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《生物化学与分子生物学》

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分子生物学绪论

一、分子生物学的基本含义

二、分子生物学的主要研究内容

三、分子生物学与其他学科的关系

展开下级目录四、分子生物学发展简史

• （一）准备和酝酿阶段

• （二）现代分子生物学的建立和发展阶段

• （三）初步认识生命本质并开始改造生命的深入发展阶段

第一章　蛋白质化学(Chemistry of Protein)

展开下级目录第一节　蛋白质分子的组成

• 一、蛋白质的元素组成

• 二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸

• 三、氨基酸的分类

第二节　蛋白质分子中氨基酸的连接方式

展开下级目录第三节　蛋白质的结构及其功能

• 一、蛋白质的一级结构

• 二、蛋白质的空间结构

◦ (一)蛋白质的二级结构

◦ (二)超二级结构和结构域

◦ (三)蛋白质的三级结构

◦ (四)蛋白质的四级结构

• 三、蛋白质的结构与功能的关系

展开下级目录第四节　蛋白质的理化性质

• 一、蛋白质的胶体性质

• 二、蛋白质的两性电离和等电点

• 三、蛋白质的变性

• 四、蛋白质的沉淀

• 五、蛋白质的呈色反应

第五节　蛋白质的分类

展开下级目录参考资料

• 蛋白质一级结构的测定方法

第二章　酶(Enzyme)

第一节　酶的作用特点

展开下级目录第二节　酶的分类和命名

• 一、酶的分类

• 二、酶的命名

展开下级目录第三节　酶的分子组成和化学结构

• 一、酶的分子组成

• 二、酶的分子结构和活性中心

展开下级目录第四节　酶的作用机理

• 一、酶作用在于降低反应活化能

• 二、中间复合物学说

• 三、酶作用高效率的机理

展开下级目录第五节　酶促反应的动力学

• 一、酶浓度对反应速度的影响

• 二、底物浓度对反应速度的影响

• 三、pH对反应速度的影响

• 四、温度对反应速度的影响

• 五、抑制剂对反应速度的影响

• 六、激活剂对酶促反应速度的影响

展开下级目录第六节　酶在体内存在的几种主要形式

• 一、酶原

• 二、同工酶

• 三、变构酶

• 四、修饰酶

• 五、多酶复合体

展开下级目录参考资料

• 别构机制的模式

第三章　维生素（Vitamins）

展开下级目录第一节　脂溶性维生素

• 一、化学特点

◦ 1.维生素A

◦ 2.维生素D

◦ 3.维生素E

◦ 4.维生素K

• 二、生理作用

展开下级目录第二节　水溶性维生素

• 一、维生素B复合体

• 二、维素素C和P

第四章　糖代谢

展开下级目录第一节　概述(overview)

• 一、代谢的基本概念(Basis concepts of Metabolism)

• 二、食物中糖的消化和吸收(Digestion and absorption of carbohydrates)

• 三、糖的主要生理功能(Functions of carbohydrate)

展开下级目录第二节糖的分解代谢(catabolism of carbohydrate)

• 一、糖酵解途径(glycolytic pathway)

◦ (一)葡萄糖的转运(transport of glucose)

◦ (二)糖酵解过程

◦ (三)丙酮酸在无氧条件下生成乳酸

◦ (四)糖酵解及其生理意义

◦ (五)糖酵解的调节

• 二、糖的有氧氧化

◦ (一)有氧氧化过程

◦ (二)糖有氧氧化的生理意义

◦ (三)糖有氧氧化的调节

◦ (四)有氧氧化和糖酵解的相互调节

• 三、磷酸戊糖途径

◦ (一)反应过程

◦ (二)生理意义

• 四、糖醛酸代谢

• 五、其它单糖的酵解

展开下级目录第三节　糖异生

• 一、糖异生的途径

◦ (一)由丙酮酸激酶催化的逆反应是由两步反应来完成的。

◦ (二)由己糖激酶和磷酸果糖激酶催化的两个反应的逆行过程

• 二、糖异生的生理意义

◦ (一)糖异生作用的主要生理意义

◦ (二)糖异生作用与乳酸的作用密切关系

◦ (三)协助氨基酸代谢

◦ (四)促进肾小管泌氨的作用

• 三、糖异生的调节

◦ (一)激素对糖异生的调节

◦ (二)代谢物对糖异生的调节

展开下级目录第四节　糖原的合成与分解

• 一、糖原的合成

• 二、糖原的分解

• 三、糖原代谢的调节

◦ (一)糖原代谢的别构调节

◦ (二)激素的调节

展开下级目录第五节　血糖及血糖含量调节

• 一、血糖的来源和去路

• 二、激素对血糖的调节作用

• 三、神经调节

• 四、糖代谢障碍

第五章　脂类代谢

展开下级目录第一节　概　述

• 一、脂类的分类及其功能

• 二、脂类的消化和吸收

展开下级目录第二节　血脂及其代谢

• 一、血浆脂蛋白的分类

• 二、血浆脂蛋白的组成

◦ (一)脂蛋白中脂类的组成特点：

◦ (二)载脂蛋白(apoprotein,apo)

◦ (三)脂蛋白的代谢

◦ (四)高脂蛋白血症

展开下级目录第三节　甘油三酯代谢

• 一、甘油三酯的分解代谢

• 二、甘油三酯合成代谢

◦ (一)甘油一酯途径

◦ (二)磷脂酸途径

◦ (三)不同组织甘油三酯合成特点

展开下级目录第四节　脂肪酸代谢

• 一、脂肪酸的氧化分解

◦ (一)脂肪酸的β-氧化过程

◦ (二)脂肪酸β-氧化的生理意义

◦ (三)脂肪酸的特殊氧化形式

◦ (四)酮体的生成与利用

• 二、脂肪酸的合成

◦ (一)软脂酸的生成

◦ (二)其它脂肪酸的生成

◦ (三)脂肪酸合成的调节

◦ (四)前列腺素、血栓素及白三烯

• 三、PG、TX及LT的生理功能

展开下级目录第五节　磷脂代谢

• 一、甘油磷脂的代谢

◦ (一)分类及生理功能

◦ (二)甘油磷脂的合成

◦ (三)甘油磷脂的分解

• 二、鞘磷脂的代谢

◦ (一)鞘磷脂的合成

◦ (二)鞘磷脂的分解

展开下级目录第六节　胆固醇代谢

• 一、肝胆固醇的来源及释放途径

◦ (二)合成原料

◦ (三)合成基本过程

◦ (四)胆固醇合成的调节

• 二、胆固醇的转化

第六章　生物氧化(Biological oxidation)

展开下级目录第一节　概　述

• 一、生物氧化酶类

• 二、生物氧化的基本概念

展开下级目录第二节　呼　吸　链

• 一、呼吸链的组成

◦ (一)尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)或称辅酶I(CoI)。

◦ (二)黄素蛋白(flavoproteins)

◦ (三)铁硫蛋白(ironsulfur proteins,Fe-S)

◦ (四)泛醌(ubiquinone,UQ或Q)

◦ (五)细胞色素体系

• 二、呼吸链中各种传递体的排列顺序

◦ (一)确定排列顺序的方法

◦ (二)氧化呼吸链

• 三、胞浆中NADH的转移

◦ 1.α磷酸甘油穿梭(glycerolα-phosphateshuttle)

◦ 2.苹果酸，天冬氨酸穿梭(malate aspartate shuttle)：

展开下级目录第三节　ATP的生成、储存和利用

• 一、ATP的生成方式

◦ (一)底物水平磷酸化(substrate level phosphorylation)

◦ (二)氧化磷酸化(oxidative phosphorylation)

• 二、氧化磷酸化偶联部位的测定

◦ (一)P/0值测定

◦ (二)根据氧化还原电位计算电子传递释放的能量是否能满足ATP合成的需要

• 三、氧化磷酸化中ATP生成的结构基础

• 四、氧化磷酸化的偶联机制

• 五、氧化磷酸化抑制剂

• 六、氧化磷酸化的调节

• 七、高能磷酸化合物的储存和利用

◦ (一)高能化合物

◦ (二)ATP能量的转移

◦ (三)磷酸肌酸

第七章　氨基酸代谢

展开下级目录第一节　氨基酸的一般代谢

• 一、氨基酸的脱氨基作用

• 二、氨的代谢

• 二、α-酮酸的代谢

• 三、脱羧基作用

展开下级目录第二节　个别氨基酸代谢

• 一、一碳单位代谢

• 二、含硫氨基酸的代谢

• 三、芳香族氨基酸的代谢

• 四、支链氨基酸的代谢

第三节　氨基酸的生物合成

第八章　核苷酸代谢(Nucleotide Metabo lism)

第一节　核苷酸的化学结构

展开下级目录第二节　嘌呤核苷酸的合成代谢

• 一、嘌呤核苷酸的合成

◦ (一)嘌呤核苷酸的从头合成

◦ (二)补救合成途径：

第三节　嘧啶核苷酸的合成代谢

展开下级目录第四节　脱氧核糖核苷酸的生成

• (一)脱氧核糖的生成：

• (二)脱氧核糖核苷酸合成的调节

• (三)脱氧胸腺嘧啶核苷酸的生成

展开下级目录第五节　核苷酸的分解代谢

• 一、嘌呤的分解代谢

• 二、嘧啶核苷酸的分解代谢

第九章　物质代谢调节(Regulation in Metabolism)

展开下级目录第一节　细胞水平的代谢调节

• 一、细胞内酶的分隔分布

• 二、酶分子结构的调节

◦ (一)变构调节

◦ (二)酶分子化学修饰调节

• 三、酶含量调节

◦ (一)酶蛋白合成的诱导和阻遏

◦ (二)酶分子降解的调节

展开下级目录第二节　激素对物质代谢的调节

• (一)cAMP是激素在细胞内的信使

• (二)cAMP依赖性蛋白激酶是cAMP的靶分子

第三节　物质代谢的整体调节

第十章　血浆蛋白与凝血

展开下级目录第一节　血浆蛋白质

• 一、白蛋白

• 二、金属结合蛋白

• 三、铜蓝蛋白(ceruloplasmin;Cp)

展开下级目录第二节　血液凝固

• 一、血液凝固的机理

• 二、凝血酶原激活物的生成

◦ (一)内源性途径

◦ (二)外源性途径

• 三、凝血酶原的激活

• 四、纤维蛋白原转变为纤维蛋白

• 五、凝血作用的调节

• 六、纤维蛋白溶解

◦ (一)纤维蛋白溶解机理

◦ (二)纤溶抑制物

展开下级目录第三节　红细胞的代谢

• 一、血红素的生物合成

◦ (一)血红素的合成通路(过程)

◦ (二)血红素合成的调节

• 二、成熟红细胞的代谢特点

◦ (一)糖酵解

◦ (二)2，3-二磷酸甘油酸(2，3-BPG)支路

◦ (三)磷酸戊糖通路

第十一章　肝脏的生物化学

第一节　肝脏的化学组成特点

展开下级目录第二节　肝脏在物质代谢中的作用

• 一、肝脏在糖代谢中的作用

• 二、肝脏在脂类代谢中的作用

• 三、肝脏在蛋白质代谢中的作用

• 四、肝脏在维生素代谢中的作用

• 五、肝脏在激素代谢中的作用

展开下级目录第三节　肝脏的生物转化作用

• 一、肝脏生物转化的概述

• 二、生物转化反应类型

◦ (一)氧化反应

◦ (二)还原反应

◦ (三)水解反应

◦ (四)结合反应

• 三、影响生物转化的因素

展开下级目录第四节　胆汁酸代谢

• 一、胆汁酸的种类

• 二、初级胆汁酸的生成

• 三、次级胆汁酸的生成及胆汁酸的肠肝循环

• 四、胆汁酸的生理功能

展开下级目录第五节　胆色素代谢

• 一、胆红素的生成及转运

◦ (一)胆红素的来源

◦ (二)胆红素的生成

◦ (三)胆红素在血液中的运输

• 二、胆红素在肝脏中的代谢

◦ (一)肝细胞对胆红素的摄取

◦ (二)肝细胞对胆红素的转化作用

◦ (三)肝脏对胆红素的排泄作用

• 三、胆红素在肠道中的转变

• 四、血清胆红素与黄疸

第十二章　钙磷代谢及微量元素

展开下级目录第一节　钙磷代谢

• 一、血钙和血磷

• 二、钙、磷的吸收与排泄

◦ (一)钙、磷的吸收

◦ (二)钙和磷的排泄

• 三、钙、磷与骨的钙化及脱钙

◦ (一)骨的组成

◦ (二)成骨作用与钙化

◦ (三)溶骨作用与脱钙

• 四、钙磷代谢的调节

◦ (一)甲状旁腺素(Parathormone,PTH)

◦ (二)1，25-(OH)[XB]2[/XB]D[XB]3[/XB]

◦ (三)降钙素(CalcitoninCT)

展开下级目录第二节镁的代谢

• (一)镁的吸收与排泄

• (二)镁的生理功能

展开下级目录第三节微量元素

第十三章　结缔组织生化(Biochemistryof Connective Tissue)

展开下级目录第一节　蛋白多糖

• 一、化学结构

• 二、蛋白多糖的生理功能

• 三、蛋白多糖的生物合成

• 四、蛋白多糖的分解代谢

展开下级目录第二节　胶原蛋白

• 一、胶原蛋白的结构

• 二、胶原的生物合成

◦ 1.细胞内合成阶段

◦ 2.细胞外胶原纤维成熟阶段

• 三、胶原的分解代谢

展开下级目录第三节　弹性蛋白及角蛋白

• 一、弹性蛋白

• 二、角蛋白

第四节　结缔组织代谢的调节

第十四章　神经组织生化(Biochemistry of Neural Tissue)

展开下级目录第一节　血脑屏障

• 一、血脑屏障的结构特点

• 二、物质通过血脑屏障的方式

• 三、影响因素

展开下级目录第二节　脑代谢的某些特点

• 一、能量供应(Energy Supply)

• 二、类脂的组成和代谢

• 三、谷氨酸的代谢与功能

展开下级目录第三节　神经递质(Neurotransmitter)的代谢

• 一、乙酰胆碱(Acetylcholine简写Ach)

• 二、儿茶酚胺类(Catecholamines)

• 三、5－羟色胺（5－ydroxytryptamine 简写5－HT)

• 四、氨基酸和寡肽

第十五章　核酸的结构与功能The Structure and Function of Nucleic Acid

展开下级目录第一节　核酸的化学组成

• 一、元素组成

• 二、化学组成与基本单位

展开下级目录第二节　DNA的一级结构与功能

• (一)DNA的一级结构

• (二)基因组DNA

• (三)限制性片段长度多态性

展开下级目录第三节　DNA的二级结构与功能

• (一)DNA的二级结构双螺旋结构模型(double helixmodel)

• (二)DNA结构的多态性

• (三)DNA结构的不均一性(heterogeneity)

• (四)DNA的变性、复性与分子杂交

展开下级目录第四节　DNA的三级结构与功能

• (一)DNA超螺旋

• (二)染色质和核小体

展开下级目录第五节　RNA的结构与功能

• (一)信使RNA(mRNA)与不均一核RNA(hnRNA)

• (二)转运RNA(tRNA)

• (三)核蛋白体RNA(rRNA)

• (四)其它RNA分子

展开下级目录小结

第十六章　DNA的生物合成(TheBiosynthesis of DNA)

展开下级目录第一节　DNA的复制

• 一、DNA复制的方式及一般过程：

◦ (一)DNA的半保留复制(semiconservative replication)

◦ (二)DNA复制的一般过程：

• 二、DNA复制的起始阶段：

• 三、DNA复制的延长阶段以及参与的酶和蛋白质分子：

◦ (一)DNA的聚合反应和DNA聚合酶

◦ (二)与超螺旋松驰有关的酶：

• 四、DNA复制的终止阶段

• 五、真核生物DNA复制的特点：

展开下级目录第二节反转录作用(reverse transcription)

展开下级目录第三节　DNA的损伤与修复

• 一、DNA的损伤

• 二、DNA修复

◦ 复习思考题

第十七章　RNA的生物合成(TheBiosynthesis of RNA)

展开下级目录第一节　转录作用

• 一、依赖DNA的RNA聚合酶

• 二、RNA的转录过程

◦ （一）识别

◦ （二）转录起始和延伸

◦ （三）转录的终止（Termination)

展开下级目录第二节 RNA转录后的加工与修饰

• （一）mRNA的加工修饰

• （二）rRNA转录后加工

• （三）tRNA转录后的加工修饰

第四节　RNA的复制

展开下级目录小结

第十八章　蛋白质的生物合成(The Biosynthesis of protein)

展开下级目录第一节　参与蛋白质生物合成的物质

• （一）合成原料

• （二）mRNA是合成蛋白质的直接模板

• （三）tRNA是氨基酸的运载工具：

• （四）核糖核蛋白体

展开下级目录第二节　蛋白质生物合成过程

• （一）氨基酰－tRNA的生成

• （二）多肽链合成的起始

• （三）多肽链的延长：

• （四）翻译的终止及多肽链的释放：

• （五）多核糖体循环：

展开下级目录第三节蛋白质合成后的分泌及加工修饰

• （一）细菌中蛋白质的越膜

• （二）真核生物蛋白质的分泌

• （三）蛋白质翻译后加工修饰

展开下级目录第四节蛋白质合成的抑制剂

• （一）抗生素类阻断剂：

• （二）干扰素对病毒蛋白合成的抑制

展开下级目录小结

第十九章　基因表达调控（Gene Expression and Its Regulation）

展开下级目录第一节　基因表达调控的现象和概念

• 一、基因表达调控是生命的必需

• 二、基因表达适应环境的变化

展开下级目录第二节　原核基因表达调控

• 一、操纵元的提出

• 二、操纵元(operon)的基本组成

◦ (一)结构基因群

◦ (二)启动子

◦ (三)操纵子

◦ (四)调控基因

◦ (五)终止子

• 三、乳糖操纵元的表达调控

◦ (一)阻遏蛋白的负性调控

◦ (二)CAP的正性调控

• 四、色氨酸操纵元

◦ (一)色氨酸操纵元的结构与阻遏蛋白的负性调控

◦ (二)衰减子及其作用

展开下级目录第三节　真核基因表达调控

• 一、真核基因组的复杂性

• 二、真核基因表达调控的特点

◦ (一)真核基因表达调控的环节更多

◦ (二)真核基因的转录与染色质的结构变化相关

◦ (三)真核基因表达以正性调控为主

• 三、真核基因转录水平的调控

◦ (一)顺式作用组件(cisacting elements)

◦ (二)反式作用因子(transactingfactors)

展开下级目录本章提要

• 复习思考题

第二十章　DNA重组与基因工程DNARecombination and Genetic engineering

展开下级目录第一节　工具酶

• 一、限制性核酸内切酶的概念

• 二、限制性核酸内切酶的命名

• 三、限制性核酸内切酶的分类

• 四、限制性核酸内切酶的作用

展开下级目录第二节　基因工程载体

• 一、质粒载体

• 二、噬菌体载体

• 三、动物病毒载体

展开下级目录第三节　目的序列与载体的连接

• 一、粘性末端连接

• 二、平末端连接

展开下级目录第四节　目的基因序列的来源和分离

• 一、基因组DNA文库

• 二、cDNA文库

• 三、聚合酶链式反应（PCR）

• 四、人工化学合成

展开下级目录第五节　基因序列导入细胞

• 一、转化

• 二、感染

• 三、转染

展开下级目录第六节　目的基因序列克隆的筛选与鉴定

• 一、根据重组载体的标志作筛选

• 二、核酸杂交法

• 三、PCR法

• 四、免疫学方

• 五、DNA限制性内切酶图谱分析

• 六、核苷酸序列测定

第七节　克隆基因的表达

展开下级目录第八节　DNA重组及基因工程技术对医学和生命科学发展的贡献

• 一、对人类遗传信息的认识

• 二、基因工程药物与疫苗

• 三、转基因动物和植物

• 四、基因诊断与基因治疗

展开下级目录小结

• 复习思考题

第二十一章　细胞通讯与细胞信号转导的分子机理Cell Communication and Cell Signal Transduction

展开下级目录第一节　细胞通讯方式

• (一)细胞间隙连接

• (二)膜表面分子接触通讯

• (三)化学通讯

第二节　细胞内受体的信号转导机理

展开下级目录第三节　膜受体介导的信号转导

• 一、膜受体的分类

• 二、膜受体信号转导的分子机理

◦ (一)离子通道型受体及其信号转导

◦ (二)G蛋白偶联型受体及其信号转导

◦ (三)单次跨膜受体及其信号转导

第二十二章　癌基因与抑癌基因（Oncogene and anti-oncogene）

一、癌基因的发现

二、细胞癌基因的激活

三、抑癌基因

展开下级目录提要