本教材继承了第3版教材的基本框架和主要内容，微调并更新了部分知识点，整合了图片，习题及拓展阅读等内容。全书共二十五章，分为六篇。
第一篇为生物分子结构与功能，包括蛋白质、核酸、糖蛋白与蛋白聚糖的结构与功能以及酶、维生素和无机元素的基本知识，共五章。第二篇为细胞的能量代谢和物质代谢，包括细胞的能量代谢、糖代谢、脂质代谢、氨基酸代谢、核苷酸代谢及物质代谢的整合与调节，共六章。第三篇为基因组与基因表达，包括真核基因与真核基因组、DNA的生物合成与损伤修复、RNA的生物合成与转录后加工、蛋白质的生物合成与加工及基因表达调控，共五章。第四篇为细胞周期、增殖和细胞凋亡，主要涉及细胞信号转导、细胞周期及其调控、程序性细胞死亡及其调控，癌基因、抑癌基因及其调控，共四章。第五篇为基因研究与分子医学，主要涉及组学与医学、常用分子生物学技术、基因诊断与基因治疗，共三章。第六篇为专题篇，主要涉及血液的生物化学和肝的生物化学，共两章。除绪论对全书内容做系统介绍外，各篇的开头均有引言，旨在帮助学生理解和掌握全篇的主要内容和各章的要点。
本书可供临床、预防、基础、口腔、麻醉、影像、药学、检验、护理、法医等医学类专业五年制、长学制学生使用，也可作为研究生、相关学科进修生和教师的参考书。

第一篇 生物分子结构与功能
第一章 蛋白质的结构与功能
第一节 蛋白质的分子组成
第二节 蛋白质的分子结构
第三节 蛋白质结构与功能的关系
第四节 蛋白质的理化性质
第五节 蛋白质分子异常与疾病
第二章 核酸的结构与功能
第一节 核酸的分子组成和基本结构
第二节 DNA的结构与功能
第三节 RNA的结构与功能
第四节 核酶
第五节 核酸的理化性质
第三章 糖蛋白与蛋白聚糖的结构与功能
第一节 糖蛋白的结构与功能
第二节 蛋白聚糖的结构与功能
第四章 酶
第一节 酶的分子结构与功能
第二节 酶的调节
第三节 酶促反应动力学
第四节 酶的分类与命名
第五节 酶与医学
第五章 维生素和无机元素
第一节 脂溶性维生素
第二节 水溶性维生素
第三节 钙、磷及微量元素
第二篇 细胞的能量代谢和物质代谢
第六章 细胞的能量代谢
第一节 高能化合物——ATP
第二节 三羧酸循环
第三节 氧化磷酸化
第四节 还原当量与ATP的转运
第七章 糖代谢
第一节 糖代谢概述
第二节 糖的无氧氧化
第三节 糖的有氧氧化
第四节 磷酸戊糖途径
第五节 糖原的合成与分解
第六节 糖异生
第七节 葡萄糖的其他代谢途径
第八节 糖代谢的调节
第九节 血糖及其调节
第十节 糖代谢异常与疾病
第八章 脂质代谢
第一节 脂质代谢概述
第二节 甘油三酯代谢
第三节 磷脂代谢
第四节 胆固醇代谢
第五节 血浆脂蛋白代谢
第六节 脂质代谢异常与疾病
第九章 氨基酸代谢
第一节 氨基酸代谢概述
第二节 氨基酸的一般代谢
第三节 氨的代谢
第四节 个别氨基酸的代谢
第五节 氨基酸代谢异常与疾病
第十章 核苷酸代谢
第一节 核苷酸代谢概述
第二节 嘌呤核苷酸代谢
第三节 嘧啶核苷酸代谢
第四节 核苷酸代谢异常与疾病及抗代谢物
第十一章 物质代谢的整合与调节
第一节 物质代谢的整合
第二节 物质代谢的调节方式
第三节 物质代谢异常与疾病
第三篇 基因组与基因表达
第十二章 真核基因与真核基因组
第一节 真核基因的结构与功能
第二节 真核基因组的结构与功能
第十三章 DNA的生物合成与损伤修复
第一节 DNA复制的基本特性
第二节 DNA复制的酶学和拓扑变化
第三节 DNA复制过程
第四节 逆转录和其他复制方式
第五节 DNA损伤与修复
第十四章 RNA的生物合成与转录后加工
第一节 RNA生物合成的基本特征
第二节 RNA聚合酶
第三节 RNA转录的基本过程
第四节 RNA的转录后加工
第十五章 蛋白质的生物合成与加工
第一节 蛋白质生物合成体系的组成
第二节 蛋白质合成的基本过程
第三节 肽链合成后的折叠与加工修饰
第四节 蛋白质的靶向输送
第五节 蛋白质生物合成的干扰与抑制
第十六章 基因表达调控
第一节 基因表达调控基本原理
第二节 原核生物基因表达调控
第三节 真核生物基因表达调控
第四节 非编码RNA在基因表达调控中的作用
第四篇 细胞周期、增殖和细胞凋亡
第十七章 细胞信号转导
第一节 细胞信号转导概述
第二节 膜受体介导的信号转导
第三节 细胞内受体介导的细胞内信号转导
第四节 信号途径的整合与调控
第五节 信号转导缺陷与疾病
第十八章 细胞周期及其调控
第一节 细胞周期各时相的动态变化
第二节 细胞周期调控的分子机制
第三节 细胞周期异常与疾病
第十九章 程序性细胞死亡及其调控
第一节 细胞凋亡及其调控
第二节 细胞焦亡及其调控
第二十章 癌基因、抑癌基因及其调控
第一节 癌基因及其调控
第二节 抑癌基因及其调控
第五篇 基因研究与分子医学
第二十一章 组学与医学
第一节 基因组学
第二节 转录物组学
第三节 蛋白质组学
第四节 代谢组学
第五节 其他组学
第六节 组学在医学中的应用
第二十二章 常用分子生物学技术
第一节 生物大分子的分离与纯化
第二节 分子杂交与印迹技术
第三节 PCR技术
第四节 重组DNA技术
第五节 DNA测序技术
第六节 生物大分子的结构与功能分析
第二十三章 基因诊断与基因治疗
第一节 基因诊断
第二节 基因治疗
第六篇 专题篇
第二十四章 血液的生物化学
第一节 血浆蛋白
第二节 血细胞代谢
第二十五章 肝的生物化学
第一节 肝在物质代谢中的作用
第二节 肝的生物转化作用
第三节 胆汁酸的代谢
第四节 胆色素的代谢
第五节