第一章 绪言 1
第一节 离子通道的研究历程 1
一、生物膜离子通道早期研究时期 1
二、生物膜离子通道的经典研究时期 1
三、生物膜离子通道飞跃发展时期 2
第二节 离子通道本质特征与分类 2
第三节 离子通道的实验研究方法 2
一、电生理学研究方法 2
二、分子生物学研究方法 4
三、蛋白质结晶与x射线衍射技术 4
四、核磁共振技术 5
第四节 离子通道的理论研究方法 6
一、分子模拟方法 6
二、离子通道门控机制的理论研究方法 6
三、离子通道通透性的理论研究方法 7
四、密度泛函理论应用 8
第二章 离子通道研究的学科基础 9
第一节 分子生物学 9
一、分子生物学的研究内容 9
二、分子生物学的发展阶段 10
三、分子生物学发展的理论指导意义 15
四、分子生物学发展的实践应用意义 16
第二节 电生理学 16
一、电生理学的发展历史 17
二、电生理学的基本研究方法 23
三、膜片钳技术的应用 25
第三章 从基因到蛋白质 28
第一节 dna转录到rna 28
一、基因和基因组的定义 28
二、基因的结构 28
三、dna转录成rna 29
四、mrna的加工 31
第二节 蛋白质的翻译 34
一、遗传密码 34
二、mrna翻译成蛋白质 35
第三节 蛋白质结构 36
一、一级结构 36
二、二级结构 38
第四节 蛋白质合成后的分泌及加工修饰 39
一、细菌中蛋白质的越膜 40
二、真核生物蛋白质的分泌 40
三、蛋白质翻译后加工修饰 41
第五节 遗传基础 44
一、染色体结构 45
二、染色体修饰 47
第六节 基因病 51
一、单基因病 51
二、多基因病 51
三、离子通道突变发生功能缺陷 52
第四章 离子通道的工作机理 56
第一节 单通道电流的特性 56
一、单通道电流 56
二、渗透作用 58
三、经典离子在细胞内外的浓度 60
四、电流-电压关系 61
五、不能通透离子对通道的阻断作用 62
六、通透性和选择性 62
第二节 门控作用 63
一、配体门控离子通道 64
二、电压门控离子通道 65
三、离子通道功能的调节 67
第三节 单通道电流的动力学分析 68
第四节 从单通道到宏膜电流 69
一、宏膜电流 69
二、细胞的膜电流 72
第五节 从全细胞电流到膜电位变化 72
一、细胞膜的被动反应 72
二、动作电位 73
三、突触电位 75
第五章 离子通道的研究方法 78
第一节 离子通道功能的研究 78
一、膜电压（位）测量 78
二、电压钳 80
三、膜片钳 82
四、噪声分析 87
五、细胞内离子通道的研究方法 88
第二节 离子通道蛋白主要序列的获得 89
一、聚合酶链反应（pcr） 89
二、离子通道的克隆 90
三、功能性表达克隆离子通道 92
四、组织分布 93
第三节 离子通道结构的研究 93
一、拓扑 93
二、基因突变分析 94
第四节 离子通道和疾病遗传分析 96
一、染色体定位 96
二、基因克隆 98
三、定位克隆 100
四、定位候选克隆 102
五、基因连锁 106
六、多态性标记 109
七、转基因动物 110
八、cre/loxp重组酶系统 112
第六章 电压依赖性钾离子通道与疾病 115
第一节 电压门控钾离子通道 115
一、kv通道的分类 115
二、kv通道的结构 116
三、kv通道的多样性 116
四、kv通道的亚基构成 117
五、kv通道的辅助亚基 118
第二节 kv通道结构和功能的相互关系 119
一、kv通道的离子孔道 119
二、k＋通道孔道的晶体结构 121
三、k＋通过通道的机制 123
四、kv通道的激活 123
五、kv通道的失活 124
六、kv通道的调节 125
第三节 kv通道与周期性共济失调1型 125
第四节 kcnq通道与lqts 127
一、kcnq通道的结构 127
二、kcnq通道的组织分布 129
三、kcnq通道与长qt综合征 129
四、kcnq1和mink突变可延长心脏的动作电位 134
五、kcnq1和mink突变可能导致耳聋 135
第五节 良性家族性新生儿癫痫 136
一、良性家族性新生儿癫痫基因突变 136
二、kcnq基因突变如何导致癫痫 136
第六节 kcnq通道与其他疾病 137
一、短qt综合征（sqts） 137
二、孤立性房颤（faf） 137
三、andersen综合征 138
四、和kcnq通道有关的多基因的离子通道病 138
第七节 eag相似基因钾离子通道 139
一、herg的结构和功能特性 139
二、herg是组成心肌ikr通道的一部分 141
第八节 eag相似基因k＋通道与心脏病 141
一、herg与lqt2 141
二、kcnq1或herg基因突变与尖端扭转型室性心动过速 142
三、ikr和iks参与获得性lqt综合征 142
第九节 eag1相似基因与肿瘤发生 143
一、eag1钾通道简介 143
二、eag1钾通道的活性及其与细胞周期和增殖的关系 144
三、eag1的致癌性及其致癌机制 145
第七章 钙激活钾通道与疾病 147
第一节 钙激活钾离子通道的特性和分型 147
第二节 大电导的kca（bkca）通道 148
一、bkca通道的功能特性 148
二、bkca通道的分子结构、克隆和分布 150
三、bkca通道的调节 151
第三节 小电导的kca通道 153
一、skca通道的基本特性 153
二、skca通道的结构 153
三、skca通道的基本生理特性 155
四、skca通道的基本生理功能 156
五、skca通道的调控 156
六、skca通道的克隆和表达 159
七、skca通道与强制性肌营养不良症 160
八、skca通道与心房颤动 161
第四节 中电导的kca通道 162
一、ikca的分子结构 162
二、ikca的生物学功能及调控机制 162
三、ikca的克隆和组织分布 163
四、ikca与镰状红细胞病 163
五、ikca在肿瘤发病中的作用 163
第八章 内向整流钾通道与疾病 166
第一节 内向整流钾通道的整流作用及分类 166
一、内向整流钾通道的整流作用 166
二、内向整流钾通道的分类 167
三、mg2＋和精氨对kir通道内向整流的调节 168
第二节 内向整流钾通道功能的调节 170
一、质子对内向整流钾通道的调制 170
二、磷酸化对内向整流钾通道的调节 170
三、gtp对内向整流钾通道的调节 171
四、腺嘌呤核苷酸对内向整流钾通道的调节 173
五、内向整流钾通道的染色体定位 174
第三节 经典内向整流钾通道（kir通道） 175
一、kir通道的超家族 175
二、kir通道的主要结构 175
三、kir通道亚家族成员之间的杂合作用 178
第四节 katp通道 179
一、功能性katp通道 179
二、kir6.2 基因编码的katp通道 180
三、sur2a基因编码的磺脲受体 181
四、katp通道的电流记录及特点 182
第五节 g蛋白偶联内向整流钾通道 183
一、girk的基因和蛋白结构 183
二、girk的组织分布 184
三、girk的调控 184
四、girk的病理生理意义 185
第六节 kir通道有关的疾病 187
一、bartter's综合征（kir1.1 ） 187
二、weaver小鼠（kir3.2 ） 189
三、kir通道功能异常与心脏疾病 191
第七节 katp通道与胰岛素分泌障碍性疾病 193
一、家族性婴儿期高胰岛素低血糖症（phhi） 194
二、katp与糖尿病 196
参考文献 198
中英文对照词表 217