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绪论1

第一节 生物化学与分子生物学的概念和主要研究内容1

一、生物化学与分子生物学的概念1

二、医学生物化学与分子生物学的主要研究内容1

第二节 生物化学与分子生物学发展简史2

一、生物化学与分子生物学的发展阶段2

二、我国科学家对生物化学发展的贡献3

第三节 生物化学与分子生物学和医学的关系3

一、生物化学与分子生物学和其他基础医学学科的关系3

二、生物化学与分子生物学和临床医学的关系3

第一篇 生物分子的结构与功能6

第一章 蛋白质的结构与功能6

第一节 蛋白质的组成和分类6

一、蛋白质的元素组成6

二、蛋白质结构的基本单位——氨基酸6

三、氨基酸通过肽键连接而形成蛋白质或活性肽10

四、蛋白质的分类11

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17

一、蛋白质一级结构与功能的关系18

二、蛋白质空间结构与功能的关系19

三、蛋白质的结构与生物进化21

四、生物信息学探讨蛋白质结构与功能的关系21

五、蛋白质构象改变与疾病22

六、临床常用蛋白质药物23

第四节 蛋白质的理化性质23

一、蛋白质的两性电离与等电点23

二、蛋白质的胶体性质24

三、蛋白质的沉淀反应24

四、蛋白质的变性25

五、蛋白质的呈色反应25

六、蛋白质的紫外吸收特性26

七、蛋白质的免疫学性质26

第五节 蛋白质的提取、分离纯化和结构鉴定及分析26

一、蛋白质的提取26

二、蛋白质的分离和纯化27

三、蛋白质的含量测定、序列分析和空间结构鉴定29

第六节 蛋白质组学31

一、蛋白质组学的概念与分类31

二、蛋白质组学的常规研究方法32

三、蛋白质组学在医学研究中的应用33

第二章 核酸的结构与功能35

第一节 核酸的化学组成及一级结构35

一、核酸的化学组成35

二、核酸的一级结构38

第二节 核酸的空间结构与功能39

一、DNA的空间结构与功能39

二、RNA的空间结构与功能41

第三节 核酸的理化性质44

一、核酸的一般性质44

二、核酸的紫外吸收性质44

三、DNA的变性、复性与分子杂交44

第四节 核酸酶45

一、外切核酸酶45

二、内切核酸酶45

第五节 临床常用核酸类药物46

一、核酸类药物的概念46

二、核酸类药物的分类46

第六节 核酸的提取、分离纯化与含量测定及纯度鉴定47

一、核酸的提取、分离和纯化47

二、核酸的含量测定和纯度鉴定47

第三章 维生素与微量元素及钙、磷代谢49

第一节 维生素49

一、脂溶性维生素50

二、水溶性维生素55

第二节 微量元素61

一、铁62

二、锌62

三、碘62

四、铜62

五、锰63

六、硒63

七、氟63

八、钴、钼和铬64

第三节 钙、磷及其代谢与调节64

一、钙、磷的含量和分布64

二、钙、磷的吸收与排泄64

三、钙、磷的生理功能65

四、钙、磷的代谢及其调节65

第四章 酶67

第一节 酶是生物催化剂67

一、酶的概念67

二、酶催化作用的特点67

三、酶的分类与命名68

第二节 酶的分子结构和功能69

一、酶的分子组成69

二、酶的结构与功能70

第三节 酶促反应的作用机制72

一、降低反应的活化能72

二、诱导契合学说72

三、酶促反应的其他机制72

第四节 酶促反应动力学73

一、底物浓度对反应速度的影响73

二、酶浓度对反应速度的影响75

三、温度对反应速度的影响75

四、pH对反应速度的影响76

五、激活剂对反应速度的影响76

六、抑制剂对反应速度的影响77

七、酶活性测定与酶活力单位81

第五节 酶的调节81

一、酶活性的调节81

二、酶含量的调节83

第六节 酶在医药学中的应用83

一、酶与疾病的发生84

二、酶在疾病诊断上的应用84

三、酶在疾病治疗上的应用84

四、酶在医药学上的其他应用85

第二篇 物质代谢及其调节90

第五章 糖代谢90

第一节 概述91

一、糖的主要生理功能91

二、糖的消化91

三、糖的吸收与转运92

四、临床常用糖类药物93

第二节 糖的分解代谢93

一、糖的无氧氧化93

二、糖的有氧氧化99

三、戊糖磷酸途径106

第三节 糖原的合成与分解108

一、糖原的合成代谢108

二、糖原的分解代谢110

三、糖原代谢的调节112

四、糖原代谢异常与疾病113

第四节 糖异生114

一、糖异生的反应过程114

二、糖异生的调节116

三、糖异生的生理意义117

第五节 血糖及其调节117

一、血糖的来源与去路118

二、血糖水平的调节118

三、血糖水平（糖代谢）异常119

第六节 聚糖的结构与功能121

一、糖蛋白分子中的聚糖结构及功能121

二、蛋白聚糖分子中的糖胺聚糖及功能124

三、糖脂127

四、聚糖结构蕴含大量生物信息128

第六章 生物氧化130

第一节 概述130

一、生物氧化的概念130

二、生物氧化的特点130

三、生物氧化的一般过程130

第二节 生成ATP的生物氧化体系131

一、氧化呼吸链131

二、胞质中NADH的氧化136

第三节 ATP的生成、利用与储存138

一、高能化合物和高能磷酸化合物138

二、ATP的生成138

三、ATP的转运143

四、ATP的储存和利用143

第四节 非ATP生成的氧化体系144

一、微粒体氧化体系144

二、过氧化物酶体氧化体系144

三、超氧化物歧化酶146

第七章 脂质代谢147

第一节 脂质的概述147

一、脂质的组成147

二、脂质的生物学功能148

三、脂质的消化和吸收149

第二节 三酰甘油的分解代谢150

一、脂肪动员150

二、甘油的分解代谢150

三、脂肪酸的β-氧化151

四、脂肪酸的其他氧化形式153

五、酮体的生成和利用153

第三节 三酰甘油的合成代谢156

一、脂肪酸的合成156

二、α-磷酸甘油的合成159

三、三酰甘油的合成160

四、多不饱和脂肪酸的重要衍生物160

第四节 磷脂代谢161

一、磷脂的结构161

二、甘油磷脂的代谢162

三、鞘磷脂的代谢165

第五节 胆固醇代谢165

一、胆固醇的合成166

二、胆固醇的酯化167

三、胆固醇的转化和排泄168

四、胆固醇代谢异常与疾病168

第六节 血浆脂蛋白代谢169

一、血脂169

二、血浆脂蛋白的结构、分类和组成169

三、血浆脂蛋白的代谢172

四、血浆脂蛋白代谢与疾病175

第八章 氨基酸代谢178

第一节 蛋白质的营养功能178

一、蛋白质的生理功能178

二、人体氮平衡178

三、蛋白质的需要量及营养价值179

第二节 蛋白质的消化、吸收与腐败180

一、蛋白质的消化180

二、肽和氨基酸的吸收和转运181

三、蛋白质的肠内腐败作用182

第三节 细胞内蛋白质的降解182

一、溶酶体降解途径182

二、泛素-蛋白酶体降解途径183

第四节 氨基酸的一般代谢183

一、氨基酸代谢库183

二、氨基酸的脱氨基作用184

三、氨基酸的脱氨基产物α-酮酸的代谢187

第五节 氨的代谢188

一、血氨的来源和去路188

二、氨的转运188

三、尿素的生成189

四、高氨血症与氨中毒192

第六节 个别氨基酸的代谢193

一、氨基酸的脱羧基产物与相关疾病194

二、一碳单位的代谢196

三、含硫氨基酸的代谢198

四、芳香族氨基酸的代谢202

五、支链氨基酸的代谢204

第九章 核苷酸代谢206

第一节 核苷酸的合成代谢207

一、嘌呤核苷酸的合成代谢207

二、嘧啶核苷酸的合成代谢210

三、脱氧核糖核苷酸的合成211

第二节 核苷酸的分解代谢213

一、嘌呤核苷酸的分解代谢213

二、嘧啶核苷酸的分解代谢214

第三节 核苷酸的抗代谢物214

一、嘌呤类似物215

二、嘧啶类似物215

三、氨基酸类似物215

四、核苷类似物216

五、叶酸类似物217

第十章 物质代谢的联系与调节218

第一节 物质代谢的特点218

一、整体性218

二、代谢途径的多样性218

三、组织特异性219

四、可调节性219

五、ATP是能量代谢的中心219

六、NADPH是合成代谢的供氢体219

第二节 物质代谢的相互联系219

一、糖、脂质和蛋白质代谢的相互联系220

二、核酸与三大类营养物质代谢的相互联系221

三、三大类营养物质在能量代谢上的相互联系221

第三节 组织器官的代谢特点与联系222

一、肝组织222

二、肾组织222

三、心肌223

四、脑组织223

五、成熟红细胞223

六、肌肉组织223

七、脂肪组织223

第四节 物质代谢的调节224

一、细胞水平的代谢调节224

二、激素水平的代谢调节228

三、整体水平的代谢调节229

四、代谢组学231

第十一章 血液生物化学233

第一节 血液的化学成分233

一、正常人血液的化学成分233

二、血液非蛋白含氮化合物234

第二节 血浆蛋白质235

一、血浆蛋白质的组成235

二、血浆蛋白质的功能236

第三节 血细胞的代谢特点237

一、红细胞代谢237

二、白细胞代谢242

第十二章 肝胆生物化学245

第一节 肝在物质代谢中的作用245

一、肝在糖代谢中的作用245

二、肝在脂质代谢中的作用246

三、肝在蛋白质代谢中的作用247

四、肝在维生素代谢中的作用247

五、肝在激素代谢中的作用248

第二节 肝的生物转化作用248

一、生物转化作用的概念和进行生物转化的物质248

二、生物转化作用的反应类型及酶系248

三、生物转化反应的特点252

四、生物转化作用的影响因素252

第三节 胆汁与胆汁酸代谢253

一、胆汁253

二、胆汁酸的代谢253

三、胆汁酸的生理功能255

第四节 胆色素代谢256

一、胆红素的来源与生成256

二、胆红素在血中的运输257

三、胆红素在肝内的转变257

四、胆红素在肠中的转变258

五、血清胆红素与黄疸259

第五节 常用的肝功能检验260

第三篇 遗传信息的传递264

第十三章 DNA的生物合成和损伤修复264

第一节 DNA复制概述264

一、DNA复制的特点264

二、参与DNA复制的物质266

第二节 DNA复制过程269

一、原核生物DNA复制的特点269

二、真核生物DNA复制的特点270

第三节 反转录273

一、反转录的概念273

二、反转录的过程273

三、反转录现象发现的意义274

第四节 DNA的损伤与修复274

一、DNA损伤与疾病274

二、DNA损伤的修复276

第十四章 RNA的生物合成280

第一节 转录的模板和酶280

一、转录模板280

二、RNA聚合酶281

三、启动子282

第二节 原核生物转录过程283

一、原核生物RNA转录的起始283

二、原核生物RNA转录的延长284

三、原核生物RNA转录的终止285

第三节 真核生物转录过程285

一、真核生物RNA转录的起始286

二、真核生物RNA转录的延长286

三、真核生物RNA转录的终止287

第四节 真核生物转录后加工288

一、mRNA前体的加工288

二、tRNA前体的加工290

三、rRNA前体的加工291

四、核酶291

第五节 转录组学292

一、转录组学的概念292

二、转录组学的研究方法293

三、转录组学的应用293

第十五章 蛋白质的生物合成295

第一节 蛋白质生物合成体系295

一、mRNA与遗传密码295

二、tRNA与氨基酸298

三、rRNA与核糖体298

四、多种酶与蛋白质因子298

第二节 肽链生物合成的过程300

一、氨基酸的活化300

二、肽链合成的起始301

三、肽链的延长——核糖体循环303

四、肽链合成的终止304

第三节 肽链合成后的加工修饰与转运305

一、多肽链的修饰305

二、多肽链的折叠306

三、蛋白质亚基的聚合和辅基连接307

四、蛋白质合成后的转运307

第四节 蛋白质生物合成与医学的关系309

一、抗生素对蛋白质合成的影响310

二、活性物质对蛋白质合成的影响310

三、病毒感染机制与蛋白质合成的关系311

第十六章 基因及其表达调控313

第一节 基因、基因组和基因组学313

一、基因和基因组313

二、基因组学314

第二节 基因表达调控的概念和基本原理315

一、基因表达与基因表达调控的概念315

二、基因表达的特点316

三、基因表达的方式316

四、基因表达调控的基本原理316

第三节 原核基因表达的调控318

一、原核基因表达调控的特点318

二、操纵子结构319

三、乳糖操纵子319

四、色氨酸操纵子321

第四节 真核基因表达的调控323

一、真核基因表达调控的特点323

二、染色质结构对表达调控的影响323

三、真核基因表达的转录起始调控324

四、真核基因表达的转录后调控328

五、真核基因表达的翻译及翻译后的调控328

六、非编码RNA在真核基因表达调控中的作用329

第四篇 分子医学专题332

第十七章 常用分子生物学技术的原理与应用332

第一节 PCR技术332

一、PCR原理332

二、PCR衍生技术333

三、PCR技术的应用335

第二节 基因文库335

一、基因组文库336

二、cDNA文库336

第三节 印迹技术336

一、印迹技术的原理336

二、印迹技术的分类337

三、印迹技术的应用338

第四节 生物芯片技术338

一、基因芯片的原理和应用338

二、蛋白质芯片的原理和应用338

第五节 生物大分子相互作用研究技术339

一、蛋白质相互作用研究技术339

二、DNA-蛋白质相互作用研究技术340

第六节 动物克隆、动物转基因和基因敲除技术341

一、动物克隆技术341

二、动物转基因技术342

三、基因敲除技术343

第七节 疾病相关基因的克隆、鉴定与功能分析343

一、疾病相关基因克隆的策略和方法343

二、疾病相关基因的功能研究345

第十八章 基因重组与基因工程348

第一节 DNA的重组348

一、同源重组348

二、位点特异性重组349

三、转座重组351

四、细胞的接合、转化和转导352

第二节 基因工程352

一、基因工程中常用的工具酶352

二、基因工程中常用的载体353

三、基因工程的基本原理及操作步骤355

第三节 基因工程在医药学中的应用357

一、基因工程在生物制药上的应用358

二、基因工程在医学中的应用358

第十九章 癌基因、肿瘤抑制基因及生长因子360

第一节 癌基因360

一、癌基因的概念360

二、细胞癌基因（原癌基因）361

三、病毒癌基因362

四、原癌基因的产物与功能362

五、原癌基因活化为癌基因的机制363

第二节 肿瘤抑制基因364

一、肿瘤抑制基因的概念与发现364

二、肿瘤抑制基因的功能365

三、肿瘤抑制基因的作用机制365

第三节 生长因子367

一、生长因子的概念367

二、生长因子的种类367

三、生长因子的功能368

四、生长因子的作用机制368

五、生长因子与疾病369

第二十章 基因诊断和基因治疗371

第一节 基因诊断371

一、基因诊断的概念371

二、基因诊断的优势371

三、基因诊断的主要对象和样品来源372

四、基因诊断技术372

五、基因诊断的临床应用现状374

第二节 基因治疗377

一、基因治疗的概念377

二、基因治疗的基本策略378

三、基因治疗的基本程序378

四、基因治疗的临床应用现状381

第二十一章 细胞信号转导383

第一节 信号分子383

一、细胞外信号分子383

二、细胞内信号分子385

三、信号分子的传递方式386

第二节 受体386

一、受体的概念386

二、信号分子与受体结合的特点387

三、受体的种类、结构与功能387

第三节 细胞信号转导通路389

一、胞膜受体介导的信号转导通路389

二、胞内受体介导的信号转导通路395

三、细胞信号转导通路的交互联系396

第四节 细胞信号转导异常与疾病397

一、细胞信号转导异常引起疾病的层次397

二、细胞信号转导异常导致的疾病发生397

三、细胞信号转导异常疾病治疗的生化与分子机制398

参考文献400