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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13

二、蛋白质的二级结构13

三、蛋白质的三级结构16

四、蛋白质的四级结构17

第三节 蛋白质结构与功能的关系18

一、蛋白质一级结构是高级结构和功能的基础18

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22

三、蛋白质的变性、复性与沉淀22

四、蛋白质的紫外吸收性质23

五、蛋白质的呈色反应23

第五节 蛋白质的分离纯化23

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24

五、电泳法24

六、层析法24

七、超速离心法25

第二章 核酸的结构与功能26

第一节 核酸的化学组成26

一、核酸中的糖与碱基27

二、核酸的基本组成单位28

第二节 核酸的分子结构30

一、核酸的一级结构30

二、DNA的空间结构与功能32

三、RNA的空间结构与功能36

第三节 核酸的理化性质及应用40

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、维生素与辅酶46

三、酶的活性中心49

第三节 酶的作用机制50

一、降低反应活化能50

二、多元催化50

三、诱导契合假说51

第四节 酶动力学51

一、底物浓度对反应速率的影响51

二、酶浓度对反应速率的影响54

三、温度对反应速率的影响54

四、pH对反应速率的影响54

五、激活剂对反应速率的影响54

六、抑制剂对反应速率的影响55

第五节 酶活性的调节58

一、别构调节58

二、共价修饰调节59

三、酶原的激活59

四、酶含量的调节60

第六节 酶与医学的关系61

一、酶与疾病的发生61

二、酶与疾病的诊断61

三、酶与疾病的治疗63

四、酶在生物医学研究中的应用63

第二篇 物质代谢与调节67

第四章 糖代谢67

第一节 糖的消化吸收与代谢概况67

一、糖的消化与吸收67

二、糖的代谢概况68

第二节 糖的无氧分解68

一、糖酵解过程68

二、糖酵解的生理意义71

第三节 糖的有氧氧化71

一、糖有氧氧化过程及意义71

二、巴斯德效应76

第四节 磷酸戊糖途径77

一、磷酸戊糖途径的反应过程77

二、磷酸戊糖途径的生理意义77

第五节 糖原的合成与分解79

一、糖原的合成代谢79

二、糖原的分解代谢80

第六节 糖异生82

一、糖异生途径82

二、糖异生的生理意义85

第七节 糖代谢的调节85

一、限速酶的相对活性对糖代谢途径的调节作用86

二、组织器官对糖代谢的调节作用90

三、激素对血糖浓度的调节作用91

第五章 脂类代谢94

第一节 脂类概述94

一、脂类概念94

二、脂类的分布95

三、脂类的消化吸收95

四、脂类的生理功能96

第二节 脂肪代谢97

一、脂肪分解代谢97

二、脂肪的合成102

第三节 磷脂代谢109

一、磷脂的分类、结构与功能109

二、甘油磷脂的合成与分解111

三、鞘磷脂的合成与分解114

第四节 胆固醇代谢115

一、胆固醇115

二、胆固醇的合成与转化116

第五节 血浆脂蛋白代谢118

一、血脂118

二、血脂的运输119

三、脂蛋白功能和代谢121

第六章 生物氧化127

第一节 生物氧化的方式及酶类127

一、生物氧化过程中CO2的生成127

二、生物氧化的酶类128

第二节 线粒体生成ATP的氧化磷酸化体系130

一、氧化呼吸链130

二、氧化磷酸化135

三、氧化磷酸化的调节及影响因素137

四、ATP在能量代谢中的核心作用139

五、线粒体内膜对物质的转运139

第三节 非线粒体氧化体系141

一、微粒体加单氧酶系141

二、过氧化物酶体氧化体系142

三、活性氧的产生与消除142

第七章 氨基酸代谢145

第一节 概述145

一、蛋白质的需要量145

二、蛋白质的营养价值146

三、氨基酸代谢库146

第二节 氨基酸脱氨基代谢150

一、转氨基作用152

二、氧化脱氨基152

三、联合脱氨基153

四、其他脱氨基方式154

第三节 氨及α-酮酸的代谢155

一、氨的来源和去路155

二、氨的运输155

三、尿素的生成156

四、α-酮酸的代谢159

第四节 氨基酸的其他代谢160

一、脱羧基作用160

二、一碳单位代谢161

三、含硫氨基酸代谢164

四、芳香族氨基酸代谢166

五、支链氨基酸代谢169

第八章 核苷酸代谢171

第一节 核苷酸的合成代谢171

一、嘌呤核苷酸的合成代谢172

二、嘧啶核苷酸的合成代谢176

第二节 脱氧（核糖）核苷酸的生成179

一、脱氧核苷酸的生成179

二、dTMP的生成180

第三节 核苷酸的分解代谢181

一、嘌呤核苷酸的分解代谢181

二、嘧啶核苷酸的分解代谢182

第三节 核苷酸的抗代谢物182

一、嘌呤类似物182

二、嘧啶的类似物183

三、氨基酸类似物183

四、叶酸类似物183

第九章 物质代谢的联系与调节185

第一节 物质代谢的特点185

一、整体性185

二、复杂性185

三、可调节性186

四、组织器官特异性186

五、个别代谢物的重要性186

第二节 物质代谢的相互联系186

一、糖、脂和蛋白质代谢之间的相互联系186

二、能量代谢的相互联系188

第三节 组织、器官水平的代谢特点189

第四节 物质代谢的调节191

一、细胞水平的物质代谢调节191

二、器官水平物质代谢的调节193

三、整体水平的物质代谢调节193

第五节 代谢组学195

一、代谢组学的研究方法195

二、代谢组学的应用195

第三篇 生命信息的传递与调控199

第十章DNA的生物合成199

第一节DNA复制199

一、DNA复制的基本特征199

二、DNA复制体系202

三、DNA复制的过程205

第二节 反转录209

一、反转录的概念及过程209

二、反转录的意义209

第三节DNA损伤与修复210

一、DNA损伤210

二、DNA损伤的修复211

第十一章RNA的生物合成215

第一节 转录概述215

一、转录的模板216

二、RNA聚合酶216

三、启动子218

四、终止子219

第二节 转录过程221

一、原核生物的转录过程221

二、真核生物的转录过程222

第三节RNA转录后的加工225

一、原核生物RNA的加工225

二、真核生物RNA转录后的加工226

第四节RNA复制230

一、RNA复制与RNA复制酶230

二、RNA病毒基因组的特点及复制231

第十二章 蛋白质的生物合成233

第一节 蛋白质合成体系233

一、mRNA是蛋白质合成的模板233

二、核蛋白体是蛋白质合成的场所235

三、tRNA是转运氨基酸的工具235

第二节 蛋白质生物合成过程236

一、翻译的起始237

二、肽链的延长238

三、翻译的终止240

第三节 蛋白质合成后加工与输送242

一、新生肽链的折叠242

二、一级结构的修饰242

三、空间结构的修饰243

四、蛋白质的靶向输送243

第四节 蛋白质生物合成的干扰和抑制244

一、毒素类蛋白质合成阻断剂244

二、抗生素类阻断剂244

三、干扰素的作用245

第十三章 基因表达调控247

第一节 基因表达调控的基本原理和特征247

一、基因表达与表达调控的概念247

二、基因表达的一般特征248

三、基因表达调控的基本原理249

第二节 原核生物的基因表达调控250

一、原核基因表达调控主要特点250

二、原核生物的操纵子调控模式251

三、原核生物翻译水平基因表达调控255

第三节 真核生物的基因表达调控256

一、真核基因表达调控的结构基础256

二、真核基因表达转录前的调控259

三、真核基因表达转录水平的调控260

四、真核基因表达翻译水平的调控262

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切割目的片段和载体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

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、肝脏在形态结构上的特点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

第四节 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

第五节 常用的肝功能检验项目及其意义314

一、代谢功能检验314

二、血清中酶学测定315

三、肝脏分泌与排泄功能实验315

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 癌基因、抑癌基因与生长因子329

第一节 癌基因329

一、癌基因的来源329

二、癌基因活化的机制330

三、常见的癌基因家族331

四、原癌基因的产物与功能331

第二节 抑癌基因332

一、抑癌基因的发现332

二、抑癌基因失活的机制332

三、常见的抑癌基因及其功能333

第三节 生长因子334

一、生长因子概述334

二、生长因子的作用机制334

三、生长因子与疾病335

第十九章 基因诊断与基因治疗336

第一节 基因诊断337

一、基因诊断的概念和临床意义337

二、基因诊断的基本策略337

三、基因诊断常用的分子生物学技术337

四、基因诊断的应用340

第二节 基因治疗343

一、基因治疗的概念与分类343

二、基因治疗的策略344

三、基因治疗的基本程序345

四、基因治疗的应用概况346

五、基因治疗尚待解决的问题347

第二十章 常用分子生物学技术349

第一节PCR技术349

一、PCR的基本原理349

二、常见的PCR衍生技术350

三、定量PCR351

四、PCR技术的应用353

第二节 分子杂交与印迹技术354

一、分子杂交与印迹技术简介354

二、探针的种类及其制备356

三、常用的分子杂交与印迹技术357

第三节 生物芯片技术359

一、基因芯片360

二、蛋白质芯片361

第四节RNA干扰技术361

一、RNA干扰的机制361

二、RNA干扰技术及其实施策略362

三、RNA干扰技术的应用362

名词释义364

索引371

主要参考文献377