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第一篇 细胞的化学组成与基本结构第1章 细胞的化学组成2

第一节 水2

第二节 无机盐3

第三节 有机小分子3

一、糖类3

二、脂肪酸3

三、氨基酸6

四、核苷酸6

第四节 生物大分子7

第2章 细胞的基本结构9

第一节 原核细胞9

第二节 真核细胞10

第三节 原核细胞与真核细胞的比较11

第二篇 生物大分子的结构与功能第3章 蛋白质的结构与功能14

第一节 蛋白质的分子组成14

一、氨基酸14

二、肽键与肽链18

三、生物活性肽20

第二节 蛋白质的分子结构21

一、蛋白质的一级结构21

二、蛋白质的二级结构22

三、蛋白质的三级结构25

四、蛋白质的四级结构26

第三节 蛋白质的理化性质27

一、蛋白质的两性解离性质27

二、蛋白质的高分子性质28

三、紫外吸收性质及重要的呈色反应29

四、蛋白质变性29

五、蛋白质的超速离心性质30

第四节 蛋白质的结构与功能31

一、蛋白质一级结构与功能31

二、蛋白质空间构象与功能33

第五节 蛋白质的分类35

一、根据蛋白质分子组成分类35

二、根据蛋白质形状分类36

三、根据蛋白质功能分类36

第4章 酶38

第一节 酶的结构与功能38

一、酶的分子组成38

二、酶的活性中心40

三、酶的结构与功能42

第二节 酶促反应的特点及机制43

一、酶促反应的特点43

二、酶促反应的机制45

第三节 酶反应动力学47

一、底物浓度对酶促反应速度的影响48

二、酶浓度对酶促反应速度的影响50

三、pH对酶促反应速度的影响51

四、温度对酶促反应速度的影响51

五、抑制剂对酶促反应速度的影响52

六、激活剂对酶促反应速度的影响56

第四节 酶的调节56

一、酶的变构效应56

二、酶的共价修饰58

三、酶原及酶原激活58

四、同工酶59

第五节 酶的命名与分类60

一、酶的命名61

二、酶的分类61

第六节 酶与医学62

一、酶与疾病的发生62

二、酶与疾病的诊断62

三、酶与疾病的治疗62

四、酶在医药学上的其他应用63

第5章 核酸的结构与功能65

第一节 核酸的化学组成及一级结构65

一、核苷酸65

二、多聚核苷酸68

三、核糖核酸和脱氧核糖核酸69

第二节 DNA的空间结构与功能69

一、DNA分子的二级结构69

二、原核细胞DNA的高级结构71

三、真核生物DNA的高级结构72

四、真核细胞中的线粒体DNA72

五、DNA的生物功能72

第三节 RNA的结构与功能73

一、信使RNA的结构和功能73

二、转运RNA的结构和功能74

三、核糖体RNA的结构和功能76

四、小分子RNA76

第四节 核酸的理化性质77

一、核酸分子的一般性质77

二、DNA变性78

三、变性核酸的复性79

第五节 核酸酶79

第6章 维生素82

第一节 维生素概述82

一、概念82

二、命名与分类82

第二节 脂溶性维生素82

一、维生素A83

二、维生素D84

三、维生素E85

四、维生素K87

第三节 水溶性维生素88

一、维生素B188

二、维生素B289

三、维生素PP89

四、维生素B690

五、泛酸90

六、生物素91

七、叶酸92

八、维生素B1293

九、硫辛酸94

十、维生素C94

第三篇 细胞结构与功能98

第7章 细胞膜的结构98

第一节 细胞膜的化学组成和结构98

一、膜脂98

二、膜蛋白101

三、膜糖类102

第二节 生物膜的特性103

一、生物膜的流动性103

二、膜的不对称性105

第三节 生物膜的分子结构模型107

一、片层结构模型107

二、单位膜模型108

三、液态镶嵌模型108

四、脂筏模型109

第8章 物质的跨膜运输111

第一节 小分子物质的跨膜转运111

一、被动运输111

二、主动运输114

第二节 大分子和颗粒性物质的跨膜运输117

一、胞吞作用117

二、胞吐作用118

第9章 细胞信号转导121

第一节 细胞信号转导概述121

一、细胞间信息物质121

二、受体122

第二节 信号转导分子124

一、G蛋白124

二、小分子G蛋白125

三、第二信使125

四、蛋白激酶／蛋白磷酸酶127

五、离子通道129

第三节 G蛋白偶联受体的信号转导机制130

一、cAMP-PKA途径130

二、IP3/DAG-PKC途径131

第四节 酶偶联受体的信号转导机制132

一、胰岛素受体132

二、γ－干扰素受体134

三、具有GC活性的受体135

四、TGF-β受体135

五、NF-kB通路136

第五节 胞内受体信号转导通路136

第六节 交联对话137

第七节 细胞信号转导与疾病138

一、LDL受体异常导致家族性高胆固醇血症138

二、乙酰胆碱与受体结合异常导致重症肌无力138

三、胰岛素受体异常引起糖尿病138

四、cAMP-PKA途径异常可致霍乱138

五、肿瘤与信号转导途径异常相关138

第10章 细胞连接与细胞黏着140

第一节 细胞连接140

一、紧密连接141

二、锚定连接142

三、通讯连接145

第二节 细胞黏着147

一、细胞黏着147

二、细胞黏附分子147

第11章 细胞外基质151

第一节 氨基聚糖和蛋白聚糖152

一、氨基聚糖152

二、蛋白聚糖154

三、氨基聚糖和蛋白聚糖的功能156

第二节 胶原和弹性蛋白157

一、胶原157

二、弹性蛋白163

第三节 黏着糖蛋白164

一、纤粘连蛋白164

二、层粘连蛋白167

第12章 细胞内区室化171

第一节 细胞质基质172

一、细胞质基质的化学组成172

二、细胞质基质的功能172

第二节 内质网172

一、内质网的形态与特性172

二、内质网的种类173

三、内质网的病理改变181

第三节 高尔基复合体181

一、高尔基体的形态结构及其化学组成181

二、高尔基体的主要功能184

三、不同病变下的高尔基体的异常改变186

第四节 溶酶体186

一、溶酶体的形态结构及含有的水解酶186

二、溶酶体的类型187

三、溶酶体具备的主要功能189

四、溶酶体与某些人类疾病190

第五节 过氧化物酶体190

一、过氧化物酶体的形态与结构190

二、过氧化物酶体所含的主要酶类191

三、过氧化物酶体的主要功能191

四、过氧化物酶体的形成191

五、过氧化物酶体与疾病192

第13章 线粒体194

第一节 线粒体的形态结构及化学组成194

一、光镜下线粒体的形态结构194

二、电镜下线粒体的形态结构194

三、线粒体的化学组成196

第二节 线粒体的功能197

第三节 线粒体的半自主性197

一、线粒体DNA197

二、线粒体遗传系统与细胞核遗传系统的相互关系198

三、线粒体基因组编码的蛋白质生物合成体系198

第四节 线粒体与医学199

一、线粒体疾病的特征199

二、线粒体与疾病199

三、线粒体与衰老及细胞凋亡200

四、药物和毒物对线粒体的影响200

第14章 蛋白质的细胞内运输202

第一节 蛋白质的分选信号203

信号序列及类型203

第二节 细胞内蛋白质运输途径204

一、核孔运输204

二、跨膜运输205

三、囊泡运输207

第三节 囊泡运输的方式和途径211

一、囊泡的形成211

二、囊泡在靶细胞器的停靠211

三、囊泡与靶细胞器的融合212

第15章 细胞骨架与细胞运动216

第一节 微管217

一、微管蛋白与微管的结构217

二、微管结合蛋白质217

三、微管的装配与动力学218

四、微管的功能220

第二节 微丝222

一、肌动蛋白与微丝的结构223

二、微丝结合蛋白及其功能223

三、微丝的装配225

四、微丝的功能227

第三节 中间纤维230

一、中间纤维的结构230

二、中间纤维的装配和调节230

三、中间纤维的类型232

四、中间纤维的功能233

五、三种细胞骨架的比较233

第四节 细胞骨架与疾病234

一、细胞骨架与肿瘤234

二、细胞骨架蛋白与神经系统疾病235

三、细胞骨架与遗传性疾病235

第四篇 物质代谢与调节238

第16章 糖代谢238

第一节 概述238

一、糖的生理功能238

二、糖的消化吸收238

三、糖代谢的概况239

第二节 糖的无氧分解239

一、糖酵解的反应过程239

二、果糖和半乳糖的糖酵解242

三、糖酵解的能量生成242

四、糖酵解的调节243

五、糖酵解的生理意义244

第三节 糖的有氧氧化244

一、糖有氧氧化的反应过程244

二、有氧氧化生成的ATP249

三、糖有氧氧化的调节250

四、巴斯德效应250

第四节 磷酸戊糖途径250

一、磷酸戊糖途径的反应过程250

二、磷酸戊糖途径的调节252

三、磷酸戊糖途径的生理意义252

第五节 糖原代谢253

一、糖原合成代谢253

二、糖原分解255

三、糖原代谢的调节256

四、糖原贮积症是一类遗传性代谢病258

第六节 糖异生259

一、糖异生途径259

二、糖异生的调节261

三、乳酸循环262

四、糖异生的生理意义263

第七节 血糖及其调节264

一、血糖的来源与去路264

二、血糖浓度的激素调节264

三、血糖浓度的异常265

第17章 生物氧化268

第一节 生成ATP的氧化体系268

一、呼吸链268

二、氧化磷酸化274

三、影响氧化磷酸化的因素275

四、ATP277

五、线粒体内膜依赖转运蛋白质对物质进行选择性转运278

第二节 其他氧化体系280

一、氧化酶和需氧脱氢酶以氧作为受氢体280

二、过氧化物酶利用电子受体还原过氧化物280

三、加单氧酶催化将氧原子直接加到底物分子中280

四、超氧歧化酶保护机体免受活性氧的损伤281

第18章 脂类代谢283

第一节 概述283

一、脂肪的结构和主要生理功能283

二、类脂的结构和主要生理功能283

第二节 脂肪的代谢284

一、脂肪的分解代谢284

二、三脂酰甘油的合成代谢290

第三节 磷脂的代谢295

一、甘油磷脂的组成、分类及结构295

二、磷脂酰甘油的合成296

三、磷脂酰甘油的降解298

第四节 胆固醇代谢299

一、胆固醇的合成299

二、胆固醇的转化301

第五节 血浆脂蛋白代谢301

一、血脂301

二、血浆脂蛋白的分类、组成及结构302

三、载脂蛋白304

四、血浆脂蛋白代谢305

五、血浆脂蛋白代谢异常308

第19章 氨基酸代谢310

第一节 蛋白质的营养作用310

一、蛋白质营养的重要性310

二、蛋白质的需要量310

三、蛋白质的营养价值311

第二节 蛋白质的消化与腐败311

一、蛋白质的消化311

二、蛋白质的腐败作用312

三、体内蛋白质的降解312

第三节 氨基酸的一般代谢313

一、氨基酸的脱氨基作用313

二、氨的代谢316

三、α－酮酸的代谢319

第四节 个别氨基酸的代谢320

一、氨基酸的脱羧320

二、一碳单位的代谢320

三、含硫氨基酸的代谢322

四、芳香族氨基酸的代谢325

五、支链氨基酸的代谢327

第20章 核苷酸代谢329

第一节 核苷酸的生物学功能329

第二节 嘌呤核苷酸代谢330

一、嘌呤核苷酸的合成代谢330

二、嘌呤核苷酸的分解代谢335

第三节 嘧啶核苷酸代谢336

一、嘧啶核苷酸的合成代谢336

二、嘧啶核苷酸的分解代谢339

第21章 物质代谢的调节341

第一节 物质代谢特点341

一、生物体内各种物质代谢途径的联系341

二、酶在细胞内的区域化分布343

三、生物体内的代谢调节344

四、重要器官与组织的代谢特点344

第二节 物质代谢调节345

一、细胞水平的代谢调节345

二、激素水平的代谢调节349

三、整体水平的代谢调节349

第五篇 基因的信息传递358

第22章 细胞核的结构358

第一节 核膜358

一、核膜的化学组成358

二、核膜的超微结构359

三、核膜的功能360

第二节 染色质和染色体362

一、染色质的化学组成362

二、常染色质和异染色质364

三、染色质的包装364

四、染色体366

第三节 核基质368

一、核基质的形态结构和化学组成368

二、核基质的功能368

第四节 核仁369

一、核仁的形态结构和化学组成369

二、核仁的功能371

三、核仁周期373

第23章 DNA的生物合成375

第一节 DNA复制的方式375

第二节 DNA复制的特点376

第三节 DNA复制的酶学377

一、DNA聚合酶377

二、解旋酶379

三、DNA拓扑异构酶380

四、单链DNA结合蛋白380

五、引物酶381

六、DNA连接酶381

第四节 DNA复制的过程382

一、DNA复制的起始382

二、DNA复制的延长384

三、DNA复制的终止385

第五节 DNA的损伤及损伤修复389

一、DNA的损伤389

二、DNA损伤的修复391

第六节 反转录病毒和反转录过程393

第24章 RNA的生物合成396

第一节 转录的模板和酶396

一、转录为不对称转录397

二、RNA聚合酶397

第二节 转录过程400

一、原核生物的转录过程400

二、真核生物的转录过程403

第三节 真核生物的转录后修饰404

一、真核生物mRNA经转录后加工404

二、tRNA的转录后加工407

三、rRNA的转录后加工407

第25章 蛋白质的生物合成409

第一节 蛋白质的生物合成体系409

一、翻译体系409

二、氨基酸的活化412

第二节 蛋白质的生物合成过程413

一、翻译起始413

二、翻译的延长415

三、翻译终止417

四、影响翻译的因素418

第三节 蛋白质合成后的加工、修饰和输送420

一、翻译后加工、修饰420

二、蛋白质的靶向输送422

第26章 基因表达调控423

第一节 基因表达调控的基本原理423

一、原核生物和真核生物享有共同的基因表达调控基本规律423

二、基因表达调控是多层次的复杂调节424

第二节 原核生物的基因表达调控424

一、转录水平的调控是原核生物的主要调控环节424

二、翻译水平调控是对转录调控的补充427

第三节 真核生物的基因表达调控429

一、反式作用因子调控真核生物的基因转录429

二、顺式作用元件是可调控转录的DNA序列432

三、真核生物基因表达可以在翻译水平进行调控433

第四节 基因表达调控异常与疾病434

一、转录因子突变与疾病434

二、基因修饰改变与疾病434

第27章 基因重组与基因工程436

第一节 自然界的基因重组436

一、细菌之间的基因转移436

二、自然界的基因重组437

第二节 基因重组技术相关概念440

一、基因重组的工具酶440

二、基因重组的载体443

三、目的基因444

第三节 基因重组技术的基本过程444

一、获取目的基因445

二、载体的准备和选择447

三、连接448

四、重组DNA分子导入宿主细胞448

五、筛选与鉴定449

六、基因表达451

第六篇 细胞增殖与调控454

第28章 细胞增殖与癌变454

第一节 细胞增殖的形式454

第二节 有丝分裂和细胞周期454

一、G1期（DNA合成前期）455

二、S期（DNA合成期）456

三、G2期（DNA合成后期）456

四、M期（有丝分裂期）456

第三节 细胞周期的调控因子458

一、细胞周期蛋白的种类和特性459

二、CDK的种类、特性和调节机制460

三、CKI的种类和特性461

第四节 恶性肿瘤中的细胞周期调控463

一、细胞周期蛋白D、Rb蛋白、p16与恶性肿瘤463

二、p53与恶性肿瘤463

三、细胞周期研究在肿瘤防治中的应用464

第五节 减数分裂464

一、减数分裂前间期465

二、第一次减数分裂465

三、减数分裂间期467

四、第二次减数分裂467

第29章 癌基因抑癌基因与生长因子468

第一节 癌基因468

一、病毒癌基因和细胞癌基因468

二、细胞癌基因的分类470

三、原癌基因的特点471

四、原癌基因的激活机制471

五、原癌基因的表达产物473

第二节 抑癌基因475

一、抑癌基因的分类475

二、抑癌基因的作用机制476

第三节 生长因子479

一、生长因子的种类479

二、生长因子的作用方式479

三、生长因子的作用机制479

第四节 癌基因、抑癌基因、生长因子与医学480

一、原癌基因与细胞信号转导480

二、原癌基因、抑癌基因与肿瘤481

三、原癌基因、抑癌基因与细胞凋亡482

四、原癌基因、抑癌基因与细胞周期进程482

第30章 细胞的衰老和死亡484

第一节 细胞衰老484

一、细胞衰老的概念484

二、细胞衰老的特征484

三、细胞衰老的机制与学说485

第二节 细胞凋亡486

一、细胞凋亡的概念及其形态学特征486

二、细胞凋亡的生物化学特征488

三、细胞凋亡的基因调控488

四、细胞凋亡的检测方法489

五、细胞凋亡的生物学意义490

第七篇 细胞分子生物学技术第31章 细胞研究技术494

第一节 显微镜技术494

一、光学显微镜技术494

二、电子显微镜技术498

第二节 细胞分离和细胞培养500

一、细胞分离500

二、细胞培养502

第三节 细胞组分的分级分离504

一、超速离心504

二、非细胞体系507

第32章 蛋白质分析技术508

第一节 蛋白质的分离纯化508

一、蛋白质分离纯化的一般原则508

二、蛋白质的层析分离509

三、蛋白质的电泳分离513

四、蛋白质分离的其他方法517

第二节 蛋白质的定量定性分析518

一、蛋白质的定量分析518

二、蛋白质的定性分析520

第三节 蛋白质的结构分析522

一、蛋白质的一级结构分析522

二、蛋白质空间结构分析525

第33章 核酸分析技术527

第一节 核酸的提纯527

一、DNA的提纯527

二、RNA的提纯527

第二节 核酸的定量528

一、紫外吸收法528

二、电泳法528

第三节 核酸杂交技术529

一、DNA印迹法的基本方案529

二、RNA印迹法的基本方案529

第四节 DNA序列的测序530

第五节 聚合酶链反应531

第六节 生物芯片技术531

一、概述531

二、DNA芯片使用的基本流程533

三、基因芯片的应用537

四、蛋白质芯片539

汉英索引543