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第1章 生物分子导论3

一、生命物质的化学组成3

（一）生命元素3

（二）生物分子4

二、生物分子的三维结构5

（一）生物分子的大小5

（二）立体异构与构型6

（三）生物分子间相互作用的立体专一性7

（四）构象与三维结构8

（五）三维结构的分子模型8

三、生物结构中的非共价力9

（一）静电相互作用9

（二）氢键9

（三）范德华力9

（四）疏水相互作用（熵效应）10

四、水和生命10

（一）水的结构和性质10

（二）水是生命的介质11

五、细胞的分子组织层次12

六、生物分子的起源与进化12

（一）化学进化的理论12

（二）实验室中化学进化的演示12

（三）原始生物分子13

习题13

主要参考书目13

第2章 蛋白质的构件——氨基酸15

一、蛋白质的化学组成和分类15

二、蛋白质的水解16

三、α-氨基酸的一般结构16

四、氨基酸的分类16

（一）常见的蛋白质氨基酸17

（二）不常见的蛋白质氨基酸17

（三）非蛋白质氨基酸19

五、氨基酸的酸碱性质19

（一）氨基酸的解离20

（二）氨基酸的等电点22

六、氨基酸的化学反应22

（一）α-羧基反应22

（二）α-氨基反应23

（三）茚三酮反应23

（四）侧链官能团的特异反应23

七、氨基酸的旋光性和光谱性质25

（一）氨基酸的旋光性和立体化学25

（二）氨基酸的光谱性质25

八、氨基酸混合物的分离和分析26

（一）分配层析26

（二）离子交换层析28

习题29

主要参考书目29

第3章 蛋白质的通性、纯化和表征30

一、蛋白质的酸碱性质30

二、蛋白质的胶体性质与蛋白质的沉淀31

（一）蛋白质胶体性质31

（二）蛋白质沉淀31

三、蛋白质分离纯化的一般原则32

四、蛋白质的分离纯化方法33

（一）透析和超过滤33

（二）凝胶过滤33

（三）盐溶和盐析35

（四）有机溶剂分级分离法35

（五）凝胶电泳和等电聚焦36

（六）离子交换层析37

（七）亲和层析37

（八）高效液相层析38

五、蛋白质相对分子质量的测定38

（一）凝胶过滤法测定相对分子质量38

（二）SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳法测定相对分子质量38

（三）沉降速度法测定相对分子质量40

六、蛋白质的含量测定与纯度鉴定40

（一）蛋白质含量测定41

（二）蛋白质纯度鉴定41

习题41

主要参考书目42

第4章 蛋白质的共价结构43

一、蛋白质的分子大小43

二、蛋白质结构的组织层次44

三、肽44

（一）肽和肽键的结构44

（二）肽的物理和化学性质46

（三）天然存在的活性肽46

四、蛋白质测序的策略47

五、蛋白质测序的一些常用方法48

（一）末端分析48

（二）二硫键的断裂48

（三）氨基酸组成的分析48

（四）多肽链的部分裂解49

（五）肽段氨基酸序列的测定50

（六）肽段在原多肽链中的次序的确定（氨基酸全序列的重建）51

（七）二硫键位置的确定51

六、根据基因的核苷酸序列推定多肽的氨基酸序列51

七、蛋白质一级结构的举例52

八、蛋白质序列数据库52

九、肽与蛋白质的化学合成：固相肽的合成53

习题54

主要参考书目55

第5章 蛋白质的三维结构56

一、研究蛋白质构象的方法56

二、稳定蛋白质三维结构的力56

三、多肽主链折叠的空间限制57

（一）肽平面与α-碳的二面角（？和ψ）57

（二）可允许的》和ψ值：拉氏图58

四、二级结构：多肽主链的局部规则构象59

（一）α螺旋59

（二）β片或β折叠60

（三）β转角61

五、纤维状蛋白质61

（一）α-角蛋白61

（二）丝心蛋白62

（三）胶原蛋白62

六、超二级结构和结构域63

（一）超二级结构63

（二）结构域64

七、球状蛋白质与三级结构65

（一）球状蛋白质及其亚基的分类65

（二）球状蛋白质三维结构的特征66

八、亚基缔合与四级结构67

（一）有关四级结构的一些概念67

（二）四级缔合在结构和功能上的优越性67

九、蛋白质的变性与折叠68

（一）蛋白质变性与功能丢失68

（二）氨基酸序列规定蛋白质的三维结构69

（三）多肽链是分步快速折叠的69

习题70

主要参考书目71

第6章 蛋白质的功能与进化72

一、蛋白质功能的多样性72

二、血红蛋白的结构73

（一）血红素73

（二）珠蛋白的三级结构74

（三）与02结合的机制75

（四）血红蛋白的四级结构75

三、血红蛋白的功能：转运氧76

（一）肌红蛋白是氧的贮库76

（二）血红蛋白氧合的协同性和别构效应77

（三）血红蛋白的两种构象状态：R态和T态77

（四）血红蛋白协同性氧结合的定量分析78

（五）BPG调节Hb对02的亲和力79

（六）H＋和CO2调节Hb对02的亲和力：Bohr效应80

四、血红蛋白分子病81

（一）镰状细胞贫血病81

（二）α-和β-地中海贫血82

五、免疫球蛋白83

（一）免疫系统83

（二）免疫球蛋白的结构和类别83

（三）基于抗体-抗原相互作用的生化分析方法84

六、氨基酸序列与生物学功能85

（一）同源蛋白质的物种差异与生物进化85

（二）同源蛋白质具有共同的进化起源86

习题86

主要参考书目87

第7章 糖类和糖生物学88

一、引言88

（一）糖类的生物学作用88

（二）糖类的化学本质88

（三）糖类的命名和分类88

二、单糖的结构和性质89

（一）单糖的链状结构89

（二）单糖的环状结构90

（三）单糖的构象92

（四）单糖的物理和化学性质93

三、重要的单糖和单糖衍生物94

（一）单糖94

（二）糖醇96

（三）糖酸96

（四）脱氧糖97

（五）氨基糖97

四、寡糖98

（一）寡糖的结构99

（二）常见的二糖99

（三）其他简单寡糖100

（四）环糊精100

五、多糖101

（一）贮存同多糖101

（二）结构同多糖103

（三）结构杂多糖104

六、糖缀合物106

（一）糖蛋白106

（二）寡糖链的生物学功能106

（三）蛋白聚糖108

（四）脂多糖108

七、寡糖结构的分析109

（一）寡糖结构分析的策略109

（二）用于寡糖结构分析的一些方法110

习题110

主要参考书目111

第8章 脂质与生物膜112

一、三酰甘油和蜡112

（一）脂肪酸112

（二）酰基甘油114

（三）蜡116

二、磷脂和鞘脂117

（一）甘油磷脂的结构117

（二）甘油磷脂的一般性质118

（三）几种常见的甘油磷脂118

（四）醚甘油磷脂119

（五）鞘脂119

三、萜和类固醇121

（一）萜121

（二）类固醇122

（三）胆固醇和其他固醇123

（四）固醇衍生物124

四、血浆脂蛋白124

（一）血浆脂蛋白的分类125

（二）血浆脂蛋白的结构与功能125

五、膜的分子组成和超分子结构126

（一）生物膜的分子组成126

（二）脂双层的自装配127

（三）膜组分的不对称分布128

（四）生物膜的流动性128

（五）生物膜的流动镶嵌模型129

六、脂质的提取与分析129

（一）脂质的有机溶剂提取129

（二）脂质的吸附层析分离129

（三）混合脂肪酸的气液色谱分析130

（四）脂质结构的测定130

习题130

主要参考书目131

第9章 酶引论132

一、酶研究的简史132

二、酶是生物催化剂132

（一）反应速率理论与活化能132

（二）酶通过降低活化自由能提高反应速率134

（三）酶还是偶联反应的介体136

（四）酶作为生物催化剂的特点136

三、酶的化学本质137

（一）酶的化学组成137

（二）酶的四级缔合138

四、酶的命名和分类139

（一）酶的命名139

（二）酶的分类和编号139

五、酶的专一性140

（一）酶对底物的专一性140

（二）关于酶专一性的假说141

六、酶活力的测定141

（一）酶活力、活力单位和比活力142

（二）反应速率、初速率和酶活力测定142

七、非蛋白质生物催化剂——核酶143

（一）核酶的发现143

（二）L19 RNA是核酶144

（三）RNase P的RNA组分是核酶144

（四）锤头核酶145

八、酶分子工程145

（一）固定化酶145

（二）化学修饰酶145

（三）抗体酶——人工模拟酶146

（四）酶的蛋白质工程146

习题146

主要参考书目147

第10章 酶动力学148

一、有关的化学动力学概念148

（一）基元反应和化学计量方程148

（二）化学反应的速率方程148

（三）反应分子数和反应级数149

（四）一级、二级和零级反应的特征150

二、底物浓度对酶促反应速率的影响151

（一）酶促反应动力学的基本公式——米-曼氏方程152

（二）米-曼氏方程所确定的图形是一直角双曲线154

（三）米-曼氏动力学参数的意义155

（四）米-曼氏方程的线性化作图求KM和Vmax值158

三、多底物的酶促反应159

四、影响酶促反应速率的其他因素161

（一）pH对酶促反应的影响161

（二）温度对酶促反应的影响161

（三）激活剂对酶促反应的影响162

五、酶的抑制作用162

（一）抑制作用的概念162

（二）抑制作用的类型162

（三）可逆抑制的动力学164

（四）酶抑制剂应用举例168

习题170

主要参考书目171

第11章 酶作用机制和酶活性调节172

一、酶的活性部位及其确定方法172

二、酶促反应机制173

（一）基元催化的分子机制173

（二）酶具有高催化能力的原因176

三、酶促反应机制的举例178

（一）丝氨酸蛋白酶178

（二）烯醇化酶182

四、酶活性的别构调节183

（一）酶的别构效应和别构酶183

（二）别构酶的动力学特点183

（三）协同性配体结合的模型184

（四）别构酶的举例188

五、酶活性的共价调节190

（一）酶的可逆共价修饰190

（二）酶原激活——不可逆共价调节192

六、同工酶194

习题195

主要参考书目195

第12章 维生素与辅酶196

一、引言196

（一）维生素的概念196

（二）维生素的发现196

（三）维生素-辅酶的关系197

二、水溶性维生素198

（一）维生素B1（硫胺素）和辅酶硫胺素焦磷酸（TPP）198

（二）维生素B2（核黄素）和黄素辅酶（FMN和FAD）199

（三）维生素PP（烟酸和烟酰胺）和烟酰胺辅酶（NAD和NADP）200

（四）泛酸和辅酶A201

（五）维生素B6和辅酶磷酸吡哆醛202

（六）生物素和辅酶生物胞素204

（七）叶酸和辅酶F（四氢叶酸）204

（八）维生素B12（氰钴氨素）和辅酶5′-脱氧腺苷钴胺素206

（九）硫辛酸208

（十）维生素C（抗坏血酸）209

三、脂溶性维生素210

（一）维生素A（视黄醇）210

（二）维生素D（钙化醇）211

（三）维生素E（生育酚）212

（四）维生素K（萘醌）212

习题214

主要参考书目214

第13章 核酸通论215

一、核酸的发现和研究简史215

（一）核酸的发现215

（二）核酸的早期研究215

（三）DNA双螺旋结构模型的建立216

（四）生物技术的兴起217

（五）人类基因组计划开辟了生命科学新纪元217

二、核酸的种类和分布218

（一）脱氧核糖核酸（DNA）218

（二）核糖核酸（RNA）220

三、核酸的生物功能220

（一）DNA是主要的遗传物质221

（二）RNA参与蛋白质的生物合成221

（三）RNA功能的多样性222

习题222

主要参考书目222

第14章 核酸的结构223

一、核苷酸223

（一）碱基223

（二）核苷225

（三）核苷酸226

二、核酸的共价结构227

（一）核酸中核苷酸的连接方式227

（二）DNA的一级结构227

（三）RNA的一级结构228

三、DNA的高级结构230

（一）DNA的双螺旋结构230

（二）DNA的三股螺旋和四股螺旋233

（三）DNA的超螺旋234

（四）DNA与蛋白质复合物的结构236

四、RNA的高级结构239

（一）tRNA的高级结构239

（二）rRNA的高级结构241

（三）其他RNA的高级结构242

习题244

主要参考书目244

第15章 核酸的物理化学性质和研究方法245

一、核酸的水解245

（一）酸水解245

（二）碱水解245

（三）酶水解246

二、核酸的酸碱性质246

三、核酸的紫外吸收249

四、核酸的变性、复性及杂交250

（一）变性250

（二）复性251

（三）核酸分子杂交252

五、核酸的分离和纯化253

（一）核酸的超速离心253

（二）核酸的凝胶电泳254

（三）核酸的柱层析256

（四）DNA的提取和纯化257

（五）RNA的提取和纯化257

六、核酸序列的测定258

（一）DNA的酶法测序258

（二）DNA的化学法测序259

（三）RNA的测序260

（四）DNA序列分析的自动化260

七、核酸的化学合成260

八、DNA微阵技术262

（一）DNA芯片的类型262

（二）DNA芯片的制作262

（三）核酸杂交的检测263

（四）DNA芯片的应用264

习题264

主要参考书目265

第16章 激素266

一、引言266

（一）激素的定义266

（二）激素的分类266

（三）人和脊椎动物的内分泌腺及其分泌的激素266

（四）激素和其他化学信号的区别269

（五）激素分泌的等级控制和反馈调节270

二、激素作用的机制271

（一）类固醇激素和甲状腺激素的作用机制272

（二）肽激素和肾上腺儿茶酚胺激素的作用机制272

三、人和脊椎动物激素举例277

（一）胺（氨基酸衍生物）激素277

（二）肽和蛋白质激素278

（三）类固醇（甾类）激素280

（四）类二十烷酸或类前列腺酸（脂肪酸衍生物）281

四、昆虫激素282

（一）脑激素283

（二）保幼激素283

（三）蜕皮激素283

（四）性信息素284

五、植物激素284

（一）生长素284

（二）细胞分裂素284

（三）赤霉素285

（四）脱落酸285

（五）乙烯286

习题286

主要参考书目286

第17章 新陈代谢总论289

一、新陈代谢概述289

二、新陈代谢中常见的有机反应机制290

（一）基团转移反应292

（二）氧化反应和还原反应294

（三）消除、异构化及重排反应294

（四）碳-碳键的形成与断裂反应296

三、新陈代谢的研究方法300

习题301

主要参考书目301

第18章 生物能学302

一、有关热力学的一些基本概念302

（一）体系的概念、性质和状态302

（二）能的两种形式——热与功302

（三）内能和焓的概念302

（四）热力学的两个基本定律和熵的概念303

（五）自由能的概念304

二、自由能变化、标准自由能变化及其与平衡常数的关系304

（一）化学反应的标准自由能变化及其与平衡常数的关系304

（二）能量学用于生物化学反应中一些规定的概括306

（三）标准自由能变化的可加性307

（四）ΔG′？，ΔG′和平衡常数计算的举例307

三、高能磷酸化合物308

（一）高能磷酸化合物的概念308

（二）ATP以基团转移形式提供能量309

四、其他高能化合物310

习题313

主要参考书目314

第19章 六碳糖的分解和糖酵解作用315

一、糖酵解作用315

二、糖酵解第一阶段的5步反应315

（一）葡萄糖磷酸化形成葡萄糖-6-磷酸315

（二）葡萄糖-6-磷酸异构化形成果糖-6-磷酸317

（三）果糖-6-磷酸形成果糖-1，6-二磷酸318

（四）果糖-1，6-二磷酸转变为甘油醛-3-磷酸和二羟丙酮磷酸318

（五）二羟丙酮磷酸转变为甘油醛-3-磷酸319

三、糖酵解第二阶段的5步反应320

（一）甘油醛-3-磷酸形成1，3-二磷酸甘油酸320

（二）1，3-二磷酸甘油酸转移高能磷酸基团形成ATP321

（三）3-磷酸甘油酸转变为2-磷酸甘油酸321

（四）2-磷酸甘油酸脱水形成磷酸烯醇式丙酮酸322

（五）磷酸烯醇式丙酮酸转变为丙酮酸并产生一个ATP分子323

四、由葡萄糖转变为2分子丙酮酸的能量估算323

五、丙酮酸在无氧条件下的去路324

（一）生成乳酸324

（二）生成乙醇324

六、糖酵解作用的调节325

（一）磷酸果糖激酶是关键酶325

（二）果糖-2，6-二磷酸对糖酵解的调节作用325

（三）己糖激酶和丙酮酸激酸对糖酵解的调节作用326

七、其他六碳糖的分解途径326

（一）六碳糖进入细胞326

（二）六碳糖进入糖酵解途径分解327

习题330

主要参考书目331

第20章 柠檬酸循环332

一、丙酮酸进入柠檬酸循环的准备阶段——形成乙酰-CoA（乙酰-SCoA）332

（一）丙酮酸脱羧反应333

（二）乙酰基转移到CoA—SH分子上形成乙酰-CoA的反应334

（三）还原型二氢硫辛酰转乙酰基酶氧化，形成氧化型的硫辛酰转乙酰基酶335

（四）还原型E3的再氧化335

二、柠檬酸循环的全貌335

三、柠檬酸循环的各个反应步骤335

（一）草酰乙酸与乙酰-CoA缩合形成柠檬酸335

（二）柠檬酸异构化形成异柠檬酸337

（三）异柠檬酸氧化形成α-酮戊二酸337

（四）α-酮戊二酸氧化脱羧形成琥珀酰-CoA338

（五）琥珀酰-CoA转化为琥珀酸并使GDP磷酸化形成高能GTP哺乳类）或使ADP成为ATP（植物或细菌）338

（六）琥珀酸脱氢形成延胡索酸339

（七）延胡索酸水合形成L-苹果酸339

（八）苹果酸氧化形成草酰乙酸340

四、柠檬酸循环的化学总结算340

五、柠檬酸循环的调节342

六、柠檬酸循环的双重作用343

七、乙醛酸途径344

习题346

主要参考书目346

第21章 氧化磷酸化和光合磷酸化作用348

一、氧化磷酸化作用348

（一）和电子传递相关的氧化还原电势348

（二）用标准还原势计算自由能变化350

（三）线粒体的电子传递链350

（四）氧化磷酸化作用的机制355

（五）氧化磷酸化的解偶联357

（六）质子动力为主动转运提供能量358

（七）电子传递和氧化磷酸化中的P／O比358

（八）细胞溶胶内NADH的再氧化358

（九）氧化磷酸化作用的调节359

二、光合磷酸化作用（photophosphorylation）359

（一）光合作用（photosynthesis）359

（二）叶绿体的结构360

（三）叶绿体中捕获光的叶绿素和其他色素360

（四）光合作用中的电子传递361

（五）光合磷酸化作用364

（六）CO2的固定（暗反应）365

（七）由 Rubisco酶的加氧活性引起的光（合）呼吸367

习题368

主要参考书目370

第22章 戊糖磷酸途径371

一、戊糖磷酸途径的发现371

二、戊糖磷酸途径的主要反应371

三、戊糖磷酸途径反应速率的调控376

四、戊糖磷酸途径的生物学意义377

习题378

主要参考书目379

第23章 葡糖异生和糖的其他代谢途径380

一、葡糖异生作用380

（一）葡糖异生作用的途径380

（二）葡糖异生途径总览383

（三）由丙酮酸形成葡萄糖的能量消耗及意义383

（四）葡糖异生作用的调节383

（五）乳酸的再利用和可立氏循环384

二、糖的其他代谢途径384

三、葡萄糖出入动物细胞的特殊运载机构386

四、糖蛋白的生物合成387

五、糖蛋白糖链的分解代谢389

习题389

主要参考书目389

第24章 糖原的分解与合成代谢390

一、糖原的分解代谢390

二、糖原的生物合成393

三、糖原代谢的调控396

（一）糖原磷酸化酶的别构调节因素396

（二）糖原合酶的调节因素397

（三）激素对糖原代谢的调节397

四、糖原累积症399

习题400

主要参考书目400

第25章 脂质的代谢401

一、脂肪酸的分解代谢401

（一）三酰甘油的消化、吸收和转运401

（二）脂肪酸的氧化分解402

二、脂肪酸的生物合成406

（一）乙酰-CoA从线粒体到细胞溶胶的转运407

（二）脂肪酸的合成步骤407

三、脂肪酸代谢的调节411

四、三酰甘油的生物合成412

五、磷脂的分解代谢与合成413

（一）甘油磷脂的分解代谢413

（二）磷脂的生物合成414

六、类二十烷酸的生物合成418

七、胆固醇的代谢421

（一）胆固醇代谢的特点421

（二）胆固醇的生物合成423

八、脂蛋白的代谢424

习题427

主要参考书目427

第26章 蛋白质降解和氨基酸的分解代谢429

一、蛋白质的降解429

（一）蛋白质降解的特性429

（二）蛋白质降解的反应机制429

（三）机体对外源蛋白质的需要及其消化作用430

二、氨基酸的分解代谢431

（一）氨基酸的转氨基作用431

（二）葡萄糖-丙氨酸循环将氨运入肝脏433

（三）谷氨酸脱氢酶催化的氧化脱氨基作用433

（四）氨的命运433

三、尿素的形成——尿素循环434

（一）尿素循环过程434

（二）尿素循环的调节436

四、氨基酸碳骨架的分解代谢438

（一）经丙酮酸形成乙酰-CoA438

（二）部分碳骨架形成乙酰-CoA或乙酰乙酰-CoA440

（三）形成α-酮戊二酸440

（四）形成琥珀酰-CoA442

（五）形成草酰乙酸的途径443

（六）分支氨基酸脱氨基和脱羧基的特殊性443

（七）生糖氨基酸和生酮氨基酸443

（八）氨基酸与一碳单位446

（九）氨基酸与生物活性物质446

（十）氨基酸代谢缺陷症448

习题449

主要参考书目450

第27章 氨基酸的生物合成和生物固氮451

一、生物固氮451

二、氨的同化作用——氨通过谷氨酸和谷氨酰胺掺入生物分子452

三、氨基酸的生物合成453

（一）由α-酮戊二酸形成的氨基酸——谷氨酸、谷氨酰胺、脯氨酸、精氨酸、赖氨酸453

（二）由草酰乙酸形成的氨基酸——天冬氨酸、天冬酰胺、甲硫氨酸、苏氨酸、赖氨酸（细菌、植物）、异亮氨酸455

（三）由丙酮酸形成的氨基酸——亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、丙氨酸456

（四）由甘油酸-3-磷酸形成的氨基酸——丝氨酸、甘氨酸、半胱氨酸458

（五）以磷酸烯醇式丙酮酸和赤藓糖-4-磷酸为前体形成的氨基酸——色氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸458

（六）组氨酸的生物合成461

四、氨基酸生物合成的调节461

五、由氨基酸合成的其他特殊生物分子464

（一）卟啉的生物合成464

（二）谷胱甘肽的生物合成465

（三）肌酸的生物合成466

（四）氧化氮的生物合成467

习题467

主要参考书目468

第28章 核酸的降解和核苷酸代谢469

一、核酸和核苷酸的分解代谢469

（一）核酸的解聚作用469

（二）核苷酸的降解470

（三）嘌呤碱的分解470

（四）嘧啶碱的分解471

二、核苷酸的生物合成473

（一）嘌呤核糖核苷酸的合成473

（二）嘧啶核糖核苷酸的合成479

（三）脱氧核糖核苷酸的合成481

三、辅酶核苷酸的生物合成486

（一）烟酰胺核苷酸的合成486

（二）黄素核苷酸的合成487

（三）辅酶A的合成487

习题488

主要参考书目489

第29章 遗传信息概论493

一、DNA是遗传信息的携带分子494

（一）细胞含有恒定量的DNA494

（二）DNA是细菌的转化因子495

（三）病毒是游离的遗传因子495

（四）基因是DNA的一段序列496

（五）DNA重组技术为基因组的研究提供了最有力的手段496

二、RNA使遗传信息得以表达497

（一）RNA参与蛋白质的合成497

（二）RNA进行信息加工497

（三）RNA干扰499

（四）RNA的表型效应499

（五）RNA对基因的解读500

三、遗传密码的破译501

四、遗传密码的基本特性503

（一）密码的基本单位504

（二）密码的简并性504

（三）密码的变偶性504

（四）密码的通用性506

（五）密码的防错系统507

五、遗传物质的进化507

（一）生物进化的热力学和动力学507

（二）生命的起源和进化508

（三）生物的进化：驱动力、多样性和适应性510

习题512

主要参考书目513

第30章 DNA的复制和修复514

一、DNA的复制514

（一）DNA的半保留复制514

（二）DNA的复制起点和复制方式516

（三）DNA聚合反应和有关的酶519

（四）DNA的半不连续复制523

（五）DNA复制的拓扑性质524

（六）DNA的复制过程与复制体变化527

（七）真核生物DNA的复制529

二、DNA的损伤修复533

（一）错配修复533

（二）直接修复533

（三）切除修复534

（四）重组修复535

（五）应急反应（SOS）和易错修复536

三、DNA的突变537

（一）突变的类型537

（二）诱变剂的作用538

（三）诱变剂和致癌剂的检测539

习题540

主要参考书目541

第31章 DNA的重组542

一、同源重组542

（一）Holliday模型542

（二）细菌的基因转移与重组543

（三）重组有关的酶545

二、特异位点重组547

三、转座重组551

（一）细菌的转座因子551

（二）真核生物的转座因子554

习题556

主要参考书目556

第32章 RNA的生物合成和加工557

一、DNA指导下RNA的合成557

（一）DNA指导的RNA聚合酶557

（二）启动子和转录因子561

（三）终止子和终止因子565

（四）转录的调节控制567

（五）RNA生物合成的抑制剂567

二、RNA的转录后加工570

（一）原核生物中RNA的加工570

（二）真核生物中RNA的一般加工572

（三）RNA的剪接、编辑和再编码574

（四）RNA生物功能的多样性585

（五）RNA的降解586

三、在RNA指导下RNA和DNA的合成587

（一）RNA的复制587

（二）RNA的逆转录589

（三）逆转座子的种类和作用机制594

习题595

主要参考书目596

第33章 蛋白质的生物合成597

一、参与蛋白质生物合成的RNA和有关装置597

（一）核糖体597

（二）转移RNA和氨酰-tRNA合成酶600

（三）信使RNA602

二、蛋白质生物合成的步骤603

（一）氨酰-tRNA的合成604

（二）多肽链合成的起始605

（三）多肽链合成的延伸607

（四）多肽链合成的终止610

（五）多肽链的折叠与加工610

三、蛋白质合成的忠实性613

（一）蛋白质合成的忠实性需要消耗能量613

（二）合成酶的校对功能提高了忠实性613

（三）核糖体对忠实性的影响613

四、蛋白质的运输和定位614

（一）蛋白质的信号肽与跨膜运输614

（二）糖基化在蛋白质定位中的重要作用616

（三）线粒体和叶绿体蛋白质的定位617

（四）核的运输和定位618

五、蛋白质生物合成的抑制物620

习题621

主要参考书目622

第34章 细胞代谢与基因表达调控623

一、细胞代谢的调节网络623

（一）代谢途径交叉形成网络623

（二）分解代谢和合成代谢的单向性624

（三）ATP是通用的能量载体624

（四）NADPH以还原力形式携带能量625

（五）代谢的基本要略在于形成ATP、还原力和构造单元以用于生物合成625

二、酶活性的调节626

（一）酶促反应的前馈和反馈626

（二）产能反应与需能反应的调节627

（三）酶活性的特异激活剂和抑制剂628

（四）蛋白酶解对酶活性的影响628

（五）酶的共价修饰与连续激活629

三、细胞对代谢途径的分隔与控制630

（一）细胞结构和酶的空间分布630

（二）细胞膜结构对代谢的调节和控制作用630

四、细胞信号传递系统632

（一）激素和递质受体的信号转导系统632

（二）细胞增殖的调节636

（三）门控离子通道和神经信号的传导638

五、基因表达的调节639

（一）原核生物基因表达的调节640

（二）真核生物基因表达的调节645

习题657

主要参考书目659

第35章 基因工程及蛋白质工程660

一、DNA克隆的基本原理660

（一）DNA限制酶与片段连接660

（二）分子克隆的载体与宿主662

（三）外源基因导入宿主细胞667

二、基因的分离、合成和测序668

（一）基因文库的构建668

（二）cDNA文库的构建669

（三）克隆基因的分离与鉴定672

（四）聚合酶链（式）反应扩增基因674

（五）DNA的化学合成677

（六）基因定位诱变677

（七）DNA序列的测定678

三、克隆基因的表达679

（一）外源基因在原核细胞中的表达679

（二）基因表达产物的分离和鉴定681

（三）外源基因在真核细胞中的表达682

四、蛋白质工程686

（一）蛋白质的分子设计和改造686

（二）蛋白质的实验进化686

（三）蛋白质工程的进展687

五、基因工程的应用与展望689

（一）基因工程开辟了生物学研究的新纪元689

（二）基因工程促进了生物技术产业的兴起690

（三）基因工程研究的展望692

习题693

主要参考书目694

索引695