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《生物化学与疾病：分子机制解析》 内容简介： 本书是一部深入探讨生物化学在理解和治疗人类及动物疾病方面所扮演核心角色的学术专著。它不仅梳理了生命体正常生理功能背后的精妙分子机制，更着重剖析了当这些机制发生紊乱时，如何引发一系列病理生理变化，最终导致疾病的发生。本书的独特之处在于，它将生物化学的理论知识与临床实践紧密结合，为读者提供了一个多维度、深层次的视角来审视疾病的本质。 全书共分为十五章，结构严谨，内容翔实。 第一章：生命分子的基本构成与功能 本章首先回顾了构成生命体的基本分子——碳水化合物、脂质、蛋白质和核酸的结构特点及其在细胞内的主要功能。在此基础上，深入介绍了蛋白质的三级和四级结构如何决定其生物学活性，酶作为生物催化剂的催化机理、动力学特征以及影响其活性的因素。最后，着重阐述了基因表达调控在生命活动中的基础性作用，为后续章节理解疾病发生时的分子改变奠定基础。 第二章：代谢途径的整合与调控 本章聚焦于生物体内关键的代谢途径，包括糖代谢、脂质代谢、氨基酸代谢以及核苷酸代谢。详细解析了这些代谢途径之间的相互联系与整合，强调了它们如何协同工作以维持能量稳态和细胞功能。特别地，本章深入探讨了激素、神经递质等信号分子在代谢调控中的作用，以及这些调控网络在不同生理状态（如饥饿、饱食、运动）下的动态变化。 第三章：能量代谢异常与疾病 能量代谢是维持生命活动的基础。本章将重点放在能量代谢过程中出现的异常如何导致疾病。我们将详细讨论糖原贮积病、半乳糖血症、果糖不耐受等先天性糖代谢缺陷；探讨脂质代谢紊乱，如高脂血症、脂肪肝等，以及它们与心血管疾病、代谢综合征之间的关联；同时，深入分析蛋白质代谢异常，如尿素循环障碍，以及其对神经系统和肝脏的影响。 第四章：氧化应激与自由基损伤 氧化应激是导致多种疾病的共同病理机制。本章将系统介绍活性氧（ROS）和活性氮（RNS）的产生、清除机制以及它们在细胞信号传导中的双重作用。随后，深入阐述氧化应激损伤是如何累积并导致DNA、蛋白质和脂质的损伤，从而引发炎症、细胞凋亡，并与衰老、癌症、神经退行性疾病等息息相关。 第五章：线粒体功能障碍与细胞死亡 线粒体是细胞的能量工厂，也是许多细胞过程的关键调控者。本章将详细解析线粒体的结构与功能，特别是其在ATP生成、钙离子稳态、细胞凋亡中的作用。随后，深入探讨线粒体DNA突变、氧化磷酸化复合物缺陷、线粒体通透性转换孔开放等导致的线粒体功能障碍，以及这些障碍如何引发如Parkinson病、Alzheimer病、肌萎缩侧索硬化等神经退行性疾病。 第六章：炎症反应的分子机制 炎症是机体对抗损伤和感染的重要防御机制，但过度的或慢性炎症却可导致组织损伤和疾病。本章将解析炎症过程中的关键分子，包括细胞因子、趋化因子、黏附分子、补体系统等。深入探讨炎症信号通路的激活，如NF-κB通路、MAPK通路等，以及它们如何调控免疫细胞的募集、活化和效应分子（如炎性介质、蛋白酶）的释放。 第七章：免疫系统失调与自身免疫性疾病 免疫系统负责抵御外来病原体，但当其功能失调时，则可能攻击自身组织，引发自身免疫性疾病。本章将系统介绍免疫系统的基本组成和功能，特别是T细胞和B细胞的发育、活化与调控。随后，深入探讨自身免疫性疾病的发生机制，包括免疫耐受的破坏、异常的免疫应答以及靶器官的损伤，并以类风湿关节炎、系统性红斑狼疮、1型糖尿病等为例进行分析。 第八章：信号转导通路与疾病 细胞内的信号转导通路是细胞感知外界环境、整合信息并作出响应的关键网络。本章将详细介绍几种重要的信号转导通路，如G蛋白偶联受体（GPCR）信号通路、酪氨酸激酶受体（RTK）信号通路、Wnt信号通路、Notch信号通路等。在此基础上，深入分析这些通路在细胞生长、分化、凋亡、迁移等过程中的作用，以及其异常激活或失活如何导致癌症、发育异常等疾病。 第九章：基因组不稳定性与DNA损伤修复 基因组的稳定性是维持生命正常活动的基础。本章将详细介绍DNA损伤的种类及其发生的机制，如点突变、染色体畸变、DNA加合物等。随后，深入阐述机体自身的DNA损伤修复机制，包括碱基切除修复（BER）、核苷酸切除修复（NER）、错配修复（MMR）、同源重组修复（HR）和非同源末端连接（NHEJ）等。最后，讨论基因组不稳定性与癌症、衰老等疾病的密切关系。 第十章：表观遗传学调控与疾病 表观遗传学是指在不改变DNA序列的情况下，对基因表达进行可遗传调控的机制。本章将重点介绍DNA甲基化、组蛋白修饰（如乙酰化、甲基化、磷酸化）以及非编码RNA（如microRNA、长链非编码RNA）在基因表达调控中的作用。随后，深入探讨这些表观遗传学改变如何与疾病发生相关，包括癌症、神经发育障碍、代谢性疾病等。 第十一章：神经系统的生物化学基础与神经退行性疾病 神经系统是人体最复杂的系统，其功能的正常运行依赖于精密的生化过程。本章将深入探讨神经递质的合成、释放、传递和代谢，神经信号的产生和传导，以及神经元之间的突触可塑性。在此基础上，详细解析与神经退行性疾病相关的生物化学机制，包括错误折叠蛋白质的聚集（如β-淀粉样蛋白、tau蛋白、α-突触核蛋白）、氧化应激、线粒体功能障碍、神经炎症等，并以阿尔茨海默病、帕金森病、肌萎缩侧索硬化症等为例进行深入分析。 第十二章：心血管系统的生物化学与心血管疾病 心血管系统通过血液循环输送氧气、营养物质和激素，维持机体各组织的正常功能。本章将解析心肌收缩的生化机制，血管内皮细胞的功能，血栓形成与纤溶系统的平衡，以及血脂代谢与动脉粥样硬化的关系。随后，深入探讨心血管疾病（如冠心病、高血压、心力衰竭）的生化基础，包括氧化应激、炎症、内皮功能障碍、离子通道异常等。 第十三章：消化系统与肝脏疾病的生物化学 消化系统负责摄取、消化食物并将营养物质吸收。本章将聚焦于消化酶的生化特性，胃酸分泌的调控，肠道微生态与代谢的相互作用，以及肝脏在代谢、解毒、胆汁生成等方面的重要作用。随后，深入分析消化系统疾病（如胃溃疡、炎症性肠病）和肝脏疾病（如脂肪肝、肝炎、肝硬化）的生化机制，重点关注消化酶活性异常、肠道屏障功能受损、肝脏细胞损伤与再生等。 第十四章：内分泌系统与代谢性疾病 内分泌系统通过激素调节机体的多种生理功能。本章将详细解析关键激素（如胰岛素、胰高血糖素、甲状腺激素、皮质醇）的合成、分泌、作用机制以及它们如何调控糖、脂、蛋白质代谢。随后，深入探讨内分泌紊乱导致的代谢性疾病，如糖尿病（1型和2型）、甲状腺功能亢进与减退、库欣综合征等，分析其根本的生化和分子机制。 第十五章：药物代谢与毒理学基础 本章将探讨生物体对外源性物质（特别是药物和毒物）的吸收、分布、代谢和排泄（ADME）过程中的生化转化。详细介绍肝脏在药物代谢中的关键酶系（如细胞色素P450酶系），以及药物代谢产物的毒性。深入分析不同类型毒物（如重金属、有机污染物、生物毒素）的分子作用机制，包括它们如何损伤细胞、干扰生化途径、诱导基因突变或致癌。最后，将介绍评估和预防毒性损伤的生物化学方法。 本书旨在为生物化学、医学、药学、兽医学、营养学等相关领域的学生、研究人员及临床工作者提供一本全面而深入的参考书。通过对疾病背后复杂生物化学机制的深入剖析，期望读者能够更深刻地理解疾病的发生发展规律，并为疾病的诊断、治疗和预防提供理论指导。
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