本教材包括五篇共二十一章内容。第一篇为生物大分子的结构与功能,包括蛋白质的结构与功能、核酸的结构与功能以及酶与维生素,共三章。第二篇为物质代谢及其调节,包括生物氧化、糖代谢、脂质代谢、氨基酸代谢、核苷酸代谢及物质代谢的联系与调节,共六章。第三篇为遗传信息传递及其调控,包括DNA的生物合成、RNA的生物合成、蛋白质的生物合成和基因表达及其调控,共四章。除上述三篇基本内容外,本教材还根据医学学习要求,设置了两篇专题内容。第四篇为生物化学专题,主要涉及器官和组织细胞的生物化学,包括肝的生物化学、血液的生物化学和细胞信号转导,共三章。第五篇为分子生物学专题,主要涉及分子医学相关内容,包括癌基因与抑癌基因、常用分子生物学技术、DNA重组与基因工程、基因诊断和基因治疗、组学,共五章。除绪论对全书内容做系统介绍外,各篇的首页均有引言,各章的开头也有内容提要,旨在帮助学生理解和掌握全篇的主要内容和各章的要点,每章后附参考文献和微课视频。
样章试读
目录
- 目录
前言
绪论001
第一节生物化学与分子生物学的诞生与发展简史001
一、诞生的科学背景001
二、早期发展阶段——叙述生物化学阶段002
三、繁荣发展时期——动态生物化学阶段002
四、里程碑式的转折——分子生物学时期002
五、我国科学工作者对近代生物化学与分子生物学的贡献002
第二节生物化学与分子生物学的主要内容003
一、生物大分子的结构与功能003
二、物质代谢及其调节003
三、遗传信息传递及其调控003
第三节本学科与医学的关系004
一、生物化学与分子生物学在现代生物医学中的重要性004
二、现代医学生学习生物化学与分子生物学的重要性004
第一篇生物大分子的结构与功能
第一章蛋白质的结构与功能007
第一节蛋白质的分子组成008
一、氨基酸008
二、肽010
第二节蛋白质的分子结构011
一、蛋白质的一级结构012
二、蛋白质的二级结构012
三、蛋白质的三级结构014
四、蛋白质的四级结构016
五、蛋白质的分类016
第三节蛋白质结构与功能的关系016
一、蛋白质一级结构与功能的关系017
二、空间构象与功能的关系018
第四节蛋白质的理化性质021
一、蛋白质的两性电离021
二、蛋白质的紫外吸收021
三、蛋白质的呈色反应021
四、蛋白质的胶体性质022
五、蛋白质的变性、沉淀和凝固022
第二章核酸的结构与功能023
第一节核酸的化学组成及一级结构024
一、核酸的化学组成024
二、核酸的一级结构028
第二节DNA的空间结构与功能029
一、DNA的二级结构029
二、DNA的三级结构032
三、DNA的功能034
第三节RNA的结构与功能035
一、mRNA035
二、tRNA036
三、rRNA038
四、非编码RNA038
第四节核酸的理化性质039
一、核酸的一般理化性质039
二、核酸的紫外吸收性质040
三、DNA的变性与复性040
四、核酸分子杂交041
第五节核酸酶041第三章酶与维生素043
第一节酶的分子结构与功能044
一、酶的分子组成044
二、酶的活性中心045
第二节酶促反应的特点与机制046
一、酶催化作用的特点046
二、酶促反应的机制048
第三节酶促反应动力学049
一、底物浓度对酶促反应速度的影响049
二、酶浓度对反应速度的影响053
三、温度对反应速度的影响053
四、pH对反应速度的影响054
五、抑制剂对酶促反应速度的影响054
六、激活剂对酶促反应速度的影响058
七、酶活性与酶活性单位059
第四节酶的调节059
一、酶活性的调节060
二、酶含量的调节061
三、同工酶062
四、酶的区域化分布063
第五节酶的分类与命名063
一、酶的分类063
二、酶的命名064
第六节酶与生物医学的关系064
一、酶与疾病的发生、诊断和治疗064
二、酶在生物医学领域的应用065
第七节维生素与酶的辅助因子066
一、水溶性维生素067
二、脂溶性维生素072
第二篇物质代谢及其调节
第四章生物氧化079
第一节生物氧化概述079
一、生物氧化的特点079
二、参与生物氧化的酶类080
三、生物氧化中CO2的生成081
第二节线粒体氧化体系082
一、呼吸链082
二、氧化磷酸化086
三、氧化磷酸化的调节及影响因素089
四、ATP在能量代谢中的核心作用090
五、线粒体内膜对物质的转运092
第三节非线粒体氧化体系094
一、微粒体单加氧酶系094
二、过氧化物酶体氧化体系094
三、反应活性氧类的产生与消除095
第五章糖代谢098
第一节概述099
一、糖的分类099
二、糖的生理功能099
三、糖的消化吸收099
四、糖代谢概况100
第二节糖的无氧氧化100
一、糖无氧氧化的反应过程101
二、糖无氧氧化的特点总结104
三、糖无氧氧化的调节104
四、糖无氧氧化的生理意义105
第二节糖的有氧氧化105
一、有氧氧化的反应过程105
二、有氧氧化的调节109
三、有氧氧化的生理意义110
四、巴斯德效应110
第三节磷酸戊糖途径111
一、磷酸戊糖途径的主要反应过程111
二、磷酸戊糖途径的调节112
三、磷酸戊糖途径的生理意义113
第四节糖原的生成与分解113
一、糖原的结构114
二、糖原的生成114
三、糖原分解115
四、糖原生成与分解的调节116
五、糖原贮积症116
第五节糖异生118
一、糖异生的基本过程118
二、不同物质的糖异生过程118
三、糖异生的调节119
四、糖异生的生理意义121
第六节血糖及其调节122
一、血糖的来源与去路122
二、血糖水平的调节122
三、血糖水平异常123
第六章脂质代谢125
第一节概述125
一、脂质及分类125
二、脂质的分布与生理功能126
三、脂质的消化吸收127
第二节脂肪代谢128
一、脂肪分解代谢128
二、脂肪合成代谢133
第三节磷脂代谢141
一、磷脂的结构、分类和功能141
二、甘油磷脂的代谢142
三、神经鞘磷脂的合成与分解145
第四节胆固醇代谢146
一、胆固醇的结构与功能146
二、胆固醇的合成与转化147
第五节血浆脂蛋白代谢149
一、血脂149
二、血浆脂蛋白的分类与结构150
三、载脂蛋白及其功能151
四、血浆脂蛋白的功能和代谢152
五、血浆脂蛋白代谢异常155
第七章氨基酸代谢158
第一节蛋白质的营养作用159
一、氮平衡159
二、蛋白质的营养价值159
第二节蛋白质的消化、吸收与腐败159
一、蛋白质的消化159
二、氨基酸的吸收161
三、蛋白质的腐败作用161
第三节氨基酸的一般代谢162
一、组织蛋白质的降解162
二、氨基酸代谢库163
三、氨基酸的脱氨基作用163
四、α酮酸的代谢166
第四节氨的代谢167
一、体内氨的来源167
二、氨的转运167
三、体内氨的去路168
第五节氨基酸的分类代谢172
一、氨基酸的脱羧基作用172
二、一碳单位代谢174
三、含硫氨基酸代谢175
四、芳香族氨基酸代谢178
五、支链氨基酸代谢179
第八章核苷酸代谢181
第一节嘌呤核苷酸的代谢182
一、嘌呤核苷酸的合成182
二、嘌呤核苷酸的分解185
第二节嘧啶核苷酸的代谢187
一、嘧啶核苷酸的合成187
二、嘧啶核苷酸的分解代谢190
第三节脱氧核糖核苷酸与核苷三磷酸的合成190
一、脱氧核糖核苷酸的合成190
二、核苷三磷酸的合成191
第四节核苷酸代谢疾病和抗代谢物191
一、核苷酸代谢疾病191
二、核苷酸抗代谢物192
第九章物质代谢的联系与调节194
第一节物质代谢的特点194
一、整体性194
二、代谢调节195
三、各组织、器官物质代谢各具特色195
四、各种代谢物均具有共同的代谢池195
五、ATP是机体储存能量及消耗能量的共同形式195
六、NADPH是合成代谢所需的还原当量195
七、代谢途径的多样性195
第二节物质代谢的相互联系196
一、能量代谢的相互联系和制约196
二、代谢过程中间产物的相互联系196
第三节组织、器官的代谢特点及联系198
一、肝198
二、脑198
三、骨骼肌198
四、肾198
五、心肌198
六、脂肪198
七、成熟红细胞199
第四节代谢调节199
一、细胞水平的代谢调节199
二、激素水平的代谢调节201
三、整体水平的代谢调节201
第三篇遗传信息传递及其调控
第十章DNA的生物合成209
第一节DNA复制的基本规律210
一、半保留复制210
二、双向复制211
三、半不连续复制212
第二节参与DNA复制的酶和蛋白质212
一、DNA聚合酶212
二、拓扑酶213
三、解旋酶214
四、单链DNA结合蛋白214
五、引物酶214
六、DNA连接酶214
第三节DNA复制的过程215
一、原核生物DNA的复制215
二、真核生物DNA的复制217
三、其他DNA复制方式220
第四节逆转录220
一、逆转录的概念及过程220
二、逆转录的意义221
第五节DNA的损伤和修复221
一、DNA损伤221
二、DNA损伤应答223
三、DNA修复223
四、DNA的突变225
五、DNA损伤修复与疾病226
第十一章RNA的生物合成227
第一节转录的概念及其反应体系228
一、转录的模板228
二、RNA聚合酶229
三、RNA聚合酶结合到基因的启动子上启动转录230
第二节转录的基本过程232
一、原核生物转录的基本过程232
二、真核生物转录的基本过程235
第三节转录后的加工239
一、mRNA的转录后加工240
二、rRNA的转录后加工244
三、tRNA的转录后加工245
四、RNA的自我剪接和催化功能246
第四节RNA的复制246
一、RNA复制的模板和酶246
二、RNA病毒的种类及其复制方式247
第十二章蛋白质的生物合成248
第一节蛋白质生物合成体系248
一、蛋白质合成的直接模板249
二、转运氨基酸的工具250
三、多肽链合成的场所252
四、其他:蛋白质因子等252
第二节蛋白质生物合成过程253
一、原核生物蛋白质生物合成过程253
二、真核生物蛋白质生物合成的过程257
第三节蛋白质的翻译后加工及靶向输送260
一、蛋白质的翻译后加工260
二、蛋白质的靶向输送265
第四节蛋白质的生物合成与医学268
一、蛋白质生物合成与疾病发生269
二、蛋白质生物合成的干扰和抑制269
第十三章基因表达及其调控271
第一节基因与基因组272
一、基因272
二、基因组275
第二节基因表达调控的基本知识278
一、基因表达的概念278
二、基因表达的特点279
三、基因表达的方式279
四、基因表达调控的生物学意义280
第三节原核基因表达调控281
一、原核基因表达调控的特点281
二、转录水平的调节——操纵子调控模式281
三、翻译水平的调节284
第四节真核基因表达调控284
一、真核基因表达调控的特点285
二、染色质水平的调节285
三、转录水平的调控286
四、转录后水平的调控290
五、翻译水平和翻译后水平的调节291
六、非编码RNA与真核基因表达调控292
第四篇生物化学专题
第十四章肝的生物化学297
第一节肝在物质代谢中的作用298
一、糖代谢298
二、脂质代谢298
三、蛋白质代谢299
四、维生素代谢299
五、激素代谢299
第二节肝的生物转化作用300
一、概念300
二、生物转化反应的类型300
三、生物转化的特点303
四、影响生物转化作用的因素304
第三节胆汁与胆汁酸的代谢305
一、胆汁305
二、胆汁酸代谢305
第四节胆色素代谢与黄疸308
一、胆红素的生成与转运309
二、胆红素在肝中的转变310
三、胆红素在肠道的变化和胆色素肠肝循环311
四、血清胆红素与黄疸312
第十五章血液的生物化学314
第一节血液的化学成分314
一、概述314
二、血浆315
三、血细胞317
第二节血液细胞代谢317
一、红细胞代谢317
二、白细胞代谢322
第十六章细胞信号转导323
第一节细胞信号转导的分子基础324
一、细胞外信号324
二、受体325
三、常见的细胞内信号转导分子326
第二节细胞内主要信号转导途径328
一、膜受体介导的信号转导途径328
二、核受体介导的信号转导途径333
第三节细胞信号转导的基本规律334
第四节细胞信号转导异常与疾病335
一、信号转导异常与疾病的发生335
二、细胞信号转导分子与疾病治疗336
第五篇分子生物学专题
第十七章癌基因和抑癌基因339
第一节癌基因339
一、原癌基因340
二、病毒癌基因340
三、原癌基因的活化机制341
四、生长因子与原癌基因342
五、癌基因与肿瘤治疗345
第二节抑癌基因345
一、抑癌基因的发现和功能345
二、抑癌基因的失活机制346
三、抑癌基因与肿瘤的发生发展347
四、癌基因和抑癌基因共同参与肿瘤的发生发展349
第十八章常用分子生物学技术351
第一节PCR技术352
一、PCR技术的诞生352
二、PCR的基本原理352
三、常见的PCR衍生技术353
四、定量PCR354
五、PCR技术的应用358
第二节分子杂交与印迹技术359
一、分子杂交与印迹技术简介359
二、探针的种类及其制备360
三、常用的分子杂交与印迹技术361
第三节DNA测序技术365
一、双脱氧链末端终止法365
二、新型的DNA测序技术366
第四节生物芯片技术367
一、基因芯片367
二、蛋白质芯片368
第五节蛋白质的分离纯化与结构分析368
一、蛋白质的沉淀和盐析368
二、透析和超滤法368
三、电泳369
四、层析369
五、超速离心369
六、蛋白质的一级结构分析370
七、蛋白质的空间结构分析370
第六节生物大分子相互作用研究技术370
一、蛋白质与蛋白质相互作用研究技术370
二、蛋白质与核酸相互作用研究技术371
第七节基因沉默技术372
一、反义寡核苷酸技术和核酶技术372
二、RNA干扰技术373
第八节基因组编辑技术375
一、兆核酸酶技术377
二、ZFN技术377
三、TALEN技术377
四、CRISPR/Cas系统技术378
第九节转基因技术与基因敲除技术379
一、转基因技术与转基因动物380
二、基因打靶与基因敲除和基因敲入动物380
三、转基因技术与基因敲除技术的应用380
第十九章DNA重组与基因工程381
第一节自然界的DNA重组和基因转移382
一、自然界的DNA重组382
二、自然界的基因转移384
第二节重组DNA技术385
一、重组DNA技术相关概念385
二、工具酶386
三、载体388
四、重组DNA技术基本原理与过程392
第三节重组DNA技术与医学401
一、重组DNA技术广泛应用于生物制药401
二、重组DNA技术广泛应用于医学基础研究402
第二十章基因诊断和基因治疗403
第一节基因诊断404
一、概述404
二、基因诊断的常用技术405
三、基因诊断的应用409
第二节基因治疗411
一、概述411
二、基因治疗的基本程序412
三、基因治疗的临床应用417
四、基因治疗的发展历史417
五、基因治疗的挑战与前景展望418
第二十一章组学420
第一节基因组学421
一、基因组学的概念421
二、人类基因组计划421
三、基因组学的研究内容424
四、基因组学与医学425
第二节转录物组学427
一、转录物组与转录物组学的概念427
二、转录物组学的研究内容427
三、转录物组学的研究技术427
四、转录物组学与医学428
第三节蛋白质组学429
一、蛋白质组和蛋白质组学的概念429
二、蛋白质组学的研究技术429
三、蛋白质组学与医学430
第四节代谢物组学430
一、代谢物组和代谢物组学的概念431
二、代谢物组学的特点和优势431
三、代谢物组学的研究内容432
四、代谢物组学的研究技术432
五、代谢物组学与医学433
第五节其他组学433
一、糖组学433
二、脂质组学434
第六节系统生物学435
一、生物系统的特性435
二、系统生物学的产生及概念435
三、系统生物学的研究内容436
四、系统生物学与医学436