生物化学与分子生物学
生物化学与分子生物学
1000+ 人选课
更新日期:2026/03/31
开课时间2026/03/04 - 2026/07/10
课程周期19 周
开课状态开课中
每周学时-
课程简介

《生物化学与分子生物学》课程是医学及相关专业的核心基础课程,对于每一位致力于探索生命奥秘、追求医学卓越的学子来说,都是一门极具价值的必修课。

生物化学与分子生物学不仅帮助我们理解生命现象的本质,还为疾病的诊断、治疗和预防提供了理论支持。通过学习这门课程,你将掌握生物体内化学分子的结构、功能及其相互作用,深入了解生命活动的分子机制,为后续的医学课程学习和临床实践打下坚实的基础。

本课程围绕生物体内的化学分子及其相互作用展开,涵盖以下核心内容:

生物大分子的结构与功能:包括蛋白质、核酸、糖类和脂质等生物大分子的组成、结构及其在生命活动中的作用。

代谢及其调节:探讨生物体内的物质代谢过程及其精细调控机制,如糖代谢、脂代谢和氨基酸代谢等。

基因信息传递及其调控:研究遗传信息的储存、传递和表达调控,包括DNA复制、转录、翻译以及基因表达的调控机制。

分子生物学技术及应用:介绍重组DNA技术、基因编辑、分子诊断等前沿技术及其在医学中的应用。

通过本课程的学习,你将具备以下能力:

扎实的专业知识:系统掌握生物化学与分子生物学的基本理论和实验技能,为深入研究医学问题提供有力支持。

疾病理解能力:从分子层面理解疾病的发病机制,为临床诊断和治疗提供理论依据,培养精准医疗的思维方式。

科研思维训练:通过学习前沿研究和技术应用,培养科学思维和创新能力,为未来从事医学研究或临床工作奠定基础。

跨学科视野:了解生物化学与分子生物学在医学、药学、生物学等多学科领域的交叉应用,拓宽学术视野。

课程的特色和亮点

课程思政融入:将医学人文精神和职业道德教育贯穿于课程教学中,培养具有高尚医德和人文关怀的医学人才。

前沿内容更新:紧跟学科发展前沿,及时更新教材内容,引入最新的研究成果和技术应用,确保知识的时效性。

实践与理论结合:通过案例分析,将理论知识与实际应用紧密结合,培养学生解决实际问题的能力。

课程大纲
绪论
概述:生物化学的概念;分子生物学的概念
第一节 生物化学与分子生物学发展简史
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
二、叙述生物化学阶段
三、动态生物化学阶段
四、机能生物化学阶段(分子生物学阶段)
五、中国科学家对生物化学发展做出了重要贡献
第二节 当代生物化学与分子生物学研究的主要内容
一、生物分子的结构与功能
二、物质代谢及其调节
三、基因信息调控及其调控
四、前沿技术领域频现突破性进展
第三节 生物化学与分子生物学与其他学科的联系
一、生物化学已成为生物学、医学各学科之间相互联系的共同语言
二、生物化学为推动医学各学科发展作出了重要的贡献
第一章 蛋白质的结构与功能
概述:蛋白质是生命活动最主要的载体,更是功能的执行者。蛋白质的分布、含量和主要功能
第一节 蛋白质的分子组成
概述:蛋白质元素组成
一、L-α-氨基酸是蛋白质的基本结构单位
二、氨基酸根据其侧链结构与理化性质的分类
三、氨基酸的理化性质
(一)两性解离
(二)紫外吸收
(三)与茚三酮反应
四、氨基酸通过肽键连接形成蛋白质或肽
肽键,多肽,氨基末端,羧基末端的概念
五、生物活性肽
1、谷胱甘肽
2、多肽类激素和神经肽
第二节 蛋白质的分子结构
一、蛋白质的一级结构
一级结构的概念,胰岛素的一级结构特点
二、蛋白质的二级结构
二级结构的概念,肽单元和酰胺平面的概念
α-螺旋、β-折叠、β-转角和Ω环的含义和结构特点
三、蛋白质的三级结构
三级结构的概念,三级结构形成和稳定的化学键,模体(超二级结构)和结构域的概念及其与二三级结构的关系
四、蛋白质四级结构
四级结构的概念,亚基的含义,血红蛋白的四级结构
五、蛋白质的分类
第三节 蛋白质的结构与功能的关系
一、蛋白质一级结构是空间结构与功能的基础
(一)一级结构是空间构象的基础
(二)一级结构相似的蛋白质具有相似的高级结构与功能
(三)氨基酸序列与生物进化信息
(四)分子病 (例如:镰刀型红细胞贫血)
二、蛋白质空间结构与功能的关系
(一)蛋白质的变构作用
例如:血红蛋白与氧结合的变构效应
(二)构象病 (例如:疯牛病)
第四节 蛋白质的理化性质
一、蛋白质的两性解离
蛋白质的等电点(pI)概念
二、蛋白质的胶体性质
维持蛋白质胶体稳定的因素、沉淀
三、蛋白质的变性与复性
蛋白质的变性与复性的概念;变性因素、变性的本质、变性后理化性质和生物学功能的改变;蛋白质的凝固作用的概念
四、蛋白质的紫外吸收光谱
五、蛋白质的呈色反应:茚三酮反应;双缩脲反应
第二章 酶与酶促反应
第一节 酶的分子结构与功能
概述:酶的概念;单体酶、寡聚酶、多酶体系
一、酶的分子组成
单纯酶
结合酶:组成及各部分的功能
维生素与辅酶和辅基;金属离子的作用
二、酶的活性中心:
概念,必需基团,酶活性与酶活性单位
三、同工酶:概念及临床应用
第二节 酶的工作原理
一、酶促反应的特点
(一)催化效率高
(二)高度的专一性:绝对专一性、相对专一性、立体异物专一性
(三)活性可调节
(四)具有不稳定性
二、酶促反应的机制
更有效降低反应的活化能
酶-底物复合物:诱导契合学说、邻近效应与定向排列、表面效应、多元催化
第三节 酶促反应动力学
一、底物浓度对酶促反应速度的影响
米-曼氏方程、Km 和 Vmax 的概念及意义,Km和 Vmax 的求取方法
二、酶浓度对酶促反应速度的影响
三、温度对酶促反应速度的影响(最适温度)
四、PH对酶促反应速度的影响(最适PH)
五、抑制剂对酶促反应速度的影响
不可逆抑制作用,可逆抑制作用(竞争性抑制作用、非竞争性抑制作用、反竞争性抑制作用)其作用特点及比较。
六、激活剂对酶促反应速度的影响
第四节 酶活性的调节
一、酶活性的调节
(一)别构调节:概念、别构酶、别构效应剂
(二)共价修饰:概念、常见类型、级联反应
(三)酶原与酶原激活:概念、酶原激活的实质及意义
二、酶含量的调节(一般讲解)
(一)酶蛋白合成的诱导与阻遏
(二)酶蛋白降解的调控
第五节 酶的命名与分类
一、酶的分类
二、酶的命名
第六节 酶在医学中的应用
一、酶与疾病的关系
二、t酶在生物医学等方面的应用
第三章 核酸的结构与功能
第一节 核酸的化学组成及一级结构
一、核苷酸和脱氧核苷酸是构成核酸的基本组成单位
(一)碱基
碱基的分类,嘌呤碱和嘧啶碱的结构,组成DNA和RNA碱基的不同。
(二)戊糖
戊糖的结构,组成DNA和RNA的核糖的不同
(三)核苷与脱氧核苷
核苷的定义和组成
(四)核苷酸(nucleotide)与脱氧核苷酸
核苷酸连接方式,几种重要的核苷酸及其衍生物
二、核酸的一级结构
一级结构的概念及缩写法。
第二节 DNA空间结构与功能
一、DNA的二级结构
(一) DNA双螺旋的实验基础
(二) DNA双螺旋结构模型的要点
(三) DNA二级结构的多样性:A型-DNA和Z型-DNA的结构特点及意义
二、DNA的高级结构:正、负超螺旋,核小体的概念,染色体的组装
三、DNA的功能:基因、基因组的概念、DNA的主要功能
第三节 RNA的空间结构与功能
概述:RNA的分类、RNA的结构特点
一、mRNA的结构和功能
5’端帽的结构、3’端多聚核苷酸尾巴的结构、mRNA的剪接、mRNA功能如何实现
二、tRNA的结构和功能:二级和三级结构特征及功能,3’端的CCA-OH,反密码环
三、rRNA的结构和功能:核糖体结构与功能
四、其他小分子RNA
(一)组成性非编码RNA:核酶、snRNA、snoRNA、scRNA的特征及作用
(二)调控性非编码RNA:miRNA、siRNA、piRNA、lncRNA、环状RNA的特征及作用
第四节 核酸的理化性质
一、紫外吸收特点
二、DNA的变性
DNA变性、增色效应、融解温度(melting temperature, Tm)的概念,DNA变性的本质
三、DNA的复性
复性(退火)、核酸分子杂交的概念及应用
第七章 糖代谢
第一节 概述
一、糖的生理功能
二、糖的消化吸收、转运
三、糖代谢概况
第二节 糖的无氧分解
一、糖酵解的反应过程
无氧酵解的反应过程可分为活化、裂解、放能和还原四个阶段
1. 活化(activation)——己糖磷酸酯的生成:
2. 裂解(lysis)——磷酸丙糖的生成:
3. 放能(releasing energy——丙酮酸的生成
4.还原(reduction)——乳酸的生成:
二、ATP的生成情况
三、糖酵解的调节:关键酶的调节
四、糖酵解的生理意义
第三节 糖的有氧氧化
一、有氧氧化的反应过程
糖的有氧氧化代谢途径可分为:葡萄糖酵解、丙酮酸氧化脱羧和三羧酸循环三个阶段 。
(一)葡萄糖经酵解途径生成丙酮酸
(二)丙酮酸氧化脱羧生成乙酰CoA
(三)三羧酸循环
概念、过程、特点、生理意义。
二、ATP的生成情况:具体在何步骤处生成
三、调节:分阶段
四、糖有氧氧化的特点
五、糖有氧氧化的生理意义
六、巴斯德效应
七、糖有氧氧化与糖酵解的异同点
第四节 磷酸戊糖途径
一、磷酸戊糖途径的反应过程:分二阶段
二、磷酸戊糖途径的生理意义
1. 是体内生成NADPH的主要代谢途径
2. 是体内生成5-磷酸核糖的唯一代谢途径
第五节 糖原的合成与分解
糖原概念,主要贮存部位,糖原的合成与分解的特点。
一、糖原合成
(一)糖原合成的基本反应过程
1、葡萄糖生成6-磷酸葡萄糖,由己糖激酶(葡萄糖激酶)催化,ATP供应能量,为不可逆反应。
2、6-磷酸葡萄糖转变为1-磷酸葡萄糖,磷酸葡萄糖变位酶
3、生成尿苷二磷酸葡萄糖(UDPG)。
4、糖原合酶作用G转移到糖原引物上,在非还原端以a-1,4-糖苷键连接。
(二)糖原合成反应的几个特点
二、糖原分解
1、糖原分解为1-磷酸葡萄糖。从糖原分子的非还原端开始,
2、1-磷酸葡萄糖在变位酶作用下转变为6-磷酸葡萄糖。
3、6-磷酸葡萄糖在葡萄糖-6-磷酸酶作用下水解为葡萄糖,补充血液成分。(肝糖原与肌糖原分解的区别)
三、糖原合成与糖原分解代谢的调节
共价修饰调节-糖原合酶a、b型;磷酸化酶a、b型互变。
肾上腺素使血糖浓度升高的全过程。
第六节 糖异生
糖异生的概念、原料、主要器官。
一、糖异生的途径
1. 由丙酮酸激酶催化的逆过程是由丙酮酸羧化酶和磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶催化的两步反应完成。
2. 果糖1,6-二磷酸酶催化1,6-二磷酸果糖水解,生成6-磷酸果糖,完成磷酸果糖激酶催化反应的逆过程。
3. 葡萄糖6-磷酸酶催化6-磷酸葡萄糖水解,生成葡萄糖,完成已糖激酶催化反应的逆过程。
二、糖异生的原料
三、糖异生的生理意义
乳酸循环-Cori循环。
四、糖异生的调节
第七节 血糖及血糖浓度的调节
一、血糖的来源与去路
二、血糖浓度的调节
(一)组织器官:肝脏、肌肉等外周组织。
(二)激素:
降低血糖浓度的激素、升高血糖浓度的激素对血糖的调节作用及机制。
(三)神经系统
三、糖代谢障碍
(一)高血糖与糖尿病
(二)低血糖
(三)代谢酶缺陷与糖代谢异常
第八章 脂质代谢
第一节 脂类代谢
一、脂类的一般概念
脂类,脂肪,必需脂肪酸,类脂;
二、脂类的分布及生理功能
三、脂类的消化与吸收
第二节 脂肪代谢
一、脂肪的分解代谢
(一)脂肪动员
1.概念
2.水解分三步,三种酶参与
3.激素对脂肪动员的调节
激素有:肾上腺素、胰高血糖素、促肾上腺皮质激素(ACTH)及甲状腺素刺激素(TSH)、胰岛素等
(二)脂肪酸的氧化分解
1.脂肪酸的活化——脂酰CoA的生成
2.脂酰基进入线粒体
远载体,转运过程,酶。
3.脂肪酸的β-氧化
概念,反应过程(脱氢,加水,再脱氢,硫解四步反应重复进行)
4.脂酸氧化的能量生成
脂肪酸彻底氧化能量生成的计算
(三)酮体的生成和利用 (乙酰CoA的来源和去路)
1. 酮体的概念
2. 酮体的生成
部位,原料,限速酶
3.酮体的利用
酮体的氧化利用
4.酮体生成的生理意义
(四)甘油的氧化分解
二、脂肪的合成代谢
(一)脂肪酸的合成
1. 合成部位
2.合成原料:乙酰CoA供碳源,NADPH+H+供氢:ATP供能等
3.软脂酸合成过程:
(1)丙二酸单酰CoA的生成,脂肪酸合成的限速酶,
(2)脂肪酸合成酶系
4. 脂肪酸氧化与生物合成的区别
5. 软脂酸合成后的加工
6. 多不饱和脂肪酸的重要衍生物
(二)甘油磷酸的生成
1. 来自糖代谢
2. 细胞内甘油再利用
三、脂肪的合成
1. 原料:3-磷酸甘油、脂酰CoA
2. 关键酶:脂酰基转移酶
3. 合成过程
(1) 单酰甘油途径
(2) 二酰甘油途径
4. 不同组织合成三酰甘油的特点
5.合成的调节
第三节 磷脂和鞘磷脂的代谢
一、磷脂的代谢
(一)、磷脂的分类,结构和生理功能
根据与磷酸羟基相连的取代基X的不同,甘油磷脂可分为六大类
结构特点,生理功能
(二)、甘油磷脂的代谢
1. 甘油磷脂的合成
合成部位,合成原料,能量(ATP,CTP),CDP-乙醇胺、CDP-胆碱等重要的活性中间产物
合成的基本过程
2. 甘油磷脂的分解
各种磷脂酶作用的特异性,甘油磷脂水解产物。
(三)、鞘磷脂的代谢
二、鞘糖脂的代谢
第四节 胆固醇代谢
一、胆固醇概述
(一)、胆固醇化学
(二)、胆固醇在体内的分布及生理功能
(三)、胆固醇的消化吸收
二、胆固醇的生物合成
(一)合成部位
(二)合成原料
(三)合成的基本过程
1、甲羟戊酸的生成
2、鲨烯的生成
3、胆固醇的生成
(四)胆固醇合成的调节
三、胆固醇在体内的变化与排泄
(一)胆固醇转变成胆汁酸
(二)胆固醇转变成类固醇激素
(三)胆固醇转变成1,25-(OH)2-D3
(四)胆固醇的排泄
第五节 血浆脂蛋白代谢
一、血脂
1. 脂的组成与含量
血脂的概念,血脂的种类
2. 血脂的来源和去路血浆脂蛋白
血浆脂蛋白、载脂蛋白的概念
(一)血浆脂蛋白的分类
电泳法和超速离心法的血脂分类及其对应关系
(二)血浆脂蛋白的组成
各类血浆脂蛋的组成特点及功能
(三)载脂蛋白的结构特点
(四)载脂蛋白的功能
二、血浆脂蛋白代谢
(一)CM :代谢及作用
(二)VLDL:代谢及作用
(三)LDL :代谢及作用
(四)HDL :代谢及作用
三、高脂血症与高脂蛋白血症
高脂蛋白血症的分型
第九章 氨基酸代谢
第一节 蛋白质的生理功能和营养作用
一、蛋白质的生理功能
二、蛋白质的需要量
氮平衡含义,氮总平衡、正氮平衡、负氮平衡。
三、蛋白质的营养价值
(一) 必需氨基酸
必需氨基酸、非必需氨基酸、半必需氨基酸含义
(二) 食物蛋白质的互补作用含义
第二节 体内氨基酸的来源
一、蛋白质的消化、吸收与腐败
(一)蛋白质的消化
在胃及小肠中的消化过程:各种蛋白酶及肽酶的作用特异性。
(二)氨基酸的吸收
氨基酸的吸收机制:氨基酸载体的转运、-谷氨酰基循环(Meister cycle)
(三)蛋白质在肠中的腐败作用
腐败作用的含义,胺的生成,氨的生成及肠道中氨的来源、毒性及影响吸收的因素。
二、体内蛋白质的降解
(一)蛋白质的寿命与降解速率
1.N-末端规则
2.PEST规则
(二)真核生物蛋白质降解的两条途径
1.不依赖ATP的溶酶体途径
2. 依赖ATP的泛素-蛋白酶体途径
三、氨基酸代谢库
第三节 氨基酸的分解代谢
一、氨基酸的脱氨作用
t脱氨基作用的方式 (转氨基、氧化脱氨、联合脱氨和非氧化脱氨基)
(一) 转氨基作用
转氨基作用含义,转氨基作用机理,转氨酶的辅酶,转氨基作用的生理意义
(二) L-谷氨酸氧化脱氨基作用(肝、脑、肾)
L-谷氨酸脱氢酶,辅酶:
(三) 联合脱氨基作用
是体内最重要的脱氨基方式
1. 转氨酶与L-谷氨酸脱氢酶的联合脱氨基作用(肝、肾)
2. 嘌呤核苷酸循环(心肌、骨骼肌)
(四) 非氧化脱氨基作用
二、氨的代谢
(一)血氨的来源与去路
血氨的概念,血氨的来源,血氨的去路
(二)氨的转运
1. 丙氨酸—葡萄糖循环
2. 谷氨酰胺的运氨作用
(三)尿素的生物合成
部位,过程(鸟氨酸循环 (尿素循环,Krebs-Henseleit循环)),限速酶,尿素合成的调节,高血氨症概念。
三、-酮酸的代谢
(一)转变成糖及脂类
(二)氨基化生成非必需氨基酸
(三)氧化供能
第四节 氨基酸的分类代谢
一、氨基酸的脱羧基作用
γ-氨基丁酸、牛碘酸、组胺、5-羟色胺及多胺等脱羧产物以及它们的生物学活性。
二、一碳单位的代谢
(一)一碳单位的含义和种类
一碳单位的概念,种类
(二)一碳单位的载体——四氢叶酸 (FH4)的生成
(三)一碳单位的生成及互变
t各一碳单位的来源及其与载体FH4结合的形式及功能
(四)一碳单位的生理功能
三、含硫氨基酸的代谢
(一)甲硫氨酸代谢
SAM(活性蛋氨酸),蛋氨酸循环的含义及生理意义。
(二)半胱氨酸与胱氨酸的代谢
1. 半胱氨酸与胱氨酸的互变
2. PAPS——活性硫酸根
四、肌酸的代谢
肌酸合成的原料,肌酐
五、芳香族氨基酸的代谢
(一) 苯丙氨酸酪氨酸的代谢转变
苯丙氨酸羟化酶,酪氨酸酶,儿茶酚胺的合成
(二) 色氨酸的代谢
六、支链氨基酸的分解代谢
亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸代谢与支/芳比
第十章 生物氧化
第一节 生物氧化与能量代谢
一、生物氧化的类型
1. 脱电子反应
2. 脱氢反应
3. 加氧反应
二、生物氧化的酶类
1. 氧化酶类
2. 需氧脱氢酶类
3. 不需氧脱氢酶类
4. 加氧酶类
5. 过氧化氢酶和过氧化物酶
三、ATP是能量代谢的核心
(一)ATP与高能磷酸化合物
(二)磷酸肌酸
(三)ATP的生成和利用
第二节 线粒体氧化体系
一、呼吸链的组成和作用
1. 辅酶I和辅酶II(烟酰胺核苷酸类)
2. 黄素蛋白
3. 铁硫蛋白
4. 泛醌
5. 细胞色素类
二、呼吸链成分的排列顺序
1. 排列顺序
2. 电子传递链为:四种酶复合物、辅酶Q、和细胞色素c(四种复合体 )
三、两条主要呼吸链
1.NADH 氧化呼吸链
2.琥珀酸氧化呼吸链
3. 胞液中NADH的氧化
(1) α-磷酸甘油穿梭:概念及反应过程
(2) 苹果酸穿梭系统:概念及反应过程
第三节 氧化磷酸化与ATP的合成
一、氧化磷酸化概念
二、氧化磷酸化的偶联部位
1. P/O比值的概念
2. 自由能的变化氧化磷酸化的偶联机制
三、化学渗透假说及ATP合酶
1. 化学渗透假说
2. ATP合酶
四、ATP与ADP的转运
第四节 氧化磷酸化的影响因素
1. 能量状态调节氧化磷酸化速率
2. 抑制剂阻断氧化磷酸化过程
t呼吸链抑制剂、解偶联剂的含义及其作用机制
3. 氧化磷酸化的解偶联促进产热
t解偶联剂、解偶联蛋白、甲状腺素
4. 线粒体DNA突变抑制氧化磷酸化
第五节 其他氧化和抗氧化体系
1. 线粒体氧化呼吸链可产生反应活性氧
2. 抗氧化体系清除反应活性氧
3. 非线粒体氧化体系产生各种产物
第十一章 核苷酸代谢
第一节 嘌呤核苷酸的代谢
一、嘌呤核苷酸的合成代谢
从头合成途径、补救合成(重新利用)途径概念
(一)嘌呤核苷酸的从头合成
嘌呤核苷酸的从头合成特点,合成嘌呤碱的原料,嘌呤环的的元素来源,从头合成过程及限速酶:
1. 由5-磷酸核糖生成1-焦磷酸-5-磷酸核糖(PRPP),在PRPP基础上由谷氨酰胺、甘氨酸、一碳单位,天冬氨酸及CO2等的参与合成次黄嘌呤苷酸(IMP)。
2. 在IMP的基础上,进一步转变生成AMP及GMP。
3. 从头合成途径的调节.
(二)嘌呤核苷酸的补救合成
嘌呤核苷酸的补救合成特点、酶、生理意义。
(三)脱氧(核糖)核苷酸的生成特点,酶。
(四)嘌呤核苷酸的抗代谢物种类及作用机制
二、嘌呤核苷酸的分解代谢
嘌呤碱最终分解的产物
第二节 嘧啶核苷酸的代谢
一、嘧啶核苷酸的合成代谢
(一)嘧啶核苷酸的从头合成
嘧啶环元素来源,嘧啶核苷酸的从头合成的特点,尿嘧啶核苷酸(UMP)的合成过程及酶,CTP的合成,嘧啶核苷酸从头合成途径的调节。
(二)嘧啶核苷酸的补救合成概念及酶
(三)嘧啶核苷酸的抗代谢物种类及作用机制
二、嘧啶核苷酸的分解代谢
嘧啶碱最终分解的产物
第三节 脱氧核糖核苷酸的代谢
一、tNDP还原dNDP
N代表A、G、U、C
二、t脱氧胸苷的生成
(一)tdUMP甲基化
(二)tdTMP的补救合成
肝的生物化学
第一节 肝在物质代谢中的作用
一、维持血糖水平相对稳定
二、在脂质代谢中占据中心地位
三、存在活跃的蛋白质合成及分解代谢
四、参与多重维生素和辅酶的代谢
五、参与多种激素的灭活
六、主要代谢途径及联系
第二节 肝的生物转化
一、t生物转化的主要作用
概念与生理意义
二、t生物转化的反应
(一)t第一相反应
氧化、还原和水解
(二)t第二相反应
结合反应(葡萄糖醛酸、硫酸、乙酰基、谷胱甘肽、甘氨酸和甲基)
三、t生物转化的特点
连续性、多样性、解毒和致毒性
四、t影响生物转化的因素
年龄、疾病、药物、营养、性别和食物
第三节 胆汁酸代谢
一、胆汁
胆汁与胆汁酸盐
二、胆汁酸的分类
初级胆汁酸、次级胆汁酸,游离型胆汁酸、结合型胆汁酸
三、胆汁酸的代谢
1.初级胆汁酸的生物合成
2.次级胆汁酸的生物合成
3. 胆汁酸的肠肝循环
四.胆汁酸的生理作用。
1.避免胆固醇析出沉淀;
2.促进脂类乳化、消化。
血液的生物化学
第一节 血红素的生物合成
一、血红素的生物合成
合成部位、合成原料、特点
(一)血红素合成途径
1. δ-氨基-γ-酮戊酸(ALA)的合成(线粒体)
2 . 限速酶
卟胆原(PBG)的生成(胞液)
3. 粪卟啉原(UPG)III的生成(胞液)
4. 血红素的生成(线粒体)
二、血红素合成的调节
1. ALA合酶
2. ALA脱水酶与亚铁螯合酶:
第二节 胆色素代谢
一、胆色素的概念及组成
二、胆红素的来源与生成
(一)来源
(二)胆红素的生成
限速酶
三、未结合胆红素在血液中的运输
主要运输载体,生理意义
四、胆红素在肝脏中的转变
(一)肝细胞对胆红素的摄取和转运
(二)肝细胞对胆红素的转化作用
t 结合胆红素概念
(三)胆色素的排泄及胆素原的肠肝循环
胆素原的肠肝循环概念
五、黄疸
黄疸的定义、分类与成因
第十二章 DNA的生物合成
第一节tDNA复制的基本特征
一、半保留复制:含义
二、复制的特点
1. 复制的方向及半不连续性:含义及冈崎片段( Okazaki fragments )、前导链(leading strand)、后随链(lagging strand)概念
2. 双向复制:含义
3. 复制起始需要RNA引物
第二节tDNA复制所需的酶和蛋白质
一、解螺旋酶(Helicase):分类及功能
二、DNA拓扑异构酶 (DNA Topoisomerase):分类及功能
三、单链DNA结合蛋白(SSBP):功能
四、DNA引物酶 (Primase):含义及功能
五、DNA聚合酶 (DNA polymerase)
(一) 作用机理
(二)DNA聚合酶的三种酶活性和复制的保真性
(三)原核生物的DNA聚合酶(DNA-pol):分类、组成、功能
(四) 真核生物的DNA聚合酶:分类及其功能
六、DNA连接酶(DNA ligase ):作用机理及功能
第三节tDNA复制的过程
一、原核生物的DNA复制
(一)复制的起始(Initiation)
(二)复制的延长(Elongation)
(三)复制的终止(Termination)
二、真核生物的DNA复制
细胞周期:概念及分期
(一)复制的起始
(二)复制的延长
(三)复制的终止和端粒酶
第四节tRNA指导DNA的合成——反/逆转录
一、反/逆转录(reverse transcription)逆转录的概念
二、反转录过程
三、反转录的意义
第十三章 DNA损伤和损伤修复
第一节tDNA损伤
一、多种因素通过不同机制导致DNA损伤
二、DNA损伤的类型
第二节tDNA损伤修复
一、DNA损伤的直接修复
二、DNA损伤的切除修复
三、DNA损伤的重组修复
四、跨越损伤的DNA合成
第三节tDNA损伤及其修复的意义
一、DNA损伤的双重效应
二、DNA损伤与疾病
第十四章 RNA的生物合成
第一节tDNA指导下RNA的合成——转录
一、转录(transcription)
(一)概念
(二)转录和复制的异同点
二、模板和酶
(一)RNA聚合酶
1. 原核生物的RNA聚合酶
全酶、核心酶、起始亚基
2. 真核生物的RNA聚合酶
RNA聚合酶I、II、III
(二)转录模板
模板链(template strand)(负链、反义链、Watson链)和编码链(coding strand)t(正链、有意义链、Crick链)的含义
1. 转录单位(transcription unit)含义
2. 启动子(promotor)概念
(1)原核生物:启动子的存在部位,结构组成及功用
tt起始部位、结合部位、识别部位
(2)真核生物启动子
RNA聚合酶Ⅱ启动子
3. 终止子(terminator)含义
原核生物终止子分类及结构特点
二、转录过程
(一)识别:σ因子识别转录起始点
(二)转录的起始——生成起始复合物
1. 原核生物的转录起始
2. 真核生物的转录起始
(三)转录的延长
转录复合物—转录空泡,核心酶催化RNA链延长。
(四)转录的终止
1. 原核生物的转录终止
t(1)非依赖rho的转录终止:RNA hairpin (发卡) structure
t(2)依赖rho的转录终止
2.真核生物的转录终止
第二节tRNA的转录后加工
一、原核生物中RNA的加工
(一)原核生物rRNA前体的加工
(二)原核生物tRNA前体的加工
(三)原核生物mRNA前体的加工
二、真核生物中RNA的加工
(一)rRNA前体的加工
(二)tRNA前体的加工
(三)tmRNA前体的加工
1. 5’端加帽——m7Gppp
2. 3’末端的产生和多聚腺苷酸化
3. mRNA的内部甲基化
4. mRNA的剪接
5.RNA编辑
第十五章 蛋白质的生物合成
第一节t蛋白质生物合成体系
一、mRNA是蛋白质合成的模板
二、tRNA是氨基酸的搬运工具
三、核糖体是蛋白质合成场所
第二节 蛋白质生物合成过程
一、氨基酸的活化与转运
基本概念:核蛋白体循环(ribosome cycle)
二、肽链合成的起始
1、原核细胞肽链合成的起始过程
2、真核细胞肽链合成的起始
三、肽链的延长
1、进位
2、肽键的形成(转肽,transpeptidation)
3、脱落
4、移位
四、肽链的终止
五、真核细胞与原核细胞蛋白质合成的异同
1、起始阶段
2、延长阶段
3、终止阶段
第三节 翻译后加工
一、一级结构的修饰
(一)去除N端的甲酰基或去除N端蛋氨酸
(二)共价修饰
(三)羟基化、糖基化、磷酸化、乙酰化羧基化和甲基化
(四)水解修饰
(五)二硫键的形成
二、高级结构的修饰
(一)新生肽链的折叠
(二)亚基聚合
(三)辅基连接
三、蛋白质合成的靶向运输与信号肽学说
1、信号肽的基本概念
2、分泌性蛋白质的分泌过程
第四节 蛋白质生物合成的干扰和抑制
一、抗生素(antibiotics)
二、抑制蛋白质合成的毒素作用
二、干扰素(interferon;IF)t
第十六章 基因表达调控
第一节 基因表达调控的基本概念与特点
一、基因表达调控的相关概念
1、基本概念:基因、基因表达;
2、基因表达产物:RNA(tRNA、mRNA、rRNA)和蛋白质;
二、基因表达调控的基本规律
(一)基因表达的时空秩序
1、时间特异性
2、空间特异性
(二)多级调控
基因、转录、转录后、翻译和翻译后
(三)基因表达的方式
1、组成性表达
组成性表达与管家基因
2、适应性表达
奢侈基因、可诱导的与可阻遏的表达
(三)决定基因转录的要素
顺式作用元件与反式作用因子
三、t基因表达调控的生物学意义
第二节 顺式作用元件
基本概念:顺式作用元件、正调控元件、负调控元件
一、启动子
1、基本概念
2、核心启动子
3、启动子近端元件
二、增强子
1、基本概念
2、特性
三、转录终止子
1、基本概念
2、两类转录终止子
四、沉默子
1、基本概念
2、特性
第三节 反式作用因子
基本概念:反式作用因子
一、反式作用因子的类别
1、RNA聚合酶
2、转录因子(transcription factor;TF)
二、RNA聚合酶
1、原核生物RNA聚合酶
2、真核生物RNA聚合酶
三、普通转录因子
1、基本概念
2、组成结构与功能
第四节 DNA与蛋白质相互作用的结构特征
基本概念:结构域(domain)、基序(motif)
一、螺旋-转角-螺旋(helix-turn-helix;HTH)基序
二、碱性亮氨酸拉链基序
1、碱性区/亮氨酸拉链(basic region / leucine zipper, bZIP)蛋白
2、碱性区/螺旋-环-螺旋/亮氨酸拉链(basic region / helix-loop-helix / leucine zipper)蛋白
三、锌指基序
四、“溴”结构域
第五节 原核基因的转录调控
一、原核基因转录调控的基本概念
1、RNA聚合酶对转录起始的调节
2、调节蛋白对转录起始的调节
3、操纵子为主要转录调节模式:操纵子(operon)的定义。
二、乳糖操纵子
1、乳糖操纵子的组成
2、乳糖操纵子负调控
3、乳糖操纵子正调控:异乳糖(allolactose)诱导;cAMP-CAP激活
第六节 真核基因的转录调控
一、真核细胞基因组的结构特征
1、结构庞大
2、单顺反子
3、断裂基因
内含子、外显子和断裂基因
4、重复序列
单拷贝与低重复序列、中度重复序列和高度重复序列
(1)串联重复
卫星DNA、小卫星DNA、微卫星DNA
(2)端粒
二、真核生物基因水平调控
(一)染色质结构重塑
1、染色质重塑
2、组蛋白的作用
(1)乙酰化作用
(2)甲基化作用
(3)组蛋白密码
3、DNA甲基化的调控
三、真核生物转录水平调控
(一)转录起始
(二)转录后
1、原始转录体带帽
2、原始转录体加polyA尾
3、原始转录体的剪接
4、RNA编辑
5、成熟mRNA的核输出
第二十一章 基因工程
DNA重组、基因克隆与基因工程的概念
第一节 基因工程的工具酶
一、限制性核酸内切酶
1、限制性核酸内切酶(restriction endonuclease)的概念
2、命名与分类
3、作用模式
识别序列;切割特点
二、其他常用工具酶及其主要用途
DNA聚合酶、DNA连接酶、碱性磷酸酶、核酸酶S1。
第二节 基因工程载体(vector)
一、载体的概念和分类
1、定义
2、载体应具备的条件
3、载体的分类
克隆载体、表达载体
二、克隆载体
(一)质粒载体
质粒的概念,质粒载体的特点
(二)噬菌体载体
λ噬菌体载体、M13噬菌体载体及其特点
(三)病毒载体
逆转录病毒、昆虫杆状病毒、腺病毒和腺相关病毒载体及其特点
三、表达载体
(一)原核表达载体
组成及特点
(二)真核表达载体
组成、分类及特点
第三节 基因工程的一般过程
基因工程的基本程序:
1、带有目的基因的DNA片段的获得
2、DNA片段与载体DNA的连接(体外重组)
3、连接产物(重组体)导入宿主细胞(又称受体细胞)
4、重组体的扩增、筛选与鉴定
5、目的基因在宿主细胞中的表达
6、表达产物的分离纯化和鉴定
一、目的基因的分离
1、基因组DNA文库
2、cDNA文库:cDNA、cDNA文库的含义。
3、聚合酶链反应(polymerase chain reaction;PCR):PCR的含义和基本过程。
4、化学合成法
二、载体的选择与制备
三、目的基因与载体的连接
基本概念:DNA连接(ligation);重组体/重组子(recombinant)
DNA连接酶:T4噬菌体DNA连接酶(首选),大肠杆菌DNA连接酶
1、黏端DNA片段间的连接
2、平端DNA片段间的连接
3、黏、平末端DNA片段间的连接
四、重组DNA分子导入受体细胞
1、受体细胞:原核细胞 -- 大肠杆菌、枯草杆菌
真核细胞 -- 哺乳动物细胞、酵母细胞、昆虫细胞
2、限制酶缺陷型、DNA重组缺陷型菌株
(一)重组DNA导入大肠杆菌常用方法
1、氯化钙转化法
感受态与感受态细胞
2、电穿孔法
3、体外包装感染法
(二)重组DNA导入哺乳动物细胞常用方法
1、DNA-磷酸钙共沉淀
2、病毒感染
3、显微注射
4、脂质体介导法
五、重组体的筛选与鉴定
(一)遗传学方法
1、抗生素筛选
2、遗传标志补救筛选
3、噬菌斑筛选
(二)免疫学方法
(三)分子生物学方法
1、限制性内切酶酶切图谱分析
2、分子杂交检测
3、PCR法
4、核苷酸序列测定
第四节 克隆基因的表达
1、原核表达体系及特点
2、真核表达体系及特点
第五节 基因工程技术在医学方面的成就与展望
1、疾病诊断
2、医学基础研究
3、基因工程药物
4、基因工程抗体
5、基因工程疫苗
6、转基因动物
7、基因治疗
8、基因的寻找与人类基因组计划
9、蛋白质工程
第十七章 细胞信号转导
第一节 细胞信号和受体
细胞信号转导(cellular signal transduction)的含义、主要内容和研究意义。
一、细胞间通讯类型
1、通过分泌化学信号分子的间接联系型
2、通过间隙连接的直接联系型
3、通过质膜结合分子的直接接触型
二、化学信号的种类
1、胞间通讯的信号分子 ------ 第一信使
2、胞内通讯的信号分子 ------ 第二信使
三、细胞分泌化学信号的作用方式
1、内分泌(endocrine)
2、旁分泌(paracrine)
3、自分泌(autocrine)
4、突触传递(synaptic transmission)
四、受体(receptor)
1、受体的概念
2、受体的特征
3、受体的分类与结构
第二节 跨膜信号转导及其下游胞内信号转导
一、G蛋白偶联型受体的信号转导
G蛋白偶联型受体的概念及特点
(一)异三聚体G蛋白介导七跨膜受体信号转导
1、G蛋白的含义
2、G蛋白的结构与活化
3、G蛋白的种类
(二)Gs激活腺苷酸环化酶启动cAMP-PKA信号通路
1、Gs的作用机制
2、cAMP的产生与灭活
3、PKA信号通路
(三)Gi抑制腺苷酸环化酶活性
(四)Gq激活磷脂酶C产生双信使IP3和DG
1、双信使的产生与灭活
2、IP3信使作用于胞内钙库IP3受体释放Ca2+
Ca2+释放激活Ca2+-CaMKⅡ信号通路
3、DG与Ca2+结合激活PKC信号通路
二、膜离子通道型受体介导化学信号与电信号的转换
(一)离子通过离子通道型受体在细胞内外交换
(二)Ca2+信号是重要的第二信使
Ca2+信号的产生与终止
1、Ca2+信号的产生
2、Ca2+信号的终止
3、钙调素(calmodulin;CaM)
钙调节蛋白与CaM及结构特征
4、Ca2+激活Ca2+-CaMKⅡ信号通路
三、催化型受体和酶偶联型受体的信号转导
1、生长因子
概念、分类及其特点
2、生长因子受体
概念、结构与功能
一、酪氨酸蛋白激酶受体的信号转导通路
1、 二聚化是酪氨酸蛋白激酶受体激活的主要方式
(1) 受体的结构
(2) 受体的活化
2、小G蛋白Ras激活MAPK信号通路
(1)Ras蛋白循环
(2)蛋白激酶级联反应
Raf-1、MEK、MAPK
3、Ras-MAPK信号通路
4、tPI3K/Akt(PKB)信号通路
(二)酪氨酸蛋白激酶偶联型受体的信号转导
1、受体
非受体酪氨酸蛋白激酶
2、JAK-STAT信号通路
(三)丝氨酸蛋白激酶受体的信号转导通路
转化生长因子β和受体的类型及其介导的信号转导通路
(四)鸟苷酸环化酶受体的信号转导
第三节 细胞核内信号转导
一、核受体介导的信号转导
1、核受体结构与功能
2、核受体对基因表达调控的特点
二、转录因子调控的信号转导
1、磷酸化对转录因子核转位的调节
2、磷酸化对转录因子DNA结合活性的调节
3、磷酸化对转录因子激活功能的调节
第四节 细胞信号转导网络
一、信号转导网络的分子基础
二、信号转导网络
三、蛋白质可逆磷酸化在信号转导中的作用
1、蛋白激酶和蛋白磷酸酶
2、蛋白质可逆磷酸化在信号转导中的作用
第五节 细胞信号转导与医学
一、细胞信号转导与肿瘤
(一)癌基因
1、病毒癌基因
2、原癌基因
概念、分类、功能及激活机制
(二)抑癌基因
概念、种类、功能及失活。
二、细胞信号转导与缺血性脑损伤
三、细胞信号转导与神经退行性疾病
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