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目录 1

第一篇 生物大分子 3

第一章 细胞 3

第一节 细胞的结构形态和类型 3

一、细胞的结构和组成 3

二、细胞是体积很小的生命单位 6

第二节 原核细胞 7

一、原核细胞是最小、最简单的细胞 7

三、细胞的两大类——原核细胞和真核细胞 7

二、大肠杆菌 8

第三节 真核细胞 11

一、真核细胞比原核细胞大而且复杂得多 11

二、真核细胞的核 11

三、真核细胞的线粒体 15

四、真核细胞细胞质内的其他细胞器 16

提要 24

第二章 蛋白质 26

一、氨基酸的化学结构 28

第一节 氨基酸 28

二、组成蛋白质的二十种氨基酸 29

三、氨基酸的主要化学反应 37

四、层析法分离和测定氨基酸 40

第二节 肽和蛋白质 44

一、肽键和肽链 44

二、蛋白质的组成 46

三、蛋白质的电性和等电点 48

四、蛋白质的提纯和测试 48

五、蛋白质的氨基酸序列分析 60

第三节 蛋白质的结构 67

一、周期性结构：α-螺旋，β-折叠以及胶原螺旋结构 68

二、β-转折和团块结构 72

三、蛋白质的4级结构 73

四、氨基酸序列决定蛋白质结构，蛋白质结构决定其功能 74

第四节 介绍几种蛋白质 77

一、肌红蛋白 77

二、血红蛋白 83

三、胶原蛋白 96

四、羧肽酶A 108

提要 113

第三章 酶 117

第一节 酶与酶催化反应 117

一、酶催化反应的专一性 117

二、酶不改变化学平衡 119

四、酶的活性中心 120

五、介绍几种酶和底物的结合力 120

三、酶转换能量的形式 121

六、水在生物化学中的作用 122

七、酶催化反应的调控 123

第二节 酶动力学和米氏公式 124

一、米氏公式的导出 128

二、Vmax和Km值的求得及其涵义 130

三、变构酶不服从米氏公式 133

第三书酶活性的抑制 134

一、酶可以被某些小分子抑制 134

二、竞争性抑制和非竞争性抑制的动力学及其区别 136

第四节 介绍几个酶的例子 140

一、溶菌酶 140

二、消化酶 147

提要 158

第四章 生物膜 161

第一节 生物膜的形态——组成和结构 161

一、膜脂 162

二、磷脂和糖脂形成双分子层 166

三、膜蛋白质 170

四、糖基连在多种质膜的外部 171

第二节 生物膜的一些性质 173

一、膜脂和多种膜蛋白沿膜平面作横向运动 173

二、膜脂和膜蛋白质不能穿过双分子层膜翻转 174

三、生物膜不对称 175

第三节 膜传递 176

一、被动传递和主动传递 177

二、钠钾离子泵 178

三、共传递 183

四、和磷酸化偶联的糖主动传递 185

五、膜传递抗生素 186

提要 189

一、自由能是生物化学中最常用的热力学函数 195

第一节 自由能 195

第二篇 代谢 195

第五章 代谢概论 195

二、自由能差？G的计算 197

三、一个热力学不宜进行的反应可以被另一个热力学宜于进行的反应所驱动 198

第二节 ATP 198

一、ATP是细胞活动中能量制造和能量消耗之间最主要的化学环节 198

二、ATP水解的标准自由能差 200

三、ATP在许多磷酸化反应中作为磷酸的供体 201

四、ATP的浓度控制代谢过程 201

一、NADH、NADPH和FADH2在生物氧化时是主要的电子载体 203

第三节 辅酶和维生素 203

二、辅酶A是一种普遍的乙酰基载体 206

三、维生素 207

提要 211

第六章 糖酵解 213

第一节 单糖 213

一、单糖的构型和命名 213

二、葡葡糖和果糖 214

一、糖酵解的途径 216

第二节 葡萄糖酵解 216

二、酵解过程中产生ATP及NADE等能量分子 220

三、糖酵解的控制 222

第三节 丙酮酸继续转化 223

一、乙醇是丙酮酸在酵母和有些微生物中的转化形式 223

二、乳酸是某些微生物中或供氧不足的高等生物体的某些组织中丙酮酸转化的另一途径 224

三、生成乙酰辅酶A是丙酮酸继续转化的主要途径 224

提要 225

一、三羧循环是一个循环途径 227

二、三羧循环的反应过程 227

第一节 三羧循环的化学反应 227

第七章 三羧循环 227

三、三羧循环中化学物质变化的结算 232

四、三羧循环的调控 234

第二节 丙酮酸脱氢酶复合体系 235

一、丙酮酸脱氢酶复合体系的组成和各部分的功能 235

二、α-酮戊二酸脱氢酶也是类似的酶复合体系 239

三、丙酮酸脱氢酶复合体系的控制 239

第三节 三羧循环为生物合成提供原料 241

提要 243

第八章 氧化磷酸化 245

第一节 氧化磷酸化过程中的电子传递 246

一、线粒体 246

二、呼吸链上的电子传递 246

三、细胞色素c 253

第二节 ATP在氧化磷酸化过程中的合成 255

一、ATP的合成同电子的传递是偶联的 255

二、氧化磷酸化和一个质子梯度偶联 256

三、质子驱动力 258

四、ATP的合成 259

第三节 葡萄糖最终氧化的总结算 262

一、3-磷酸甘油酯梭将细胞液中NADH提供的电子载入线粒体内 263

二、葡萄糖氧化至CO2和H2O产生能量分子的总结算 264

提要 266

第九章 戊糖磷酸途径和葡萄糖异生作用 268

第一节 戊糖磷酸途径 269

一、NADPH在戊糖磷酸途径的形成 269

二、戊糖磷酸途径与酵解相连 271

三、戊糖磷酸途径的调控 274

第二节 转酮醇酶和转醛醇酶的催化作用 275

一、转酮醇酶的辅基TPP转移活性羟乙酰基 275

二、转醛醇酶通过形成西佛碱转移二羟丙酮基团 276

第三节 葡萄糖异生作用 278

一、葡萄糖可以由非碳水化合物前体合成 278

二、葡萄糖异生作用不是酵解的可逆过程 280

三、葡萄糖异生作用的调控 282

提要 283

第十章 糖原和二糖代谢 285

第一节 糖原的降解 286

一、磷酸化酶催化磷酸化裂解糖原非还原末端的α-1,4糖苷键 286

二、在分杈处糖原的降解 287

三、葡萄糖-1-磷酸转变成葡萄糖传递到体内各部位 288

第二节 糖原的合成 289

一、糖原合成是以尿苷二磷酸葡萄糖为活性单体的 289

二、由分枝酶催化形成分枝化的α-1,6糖苷键 291

一、环腺苷一磷酸和一些激素对糖原的降解和合成起主要的调控作用 292

第三节 糖原降解和合成的调控 292

二、糖原降解和合成的调控的关键是酶的磷酸化修饰改变活性 294

三、激素-cAMP体系通过反应级联调控糖原的代谢 296

第四节 淀粉和二糖代谢 298

一、淀粉的降解 298

二、麦芽糖、蔗糖和乳糖 299

三、果糖和半乳糖进入酵解 302

提要 304

第十一章 脂肪酸代谢 307

一、三酸甘油酯的水解 308

第一节 脂肪酸的降解 308

二、饱和脂肪酸的降解 309

三、不饱和脂肪酸的降解 313

四、奇数碳原子脂肪酸降解产物丙酰辅酶A的转化 316

第二节 酮体 318

一、酮体是在脂肪酸裂解过量时由乙酰辅酶A生成的 318

二、酮体在代谢中的作用 320

第三节 脂肪酸的合成 322

一、脂肪酸的合成与其降解的途径不同 322

二、真核细胞中的脂肪酸合成多酶复合体 329

三、柠檬酸将乙酰基团从线粒体载运到细胞液 330

四、增链和不饱和脂肪酸的合成 332

五、脂肪酸合成的调控 333

提要 334

第十二章 氨基酸的降解 337

第一节 氨基酸中α-氨基的代谢 337

一、氨基酸的α-氨基转化为铵离子 337

二、尿素循环 341

第二节 氨基酸碳骨架的降解代谢 345

提要 365

第十三章 光合作用 367

第一节 叶绿素的光化学 367

一、光的物理定义 367

二、叶绿素是光受体分子 368

三、光引起电子转移反应 369

四、绿色植物的光合作用发生在叶绿体中 372

五、发生光化学反应的叶绿素位于一个称为反应中心的复合物中 373

第二节 光合细菌中的电子传递体系 375

一、从P870到醌的电子传递链 376

二、电子回到P870的传递链 377

第三节 植物叶绿体中的电子传递体系 378

一、叶绿体中有两个串联的光系统 378

二、O2的产生需要在光系统Ⅱ积聚4个氧化当量 379

三、连接两个体系的电子传递链 381

四、光系统Ⅰ最终将电子传递给NADP+ 383

五、叶绿体中的电子传递的全过程及氧化还原反应 383

第四节 暗反应——固碳作用 384

一、还原戊糖循环 385

三、光呼吸作用和C4循环 389

二、还原戊糖循环的控制 389

提要 393

第三篇 遗传信息 399

第十四章 脱氧核糖核酸 399

第一节 DNA的化学组成和结构 400

一、DNA的化学组成 400

二、Waston-CrickDNA双螺旋结构 404

三、DNA的形态及一些性质 407

一、DNA的半保留复制 411

第二节 DNA的复制 411

二、DNA聚合酶Ⅰ 413

三、DNA连接酶 419

四、DNA聚合酶Ⅱ和Ⅲ 421

五、DNA的复制 423

六、DNA的复修 429

第三节 DNA序列分析 433

一、5′末端标记裂解法DNA序列分析 433

二、链终止法DNA序列分析 436

三、限制性内切酶 439

提要 446

第十五章 信使RNA以及转录 449

第一节 RNA的分类及其组成和结构 449

一、细胞中有三类不同的RNA 449

二、RNA的组成和结构 451

三、信使RNA是遗传信息指导蛋白质合成的中介物 452

第二节 RNA的转录 453

一、RNA聚合酶 453

二、RNA的转录 456

三、新生RNA链的加工、切割与修饰 458

四、抑制转录的抗生素 461

第三节 RNA的序列分析 464

提要 467

第十六章 蛋白质的合成 469

第一节 遗传密码、基因与蛋白质的关系 469

一、基因密码 469

二、基因的碱基序列和蛋白质氮基酸序列之间的关系 473

三、DNA的碱基序列改变引起的突变 475

第二节 tRNA 479

一、tRNA是蛋白质合成时联系氨基酸和mRNA的遗传信息的衔接分子 479

二、tRNA具有共同的结构 480

三、氨基酸被专一的氨基酰-tRNA合成酶活化并连接到相应的tRNA上 485

四、tRNA的反密码识别mRNA上的密码 488

第三节 蛋白质在核蛋白体中的合成 491

一、核蛋白体 491

二、蛋白质在核蛋白体中合成 493

三、多种蛋白质在翻译后要进行修饰 501

四、抑制蛋白质合成的抗生素 502

提要 505

第十七章 病毒 508

第一节 病毒的感染及组装 509

一、烟草花叶病毒 509

二、T4噬菌体 513

第二节 RNA病毒 518

一、RNA病毒的复制 518

二、反转录病毒 523

三、一些小的RNA噬菌体也含有覆盖的基因 525

第三节 溶源噬菌体 526

第四节 干扰素 529

提要 530

第十八章 基因表达的调控 533

第一节 mRNA的转录受到调节基因的调控 533

一、大肠杆菌中β-半乳糖苷酶基因表达的调控 533

二、cAMP可激发一些可被诱导涉及降解代谢的酶的基因转录 538

三、阿拉伯糖操纵子转录的调控 540

一、色氨酸操纵子的转录被一个衰减子和一个调节基因共同调控 541

第二节 色氨酸操纵子转录的调控 541

二、衰减子以先导mRNA的翻译为前导调控trp操纵子的转录 543

第三节 λ噬菌体基因的调控 546

一、λ噬菌体溶菌途径的基因表达 546

二、λ噬菌体的溶源过程 547

三、λ阻遏物合成的自我调控 548

提要 550

一、真核细胞中的DNA及组蛋白 552

第一节 真核细胞中染色体的构造及DNA的复制 552

第十九章 真核细胞中的染色体和基因表达 552

二、核小体 554

三、真核细胞的DNA及其复制 555

第二节 真核细胞中的转录 559

一、真核细胞中的RNA聚合酶 559

二、真核细胞中的RNA及转录 560

第三节 真核细胞中的蛋白质合成 562

提要 566

一、基因重组是通过不同的亲代DNA链裂解并重新组合连接进行的 568

第一节 基因重组 568

第二十章 基因重排 568

二、在基因重组中两条双链DNA形成二倍体中间物 570

三、Holliday-M？selson-Radding基因重组模型 572

四、recA蛋白质催化基因重组中由ATP驱动的DNA链交换 575

第二节 转位 576

一、细菌中含有质粒和其他可移动的基因成分 576

二、F因子使细菌能通过接合向受体提供基因 577

三、R因子质粒使细菌能抵抗抗生素 580

四、转座子的插入序列对它插入其他基因组分中负责 581

一、克隆是将实验室得到的基因结构引入适当的寄主中去进行繁衍的手段 583

第三节 克隆 583

二、克隆所需要的重组DNA分子的构成需要限制性内切酶和DNA连接酶参与 585

三、质粒和λ噬菌体在克隆时经常被选为载体 588

四、真核基因可以在细菌细胞中转录和翻译 591

五、克隆技术为分子生物学开辟了一个全新的天地 591

提要 593

索引 596

Index 642

缩略语表 688