Indice dell'opera
Prefazione
Ringraziamenti
Gli Autori
Guida alla lettura
Capitolo 1 Un’anteprima della cellula
La teoria cellulare: una breve storia
Lo sviluppo della biologia cellulare moderna
I “fatti” e il metodo scientifico
Capitolo 2 La chimica della cellula
L’importanza del carbonio
L’importanza dell’acqua
L’importanza delle membrane selettivamente permeabili
L’importanza delle sintesi mediante polimerizzazione
L’importanza dell’auto-assemblaggio
Capitolo 3 Le macromolecole della cellula
Proteine
Acidi nucleici
Polisaccaridi
Lipidi
Capitolo 4 Cellule e organelli
Proprietà e strategie delle cellule
Una visione d’insieme della cellula eucariota: immagini in esposizione
Virus, viroidi e prioni: agenti che invadono le cellule
Capitolo 5 Bioenergetica: il flusso di energia nella cellula
L’importanza dell’energia
Bioenergetica
Comprendere il ?G
La vita e lo stato stazionario: reazioni che tendono verso l’equilibrio senza mai raggiungerlo
Capitolo 6 Enzimi: i catalizzatori della vita
Energia di attivazione e stato metastabile
Enzimi come catalizzatori biologici
Cinetica enzimatica
Regolazione enzimatica
Molecole di RNA come enzimi: i ribozimi
Capitolo 7 Le membrane: struttura, funzione e chimica
Le funzioni delle membrane
Modelli strutturali della membrana: una prospettiva sperimentale
I lipidi di membrana: la parte “fluida” del modello
Le proteine di membrana: la parte “a mosaico” del modello
Capitolo 8 Il trasporto attraverso le membrane:
superamento della barriera di permeabilità
Le cellule e i meccanismi di trasporto
La diffusione semplice: un movimento spontaneo secondo gradiente
La diffusione facilitata: movimento secondo gradiente mediato da proteine
Il trasporto attivo: movimento contro gradiente mediato da proteine
Esempi di trasporto attivo
L’energetica del trasporto
Capitolo 9 Metabolismo energetico chemiotrofo:
glicolisi e fermentazione
Le vie metaboliche
L’ATP: l’accoppiatore universale di energia
Metabolismo energetico chemiotrofo
Glicolisi e fermentazione: produzione di ATP senza il coinvolgimento dell’ossigeno
Substrati alternativi della glicolisi
Gluconeogenesi
La regolazione della glicolisi e della gluconeogenesi
Nuovi ruoli degli enzimi glicolitici
Capitolo 10 Metabolismo energetico chemiotrofo:
espirazione aerobia
La respirazione cellulare: massimizzare la resa in ATP
Il mitocondrio: il luogo dove si svolge l’azione
Il ciclo degli acidi tricarbossilici: il cerchio dell’ossidazione
Il trasporto degli elettroni: flusso di elettroni dai coenzimi all’ossigeno
Il gradiente elettrochimico di protoni: la chiave dell’accoppiamento energetico
Sintesi dell’ATP: mettiamo insieme tutti i pezzi
La respirazione aerobia: tiriamo le somme
Capitolo 11 Metabolismo energetico fototrofo:
la fotosintesi
Una visione d’insieme della fotosintesi
Trasformazione fotosintetica dell’energia I: la raccolta della luce
Trasformazione fotosintetica dell’energia II: sintesi del NADPH
Trasformazione fotosintetica dell’energia III: sintesi di ATP
L’assimilazione fotosintetica del carbonio I: ciclo di Calvin
La regolazione del ciclo di Calvin
L’assimilazione fotosintetica del carbonio II: la sintesi dei carboidrati
L’attività ossigenasica della rubisco fa diminuire l’efficienza fotosintetica
Capitolo 12 I sistemi interni alle membrane e i perossisomi
Il reticolo endoplasmatico
Il complesso di Golgi
Ruolo del RE e del complesso di Golgi nella glicosilazione delle proteine
Ruolo del RE e del complesso di Golgi nel traffico delle proteine
Esocitosi ed endocitosi: trasporto di materiale attraverso la membrana plasmatica
Le vescicole rivestite nei processi di trasporto cellulare
I lisosomi e la digestione cellulare
Il vacuolo delle piante: un organello multifunzionale
I perossisomi
Capitolo 13 Meccanismi di trasduzione del segnale:
I. I segnali elettrici e la segnalazione sinaptica nei neuroni
Neuroni
Comprendere il potenziale di membrana
Eccitabilità elettrica
Il potenziale di azione
La trasmissione sinaptica
Integrazione ed elaborazione dei segnali nervosi
Capitolo 14 Meccanismi di trasduzione del segnale:
II. Messaggeri e recettori
Segnali chimici e recettori cellulari
Recettori associati a proteine G
Recettori associati a proteine chinasi
La segnalazione ormonale
Capitolo 15 I sistemi del citoscheletro
I più importanti elementi strutturali del citoscheletro
Microtubuli
Microfilamenti
Filamenti intermedi
Capitolo 16 Movimento cellulare: motilità e contrattilità
I sistemi motori
Movimento intracellulare basato sui microtubuli: chinesina e dineina
Motilità basata sui microtubuli: ciglia e flagelli
Movimento cellulare basato sull’actina: le miosine
Movimento muscolare basato sui filamenti
Motilità basata sull’actina nelle cellule non muscolari
Capitolo 17 Al di fuori della cellula: l’adesione
e le giunzioni cellulari e le strutture extracellulari
Riconoscimento e adesione tra cellule
Le giunzioni cellula-cellula
La matrice extracellulare delle cellule animali
La superficie delle cellule vegetali
Capitolo 18 La base strutturale dell’informazione
cellulare: DNA, cromosomi e nucleo
La natura chimica del materiale genetico
La struttura del DNA
L’organizzazione del DNA nei genomi
L’impacchettamento del DNA
Il nucleo
Capitolo 19 Ciclo cellulare, replicazione del DNA e mitosi
Una visione d’insieme del ciclo cellulare
La replicazione del DNA
Danni al DNA e meccanismi di riparazione
Divisione nucleare e cellulare
Regolazione del ciclo cellulare
Fattori di crescita e proliferazione cellulare
Apoptosi
Capitolo 20 Riproduzione sessuale, meiosi
e ricombinazione genetica
La riproduzione sessuale
La meiosi
Variabilità genetica: segregazione e assortimento degli alleli
Variabilità genetica: ricombinazione e crossing-over
La ricombinazione genetica nei batteri e nei virus
Meccanismi molecolari della ricombinazione omologa
Tecnologia del DNA ricombinante e clonaggio genico
Ingegneria genetica
Capitolo 21 Espressione genica:
I. Il codice genetico e la trascrizione
Il flusso direzionale dell’informazione genetica
Il codice genetico
La trascrizione nelle cellule procariote
La trascrizione nelle cellule eucariote
La maturazione dell’RNA
Aspetti chiave del metabolismo dell’mRNA
Capitolo 22 Espressione genica:
II. Sintesi e smistamento delle proteine
La traduzione: il “cast dei personaggi”
Il meccanismo della traduzione
Mutazioni e traduzione
Maturazione post-traduzionale
Indirizzamento e smistamento delle proteine
Capitolo 23 La regolazione dell’espressione genica
Regolazione genica nei procarioti
Regolazione genica negli eucarioti: controllo genomico
Regolazione genica negli eucarioti: controllo trascrizionale
Regolazione genica negli eucarioti: controllo post-trascrizionale
Capitolo 24 Cellule tumorali
Proliferazione cellulare incontrollata e sopravvivenza
Come si diffonde il cancro
Quali sono le cause del cancro?
Oncogèni e geni oncosoppressori
Diagnosi, analisi e terapia
Appendice Osservare cellule e molecole
Principi ottici della microscopia
Tecniche di preparazione dei campioni per la microscopia ottica
Il microscopio elettronico
Tecniche di preparazione dei campioni per la microscopia elettronica
Altri metodi di analisi dell’immagine
