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绪论 1

一、化学生物学的起源 1

目录 1

二、化学生物学的概念及其与生物化学、分子生物学的区别 3

三、化学生物学研究的中心任务和研究方向 4

一、蛋白质的元素组成 7

二、蛋白质基本单位——氨基酸 7

第一节　蛋白质的组成 7

第一章　蛋白质 7

三、氨基酸的性质 10

第二节　多肽 12

一、多肽的结构 12

二、肽键 13

三、多肽的性质 13

四、天然存在的重要多肽 14

五、多肽的化学合成 14

第三节　蛋白质的结构 20

一、蛋白质的一级结构 21

二、蛋白质的二级结构 25

三、蛋白质的三级结构 29

四、蛋白质的四级结构 32

第四节　蛋白质的分类 33

一、依据蛋白质的组成分类 34

二、依据蛋白质的外形分类 34

三、依据蛋白质的功能分类 34

一、酶的概念 38

二、酶催化作用特性 38

第一节　酶是生物催化剂 38

第二章　酶 38

三、酶的命名及分类 40

第二节　辅酶 42

一、辅酶的结构特点与功能 42

二、辅酶在酶促反应中的作用特点 48

第三节 酶的结构和酶的催化作用机制 49

一、酶分子的结构 49

二、酶催化作用的机制 51

三、酶作用专一性的机制 56

第四节　酶促反应的速度和影响因素 57

一、底物浓度对酶促反应速度的影响 57

二、pH的影响 59

三、温度的影响 59

四、抑制剂的影响 60

第五节　酶活性的调控 60

一、别构调节作用 60

二、酶的反馈调节 61

三、共价修饰调控 62

四、酶原的激活 62

第三章　核酸 64

第一节　核酸的分类和组成 64

一、核酸的分类 64

二、核酸的组成 65

第二节　核酸的结构 69

一、DNA的结构 70

二、RNA的结构 73

第三节　核酸的性质 76

一、核酸的两性性质及等电点 76

二、核酸的水解 77

三、核酸的变性、复性与杂交 78

第四节　核酸碱基顺序分析 81

一、DNA碱基顺序的测定 81

二、RNA碱基顺序测定 82

第五节　核酸的催化性质 82

一、核酶的种类 83

二、脱氧核酶 85

三、核酶催化的反应类型及催化机制 86

第四章　聚糖 89

第一节　糖类物质的多样性 89

一、糖种类的多样性 89

二、糖衍生物的多样性 90

三、糖聚合物的多样性 91

第二节　多糖的结构及其主要类型 92

一、同聚多糖 92

二、糖胺聚糖和蛋白聚糖 95

三、细菌多糖 98

第三节　糖蛋白 99

一、糖蛋白的结构 100

二、糖蛋白中糖链部分的功能 103

第四节　糖脂的结构与功能 107

一、鞘糖脂的结构 107

二、甘油糖脂的结构 108

一、糖链生物合成的特点 109

第五节　糖蛋白的生物合成 109

二、N-糖链的合成 111

三、O-糖链的生物合成 113

四、蛋白糖基化和去糖基化的化学调控 114

第五章 相互作用与分子识别 118

第一节　生物分子之间的分子识别 118

一、分子识别的物理基础 118

二、分子识别过程的动力学 119

三、分子识别的特性 119

第二节　分子识别的化学基础 123

一、共价键结合 124

二、非共价键的相互作用 125

第三节　分子识别中的立体化学因素 130

一、几何异构 130

二、光学异构 130

三、构象异构 132

第四节　超分子化学与分子识别 132

一、环糊精及其衍生物与分子识别 133

二、杯芳烃与分子识别 135

三、分子印迹聚合物与分子识别 137

第六章　化学物质与蛋白质的相互作用 141

第一节　化学物质对蛋白质的沉淀作用 141

一、沉淀作用的类型 141

二、沉淀剂的类型 141

第二节　化学物质对蛋白质的稳定作用 144

一、蛋白质不可逆失活的化学因素 145

二、蛋白质的稳定 146

一、生物体内蛋白质加合物的形成 148

第三节 化学物质对蛋白质侧链基团的共价修饰作用 148

二、特定的氨基酸残基侧链基团的修饰 149

三、亲和性标记 152

第四节　蛋白质光谱探针 152

一、蛋白质吸光探针 152

二、蛋白质荧光探针 154

三、蛋白质光散射探针 155

第一节　化学物质对酶的抑制作用 156

一、可逆抑制作用 156

第七章 化学物质与酶的相互作用 156

二、不可逆抑制作用 163

第二节　化学物质对酶的激活作用 165

一、激活剂的类型 165

二、激活作用的动力学 166

第三节　酶对化学物质的催化作用 167

一、酶制剂的类型 168

二、酶催化反应的介质 169

三、酶催化的有机化学反应 170

一、基因突变的类型 181

第八章　化学物质与核酸的相互作用 181

第一节　化学物质的致突变作用 181

二、化学诱变剂及其作用原理 182

三、化学诱变的应用 185

四、化学致癌物质及其作用机制 185

第二节　小分子药物与DNA的相互作用 188

一、共价结合 188

二、非共价结合 189

三、剪切作用 196

第三节 小分子化合物与RNA的相互作用 197

一、RNA药靶的优越性 197

二、作用于RNA的小分子药物 199

第四节　核酸的小分子探针 201

一、分光光度法 201

二、荧光法 202

三、共振瑞利散射法 203

一、生物体中的化学元素的分类和主要功能 205

第九章 无机物质与生物分子的相互作用 205

第一节　生物体中的化学元素 205

二、金属离子与生物分子配合物 207

第二节　无机物质与酶的相互作用 210

一、金属离子与酶蛋白作用的方式 210

二、无机物质对酶的激活作用 211

三、无机物质对酶的抑制作用 213

四、金属配合物对酶的抑制作用 215

一、共价配位作用 217

第三节　无机物质与核酸的相互作用 217

二、静电作用 219

三、嵌插作用 221

四、断裂作用 225

第十章　生物氧化 228

第一节　生物能及其存在形式 228

一、生物能和ATP 228

二、生物体系中的高能磷酸酯类化 229

合物 229

第二节　线粒体呼吸链 230

一、线粒体呼吸链的组成 231

二、氧化-还原电势与自由能的变化 231

三、线粒体呼吸链的电子传递 233

第三节　氧化磷酸化 237

一、ATP酶复合体 237

二、ATP合成反应-氧化磷酸化 237

三、电子传递反应与ATP合成偶联机制 238

四、氧化磷酸化作用的抑制和解偶联 238

第四节　微粒体氧化体系 239

一、微粒体中催化氧化反应的酶类 240

二、微粒体氧化酶系催化的氧化反应类型 241

三、微粒体氧化酶系催化的还原反应 245

第十一章　生物代谢 247

第一节　糖代谢 247

一、糖的分解代谢 247

二、糖原的合成代谢 258

一、叶绿体及光合色素 260

三、糖代谢的紊乱 260

第二节　光合作用 260

二、光合作用机制 261

第三节　脂类代谢 266

一、脂类的消化和吸收 266

二、脂肪的分解代谢 267

三、脂肪的合成代谢 270

四、磷脂代谢 273

第四节　蛋白质降解和氨基酸代谢 275

一、蛋白质的消化和吸收 275

二、氨基酸的分解代谢 276

三、氨基酸的合成代谢 280

第五节　核酸的降解和核苷酸的代谢 281

一、核酸的降解 281

二、核苷酸的分解代谢 281

三、核苷酸的合成代谢 283

一、DNA复制过程有关的酶 289

第一节　DNA的复制 289

第十二章　遗传信息的传递与表达 289

二、DNA的复制过程 294

三、DNA的损伤与修复 298

四、RNA指导下的DNA合成 300

第二节　DNA指导下的RNA合成 302

一、核糖核酸的酶促合成 302

二、RNA聚合酶及转录因子 302

四、转录后核糖核酸链的加工 303

三、原核细胞DNA遗传信息的转录过程 303

第三节　蛋白质的生物合成 305

一、遗传密码 305

二、蛋白质的生物合成过程 305

第四节　遗传信息表达过程的化学调控 311

一、抑制核酸合成的化学物质 311

二、抑制蛋白质合成的化合物 313

三、化学物质对蛋白质合成的诱导与阻遏 314

第十三章　细胞和细胞器 318

一、细胞的分类和结构 319

第一节　细胞 319

二、真核细胞与原核细胞的比较 320

第二节　生物膜 320

一、生物膜的组成 321

二、作用于细胞膜的药物 323

第三节　生物转运过程 326

一、被动转运 327

二、主动转运 327

三、胞吞（内吞）作用和胞吐（外排）作用 329

四、受体介导内吞作用 330

第四节　细胞器 331

一、细胞核 331

二、线粒体 333

三、核糖核蛋白体 333

四、内质网 334

五、高尔基体 334

六、溶酶体 335

第五节　细胞骨架 336

七、过氧化物酶体 336

一、微管 337

二、微丝 338

三、中间丝 338

第十四章 细胞信号转导 341

第一节　细胞通讯方式 341

一、细胞间隙连接 341

二、膜表面分子接触通讯 341

三、化学通讯 342

第二节　细胞间化学信号 342

一、激素 342

二、神经递质 347

三、生长因子和细胞因子 348

四、气体信号分子 350

第三节　受体 351

一、受体的特性 351

二、受体学说 352

三、受体的结构类型 353

四、受体激动剂和拮抗剂 355

第四节　细胞信号转导途径 359

一、细胞内信号产生方式 360

二、cAMP信号通路 360

三、肌醇脂信号通路 363

四、酪氨酸蛋白激酶途径 366

五、cGMP蛋白激酶途径 367

六、细胞信号转导过程的化学调控 367

第十五章　细胞周期及其调控 372

第一节　细胞周期的基本概念 372

一、分裂间期 373

二、M期 373

第二节　细胞周期的调控 375

一、细胞周期调控的有关蛋白 375

二、细胞周期的调控过程 377

三、细胞周期检验点 380

一、细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂 381

第三节　细胞周期的化学调控 381

二、微管蛋白活性抑制剂 382

第十六章　细胞凋亡 386

第一节 细胞凋亡的概念及生物学特征 386

一、一般概念 386

二、细胞凋亡的生物学特征 386

三、细胞凋亡与疾病 388

第二节　细胞凋亡的过程及机理 390

一、凋亡的启动 390

二、凋亡信号的转导 391

三、细胞色素c释放和Caspases激活 392

四、凋亡的执行 394

五、细胞凋亡的生物调节 395

第三节　细胞凋亡的化学调控 396

一、细胞凋亡诱导剂 396

二、Caspase抑制剂 397

参考图书 400

参考网站 401

参考文献 402