本教材包括五篇共二十一章內容。第一篇為生物大分子的結構與功能，包括蛋白質的結構與功能、核酸的結構與功能以及酶與維生素，共三章。第二篇為物質代謝及其調節(jié)，包括生物氧化、糖代謝、脂質代謝、氨基酸代謝、核苷酸代謝及物質代謝的聯(lián)系與調節(jié)，共六章。第三篇為遺傳信息傳遞及其調控，包括DNA的生物合成、RNA的生物合成、蛋白質的生物合成和基因表達及其調控，共四章。除上述三篇基本內容外，本教材還根據醫(yī)學學習要求，設置了兩篇專題內容。第四篇為生物化學專題，主要涉及器官和組織細胞的生物化學，包括肝的生物化學、血液的生物化學和細胞信號轉導，共三章。第五篇為分子生物學專題，主要涉及分子醫(yī)學相關內容，包括癌基因與抑癌基因、常用分子生物學技術、DNA重組與基因工程、基因診斷和基因治療、組學，共五章。除緒論對全書內容做系統(tǒng)介紹外，各篇的首頁均有引言，各章的開頭也有內容提要，旨在幫助學生理解和掌握全篇的主要內容和各章的要點，每章后附參考文獻和微課視頻。
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目錄
前言
緒論001
第一節(jié)生物化學與分子生物學的誕生與發(fā)展簡史001
一、誕生的科學背景001
二、早期發(fā)展階段——敘述生物化學階段002
三、繁榮發(fā)展時期——動態(tài)生物化學階段002
四、里程碑式的轉折——分子生物學時期002
五、我國科學工作者對近代生物化學與分子生物學的貢獻002
第二節(jié)生物化學與分子生物學的主要內容003
一、生物大分子的結構與功能003
二、物質代謝及其調節(jié)003
三、遺傳信息傳遞及其調控003
第三節(jié)本學科與醫(yī)學的關系004
一、生物化學與分子生物學在現(xiàn)代生物醫(yī)學中的重要性004
二、現(xiàn)代醫(yī)學生學習生物化學與分子生物學的重要性004
第一篇生物大分子的結構與功能
第一章蛋白質的結構與功能007
第一節(jié)蛋白質的分子組成008
一、氨基酸008
二、肽010
第二節(jié)蛋白質的分子結構011
一、蛋白質的一級結構012
二、蛋白質的二級結構012
三、蛋白質的三級結構014
四、蛋白質的四級結構016
五、蛋白質的分類016
第三節(jié)蛋白質結構與功能的關系016
一、蛋白質一級結構與功能的關系017
二、空間構象與功能的關系018
第四節(jié)蛋白質的理化性質021
一、蛋白質的兩性電離021
二、蛋白質的紫外吸收021
三、蛋白質的呈色反應021
四、蛋白質的膠體性質022
五、蛋白質的變性、沉淀和凝固022
第二章核酸的結構與功能023
第一節(jié)核酸的化學組成及一級結構024
一、核酸的化學組成024
二、核酸的一級結構028
第二節(jié)DNA的空間結構與功能029
一、DNA的二級結構029
二、DNA的三級結構032
三、DNA的功能034
第三節(jié)RNA的結構與功能035
一、mRNA035
二、tRNA036
三、rRNA038
四、非編碼RNA038
第四節(jié)核酸的理化性質039
一、核酸的一般理化性質039
二、核酸的紫外吸收性質040
三、DNA的變性與復性040
四、核酸分子雜交041
第五節(jié)核酸酶041第三章酶與維生素043
第一節(jié)酶的分子結構與功能044
一、酶的分子組成044
二、酶的活性中心045
第二節(jié)酶促反應的特點與機制046
一、酶催化作用的特點046
二、酶促反應的機制048
第三節(jié)酶促反應動力學049
一、底物濃度對酶促反應速度的影響049
二、酶濃度對反應速度的影響053
三、溫度對反應速度的影響053
四、pH對反應速度的影響054
五、抑制劑對酶促反應速度的影響054
六、激活劑對酶促反應速度的影響058
七、酶活性與酶活性單位059
第四節(jié)酶的調節(jié)059
一、酶活性的調節(jié)060
二、酶含量的調節(jié)061
三、同工酶062
四、酶的區(qū)域化分布063
第五節(jié)酶的分類與命名063
一、酶的分類063
二、酶的命名064
第六節(jié)酶與生物醫(yī)學的關系064
一、酶與疾病的發(fā)生、診斷和治療064
二、酶在生物醫(yī)學領域的應用065
第七節(jié)維生素與酶的輔助因子066
一、水溶性維生素067
二、脂溶性維生素072
第二篇物質代謝及其調節(jié)
第四章生物氧化079
第一節(jié)生物氧化概述079
一、生物氧化的特點079
二、參與生物氧化的酶類080
三、生物氧化中CO2的生成081
第二節(jié)線粒體氧化體系082
一、呼吸鏈082
二、氧化磷酸化086
三、氧化磷酸化的調節(jié)及影響因素089
四、ATP在能量代謝中的核心作用090
五、線粒體內膜對物質的轉運092
第三節(jié)非線粒體氧化體系094
一、微粒體單加氧酶系094
二、過氧化物酶體氧化體系094
三、反應活性氧類的產生與消除095
第五章糖代謝098
第一節(jié)概述099
一、糖的分類099
二、糖的生理功能099
三、糖的消化吸收099
四、糖代謝概況100
第二節(jié)糖的無氧氧化100
一、糖無氧氧化的反應過程101
二、糖無氧氧化的特點總結104
三、糖無氧氧化的調節(jié)104
四、糖無氧氧化的生理意義105
第二節(jié)糖的有氧氧化105
一、有氧氧化的反應過程105
二、有氧氧化的調節(jié)109
三、有氧氧化的生理意義110
四、巴斯德效應110
第三節(jié)磷酸戊糖途徑111
一、磷酸戊糖途徑的主要反應過程111
二、磷酸戊糖途徑的調節(jié)112
三、磷酸戊糖途徑的生理意義113
第四節(jié)糖原的生成與分解113
一、糖原的結構114
二、糖原的生成114
三、糖原分解115
四、糖原生成與分解的調節(jié)116
五、糖原貯積癥116
第五節(jié)糖異生118
一、糖異生的基本過程118
二、不同物質的糖異生過程118
三、糖異生的調節(jié)119
四、糖異生的生理意義121
第六節(jié)血糖及其調節(jié)122
一、血糖的來源與去路122
二、血糖水平的調節(jié)122
三、血糖水平異常123
第六章脂質代謝125
第一節(jié)概述125
一、脂質及分類125
二、脂質的分布與生理功能126
三、脂質的消化吸收127
第二節(jié)脂肪代謝128
一、脂肪分解代謝128
二、脂肪合成代謝133
第三節(jié)磷脂代謝141
一、磷脂的結構、分類和功能141
二、甘油磷脂的代謝142
三、神經鞘磷脂的合成與分解145
第四節(jié)膽固醇代謝146
一、膽固醇的結構與功能146
二、膽固醇的合成與轉化147
第五節(jié)血漿脂蛋白代謝149
一、血脂149
二、血漿脂蛋白的分類與結構150
三、載脂蛋白及其功能151
四、血漿脂蛋白的功能和代謝152
五、血漿脂蛋白代謝異常155
第七章氨基酸代謝158
第一節(jié)蛋白質的營養(yǎng)作用159
一、氮平衡159
二、蛋白質的營養(yǎng)價值159
第二節(jié)蛋白質的消化、吸收與腐敗159
一、蛋白質的消化159
二、氨基酸的吸收161
三、蛋白質的腐敗作用161
第三節(jié)氨基酸的一般代謝162
一、組織蛋白質的降解162
二、氨基酸代謝庫163
三、氨基酸的脫氨基作用163
四、α酮酸的代謝166
第四節(jié)氨的代謝167
一、體內氨的來源167
二、氨的轉運167
三、體內氨的去路168
第五節(jié)氨基酸的分類代謝172
一、氨基酸的脫羧基作用172
二、一碳單位代謝174
三、含硫氨基酸代謝175
四、芳香族氨基酸代謝178
五、支鏈氨基酸代謝179
第八章核苷酸代謝181
第一節(jié)嘌呤核苷酸的代謝182
一、嘌呤核苷酸的合成182
二、嘌呤核苷酸的分解185
第二節(jié)嘧啶核苷酸的代謝187
一、嘧啶核苷酸的合成187
二、嘧啶核苷酸的分解代謝190
第三節(jié)脫氧核糖核苷酸與核苷三磷酸的合成190
一、脫氧核糖核苷酸的合成190
二、核苷三磷酸的合成191
第四節(jié)核苷酸代謝疾病和抗代謝物191
一、核苷酸代謝疾病191
二、核苷酸抗代謝物192
第九章物質代謝的聯(lián)系與調節(jié)194
第一節(jié)物質代謝的特點194
一、整體性194
二、代謝調節(jié)195
三、各組織、器官物質代謝各具特色195
四、各種代謝物均具有共同的代謝池195
五、ATP是機體儲存能量及消耗能量的共同形式195
六、NADPH是合成代謝所需的還原當量195
七、代謝途徑的多樣性195
第二節(jié)物質代謝的相互聯(lián)系196
一、能量代謝的相互聯(lián)系和制約196
二、代謝過程中間產物的相互聯(lián)系196
第三節(jié)組織、器官的代謝特點及聯(lián)系198
一、肝198
二、腦198
三、骨骼肌198
四、腎198
五、心肌198
六、脂肪198
七、成熟紅細胞199
第四節(jié)代謝調節(jié)199
一、細胞水平的代謝調節(jié)199
二、激素水平的代謝調節(jié)201
三、整體水平的代謝調節(jié)201
第三篇遺傳信息傳遞及其調控
第十章DNA的生物合成209
第一節(jié)DNA復制的基本規(guī)律210
一、半保留復制210
二、雙向復制211
三、半不連續(xù)復制212
第二節(jié)參與DNA復制的酶和蛋白質212
一、DNA聚合酶212
二、拓撲酶213
三、解旋酶214
四、單鏈DNA結合蛋白214
五、引物酶214
六、DNA連接酶214
第三節(jié)DNA復制的過程215
一、原核生物DNA的復制215
二、真核生物DNA的復制217
三、其他DNA復制方式220
第四節(jié)逆轉錄220
一、逆轉錄的概念及過程220
二、逆轉錄的意義221
第五節(jié)DNA的損傷和修復221
一、DNA損傷221
二、DNA損傷應答223
三、DNA修復223
四、DNA的突變225
五、DNA損傷修復與疾病226
第十一章RNA的生物合成227
第一節(jié)轉錄的概念及其反應體系228
一、轉錄的模板228
二、RNA聚合酶229
三、RNA聚合酶結合到基因的啟動子上啟動轉錄230
第二節(jié)轉錄的基本過程232
一、原核生物轉錄的基本過程232
二、真核生物轉錄的基本過程235
第三節(jié)轉錄后的加工239
一、mRNA的轉錄后加工240
二、rRNA的轉錄后加工244
三、tRNA的轉錄后加工245
四、RNA的自我剪接和催化功能246
第四節(jié)RNA的復制246
一、RNA復制的模板和酶246
二、RNA病毒的種類及其復制方式247
第十二章蛋白質的生物合成248
第一節(jié)蛋白質生物合成體系248
一、蛋白質合成的直接模板249
二、轉運氨基酸的工具250
三、多肽鏈合成的場所252
四、其他：蛋白質因子等252
第二節(jié)蛋白質生物合成過程253
一、原核生物蛋白質生物合成過程253
二、真核生物蛋白質生物合成的過程257
第三節(jié)蛋白質的翻譯后加工及靶向輸送260
一、蛋白質的翻譯后加工260
二、蛋白質的靶向輸送265
第四節(jié)蛋白質的生物合成與醫(yī)學268
一、蛋白質生物合成與疾病發(fā)生269
二、蛋白質生物合成的干擾和抑制269
第十三章基因表達及其調控271
第一節(jié)基因與基因組272
一、基因272
二、基因組275
第二節(jié)基因表達調控的基本知識278
一、基因表達的概念278
二、基因表達的特點279
三、基因表達的方式279
四、基因表達調控的生物學意義280
第三節(jié)原核基因表達調控281
一、原核基因表達調控的特點281
二、轉錄水平的調節(jié)——操縱子調控模式281
三、翻譯水平的調節(jié)284
第四節(jié)真核基因表達調控284
一、真核基因表達調控的特點285
二、染色質水平的調節(jié)285
三、轉錄水平的調控286
四、轉錄后水平的調控290
五、翻譯水平和翻譯后水平的調節(jié)291
六、非編碼RNA與真核基因表達調控292
第四篇生物化學專題
第十四章肝的生物化學297
第一節(jié)肝在物質代謝中的作用298
一、糖代謝298
二、脂質代謝298
三、蛋白質代謝299
四、維生素代謝299
五、激素代謝299
第二節(jié)肝的生物轉化作用300
一、概念300
二、生物轉化反應的類型300
三、生物轉化的特點303
四、影響生物轉化作用的因素304
第三節(jié)膽汁與膽汁酸的代謝305
一、膽汁305
二、膽汁酸代謝305
第四節(jié)膽色素代謝與黃疸308
一、膽紅素的生成與轉運309
二、膽紅素在肝中的轉變310
三、膽紅素在腸道的變化和膽色素腸肝循環(huán)311
四、血清膽紅素與黃疸312
第十五章血液的生物化學314
第一節(jié)血液的化學成分314
一、概述314
二、血漿315
三、血細胞317
第二節(jié)血液細胞代謝317
一、紅細胞代謝317
二、白細胞代謝322
第十六章細胞信號轉導323
第一節(jié)細胞信號轉導的分子基礎324
一、細胞外信號324
二、受體325
三、常見的細胞內信號轉導分子326
第二節(jié)細胞內主要信號轉導途徑328
一、膜受體介導的信號轉導途徑328
二、核受體介導的信號轉導途徑333
第三節(jié)細胞信號轉導的基本規(guī)律334
第四節(jié)細胞信號轉導異常與疾病335
一、信號轉導異常與疾病的發(fā)生335
二、細胞信號轉導分子與疾病治療336
第五篇分子生物學專題
第十七章癌基因和抑癌基因339
第一節(jié)癌基因339
一、原癌基因340
二、病毒癌基因340
三、原癌基因的活化機制341
四、生長因子與原癌基因342
五、癌基因與腫瘤治療345
第二節(jié)抑癌基因345
一、抑癌基因的發(fā)現(xiàn)和功能345
二、抑癌基因的失活機制346
三、抑癌基因與腫瘤的發(fā)生發(fā)展347
四、癌基因和抑癌基因共同參與腫瘤的發(fā)生發(fā)展349
第十八章常用分子生物學技術351
第一節(jié)PCR技術352
一、PCR技術的誕生352
二、PCR的基本原理352
三、常見的PCR衍生技術353
四、定量PCR354
五、PCR技術的應用358
第二節(jié)分子雜交與印跡技術359
一、分子雜交與印跡技術簡介359
二、探針的種類及其制備360
三、常用的分子雜交與印跡技術361
第三節(jié)DNA測序技術365
一、雙脫氧鏈末端終止法365
二、新型的DNA測序技術366
第四節(jié)生物芯片技術367
一、基因芯片367
二、蛋白質芯片368
第五節(jié)蛋白質的分離純化與結構分析368
一、蛋白質的沉淀和鹽析368
二、透析和超濾法368
三、電泳369
四、層析369
五、超速離心369
六、蛋白質的一級結構分析370
七、蛋白質的空間結構分析370
第六節(jié)生物大分子相互作用研究技術370
一、蛋白質與蛋白質相互作用研究技術370
二、蛋白質與核酸相互作用研究技術371
第七節(jié)基因沉默技術372
一、反義寡核苷酸技術和核酶技術372
二、RNA干擾技術373
第八節(jié)基因組編輯技術375
一、兆核酸酶技術377
二、ZFN技術377
三、TALEN技術377
四、CRISPR/Cas系統(tǒng)技術378
第九節(jié)轉基因技術與基因敲除技術379
一、轉基因技術與轉基因動物380
二、基因打靶與基因敲除和基因敲入動物380
三、轉基因技術與基因敲除技術的應用380
第十九章DNA重組與基因工程381
第一節(jié)自然界的DNA重組和基因轉移382
一、自然界的DNA重組382
二、自然界的基因轉移384
第二節(jié)重組DNA技術385
一、重組DNA技術相關概念385
二、工具酶386
三、載體388
四、重組DNA技術基本原理與過程392
第三節(jié)重組DNA技術與醫(yī)學401
一、重組DNA技術廣泛應用于生物制藥401
二、重組DNA技術廣泛應用于醫(yī)學基礎研究402
第二十章基因診斷和基因治療403
第一節(jié)基因診斷404
一、概述404
二、基因診斷的常用技術405
三、基因診斷的應用409
第二節(jié)基因治療411
一、概述411
二、基因治療的基本程序412
三、基因治療的臨床應用417
四、基因治療的發(fā)展歷史417
五、基因治療的挑戰(zhàn)與前景展望418
第二十一章組學420
第一節(jié)基因組學421
一、基因組學的概念421
二、人類基因組計劃421
三、基因組學的研究內容424
四、基因組學與醫(yī)學425
第二節(jié)轉錄物組學427
一、轉錄物組與轉錄物組學的概念427
二、轉錄物組學的研究內容427
三、轉錄物組學的研究技術427
四、轉錄物組學與醫(yī)學428
第三節(jié)蛋白質組學429
一、蛋白質組和蛋白質組學的概念429
二、蛋白質組學的研究技術429
三、蛋白質組學與醫(yī)學430
第四節(jié)代謝物組學430
一、代謝物組和代謝物組學的概念431
二、代謝物組學的特點和優(yōu)勢431
三、代謝物組學的研究內容432
四、代謝物組學的研究技術432
五、代謝物組學與醫(yī)學433
第五節(jié)其他組學433
一、糖組學433
二、脂質組學434
第六節(jié)系統(tǒng)生物學435
一、生物系統(tǒng)的特性435
二、系統(tǒng)生物學的產生及概念435
三、系統(tǒng)生物學的研究內容436
四、系統(tǒng)生物學與醫(yī)學436
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