绪论/ 1
第一节 生物化学与分子生物学发展简史/ 1
一、 生物化学的开创依赖其他学科的发展和先辈科学家们的不懈努力/ 1
二、 叙述生物化学阶段主要研究生物体的化学组成/2
三、 动态生物化学阶段主要研究生物体内物质代谢规律/2
四、 机能生物化学阶段以建立分子生物学为主要标志/ 2
五、 中国科学家对生物化学发展作出了重要贡献/ 3
第二节 当代生物化学与分子生物学研究的主要内容/ 4
一、 生物大分子的结构与功能/ 4
二、 物质代谢及其调节/4
三、 基因信息传递及其调控/4
四、 前沿技术领域频现突破性进展/5
第三节 生物化学与分子生物学是生物学、医学的基础和前沿学科/ 5
一、 生物化学与分子生物学是生物学、医学的基础学科/5
二、 生物化学与分子生物学带领医学进入分子医学新时代/5
第一篇 生物分子结构与功能7
第一章 蛋白质的结构与功能/ 8
第一节 蛋白质的分子组成/8
一、 L -α- 氨基酸是蛋白质的基本结构单位/ 8
二、 氨基酸可根据其侧链结构和理化性质进行分类/9
三、 氨基酸具有共同或特异的理化性质/11
四、 氨基酸通过肽键连接而形成蛋白质或肽/ 11
五、 生物活性肽具有生理活性及多样性/12
第二节 蛋白质的分子结构/13
一、 氨基酸的排列顺序决定蛋白质的一级结构/13
二、 多肽链的局部有规则重复的主链构象为蛋白质二级结构/14
三、 多肽链进一步折叠成蛋白质三级结构/ 16
四、 含有两条以上多肽链的蛋白质可具有四级结构/18
五、 蛋白质可依其组成、结构或功能进行分类/ 19
第三节 蛋白质结构与功能的关系/ 20
一、 蛋白质是生命活动的主要执行分子/20
二、 蛋白质通过与其他生物分子相互作用执行功能/20
三、 蛋白质一级结构是高级结构与功能的基础/23
四、 蛋白质的功能依赖特定空间结构/ 25
第四节 蛋白质的理化性质/28
一、 蛋白质具有两性电离性质/ 28
二、 蛋白质具有胶体性质/ 28
三、 很多因素可导致蛋白质变性/ 28
四、 蛋白质在紫外光谱区有特征性光吸收/ 29
五、 应用蛋白质呈色反应可测定溶液中蛋白质含量/29
第五节 蛋白质的分离、纯化与结构分析/29
一、 蛋白质沉淀用于蛋白质浓缩及分离/29
二、 透析和超滤法去除蛋白质溶液中的小分子化合物/ 30
三、 电泳是分离蛋白质的常用方法/30
四、 层析是分离和纯化蛋白质的重要手段/ 30
五、 利用蛋白质颗粒沉降行为差异可进行超速离心分离/31
六、 利用化学方法可分析蛋白质的一级结构/ 31
七、 利用物理学或生物信息方法可测定或预测蛋白质的空间结构/ 32
第二章 酶与酶促反应/ 34
第一节 酶的分子结构与功能/ 34
一、 酶的分子组成中常含有辅因子/34
二、 酶的活性中心是酶分子执行其催化功能的部位/35
三、 同工酶催化相同的化学反应/ 36
第二节 酶的工作原理/ 37
一、 酶具有不同于一般催化剂的显著特点/ 37
二、 酶通过促进底物形成过渡态而提高反应速率/ 39
第三节 酶促反应动力学/ 41
一、 底物浓度对酶促反应速率的影响呈矩形双曲线/41
二、 底物足够时酶浓度对酶促反应速率的影响呈直线关系/44
三、 温度对酶促反应速率的影响具有双重性/ 44
四、 pH 通过改变酶分子及底物分子的解离状态影响酶促反应速率/ 45
五、 抑制剂可降低酶促反应速率/ 45
六、 激活剂可提高酶促反应速率/ 48
第四节 酶的调节/ 49
一、 酶活性的调节是对酶促反应速率的快速调节/ 49
二、 酶含量的调节是对酶促反应速率的缓慢调节/ 50
第五节 酶的分类与命名/ 51
一、 酶可根据其催化的反应类型予以分类/ 51
二、 每一种酶均有其系统名称和推荐名称/ 52
第六节 酶在医学中的应用/52
一、 酶与疾病的发生、诊断及治疗密切相关/52
二、 酶可作为试剂用于临床检验和科学研究/ 53
第三章 核酸的结构与功能/ 55
第一节 核酸的化学组成及其一级结构/55
一、 脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸是构成核酸的基本组成单位/55
二、 核酸的一级结构是核苷酸的排列顺序/ 57
第二节 DNA 的空间结构与功能/ 58
一、 DNA 的二级结构是双螺旋结构/58
二、 DNA 双链经过盘绕折叠形成致密的高级结构/ 62
第三节 RNA 的空间结构与功能/ 65
一、 RNA 的化学本质与空间结构均不同于DNA/ 65
二、 mRNA 是蛋白质生物合成的模板/65
三、 tRNA 是蛋白质合成中氨基酸的载体/67
四、 以rRNA 为主要成分的核糖体是蛋白质合成的场所/69
五、 非编码RNA 在遗传信息传递、基因表达调控过程中发挥重要作用/ 70
六、 核酶是具有生物催化功能的RNA 分子/ 71
第四节 核酸的理化性质/ 72
一、 核酸具有紫外吸收特性/72
二、 DNA 双链解离发生变性/ 73
三、 变性的核酸可以复性或形成杂交双链/ 74
第四章 糖蛋白和蛋白聚糖的结构与功能/76
第一节 糖蛋白分子中的聚糖/ 76
一、 N - 连接型糖蛋白的糖基化位点为Asn-X-Ser/Thr/77
二、 N - 连接型聚糖结构具有五糖核心/77
三、 N - 连接型聚糖以长萜醇为载体合成/ 77
四、 O - 连接型聚糖合成不需载体/ 78
五、 蛋白质β-N - 乙酰葡萄糖胺的单糖基修饰可逆/78
六、 聚糖影响蛋白质的半衰期、结构和功能/79
第二节 蛋白聚糖分子中的糖胺聚糖/ 80
一、 糖胺聚糖是己糖醛酸和己糖胺组成的重复二糖单位/80
二、 糖胺聚糖共价连接于核心蛋白质/ 81
三、 蛋白聚糖合成时在多肽链上逐一加上糖基/81
四、 蛋白聚糖是细胞间基质的重要成分/81
第三节 聚糖结构蕴藏大量生物信息/ 82
一、 聚糖组分是糖蛋白执行功能所必须/82
二、 结构多样性的聚糖富含生物信息/ 82
第五章 水和无机元素/ 84
第一节 水/ 84
一、 水是生命之源/ 84
二、 水溶液中的非共价键是稳定生物大分子结构和功能的重要因素之一/ 85
三、 水是一种既能释放质子也能接受质子的两性物质/ 86
四、 水摄入不足或丢失过多可引起脱水/87
第二节 无机元素/ 87
一、 钙既是骨的主要成分又具有重要的调节作用/ 87
二、 磷是体内许多重要生物分子的组成成分/ 88
三、 铁是体内含量最多的微量元素/88
四、 锌是含锌金属酶和锌指蛋白的组成成分/ 89
五、 铜主要与铜蓝蛋白结合和构成酶的辅因子/89
六、 锰主要为多种酶的组成成分或活性剂/ 90
七、 硒主要作为谷胱甘肽过氧化物酶活性中心的组成成分/90
八、 碘是甲状腺素合成的必需成分/90
九、 钴是维生素B12 的组成成分/ 91
十、 氟与骨、牙的形成及钙磷代谢密切相关/91
十一、 铬与胰岛素的作用密切相关/91
第六章 维生素/93
第一节 脂溶性维生素/ 93
一、 维生素A 主要参与视循环/ 93
二、 维生素D 主要参与调节钙磷代谢/94
三、 维生素E 主要作为抗氧化剂发挥作用/ 95
四、 维生素K 主要参与凝血过程/96
第二节 水溶性维生素/ 96
一、 维生素B1 的活性形式是焦磷酸硫胺素/97
二、 维生素B2 的活性形式是FMN 和FAD/ 97
三、 维生素PP 的活性形式是NAD+ 和NADP+/ 98
四、 泛酸的活性形式是辅酶A 和酰基载体蛋白质/99
五、 生物素是多种羧化酶的辅因子/99
六、 维生素B6 的活性形式是磷酸吡哆醛/ 100
七、 叶酸的活性形式是四氢叶酸/101
八、 维生素B12 主要参与甲基转移/ 101
九、 维生素C 是羟化酶的辅因子和强抗氧化剂/103
第二篇 代谢及其调节1 0 5
第七章 糖代谢/106
第一节 糖的摄取与利用/106
一、 糖消化后以单体形式吸收/106
二、 细胞摄取葡萄糖需要葡萄糖转运蛋白/106
三、 体内糖代谢处于分解、储存与合成的动态平衡/ 107
第二节 糖的无氧氧化/107
一、 糖的无氧氧化分为糖酵解和乳酸生成两个阶段/ 107
二、 糖酵解的代谢流量受三个关键酶调控/109
三、 糖无氧氧化的生理意义是不利用氧快速供能/111
四、 其他单糖可转变为糖酵解的中间产物/111
第三节 糖的有氧氧化/113
一、 糖的有氧氧化分为三个反应阶段/113
二、 三羧酸循环将乙酰CoA 彻底氧化/114
三、 有氧氧化是糖分解供能的主要方式/ 118
四、 糖的有氧氧化主要受能量供需平衡调节/118
五、 糖氧化产能方式的选择有组织偏好/ 120
第四节 戊糖磷酸途径/121
一、 戊糖磷酸途径分为氧化和基团转移两个反应阶段/121
二、 戊糖磷酸途径主要受NADPH/NADP+ 比值的调节/ 122
三、 戊糖磷酸途径是NADPH 和核糖磷酸的主要来源/ 122
第五节 糖原的合成与分解/ 123
一、 糖原合成是将葡萄糖连接成多聚体/ 123
二、 糖原分解是从非还原性末端进行磷酸解/124
三、 糖原合成与分解关键酶的调节机制相同但调节效应相反/126
四、 糖原贮积症由缺乏糖原代谢酶类所致/128
第六节 糖异生/ 128
一、 糖异生不完全是糖酵解的逆反应/128
二、 糖异生和糖酵解的反向调节主要针对两个底物循环/ 130
三、 糖异生的主要生理意义是维持血糖恒定/131
四、 肌收缩产生的乳酸在肝内糖异生形成乳酸循环/ 132
第七节 葡萄糖的其他代谢途径/ 132
一、 糖醛酸途径生成葡萄糖醛酸/133
二、 多元醇途径生成少量多元醇/133
第八节 血糖及其调节/133
一、 血糖水平保持恒定/ 133
二、 血糖稳态主要受激素调节/134
三、 糖代谢障碍导致血糖水平异常/ 134
四、 高糖对细胞具有损伤效应/135
第八章 脂质代谢/ 137
第一节 脂质的构成、功能及分析/137
一、 脂质是种类繁多、结构复杂的一类大分子物质/ 137
二、 脂质具有多种复杂的生物学功能/140
三、 脂质组分的复杂性决定了脂质分析技术的复杂性/142
四、 脂质组学揭示生命体脂质多样性及其代谢调控/ 143
第二节 脂质的消化与吸收/ 143
一、 胆汁酸盐协助消化酶消化脂质/ 143
二、 吸收的脂质经再合成进入血循环/144
三、 脂质消化吸收在维持机体脂质平衡中具有重要作用/ 144
第三节 甘油三酯代谢/144
一、 甘油三酯氧化分解产生大量ATP/ 144
二、 不同来源脂肪酸在不同器官以不同的途径合成甘油
三酯/150
三、 内源性脂肪酸的合成需先合成软脂酸/151
第四节 磷脂代谢/155
一、 磷脂酸是甘油磷脂合成的重要中间产物/155
二、 甘油磷脂由磷脂酶催化降解/158
三、 鞘氨醇是神经鞘磷脂合成的重要中间产物/ 158
四、 神经鞘磷脂由鞘磷脂酶催化降解/158
第五节 胆固醇代谢/ 159
一、 体内胆固醇来自食物和内源性合成/ 159
二、 胆固醇的主要去路是转化为胆汁酸/ 161
第六节 血浆脂蛋白及其代谢/161
一、 血脂是血浆所含脂质的统称/161
二、 血浆脂蛋白是血脂的运输形式及代谢形式/ 162
三、 不同来源脂蛋白具有不同功能和不同代谢途径/ 164
四、 血浆脂蛋白代谢紊乱导致脂蛋白异常血症/ 168
第九章 氨基酸代谢/171
第一节 营养必需氨基酸与氨基酸代谢概述/ 171
一、 蛋白质具有营养价值/171
二、 外源性蛋白质消化成寡肽和氨基酸后被吸收/172
三、 未消化吸收的蛋白质在结肠下段发生腐败/ 173
四、 氨基酸的来源与去路/174
第二节 氨基酸的一般代谢/ 176
一、 氨基酸分解代谢首先脱氨基/176
二、 氨基酸脱去氨基后的碳骨架α- 酮酸可进行转换或分解/179
第三节 氨的代谢/180
一、 血氨有三个重要来源/180
二、 氨在血液中以丙氨酸和谷氨酰胺的形式转运/180
三、 氨的主要代谢去路是在肝合成尿素/ 181
第四节 个别氨基酸的代谢/ 185
一、 氨基酸脱羧基作用需要脱羧酶催化/ 185
二、 某些氨基酸在分解代谢中产生一碳单位/187
三、 含硫氨基酸代谢可产生多种生物活性物质/ 188
四、 芳香族氨基酸代谢需要加氧酶催化/ 191
五、 支链氨基酸的分解有相似的代谢过程/193
第十章 生物氧化/ 195
第一节 生物氧化与能量代谢/195
一、 营养物质的生物氧化产生能量/ 195
二、 ATP 是能量代谢的核心/196
第二节 线粒体氧化体系与氧化呼吸链/ 198
一、 线粒体氧化体系含多种传递氢和电子的组分/198
二、 传递氢和电子的蛋白质复合体是氧化呼吸链的重要组分/201
三、 呼吸链通过氧化NADH 和FADH2 释放能量/ 204
第三节 氧化磷酸化与ATP 的生成/ 206
一、 氧化磷酸化是电子传递和形成ATP 的偶联过程/ 207
二、 氧化磷酸化依赖线粒体内膜两侧的质子梯度/207
三、 腺苷酸转运蛋白协调转运ATP 和ADP 出入线粒体/210
第四节 氧化磷酸化的影响因素/ 212
一、 能量状态调节氧化磷酸化速率/ 212
二、 抑制剂阻断氧化磷酸化过程/212
三、 氧化磷酸化的解偶联促进产热/ 212
四、 线粒体DNA 突变抑制氧化磷酸化/213
第五节 其他氧化与抗氧化体系/ 213
一、 线粒体氧化呼吸链可产生反应活性氧/213
二、 抗氧化体系清除反应活性氧/214
三、 非线粒体氧化体系产生各种产物/215
第十一章 核苷酸代谢/ 217
第一节 核苷酸代谢概述/217
一、 核苷酸具有多种生物学功能/217
二、 核酸经水解后被吸收/217
三、 核苷酸代谢包括合成代谢和分解代谢/218
第二节 嘌呤核苷酸的合成与分解代谢/ 218
一、 嘌呤核苷酸的合成存在从头合成和补救合成两条途径/ 218
二、 嘌呤核苷酸分解代谢的终产物是尿酸/224
第三节 嘧啶核苷酸的合成与分解代谢/ 224
一、 嘧啶核苷酸的合成也有从头合成与补救合成两条途径/ 224
二、 嘧啶核苷酸分解生成NH3、CO2、β- 丙氨酸及β- 氨基异丁酸/ 227
第十二章 代谢的整合与调节/229
第一节 代谢的特点/ 229
一、 体内代谢过程互相联系形成一个整体/229
二、 体内代谢处于动态平衡/ 229
三、 各种代谢物具有各自共同的代谢库/ 229
四、 有些代谢途径是两用代谢途径/ 230
五、 分解代谢产生的还原当量具有多种用途/230
第二节 代谢的相互联系/230
一、 物质代谢与能量代谢相互关联/ 230
二、 糖、脂质和蛋白质代谢通过中间代谢物而相互联系/ 231
三、 代谢组学研究代谢物的整体变化/232
第三节 代谢调节的主要方式/233
一、 细胞内物质代谢主要通过对关键酶活性的调节来实现/ 234
二、 激素通过特异性受体调节靶细胞的代谢/237
三、 机体通过神经系统及神经- 体液途径协调整体的代谢/ 237
第三篇 分子生物学2 4 3
第十三章 真核基因与基因组/244
第一节 真核基因的结构与功能/ 244
一、 真核基因结构的特点是不连续性/244
二、 基因编码区编码多肽链和特定的RNA 分子/245
三、 调控序列调节真核基因表达/245
第二节 真核基因组的结构与功能/247
一、 真核基因组中存在大量重复序列/248
二、 真核基因组中存在大量的多基因家族与假基因/ 249
三、 真核基因组存在独立于染色体外的基因组/ 249
四、 人的染色体基因组包含绝大多数基因/250
第三节 基因组学/251
一、 结构基因组学揭示基因组序列信息/ 251
二、 功能基因组学系统探讨基因的活动规律/253
三、 比较基因组学鉴别基因组的相似性和差异性/253
第十四章 DNA 的合成/ 255
第一节 DNA 复制的基本规律/255
一、 DNA 以半保留方式进行复制/255
二、 DNA 复制从起点双向进行/ 256
三、 DNA 复制以半不连续方式进行/ 257
四、 DNA 复制具有高保真性/258
第二节 DNA 复制的酶学和拓扑学/ 258
一、 DNA 聚合酶催化脱氧核糖核苷酸间的聚合/ 258
二、 DNA 聚合酶的碱基选择和校对功能实现复制的保真性/ 260
三、 复制中的解链伴有DNA 分子拓扑学变化/ 261
四、 DNA 连接酶连接复制中产生的单链缺口/263
第三节 原核生物DNA 复制过程/ 263
一、 复制起始过程形成起始复合物/ 263
二、 复制延长过程形成复制叉结构/ 265
三、 复制终止过程包括切除引物和连接切口/265
第四节 真核生物DNA 复制过程/ 266
一、 真核生物DNA 复制的起始与原核生物不同/266
二、 真核生物DNA 复制的延长发生DNA 聚合酶转换/ 266
三、 真核生物DNA 合成后立即组装成核小体/ 266
四、 端粒酶参与解决染色体末端复制问题/267
五、 真核生物染色体DNA 在每个细胞周期中只能复制一次/ 267
六、 真核生物线粒体DNA 按D 环方式复制/ 269
第五节 逆转录/ 269
一、 逆转录病毒的基因组RNA 以逆转录机制复制/269
二、 逆转录的发现拓展了中心法则/ 270
第十五章 RNA 的生物合成/ 272
第一节 RNA 的生物合成概述/272
一、 RNA 的生物合成有以DNA 为模板和以RNA 为模板两种方式/272
二、 以DNA 为模板的RNA 合成是选择性转录/ 272
第二节 原核生物的转录/274
一、 RNA 聚合酶结合到DNA 的启动子上起始转录/274
二、 RNA 聚合酶的核心酶催化RNA 链的延长/276
三、 转录终止有ρ 因子依赖和ρ 因子非依赖两种方式/277
第三节 真核生物mRNA 的转录、加工和降解/278
一、 真核生物基因转录需要RNA 聚合酶以及转录因子的协助/278
二、 真核生物RNA 转录延长过程不与翻译同步/282
三、 真核生物的转录终止和加尾修饰同时进行/ 283
四、 真核生物前体RNA 经过复杂的加工过程/ 284
五、 真核mRNA 在细胞内的降解有多种途径/290
第四节 真核生物非编码RNA 的生物合成/292
一、 组成性非编码RNA 的合成/292
二、 调控性非编码RNA 的合成/295
第十六章 蛋白质的合成/297
第一节 蛋白质合成体系/297
一、 mRNA 是蛋白质合成的模板/297
二、 tRNA 是氨基酸和密码子之间的特异连接物/299
三、 核糖体是蛋白质合成的场所/299
四、 蛋白质合成需要多种酶类和蛋白质因子/300
第二节 肽链的合成过程/301
一、 肽链合成的起始需要特殊的起始氨酰tRNA/301
二、 翻译起始复合物的装配启动肽链合成/302
三、 在核糖体上重复进行的三步反应延长肽链/ 304
四、 终止密码子和释放因子导致肽链合成终止/ 305
第三节 蛋白质合成后的加工和靶向输送/306
一、 新生肽链折叠需要分子伴侣/306
二、 肽链水解加工产生具有活性的蛋白质或多肽/308
三、 氨基酸残基的化学修饰改变蛋白质的活性/ 308
四、 亚基聚合形成具有四级结构的活性蛋白质/ 309
五、 内质网及高尔基体是蛋白质合成后加工及分选的主要场所/309
六、 蛋白质合成后被靶向输送至细胞特定部位/ 309
第四节 蛋白质合成的干扰和抑制/312
一、 许多抗生素通过抑制蛋白质合成发挥作用/ 312
二、 某些毒素及抗肿瘤药物抑制真核生物的蛋白质合成/ 313
第十七章 基因表达调控/315
第一节 基因表达调控的基本概念与特点/315
一、 基因表达产生有功能的蛋白质和RNA/ 315
二、 基因表达具有时间特异性和空间特异性/315
三、 基因表达的方式存在多样性/316
四、 基因表达受调控序列和调节分子共同调节/ 317
五、 基因表达调控呈现多层次和复杂性/ 318
第二节 原核基因表达调控/ 318
一、 操纵子是原核基因转录调控的基本单位/318
二、 乳糖操纵子是典型的诱导型调控/319
三、 色氨酸操纵子通过阻遏作用和衰减作用抑制基因表达/ 322
四、 原核基因表达在翻译水平受到精细调控/323
第三节 真核基因表达调控/ 323
一、 真核基因表达受到多层次复杂调控/ 323
二、 染色质结构与真核基因表达密切相关/324
三、 转录起始是重要的调控环节/326
四、 转录后调控主要影响真核mRNA 的结构与功能/ 332
五、 真核基因表达在翻译及翻译后仍可受到调控/333
第十八章 常用的分子生物学技术/337
第一节 印迹法和探针技术/ 337
一、 印迹法是生物大分子定性定量分析的基本技术/ 337
二、 印迹法可分为DNA、RNA 和蛋白质印迹法三大类/ 338
三、 生物芯片技术源于印迹法的微型化和集成化/339
第二节 聚合酶链反应技术/ 340
一、 PCR 技术的工作原理就是体外DNA 复制/340
二、 PCR 技术是基因研究的最基本技术/341
三、 几种重要的PCR 衍生技术已广泛用于生命科学研究/ 342
第三节 DNA 测序技术/ 344
一、 桑格- 库森法和化学降解法是经典DNA 测序方法/344
二、 高通量测序技术大多源于桑格- 库森法的测序策略/345
三、 DNA 测序在医学领域具有广泛应用价值/347
第四节 生物分子相互作用研究技术/347
一、 蛋白质相互作用研究技术可以解析蛋白质行使功能的机制/348
二、 核酸- 蛋白质相互作用研究技术可以解析基因表达调控机制/ 348
第五节 基因表达分析技术/ 350
一、 生物信息学技术挖掘数据库信息已成为全面分析基因表达的第一步/350
二、 染色质构象捕获技术可以解析基因表达时空特异性的机制/351
三、 鉴定基因的功能区域可以了解基因表达及其调控/352
四、 基因表达产物及时空特异性检测是基因表达分析的核心内容/354
五、 整体的基因表达谱信息可以通过转录物组学分析技术获得/355
六、 全面的蛋白质表达、修饰和互作谱信息可以通过蛋白质组学技术获得/356
第十九章 DNA 重组和重组DNA 技术/ 359
第一节 自然界的DNA 重组和基因转移/359
一、 同源重组是最基本的DNA 重组方式/ 359
二、 位点特异性重组是发生在特异位点间的DNA 整合/361
三、 转座重组可使基因位移/ 364
四、 原核细胞可通过接合、转化和转导进行基因转移或重组/ 366
五、 细菌可通过CRISPR/Cas 系统从病毒获得DNA 片段作为获得性免疫机制/366
第二节 重组DNA 技术/369
一、 重组DNA 技术中常用的工具酶/369
二、 重组DNA 技术中常用的载体/ 371
三、 重组DNA 技术的基本原理及操作步骤/373
四、 克隆基因的表达/377
第三节 重组DNA 技术在医学中的应用/379
一、 重组DNA 技术广泛应用于生物医学/ 379
二、 重组DNA 技术是医学研究的重要技术平台/379
三、 重组DNA 技术是基因及其表达产物研究的技术基础/ 380
第四篇 医学专题3 8 3
第二十章 细胞信号转导与疾病/ 384
第一节 细胞信号转导概述/ 384
一、 细胞外化学信号有可溶性和膜结合性两种形式/ 384
二、 细胞经由特异性受体接收细胞外信号/385
三、 细胞内多条信号转导途径形成信号转导网络/386
第二节 细胞内信号转导分子/387
一、 第二信使结合并激活下游信号转导分子/387
二、 多种酶通过酶促反应传递信号/ 389
三、 信号转导蛋白通过蛋白质相互作用传递信号/390
第三节 细胞受体介导的细胞内信号转导/392
一、 细胞内受体通过分子迁移传递信号/ 392
二、 离子通道型受体将化学信号转变为电信号/ 393
三、 G 蛋白偶联受体通过G 蛋白和小分子信使介导信号转导/394
四、 酶偶联受体主要通过蛋白质修饰或相互作用传递信号/ 396
第四节 细胞信号转导的基本规律/398
一、 信号的传递和终止涉及许多双向反应/398
二、 细胞信号在转导过程中被逐级放大/ 398
三、 细胞信号转导途径既有通用性又有专一性/ 399
四、 细胞信号转导途径具有多样性/ 399
第五节 细胞信号转导异常与疾病/400
一、 信号转导异常可发生在两个层次/400
二、 信号转导异常可导致疾病的发生/401
三、 细胞信号转导分子是重要的药物作用靶位/ 401
第二十一章 DNA 损伤和损伤修复/403
第一节 DNA 损伤/403
一、 多种因素通过不同机制导致DNA 损伤/403
二、 DNA 损伤有多种类型/406
第二节 DNA 损伤修复/ 407
一、 有些DNA 损伤可以被直接修复/407
二、 切除修复是最普遍的DNA 损伤修复方式/ 408
三、 DNA 严重损伤时需要同源重组修复或非同源末端连接修复/411
四、 跨越损伤DNA 合成是一种保留差错的DNA 损伤修复方式/412
第三节 DNA 损伤和损伤修复的意义/414
一、 DNA 损伤具有双重效应/414
二、 DNA 损伤修复系统缺陷可能引发多种疾病/ 414
第二十二章 疾病相关基因/ 417
第一节 疾病相关基因及其鉴定原则/417
一、 遗传标记在疾病相关基因鉴定中发挥重要作用/ 417
二、 疾病相关基因鉴定应遵循一定的原则/418
三、 疾病相关基因鉴定的策略/419
第二节 疾病相关基因鉴定的方法/421
一、 定位克隆是鉴定疾病相关基因的经典方法/ 421
二、 全基因组关联研究在复杂疾病的易感基因鉴定中发
挥了重要作用/423
三、 全外显子组/ 全基因组测序在疾病相关基因鉴定中愈发重要/ 424
四、 疾病相关基因- 疾病数据库/425
第三节 疾病相关基因与分子医学/428
一、 疾病相关基因的发现推动医学进入分子时代/428
二、 疾病相关基因鉴定是实现个体化精准医疗的前提/429
三、 转化医学是加速基础研究实际应用的重要路径/ 430
第二十三章 癌症的分子基础/432
第一节 癌症分子基础概述/ 432
一、 癌症发生的危险因素包括外部环境因素和机体内在因素/433
二、 癌症的发生主要涉及三类基因/ 433
三、 癌细胞具有与正常细胞显著不同的多种生物学特征/ 433
四、 癌症分子基础研究极大地推动了癌症诊疗变革和生物医学发展/434
第二节 癌基因/ 435
一、 原癌基因是人类基因组中具有正常功能的基因/ 435
二、 某些病毒的基因组中含有癌基因/435
三、 原癌基因有多种活化机制/436
四、 原癌基因编码的蛋白质与生长因子密切相关/437
五、 癌基因是癌症治疗的重要分子靶点/ 440
第三节 抑癌基因/441
一、 抑癌基因对细胞增殖起负性调控作用/441
二、 抑癌基因有多种失活机制/442
三、 抑癌基因在癌症发生发展中具有重要作用/ 442
四、 癌症发生发展涉及癌基因和抑癌基因的共同参与/445
第二十四章 基因诊断和基因治疗/447
第一节 基因诊断/447
一、 基因诊断是针对DNA 和RNA 的分子诊断/ 447
二、 基因诊断的基本技术日益成熟/ 448
三、 基因诊断的医学应用广泛/451
第二节 基因治疗/453
一、 基因治疗的基本策略聚焦异常基因的纠正/ 453
二、 基因治疗程序涉及多个环节/454
三、 基因治疗的前景良好但也面临挑战/ 457
第二十五章 肝的生物化学/ 459
第一节 肝在物质代谢中的作用/ 459
一、 肝是维持血糖水平相对稳定的重要器官/459
二、 肝在脂质代谢中占据中心地位/ 460
三、 肝内存在活跃的蛋白质合成及分解代谢/461
四、 肝参与多种维生素和辅酶的代谢/462
五、 肝参与多种激素的灭活/ 462
六、 肝中主要代谢途径及联系/462
第二节 肝的生物转化作用/ 463
一、 肝的生物转化作用是机体重要的保护机制/ 463
二、 肝的生物转化作用包括两相反应/463
三、 生物转化作用受许多因素的调节和影响/469
第三节 胆汁与胆汁酸的代谢/470
一、 胆汁可分为肝胆汁和胆囊胆汁/ 470
二、 胆汁酸有游离型、结合型及初级、次级之分/ 471
三、 胆汁酸的主要生理功能是促进脂质的消化和吸收/472
四、 胆汁酸的代谢及胆汁酸的肠肝循环/ 472
五、 胆汁酸代谢异常可导致胆石症/ 473
第四节 胆色素的代谢与黄疸/473
一、 胆红素是铁卟啉类化合物的降解产物/473
二、 胆红素在体内不同部位采取不同运输形式/ 476
三、 胆红素升高可导致高胆红素血症与黄疸/479
第二十六章 血液的生物化学/482
第一节 血浆蛋白质/ 482
一、 血浆蛋白质是血浆的主要固体成分/ 482
二、 血浆蛋白质具有重要功能/484
第二节 血红素的合成/485
一、 合成血红素的基本原料是甘氨酸、琥珀酰CoA 和Fe2+/ 485
二、 血红素合成的最主要调节步骤是ALA 的合成/487
第三节 血细胞物质代谢/488
一、 糖无氧氧化是成熟红细胞获得能量的唯一途径/ 488
二、 白细胞的代谢与白细胞功能密切相关/490
第二十七章 其他重要器官和组织的生物化学/492
第一节 脑的生物化学/492
一、 脑主要利用葡萄糖和酮体供能且耗氧量大/ 492
二、 脑存在特殊的神经递质代谢途径/494
三、 代谢紊乱参与阿尔茨海默病进展/497
第二节 心肌的生物化学/498
一、 心肌以有氧氧化为主供能/498
二、 心肌可利用多种物质供能/499
三、 优势效应调节心肌利用葡萄糖和脂肪酸的比例/ 499
四、 心力衰竭可致心肌细胞发生代谢重编程/500
第三节 肾的生物化学/501
一、 肾利用脂肪酸和葡萄糖供能/501
二、 肾具有糖异生和酮体生成的功能/501
三、 肾可重吸收与排出代谢物/501
四、 肾代谢物对其他器官的功能具有广泛影响/ 502
第四节 骨骼肌的生物化学/ 503
一、 骨骼肌利用多种能量来源产生ATP 供能/503
二、 运动状态下骨骼肌收缩对能量需求的差异通过调节分解代谢实现/504
三、 运动可以预防肥胖和糖尿病/506
第五节 脂肪组织的生物化学/508
一、 脂肪组织是储存和动员甘油三酯的重要组织/508
二、 脂肪组织具有不同的类型和代谢特征/508
三、 脂肪组织及其产生的分泌因子是影响体重的关键因素/ 509
四、 热量限制具有减重和增加胰岛素敏感性等多种作用/ 511
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