绪论 1
第一节 生物化学与分子生物学发展简史 1
一、生物化学与分子生物学发展所经历的三个阶段 1
二、我国科学家对生物化学与分子生物学发展所做的贡献 2
第二节 当代生物化学与分子生物学研究的主要内容 3
一、生物化学与分子生物学的主要研究内容 3
二、生物化学与分子生物学研究的发展趋势 4
第三节 本书的主要内容 4
第一章 蛋白质的结构与功能 5
第一节 蛋白质的分子组成 6
一、氨基酸 6
二、肽 9
第二节 蛋白质的分子结构 11
一、蛋白质的一级结构 11
二、蛋白质的二级结构 11
三、蛋白质的三级结构 15
四、蛋白质的四级结构 16
五、蛋白质的分类 16
第三节 蛋白质结构与功能的关系 17
一、蛋白质一级结构与功能的关系 17
二、蛋白质空间结构与功能的关系 19
第四节 蛋白质的理化性质及其应用 21
一、蛋白质的理化性质 21
二、蛋白质理化性质的应用 23
第二章 核酸的结构与功能 28
第一节 核酸的化学组成及一级结构 28
一、核酸的分类 28
二、核酸的基本组成单位 28
三、核苷酸 29
四、核苷酸的连接 31
五、核酸的一级结构 31
第二节 DNA的空间结构与功能 32
一、DNA的二级结构 32
二、DNA的高级结构 34
三、DNA的功能 36
第三节 RNA的结构与功能 36
一、信使RNA的结构与功能 37
二、转运RNA的结构与功能 38
三、核糖体RNA的结构与功能 40
四、其他RNA分子 40
第四节 核酸的理化性质及其应用 41
一、紫外吸收 41
二、DNA的变性 42
三、DNA的复性 43
四、核酸分子杂交 43
第三章 酶和维生素 45
第一节 酶的分子结构与功能 45
一、酶的分子组成 46
二、酶的活性中心 46
三、酶活性的表示方法 47
第二节 酶的命名与分类 48
一、酶的系统命名和习惯命名 48
二、酶的分类 48
第三节 酶促反应的特点与机制 49
一、酶促反应的特点 49
二、酶促反应的机制 49
第四节 酶促反应动力学 51
一、底物浓度对反应速率的影响 51
二、酶浓度对反应速率的影响 53
三、温度对反应速率的影响 54
四、pH对反应速率的影响 54
五、激活剂对反应速率的影响 54
六、抑制剂对反应速率的影响 55
第五节 酶的调节 58
一、酶活性的调节 58
二、酶含量的调节 60
第六节 酶与医学的关系 61
一、酶与疾病发生 61
二、酶与疾病诊断 61
三、酶与疾病治疗 63
四、酶在生物医学研究中的应用 63
第七节 维生素与辅酶 64
一、水溶性维生素与辅酶 64
二、脂溶性维生素 68
第四章 糖代谢 76
第一节 糖的消化与吸收 76
一、糖的生理功能 76
二、糖的分类 77
三、糖的消化与吸收 77
第二节 糖的无氧分解 79
一、糖的无氧分解过程及主要特点 79
二、糖酵解的调节 82
三、糖无氧分解的生理意义 82
第三节 糖的有氧氧化 83
一、糖有氧氧化的过程 83
二、糖有氧氧化的调节 89
三、糖有氧氧化的生理意义 90
四、糖有氧氧化和糖酵解之间的相互调节 90
第四节 磷酸戊糖途径 91
一、磷酸戊糖途径的反应过程 92
二、磷酸戊糖途径的生理意义 94
第五节 糖异生 96
一、糖异生的过程 96
二、糖异生的调节 98
三、糖异生的生理意义 99
第六节 糖原的合成与分解 101
一、糖原的合成 101
二、糖原的分解 102
三、糖原合成与分解代谢的调节 103
四、糖原累积症 105
第七节 葡萄糖的其他代谢途径 105
一、糖醛酸途径 105
二、多元醇途径 106
三、甘油酸-2,3-二磷酸旁路 106
第八节 血糖的调节及糖代谢障碍 106
一、血糖的来源与去路 106
二、血糖浓度的调节 107
三、糖代谢障碍 108
第五章 生物氧化 111
第一节 生物氧化概述 111
一、氧化反应的类型 112
二、生物氧化的酶以不需氧脱氢酶最常见 113
第二节 线粒体氧化体系 114
一、代谢物脱氢经呼吸链传递给氧生成水 114
二、氧化磷酸化是电子经呼吸链传递产生的能量与ADP磷酸化偶联的过程 118
三、能量的生成、利用、储存是以ATP为中心 124
四、线粒体内膜对物质的转运具有选择性 125
第三节 线粒体外氧化体系 127
一、微粒体中的细胞色素P450单加氧酶使底物羟基化 127
二、过氧化物酶体中的氧化体系可分解过氧化氢 128
三、超氧化物歧化酶可清除超氧阴离子 128
第六章 脂质代谢 130
第一节 脂质概述 130
一、脂质的生理功能 131
二、脂质的消化与吸收 131
三、脂肪酸的分类与命名 132
第二节 脂肪代谢 133
一、脂肪的分解 133
二、脂肪的合成 141
第三节 磷脂代谢 146
一、甘油磷脂的合成与分解 147
二、鞘磷脂的合成与分解 150
第四节 胆固醇代谢 152
一、胆固醇的合成 152
二、胆固醇的转化 154
第五节 血浆脂蛋白代谢 155
一、血脂的组成、来源与去路 155
二、血浆脂蛋白的分类、组成及结构 155
三、载脂蛋白 157
四、血浆脂蛋白的代谢 158
五、血浆脂蛋白代谢异常 161
第七章 氨基酸的代谢 164
第一节 蛋白质的生理功能和营养价值 165
一、蛋白质的生理功能 165
二、氮平衡 166
三、蛋白质的需要量和营养价值 166
第二节 蛋白质的消化、吸收与腐败 167
一、蛋白质的消化 167
二、氨基酸的吸收 168
三、蛋白质的腐败作用 169
第三节 细胞内蛋白质的降解 170
一、蛋白质以不同速率降解 170
二、真核细胞内蛋白质降解途径 170
第四节 氨基酸的一般代谢 171
一、氨基酸代谢库 172
二、氨基酸的脱氨基作用 172
三、α-酮酸的代谢 175
第五节 氨的代谢 176
一、体内氨的来源 177
二、氨的转运 177
三、氨的去路 178
第六节 个别氨基酸的代谢 183
一、氨基酸的脱羧基作用 183
二、一碳单位的代谢 185
三、含硫氨基酸的代谢 185
四、芳香族氨基酸的代谢 189
五、支链氨基酸的代谢 191
第八章 核苷酸代谢 193
第一节 嘌呤核苷酸代谢 194
一、嘌呤核苷酸的合成代谢 194
二、嘌呤核苷酸分解代谢 198
第二节 嘧啶核苷酸代谢 200
一、嘧啶核苷酸的合成代谢 200
二、嘧啶核苷酸的分解代谢 202
第三节 脱氧核糖核苷酸及核苷三磷酸的生成 203
一、脱氧核糖核苷酸的生成 203
二、核苷三磷酸的生成 205
第四节 核苷酸抗代谢物 205
一、嘌呤核苷酸抗代谢物 205
二、嘧啶核苷酸抗代谢物 206
第九章 物质代谢的联系与调节 209
第一节 物质代谢的特点 209
一、物质代谢的整体性 209
二、物质代谢过程的有序性 209
三、代谢反应需要酶催化并受到精细调节 210
四、ATP是能量储存和消耗的共同形式 210
五、NADPH提供合成代谢所需的还原当量 211
第二节 物质代谢的相互联系 211
一、三大营养物在能量代谢上相互联系相互制约 211
二、三大营养物代谢通过中间代谢物而相互联系 211
第三节 物质代谢的调节方式 213
一、细胞水平的代谢调节 213
二、激素水平的代谢调节 215
三、整体水平的代谢调节 216
第四节 组织、器官的代谢特点及相互联系 220
一、肝在物质代谢中的作用 220
二、脑内物质代谢的特点 221
三、骨骼肌物质代谢的特点 222
四、肾在物质代谢中的作用 222
五、心肌物质代谢的特点 222
六、脂肪组织物质代谢中的作用 222
七、成熟红细胞物质代谢的特点 222
第十章 血液生物化学 224
第一节 血液的化学成分 225
一、血液中的水和电解质 226
二、血浆蛋白质 226
三、血液中的非蛋白含氮化合物 229
四、血液中的气体和其他有机化合物 229
第二节 血液凝固 230
一、凝血因子与抗凝血成分 230
二、凝血途径 231
三、血凝块的形成和溶解 233
第三节 血细胞代谢 234
一、红细胞代谢 234
二、白细胞代谢 239
第十一章 肝胆生物化学 240
第一节 肝脏的解剖结构特点及其生物化学功能 241
一、肝的结构组成 241
二、肝在机体物质代谢中的作用 242
第二节 肝的生物转化作用 244
一、生物转化的主要生物学意义 244
二、生物转化的两相反应 244
三、生物转化的特点 248
四、影响和调节生物转化的因素 249
第三节 胆汁酸的代谢 250
一、胆汁的分泌与浓缩 250
二、胆汁酸的分类 251
三、胆汁酸代谢及其肠肝循环 252
第四节 胆色素代谢与黄疸 256
一、胆红素的生成 256
二、胆红素在血液中的运输 258
三、胆红素在肝中的转变与分泌 259
四、结合胆红素在肠道内的转变 261
五、黄疸 263
第十二章 DNA的生物合成 267
第一节 DNA的复制 267
一、DNA的半保留复制 268
二、DNA的双向复制 268
三、DNA复制的半不连续性 269
四、参与DNA复制的酶 270
五、原核生物DNA复制 274
六、真核生物DNA复制 276
第二节 逆转录 278
一、逆转录机制和逆转录酶 279
二、逆转录的发现发展了中心法则 279
三、逆转录研究的意义 280
四、滚环复制和D环复制 280
第三节 DNA损伤与修复 281
一、DNA损伤 281
二、DNA损伤的修复 284
三、DNA损伤和修复的意义 287
第十三章 RNA的生物合成 290
第一节 转录体系的构成 291
一、DNA模板 291
二、依赖DNA的RNA聚合酶 292
三、RNA聚合酶与模板的辨认结合 293
第二节 转录过程 294
一、原核生物的转录过程 294
二、真核生物的转录过程 298
第三节 RNA的转录后加工 302
一、真核生物mRNA前体的转录后加工 303
二、tRNA的转录后加工 308
三、rRNA的转录后加工 309
第四节 RNA复制 310
第十四章 蛋白质的生物合成 313
第一节 蛋白质生物合成体系的构成 313
一、mRNA 313
二、tRNA 317
三、核糖体 317
四、酶类和蛋白质因子 318
第二节 蛋白质的生物合成过程 319
一、氨基酸的活化 320
二、肽链合成的起始 321
三、肽链的延长 322
四、肽链合成终止 323
五、真核细胞与原核细胞蛋白质生物合成的异同 323
第三节 翻译后加工 324
一、一级结构的修饰 324
二、高级结构的修饰 326
三、蛋白质构象病 327
四、蛋白质合成的靶向输送 327
第四节 蛋白质生物合成的干扰和抑制 330
一、某些抗生素的作用机制 330
二、细菌毒素与植物毒素对蛋白质生物合成的抑制 331
三、其他蛋白质合成阻断剂 333
第十五章 基因表达调控 335
第一节 基因表达调控的基本原理及其生物学意义 336
一、基因表达调控的基本规律 336
二、基因表达调控的生物学意义 337
第二节 原核生物基因表达调控 338
一、细菌的操纵子调控模式 338
二、原核生物翻译水平的基因表达调控 343
第三节 真核生物基因表达调控 344
一、真核基因组DNA水平表达调控 345
二、真核生物基因转录水平调控 347
三、真核生物基因转录后水平调控 352
四、真核生物基因翻译水平调控 355
第十六章 癌基因、抑癌基因与生长因子 357
第一节 癌基因 357
一、病毒癌基因 357
二、细胞癌基因 358
三、癌基因的活化机制 359
四、原癌基因的表达产物与功能 361
第二节 抑癌基因 362
一、概述 362
二、抑癌基因的功能 363
第三节 生长因子 366
一、生长因子的分类 366
二、生长因子的作用机制 368
第十七章 细胞信号转导 369
第一节 信息物质 369
一、细胞外信息分子 369
二、细胞内信息分子 370
第二节 受体及其所介导的信号转导通路 372
一、离子通道偶联受体及其所介导的信号转导通路 373
二、酶偶联受体及其所介导的信号转导通路 374
三、G蛋白偶联受体及其所介导的信号转导通路 377
四、核受体及其所介导的信号转导通路 381
第三节 受体与配体的结合特点及受体活性的调节 382
一、受体与配体的结合特点 382
二、受体活性的调节 383
第四节 细胞信号转导通路的交叉联系 384
一、一种信息分子可活化几条信号转导通路 385
二、一条信号通路的成员可参与调节另一条信号通路的活性 386
三、不同的信号通路可共同作用于同一效应蛋白或基因 387
四、多种信息分子可活化相同的信号转导通路 387
五、同一种配体（或受体）可结合不同的受体（或配体） 388
六、不同的第一信使之间可相互调节 388
第五节 细胞信号转导与疾病 388
一、细胞信号转导异常与疾病发生 388
二、细胞信号转导与疾病治疗 390
第十八章 常用分子生物学技术 392
第一节 PCR技术 392
一、PCR技术的基本原理、体系及步骤 393
二、PCR衍生技术 394
三、定量PCR 394
第二节 分子杂交与印迹技术 395
一、分子杂交与印迹技术的原理 396
二、常用的分子杂交与印迹技术 396
第三节 生物大分子相互作用研究技术 399
一、蛋白质相互作用研究技术 399
二、蛋白质与核酸相互作用研究技术 402
第四节 生物芯片技术 403
一、基因芯片 403
二、蛋白质芯片 404
第五节 基因沉默技术 405
一、反义寡核苷酸、核酶与脱氧核酶 405
二、RNA干扰 406
第六节 转基因技术与基因敲除技术 408
一、转基因技术 408
二、基因敲除技术 408
第十九章 基因工程 411
第一节 基因克隆的工具酶 412
一、限制性核酸内切酶 412
二、其他工具酶 415
第二节 基因克隆的载体 416
一、克隆载体 417
二、表达载体 421
第三节 基因克隆的一般过程 422
一、目的基因的获取 422
二、选择与制备合适的基因载体 424
三、目的基因与载体的连接 424
四、重组DNA导入宿主细胞 426
五、重组体的筛选与鉴定 428
第四节 克隆基因的表达 430
一、原核生物表达系统 430
二、真核生物表达系统 431
第五节 基因工程的下游技术 432
一、基因工程菌的发酵 432
二、目的蛋白的分离纯化 435
三、目的蛋白的分析鉴定 438
第六节 基因工程技术在医学中的应用 440
一、基因工程技术与药物和疫苗的生产 440
二、基因工程技术在医学中的其他应用 443
第二十章 基因诊断与基因治疗 445
第一节 基因诊断 445
一、基因诊断的特点 446
二、基因诊断的内容与基本策略 446
三、基因诊断的基本步骤 447
四、基因诊断常用的技术方法 448
五、基因诊断的应用 450
第二节 基因治疗 454
一、基因治疗的分类 455
二、基因治疗的总体策略 456
三、基因治疗的基本程序 456
四、基因治疗的应用 458
五、基因治疗面临的问题与展望 461
参考文献 462
索引 463