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绪论1

一、生物化学发展简史1

二、当代生物化学的主要研究内容2

三、生物化学与医学2

四、本教材纲要与特点3

第一篇 生物大分子的结构与功能7

第一章 蛋白质的结构与功能7

第一节 蛋白质的化学组成7

一、蛋白质的元素组成7

二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸7

三、氨基酸的理化性质10

四、肽与生物活性肽10

五、蛋白质的分类12

第二节 蛋白质的分子结构12

一、蛋白质的一级结构12

二、蛋白质的二级结构13

三、蛋白质的三级结构15

四、蛋白质的四级结构16

第三节 蛋白质结构与功能的关系17

一、蛋白质一级结构是高级结构和功能的基础17

二、蛋白质的空间结构与功能的关系19

第四节 蛋白质的理化性质21

一、蛋白质的两性电离性质21

二、胶体性质21

三、蛋白质的变性、复性与沉淀22

四、蛋白质的紫外吸收性质22

五、蛋白质的呈色反应22

第五节 蛋白质的分离纯化22

一、透析及超滤法23

二、有机溶剂沉淀法23

三、盐析法23

四、免疫沉淀法23

五、电泳法23

六、层析法23

七、超速离心法24

第二章 核酸的结构与功能26

第一节 核酸的化学组成26

一、核酸的元素组成26

二、核酸的基本组成单位——核苷酸26

第二节 核酸的分子结构30

一、3＇，5＇-磷酸二酯键和多核苷酸链30

二、核酸的一级结构30

三、DNA的空间结构与功能31

四、RNA的空间结构与功能36

第三节 核酸的理化性质39

一、核酸的紫外吸收40

二、DNA的变性复性及应用40

三、核酸分子杂交41

第三章 酶43

第一节 酶的催化性质43

一、酶是生物催化剂43

二、酶催化作用的特点44

三、酶的分类与命名44

四、酶活力测定与酶活力单位45

第二节 酶的组成与结构45

一、酶的分子组成46

二、酶的活性中心46

第三节 酶的作用机制47

一、降低反应活化能47

二、多元催化48

三、诱导契合假说48

第四节 酶动力学48

一、底物浓度对反应速率的影响49

二、酶浓度对反应速率的影响51

三、温度对反应速率的影响51

四、pH对反应速率的影响51

五、激活剂对反应速率的影响52

六、抑制剂对反应速率的影响52

第五节 酶活性的调节55

一、别构调节55

二、共价修饰调节56

三、酶原的激活56

四、酶含量的调节57

第六节 酶与医学的关系58

一、酶与疾病的发生58

二、酶与疾病的诊断58

三、酶与疾病的治疗60

四、酶在生物医学研究中的应用60

第二篇 物质代谢与调节65

第四章 糖代谢65

第一节 糖的消化吸收与代谢概况65

一、糖的消化与吸收65

二、糖的代谢概况66

第二节 糖的无氧分解66

一、糖的无氧分解过程66

二、糖的无氧分解的生理意义69

第三节 糖的有氧氧化69

一、糖有氧氧化过程及意义69

二、巴斯德效应74

第四节 磷酸戊糖途径75

一、磷酸戊糖途径的反应过程75

二、磷酸戊糖途径的生理意义75

第五节 糖原的合成与分解77

一、糖原的合成代谢77

二、糖原的分解代谢78

第六节 糖异生80

一、糖异生途径80

二、糖异生的生理意义83

第七节 糖代谢的调节83

一、限速酶的相对活性对糖代谢途径的调节作用84

二、组织器官对糖代谢的调节作用88

三、激素对血糖浓度的调节作用89

第五章 脂类代谢92

第一节 脂类概述92

一、脂类概念92

二、脂类的分布93

三、脂类的消化吸收93

四、脂类的生理功能94

第二节 脂肪代谢95

一、脂肪分解代谢95

二、脂肪的合成100

第三节 磷脂代谢107

一、磷脂的分类、结构与功能107

二、甘油磷脂的合成与分解109

三、鞘磷脂的合成与分解112

第四节 胆固醇代谢113

一、胆固醇113

二、胆固醇的合成与转化114

第五节 血浆脂蛋白代谢116

一、血脂116

二、血脂的运输117

三、脂蛋白功能和代谢119

第六章 生物氧化125

第一节 生物氧化的方式及酶类125

一、生物氧化的方式125

二、生物氧化过程中CO2的生成126

三、参与生物氧化的酶类126

第二节 线粒体生成ATP的氧化磷酸化体系128

一、氧化呼吸链128

二、氧化磷酸化133

三、氧化磷酸化的调节及影响因素135

四、ATP在能量代谢中的核心作用137

五、线粒体内膜对物质的转运137

第三节 非线粒体氧化体系139

一、微粒体加单氧酶系139

二、过氧化物酶体氧化体系140

三、活性氧的产生与消除140

第七章 氨基酸代谢143

第一节 概述143

一、氨基酸的营养价值143

二、氨基酸代谢库144

第二节 氨基酸脱氨基代谢149

一、转氨基作用149

二、氧化脱氨基150

三、联合脱氨基151

四、非氧化脱氨基151

第三节 氨及α-酮酸的代谢152

一、氨的来源和去路152

二、氨的运输153

三、尿素的生成154

四、α-酮酸的代谢157

第四节 氨基酸其他代谢158

一、脱羧基作用158

二、一碳单位代谢159

三、含硫氨基酸代谢162

四、芳香族氨基酸代谢164

五、支链氨基酸代谢167

第八章 核苷酸代谢169

第一节 核苷酸的合成代谢169

一、嘌呤核苷酸的合成代谢170

二、嘧啶核苷酸的合成代谢174

第二节 脱氧（核糖）核苷酸的生成177

一、脱氧核苷酸的生成177

二、dTMP的生成178

第三节 核苷酸的分解代谢179

一、嘌呤核苷酸的分解代谢179

二、嘧啶核苷酸的分解代谢180

第四节 核苷酸的抗代谢物180

一、嘌呤类似物180

二、嘧啶的类似物181

三、氨基酸类似物181

四、叶酸类似物181

第九章 物质代谢的联系与调节183

第一节 物质代谢的特点183

一、整体性183

二、复杂性183

三、可调节性184

四、特异性184

五、个别代谢物的重要性184

第二节 物质代谢的相互联系184

一、糖、脂、蛋白质及核酸代谢之间的相互联系184

二、能量代谢的相互联系186

第三节 组织、器官水平的代谢特点187

第四节 物质代谢的调节189

一、细胞水平的物质代谢调节189

二、激素水平物质代谢的调节191

三、整体水平的物质代谢调节191

第五节 代谢组学193

一、代谢组学的研究方法193

二、代谢组学的应用193

第三篇 生命信息的传递与调控197

第十章 DNA生物合成197

第一节 DNA复制197

一、DNA复制的基本特征197

二、DNA复制体系200

三、DNA的复制过程203

第二节 逆转录207

一、逆转录的概念及过程207

二、逆转录的意义207

第三节 DNA损伤与修复208

一、DNA损伤208

二、DNA损伤的修复209

第十一章 RNA的生物合成213

第一节 转录概述213

一、转录的模板214

二、RNA聚合酶214

三、启动子216

四、终止子217

第二节 转录过程219

一、原核生物的转录过程219

二、真核生物的转录过程220

第三节 RNA转录后加工及非编码RNA的合成223

一、原核生物中RNA的加工223

二、真核生物中的RNA加工及部分非编码RNA合成224

第四节 RNA复制——RNA依赖的RNA合成229

一、RNA复制与RNA复制酶229

二、RNA病毒的种类与基因组复制的主要特点229

第十二章 蛋白质的生物合成231

第一节 蛋白质合成体系231

一、mRNA是蛋白质合成的模板231

二、核蛋白体是蛋白质合成的场所233

三、tRNA是转运氨基酸的工具233

第二节 蛋白质生物合成过程234

一、翻译的起始235

二、肽链的延长237

三、翻译的终止238

第三节 蛋白质合成后加工与输送240

一、新生肽链的折叠240

二、一级结构的修饰240

三、空间结构的修饰241

四、蛋白质的靶向输送241

第四节 蛋白质生物合成的干扰和抑制242

一、毒素类蛋白质合成阻断剂242

二、抗生素类阻断剂242

三、干扰素的作用243

第十三章 基因表达调控245

第一节 基因表达调控的基本原理和特征245

一、基因表达与表达调控的概念245

二、基因表达的一般特征246

三、基因表达调控的基本原理247

第二节 原核生物的基因表达调控248

一、原核基因表达调控的主要特征248

二、原核生物的操纵子调控模式249

三、原核生物的翻译水平基因表达调控253

第三节 真核生物的基因表达调控254

一、真核基因表达调控的结构基础254

二、真核基因转录前的染色质水平调控257

三、真核基因表达转录水平的调控258

四、真核基因表达翻译水平的调控260

第十四章 基因工程264

第一节 基因工程的相关概念264

第二节 基因工程中常用工具酶和载体265

一、基因工程中常用工具酶265

二、载体266

第三节 基因工程的基本过程268

一、目的基因的获取268

二、使用限制性核酸内切酶对目的片段和载体切割269

三、重组DNA的构建269

四、重组DNA转入宿主细胞270

五、筛选与鉴定重组DNA272

第四节 基因工程在医学领域的应用273

一、重组DNA技术在发展蛋白质/多肽类药物与疫苗中的应用274

二、重组DNA技术在真核细胞转基因和基因打靶中的应用274

三、基因治疗274

第十五章 细胞信号转导276

第一节 细胞信号转导的基本原理276

一、细胞信号转导的相关分子276

二、信号转导分子的作用机制280

第二节 膜受体介导的信号转导途径280

一、离子通道型受体及其信号转导281

二、G蛋白偶联型受体介导的信号转导281

三、催化型受体介导的信号转导284

四、酶偶联受体介导的信号转导途径289

第三节 胞内受体介导的信号转导途径289

第四节 细胞信号转导途径的交互联系289

第五节 细胞信号转导异常与疾病的发生290

一、代谢异常疾病290

二、细胞功能紊乱性疾病290

三、肿瘤290

第四篇 医学专题篇295

第十六章 肝胆生物化学295

第一节 肝脏的形态结构和化学组成295

一、肝脏的形态结构上的特点295

二、肝脏的化学组成特点295

第二节 肝脏在物质代谢中的作用296

一、肝脏在糖代谢中的作用296

二、肝脏在脂类代谢中的作用296

三、肝脏在蛋白质代谢中的作用297

四、肝脏在维生素代谢中的作用298

五、肝脏在激素代谢中的作用298

第三节 肝脏的生物转化作用298

一、生物转化作用的概念298

二、生物转化的反应类型298

三、生物转化反应的特点303

四、影响生物转化的因素303

第四节 胆汁酸代谢304

一、胆汁与胆汁酸304

二、胆汁酸的种类305

三、胆汁酸的生理功能305

四、胆汁酸代谢306

第五节 胆色素代谢308

一、胆色素的正常代谢途径308

二、血清胆色素代谢异常——高胆红素血症（黄疸）312

第六节 常用的肝功能检验项目及其意义313

一、代谢功能检验313

二、血清中酶学测定314

三、肝脏分泌与排泄功能实验314

第十七章 血液的生物化学316

第一节 血液的组成成分和功能316

一、血液的组成成分316

二、血液中的非蛋白含氮化合物317

第二节 血浆蛋白质317

一、血浆蛋白质的组成及分类317

二、血浆蛋白质的特点与功能318

第三节 红细胞代谢320

一、成熟红细胞的代谢特点320

二、血红蛋白代谢322

第四节 白细胞代谢327

一、糖代谢327

二、脂代谢327

三、氨基酸和蛋白质代谢328

第十八章 维生素与微量元素329

第一节 脂溶性维生素329

一、维生素A329

二、维生素D331

三、维生素E331

四、维生素K332

第二节 水溶性维生素332

一、维生素B1332

二、维生素B2333

三、维生素PP333

四、维生素B6334

五、泛酸335

六、生物素335

七、叶酸335

八、维生素B12336

九、维生素C336

第三节 微量元素338

一、铁338

二、碘339

三、铜339

四、锌339

五、钴340

六、锰340

七、硒340

八、氟340

第十九章 癌基因、抑癌基因与生长因子342

第一节 癌基因342

一、癌基因的来源及其鉴定342

二、癌基因活化的机制343

三、常见的癌基因家族344

四、原癌基因的产物与功能344

第二节 抑癌基因345

一、抑癌基因的发现345

二、抑癌基因失活的机制345

三、常见的抑癌基因及其功能346

第三节 生长因子347

一、生长因子概述347

二、生长因子的作用机制347

三、生长因子与疾病348

第二十章 基因诊断与基因治疗349

第一节 基因诊断350

一、基因诊断的概念和临床意义350

二、基因诊断的基本策略350

三、基因诊断常用的分子生物学技术350

四、基因诊断的应用353

第二节 基因治疗356

一、基因治疗的概念与分类356

二、基因治疗的策略357

三、基因治疗的基本程序357

四、基因治疗的应用概况359

五、基因治疗尚待解决的问题360

第二十一章 常用分子生物学技术362

第一节 PCR技术362

一、PCR的基本原理362

二、常见的PCR衍生技术363

三、定量PCR364

四、PCR技术的应用366

第二节 分子杂交与印迹技术367

一、分子杂交与印迹技术简介367

二、探针的种类及其制备369

三、常用的分子杂交与印迹技术370

第三节 生物芯片技术372

一、基因芯片373

二、蛋白质芯片374

第四节 RNA干扰技术374

一、RNA干扰的机制374

二、RNA干扰技术及其实施策略375

三、RNA干扰技术的应用375

名词释义377

索引385

主要参考文献396