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第1章 分子和生命 1

分子模型 1

空间、时间和能量 2

本书的设计 4

第一篇 构象和动力学 8

第2章 蛋白质的结构和功能导论 8

蛋白质由氨基酸构成 9

补充二十种基本氨基酸的特殊氨基酸 12

氨基酸通过肽键相联形成多肽链 12

一个或几个多肽链组成蛋白质 13

蛋白质可以通过各种方法予以提纯 13

蛋白质具有为基因所规定的唯一氨基酸顺序 15

测定氨基酸顺序的实验方法 15

多肽链的构象 19

周期性结构：α螺旋、β折叠片和胶原螺旋 20

蛋白质建筑中的结构层次 23

多肽链可以通过β转折扭转走向 23

氨基酸顺序规定三维结构 24

蛋白质通过α螺旋和β线段的缔合进行折叠 26

概要 27

附录：酸-碱概念 28

习题 30

第3章 氧的运载体：肌红蛋白和血红蛋白 32

氧与一个血红素辅基结合 32

x射线晶体学在原子水平上揭示三维结构 33

x射线研究肌红蛋白的步骤 35

肌红蛋白有紧密的结构和高含量的α螺旋 37

肌红蛋白中的氧结合部位 38

血红素的受阻环境对可逆氧合作用提必要的 40

远侧组氨酸的存在使一氧化碳的结合减少 40

肌红蛋白的结构在溶液中和晶态中很相似 41

非极性相互作用对稳定肌红蛋白的构象很重要 42

松散的肌红蛋白能自发地重新折叠成活性的分子 42

血红蛋白的x射线分析 43

血红蛋白由四个肽链组成 43

血红蛋白的四级结构 44

血红蛋白的α链和β链与肌红蛋白十分相似 44

氨基酸顺序中的关键性残基 45

血红蛋白：进化中向前迈出的一步 46

概要 46

习题 47

第4章 血红蛋白：一种变构蛋白质 49

肌红蛋白和血红蛋白之间功能的差异 49

氧与血红蛋白的结合是协作的 49

血红蛋白协作结合氧促进氧的运载 52

H+和CO2促进CO2的脱去(波尔效应) 52

DPG降低氧亲和性 53

DPG的临床意义 53

胎儿血红蛋白对氧的亲和性高 54

变构效应起源于亚基之间的相互作用 55

氧合后血红蛋白的四级结构显著变化 55

脱氧血红蛋白受不同肽链之间的盐键所约束 56

铁原子在氧合作用中移入卟啉平面中 57

铁原子的运动通过邻接组氨酸传递到其它亚基 57

氧协作结合的机理 58

DPG通过交联脱氧血红蛋白降低氧的亲和性 59

CO2与血红蛋白的末端氨基结合并降低其氧亲的性 60

波尔(Bohr)效应的机理 60

蛋白质分子的内部通讯 62

概要 62

习题 63

第5章 分子病：镰刀形红细胞贫血症 66

镰刀形细胞贫血是一种遗传的慢性溶血性疾病 66

脱氧镰刀形血红蛋白的溶解度低得反常 66

血红蛋白S具有异常的电泳迁移率 67

指纹法：检测镰刀形血红蛋白中改换了的氨基酸 68

β链中的一个氨基酸被改换 69

镰刀形血红蛋白在它表面上有粘斑 69

脱氧血红蛋白S形成细长的螺旋纤维 70

纤维形成速率与脱氧血红蛋白S的浓度密切相关 71

镰刀形基因的高发生率是由于抗疟的保护作用引起的 72

抗镰刀化药物的设计思想 72

血红蛋白的分子病理学 73

血红蛋白M：活性部位突变 73

血红素口袋中极性基团阻碍血红素的结合 74

某些突变由于改变了三级结构而产生了不稳定的血红蛋白 74

概要 75

发现突变种血红蛋白所造成的影响 75

变构相互作用在某些亚基界面突变种中受到了损害 75

习题 76

第6章 酶的引论 78

酶具有巨大的催化能力 78

酶是高度专一的 78

有些酶的活性是被调节的 79

酶转换能量的形式 80

生成一个酶-底物复合体是酶催化过程的第一步 81

酶并不改变反应的平衡 81

酶降低受其催化的反应的活化能 81

活性部位的一些特点 82

说明许多酶的动力学性质的米凯利斯-门顿模型 83

Vmax和KM可以通过改变底物浓度来测定 85

KM和Vmax值的重要意义 86

酶催化过程中的动力学完整性：Kcat/KM判据 87

酶可以受特定分子抑制 88

竞争性和非竞争性抑制在动力学上可以区别的 89

通过竞争性抑制治疗乙二醇中毒 90

变构酶并不遵循米凯利斯-门顿动力学 91

变构相互作用的协同模型 91

变构相互作用的循序模型 93

酶-底物复合体中的静电键、氢键和范德瓦耳键 94

带电的底物能与酶上带相反电荷的基团相结合 94

底物通过精确定向的氢键与酶结合 94

在有立体互补性时范氏相互作用起重要作用 96

蛋白质富有结合氢键的能力 96

水在生物学上的重要性质是它的极性和内聚性 97

水减弱了极性相互作用 98

疏水性相互作用：非极性基团在水中倾向缔合 98

概要 99

习题 100

第7章 酶作用的机制：溶菌酶和羧肽酶 102

溶菌酶裂解细菌的细胞壁 102

溶菌酶的三维结构 103

寻找溶菌酶中的活性部位 105

竞争性抑制剂结合的方式 106

从结构到酶的作用机制 106

正碳离子中间物对催化作用十分关键 109

实验支持提出的机制 111

羧肽酶A：一个含锌的蛋白水解酶 113

底物的结合在羧肽酶A的活性部位上引起较大的结构变化 114

电子应变加速了羧肽酶A进行的催化作用 115

习题 117

概要 117

第8章 酶原活化：消化酶和凝块因子 119

糜蛋白酶原通过特定的单一肽键的裂解而被活化 119

糜蛋白酶的三维结构 120

糜蛋白酶对芳香族和大块的非极性侧链的专一性 121

部分底物在催化过程中共价结合到糜蛋白酶上 122

酰基与酶上一个特别活泼的丝氨酸残基连接起来 123

通过亲和标记论证组氨酸57的催化作用 124

电荷接力网络在催化中起着穿梭运输质子的作用 125

糜蛋白酶包含一个能结合芳香族侧链的深口袋 125

催化作用形成的短暂四面体中间物 126

酶原活化的机制 127

胰蛋白酶和弹性蛋白酶：同一主题下的差异 128

胰腺胰蛋白酶抑制剂与胰蛋白酶的活性部位结合得很紧 130

丝氨酸蛋白酶的趋异进化和趋同进化 130

丝氨酸、锌、硫醇和羧基蛋白酶是蛋白水解酶的几个大家族 131

胰酶原的激活过程是协调的 131

酶原的过早激活(如在胰腺炎中那样)可以是致命的 131

一连串酶原激活过程造成凝块 132

形成凝块需要两种酶途径的交互作用 132

血纤维蛋白原通过凝血酶转化成血纤维凝块 133

血纤维蛋白单体自发地形成纤维 133

血纤维凝块为共价交联所强化 134

凝血酶是胰蛋白酶的同系物 134

合成凝血酶原需要维生素K 135

磷脂表面上的凝血酶原为Xa因子所活化 136

血友病和其他出血失控揭示了凝块的最早几步 137

凝血的内途径 138

凝血的外途径 138

控制凝血：一个挑战性的问题 139

概要 140

习题 140

原胶原是胶原的基本结构单位 142

第9章 结缔组织蛋白：胶原、弹性蛋白和蛋白多糖 142

胶原具有不寻常的氨基酸组成和顺序 143

某些脯氨酸和赖氨酸残基被羟基化 143

糖连在羟基赖氨酸残基上 144

原胶原是一个三股的螺旋杆 144

甘氨酸由于小而成为必不可少 146

胶原螺旋的稳定性取决于协同相互作用 147

羟化不完全是坏血病中的一个生物化学损伤 148

前体链上增添的肽段是被酶切除的 149

溶胶原是胶原的生物合成前体 149

胶原纤维是互相错开的原胶原分子形成的阵列 150

溶胶原肽酶控制纤维的生成 151

胶原纤维通过交联而加固 151

胶原酶是专一地降解胶原的酶 153

弹性蛋白是弹性纤维中的橡胶状蛋白质 154

蛋白多糖形成结缔组织的基础物质 155

概要 156

习题 157

第10章 生物膜引论 158

生物膜的共同特征 159

磷脂是主要的膜脂类 159

许多膜也含有糖脂和胆固醇 161

磷脂类和糖脂类容易形成双层 162

脂类双层是非共价的协同结构 163

脂类双层对离子和大多数极性分子是高度不通透的 164

蛋白质实现大多数膜过程 165

功能性膜系统能从纯化组分中重组 166

有些膜蛋白深埋在脂类双层中 166

红细胞膜中含有各种周围蛋白和本体蛋白 168

负离子通道和血型糖蛋白贯穿红细胞膜 169

碳水化合物单位定位在质膜的细胞外侧 170

脂类和许多膜蛋白在膜平面中扩散得很快 171

生物膜的流动镶嵌模型 173

膜是不对称的 173

膜蛋白并不从双层的一侧转到另一侧 173

膜流动性由脂肪酸组成和胆固醇含量控制 174

电子显微照片中可以重建膜的三维象 175

概要 176

习题 176

第二篇 代谢能量的产生和贮藏 179

第11章 代谢：基本概念和设计 179

自由能是生物化学中最有用的热力学函数 179

反应的标准自由能变化及其与平衡常数的关系 180

热力学上一个不利的反应可由一有利的反应推动 182

ATP是生物体系中自由能的通用货币 182

ATP不断形成又不断消耗 183

ATP具有较高的基团转移潜势的结构基础 184

ATP的水解使偶联反应的平衡偏移108倍 185

NADH和FADH2是燃料分子氧化作用中主要电子载体 186

NADPH是还原性生物合成中主要的电子供体 187

辅酶A是酰基的普遍的载体 188

大多数水溶性维生素是辅酶的组分 189

从食物中汲取能量的各个阶段 190

代谢过程是由各种机理所调节的 191

概要 192

习题 193

第12章 糖酵解 195

单糖的命名和构象 195

关键性的结构和反应一览 197

由葡萄糖形成果糖1，6-二磷酸 199

通过裂解和异构化形成甘油醛3-磷酸 201

能量守恒：磷酸化作用与甘油醛3-磷酸的氧化相偶联 201

由1，3-DPG形成ATP 202

丙酮酸的形成和第二个ATP的产生 202

葡萄糖转变为丙酮酸的能量产量 203

磷酸果糖激酶是控制糖酵解的关键性酶 205

丙酮酸能被转化为乙醇、乳酸和乙酰CoA 206

许多脱氢酶中NAD+的结合部位都是非常相似的 207

葡萄糖引起己糖激酶构象发生很大变化 208

醛缩酶与二羟丙酮磷酸形成希夫碱 209

甘油醛3-磷酸的氧化作用形成硫酯 210

砷酸盐(磷酸盐的类似物)起解联剂的作用 211

烯醇磷酸酯具有高的基团转移潜势 212

氧转运的调节剂--2，3-DPG的代谢 212

红细胞中糖酵解的缺陷会改变氧的转运 214

概要 214

附录：某些糖的立体化学关系 215

习题 216

第13章 柠檬酸循环 217

由丙酮酸形成乙酰辅酶A 217

柠檬酸循环概貌 217

草酰乙酸与乙酰辅酶A缩合形成柠檬酸 218

柠檬酸异构化为异柠檬酸 218

异柠檬酸被氧化并脱羧形成α-酮戊二酸 218

从琥珀酰辅酶A产生一个高能磷酸键 219

α-酮戊二酸的氧化性脱羧形成琥珀酰辅酶A 219

琥珀酸的氧化再产生草酰乙酸 220

柠檬酸循环的化学计算 220

丙酮酸脱氢酶复合物：有组织的酶集合体 222

另一种多酶体系：α-酮戊二酸脱氢酶复合物 226

硫胺素的缺乏引起脚气病 226

对称的分子可能以不对称的方式起反应 227

NAD+-脱氢酶使氢发生立体结构上专一的转移 228

致死的合成：氟乙酸转变为氟柠檬酸 229

柠檬酸循环是生物合成前体的来源 230

丙酮酸脱氢酶复合物的控制 230

柠檬酸循环的控制 231

克雷布斯对于柠檬酸循环的发现 231

概要 232

附录：手性的RS表示法 233

习题 234

氧化磷酸化发生在线粒体中 235

第14章 氧化磷酸化作用 235

氧化还原电势和自由能的变化 236

呼吸链的范围是1.14伏，相当于53千卡 237

黄素、铁硫、醌和血红素基团把电子从NADH带到O2 238

氧化作用和磷酸化作用由质子梯度偶联起来 241

在三个部位产生质子梯度 242

质子由取向不对称的横穿膜的复合物泵出 243

质子经过一质子通道流回间质即有ATP合成 244

来自细胞质中NADH的电子通过甘油磷酸穿梭而进入线粒体 245

ADP进入线粒体需要ATP出来 246

线粒体含有许多转运离子和代谢物的体系 247

葡萄糖完全氧化产生36个ATP 247

氧化磷酸化的速率决定于对ATP的需要 248

二硝基苯酚使质子梯度消失从而使氧化磷酸化解联 248

细胞色素c的三维结构 249

细胞色素c与其还原酶和氧化酶的相互作用 250

细胞色素c的构象十亿年来基本未变 250

由质子梯度进行动力的传送：生物力能学中的一个中心课题 251

习题 252

概要 252

第15章 戊糖磷酸途径和葡糖异生作用 254

戊糖磷酸途径产生NADPH并合成五碳的糖类 254

葡萄糖6-磷酸转变为核酮糖5-磷酸时产生2NADPH 254

核酮糖5-磷酸通过烯二醇中间产物异构化为核糖5-磷酸 255

戊糖磷酸途径和糖醇解由转酮醇酶和转醛醇酶联系起来 255

戊糖磷酸途径的速率由NADP+的水平控制 257

葡萄糖6-磷酸的去向决定于对NADPH、核糖5-磷酸和ATP的需要量 258

戊糖磷酸途径在脂肪组织中比在肌肉中活跃得多 259

转酮醇酶的辅基TPP传递活化的醛类 260

不能与TPP结合的转酮醇酶能引起精神病 261

转醛醇酶以希夫碱的形式携带活化的二羟丙酮 261

葡萄糖6-碳酸脱氢酶的缺乏引起一种由药物诱发的溶血性贫血 262

谷胱甘肽还原酶通过FAD把电子从NADPH传递给氧化型谷胱甘肽 263

葡萄糖可由非糖的前体合成 264

葡糖异生并非糖酵解的逆转 265

生物素是活化的CO2的可移动的载体 266

丙酮酸羧化酶为乙酰CoA所活化 267

草酰乙酸通过穿梭进入细胞溶质并转变为磷酸烯醇式丙酮酸 267

从丙酮酸合成葡萄糖消耗六个高能磷酸键 268

葡糖异生和糖酵解互相调节 268

底物循环放大代谢信号并产生热 268

收缩的肌肉所产生的乳酸被肝脏转变为葡萄糖 269

概要 270

习题 271

第16章 糖原和双糖代谢 272

磷酸化酶催化糖原磷酸解为葡萄糖1-磷酸的作用 273

糖原的分解还需要脱支酶 274

磷酸葡萄糖变位酶把葡萄糖1-磷酸转变为葡萄糖6-磷酸 275

肝脏含有葡萄糖6-磷酸酶--肌肉中没有的水解酶 276

糖原通过不同途径合成和降解 276

UDP-葡萄糖是葡萄糖的一种活化形式 276

糖原合成酶催化葡萄糖从UDP-葡萄糖转移到生长中的链上 277

环AMP是糖原合成和分解的协调控制中心 278

分枝酶形成α-1，6键 278

糖原是葡萄糖的非常有效的贮藏形式 278

磷酸化酶的活化是由于一个专一的丝氨酸残基被磷酸化 279

糖原磷酸化酶的三维结构 280

磷酸化酶激酶也被磷酸化作用所活化 282

糖原合成酶由于一特殊的丝氨酸残基被磷酸化而失活 282

一套级联反应控制着糖原合成酶和磷酸化酶的磷酸化作用 283

磷酸酶使激酶的调节效应逆转 283

一系列级联反应放大了激素的信号 284

肝脏中的糖原代谢调节血糖水平 284

已知多种由遗传决定的糖原贮藏疾病 285

淀粉是植物的贮藏多糖 286

麦芽糖、蔗糖和乳糖是常见的双糖 286

乳糖的合成由一种修饰性亚基控制 287

大多数成年人不能忍受奶，因为缺乏乳糖酶 287

果糖和半乳糖进入糖酵解的入口处 288

概要 289

假若没有转移酶，半乳糖的毒性就非常高 289

习题 290

第17章 脂肪酸代谢 291

脂肪酸的命名 291

脂肪酸的链长和不饱和程度都不同 291

三酰基甘油类是高度密集的能量贮库 292

三酰基甘油被环AMP所调节的脂肪酶水解 293

脂肪酸通过相继除去二碳单位而降解 293

被氧化前脂肪酸先与辅酰A联结 294

内碱携带活化的长链脂肪酸进入线粒体间质 295

脂肪酸氧化的每一轮都产生乙酰CoA,NADH和FADH2 296

软脂酸的完全氧化产生129个ATP 298

不饱和脂肪酸的氧化需要异构酶和差向异构酶 298

最后的硫解一步中奇数链脂肪酸产生丙酰辅酶A 299

假若脂肪分解占优势就由乙酰CoA形成酮体 299

乙酰乙酸是某些组织中的主要燃料 300

丙二酰辅酶A的形成是脂肪酸合成的关键步骤 301

脂肪酸通过不同途径合成和降解 301

动物不能将脂肪酸转变为葡萄糖 301

脂肪酸合成的中间产物都连在一个ACP上 303

脂肪酸合成中的延长循环 304

脂肪酸合成的化学计算 305

真核生物体内脂肪酸是由一多酶复合物合成的 306

柠檬酸将乙酰基从线粒体带到细胞溶质中以用于脂肪酸的合成 307

脂肪酸合成所用NADPH的来源 307

辅助的酶体系实现脂肪酸的延长和去饱和化 308

脂肪酸合成的控制 308

概要 308

习题 309

第18章 氨基酸降解和脲循环 311

α-氨基通过谷氨酸的氧化性脱氨而转变成铵离子 311

转氨酶的辅基吡哆醛磷酸形成希夫碱型中间产物 312

丝氨酸和苏氨酸能直接脱氨 314

大多数陆生脊椎动物体内NH4+转换为脲并排出体外 314

遗传性的脲循环酶的缺陷引起高氨血 316

脲循环与柠檬酸循环相连 316

已降解的氨基酸中碳原子的命运 317

C3族：丙氨酸、丝氨酸和半胱氨酸转变为丙酮酸 317

C4族：天冬氨酸和天冬酰胺转变为草酰乙酸 318

C5族：几种氨基酸通过谷氨酸转变为α-酮戊二酸 318

琥珀酰辅酶A是某些氨基酸的入口处 319

钴胺素(维生素B12)酶催化重排反应和甲基化反应 320

亮氨酸降解为乙酰CoA和乙酰乙酰CoA 322

已知几种甲丙二酰辅酶A代谢的遗传性缺陷 322

在恶性贫血中钴胺素的吸收受阻 322

苯丙氨酸和酪氨酸被加氧酶降解为乙酰乙酸和延胡索酸 324

加罗德关于代谢的先天性缺陷的发现 325

苯丙氨酸羟基化作用的阻断导致严重的智力发展迟滞 325

概要 326

习题 327

第19章 光合作用 329

光合作用基本方程式的发现 329

光合作用的原初过程发生在一有高度组织的膜系统中 331

叶绿素是接受光的分子 331

光合单位：光子汇集到作用中心内 332

光合作用中所放出的氧来自水 333

希尔反应：照光的叶绿体释放氧并还原人工的电子受体 333

光合作用需要两种光系统的相互作用 334

两个光系统的作用 334

光系统Ⅰ通过还原态的铁氧还蛋白而产生NADPH 335

光系统Ⅱ产生一分解水的强氧化剂 336

电子从光系统Ⅱ流向光系统Ⅰ时的形成质子梯度 336

通过光系统Ⅰ的循环电子流也能形成ATP 337

跨过类囊体膜的质子梯度推动ATP的合成 338

用放射性标记法阐明碳的途径 339

CO2与核酮糖二磷酸反应形成两个磷酸甘油酸 339

果糖6-磷酸的形成和核酮糖1，5-二磷酸的再生 340

三个ATP和两个NADPH使CO2达到六碳糖的水平 341

卡尔文循环的调节 342

热带植物有C4途径，它由于浓缩C02而加速光合作用 342

乙醇酸是光呼吸的主要底物 343

盐细菌的紫膜蛋白泵入质子以合成ATP 344

概要 345

习题 346

第三篇 大分子前体的生物合成 349

第20章 膜脂和甾类激素的生物合成 349

磷脂酸是磷酸甘油酯合成和三酰基甘油合成的中间产物 349

CDP-二酰基甘油是磷酸甘油酯从头合成中的活化中间产物 350

磷脂酰乙醇胺和磷脂酰胆碱可以从磷脂酰丝氨酸形成 351

磷酸甘油酯也可以通过补救途径来合成 351

已经分离了若干专一性的磷脂酶 352

鞘脂类的基本结构单元神经酰胺的合成 352

神经节苷酯是富含糖类的含酸性糖的鞘脂 353

泰-萨二氏症：一种遗传性的神经节苷脂分解失调症 353

胆固醇是从乙酰辅酶A合成的 354

甲羟戊酸和鲨烯是胆固醇合成的中间产物 355

异戊烯焦磷酸--胆固醇形成过程中的一个活化中间产物--的合成 356

从异戊烯焦磷酸合成鲨烯 357

环氧鲨烯环化成羊毛甾醇，羊毛甾醇再转化为胆固醇 358

从胆固醇演变出来的胆汁盐促进脂类的消化 359

肝脏中合成胆固醇的作用受食物中胆固醇的抑制 360

胆固醇和其它脂类都由一系列的脂蛋白运往特殊的靶 360

低密度脂蛋白受体在控制胆固醇代谢方面起关键性作用 360

缺少LDL受体引起高胆固醇血症和过早发生的动脉粥样硬化 362

甾类的命名法 362

甾类激素是由胆固醇演化而来的 363

甾类由利用NADPH和O2的单加氧酶羟化 364

孕烯醇酮通过胆固醇的侧链裂解作用而形成 364

黄体酮和类皮质激素的合成 365

雄激素和雌激素的合成 365

21-羟化酶缺乏症引起男性化和肾上腺增大 366

维生素D通过光的作用从胆固醇演变而来 367

五-碳单元可以相互连接，形成多种生物分子 368

概要 369

习题 370

第21章 氨基酸和血红素的生物合成 372

微生物利用ATP和一种强还原剂把N2转变为NH4+(372)NH4+经由谷氨酸和谷酰胺被同化进入氨基酸 373

氨基酸是从柠檬酸循环和其它主要代谢中间产物合成的 374

谷氨酸是谷酰胺和脯氨酸的前体 376

丝氨酸由3-磷酸甘油酸合成 376

四氢叶酸携带处于不同氧化水平的活化一碳单位 377

S-腺苷甲硫氨酸是甲基的主要供体 379

半胱氨酸是从丝氨酸和高半胱氨酸合成的 380

莽草酸和分支酸是芳香氨基酸生物合成的中间产物 381

组氨酸是从ATP，PRPP和谷酰胺合成的 383

氨基酸的生物合成受反馈抑制的调节 384

谷酰胺合成酶的活力受腺苷酰化作用的调整 386

氨基酸是多种生物分子的前体 388

卟啉是从甘氨酸和琥珀酰辅酶A合成的 389

在某些遗传性的卟啉代谢紊乱症中有卟啉积累 391

概要 392

胆绿素和胆红素是血红素分解的中间产物 392

习题 393

第22章 核苷酸的生物合成 394

碱基、核苷和核苷酸的命名法 394

嘌呤环是从氨基酸、四氢叶酸衍生物和CO2合成的 396

PRPP是核苷酸中核糖磷酸部分的供体 396

嘌呤环在组装过程中与核糖磷酸相连接 397

AMP和GMP是从IMP形成的 398

嘌呤碱基可以通过利用PRPP的补救反应再循环 399

AMP和GMP是嘌呤核苷酸生物合成的反馈抑制剂 400

嘧啶环是由氨甲酰磷酸和天冬氨酸合成的 401

乳清酸从PRPP获得核糖磷酸部分 401

一条单一多肽链含有嘧啶生物合成的前三种酶 402

核苷一磷酸、二磷酸和三磷酸可以相互转变 402

UTP经胺化作用形成CTP 403

嘧啶核苷酸生物合成受反馈抑制作用的调节 403

天冬氨酸转氨甲酰酶由可被分开的催化亚基和调节亚基组成 404

脱氧核苷酸由核糖核苷二磷酸经还原作用而合成 405

脱氧胸苷酸由脱氧尿苷酸经甲基化作用而形成 407

几种抗癌药物对封闭脱氧胸苷酸的合成 408

ATP是NAD+，FAD和辅酶A的前体 409

在人体内嘌呤降解成尿酸 411

在某些生物体内尿酸进一步降解 411

鸟类和陆生爬虫分泌尿酸而不分泌尿素，以便保存水 412

嘧啶的降解 412

尿酸形成过多是痛风的起因 413

莱-纳二氏综合症：自残、智力迟钝和形成过量的尿酸 414

概要 415

习题 416

第23章 代谢的整合 417

代谢的战略：扼要重述 417

代谢调节中重复出现的基本图案 419

主要代谢途径和控制部位 420

关键性的交叉点：葡糖6-磷酸、丙酮酸和乙酰CoA 422

主要器官的代谢轮廓 423

燃料代谢的激素调节剂 426

血液葡萄糖的水平由肝缓冲 427

长期饥饿下的代谢性适应使蛋白质降解减到最少 428

大量存贮的脂肪使候鸟能长距离飞行 429

概要 430

第四篇 信息：遗传信息的储存、传送及表达 433

第24章 DNA：遗传作用、结构和复制 433

DNA的共价结构和命名 433

肺炎球菌被DNA转化的事实揭示了基因是由DNA组成的 434

沃森-克里克的DNA双螺旋 437

某些病毒的基因是由RNA构成的 437

DNA复制中互补链互为对方的模板 439

DNA复制是半保留复制 440

若干病毒在其生命周期的一部分中出现单链DNA 442

DNA是很长的分子 442

双螺旋能进行可逆性解链 443

某些DNA分子是环状的 444

环状双螺旋DNA分子可形成超缠绕 444

DNA聚合酶的发现 446

DNA聚合酶接受来自模板的指令 447

DNA聚合酶Ⅰ改正DNA中的错误 448

DNA连接酶连接DNA片段 449

DNA聚合酶Ⅱ和聚合酶Ⅲ的发现 450

亲代DNA解链和新DNA在复制叉上合成 451

DNA复制开始于独特原点并顺序地沿相反方向进行 451

DNA中的一股是间断性合成的 452

DNA合成RNA引发 453

ATP的水解推动复制叉上的亲代DNA在REP蛋白作用下解链 454

DNA旋转酶将反向超卷曲泵入亲代DNA，从而促进解链 455

复制机构的复杂性可能是保证高度准确性所必需 455

DNA的损伤不断得到修复 456

DNA修复作用的缺陷导致着色性干皮病及皮肤癌 457

含胸腺嘧啶而非尿嘧啶的DNA能进行脱氨基胞嘧啶的修复 458

限制性核酸内切酶使DNA的分析革命化 459

特异化学裂解法能快速测定DNA顺序 460

概要 462

采用酶复制技术测定？X174DNA的全部碱基顺序 462

习题 463

第25章 信使RNA与转录 465

RNA的结构 465

细胞含有三种RNA：核糖体RNA、转移RNA及信使RNA 466

信使RNA概念的提出 466

蛋白质合成的信息中间物--信使RNA的实验证据 467

杂交试验说明信使RNA与其DNA模板互补 468

核糖体RNA与转移RNA也在DNA模板上合成 469

所有细胞内RNA皆由RNA聚合酶合成 469

RNA聚合酶接受DNA模板信息 470

在基因组特定区域内一般仅有一股DNA被转录 471

大肠杆菌的RNA聚合酶由亚基组成 472

在DNA模板的起动子上开始转录 472

σ亚基使RNA聚合酶识别起动位点 473

RNA链以pppG或pppA开始 474

RNA链的合成沿沿5＇→3′方向进行 474

DNA模板含有转录的终止信号 475

rho蛋白参与转录的终止作用 476

许多RNA分子在转录后被裂解及化学修饰 476

转录的抗菌素抑制物：利福霉素及放线菌素 478

已建立起强有力的RNA顺序测定方法 480

概要 481

习题 481

第26章 遗传密码和基因-蛋白质间的关系 483

转移RNA是蛋白质合成中的接合器分子 483

氨基酸由一个从固定点开始的三碱基组编码 484

遗传密码的解译：用人工合成的RNA作信使 485

利用各种共聚体为模板为许多氨基酸测出了密码子的碱基组成 486

三核苷酸促进特异的转移RNA分子和核糖体的结合 487

有确定顺序的共聚体也是破译密码的工具 488

遗传密码的主要特征 491

蛋白质合成的起始信号和终止信号 492

遗传密码的通用性 492

基因中碱基的顺序及其多肽产物中氨基酸的顺序具有线性对应性(共线性) 493

一些病毒DNA序列可编码几种蛋白质 494

真核细胞基因由翻译的和不翻译的DNA顺序镶嵌组成 494

突变是由于DNA上碱基顺序的变动而产生的 496

一些化学诱变剂是相当特异的 497

通过对细菌的诱变作用检出多种潜在的致癌物质 497

概要 498

习题 499

第27章 蛋白质合成 500

氨基酸由特异的合成酶活化并连接到转移RNA上 500

蛋白质合成的忠实性依赖 氨基酰tRNA合成酶的高度特异性 502

转移RNA分子具有统一的设计 503

转移RNA呈L形 504

密码子由反密码而不是由活化氨基酸进行识别 505

由于摆动使一种转移RNA分子可以识别几种密码子 506

突变型转移RNA分子可抑制其它突变 508

核糖体是蛋白质合成的细胞器，它由大亚基和小亚基组成 509

核糖体能由其组成的蛋白质和RNA分子得到重建 510

蛋白质合成的方向是从氨基到羧基 511

信使RNA翻译的方向是5′→3′ 511

数个核糖体同时翻译一个信使RNA分子 512

细菌蛋白质的合成由甲酰甲硫氨酸转移RNA起始 512

起始信号是AUG (或GUG)，在其前有数个能与16SRNA配对的碱基 513

70S起始复合物的形成使甲酰甲硫氨酸tRNA进入P位 514

延长因子Tu把氨基酰-tRNA提到核糖体的A位上 514

肽键生成后随即发生移位 515

释放因子使蛋白质合成终止 516

许多蛋白质在翻译后再经修饰 516

链霉素抑制起始过程和造成错读信使RNA 517

嘌呤霉素模拟氨基酰-转移RNA导致链合成的过早终止 517

有些短肽不是由核糖体合成的 518

概要 520

习题 520

β半乳糖苷酶是一诱导酶 522

第28章 基因表达的调控 522

调节基因的发现 523

操纵子是基因表达的协调单位 523

lac阻遏物是四聚体蛋白质 524

lac操纵基因具对称性碱基顺序 525

环AMP刺激若干诱导性分解代谢操纵子的转录 525

不同形式的同一蛋白质能活化和抑制阿拉伯糖操纵子的转录 526

色氨酸操纵子的转录同时受到操纵基因及衰减基因的控制 527

衰减作用由领先mRNA的翻译所介导 528

组氨酸操纵子的衰减基因位点含有相连的7个组氨酸密码子 529

阻遏物和激活剂主宰温和噬菌体的发育 529

λ中的两个操纵基因皆含一系列阻遏物结合位点 531

λ阻遏物调节其自身合成 531

概要 532

习题 533

一个真核染色体含有一个双螺旋DNA分子 534

第29章 真核生物染色体的基因表达 534

真核细胞DNA与称为组蛋白的碱性蛋白质紧密结合 535

所有植物及动物中的组蛋白H3和H4的氨基酸顺序几乎相同 535

核小体是染色质的重复单位 536

核小体核心由绕在组蛋白八聚体上含140个碱基对的DNA构成 537

核小体是DNA紧缩的第一阶段 538

真核细胞DNA的复制是多起点的双向复制 540

线粒体和叶绿体含有其自身DNA 541

新组蛋白在随从子代DNA双螺旋上生成新核小体 541

真核DNA含有许多重复碱基序列 542

高度重复性DNA(卫星DNA)集中在着丝点 543

核糖体RNA的基因有前后几百次重复 544

组蛋白的基因是密集的并有前后多次重复 546

许多主要蛋白质由单拷贝基因编码 547

多数单拷贝基因由重复性顺序隔开 547

高等真核生物中为蛋白质编码的基因几乎全是分隔的 548

真核细胞中的RNA由三类RNA聚合酶合成 548

特异基因在转录时活化 549

蘑菇毒素--α鹅膏蕈碱是RNA聚合敏Ⅱ的高效抑制剂 549

单一初级转录本加工后形成三种核糖体RNA 550

信使RNA由巨大的核RNA前体(hnRNA)选择性地产生 551

真核mRNA带有5′端帽，并常见3′多聚A尾 551

拼接酶高度准确地从分隔基因的初级转录本中除去内含子 552

现已知道若干信使RNA的碱基顺序 553

真核细胞核糖体(80S)由一个小亚基(40S)及一个大亚基(60S)组成 554

地中海贫血是血红蛋白合成的遗传性缺陷 554

翻译过程由一个使起始因子失活的蛋白激酶级联反应所调控 555

白喉毒素抑制移位作用，从而阻断真核细胞的蛋白质合成 556

结合在内质网上的核糖体合成分泌性蛋白质及膜蛋白质 556

信号序列促使分泌性蛋白质跨过内质网膜 557

糖蛋白由内质网中存在的多萜醇供体获得核心糖 559

糖蛋白在高尔基器中被修饰和拣选 560

概要 562

小病毒的外壳由许多相同的蛋白质亚基构成 565

第30章 病毒 565

烟草花叶病毒(TMV)的自装配 566

在TMV装配中蛋白质盘加到RNA的环上 567

经T4噬菌体感染后大肠杆菌的大分子合成受到深刻改变 568

支架蛋白质及蛋白酶参与T4噬菌体的有序装配 570

T4DNA通过不等长对应体中间物的生成得到复制 570

T4DNA插入到预制的头部 571

TBSV外壳蛋白的柔性使它形成二十面体壳 572

细菌限制性核酸内切酶使外来DNA分子裂解 573

RNA病毒复制的战略 574

脊髓灰质炎病毒蛋白质由巨大前体通过多点裂解形成 574

滤泡性口炎病毒(VSV)依其RNA基因组转录形成五个单顺反子mRNA 575

呼肠孤病毒的基因组由十个不同的双链RNA分子组成 576

小RNA噬菌体含有交搭基因 577

噬菌体RNA在细胞外的达尔文式进化 578

溶原噬菌体能将其DNA插入宿主细胞DNA中 578

反转病毒及若干DNA病毒可在易感宿主中诱发肿瘤 579

SV40和多瘤病毒生产性地感染或转化宿主细胞 581

反转病毒含有从(+)RNA合成双螺旋DNA的反转录酶 582

反转病毒DNA只在整合进入宿主基因组时才得到转录 583

鸟类肉瘤毒src基因编码的激酶是转化作用的介导物 584

双链RNA抑制经干扰素处理的细胞中的蛋白质合成 585

概要 586

第31章 基因重排：重组、移位和克隆 588

基因重组经过DNA链的断裂及连接 588

基因重组时同源DNA链配对形成双链的中间物 589

基因重组时recA蛋白催化ATP驱动的DNA链的交换 590

细菌含有质粒及其他流动性遗传元件 591

F因子通过接合作用使细菌将基因供给受体 592

R因子质粒使细菌对抗菌素具抗药性 593

插入元件能使无关基因连接 594

实验室中可建造新的基因组并在宿主细胞中克隆化 595

限制性酶及DNA连接酶是形成重组DNA分子的必需工具 596

质粒及λ噬菌体是在细菌中克隆DNA的上选载体 597

从基因组DNA的消化液开始克隆真核细胞的特定基因 598

一种化学合成的生长激素释放抑制因子(一种肽类激素)基因在大肠杆菌中得到表达 599

真核细胞基因可在细菌的细胞中被转录及翻译 599

基因克隆所产生的冲击 600

概要 600

第五篇 分子生理学 603

第32章 细菌细胞被膜 603

细胞壁是一个巨大的袋状大分子 603

肽聚糖合成的步骤 604

UDP-糖-肽单位的合成 605

糖-肽单位向载体脂的转移 605

接在载体脂上的二糖-肽单位的合成 606

二糖-肽单位向生长着的多糖链转移 606

转肽作用使多糖链交联 607

革兰氏阳性细菌的肽聚糖上覆盖着磷壁酸质 607

青霉素抑制细胞壁的合成而使生长中的细菌死亡 608

青霉素抑制转肽作用使细胞壁的合成受阻 609

有些细菌对青霉素有抗性，因为它们能合成一种破坏青霉素的酶 610

富含脂多糖的外膜包裹着革兰氏阴性细菌 610

孔蛋白形成通道，使小的极性分子得以穿过外膜 612

O侧链的多样性有助于革兰氏阴性细菌避开宿主的防卫 612

新生的外膜蛋白含有将被切除的信号顺序 613

概要 614

第33章 免疫球蛋白 615

基本定义 615

抗原引起的特异抗体的合成 616

抗体的结合部位与酶的活性部位相似 617

给定特异性的抗体制剂通常是不均一的 617

免疫球蛋白G可被酶解成活性片段 618

免疫球蛋白G由L链和H链组成 619

免疫球蛋白G是一个柔性的Y形分子 619

抗体是通过选择还是通过指令形成的？ 619

指令理论的让位 620

骨骼瘤和杂种瘤免疫球蛋白是均一的 620

每个L链和H链均由一个可变区和一个不变区组成 621

L链和H链的超变区组成抗原结合部位 622

抗体分子折叠成若干个具有同源顺序的密实结构域 623

可变区和不变区具有不同的作用 623

抗体结合部位的x射线分析揭示出一些半抗原是如何结合的 625

不同类的免疫球蛋白各自具有独特的生物活性 625

基因的重复和分化使抗体分子进化 626

可变区和不变区由连接起来的独立基因编码 626

多种多样的抗体特异性是怎样产生的？ 627

有数百种L链和H链的可变区基因 628

J(连接)基因的发现，抗体多样性的另一个来源 628

在V基因与J基因的连接上选择不同框架也有助于多样性 629

初转录本经拼接后形成L链和H链的mRNA 629

通过VH基因的跳跃形成不同类别的抗体 630

许多胚系基因的体细胞重组和体细胞突变产生多样性 631

抗体形成的克隆选择理论 632

抗体生成细胞的表面含有抗原的受体 632

克隆选择的生物学意义 633

概要 633

肌肉由相互作用的粗蛋白丝和细蛋白丝组成 635

第34章 肌肉收缩和细胞游动性 635

肌肉收缩时粗丝和细丝相对滑动 637

肌球蛋白形成粗丝、水解ATP并与肌动蛋白结合 637

肌球蛋白能被裂解成活性片段 638

肌动蛋白形成能与肌球蛋白结合的丝 638

肌动蛋白提高肌球蛋白的ATP酶活性 639

粗丝和细丝具有方向性 639

粗丝和细丝的极性在肌小节的中部反向 640

作功冲程来自与肌动蛋白复合的肌球蛋白Sl头问的偏转 641

肌钙蛋白和原肌球蛋白介导钙离子调节肌肉收缩 642

肌质网控制钙离子流 643

磷酸肌酸是～P的贮存库 643

几乎所有的真核细胞中肌动蛋白和肌球蛋白均具有收缩作用 644

微丝在细胞中的分布可用免疫荧光显微镜检术显示 645

泊靠在膜上的肌动蛋白丝介导肠微绒毛的收缩 646

细胞松驰素和鬼笔环肽抑制需肌动蛋白丝反转的运动 647

微管参与细胞运动并组成细胞骨架的一部分 648

动蛋白诱导的微管滑动造成纤毛和鞭毛的搏动 649

概要 650

第35章 激素作用 652

多种激素的作用介质--环AMP的发现 653

环AMP由腺苷酸环化酶合成而被磷酸二酯酶降解 654

环AMP是多种激素作用的第二信使 655

鸟嘌呤核苷酸结合蛋白使激素受体与腺苷酸环化酶偶联 656

环AMP激活蛋白质激酶 657

环AMP是一个古老的饥饿信号 657

霍乱毒素通过抑制G蛋白的GTP酶活性而激活腺苷酸环化酶 658

胰岛素促进合成过程和抑制分解过程 659

前胰岛素原和胰岛素原是活性激素的前体 659

胰岛素的三维结构 661

胰岛素受体位于靶细胞的质膜中 662

胰岛素的不足引起糖尿病 663

内啡肽是起类似鸦片剂作用的脑肽 664

鸦片皮质素原裂解产生几个肽激素 665

前列腺素是激素作用的调节剂 665

前列腺素是从不饱和脂肪酸合成的 666

类固醇激素激活特定的基因 667

生长因子蛋白质(如NGF和EGF)促进靶细胞增殖 667

概要 669

第36章 膜运输 670

被动运输和主动运输的区分 671

钠和钾离子主动运输系统的发现 672

酶和泵在膜中都是定向的 672

ATP短暂性地将钠-钾泵磷酸化 673

离子的运输和ATP的水解紧密偶联 674

钠-钾泵是寡聚跨膜蛋白质 674

钠-钾泵机制的一个模型 674

强心类固醇是钠-钾ATP酶和泵的专一抑制剂 675

钙由不同的ATP酶运输 676

Na+的流动推动了糖和氨基酸主动运输进入动物细胞 677

质子的流动推动许多细菌的运输过程 678

一些糖的主动运输与他们的磷酸化作用相偶联 678

运输抗菌素提高膜的离子通透性 680

运输抗菌素是载体或通道形成体 681

在环状炸饼形载体抗菌素中心腔中结合离子 682

缬氨霉素结合K+比结合Na+强一千倍 683

穿过膜中单一通道的离子流动可被检测 684

间隙接头允许离子和小分子在通讯细胞间流动 685

概要 686

第37章 可兴奋膜和感受系统 688

动作电势由Na+和K+通透性的暂时变化所介导 688

河豚毒素和哈蚌毒素阻塞神经轴突膜中的钢通道 690

乙酰胆碱是神经传递介质 691

乙酰胆碱打开突触后膜中的阳离子门 691

乙酰胆碱以小包装形式被释放 692

重建的膜泡加入乙酰胆碱时成为阳离子可通透性膜 692

乙酰胆碱的迅速水解和终板重极化 694

乙酰胆碱酯酶的抑制剂可用作药物和毒物 694

为有机磷中毒设计的一个解毒药 695

乙酰胆碱受体的抑制剂 697

儿茶酚胺和γ-氨基丁酸(GABA)也是神经传递介质 698

单个光子能激发视网膜的视杆细胞 699

视紫红质是视杆细胞的光感受蛋白 700

光使11-顺视黄醛异构化 701

光使外段的质膜超极化 702

传递介质将信号从光解的视紫红质传送到质膜 703

光激活磷酸二酯酶从而降低环GMP的水平 704

色视觉由三种光受器介导 705

所有已知视觉系统中的生色团都是11-顺视黄醛 706

细菌的化学感受器探测特定的分子并将信号送到鞭毛 706

鞭毛底部的可逆运动肌使细菌的鞭毛转动 707

细菌察觉瞬时而不是瞬息空间的梯度 708

在细菌的趋化性中信息通过甲基化的蛋白质流动 708

概要 709

第六篇 第三版新增内容 712

译者说明 712

第1章 前奏 712

本书的设计 715

第2章 蛋白质结构和功能 717

蛋白质结构的不同水平 717

根据氨基酸顺序预测构象 717

蛋白质作用的实质：专一的结合和构象变化的传递 719

第3章 蛋白质研究法 721

蛋白质可用凝胶电泳法分离并显示出来 721

超速离心法在分离生物分子和测定其分子量方面是重要的 722

氨基酸顺序说明许多问题 724

重组DNA技术使蛋白质顺序的测定发生了根本变革 724

X射线结晶学在原子细节上揭示三维结构 725

可用高度专一的抗体对蛋白质定量和定位 725

用于动化固相法可以合成肽 727

第4章 DNA和RNA：遗传的分子 729

有些病毒在其生活史中某一阶段有单链DNA 729

某些病毒的基因是由RNA组成的 729

RNA肿瘤病毒通过双螺旋的DNA中间体而复制 730

许多外显子编码蛋白质结构域 731

许多真核基因是内含子和外显子的镶嵌物 731

第5章 遗传信息流 731

在进化过程中RNA可能出现在DNA和蛋白质之前 732

第6章 基因研究技术：DNA的分析、组建和克隆 733

可用凝胶电泳将限制性酶切片段分开并观察 733

限制性酶切片段长度的多型性(RFLP) 734

可用有控制地干扰复制的方法(桑格双脱氧法)测定DNA的顺序 734

用自动化的固相方法可合成DNA探针和基因 735

新的基因组可被重组、克隆和表达 735

限制性酶和DNA连接酶是重组DNA分子的关键性工具 736

质粒和λ噬菌体被选作在细菌中克隆DNA的载体 737

从酶解的基因组DNA中可克隆到特殊的基因 738

从mRNA制备的互补DNA(cDNA)可以在宿主细胞中表达 740

插入真核细胞的新基因可以高效表达 741

用诱导瘤的(Ti)质粒携带新基因进入植物细胞 743

用定点突变基因工程产生新蛋白质 744

重组DNA技术开辟了广阔的远景 745

概要 746

血红蛋白由4个多肽链组成 747

第7章 转运氧的蛋白质：肌红蛋白和血红蛋白 747

肌红蛋白的中央外显子编码功能性血红素结合单位 747

胎儿的DNA可用分析镰刀型细胞基因的存在 748

第9章 酶作用的机理 749

核糖核酸酶A水解RNA时形成环式磷酸中间物 749

RNA水解的过渡状态中磷是五共价的 750

RNA分子也可能是效力很高的酶 751

羧肽酶A的催化机理 752

定位突变是设计并制造新的酶以及阐明其机理的有效办法 753

对过渡状态专一的抗体有催化活性 753

概要 754

第10章 酶活性的控制 756

ATC酶及其与双底物类似物PALA的复合物的三维结构 756

ATC酶中变构的相互作用是由四级结构中大的变化而转达的 757

底物结合在ATC酶上引起高度协同的变构转变 758

α1抗胰蛋白酶的不足引起肺气肿 758

凝血酶可逆地被抗凝血酶Ⅲ所抑制 759

用重组DNA技术产生的抗血友因子有疗效 759

血纤维蛋白凝块为血纤维蛋白溶酶所溶化 760

第11章 结缔组织蛋白 761

胶原的基本结构单位由三种链组成 761

甘氨酸是关键性的，因为它小 761

粘连蛋白，一种细胞表面的蛋白质，使得细胞能与胞外基质相互作用 761

概要 763

第12章 生物膜引论 764

功能膜系统可用提纯的组分重组 764

红细胞膜含有各种外周蛋白和内插蛋白 765

跨膜的蛋白质血型糖蛋白在红细胞周围形成一碳水化物的外壳 766

根据氨基酸顺序可以准确地预测跨膜螺旋 767

从几种跨膜的α螺旋形成阴离子通道 768

红膜肽形成一膜骨架，从而使血球能耐受强的切变力 769

结晶的膜蛋白的电镜和射线分析非常解决问题 770

第13章 代谢：基本概念和设计 771

核磁共振波谱法能揭示完整生物体内的代谢事件 771

果糖和半乳糖进入糖酵解 773

第15章 糖酵解 773

由裂解和异构化形成甘油醛3磷酸 773

若无转移酶，半乳糖就是毒性很大的 774

磷酸果糖激酶是控制糖酵解的关键性酶 774

己糖激酶和丙酮酸激酶也参与糖酵解步伐的调节 775

磷酸甘油酸通过一种与酶结合的2，3BPG中间物而发生相互转变 776

第16章 柠檬酸循环 777

柠檬酸异构化为异柠檬酸 777

柠檬酸合酶在与草酰乙酸结合时发生大的构象变化 777

乙醛酸循环使得植物的细菌能利用乙酸盐而生长 778

柠檬酸循环能量产率高，所以在进化中被选中 779

第17章 氧化磷酸化 781

呼吸链由三种酶复合物组成，其间由两种可移动的电子载体连接起来 781

电子从还原型泛醌经过细胞色素还原酶流向细胞色素c 781

细胞色素氧化酶催化电子从细胞色素c到O2的传递 782

通过ATP合酶的质子流使牢固结合的ATP被释放 783

ATP是由一酶复合物合成的，此复合物由传递质子的单位F0和催化单位F1组成 783

O2的有毒衍生物(如超氧物自由基)为保护性酶所清除 785

第18章 戊糖磷酸途径和葡萄糖异生作用 787

葡萄糖异生作用和糖酵解是相互调节的 787

第19章 糖原代谢 788

吡哆醛磷酸参与糖原的磷酸解作用 788

已知许多由遗传决定的糖原贮存疾病 788

ACP的形状易变的磷酸泛酰巯基乙胺单位将底物从一个活性部位运载至另一活性部位 789

真核生物中脂肪酸由许多功能的酶复合物合成 789

肉毒碱将长链的活化的脂肪酸带入线粒体衬质 789

第20章 脂肪酸代谢 789

脂肪酸的延长和不饱和化由辅助性酶系统进行 790

脂肪酸代谢的控制 791

第21章 氨基酸的降解和脲循环 792

当底物形成希夫碱连结时，天冬氨酸转氨酶的活性部位的裂缝关闭 792

吡哆醛磷酸是变化多端的辅酶，它催化氨基酸的许多反应 793

辅助酶B12提供自由基，以催化与氢有关的分子内的迁移 793

光系统Ⅱ把电子从水传递至质体醌 795

第22章 光合作用 795

在从水中汲取电子给O2方面，锰离子起关键作用 796

叶绿体的ATP合酶与细菌和线粒体的类似 797

光系统I和ATP合酶位于非垛叠的类囊体膜中 798

在蓝细菌和红藻中藻胆素体起分子光管的作用 799

一种光合作用中心的结构已在原子水平上被阐明 799

CO2与核酮糖1，5二磷酸反应形成二分子3磷酸甘油酸 800

核酮糖1，5二磷酸羧化酶也催化与之相竞争的加氧酶反应 801

在协调光合作用的光反应和暗反应方面，硫氧还蛋白起作用 802

概要 803

第23章 膜脂和固醇激素的生物合成 804

缩醛磷脂和其它醚磷脂是由二羟丙酮磷酸形成的 804

胆固醇和其它脂类由脂蛋白转移到专一的靶位 805

LDL受体是跨膜蛋白质，有5个不同的功能结构域 806

无LDL受体引起高胆固醇血和动脉粥样硬化 806

HMG CoA还原酶的抑制剂Mevinolin引起LDL受体数目的增多 807

谷胱甘肽是γ谷氨酰肽，起着硫氢基缓冲剂和氨基酸转运体的作用 808

第24章 氨基酸和血红素的生物合成 808

氨基酸是由柠檬酸循环和其它主要途径的中间产物合成的 808

胆绿素和胆红素是血红素分解的中间产物 810

概要 810

第25章 核苷酸的生物合成 812

核糖核苷酸还原酶在其活性部位上含有自由基 812

核糖核苷酸还原酶的底物专一性和催化活性是精确控制的 813

几种抗癌药物阻断去氧胸苷酸的合成 813

尿酸作为强有力的抗氧化剂起着有利作用 814

第26章 代谢作用的整合 815

主要代谢途径和控制部位 815

糖尿病的代谢紊乱来源于胰岛素的相对不足和胰高血糖素的相对过量 815

葡萄糖与血红蛋白反应形成一种血糖水平的指示剂 816

第27章 DNA的结构、复制和修复 817

DNA的结构是动态的，并能采取各种各样的形式 817

主槽和次槽均衬有对顺序专一的、由氢键连结起来的基团 818

RNA的2＇OH适合于碱基对倾斜的A-DNA螺旋，但不适合于B-DNA螺旋 819

Z-DNA是左手双螺旋，其主链上的磷酸根呈锯齿形排列 820

脱氧核糖核酸酶Ⅰ(DNA酶Ⅰ)通过静电引力与DNA双螺旋的次槽相结合 822

EcoRⅠ核酸内切酶将其旋转对称的靶子解链，并形成多个氢键 823

DNA连接酶将双链区域中DNA的末端连接起来 824

DNA的连接数是拓扑学的特性，它决定着超螺旋的程度 825

大多数天然存在的DNA分子都是负的超螺旋 827

拓扑异构酶Ⅰ催化超螺旋DNA的松弛 827

DNA促旋酶催化由ATP推动的向DNA中引入负超螺旋的作用 828

DNA聚合酶Ⅰ含有一深裂缝用于与双螺旋DNA结合 829

复制从oriC(起点)部件的解链开始 829

DNA聚合酶Ⅲ全酶是加工能力强而又准确的酶，它合成大多数DNA 830

前导链和后随链是由二聚的DNA聚合酶Ⅲ在复制叉上合成的 830

第28章 基因重排：重组和易位 833

recA蛋白催化一般重组中由ATP推动的DNA链的交换 833

recBCD的解螺旋作用和核酸内切酶作用产生了用于重组的单链DNA 834

DNA的损伤引发SOS反应，此反应是由一种阻遏蛋白的水解发动的 834

易位子是极易移动的遗传因子 835

第29章 RNA的合成和剪接 838

大肠杆菌的RNA聚合酶是由多个亚基组成的酶 838

转录从DNA模板上的启动子部位开始 838

热休克基因是由一种特殊的σ亚基识别的 840

RNA聚合酶在开始RNA合成之前先将模板DNA螺旋解开将近两转 840

延长在转录鼓泡上进行，鼓泡沿DNA模板移动 841

几个U残基之后的RNA发夹引起转录的终止 841

真核生物中转录和翻译在空间上和时间上是分开的 842

真核细胞中中RNA是由3种RNA聚合酶合成的 843

真核的启动子含有TATA匣子和另外的上游顺序 843

称为转录因子的特殊的蛋白质与真核的启动子相互作用 844

促进子顺序能在距起始部位数千碱基远处促进转录 845

在转录过程中mRNA的前体得到5＇帽子 846

在被核酸内切酶切开后，3＇-多腺苷酸尾被加到大多数mRNA上 846

mRNA前体中的剪接部位是由内含子末端的顺序所专一化的 847

在mRNA前体的剪接中形成了套索式中间产物 848

小的核中核糖核蛋白颗粒(snRNPs)与mRNA前体结合形成剪接体 849

自我剪接的RNA：催化性RNA的发现 850

剪接体所催化的剪接可能在进化上是自我剪接演变而来 851

第30章 蛋白质的合成 853

蛋白质合成的准确性依赖于氨酰tRNA合成酶的高度专一性 853

过渡状态中γ-磷酸基的结合大大促进了酪氨酰-AMP的形成 853

多个转移RNA分子来自于核糖核酸酶P对大的前体的酶切 854

核糖体是核糖核蛋白颗粒(70S)，由大(50S)、小(30S)两种亚基组成 855

各种核糖体RNA(5S，16S和23SrRNA)含有许多碱基配对的螺旋区域 855

正在用电镜术、中子衍射和交联法作出核糖体构造的图谱 856

EF-Tu的GTP酶速率确定蛋白质合成的步伐，并决定其准确性 856

真核的和原核的蛋白质合成有许多共同的结构和机理上的特点 858

真核生物中的翻译是由蛋白质激酶调节的，它钝化起始因子 859

白喉毒素由于抑制移位而阻断真核细胞中的蛋白质合成 860

第31章 蛋白质的到位 861

胞液中的蛋白质能由于一种信号顺序结合在其氨基末端上而指令到ER去 861

信号识别颗粒(SRP)探查信号顺序，并把核糖体带到ER膜上 862

转运是由ATP推动，并由信号顺序和终止转移的顺序指导的过程 863

转移囊泡将蛋白质从ER带到高尔基体中，以便糖基化和分拣 864

甘露糖-6磷酸是使溶酶体中的酶到达其最终归宿的标志物 866

分泌的和质膜的蛋白质不以糖类的标志物为根据被送到位 867

蛋白质可被送到质膜的特定区域和分泌性囊泡中 867

细菌也利用信号顺序使蛋白质到位 868

线粒体中的大部分蛋白质是在胞液中合成，再运入此细胞器的 869

通过前顺序的连接，胞液中的蛋白质可再受指令进入线粒体中 869

叶绿体中的大部分蛋白质也是根据其前顺序而被输入和分拣的 870

核定位信号使得蛋白质通过核孔而迅速进入核内 870

特殊的蛋白质通过以受体为媒介的胞吞作用而被运入细胞内 871

笼形蛋白形成一围绕着有壳小孔的多面晶格而参与胞吞作用 872

被胞吞的蛋白质和受体在酸性内小体中被分拣 873

许多种病毒和毒素通过以受体为媒介的胞吞作用进入细胞 874

泛素使蛋白质到达破坏处 876

概要 878

可诱导的分解代谢的操纵子是含有结合态环AMP的CAP蛋白从总体上调节的 880

第32章 原核生物中基因表达的控制 880

同一种蛋白质的不同形式活化和抑制阿拉伯糖操纵子的转录 881

λ阻遏蛋白的水解和cro蛋白的合在终止溶原作用 881

螺旋-转角-螺旋的特点和调节着许多种调节蛋白与DNA中控制部位的结合 883

改变其识别螺旋，可改变阻遏蛋白的专一性 884

游离的核糖体蛋白阻遏为其编码的mRNA的翻译 884

DNA的倒位导致一对鞭毛基因的另一种表达 885

概要 886

染色体两端(端粒)由添加已形成的整段寡核苷酸而复制 887

第33章 真核的染色体和基因表达 887

真核的染色体含有一单个线状的DNA双螺旋分子 887

线粒体和叶绿体含有其自身的DNA 888

人的基因组含有差不多一百万个拷贝的极为相似的ALU顺序 888

着丝粒含有重复极多的DNA，可将它与其它染色体DNA分开 888

核糖体RNA的基因以纵列方式重新数百次 889

组蛋白基因聚成簇，并且也纵列地重复多次 889

许多主要的蛋白质是由单拷贝的基因编码的 890

两组血红蛋白基因依其在发育过程中的表达顺序而排列 891

在选择的压力下单拷贝基因可大量扩增 891

哺乳类的基因组中只有一小部分为蛋白质编码 893

染色体中转录上活跃的区域是甲基化不足的和对DNA酶Ⅰ超敏感的 893

转录因子ⅢA含有与金属结合的指状物，它活化5S核糖体RNA的基因 894

同源转化匣子是基因中重复出现的特点，它控制着昆虫和脊椎动物的发育 895

第34章 病毒和致癌基因 897

TBSV的外壳蛋白的易变性使得它能形成二十面体外壳 897

类病毒是最简单的植物病原物，是类似内含子的小的环状RNA 897

脊髓灰质炎病毒蛋白由巨大前体的多次切割形成 897

流感病毒膜中的血球凝集素使得它进入敏感的细胞 898

呼肠物病毒的基因组由10种不同的双链RNA分子组成 899

反病毒中的致癌基因由细胞中正常基因衍生而来 899

获得性免疫缺乏综合症(艾滋病)是由反病毒引起的 901

第35章 分子免疫学 903

其专一性已设计好的单克隆抗体是容易制备的 903

恒定的区域传递效应剂的功能，如引发补体的级联反应 904

J(连接)基因和D(多样化)基因增加抗体的多样性 905

X射线分析阐明了抗体如何与半抗原和抗原结合 905

B淋巴细胞由于把抗体结合在跨膜的免疫球蛋白上而被活化 906

T细胞杀死被侵染的细胞，并调谐B细胞的作用 907

由两类主要的组织亲和性复合物(MHC)蛋白把抗原提供给T细胞 908

T细胞受体是类似抗体的蛋白质，含有可变的和不变的区域 909

免疫球蛋白基因的超族编码多种蛋白质，它们是为细胞与细胞的相互作用搭桥的 911

免疫反应揭示了选择机理的力量 912

概要 912

动蛋白沿着微管道单方向地推动囊泡和细胞器 914

第36章 肌肉的收缩和细胞的运动 914

由GTP推动的微管的迅速的组装和拆卸是形态发生中的核心问题 915

概要 917

第37章 膜转运 918

大多数真核细胞中有三类推动离子运动的ATP酶 918

细菌视紫红质中视黄醛的光异构化作用在盐细菌中产生质子梯度 919

红细胞的阴离子交换蛋白用氯离子交换重碳酸根 921

概要 921

与鸟嘌呤基核苷酸结合的蛋白质(G蛋白)把激素受体与腺苷酸环化酶偶联起来 923

第38章 激素的作用 923

β-肾上腺素受体的七螺旋特点是G蛋白级联反应中重复出现的特点 924

一大类G蛋白转换许多激素的和感觉的刺激 926

受体引发的磷脂酰肌醇二磷酸的水解产生两种信使 927

1P3将钙离子释放到细胞液中，二酰基甘油活化蛋白质激酶C 928

调钙蛋白质属于一大类感钙蛋白，它含有螺旋环-螺旋部位(EF手) 929

钙离子载体、缓冲剂和指示剂是有价值的实验工具 930

类花生酸激素由多烯脂肪酸衍生而来 930

阿司匹灵使环氧合酶乙酰化而抑制前列腺素的合成 931

胰岛素开动其受体的酪氨酸激酶活性 932

第39章 可兴奋膜和感觉系统 934

接受甲基的趋化性蛋白传递向化信号使穿过质膜 934

鞭毛转动的开关以che基因所编码的中央加工系统为媒介 935

在脂类双分子层中重建的纯化的钠通道有功能活性 936

钠通道蛋白由4个重复的单位组成，它们跨越膜并形成一小孔 937

乙酰胆碱打