目錄
前言
緒論001
第一節(jié)生物化學(xué)與分子生物學(xué)的誕生與發(fā)展簡史001
一、誕生的科學(xué)背景001
二、早期發(fā)展階段——敘述生物化學(xué)階段002
三、繁榮發(fā)展時期——動態(tài)生物化學(xué)階段002
四、里程碑式的轉(zhuǎn)折——分子生物學(xué)時期002
五、我國科學(xué)工作者對近代生物化學(xué)與分子生物學(xué)的貢獻(xiàn)002
第二節(jié)生物化學(xué)與分子生物學(xué)的主要內(nèi)容003
一、生物大分子的結(jié)構(gòu)與功能003
二、物質(zhì)代謝及其調(diào)節(jié)003
三、遺傳信息傳遞及其調(diào)控003
第三節(jié)本學(xué)科與醫(yī)學(xué)的關(guān)系004
一、生物化學(xué)與分子生物學(xué)在現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)中的重要性004
二、現(xiàn)代醫(yī)學(xué)生學(xué)習(xí)生物化學(xué)與分子生物學(xué)的重要性004
第一篇生物大分子的結(jié)構(gòu)與功能
第一章蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能007
第一節(jié)蛋白質(zhì)的分子組成008
一、氨基酸008
二、肽010
第二節(jié)蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)011
一、蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)012
二、蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)012
三、蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)014
四、蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)016
五、蛋白質(zhì)的分類016
第三節(jié)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系016
一、蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系017
二、空間構(gòu)象與功能的關(guān)系018
第四節(jié)蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)021
一、蛋白質(zhì)的兩性電離021
二、蛋白質(zhì)的紫外吸收021
三、蛋白質(zhì)的呈色反應(yīng)021
四、蛋白質(zhì)的膠體性質(zhì)022
五、蛋白質(zhì)的變性、沉淀和凝固022
第二章核酸的結(jié)構(gòu)與功能023
第一節(jié)核酸的化學(xué)組成及一級結(jié)構(gòu)024
一、核酸的化學(xué)組成024
二、核酸的一級結(jié)構(gòu)028
第二節(jié)DNA的空間結(jié)構(gòu)與功能029
一、DNA的二級結(jié)構(gòu)029
二、DNA的三級結(jié)構(gòu)032
三、DNA的功能034
第三節(jié)RNA的結(jié)構(gòu)與功能035
一、mRNA035
二、tRNA036
三、rRNA038
四、非編碼RNA038
第四節(jié)核酸的理化性質(zhì)039
一、核酸的一般理化性質(zhì)039
二、核酸的紫外吸收性質(zhì)040
三、DNA的變性與復(fù)性040
四、核酸分子雜交041
第五節(jié)核酸酶041第三章酶與維生素043
第一節(jié)酶的分子結(jié)構(gòu)與功能044
一、酶的分子組成044
二、酶的活性中心045
第二節(jié)酶促反應(yīng)的特點(diǎn)與機(jī)制046
一、酶催化作用的特點(diǎn)046
二、酶促反應(yīng)的機(jī)制048
第三節(jié)酶促反應(yīng)動力學(xué)049
一、底物濃度對酶促反應(yīng)速度的影響049
二、酶濃度對反應(yīng)速度的影響053
三、溫度對反應(yīng)速度的影響053
四、pH對反應(yīng)速度的影響054
五、抑制劑對酶促反應(yīng)速度的影響054
六、激活劑對酶促反應(yīng)速度的影響058
七、酶活性與酶活性單位059
第四節(jié)酶的調(diào)節(jié)059
一、酶活性的調(diào)節(jié)060
二、酶含量的調(diào)節(jié)061
三、同工酶062
四、酶的區(qū)域化分布063
第五節(jié)酶的分類與命名063
一、酶的分類063
二、酶的命名064
第六節(jié)酶與生物醫(yī)學(xué)的關(guān)系064
一、酶與疾病的發(fā)生、診斷和治療064
二、酶在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用065
第七節(jié)維生素與酶的輔助因子066
一、水溶性維生素067
二、脂溶性維生素072
第二篇物質(zhì)代謝及其調(diào)節(jié)
第四章生物氧化079
第一節(jié)生物氧化概述079
一、生物氧化的特點(diǎn)079
二、參與生物氧化的酶類080
三、生物氧化中CO2的生成081
第二節(jié)線粒體氧化體系082
一、呼吸鏈082
二、氧化磷酸化086
三、氧化磷酸化的調(diào)節(jié)及影響因素089
四、ATP在能量代謝中的核心作用090
五、線粒體內(nèi)膜對物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)092
第三節(jié)非線粒體氧化體系094
一、微粒體單加氧酶系094
二、過氧化物酶體氧化體系094
三、反應(yīng)活性氧類的產(chǎn)生與消除095
第五章糖代謝098
第一節(jié)概述099
一、糖的分類099
二、糖的生理功能099
三、糖的消化吸收099
四、糖代謝概況100
第二節(jié)糖的無氧氧化100
一、糖無氧氧化的反應(yīng)過程101
二、糖無氧氧化的特點(diǎn)總結(jié)104
三、糖無氧氧化的調(diào)節(jié)104
四、糖無氧氧化的生理意義105
第二節(jié)糖的有氧氧化105
一、有氧氧化的反應(yīng)過程105
二、有氧氧化的調(diào)節(jié)109
三、有氧氧化的生理意義110
四、巴斯德效應(yīng)110
第三節(jié)磷酸戊糖途徑111
一、磷酸戊糖途徑的主要反應(yīng)過程111
二、磷酸戊糖途徑的調(diào)節(jié)112
三、磷酸戊糖途徑的生理意義113
第四節(jié)糖原的生成與分解113
一、糖原的結(jié)構(gòu)114
二、糖原的生成114
三、糖原分解115
四、糖原生成與分解的調(diào)節(jié)116
五、糖原貯積癥116
第五節(jié)糖異生118
一、糖異生的基本過程118
二、不同物質(zhì)的糖異生過程118
三、糖異生的調(diào)節(jié)119
四、糖異生的生理意義121
第六節(jié)血糖及其調(diào)節(jié)122
一、血糖的來源與去路122
二、血糖水平的調(diào)節(jié)122
三、血糖水平異常123
第六章脂質(zhì)代謝125
第一節(jié)概述125
一、脂質(zhì)及分類125
二、脂質(zhì)的分布與生理功能126
三、脂質(zhì)的消化吸收127
第二節(jié)脂肪代謝128
一、脂肪分解代謝128
二、脂肪合成代謝133
第三節(jié)磷脂代謝141
一、磷脂的結(jié)構(gòu)、分類和功能141
二、甘油磷脂的代謝142
三、神經(jīng)鞘磷脂的合成與分解145
第四節(jié)膽固醇代謝146
一、膽固醇的結(jié)構(gòu)與功能146
二、膽固醇的合成與轉(zhuǎn)化147
第五節(jié)血漿脂蛋白代謝149
一、血脂149
二、血漿脂蛋白的分類與結(jié)構(gòu)150
三、載脂蛋白及其功能151
四、血漿脂蛋白的功能和代謝152
五、血漿脂蛋白代謝異常155
第七章氨基酸代謝158
第一節(jié)蛋白質(zhì)的營養(yǎng)作用159
一、氮平衡159
二、蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值159
第二節(jié)蛋白質(zhì)的消化、吸收與腐敗159
一、蛋白質(zhì)的消化159
二、氨基酸的吸收161
三、蛋白質(zhì)的腐敗作用161
第三節(jié)氨基酸的一般代謝162
一、組織蛋白質(zhì)的降解162
二、氨基酸代謝庫163
三、氨基酸的脫氨基作用163
四、α酮酸的代謝166
第四節(jié)氨的代謝167
一、體內(nèi)氨的來源167
二、氨的轉(zhuǎn)運(yùn)167
三、體內(nèi)氨的去路168
第五節(jié)氨基酸的分類代謝172
一、氨基酸的脫羧基作用172
二、一碳單位代謝174
三、含硫氨基酸代謝175
四、芳香族氨基酸代謝178
五、支鏈氨基酸代謝179
第八章核苷酸代謝181
第一節(jié)嘌呤核苷酸的代謝182
一、嘌呤核苷酸的合成182
二、嘌呤核苷酸的分解185
第二節(jié)嘧啶核苷酸的代謝187
一、嘧啶核苷酸的合成187
二、嘧啶核苷酸的分解代謝190
第三節(jié)脫氧核糖核苷酸與核苷三磷酸的合成190
一、脫氧核糖核苷酸的合成190
二、核苷三磷酸的合成191
第四節(jié)核苷酸代謝疾病和抗代謝物191
一、核苷酸代謝疾病191
二、核苷酸抗代謝物192
第九章物質(zhì)代謝的聯(lián)系與調(diào)節(jié)194
第一節(jié)物質(zhì)代謝的特點(diǎn)194
一、整體性194
二、代謝調(diào)節(jié)195
三、各組織、器官物質(zhì)代謝各具特色195
四、各種代謝物均具有共同的代謝池195
五、ATP是機(jī)體儲存能量及消耗能量的共同形式195
六、NADPH是合成代謝所需的還原當(dāng)量195
七、代謝途徑的多樣性195
第二節(jié)物質(zhì)代謝的相互聯(lián)系196
一、能量代謝的相互聯(lián)系和制約196
二、代謝過程中間產(chǎn)物的相互聯(lián)系196
第三節(jié)組織、器官的代謝特點(diǎn)及聯(lián)系198
一、肝198
二、腦198
三、骨骼肌198
四、腎198
五、心肌198
六、脂肪198
七、成熟紅細(xì)胞199
第四節(jié)代謝調(diào)節(jié)199
一、細(xì)胞水平的代謝調(diào)節(jié)199
二、激素水平的代謝調(diào)節(jié)201
三、整體水平的代謝調(diào)節(jié)201
第三篇遺傳信息傳遞及其調(diào)控
第十章DNA的生物合成209
第一節(jié)DNA復(fù)制的基本規(guī)律210
一、半保留復(fù)制210
二、雙向復(fù)制211
三、半不連續(xù)復(fù)制212
第二節(jié)參與DNA復(fù)制的酶和蛋白質(zhì)212
一、DNA聚合酶212
二、拓?fù)涿?13
三、解旋酶214
四、單鏈DNA結(jié)合蛋白214
五、引物酶214
六、DNA連接酶214
第三節(jié)DNA復(fù)制的過程215
一、原核生物DNA的復(fù)制215
二、真核生物DNA的復(fù)制217
三、其他DNA復(fù)制方式220
第四節(jié)逆轉(zhuǎn)錄220
一、逆轉(zhuǎn)錄的概念及過程220
二、逆轉(zhuǎn)錄的意義221
第五節(jié)DNA的損傷和修復(fù)221
一、DNA損傷221
二、DNA損傷應(yīng)答223
三、DNA修復(fù)223
四、DNA的突變225
五、DNA損傷修復(fù)與疾病226
第十一章RNA的生物合成227
第一節(jié)轉(zhuǎn)錄的概念及其反應(yīng)體系228
一、轉(zhuǎn)錄的模板228
二、RNA聚合酶229
三、RNA聚合酶結(jié)合到基因的啟動子上啟動轉(zhuǎn)錄230
第二節(jié)轉(zhuǎn)錄的基本過程232
一、原核生物轉(zhuǎn)錄的基本過程232
二、真核生物轉(zhuǎn)錄的基本過程235
第三節(jié)轉(zhuǎn)錄后的加工239
一、mRNA的轉(zhuǎn)錄后加工240
二、rRNA的轉(zhuǎn)錄后加工244
三、tRNA的轉(zhuǎn)錄后加工245
四、RNA的自我剪接和催化功能246
第四節(jié)RNA的復(fù)制246
一、RNA復(fù)制的模板和酶246
二、RNA病毒的種類及其復(fù)制方式247
第十二章蛋白質(zhì)的生物合成248
第一節(jié)蛋白質(zhì)生物合成體系248
一、蛋白質(zhì)合成的直接模板249
二、轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的工具250
三、多肽鏈合成的場所252
四、其他：蛋白質(zhì)因子等252
第二節(jié)蛋白質(zhì)生物合成過程253
一、原核生物蛋白質(zhì)生物合成過程253
二、真核生物蛋白質(zhì)生物合成的過程257
第三節(jié)蛋白質(zhì)的翻譯后加工及靶向輸送260
一、蛋白質(zhì)的翻譯后加工260
二、蛋白質(zhì)的靶向輸送265
第四節(jié)蛋白質(zhì)的生物合成與醫(yī)學(xué)268
一、蛋白質(zhì)生物合成與疾病發(fā)生269
二、蛋白質(zhì)生物合成的干擾和抑制269
第十三章基因表達(dá)及其調(diào)控271
第一節(jié)基因與基因組272
一、基因272
二、基因組275
第二節(jié)基因表達(dá)調(diào)控的基本知識278
一、基因表達(dá)的概念278
二、基因表達(dá)的特點(diǎn)279
三、基因表達(dá)的方式279
四、基因表達(dá)調(diào)控的生物學(xué)意義280
第三節(jié)原核基因表達(dá)調(diào)控281
一、原核基因表達(dá)調(diào)控的特點(diǎn)281
二、轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)節(jié)——操縱子調(diào)控模式281
三、翻譯水平的調(diào)節(jié)284
第四節(jié)真核基因表達(dá)調(diào)控284
一、真核基因表達(dá)調(diào)控的特點(diǎn)285
二、染色質(zhì)水平的調(diào)節(jié)285
三、轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控286
四、轉(zhuǎn)錄后水平的調(diào)控290
五、翻譯水平和翻譯后水平的調(diào)節(jié)291
六、非編碼RNA與真核基因表達(dá)調(diào)控292
第四篇生物化學(xué)專題
第十四章肝的生物化學(xué)297
第一節(jié)肝在物質(zhì)代謝中的作用298
一、糖代謝298
二、脂質(zhì)代謝298
三、蛋白質(zhì)代謝299
四、維生素代謝299
五、激素代謝299
第二節(jié)肝的生物轉(zhuǎn)化作用300
一、概念300
二、生物轉(zhuǎn)化反應(yīng)的類型300
三、生物轉(zhuǎn)化的特點(diǎn)303
四、影響生物轉(zhuǎn)化作用的因素304
第三節(jié)膽汁與膽汁酸的代謝305
一、膽汁305
二、膽汁酸代謝305
第四節(jié)膽色素代謝與黃疸308
一、膽紅素的生成與轉(zhuǎn)運(yùn)309
二、膽紅素在肝中的轉(zhuǎn)變310
三、膽紅素在腸道的變化和膽色素腸肝循環(huán)311
四、血清膽紅素與黃疸312
第十五章血液的生物化學(xué)314
第一節(jié)血液的化學(xué)成分314
一、概述314
二、血漿315
三、血細(xì)胞317
第二節(jié)血液細(xì)胞代謝317
一、紅細(xì)胞代謝317
二、白細(xì)胞代謝322
第十六章細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)323
第一節(jié)細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的分子基礎(chǔ)324
一、細(xì)胞外信號324
二、受體325
三、常見的細(xì)胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子326
第二節(jié)細(xì)胞內(nèi)主要信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑328
一、膜受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑328
二、核受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑333
第三節(jié)細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的基本規(guī)律334
第四節(jié)細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)異常與疾病335
一、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)異常與疾病的發(fā)生335
二、細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子與疾病治療336
第五篇分子生物學(xué)專題
第十七章癌基因和抑癌基因339
第一節(jié)癌基因339
一、原癌基因340
二、病毒癌基因340
三、原癌基因的活化機(jī)制341
四、生長因子與原癌基因342
五、癌基因與腫瘤治療345
第二節(jié)抑癌基因345
一、抑癌基因的發(fā)現(xiàn)和功能345
二、抑癌基因的失活機(jī)制346
三、抑癌基因與腫瘤的發(fā)生發(fā)展347
四、癌基因和抑癌基因共同參與腫瘤的發(fā)生發(fā)展349
第十八章常用分子生物學(xué)技術(shù)351
第一節(jié)PCR技術(shù)352
一、PCR技術(shù)的誕生352
二、PCR的基本原理352
三、常見的PCR衍生技術(shù)353
四、定量PCR354
五、PCR技術(shù)的應(yīng)用358
第二節(jié)分子雜交與印跡技術(shù)359
一、分子雜交與印跡技術(shù)簡介359
二、探針的種類及其制備360
三、常用的分子雜交與印跡技術(shù)361
第三節(jié)DNA測序技術(shù)365
一、雙脫氧鏈末端終止法365
二、新型的DNA測序技術(shù)366
第四節(jié)生物芯片技術(shù)367
一、基因芯片367
二、蛋白質(zhì)芯片368
第五節(jié)蛋白質(zhì)的分離純化與結(jié)構(gòu)分析368
一、蛋白質(zhì)的沉淀和鹽析368
二、透析和超濾法368
三、電泳369
四、層析369
五、超速離心369
六、蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)分析370
七、蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)分析370
第六節(jié)生物大分子相互作用研究技術(shù)370
一、蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)相互作用研究技術(shù)370
二、蛋白質(zhì)與核酸相互作用研究技術(shù)371
第七節(jié)基因沉默技術(shù)372
一、反義寡核苷酸技術(shù)和核酶技術(shù)372
二、RNA干擾技術(shù)373
第八節(jié)基因組編輯技術(shù)375
一、兆核酸酶技術(shù)377
二、ZFN技術(shù)377
三、TALEN技術(shù)377
四、CRISPR/Cas系統(tǒng)技術(shù)378
第九節(jié)轉(zhuǎn)基因技術(shù)與基因敲除技術(shù)379
一、轉(zhuǎn)基因技術(shù)與轉(zhuǎn)基因動物380
二、基因打靶與基因敲除和基因敲入動物380
三、轉(zhuǎn)基因技術(shù)與基因敲除技術(shù)的應(yīng)用380
第十九章DNA重組與基因工程381
第一節(jié)自然界的DNA重組和基因轉(zhuǎn)移382
一、自然界的DNA重組382
二、自然界的基因轉(zhuǎn)移384
第二節(jié)重組DNA技術(shù)385
一、重組DNA技術(shù)相關(guān)概念385
二、工具酶386
三、載體388
四、重組DNA技術(shù)基本原理與過程392
第三節(jié)重組DNA技術(shù)與醫(yī)學(xué)401
一、重組DNA技術(shù)廣泛應(yīng)用于生物制藥401
二、重組DNA技術(shù)廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)研究402
第二十章基因診斷和基因治療403
第一節(jié)基因診斷404
一、概述404
二、基因診斷的常用技術(shù)405
三、基因診斷的應(yīng)用409
第二節(jié)基因治療411
一、概述411
二、基因治療的基本程序412
三、基因治療的臨床應(yīng)用417
四、基因治療的發(fā)展歷史417
五、基因治療的挑戰(zhàn)與前景展望418
第二十一章組學(xué)420
第一節(jié)基因組學(xué)421
一、基因組學(xué)的概念421
二、人類基因組計劃421
三、基因組學(xué)的研究內(nèi)容424
四、基因組學(xué)與醫(yī)學(xué)425
第二節(jié)轉(zhuǎn)錄物組學(xué)427
一、轉(zhuǎn)錄物組與轉(zhuǎn)錄物組學(xué)的概念427
二、轉(zhuǎn)錄物組學(xué)的研究內(nèi)容427
三、轉(zhuǎn)錄物組學(xué)的研究技術(shù)427
四、轉(zhuǎn)錄物組學(xué)與醫(yī)學(xué)428
第三節(jié)蛋白質(zhì)組學(xué)429
一、蛋白質(zhì)組和蛋白質(zhì)組學(xué)的概念429
二、蛋白質(zhì)組學(xué)的研究技術(shù)429
三、蛋白質(zhì)組學(xué)與醫(yī)學(xué)430
第四節(jié)代謝物組學(xué)430
一、代謝物組和代謝物組學(xué)的概念431
二、代謝物組學(xué)的特點(diǎn)和優(yōu)勢431
三、代謝物組學(xué)的研究內(nèi)容432
四、代謝物組學(xué)的研究技術(shù)432
五、代謝物組學(xué)與醫(yī)學(xué)433
第五節(jié)其他組學(xué)433
一、糖組學(xué)433
二、脂質(zhì)組學(xué)434
第六節(jié)系統(tǒng)生物學(xué)435
一、生物系統(tǒng)的特性435
二、系統(tǒng)生物學(xué)的產(chǎn)生及概念435
三、系統(tǒng)生物學(xué)的研究內(nèi)容436
四、系統(tǒng)生物學(xué)與醫(yī)學(xué)436