細胞骨格 78 |
| Ⅰ 細胞骨格とは 78 |
| Ⅱ アクチン繊維に基づく機構 79 |
| アクチン分子 |
| アクチン繊維の重合機構 |
| アクチン重合に基づく細胞の運動 |
| ミオシンによる運動～筋細胞の収縮 |
| Ⅲ 微小管に基づく機構 83 |
| チューブリン分子 |
| 細胞分裂時の紡錘体 |
| チューブリンミキネシン相互作用による輸送 |
| 細胞内の物質輸送と細胞内小器官の配置 |
| 問題 87 |
| 中間径繊維 79 |
| トレッドミル現象 80 |
| 細胞骨格に作用する薬剤 83 |
| Ca[2＋]による筋収縮の調節 83 |
| ミオシンとキネシンの活性中心の構造は酷似 86 |
| 7章 代謝 88 |
| Ⅰ 細胞活動と熱力学：代謝の意義 88 |
| 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 88 |
| Ⅲ 酵素 89 |
| 酵素の特異性と反応機構 |
| 酵素反応速度論 |
| 酵素の分類 |
| Ⅳ 基本的な代謝の流れ 91 |
| Ⅴ 代謝の基本反応 95 |
| リン酸化反応（キナーゼ） |
| 脱リン酸化反応（ホスファターゼ） |
| C-C結合の生成・切断反応 |
| 脱水素反応 |
| Ⅵ エネルギー産生系 96 |
| 解糖系 |
| クエン酸回路 （トリカルボン酸サイクル） |
| Ⅶ 酵素活性の調節 97 |
| アロステリック制御 |
| リン酸化による酵素活性の調節 |
| 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 |
| 問題 101 |
| 熱力学の法則：自由エネルギー変化と平衡定数 89 |
| ミカエリス・メンテン 91 |
| 炭素と窒素の固定回路 94 |
| 代謝経路のバイオインフォマティクス （生物情報学） 94 |
| メタボロミクス 97 |
| 代謝経路はなぜ丸い？ 99 |
| 8章 生体エネルギー 102 |
| Ⅰ 生体エネルギーの2つの規格 102 |
| 生体エネルギーの役割 |
| ATPとH[＋]の電気化学ポテンシャル |
| Ⅱ 酸化的リン酸化と光リン酸化 103 |
| Ⅲ 酸化還元反応と呼吸鎖 103 |
| 呼吸鎖 |
| 電子伝達とエネルギー放出 |
| H[＋]輸送のしくみ |
| Ⅳ ATP合成酵素 105 |
| Ⅴ 光合成 106 |
| 光エネルギーの吸収 |
| 光化学反応と電子伝達 |
| Ⅵ 光合成の炭酸固定反応 109 |
| Ⅶ C4光合成 110 |
| Ⅷ ミトコンドリアと葉緑体のトポロジー 111 |
| 問題 112 |
| ATP合成酵素の回転の実証 107 |
| 光合成の炭酸固定経路図（カルビン回路） 109 |
| 共役と光による調節 110 |
| 地球大気の二酸化炭素濃度の変遷と光合成 110 |
| 9章 細胞周期 113 |
| Ⅰ 細胞の分裂 113 |
| 細胞分裂と細胞の形態変化：対称分裂と非対称分裂 |
| Ⅱ 細胞周期という概念 114 |
| Ⅲ 細胞周期の各段階 114 |
| 細胞周期におけるDNA量の変化 |
| 栄養不足とG0期 |
| 正と負の制御 |
| Ⅳ 細胞周期エンジン 117 |
| 細胞周期を制御するタンパク質 |
| サイクリン-CDK複合体 |
| 細胞周期を逆方向に進ませないしくみ |
| サイクリンの周期的な分解とユビキチンミプロテアソーム |
| Ⅴ チェックポイント 119 |
| DNA損傷チェックポイント |
| 紡錘体チェックポイント |
| 細胞周期におけるチェックポイントの意味 |
| Ⅵ アポトーシス 121 |
| Ⅶ 細胞周期と増殖制御の破綻 122 |
| がんの自律的増殖 |
| 問題 124 |
| 細胞質分裂 116 |
| 酵母の話 120 |
| アポトーシスの活性化にかかわる経路 122 |
| がん遺伝子 123 |
| がん抑制遺伝子 123 |
| 第Ⅲ部 細胞集団の組織化 |
| 10章 シグナル伝達 126 |
| Ⅰ 刺激と応答 126 |
| Ⅱ シグナルとは 127 |
| シグナル伝達という概念 |
| 細胞間シグナル伝達の様式 |
| 細胞内で起こる連鎖反応 |
| Ⅲ 細胞外での刺激受容から， 細胞内でシグナルが伝わるまで 129 |
| 受容体 |
| 受容体が刺激を受けた後：膜から細胞質へ |
| 膜から核へ |
| Ⅳ 細胞内シグナル伝達の具体例 133 |
| キナーゼ型受容体を介したシグナル伝達 |
| Gタンパク質共役型受容体を介したシグナル伝達 |
| チャネル型受容体を介したシグナル伝達 |
| 転写因子型受容体を介したシグナル伝達 |
| Ⅴ 細胞の接触による相互作用 135 |
| 細胞同士の結合に関与するタンパク質：カドヘリン |
| 細胞外基質との接着に関与するタンパク質：インテグリン |
| 問題 138 |
| 受容体とシグナル分子の関係 129 |
| オーファン受容体と医薬品開発 134 |
| タンパク質の分解による細胞内シグナル伝達 135 |
| 細胞外基質の役割 137 |
| 11章 発生と分化 139 |
| Ⅰ 卵形成 139 |
| Ⅱ 受精と卵割 140 |
| Ⅲ 胚の方向性の決定 140 |
| 胚の領域化 |
| 胚の誘導 |
| Ⅳ 細胞分化と幹細胞 146 |
| Ⅴ 誘導作用と形態形成運動 147 |
| 形態形成運動 |
| 神経誘導 |
| Ⅵ 器官形成 150 |
| 問題 153 |
| 線虫の細胞系譜 142 |
| ホメオティック遺伝子 144 |
| カエルの背側決定における母性因子の役割 145 |
| iPS細胞 （人工多能性幹細胞） 147 |
| 植物の花器官形成のしくみ 151 |
| 女王蜂か働き蜂かを決めるエピゲノム 152 |
| 12章 生殖と減数分裂 154 |
| Ⅰ 有性生殖と無性生殖 154 |
| Ⅱ 体細胞分裂と減数分裂 155 |
| Ⅲ 減数分裂の意義 157 |
| Ⅳ 遺伝的組換え 157 |
| 一般的組換え |
| 部位特異的組換え |
| Ⅴ 配偶子の形成 160 |
| Ⅵ 配偶子の特殊化 163 |
| Ⅶ 受精 164 |
| 受精の準備 |
| 受精の過程 |
| Ⅷ エピジェネティックな遺伝情報の伝達 167 |
| Ⅸ 種と性 167 |
| 問題 168 |
| クローン動物 155 |
| 性の決定と性転換 157 |
| ノックアウトマウス 158 |
| アグロバクテリウムと遺伝子組換え植物 163 |
| DNAのメチル化，発生，体細胞クローン動物 166 |
| ゲノムインプリンティング 167 |
| 問題の解答 169 |
| 索引 179 |
| 執筆者一覧 183 |
