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