包邮生物化学与分子生物学(第4版/八年制/配增值)

绪论 / 1 **节 生物化学与分子生物学的起源和发展动力 / 1 一、 人类智慧和生产生活需要是生物化学与分子生物学形成和发展的源泉和原始动力 / 1 二、 多学科科学家不屈不挠的求索是生物化学与分子生物学形成和发展的关键 / 2 第二节 生物化学与分子生物学的发展历程 / 4 一、 研究生物体的化学组成是叙述生物化学的主要内容 / 4 二、 阐明生物体内物质代谢规律是动态生物化学的主要成果 / 4 三、 分子生物学的形成是机能生物化学的主要标志 / 4 四、 中国近代生物化学与分子生物学经历了曲折的发展历程 / 5 第三节 生物化学与分子生物学和其他学科的关系 / 5 一、 生物化学与分子生物学是生命科学的重要基础和前沿学科 / 5 二、 生物化学与分子生物学带领医学进入分子水平 / 5 **篇 生物分子结构与功能 **章 蛋白质的结构与功能 / 9 **节 蛋白质的分子组成 / 9 一、 α-氨基酸是构成蛋白质的基本结构单位 / 9 二、 氨基酸的侧链结构决定其种类和特性 / 10 三、 氨基酸具有共同或特异的理化性质 / 12 四、 氨基酸通过肽键连接形成肽或蛋白质 / 13 五、 非常见氨基酸也具有重要的生物功能 / 15 第二节 蛋白质的分子结构 / 15 一、 氨基酸残基的连接顺序决定蛋白质的一级结构 / 15 二、 肽链主链的局部有规则重复构象形成蛋白质的二级结构 / 16 三、 肽链在二级结构基础上折叠形成三级结构 / 20 四、 具有完整三级结构的肽链结合在一起形成蛋白质的四级结构 / 22 五、 蛋白质可按其结构或功能分类/ 22 第三节 蛋白质结构与功能的关系 / 23 一、 一级结构是形成蛋白质特性的奠基石 / 24 二、 蛋白质特定的空间结构决定其功能 / 26 三、 蛋白质的化学修饰可调控其功能 / 29 第四节 蛋白质的理化性质 / 29 一、 蛋白质具有两性解离性质 / 29 二、 蛋白质具有胶体性质 / 29 三、 蛋白质空间结构破坏导致其变性 / 29 四、 蛋白质在紫外光谱区有特征性吸收峰 / 30 五、 蛋白质呈色反应可用于蛋白质浓度测定 / 30 第五节 蛋白质的分离纯化与结构分析 / 31 一、 蛋白质的分离纯化基于蛋白质理化性质的差异 / 31 二、 蛋白质一级结构分析可采用氨基酸序列测定和核酸序列推测 / 33 三、 蛋白质的空间结构可采用仪器分析和生物信息学方法预测 / 35 第六节 血浆蛋白质 / 36 一、 采用电泳法可将血浆蛋白质分成若干组分 / 36 二、 血浆中大多数蛋白质具有特殊的生物学功能 / 37 第二章 核酸的结构与功能 / 40 **节 核酸的化学组成和一级结构 / 40 一、 核苷酸和脱氧核苷酸是核酸的基本组成单位 / 40 二、 核酸的一级结构是核苷酸的连接方式和排列顺序 / 43 第二节 DNA 的空间结构与功能 / 44 一、 DNA 的二级结构是右手双螺旋结构 / 44 二、 DNA 在二级结构基础上盘绕折叠成高级结构 / 47 三、 DNA 是生命遗传的主要物质基础 / 50 第三节 RNA 的结构与功能 / 51 一、 mRNA 是蛋白质生物合成的模板 / 51 二、 tRNA 是蛋白质合成中的氨基酸转运载体 / 52 三、 rRNA 参与组成的核糖体是蛋白质生物合成的场所/ 54 四、 组成型非编码RNA 直接或间接参与蛋白质合成 / 54 五、 调控型非编码RNA 参与基因表达的调控 / 55 六、 特殊RNA 可具有酶的催化活性 / 56 第四节 核酸的理化特性与分子间相互作用 / 57 一、 核酸的分子结构决定其基本物理特性 / 57 二、 核酸分子具有强烈的紫外吸收特性 / 57 三、 核酸双链可以变性解离为单链/ 58 四、 变性的核酸可以复性成双链 / 59 五、 核酸可与其他分子发生相互作用 / 59 六、 核酸可以被化学修饰 / 60 七、 核酸酶可以催化核酸水解 / 60 第三章 酶与酶促反应 / 62 **节 酶的分子结构与功能 / 62 一、 酶具有不同的蛋白结构和组织形式 / 63 二、 辅因子是缀合酶的重要组分 / 63 三、 酶的活性中心是酶分子中结合底物并催化反应的特定部位 / 64 四、 同工酶催化相同的化学反应 / 66 第二节 酶的工作原理 / 67 一、 化学反应具有热力学和动力学特性 / 67 二、 酶能够极大地降低反应的活化能 / 68 三、 酶对底物具有极高的催化效率和高度专一性 / 69 四、 酶对底物具有多元催化作用 / 71 第三节 酶促反应动力学 / 75 一、 采用酶促反应初速率研究酶促反应动力学 / 76 二、 底物浓度对酶促反应速率的影响呈矩形双曲线 / 77 三、 酶浓度与酶促反应速率呈正相关 / 80 四、 温度对酶促反应速率具有双重影响 / 80 五、 pH 通过改变酶的解离状态影响酶促反应速率 / 81 六、 激活剂能提高酶促反应速率 / 82 七、 抑制剂能降低酶促反应速率 / 82 第四节 酶活性的调节 / 89 一、 别构调节和化学修饰调节可快速调节酶活性 / 89 二、 酶原需经激活后才具有催化活性 / 91 三、 酶含量的变化可缓慢调节酶的总活性 / 92 第五节 酶的分类与命名 / 93 一、 根据酶促反应的类型分类 / 93 二、 酶的系统名称和推荐名称 / 94 第六节 酶与医学 / 95 一、 酶与疾病的发生、诊断及治疗密切相关 / 95 二、 酶可作为试剂用于生物化学分析 / 96 第四章 糖蛋白和蛋白聚糖的结构与功能 / 98 **节 糖蛋白的结构与功能 / 99 一、 聚糖是组成糖缀合物的主要组分 / 99 二、 N-连接聚糖是糖蛋白*常见的聚糖 / 99 三、 O-连接聚糖结构丰富多样 / 102 四、 蛋白质的N-乙酰葡糖胺修饰是可逆的单糖基修饰 / 102 五、 聚糖组分影响糖蛋白的结构和功能 / 103 六、 凝集素可识别糖蛋白介导多种生物学过程 / 104 第二节 蛋白聚糖的结构与功能 / 104 一、 蛋白聚糖结构变化多、种类多 / 104 二、 蛋白聚糖由糖胺聚糖共价连接于核心蛋白所组成 / 105 三、 蛋白聚糖*主要的功能是构成细胞间基质 / 106 四、 各种蛋白聚糖的特殊功能 / 106 第三节 聚糖的生物学信息与功能 / 106 一、 聚糖的有序合成取决于糖基转移酶 / 107 二、 聚糖空间结构多样性是其携带信息的基础 / 107 三、 聚糖空间结构多样性受基因编码的糖基转移酶和糖苷酶调控 / 107 第五章 维生素与无机元素 / 109 **节 脂溶性维生素 / 109 一、 维生素A 主要与视蛋白构成视色素 / 109 二、 维生素D 的活性形式是1,25-(OH)2-D3 / 111 三、 维生素E 主要与动物生殖功能有关 / 112 四、 维生素K 的主要功能是促进凝血 / 113 第二节 水溶性维生素 / 114 一、 维生素B1 的活性形式是硫胺素焦磷酸 / 114 二、 维生素B2 是FMN 和FAD 的组成成分 / 115 三、 维生素PP 是NAD 和NADP 的组成成分 / 115 四、 泛酸是辅酶A 和酰基载体蛋白的组成成分 / 116 五、 生物素是多种羧化酶的辅基 / 116 六、 维生素B6 的活性形式是磷酸吡哆醛 / 117 七、 叶酸的活性形式是四氢叶酸 / 117 八、 维生素B12 的主要功能是参与一碳单位代谢 / 118 九、 α-硫辛酸是硫辛酸乙酰转移酶的辅酶 / 119 十、 维生素C 是某些羟化酶的辅酶和抗氧化剂 / 119 第三节 微量元素 / 120 一、 铁是体内含量*多的微量元素/ 120 二、 锌是含锌金属酶和锌指蛋白的组成成分 / 121 三、 铜是含铜酶和铜结合蛋白的组成成分 / 121 四、 锰是多种酶的组成成分和活性剂 / 122 五、 硒以硒半胱氨酸形式参与抗氧化功能 / 122 六、 碘是甲状腺素合成的必需成分/ 122 七、 钴是维生素B12 的组成成分 / 123 八、 氟与骨、牙的形成及钙、磷代谢密切相关 / 123 九、 铬通过铬调素增强胰岛素的作用 / 123 第四节 钙、磷及其代谢 / 124 一、 钙、磷在体内分布及其功能 / 124 二、 钙、磷代谢与骨的代谢密切相关 / 125 三、 钙、磷代谢受三种激素的调节 / 125 第二篇 代谢及其调节 第六章 生物氧化与能量代谢 / 131 **节 氧化还原酶 / 131 一、 生物氧化由氧化还原酶催化 / 131 二、 氧化酶以氧为直接受氢体 / 132 三、 不需氧脱氢酶不以氧为直接受氢体 / 132 第二节 线粒体氧化体系与呼吸链 / 132 一、 线粒体氧化体系含多种传递质子和电子的组分 / 133 二、 线粒体内膜上的各组分构成参与氧化还原反应的酶复合体 / 136 三、 线粒体中有两条重要的呼吸链/ 141 四、 胞质溶胶中的NADH 通过不同穿梭机制进入线粒体呼吸链 / 142 第三节 氧化磷酸化与ATP 的生成、转运及利用 / 143 一、 氧化呼吸链产生质子跨膜梯度驱动ATP 合酶合成ATP / 143 二、 ATP-ADP 转位酶反向转运ATP 和ADP 出入线粒体 / 147 三、 ATP 在机体能量代谢中起核心作用 / 147 第四节 氧化磷酸化的调节和影响因素 / 149 一、 体内能量状态可调节氧化磷酸化速率 / 149 二、 抑制剂通过不同机制阻断氧化磷酸化过程 / 150 三、 甲状腺激素促进氧化磷酸化和产热 / 150 四、 线粒体DNA 突变可影响氧化磷酸化并导致疾病 / 150 第五节 微粒体氧化与机体抗氧化体系 / 151 一、 细胞微粒体中存在加氧酶类 / 151 二、 反应活性氧类主要来源于线粒体氧化呼吸链 / 152 三、 机体抗氧化体系可清除反应活性氧 / 154 第七章 糖代谢 / 156 **节 糖代谢概述 / 156 一、 糖在小肠内消化吸收 / 156 二、 糖代谢主要指葡萄糖在体内分解与合成的复杂过程 / 157 第二节 糖的无氧氧化 / 158 一、 糖的无氧氧化分为糖酵解和乳酸生成两个阶段 / 158 二、 糖酵解的调节可通过三个关键酶调控 / 160 三、 糖无氧氧化可不利用氧而快速供能 / 161 四、 其他单糖可转变成糖酵解的中间产物 / 161 第三节 糖的有氧氧化 / 162 一、 糖的有氧氧化反应分为三个阶段 / 162 二、 三羧酸循环将乙酰CoA 彻底氧化 / 164 三、 糖有氧氧化是机体获得ATP 的主要方式 / 168 四、 糖有氧氧化的调节是基于能量的需求 / 168 五、 糖有氧氧化可抑制糖无氧氧化/ 170 第四节 戊糖磷酸途径 / 171 一、 戊糖磷酸途径分为两个阶段 / 171 二、 戊糖磷酸途径主要受NADPH/NADP+比值的调节 / 173 三、 戊糖磷酸途径是NADPH 和戊糖磷酸的主要来源 / 173 第五节 糖原的合成与分解 / 174 一、 糖原合成将葡萄糖连接成多聚体 / 174 二、 糖原分解是从非还原端进行磷酸解 / 175 三、 糖原合成与分解受到彼此相反的调节 / 176 第六节 糖异生 / 178 一、 糖异生不完全是糖酵解的逆反应 / 178 二、 糖异生和糖酵解通过两个底物循环进行调节而彼此协调 / 180 三、 糖异生的主要生理意义是维持血糖浓度恒定 / 181 四、 肌肉收缩产生的乳酸在肝中糖异生形成乳酸循环 / 181 第七节 葡萄糖的其他代谢途径 / 182 一、 糖醛酸途径生成葡萄糖醛酸 / 182 二、 多元醇途径可产生少量多元醇/ 182 三、 甘油酸-2,3-二磷酸旁路调节血红蛋白的运氧能力 / 182 第八节 血糖及其调节 / 183 一、 血糖的来源和去路相对平衡 / 183 二、 血糖水平的平衡主要受到激素调节 / 183 第九节 糖代谢异常与临床疾病 / 185 一、 先天性酶缺陷导致糖原贮积症/ 185 二、 糖代谢障碍导致血糖水平异常及糖尿病 / 185 三、 高糖刺激产生损伤细胞的生物学效应 / 186 第八章 脂质代谢 / 188 **节 脂质的构成、功能及分析 / 188 一、 脂质是种类繁多、结构复杂的一类大分子物质 / 188 二、 脂质具有多种复杂的生物学功能 / 191 三、 脂质组分的复杂性决定了脂质分析技术的复杂性 / 194 第二节 脂质的消化吸收 / 194 一、 胆汁酸盐协助脂质消化酶消化脂质 / 194 二、 吸收的脂质主要通过淋巴系统进入血液循环 / 195 三、 脂质消化吸收在维持机体脂质平衡中具有重要作用 / 195 第三节 甘油三酯代谢 / 195 一、 甘油三酯氧化分解产生大量ATP 供机体需要 / 195 二、 不同来源脂肪酸在不同器官以不完全相同的途径合成甘油三酯 / 201 三、 脂肪酸合成需先合成软脂酸再加工 / 202 第四节 磷脂代谢 / 206 一、 磷脂酸是甘油磷脂合成的重要中间产物 / 206 二、 甘油磷脂由磷脂酶催化降解 / 210 三、 鞘氨醇是鞘脂合成的重要中间产物 / 210 四、 神经鞘磷脂在神经鞘磷脂酶催化下降解 / 210 第五节 胆固醇代谢 / 211 一、 体内胆固醇来自食物和内源性合成 / 211 二、 转化为胆汁酸是胆固醇的主要去路 / 213 第六节 血浆脂蛋白代谢 / 213 一、 血脂是血浆所有脂质的统称 / 213 二、 血浆脂蛋白是血脂的运输及代谢形式 / 214 三、 不同来源脂蛋白具有不同功能和不同代谢途径 / 216 四、 血浆脂蛋白代谢紊乱导致脂蛋白异常血症 / 219 第九章 氨基酸代谢 / 222 **节 氨基酸代谢概述 / 222 一、 外源性氨基酸和内源性氨基酸构成氨基酸代谢库 / 222 二、 氨基酸可用于蛋白质合成或被代谢消耗 / 222 三、 氮平衡状态反映氨基酸的摄入与消耗状态 / 223 第二节 体内氨基酸的来源 / 224 一、 外源性蛋白质消化成氨基酸和寡肽后被吸收 / 224 二、 未被消化吸收的蛋白质被肠道细菌代谢 / 226 三、 体内蛋白质降解释放氨基酸 / 226 四、 非必需氨基酸可在体内通过不同的代谢途径合成 / 229 第三节 氨基酸中氮的代谢 / 234 一、 脱氨基是氨基酸分解代谢的起始反应 / 234 二、 氨在血液中以丙氨酸及谷氨酰胺形式转运 / 237 三、 在肝脏内合成尿素是机体排泄氨的主要方式 / 238 第四节 氨基酸碳链骨架的代谢 / 242 一、 某些α-酮酸可直接氨基化而重新形成氨基酸 / 242 二、 氨基酸脱氨基后的碳链骨架可转变成糖或酮体 / 243 三、 氨基酸脱氨基后的碳链骨架可彻底氧化分解供能 / 244 第五节 氨基酸代谢转换产生的特殊产物及支链氨基酸代谢 / 244 一、 机体利用某些氨基酸产生具有生物活性的胺类化合物 / 244 二、 部分氨基酸通过分解代谢可产生一碳单位 / 246 三、 含硫氨基酸可产生重要的化学修饰基团 / 248 四、 机体利用氨基酸合成其他含氮化合物 / 249 五、 支链氨基酸分解包括转氨、脱羧和彻底氧化三个阶段 / 252 第十章 核苷酸代谢 / 254 **节 核苷酸代谢概述 / 254 一、 核苷酸不仅作为合成核酸的原料还具有多种重要的生物学功能 / 254 二、 核苷酸的合成代谢有从头合成和补救合成两种途径 / 254 三、 核苷酸的降解产物可在肠道被吸收利用 / 255 四、 磷酸核糖焦磷酸处于从头合成和补救合成代谢的中心位置 / 256 第二节 嘌呤核苷酸的合成与分解代谢 / 256 一、 嘌呤核苷酸的从头合成起始于核糖-5-磷酸 / 256 二、 嘌呤核苷酸的补救合成有两种方式 / 258 三、 嘌呤核苷酸的合成代谢受到反馈及交互调节 / 259 四、 嘌呤核苷酸在人体内的分解代谢终产物是尿酸 / 260 第三节 嘧啶核苷酸的合成与分解代谢 / 260 一、 嘧啶核苷酸的从头合成过程首先生成6-羧基尿嘧啶 / 260 二、 嘧啶核苷酸的补救合成途径与嘌呤核苷酸的类似 / 262 三、 嘧啶核苷酸的合成代谢同样受到精细调节 / 262 四、 嘧啶核苷酸经分解代谢产生小分子可溶性物质 / 262 第四节 体内核苷酸的转化 / 263 一、 脱氧核糖核苷酸由核苷二磷酸还原而生成 / 263 二、 核苷二磷酸和核苷三磷酸可以相互转化 / 265 第五节 核苷酸代谢与医学的关系 / 265 一、 核苷酸代谢障碍可引发多种疾病 / 265 二、 抗代谢物的作用主要在于阻断核苷酸合成途径 / 266 第十一章 非能量物质代谢 / 269 **节 生物转化作用 / 269 一、 生物转化作用是对非营养物质的代谢转变 / 269 二、 生物转化反应可分为两相反应/ 270 三、 生物转化反应具有连续性、多样性及双重性的特点 / 275 四、 生物转化作用受许多因素的调节和影响 / 276 第二节 胆汁酸的代谢 / 277 一、 胆汁兼具消化和排泄功能 / 277 二、 胆汁酸促进脂质的消化、吸收和胆固醇排泄 / 278 三、 胆汁酸有游离型、结合型及初级、次级之分 / 278 四、 胆汁酸的肠肝循环有利于机体对胆汁酸的再利用 / 282 第三节 血红素的生物合成 / 282 一、 血红素结构上系铁卟啉类化合物 / 282 二、 血红素生物合成过程复杂并受诸多因素调节 / 283 第四节 胆色素的代谢与黄疸 / 286 一、 胆红素是铁卟啉类化合物的降解产物 / 286 二、 血液中的胆红素主要与清蛋白结合而运输 / 288 三、 胆红素在肝细胞中转化为结合型胆红素并分泌入胆小管 / 288 四、 胆红素在肠道内转化为胆素原和胆素 / 289 五、 血液胆红素含量增高可出现黄疸 / 291 第十二章 代谢的整合与调节 / 295 **节 代谢的整体性和可调节性 / 296 一、 代谢是有机联系的统一整体 / 296 二、 代谢受多重因素的动态调节 / 299 三、 代谢的整合与调节满足能量利用和物质转变的需要 / 300 第二节 肝在代谢整合与调节中的作用 / 302 一、 肝是物质代谢的枢纽 / 303 二、 肝是调节血糖的主要器官 / 303 三、 肝合成内源性脂质和向肝外供应酮体 / 304 四、 肝内蛋白质的合成与分解代谢旺盛 / 305 五、 肝参与多种维生素和辅酶的代谢 / 305 六、 肝参与多种激素和药物的灭活/ 305 第三节 肝外组织、器官的代谢特点和联系 / 305 一、 白色脂肪组织是*重要的储能场所 / 306 二、 脑偏爱利用葡萄糖供能 / 306 三、 心肌的能源选用具有灵活性 / 307 四、 骨骼肌根据能耗需求切换糖类和脂质能源 / 307 五、 肾糖异生调节酸碱平衡 / 308 第四节 代谢的调节机制 / 308 一、 细胞水平代谢调节的本质是改变关键酶的活性 / 308 二、 微环境中能量和营养状态调节细胞合成与分解代谢 / 311 三、 激素水平的调节在器官代谢层面整合多条代谢途径 / 312 四、 整体水平的调节是由神经-内分泌主导的代谢整合调控/ 313 第三篇 遗传信息传递 第十三章 基因与基因组 / 321 **节 基因的结构与功能 / 321 一、 编码序列编码多肽链和特定的RNA 分子 / 321 二、 真核基因的基本结构具有不连续性 / 322 三、 调控序列调节真核基因表达 / 323 第二节 基因组的结构与功能 / 325 一、 原核基因组贮存于拟核和质粒中 / 325 二、 真核基因组贮存于染色体、线粒体、叶绿体中 / 325 三、 人的染色体基因组上分布着绝大多数基因 / 328 第十四章 DNA 的生物合成 / 330 **节 DNA 复制的基本特征 / 330 一、 DNA 以半保留方式进行复制 / 330 二、 DNA 复制从起点双向进行 / 332 三、 DNA 复制以半不连续方式进行/ 332 四、 DNA 复制具有高保真性 / 333 第二节 DNA 复制的酶学和拓扑学变化 / 333 一、 DNA 聚合酶催化脱氧核苷酸间的聚合 / 334 二、 DNA 聚合酶的碱基选择和校对功能实现复制的保真性 / 335 三、 复制中的解链伴有DNA 分子拓扑学变化 / 336 四、 DNA 连接酶连接复制中产生的单链缺口 / 338 第三节 原核生物DNA 复制过程 / 338 一、 复制起始过程形成引发体 / 338 二、 复制延长过程在DNA 聚合酶催化下进行 / 340 三、 复制终止过程包括引物切除、填补空缺和切口连接 / 340 第四节 真核生物基因组DNA 复制和调控 / 341 一、 真核生物DNA 复制基本过程和原核生物相似 / 341 二、 真核生物DNA 复制的调节更为精确复杂 / 345 三、 DNA 复制遵循时序调控 / 347 四、 真核生物线粒体DNA 按D 环方式复制 / 348 第五节 逆转录 / 349 一、 逆转录病毒的基因组RNA 以逆转录机制复制 / 349 二、 逆转录的发现发展了中心法则/ 349 第十五章 DNA 损伤与修复 / 352 **节 DNA 损伤的因素和类型 / 352 一、 多种因素通过不同机制导致DNA 损伤 / 352 二、 DNA 损伤有多种类型 / 354 第二节 DNA 损伤应答 / 356 一、 DNA 损伤感知蛋白识别各种类型DNA 损伤 / 356 二、 细胞内存在多种DNA 损伤修复途径 / 357 第三节 DNA 损伤和修复的意义 / 366 一、 DNA 损伤具有双重效应 / 366 二、 DNA 损伤修复缺陷可导致多种疾病发生 / 367 第十六章 RNA 的生物合成 / 370 **节 RNA 合成概述 / 370 一、 RNA 合成有DNA 依赖和RNA 依赖两种方式 / 370 二、 DNA 依赖的RNA 合成具有高度选择性 / 371 三、 RNA 聚合酶催化RNA 的合成 / 372 第二节 原核生物的转录过程 / 374 一、 RNA 聚合酶结合到DNA 的启动子上起始转录 / 374 二、 RNA pol 核心酶延长RNA 链 / 376 三、 原核生物的转录与翻译同时进行 / 377 四、 转录终止有依赖ρ因子和非依赖ρ因子两种方式 / 377 第三节 真核生物mRNA 的转录及加工 / 378 一、 真核生物基因转录需要染色质结构调整和转录因子协助 / 378 二、 RNA 聚合酶Ⅱ催化mRNA 的合成 / 380 三、 真核生物mRNA 由hnRNA 经转录后加工成为成熟分子 / 383 第四节 真核生物非编码RNA 的生物合成 / 389 一、 组成型非编码RNA 主要由RNA polⅠ和RNA pol Ⅲ合成 / 389 二、 调控型非编码RNA 的种类及合成复杂多样 / 392 第五节 病毒基因组RNA 复制的主要特点 / 394 一、 大多数RNA 病毒的基因组是单链RNA 分子 / 394 二、 许多病毒基因RNA 复制利用宿主翻译系统合成有关酶和蛋白质 / 394 三、 多数RNA 病毒可利用RNA 复制酶合成RNA / 394 第十七章 蛋白质的生物合成 / 396 **节 蛋白质生物合成体系 / 396 一、 mRNA 是蛋白质合成的信息模板 / 396 二、 tRNA 具有运载工具和分子“适配器”的双重作用 / 399 三、 核糖体是蛋白质合成的场所 / 401 四、 蛋白质合成体系还需要能量、酶类和蛋白质因子 / 401 第二节 蛋白质的生物合成过程 / 402 一、 原核生物蛋白质合成包括起始、延长和终止三个基本阶段 / 402 二、 真核生物蛋白质合成过程比原核生物更为复杂 / 405 第三节 蛋白质的翻译后加工和靶向输送 / 407 一、 翻译后加工使新生肽链成为成熟的有功能的蛋白质 / 407 二、 蛋白质合成后被靶向输送至细胞特定部位 / 410 第四节 蛋白质功能相关的化学修饰 / 413 一、 磷酸化修饰由蛋白激酶和蛋白磷酸酶催化 / 414 二、 糖基化修饰使蛋白质成为糖蛋白 / 415 三、 乙酰化修饰由乙酰基转移酶和去乙酰化酶催化 / 415 四、 甲基化修饰由甲基转移酶和去甲基化酶催化 / 416 五、 脂基化修饰包括棕榈酰化和法尼基化等多种类型 / 416 六、 泛素化修饰主要介导异常和短寿蛋白质的蛋白酶体途径降解 / 417 七、 类泛素化修饰*常见的是SUMO 化修饰 / 417 八、 不同翻译后修饰过程相互协调、相互影响 / 419 第五节 蛋白质生物合成与医学 / 419 一、 蛋白质生物合成与疾病发生密切相关 / 419 二、 一些抗生素和毒素通过干扰和抑制蛋白质生物合成而发挥作用 / 420 第十八章 原核生物基因表达调控/ 423 **节 原核生物基因表达特点 / 423 一、 操纵子是原核生物的转录单位/ 423 二、 原核生物中mRNA 的转录、翻译和降解偶联进行 / 424 三、 mRNA 所携带的信息差别很大 / 424 第二节 原核生物基因表达的转录水平调控 / 425 一、 转录调控以特定的DNA 序列和蛋白质结构为基础 / 425 二、 特定蛋白质与DNA 结合后控制转录起始 / 426 三、 原核基因表达的转录过程可通过不同模式进行调控 / 430 四、 原核基因表达也可在转录后水平进行调控 / 435 第三节 原核生物基因表达的翻译水平调控 / 436 一、 SD 序列决定翻译起始效率 / 436 二、 mRNA 的稳定性是决定翻译产物量的重要因素 / 438 三、 翻译产物可对翻译过程产生反馈调节效应 / 438 四、 小分子反义RNA 参与调节蛋白质合成 / 439 第十九章 真核生物基因表达调控/ 442 **节 真核生物基因表达的染色质水平调控 / 442 一、 常染色质区内的基因具有转录活性 / 442 二、 组蛋白修饰改变染色质活性 / 442 三、 有转录活性的基因启动子区甲基化程度低 / 444 四、 非编码RNA 参与调控染色质结构 / 445 第二节 真核生物基因表达的转录水平调控 / 446 一、 顺式作用元件是调控转录起始的DNA 序列 / 446 二、 转录激活因子可激活或促进转录起始 / 448 三、 转录抑制因子可抑制转录起始/ 450 四、 RNA 聚合酶Ⅱ CTD 的磷酸化促进转录延长 / 451 五、 RNA 聚合酶Ⅱ CTD 的进一步磷酸化可挽救不成功的转录起始/ 452 第三节 真核生物基因表达的转录后水平调控 / 452 一、 加帽酶和脱帽酶以及其他蛋白质参与调控mRNA 5′-端加帽和脱帽 / 452 二、 RNA 聚合酶Ⅱ的CTD 参与调控mRNA 转录后加工 / 453 三、 调控元件和调控因子参与调控前体mRNA 的剪接 / 454 四、 poly(A)信号和多种蛋白质因子参与调控mRNA 3′-端加尾 / 454 五、 多种序列元件和蛋白质因子参与调控mRNA 的转运及细胞质定位 / 455 六、 多种因素参与调控mRNA 的稳定性 / 456 第四节 真核生物基因表达的翻译水平调控 / 459 一、 翻译起始因子的磷酸化可调控翻译起始 / 459 二、 某些RBP 可通过与mRNA 的5′-UTR 或3′-UTR 结合抑制翻译 / 460 三、 mRNA 可通过5′-AUG 调控翻译起始效率 / 460 四、 多种ncRNA 可调控翻译 / 461 第二十章 细胞信号转导 / 465 **节 细胞信号转导概述 / 465 一、 细胞外化学信号有可溶型和膜结合型两种形式 / 466 二、 细胞经由受体接收细胞外信号/ 466 三、 细胞内信使构成信号通路并形成复杂网络 / 468 第二节 主要的信号转导分子及其作用方式 / 468 一、 GTP 结合蛋白是许多信号通路的分子开关 / 469 二、 蛋白激酶广泛参与细胞信号通路的构成 / 470 三、 第二信使的浓度和分布变化是重要的信号转导方式 / 473 四、 信号转导的根本机制是蛋白质分子的构象变化调节 / 476 五、 细胞信号转导通路和网络的结构基础是蛋白质复合体 / 476 第三节 受体介导的细胞信号转导的主要类别 / 477 一、 位于细胞内的受体大部分属于转录因子 / 478 二、 膜离子通道型受体将化学信号转变为电信号 / 478 三、 膜G 蛋白偶联受体通过G 蛋白和小分子信使介导信号转导 / 478 四、 膜的酶偶联受体主要通过蛋白质化学修饰和相互作用传递信号 / 480 第四节 以调节蛋白质活性为主要效应的信号转导通路 / 481 一、 cAMP 可激活PKA 传递信号 / 481 二、 IP3/DAG 激活PKC 传递信号 / 481 三、 Ca2+/钙调蛋白激活相关蛋白激酶/ 481 四、 PI3K 激活AKT 传递信号 / 482 第五节 以调控基因表达为主要效应的信号转导通路 / 483 一、 细胞通过改变基因表达状态适应细胞内外环境 / 483 二、 细胞内存在控制基因表达的信号转导网络 / 483 三、 核受体超家族分子直接调节靶基因的转录 / 484 四、 转录因子可作为膜受体介导的信号通路的关键效应靶分子 / 486 第六节 细胞信号转导的基本规律和复杂性 / 490 一、 各种细胞信号转导机制具有共同的基本规律 / 490 二、 细胞信号转导复杂且具有多样性 / 491 第七节 细胞信号转导异常与疾病 / 492 一、 细胞信号转导异常及其与疾病的关系具有多样性 / 493 二、 细胞信号转导异常可发生在两个层次 / 493 三、 细胞信号转导异常可导致疾病的发生 / 494 四、 细胞信号转导分子是重要的药物作用靶位 / 494 第四篇 分子生物学与分子医学 第二十一章 常用的分子生物学技术 / 499 **节 分子杂交与印迹技术 / 499 一、 分子杂交和印迹技术的原理是碱基互补或抗原抗体的特异结合 / 499 二、 分子杂交和印迹技术包括多种技术方法 / 500 第二节 聚合酶链式反应 / 502 一、 PCR 技术的原理类似于DNA 的天然复制过程 / 502 二、 利用PCR 技术分析基因及其表达产物 / 503 三、 利用PCR 技术可以进行实时、定量分析 / 503 四、 PCR 结合免疫沉淀扩增可检测与蛋白质结合的DNA 序列 / 505 第三节 DNA 测序技术 / 505 一、 经典DNA 测序技术有双脱氧链终止法和化学裂解法 / 505 二、 现代测序技术迅速发展 / 506 三、 DNA 测序技术在医学领域具有广泛的应用价值 / 507 第四节 生物芯片技术 / 508 一、 基因芯片可大规模监测基因表达水平 / 508 二、 蛋白质芯片和组织芯片是基因芯片的进一步发展 / 510 第五节 生物大分子相互作用研究技术 / 511 一、 蛋白质相互作用研究技术用于分析蛋白质之间的相互作用 / 511 二、 蛋白质-DNA 相互作用分析技术用于检测基因表达及其调控机制 / 513 三、 蛋白质-RNA 相互作用可采用酵母三杂交系统进行分析 / 516 第二十二章 DNA 重组与重组DNA 技术 / 518 **节 自然界的DNA 重组 / 518 一、 同源重组是DNA 重组的*基本方式 / 518 二、 位点特异性重组是发生在DNA 特异位点间的整合 / 520 三、 转座是由插入序列和转座子介导的DNA 移位或重排 / 523 四、 原核细胞可通过接合、转化和转导方式进行DNA 转移或重组 / 525 第二节 重组DNA 技术 / 525 一、 重组DNA 技术涉及多类工具酶/ 526 二、 自主复制、插入位点及筛选标志是重组DNA 技术中常用载体**特性 / 529 三、 重组DNA 克隆基本流程主要包括五个步骤 / 533 四、 克隆基因的表达有多种体系 / 538 第三节 重组DNA 技术在医学中的应用 / 540 一、 重组DNA 技术已广泛应用于生物制药 / 541 二、 重组DNA 技术已成为生物医学研究的重要基础 / 541 第二十三章 基因结构与功能分析/ 543 **节 基因序列结构的生物信息学检索和比对分析 / 543 一、 通过数据库进行基因序列的同源性检索及比对 / 544 二、 利用基因数据库查找基因序列/ 544 三、 将基因序列定位到染色体(定位分析) / 545 第二节 基因结构的分析 / 545 一、 通过实验和数据库分析基因转录起始位点 / 545 二、 通过实验和生物信息学方法分析启动子结构和功能 / 549 三、 通过实验和生物信息学方法分析增强子结构和功能 / 551 四、 通过实验和数据库分析编码序列结构 / 554 第三节 基因表达的分析策略 / 556 一、 通过检测mRNA 分析基因转录活性 / 556 二、 通过蛋白质检测分析基因表达的翻译水平特征 / 557 三、 高通量筛选技术成为基因表达研究的有力工具 / 558 第四节 生物信息学在预测基因功能中的应用 / 559 一、 利用生物信息学方法进行基因功能注释 / 559 二、 利用生物网络全面系统地了解基因的功能 / 560 第五节 基因的生物学功能鉴定 / 562 一、 采用功能获得策略鉴定基因的功能 / 562 二、 采用功能失活策略鉴定基因的功能 / 565 三、 采用随机突变筛选策略鉴定基因的功能 / 567 第二十四章 疾病相关基因及其鉴定 / 569 **节 基因与疾病的关系 / 569 一、 人类所有疾病均与基因异常直接或间接相关 / 570 二、 基因和基因组异常具有多种类型 / 570 三、 基因异常可导致表达产物的质/量变化而引起疾病 / 572 第二节 单基因病和多基因病 / 573 一、 单基因病的致病基因可按孟德尔遗传模式传递 / 573 二、 多基因病涉及多个基因和多种因素 / 575 三、 疾病相关基因与疾病表型之间存在异质性和复杂性 / 576 第三节 基因异常与肿瘤 / 577 一、 癌基因的异常活化是细胞发生恶性转化的重要原因 / 577 二、 抑癌基因的异常失活可导致细胞恶性增殖 / 580 三、 基因异常参与肿瘤发生发展的作用机制 / 582 第四节 鉴定疾病相关基因的原则 / 583 一、 鉴定疾病相关基因的关键是确定疾病表型和基因间的实质联系 / 583 二、 鉴定疾病相关基因需要多学科、多途径的交叉与综合 / 583 三、 确定候选基因是鉴定疾病相关基因的关键目标 / 583 第五节 鉴定疾病相关基因的策略和方法 / 585 一、 疾病相关基因的定位需要借助各种遗传标记 / 585 二、 定位克隆是鉴定疾病相关基因的经典策略 / 585 三、 非定位克隆策略以疾病相关基因的功能/表型等为出发点 / 585 四、 鉴定疾病相关基因常需要多种方法的联合应用 / 587 第二十五章 基因诊断与基因治疗/ 591 **节 基因诊断的基础与策略 / 591 一、 基因诊断的目标分子是DNA 或RNA / 591 二、 基因诊断可采用多种分子生物学技术 / 592 三、 结合诊断目的制定相应的基因诊断策略 / 594 第二节 基因诊断的应用及问题 / 596 一、 针对致病基因的检测助力遗传病的诊断 / 596 二、 针对标志基因的检测辅助恶性肿瘤的临床诊断 / 598 三、 DNA 指纹分析是法医学个体识别的核心技术 / 600 四、 针对外源性基因的检测有助于感染性疾病的诊断 / 601 五、 基因诊断存在技术困难和伦理问题 / 601 第三节 基因治疗的基础与策略 / 601 一、 目的基因导入体细胞治疗特定疾病 / 601 二、 针对目的基因制定相应的治疗策略 / 602 三、 基因治疗的基本程序涉及多个环节 / 604 第四节 基因治疗的应用及问题 / 609 一、 基因治疗具备治疗单基因遗传病的良好应用前景 / 609 二、 基因治疗具有改善恶性肿瘤及感染性疾病的潜力 / 609 三、 基因治疗存在尚待解决的问题/ 610 第二十六章 组学与系统生物医学/ 612 **节 基因组学 / 613 一、 结构基因组学揭示基因组序列信息 / 613 二、 比较基因组学鉴别基因组的相似性和差异性 / 615 三、 功能基因组学探讨基因的活动规律 / 615 四、 DNA 元件百科全书识别人类基因组所有功能元件 / 616 第二节 转录物组学 / 617 一、 转录物组学全面分析基因表达谱 / 617 二、 转录物组研究采用整体性分析技术 / 617 三、 转录物组测序和单细胞转录物组分析是转录物组学的核心任务 / 617 第三节 蛋白质组学 / 618 一、 蛋白质组学研究细胞内所有蛋白质的组成及其活动规律 / 618 二、 二维电泳/液相分离和质谱技术是蛋白质组研究的常用技术 / 619 第四节 代谢物组学 / 621 一、 代谢物组学的任务是分析生物/细胞代谢产物的全貌 / 621 二、 核磁共振、色谱及质谱是代谢物组学的主要分析工具 / 621 三、 代谢物组学在生物医学领域具有广阔的应用前景 / 621 第五节 糖组学与脂组学 / 622 一、 糖组学研究生命体聚糖多样性及其生物学功能 / 622 二、 脂组学揭示生命体脂质多样性及其代谢调控 / 623 第六节 系统生物医学及其应用 / 624 一、 系统生物医学是以整体性研究为特征的一门整合科学 / 624 二、 分子医学是发展现代医学科学的重要基础 / 624 三、 精准医学是实现个体化医学的重要手段 / 626 四、 转化医学是加速基础研究实际应用的重要路径 / 626 参考文献 / 628 名词释义 / 630 中英文名词对照索引 / 645