W przejrzystej i nowoczesnej formie autorzy zapoznają czytelnika z najnowszymi odkryciami w dziedzinie biologii komórki, a jednocześnie dają interpretację zagadnień w aspekcie klinicznym. Wysokiej jakości elektronogramy są ogromnym atutem tego podręcznika.
Układ dzieła (tabele, schematy) czyni je bardzo przydatnym w trakcie ćwiczeń i seminariów, a także podczas powtarzania materiału przed egzaminem przedmiotowym lub specjalizacyjnym.
Książka przeznaczona jest dla lekarzy, studentów medycznych wydziałów: lekarskich, farmaceutycznych, analitycznych, pielęgniarskich oraz biotechnologii.

1. Jak powstają odmienne fenotypy komórek
Ewolucja dyscyplin naukowych
Fenotypy komórek ssaków
Organizacja komórek w tkankach
Zmienność fenotypów komórkowych w czterech głównych typach tkanek
Regulacja ekspresji genów - krótki przegląd
Podsumowanie
2. Budowa cząsteczkowa i funkcjonalne składniki błony komórkowej
Słowa kluczowe
Znaczenie błon w funkcjonowaniu komórki
- Różnorodność błon
- Białka i lipidy
- Ważne funkcje błony komórkowej
- Znaczenie kliniczne; transfuzja krwi i przeszczep
Gdzie i kiedy powstają błony komórkowe
- Rozmieszczenie
Typy i funkcje lipidów błonowych
- Glicerofosfolipidy
- Sfingolipidy
- Glikosfingolipidy: aspekty kliniczne
- Cholesterol
Czynnościowe właściwości lipidów
- Amfipatyczny charakter lipidów
- Układ miceli
- Lipidy błonowe tworzą specjalną ciecz
- Przesunięcia wewnątrz płaszczyzny dwuwarstwy błonowej
- Wpływ przemieszczania się lipidów na funkcję komórki
Specjalizacja lipidów błonowych w sygnalizacji komórkowej
- Eikozanoidy
- Biosynteza prostaglandyn: aspekty kliniczne
- Płytki krwi: tworzenie arachidonianu
- Szlak leukotrienów
- Prostaglandyny i leukotrieny: aspekty kliniczne
- Fosfoinozytydy
Mozaika białkowo-lipidowa
Fizyczne i chemiczne właściwości białek błonowych
- Zasady termodynamiczne
- Białka błonowe należą do dwóch podstawowych typów
- Białka integralne poruszają się wewnątrz płaszczyzny błony
Białka integralne
- Białka transbłonowe przechodzące pojedynczo (monotopowe)
- Białka transbłonowe przechodzące wielokrotnie (politopowe)
- Białka błonowe związane z lipidami
- Białka związane z węglowodanami
Białka peryferyjne
Cytoszkielet błonowy
- Białka cytoszkieletowe erytrocytu
- Cytoszkielet spektrynowy
- Strukturalny model błon komórkowych u Eukaryota
Błonowe powierzchnie spolaryzowanych komórek
- Powierzchnia szczytowa (apikalna): specjalizacja i modyfikacje
- Powierzchnie szczytowe: różnorodność architektoniczna
Specjalizacja błon
- Podstawno-boczna powierzchnia komórki nabłonkowej
Receptory powierzchniowe błony komórkowej
- Zewnątrzkomórkowa domena receptora powierzchniowego
- Domeny transbłonowe
- Domeny transbłonowe jednokrotnie przechodzące
- Domena cytoplazmatyczna
Mechanizm sygnalizacji transbłonowej
Podsumowanie
3. Struktura i funkcja organelli wewnątrzkomórkowych
Słowa kluczowe
Ruch wewnątrzkomórkowy
- Przepływ białka: przepływ pęcherzykowy
Jądro komórkowe
- Synteza rybosomów w jąderku
Otoczka jądrowa (NE)
Pory jądrowe i kompleks pora jądrowego
- Mechanizmy importu i eksportu jądrowego
Sygnał lokalizacji jądrowej
- Rola importyn
- Rozpad i ponowne odtwarzanie jądra
Mitochondria
- Ogólna struktura i funkcja
- DNA mitochondrialny
- Błona zewnętrzna i wewnętrzna mitochondrium
- Macierz mitochondrialna
- Mechanizm importu białek mitochondrialnych
Chaperony mitochondrialne
- Fałdowanie białek: chaperony hsp60 i hsp70
- Jak działają chaperony
Peroksysomy
- Struktura i funkcja: aspekty kliniczne
- Biogeneza peroksysomów
- Import białek do peroksysomów
- Główne zaburzenia peroksysomalne u ludzi
Siateczka śródplazmatyczna
- Szorstka siateczka śródplazmatyczna
Światło siateczki śródplazmatycznej
- Środowisko fizykochemiczne
- Składniki światła siateczki śródplazmatycznej
Przechowywanie białek w siateczce śródplazmatycznej
Przemieszczanie białek
- Przegląd syntezy białka: rybosomy, mRNA i sygnał peptydowy
Cząstka rozpoznająca sygnał
- Kierowanie rybosomów
Mechanizmy translokacji białek wydzielniczych i monotypowe białka błonowe
Mechanizmy, które decydują o białkach politopowych
Rdzeń glikozylacji białek i lipidów pojawia się w siateczce śródplazmatycznej
Biosynteza lipidów błonowych
- Mechanizmy sortowania i transportu lipidów
Szlaki wędrówki lipidów błonowych
- Szlak pęcherzykowy i wymiana monomeryczna
4. Ruch organeli i pęcherzyków
Słowa kluczowe
Szlak wydzielania
- Badania nad szlakiem wydzielania
- Konstytutywny szlak wydzielania
- Regulowany szlak wydzielania
- Znaczenie wapnia
- Ziarna wydzielnicze z gęstym rdzeniem
- Wydzielanie domyślne (deafoltowe)
- Aspekty kliniczne: mukowiscydoza (zwłóknienie torbielowate trzustki)
Molekularne wydarzenia towarzyszące tworzeniu pęcherzyków i ich ruchowi
- Pęcherzyki pączkujące
- COP-I
- COP-II
- Recykling pęcherzyków
- Przełączniki molekularne
- Białka SNARE i rozpoznawanie błony docelowej
- Konserwatyzm gatunkowy: NSF
- Pęcherzyki okryte klatryną
- Składniki płaszcza klatrynowego
- Adaptyny
- Adresowanie pęcherzyka
- Tworzenie kompleksów fuzyjnych
- GTPazy: składowanie i fuzja
- Białka G
- Monomeryczne GTPazy
- Białka Rab
- Transport pęcherzykowy - podsumowanie
Aparat Golgiego
- Polarność aparatu Golgiego
- cis - środkowe - trans cysterny Golgiego
- Procesy biochemiczne zachodzące w aparacie Golgiego
- Etapy glikozylacji w aparacie Golgiego
- Ukierunkowany ruch z aparatu Golgiego
Lizosomy
- Struktura i funkcja
- Składniki błony lizosomalnej są unikatowe
- Szlaki importu materiału do lizosomu
- Wędrówka hydrolaz lizosomalnych
- Zaburzenia syntezy i magazynowania enzymów lizosomalnych
- Choroby spichrzeniowe mukopolisacharydów
- Choroba komórki I
- Endocytoza
- Pinocytoza
- Endocytoza za pośrednictwem receptorów
- Wejście substancji do komórki na drodze RME
- Frakcja LDL cholesterolu, transferyna i czynniki wzrostu
- Defekty procesu endocytozy za pośrednictwem receptorów
- Korelacje kliniczne
- Fagocytoza
- Mechanizmy wychwytu cząstek przez fagocyty
- Zwiększanie powierzchni zdolnej do marszczenia
- Transdukcja sygnałów fagocytozy
- Tworzenie fagolizosomów
- Transcytoza
- Egzocytoza
- Przedziały konstytutywne - a przedziały regulowane
- Neurotransmitery i pęcherzyki synaptyczne
- Sortowanie do różnych miejsc przeznaczenia w błonie komórkowej
- Markery adresowe
- Medyczne aspekty biologii komórki
Podsumowanie
5. Mitochondria i energia komórki
Słowa kluczowe
Mitochondria i uzyskiwanie energii
- Organizacja mitochondriów
- Oksydacja
- Protony i uzyskiwanie energii
- Węglowodany i tłuszcze
- Wytwarzanie acetylo-CoA
- Sprzężenie chemiosmotyczne
- Transport elektronów
- Pompowanie protonów przez system transportujący elektrony
- Synteza ATP i łańcuch oddechowy
Mitochondria a choroby u człowieka
6. Cykl komórkowy i podział komórki
Słowa kluczowe
Ogólne zasady cyklu komórkowego
- Fazy prawidłowego cyklu komórkowego
- Czas trwania cyklu komórkowego
- Postępowy charakter cyklu komórkowego
Nauki płynące z wiedzy o jaju żaby
- Procesy dojrzewania
- MPF: czynnik fazy M 145
- MPF: regulator procesów mitotycznych
- Rola cykliny B
- Struktura cykliny B
- Mechanizm cyklu komórkowego
- Degradacja cykliny B
- Sygnał destrukcji i ubikwityna
- MPF w mitozie
Regulowane przejście komórek ssaków przez cykl komórkowy
- Rola Cdk i cyklin
- Rola kompleksów Cdk-cykliny
- Punkty kontroli w regulacji cyklu komórkowego
- Białko p53: wybrane aspekty kliniczne
- Białkowe inhibitory kompleksów Cdk-cykliny
- Rodzina p21
- Rodzina inhibitorów p15 i p16
- Białka supresorowe guza: aspekty kliniczne
- p53 i Rb
- Apoptoza
- Znaczenie kationów dwuwartościowych
- Zmiany w błonach komórek apoptotycznych
- Szlaki transdukcji sygnałów w apoptozie
- Starzenie się komórek
- Starzenie się komórek w hodowlach tkankowych
- Wyniki badań i ich implikacje
- Najistotniejsze hipotezy starzenia: stres oksydacyjny
- Kontrola cyklu komórkowego w tkankach
- Rola płytkopochodnego czynnika wzrostu (PDGF)
- Czynniki wzrostu
- Faza spoczynkowa w cyklu komórkowym
- Rola fazy G_o i genetyczne przełączanie
- Kontakt komórka-komórka: kiedy prawidłowe komórki przestają się dzielić - Wzrost komórek nie podlegający regulacji: aspekty kliniczne
- Protoonkogeny
- Kluczowe mechanizmy podziału komórki
- Mitoza
- Kondensacja chromatyny
- Rozpad otoczki jądrowej
- Rola mikrotubul, motory mikrotubul i kinetochory
- Mikrotubule, tworzenie wrzeciona i metafaza
- Centriole
- Kinetochory
- Motory mikrotubul
- Anafaza
- Telofaza
- Cytokineza
Podsumowanie
7. Cytoszkielet
Słowa kluczowe
Mikrotubule i centrosomy
- Motory molekularne
- Kora aktynowa
Filamenty pośrednie
- Struktura filamentów pośrednich
- Białka filamentów pośrednich
Mikrotubule
- Struktura podstawowa
- Montowanie mikrotubul in vitro
- Mikrotubule i ich dynamiczna niestabilność
- Białka towarzyszące mikrotubulom
Mikrotubule: wybrane aspekty kliniczne
Motory molekularne: ruch wzdłuż mikrotubul
Rzęski i centriole
- Dyneina jest motorem molekularnym rzęsek i wici
- Wybrane aspekty kliniczne: zaburzenia czynności rzęsek u człowieka
Filamenty aktynowe
Polimeryzacja aktyny
- Hydroliza ATP podczas polimeryzacji aktyny
- Kontrola polimeryzacji aktyny i białka wiążące aktynę
Białka wiążące aktynę
- Profilina
- Tymozyna beta4
- Spektryna
- Białka sieciujące aktynę
- Funkcja filamentów aktynowych: aspekty kliniczne
- Regulacja składania aktyny w części korowej cytoplazmy: wybrane aspekty kliniczne
- Cytoszkielet aktynowy a rak
- Sygnalizacja komórkowa, wapń i gelsolina
- Zamiana żelu w zol
- Gelsolina
- Miozyna i cząsteczki pokrewne
- Mechanizmy mięśniowe w komórkach niemięśniowych
- Mikrokosmki
Mięśnie
- Mięśnie szkieletowe
- Skurcz mięśnia
- Cykl skurczu
- Regulacja skurczu mięśnia
- Stechiometria podjednostek troponiny
- Rola Ca2+ w skurczu mięśnia
- Inne białka potrzebne do skurczu mięśnia: dystrofina (dystrofia mięśniowa)
- Mechanizm skurczu mięśni: sercowego i gładkiego
8. Połączenia międzykomórkowe, adhezja międzykomórkowa i macierz zewnątrzkomórkowa
Słowa kluczowe
Złącze komórka-komórka i komunikacja międzykomórkowa
Połączenia międzykomórkowe i adhezja
- Połączenie międzykomórkowe złożone
- Połączenia zamykające
- Powierzchnia podstawno-boczna: wybrane aspekty kliniczne
- Połączenie zwierające
- Międzykomórkowe połączenia przylegania
- Katheryny
- Kateniny
- Współdziałanie komórka-macierz
- Połączenia za pomocą desmosomów
- Połączenia desmosomalne: wybrane zagadnienia kliniczne
- Hemidesmosomy
- Integryny
- Integryny: wybrane aspekty kliniczne
- Połączenia typu neksus (połączenia jonowo-metaboliczne)
Macierz zewnątrzkomórkowa
- Fibroblasy i ich produkty komórkowe
- Błona podstawna
- Macierz zewnątrzkomórkowa w transdukcji sygnału i różnicowaniu komórki
- Główne właściwości GAG
- Główne grupy GAG
- Proteoglikany
- Kolagen
- Biosynteza kolagenu
- Prokolagen
- Wytrzymałość kolagenu na rozciąganie
- Kolagen typu IV
- Aspekty kliniczne: kolagenozy
- Fibronektyna
- Receptor integryna - fibronektyna a przerzuty nowotworowe: aspekty kliniczne
- Laminina
- Entaktyna
- Cząsteczki adhezji komórkowej
- N-CAM
- Transdukcja sygnału i adhezja komórkowa
9. Molekularne mechanizmy transdukcji sygnałów: podstawowe szlaki sygnalizacyjne komórki
Słowa kluczowe
Fosforylacja i sygnalizacja komórkowa
- Kinazy i fosfatazy
- Rola fosforylacji
- Rola defosforylacji
- Rodziny GTPaz
- Cząsteczki informatorów II rzędu (wtórnych przekaźników)
- cAMP
- cGMP
- DAG
- IP3
- Wapń
- Zewnątrzkomórkowe drogi cząsteczek przekazujących sygnały
- Szlak parakrynowy
- Szlak autokrynowy
- Szlak okołokrynowy (jukstakrynowy)
- Komórkowe odpowiedzi receptorów na cząsteczki sygnałowe
- Nabywanie i utrata kompetencji
- Pewne komórki wymagają ligandów sygnalizacyjnych do przetrwania programowanej śmierci komórki
- Różne komórki odmiennie odpowiadają na ten sam sygnał
- Sygnał regulacji szlaku przemian w dół
- Zasady komunikacji w komórkach ssaków
- Grupa 1: rodzina receptorów lipofilowych
- Grupa 2: rodzina receptorów hydrofilowych
Szlaki sygnalizacyjne z receptorami nie eksponowanymi na powierzchni komórki
- Komunikacja przez połączenia typu neksus (jonowo-metaboliczne)
- Rola sekretyny i wapnia
- Sygnalizacja komórkowa przez tlenek azotu
- Tlenek azotu: wybrane zagadnienia kliniczne
- Ligandy lipofilowe i receptory jądrowe
- Układ sygnalizacyjny steroidów
- Aspekty kliniczne: otyłość
- Szlaki, które obejmują receptory eksponowane na powierzchni komórki
- Receptory kanałów jonowych
- Konformacyjne stany kanałów jonowych: mechanizmy regulacyjne
- Receptory związane z białkiem G i ich szlaki sygnalizacyjne
- Rodzina receptorów powiązanych z białkiem G
- Białka G: wybrane zagadnienia kliniczne
- 1. Rodzina podjednostek białka G
- Jak białka G wiążą się z błoną komórkową
- 2. Szlak efektorów białka G
- Rola cyklazy adenylanowej w szlaku wymagającym cAMP i Ca2+
- cAMP i białkowa kinaza A
- PKA
- PKA a procesy metaboliczne
- PKA a procesy transkrypcyjne: cAMP kontroluje transkrypcję różnych genów
- Procesy z udziałem PKA: rola fosfataz białkowych w sygnalizacji komórkowej
- Mobilizacja cząsteczek informatorów II rzędu, wapń
- PKC i sygnalizacja komórkowa
- Rola fosfatydyloinozytolu związanego z błoną plazmatyczną
- Rola PKC w sygnalizacji komórkowej
- Fizjologiczna rola PKC
- Kanały uwalniające Ca2+ wewnątrzkomórkowy
- Kalmodulina: ubikwitynowane białko wiążące wapń
- Molekularne podstawy szlaków sygnalizacyjnych w komórkach zmysłowych
- Cząsteczkowe podstawy widzenia
- Fotoreceptorowy system sygnalizacyjny: komórki pręcików
- Fotoreceptorowy system sygnalizacyjny: komórki czopków
- Molekularne podstawy węchu
10. Szlaki sygnalizacji komórkowej: komunikacja przez receptory połączone z enzymem i receptory związane z enzymem
Słowa kluczowe
Receptory białkowych kinaz tyrozynowych
- Podstawowa struktura receptorów RPTK
- Domena zewnętrzna
- Domena transbłonowa
- Domena cytoplazmatyczna
- Rodzina RPTK
- Ligandy RPTK
- Zasady sygnalizacji z wykorzystaniem RPTK
- Procesy sygnalizujące szlak przemian w dół aktywowanych RPTK
- Rodzina Src wewnątrzkomórkowych kinaz tyrozynowych
- Fosfatazy białkowe i transdukcja sygnału
Szlak sygnału z receptorów związanych z kinazą tyrozynową
- Własności receptorów kinaz nietyrozynowych
- Redundancja
- Wspólne podjednostki receptorów przetwarzających
- Plejotropia
- Receptory cytokin hematopoetycznych
- Szlak sygnalizacyjny cytokin hematopoetycznych
Receptory z domenami kinaz serynowo-treoninowych
- Transformujący czynnik wzrostu beta
- Receptory TGF-beta
Sygnalizacja za pośrednictwem receptorów integryn
- Połączenie cytoszkielet - EMC - integryna
- Struktura i skład płytek przylegania
Podsumowanie
Dodatek A: Mikroskopia
Dodatek B: Aminokwasy i kwasy nukleinowe
Skorowidz