第一节 蛋白质的分子结构
一. 蛋白质一级结构及其研究
1. 肽和肽键 (1) 肽和肽键的结构; (2) 天然活性肽
2. 一级结构的测定 (1) 战略原则 (2)测序步骤 （3）蛋白质一级结构研究进展 3. 一级结构研究意义 (1) 一级结构和功能密切相关 (2) 由一级结构可预测高级结构
二. 蛋白质特定构象形成的原因和驱动力
1. 多肽链折叠的空间限制 （1）肽键的单键性质；（2）肽单位的平面结构和二面角；（3）Ramachandran构象图
2. 蛋白质特定构象形成的驱动力 （1）R-侧链基团间的相互作用；（2）肽链与环境水分子的相互作用；（3）天然构象形成的过程是一个自发过程（△G<0） 三. 蛋白质构象的结构层次及其特征
1. 二级结构 (1) 螺旋; (2) ?- 片层; (3) 回折; (4) Q-环; (5)无规则卷曲 2. 超二级结构 (1) 类型; (2) 一些已知功能的超二级结构
3. 结构域 (1) 结构域的形成方式; (2) 结构域运动; (3) 结构域分类
4. 球状蛋白三级结构 (1)球状蛋白三维结构的特征; (2) 球状蛋白质的分类 5. 四级结构 (1) 原体、单体与亚基的概念; (2) 四级结构形成的优越性 6.生物超分子体系
7.纤维状蛋白质的结构 （1）?-角蛋白的结构；（2）丝心蛋白(fibroin)结构；（3）胶原纤维(collagen fibril)
第二节 蛋白质的分子结构与功能的关系
一． 肌红蛋白（Myoglobin）和血红蛋白（Hemoglobin）的结构与功能 1. Mb和Hb的结构特点
2. Mb和Hb的氧合曲线和Hill图 （1）Mb和Hb的氧合曲线比较；（2）Mb的储氧功能和Hb的输氧功能
3. Hb的变构效应与O2的运输 （1）Hb的变构效应；（2）DPG的变构效应剂作用和对血红蛋白氧亲和力的影响；（3）H+浓度、CO2的分压对Hb氧亲和力的影响 4. 异常血红蛋白与分子病 (1)分子表面发生的变异; (2) 血红蛋白结合部位发生变异; (3) 三级结构发生突变; (4) 四级结构发生突变 二． 免疫球蛋白的结构与功能
1. 抗原（antigen）和抗体（antibody）的一般概念
2.免疫球蛋白（immune globin）的分类和结构 （1）分类（2）一级结构；（3）空间结构
3.免疫球蛋白的功能 （1）结合抗原；（2）激活补体；（3）调理作用 4.多克隆和单克隆抗体 三. 朊病毒的构象变化和功能
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1．朊病毒（prion protein,PrP）的概念和结构 2．PrPC的可能生理功能 3．PrPSc和Prion病
4．朊病毒的研究有待解决的问题 四、 蛋白质结构与功能研究进展 1．结构研究技术焕然一新 2．蛋白质组学研究 3．生物信息学的介入
第三节 蛋白质天然构象的形成与分子伴侣
1. 中心法则研究中一个没有完全解决的重大问题
2. 蛋白质天然构象的形成 (1) 蛋白质折叠密码的复杂性; (2) 蛋白质折叠的灵活性; (3) 折叠所需的蛋白质因子：分子伴侣 、酶 (4) 蛋白质的自剪接
3.热激蛋白(heat shock proteins,Hsp)（1）.热激蛋白的分类；（2）热激蛋白的分子伴侣功能；（3）热激蛋白的其它功能
第四节 糖蛋白与蛋白聚糖
一、糖蛋白 1、糖蛋白的概述
2、糖蛋白的组成 （1）单糖；（2） 单糖衍生物 ；（3）唾液酸
3、糖蛋白结构1. 糖链与多肽链的连接方式 （1）N-糖苷键连接的糖链（2）O-糖苷键连接的糖链 （3）其他糖苷键
4、糖链的生物合成及调控 （1）N-连接寡糖的合成；（2）O-连接寡糖合成；（3）糖蛋白生物合成的调控 5、糖蛋白的降解
6、糖蛋白中聚糖部分的生物学功能 （1）在蛋白质分子正确折叠和亚基缔合中的作用；（2）对蛋白质的屏蔽效应；（3）在糖蛋白细胞内分拣、投送和分泌中的作用 （4）对糖蛋白生物活性的影响；（5）在分子识别和细胞识别中的作用 二、蛋白聚糖
1、蛋白聚糖的组成与分类
2、蛋白聚糖的功能（1）. 构成细胞外基质；（2）. 其它功能 3、蛋白聚糖的生物合成
三、糖生物学：生命科学中的新前沿
第五节 蛋白质的酶促降解
一、蛋白质酶的种类和专一性
1.肽酶（Peptidase） 2.蛋白酶(Proteinase)
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二、蛋白质降解的生物学意义 三、细胞组织蛋白的胞内降解 1.溶酶体(lysosome)途径
2.泛肽（ubiguitin）途径 （1）泛肽；（2）与蛋白质泛肽化有关的酶类；（3）去泛肽化酶；（4）26S蛋白酶体；（5）20S 蛋白酶体；（6）19S 调节复合物；（7） 11S调节复合物
第二章 酶学
目的与要求：通过本章学习，深入理解酶的结构与功能的关系，讨论酶促反应和底物浓度关系动力学和酶抑制作用动力学，懂得米氏方程及其常数的运用，讨论变构酶、同工酶的特征，加深对酶催化机理的认识。
第一节 对酶认识的发展 一． 酶研究历史的回顾
二． 对酶及生物催化剂的认识的发展
1. 蛋白质类生物催化剂 （1）天然酶;（2）极端酶;（3）抗体酶;（2）生物工程酶 2. 核酸类生物催化剂 （1） ribozyme （2）deoxyribozyme 3. 模拟生物催化剂
第二节 酶促反应的动力学
一． 单底物酶促反应动力学
1. Michealis-Menten方程 （1）米氏方程的意义及局限性；（2）Km的应用 2．作图法求Km和Vmax 3. 米氏方程的积分形式 二. 多底物酶促反应 1. 有序顺序反应机理 2. 随机顺序反应机理 3. 乒乓反应机理 三. 酶的抑制作用及其动力学
1. 抑制作用的概念 （1）抑制剂类型；（2）可逆和不可逆抑制作用的判断；（3）研究抑制作用的意义
2. 可逆抑制作用及其动力学 （1）竞争性抑制作用；（2）非竞争性抑制作用；（3）反竞争性抑制作用；（4）混合性抑制剂
3. 不可逆抑制作用 （1）非专一性不可逆抑制类型和特征；（2）专一性不可逆抑制类型和作用特点（Ks型抑制剂；Kcat型抑制剂）
第三节 酶的结构与催化机理
一． 酶的活性部位
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1. 活性中心的定义与结构
2. 活性中心的研究方法 （1）x -射线衍射法；（2）差示标记法；（3）亲和标记法；（4）定位诱变法 二． 酶的催化机理 1. 过渡态与活化自由能
2. 酶的专一性机理 (1) 锁钥学说; (2) 三点附着学说; (3) 诱导契合学说 3. 降低活化自由能的几种因素 （1）邻近与定向效应；（2）诱导契合与底物扭曲变形（例：lysozyme）；（3）共价催化（例：carboxypeptidase）；（4）酸碱催化（例：RNase ；（5）活性中心微环境的影响
第四节 别构酶和同工酶
一． 别构酶(allosteric enzyme)
1. 别构酶概述 （1）结构特点；（2）同促效应和异促效应；（3）正负调节物和概念负调节物
2. 别构酶的动力学及其对反应速度的调节 （1）别构酶的正协同效应和负协同效应的动力学特征及生物学意义；（2）正协同别构酶和负协同别构酶的判断与区分 3. 别构酶举例 (1) 天冬氨酸转氨甲酰酶 (2) 3-P-甘油醛脱氢酶 4. 别构酶作用机理 (1)序变模型; (2)齐变模型 二． 同工酶（isoenzyme） 1. 酶的多种形式和同工酶
2. 同工酶的分类 (1) 原级同工酶（primary isoenzyme）; (2) 次级同工酶（secondary isoenzyme）
3.同工酶的鉴定 (1) 不同类型同工酶的性质区别; (2) 同工酶的生化分离鉴定; (3) 同工酶的免疫学鉴定
4. 同工酶的生物学意义 (1)同工酶与遗传; (2)同工酶与个体发育; (3)同工酶与代谢调节
5. 同工酶在各学科中的应用 (1) 遗传学和分类学；(2) 发育学；(3) 生物化学和生理学；（4）医学和临床诊断
第五节 酶工程简介
一． 酶工程基本概念 1. 酶工程的研究内容
2. 分类 （1）化学酶工程； （2）生物酶工程 二． 固定化酶及其应用 1. 酶固定化的基本方法 2. 固定化酶的优点 3. 固定化酶的应用
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三. 酶法分析 1. 概念和一般方法 2. 酶标免疫分析法 3. 生物传感器
一.抗体酶(abzyme) 1. 抗体酶的概念
2. 抗体酶的制备： (1) 诱导法；(2) 基因工程法; (3) 抗体酶的筛选 3. 抗体酶研究的应用前景 二. 极端酶(extremozyme)
1. 极端微生物（extremophiles）和极端酶 2. 极端酶的结构基础 3. 极端酶工程的研究进展 三. 微团酶学
1.微团酶学的概念
2.微团酶学研究需解决的关键问题 3.微团中酶的催化行为的研究 4.微团酶学的科学理论和应用价值
第六节 酶学研究新领域
第三章 核酸的结构与功能及研究技术
目的与要求：深入认识核酸的结构特点及其在遗传信息传递与表达中与功能的关系，深刻理解遗传的分子基础。了解核酸研究的现状及主要技术。
第一节 核酸的研究史和重要性
一、核酸的研究历史
二、核酸研究对生命科学发展的影响
第二节 核酸结构及其研究
一、 DNA的一级结构及其研究 1. DNA一级结构研究的新战略
2. DNA物理图谱构建 （1）DNA的限制性内切酶; （2）DNA物理图谱定义和构建方法
3．核酸的序列分析 (1) DNA测序的基本策略; (2) DNA测序的主要方法（化学法、酶法）; (3) DNA序列分析技术的发展; (4) RNA的序列分析 二、DNA的二级结构
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1. Watson-Grick双螺旋
2. DNA双螺旋构象的多态性 (1) 类别和成因；（2）Z-螺旋的特点和生理意义 3. DNA的碱基组成和序列组织 (1) 碱基组成特点;；(2)真核序列组织特点；（3）DNA序列和遗传信息
4. DNA的精细结构（1）依赖于序列的B-DNA构象变化；(2) 连续AT序列的构 象；(3) 含错配碱基的B-DNA；(4) DNA的局部构象与DNA－结合蛋白 5. 一些DNA序列的不寻常结构 （1）DNA二级结构的多样性；（2）三链DNA； （3） 端粒DNA和端粒酶
6 DNA序列和遗传信息 三、DNA的三级结构
1. 超螺旋DNA （1）超螺旋DNA的形成 ；（2）超螺旋状态的定量描述；（3） DNA在细胞中的存在形态；（4）DNA超螺旋结构形成的重要意义 2. 拓朴异构酶 (1)拓朴异构酶的类别；(2) 拓朴异构酶作用机理 3.DNA在体内的包装 (1) 病毒； (2) 细菌拟核； (2) 真核染色体
第三节 核酸的功能及研究
一、DNA的生物学功能
1.遗传信息的储存 3.遗传信息的忠实传递 2.遗传信息的表达 4.遗传信息的变异 二、RNA功能的多样性
1.参与遗传信息的表达和加工 （1）mRNA、tRNA、rRNA的功能；（2）RNA的拼接、编辑和再编码
2.作为遗传物质（RNA病毒、类病毒） 3.作为催化剂（ribozyme）
4.作为遗传信息表达的调节物 （1）非编码RNA；（2）RNA干扰
第四节 基因组学
一、基因组及基因组学概述 二、模式生物及模式生物基因组 1.模式生物酵母及酵母双杂交技术 2.模式动物果蝇及其基因组 3.模式植物拟南芥及其基因组 三、人类基因组
1.人类基因组研究的重大发现 2.编码蛋白质基因 3.编码RNA的基因
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第五节 核酸研究技术简介
一、核酸分子杂交 1.原理
2.应用 （1）Southern blotting；（2）Northern blotting；（3）原位杂交 二、DNA重组技术
1.DNA重组的理论基础和技术基础 2.DNA重组的基本方法 3.DNA重组技术的应用 三、基因文库与cDNA文库
1基因文库和cDNA文库的概念 2.文库的构建 四、聚合酶链式反应（Polymerase Chain Reaction, PCR）
1.PCR技术原理 2.PCR的应用及发展 五、核酸分子标记技术
1.限制性片段多态性（RFLP, restriction fragment length polymorphism） 2.随机扩增多态DNA（RAPD, random amplified polymorphic DNA） 3.扩增片段长度多态性（AFLP, amplified fragment length polymorphism） 4.基因编码区简单串联重复序列（SSR，simple sequence repeat） 六、蛋白质技术和核酸技术的相互增强
第四章 生物膜的结构与功能
目的与要求：通过本章学习，要求掌握生物膜的结构和功能的关系。生物膜在生命活动中的功能是多方面的，本章重点介绍膜的物质运输功能，能量转换功能。
第一节 生物膜的结构和功能概述
一、生物膜功能概述 二、生物膜的组成
三、生物膜的结构和特点
一． 生物膜的组成 1.膜脂 2.膜蛋白
3.糖类 — 细胞表面天线 二.生物膜的结构模型及特点 1.生物膜的“流体镶嵌”模型 2.生物膜中分子间的主要作用力
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3.生物膜结构的主要特征（1）膜组分的不对称分布；（2）膜脂和膜蛋白的流动性
第二节 生物膜与物质跨膜运输
一、被动运输与主动运输的概念
1.被动运送（Passive transport） 2.主动运送（Actic transport） 二、小分子物质的运送
1. Na+ . K+ - ATPase (1) K.whittam及其同事的经典实验； (2) Na+ . K+ - ATPase作用的机理 2.阴离子运送
3.糖和氨基酸的运送 (1) 协同运送（co-transport）；（２）基团运送（group transport） 三、生物大分子跨膜运送 1.外排作用 2.内吞作用
3.新生蛋白质的跨膜定向运送 （1）分必蛋白质通过内质网的运送：信号肽（signal sequence），信号肽假说（signal hypothesis）；（2）线粒体蛋白质的跨膜运送：线粒体蛋白质跨膜运送的特征，导肽（leader sequences）的性质和特征 四、离子载体（ ionophores）
第三节 生物膜与能量转换
一、氧化磷酸化能量转换机制 1.线粒体结构和呼吸链的组成 2.呼吸链电子传递过程中自由能的变化
3.Mitchell的化学渗透假说（chemiosmotic hypothesis） 4.ATP酶的结构与旋转催化理论 二、光合磷酸化能量转化机制 1.叶绿体结构和光合链 2.光合磷酸化机理
3..氧化磷酸化和光合磷酸化比较
第五章 生物膜与细胞信号转导
目的与要求：介绍细胞信号转导的概念及特征，重点掌握胞外信号跨膜转导的特点和主要途径，以及其后胞内信息分子级联传递，生物信号逐渐放大的机制。
第一节 细胞信号转导概述
一、细胞信号主要种类 1.生物大分子的结构信号
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2.物理信号
3.化学信号（1）细胞间信号分子（第一信使）的类别和特点；（2）细胞内信号分子（第二信使）的类别和特点 二、细胞信号转导途径的特点
三、参与信号分子相互作用的特殊结构域 四、接头蛋白与锚定蛋白
第二节 受体及跨摸信号转换
一、受体（receptor） 1.受体的的概念
2.受体的特征
3.受体类别 （1）细胞内受体；（2）细胞表面受体 二、细胞内受体的作用机制
1.甾类激素受体信号转导的基本特征 2.甾类激素受体的结构和功能 三、细胞表面受体的种类与结构 1.离子通道型受体 2.G蛋白偶联受体 3.具有酶活性受体 四、受体的研究方法 1.标记配体法检测受体 2.亲和技术提纯受体 3.分子克隆技术获取微量受体
第三节 G-蛋白 与跨摸信号转导
一、G-蛋白（GTP-binding protein）概念 1.异三聚体G蛋白结构和功能
2.小G蛋白结构和功能
二、与G-蛋白偶联的细胞表面受体的跨摸信号转导模型
第四节 几种重要的胞内信使及其信号传递途径
一、胞内信使cAMP系统
1.cAMP的发现和第二信史学说的提出
2.受体通过G蛋白与cAMP环化酶偶联的模型 3.信号分子cAMP的产生和灭活 4.cAMP信号系统传递模型 5.cAMP信号调节的生理过程
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二、胞内信使IP2与DG（双信使）系统 1.双信使（IP3/Ca2+和DG/PKC）途径的发现 2.信号分子（DG，IP3）的产生和灭活
3.受体通过G蛋白与磷脂酶C(PLC)偶联的双信使系统模型 4.IP2/Ca2+信号传递途径 5.DG/PKC信号传递途径 6.双信使途径之间的相互作用 三、胞内信使Ca2+系统 1.细胞Ca2+ 转运系统 2. Ca2+信号的产生和终止
3.钙信使的信号传递—钙结合蛋白的结构与功能
4.Ca2+ -CaM依赖性蛋白激酶（CaM-PK）的结构和 作用机理 5.CaM-PK的生物学效应 四、cGMP信号传递途径
第五节 具有酶活性的细胞表面受体的跨摸信号转导
一、受体Tyr蛋白激酶 (receptor protein tyrosine kinase, RPTK)基本结构 二、RPTK的活化与跨摸信号转导 三、RPTK受体的胞内信号转导通路
第六节 蛋白质的磷酸化与脱磷酸化
一、蛋白质的可逆磷酸化及其调控机制 1.蛋白质磷酸化与其功能的关系
2.可逆磷酸化作用调节蛋白质活性的分子机制
3.蛋白质可逆磷酸化在介导信号转导中的中心枢纽作用 二、蛋白激酶
1.蛋白激酶催化反应的一般特征 2.重要的蛋白激酶家族 三、蛋白磷酸酶
四、蛋白质可逆磷酸化在信号转导中的特点和意义
第七节 细胞信号转导途径的多样性和相互作用
一、细胞信号转导途径的多样性
二、胞内信号转导途径间的复杂性与“交谈” 三、细胞对多种信号途径的整合作用
第二部分 实验技术（40学时）
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