第四篇 核酸和蛋白质的代谢 1
第十八章 核酸和核蛋白的结构 2
核苷酸——核酸的结构单元 2
DNA的结构特点 5
双螺旋结构的构象变异 10
DNA超螺旋 14
变性和复性 18
复性速率和顺序异质性 20
核蛋白复合物 24
DNA和调节蛋白之间的相互作用 24
核组蛋白和染色质 25
RNA的结构特点 28
选读材料 31
第十九章 核苷酸的代谢 32
核糖和其他戊糖的合成 32
嘌呤核苷酸的合成 35
腺嘌呤核苷酸和鸟嘌呤核苷酸的合成 36
嘧啶核苷酸的合成 38
尿苷酸的合成 40
胞苷三磷酸的合成 41
脱氧核糖核苷酸的生物合成 42
胸苷酸的生物合成 43
dUMP的合成 43
从碱基合成核苷单磷酸（补救途径） 44
胸苷酸的合成 44
嘌呤磷酸核糖转移酶 44
嘧啶转变为单核苷酸 46
核苷单磷酸转变为二磷酸和三磷酸 46
核苷单磷酸激酶 47
核苷二磷酸激酶 47
核苷酸合成的抑制剂 47
核苷酸辅酶的生物合成 49
3′,5′-环化腺苷酸（CyclicAMP或cAMP） 52
合成特殊的核苷酸在代谢中起调节作用 52
3′,5′-环化鸟苷酸（CyclicGMP或cGMP） 53
鸟苷-5′-二磷酸-3′-二磷酸（ppGpp）和鸟苷-5′-三磷酸-3′-二磷酸（pppGpp） 54
二腺苷-5′,5″-P1,P4-四磷酸（A5′pppp5′A或Ap4A） 55
pppA2′p5′A2′p5′A（“Two-FiveA”） 56
摄入核苷酸的分解代谢 57
核苷酸的分解代谢 57
嘌呤的分解代谢 57
核苷酸代谢的调节 59
嘧啶的分解代谢 59
嘌呤生物合成的调节 60
嘧啶生物合成的调节 61
核苷酸还原（反应）的调节 62
核苷酸生物合成途径中的互相沟通 62
细胞内的核苷酸库 64
T-偶数噬菌体对核苷酸代谢的影响 65
选读材料 65
DNA的合成 66
第二十章 DNA的代谢 66
DNA的代谢 66
5-磷酸-α-D-核糖-1-焦磷酸（PRPP）的合成 84
次黄嘌呤单核苷酸（IMP）的合成 85
DNA的降解和变性 90
DNA的修复 94
DNA的重组 96
DNA操作 97
化学合成 97
DNA顺序分析 99
重组DNA的构建 103
DNA文库的构建 105
定向诱变 108
选读材料 109
不同类型的RNA 110
第二十一章 RNA的代谢 110
信使RNA 111
核糖体RNA 111
转移RNA 112
其他RNA 112
依赖于DNA的RNA合成 114
总的反应 114
RNA聚合酶 115
转录的步骤 118
真核生物的转录 124
RNA聚合酶 124
真核生物和原核生物转录的比较 125
其他RNA的合成 126
聚合酶类 127
RNA病毒中依赖于RNA的RNA 127
DNA引发酶 127
病毒诱导的RNA聚合酶类 127
3′-末端加成酶 128
多核苷酸磷酸化酶 128
T4噬菌体诱导的RNA连接酶 128
RNA的转录后修饰和加工 129
tRNA的加工和修饰 129
核糖体RNA的加工 131
信使RNA的修饰和加工 132
类病毒可能起源于内含子并且干扰剪接 137
核糖核酸酶对RNA的降解作用 137
RNA代谢的抑制剂 138
能而起作用的抑制剂 139
通过与DNA非共价结合及阻断模板功 139
与DNA旋转酶结合及抑制其活性的抑制剂 140
与RNA聚合酶结合的抑制剂选读材料 140
第二十二章 氨基酸的生物合成 142
氨基酸的生物合成族 142
氨转变为氨基 144
α-酮戊二酸的直接胺化 144
L-谷氨酰胺的形成 145
通过L-谷氨酰胺的酰胺基使 146
α-酮戊二酸胺化 146
由其他形式的无机氮形成氨 147
氮的固定 147
脯氨酸的生物合成 148
硝酸盐和亚硝酸盐的还原反应 148
谷氨酸族中其他氨基酸的生物合成 148
精氨酸的生物合成 150
真菌中L-赖氨酸的生物合成 150
丝氨酸族氨基酸的生物合成和硫的固定 151
丝氨酸的生物合成 151
半胱氨酸的生物合成 153
天冬氨酸族氨基酸的生物合成 154
天冬氨酸的生物合成 155
天冬酰胺的生物合成 156
天冬氨酸族的共同途径 156
甲硫氨酸的生物合成 158
细菌和植物中L-赖氨酸的合成途径 158
甘氨酸的生物合成 158
苏氨酸的生物合成 160
异亮氨酸的生物合成 162
天冬氨酸族合成的共同途径中碳流的调节 162
丙酮酸族氨基酸的生物合成 163
丙氨酸的生物合成 163
异亮氨酸和缬氨酸的生物合成 164
亮氨酸的生物合成 166
芳香族氨基酸的合成 167
分支酸的生物合成：共同的芳香族途径 167
苯丙氨酸和酪氨酸的生物合成 167
色氨酸的生物合成 167
组氨酸的生物合成 172
芳香族氨基酸族共同途径和苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸特殊途径中的碳流调节 172
氨基酸生物合成的调节 173
控制酶活性的方式 173
控制酶量的方式 178
非蛋白质性氨基酸 180
微生物产物中的D-氨基酸 180
D-氨基酸的形成 181
天然存在的氨基酸类似物 181
选读材料 183
第二十三章 氨基酸的利用 184
氨基酸转变为其他氨基酸和代谢物 184
“必需”氨基酸和“非必需”氨基酸 184
谷胱甘肽及其生理作用 186
氨基酸转变为具生物活性的胺 186
卟啉的生物合成 186
短杆菌肽的生物合成 189
肌酸的形成 191
由氨基酸产生的其他重要代谢物 191
氨基酸的降解 192
氨基酸作为碳源和能源 192
氨基酸作为氮源 193
氨基酸降解中的某些基本反应 193
氨基酸降解的某些特殊途径 194
作为氨基运载体的谷氨酸 194
甲硫氨酸 194
精氨酸 195
芳香族氨基酸的分解代谢 196
氨基酸分解所得氮的去路 204
海生动物板鳃鱼类和无脊椎动物中尿素的形成 205
人类氨基酸分解代谢的先天性障碍 205
动物肝脏中尿素的形成 205
氨基酸分解的调节 207
微生物中诱导形成氨基酸分解代谢酶类时碳和能量的控制 207
微生物中诱导形成氨基酸分解代谢酶类时的氮供应控制 208
既不受碳也不受氮阻遏的氨基酸分解代谢酶 208
动物中氨基酸分解代谢酶的调节 208
选读材料 210
遗传密码 213
由人工合成的、顺序随机的多核苷酸进行的编码 213
第二十四章 遗传密码？ 213
由确定顺序的核苷酸三联体进行的编码 215
由人工合成的、顺序重复的多核苷酸进行的编码 215
起始和终止三联体的鉴定 216
密码子的分配 217
氨基酸与接合体的连接：氨酰-tRNA的结构和酶学 218
tRNA结构的通性 218
一级结构和二级结构 218
三级结构 220
tRNA中存在的稀有碱基 220
氨基酸与tRNA连接的机制 221
反密码子决定氨酰-tRNA的参入专一性 222
合成酶识别氨基酸和tRNA中微细结构的差别 222
大部分氨基酸有多个tRNA和多个密码子 223
合成酶可把氨基酸连接在末端2′-和3′-羟基的任何一个或者两个羟基上 223
密码子3′末端碱基可以“摆动” 224
在较高等的生物中，不同的细胞常具有不同的tRNA 225
？利用特定tRNA起始蛋白质的合成 225
遗传密码仅仅是半通用的 226
蛋白质合成的场所：核糖体的结构和装配 228
核糖体的大小和成分 228
所有核糖体都由两个亚基组成 229
核糖体RNA 229
核糖体蛋白质 229
核糖体各组分中功能的确定 230
核糖体组分的三维排列 231
核糖体的装配 232
选读材料 233
第二十五章 蛋白质合成的机制 234
从基因到活化基因的产物：各种反应 234
蛋白质合成系统的剖析 234
蛋白质合成的速度 236
翻译的极性 236
新生的蛋白质总是与tRNA相结合的 237
核糖体必须结合两个tRNA 237
蛋白质合成的起始 238
所有的蛋白质都以甲硫氨酸开始 238
起始随着终止而开始 238
起始反应的通性 238
碱基配对帮助起始密码子排列在细菌核糖体上 239
真核生物核糖体在第一个AUG顺序上 240
起始 240
原核生物的起始因子 240
真核生物的起始因子 241
蛋白质合成的延伸步骤 242
氨酰-tRNA的结合 242
肽键的形成：转肽作用 244
嘌呤霉素的反应 245
核糖体沿着mRNA的移动：转位 246
蛋白质合成的终止 246
蛋白质合成终止的机制：释放反应 247
无义突变的抑制 248
GTP在核糖体反应中的作用 249
蛋白质合成的抑制剂 249
氨基糖苷类 250
四环素类 250
氯霉素 251
白喉毒素 251
蛋白质的翻译后修饰 252
三维结构 253
蛋白质中氨基酸的共价修饰 253
蛋白质的蛋白水解加工 254
细胞内蛋白质的降解 255
蛋白质的分解和酶水平的调节 255
异常蛋白质的选择性降解 257
依赖于ATP的蛋白质分解途径 258
在溶酶体中蛋白质的分解 260
微生物中总的蛋白质分解的调节 261
核糖体蛋白质的合成是通过反馈抑制协调的 262
翻译的调控 262
“魔斑”核苷酸的调节 263
血红素对血红蛋白合成的调节 263
干扰素影响翻译 263
不是所有真核生物的信使都与核糖体结合 264
选读材料 264
第二十六章 微生物中的基因表达 266
大肠杆菌是原核的原生生物 266
起始过程的基本进行方式 267
转录起始的调节 268
lac操纵子和某些与分解代谢有关的其他基因 268
氨基酸生物合成的调节 282
RNA聚合酶亚基和核糖体蛋白质的基因的调控 287
酿酒酵母——一种真核原生生物 291
半乳糖代谢和分解代谢的某些其他同题 293
核糖体合成的调节 295
酵母菌中接合类型的确定 295
选读材料 297
第五篇 300
专题 300
第二十七章 λ噬菌体的分子生物学 300
λ感染的早期进程 300
λ的发育 301
λ的遗传体系 302
病毒突变型 302
溶菌生长的进程 303
互补作用 303
N和cro基因最先得到表达 304
转录终止往往对寄主Rho蛋白敏感 305
转录终止子的活性也可能受该转录物翻译状况的影响 306
N基因产物是抗终止因子 306
pL操纵子控制的早期基因 309
pR操纵子控制的早期基因 310
DNA复制 311
晚期基因表达受λ的Q基因产物的正调节控制 312
溶源途径 313
原噬菌体状态的维持和cI基因表达的调控 316
诱导是从cI阻遏物的破坏开始的 317
原噬菌体的诱导 317
cro阻遏物的作用是诱导的早期阶段所必需的 318
噬菌体整合和切离包含位点特异的重组过程 318
选读材料 321
第二十八章 动物病毒的生物化学 323
动物病毒的多样性 323
动物病毒所用的策略 325
病毒基因的表达 326
在细胞核中复制的DNA病毒 326
在细胞质中复制的DNA病毒 326
含有正极性单链RNA基因组的一般RNA病毒 326
双链RNA基因组和负链RNA病毒 326
腺病毒 327
许可周期 327
逆转病毒 327
通过剪接控制基因的表达 331
DNA合成 332
装配 333
总结 333
乳多空病毒：SV40和多瘤病毒基因组的结构 333
早期区域 334
晚期区域 334
调控区 336
裂解周期 337
腺病毒、多瘤病毒和SV40的转化作用 340
被转化的表型 340
转化期间发生的事件 340
整合 342
被整合病毒DNA顺序的扩大和缩小 343
病毒基因在转化细胞中的表达 344
早期病毒蛋白在SV40转化细胞转化过程中的作用 345
多瘤病毒转化的细胞 345
腺病毒转化的细胞 346
转化的分子基础 346
细小RNA病毒 346
脊髓灰质炎病毒颗粒的结构 347
感染周期 347
抑制细胞RNA和蛋白质的合成 348
病毒RNA的复制 349
装配 350
正粘病毒 350
血细胞凝集素、抗原性漂离和抗原性转变 351
流感病毒颗粒 351
神经氨酸苷酶 352
被膜里面 352
病毒基因组 353
转录 353
复制 354
调节 354
装配 355
逆转病毒 355
复制周期 358
病毒颗粒的成熟 361
逆转病毒的恶性转化作用 362
内源性病毒 362
选读材料 363
第二十九章 激素作用 364
激素的作用是以受体为媒介的 364
激素的合成 370
甾体激素是由胆固醇逐步移去碳原子并羟化而衍生出来的 370
睾酮既是激素又是激素原 371
维生素D是激素1,25-二羟维生素D3的前体 373
儿茶酚胺从酪氨酸合成并贮存在颗粒中 373
多肽激素是以前体形式合成的 376
甲状腺激素类由碘化甲状腺球蛋白衍生 378
血液中激素浓度的调节 380
激素与受体的相互作用 380
激动剂和拮抗剂 380
许多激素活化腺苷酸环化酶 383
用亲和技术鉴定和纯化激素受体 383
膜受体 383
三种膜蛋白把细胞外的激素结合转换为细胞内cAMP的生产 384
GTP结合蛋白的活化是许多膜受体的最初作用点 386
GTP结合蛋白是由霍乱毒素活化的 386
膜受体作用的其他机制 386
激素效应的调节作用 388
脱敏作用，使细胞对肾上腺素的最大反应是短暂的 389
多肽激素受体的长期活化导致它们的内移和降解 389
胰岛素受体的下降调节作用与肥胖症有关 390
甾体激素和甲状腺激素受体 390
甾体激素受体和甲状腺激素受体调节特定基因的转录 392
对甾体激素反应性能的调节 395
内分泌疾病 396
生长因子 396
激素生成过量 397
激素生成不足 397
靶细胞的不敏感性 397
干扰素 397
无脊椎动物提供了研究激素控制发育的模式系统 399
植物激素控制细胞生长和分化 401
选读材料 403
第三十章 神经传递 405
神经冲动的传播 405
静息膜电位 406
动作电位及其传播 407
神经细胞膜的K＋通道和Na＋通道 410
Na＋通道的作用机制 412
突触传递：乙酰胆碱 414
其他神经递质 415
乙酰胆碱受体 419
选读材料 420
第三十一章 视觉和其他与光有关的反应视觉 422
在视干细胞和视锥细胞的膜中所发现的视色素 422
由视蛋白上结合11-顺视黄醛所组成的视紫红质 423
光使视紫红质的视黄醛异构化成全反式 425
通过吸收光谱的变化能检出视紫红质的转变 425
视黄醛的异构化引起视蛋白其他基团的移动 426
光子的吸收引起细胞质膜Na＋电导的变化 428
鸟嘌呤核苷酸可介导光的效应 429
另一种可扩散的递质可能是Ca2＋ 430
视紫红质能在圆盘膜内移动 431
细菌视紫红质 432
昼夜节律和光敏素 433
生物发光 434
核酸的光损伤和修复 436
选读材料 437
第三十二章 生命的起源 438
生命是什么？ 438
基本的假设 439
化学进化的可能阶段 440
银河系和太阳系的形成 440
星际分子 441
陨星 441
宇宙化学 441
慧星 442
原始地球的大气 443
生命的古老形式 444
生物单体的合成 445
氨基酸 446
核酸的碱基 447
糖 449
核苷和核苷酸 450
脂质 452
辅酶 453
缩合剂 454
生物合成途径作为前生物的化学指南 457
旋光度的起源 458
丰富的元素 458
生物单体的聚合 460
最初的遗传物质 460
多核苷酸：非模板反应 461
多核苷酸：模板反应 462
早期多核苷酸和2′,5′-键 465
DNA以前的RNA 466
多肽 467
多核苷酸和多肽的共同进化：转译的起源 468
膜和室 474
脂质小泡能作为最早的细胞吗？ 474
原始地球上的催化作用 475
早期生命的生物化学 476
选读材料 478