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第一篇 基础生物化学 1

绪论 1

第一章 蛋白质化学 3

第一节 概述 3

一、蛋白质的概念及重要性 3

（一）蛋白质是生物体最重要的组成成分 3

（二）蛋白质是生物体的功能性物质 3

二、蛋白质的组成 4

（一）蛋白质的元素组成 4

（二）氨基酸单位 4

三、蛋白质分类 4

第二节 蛋白质的基本单位——氨基酸 6

一、氨基酸的结构 6

二、氨基酸分类 7

三、简要介绍氨基酸的理化性质 8

（一）一般物理性质 8

（二）氨基酸中α-氨基参加的反应 9

（三）羧基参加的反应 11

（四）氨基和羧基参加的反应 12

第三节 肽 15

一、肽的概念 15

二、几种常见的多肽 16

第四节 蛋白质的分子结构 17

一、蛋白质的一级结构 17

二、蛋白质的空间结构 19

（一）蛋白质的二级结构 20

（二）蛋白质的三级结构 23

（三）蛋白质的四级结构 24

（四）蛋白质分子中重要化学键 24

三、蛋白质结构与功能关系 25

（一）蛋白质一级结构和功能关系 25

（二）蛋白质空间结构与功能关系 27

第五节 蛋白质的理化性质 27

一、蛋白质的两性解离和等电点 27

二、蛋白质的胶体性质 29

三、蛋白质的变性和凝固 29

四、蛋白质的沉淀作用 30

五、蛋白质的呈色反应 31

六、蛋白质分子量测定 31

七、蛋白质的分离和纯化 32

小结 34

习题 35

第二章 核酸化学 36

第一节 核酸的组成和分类 36

一、核酸的概念和生物学意义 36

二、核酸的分类和分布 36

（一）DNA是遗传信息的载体 37

（二）RNA在蛋白质生物合成中起重要作用 37

三、核酸的组成成分 38

（一）核酸的元素组成 38

（二）核酸的组成 38

第二节 核酸的结构 42

一、核酸的一级结构 42

二、DNA的空间结构 44

（一）DNA的二级结构 44

（二）DNA的三级结构 46

三、RNA的空间结构 48

第三节 核酸的理化性质 50

一、一般性质 50

二、紫外吸收性质 50

三、变性和复性 51

四、核酸的分离和纯化 52

第四节 生物体内重要的核苷酸衍生物 54

小结 56

习题 57

第三章 酶化学 58

第一节 概述 58

一、酶的概念 58

二、酶催化的特点 59

三、酶的命名和分类 60

第二节 酶的组成和结构 62

一、酶是蛋白质 62

二、全酶、辅酶和辅基 62

三、单体酶、寡聚酶和多酶体系 63

四、酶的活性部位和必需基团 65

第三节 酶催化的特异性 66

一、相对特异性 66

二、绝对特异性 67

三、立体异构特异性 67

第四节 酶的作用机理 68

一、酶的催化作用与分子活化能 68

二、中间络合物学说 69

三、诱导契合学说 70

四、酶原激活的机理 72

第五节 酶促反应速度及影响因素 72

一、酶促反应速度 73

二、酶浓度对酶促反应速度的影响 73

三、底物浓度对酶促反应速度的影响 73

（一）不同底物浓度的作用 74

（二）米氏方程式的推导 74

（三）米氏常数的求法 77

四、温度对酶促反应速度的影响 78

五、pH对酶促反应速度的影响 78

六、激活剂和抑制剂对酶反应速度的影响 79

第六节 酶的制备和应用 84

一、测定酶的活力单位、比活力 84

二、酶的制备和应用 85

小结 87

习题 87

第四章 维生素和辅酶 88

第一节 维生素的概念和分类 88

一、维生素的概念 88

二、维生素的分类 88

第二节 水溶性维生素和辅酶 88

一、维生素B1和羧化辅酶 88

二、维生素B2和黄素辅酶 89

三、泛酸和辅酶A 91

四、维生素PP和辅酶Ⅰ、辅酶Ⅱ 92

五、维生素B6和磷酸吡哆醛（胺） 93

六、生物素和羧化酶的辅酶 95

七、叶酸和四氢叶酸 96

八、维生素B12和B12辅酶 97

九、维生素C 98

第三节 脂溶性维生素 99

一、维生素A 99

二、维生素D 100

三、维生素E 101

四、维生素K 102

习题 103

第五章 糖代谢 105

第一节 新陈代谢的概念 105

第二节 自由能与高能化合物 105

一、自由能的产生和变化 105

二、高能化合物及其类型 107

第三节 糖的酶促水解 108

一、多糖的酶促降解 108

二、低聚糖的酶促降解 108

第四节 糖的分解代谢 108

一、糖的无氧酵解 108

二、糖的有氧氧化 113

三、乙醛酸循环 119

四、磷酸戊糖途径 121

第五节 糖的合成代谢 124

一、蔗糖的合成 124

二、淀粉的合成 125

三、糖原的合成 126

四、糖原的异生作用 129

小结 132

习题 132

第六章 生物氧化 133

第一节 概述 133

一、生物氧化的概念 133

二、生物氧化的特点 133

第二节 生物氧化中二氧化碳的生成 133

第三节 生物氧化中水的生成 134

一、呼吸链的概念 134

二、呼吸链的组成和类型 135

三、呼吸链中各传递体的排列顺序 138

第四节 ATP的生成 140

一、底物水平磷酸化 140

二、氧化磷酸化 140

（一）氧化磷酸化的偶联作用和偶联部位 140

（二）氧化磷酸化偶联机理 141

第五节 NADH和ATP的运输 144

一、线粒体外NADH的运输 144

二、ATP、ADP和Pi的运输 145

小结 145

习题 146

第七章 脂类代谢 147

第一节 脂类的酶促水解 147

第二节 脂肪的分解代谢 148

一、饱和脂肪酸的β—氧化 148

二、脂肪酸在β—氧化过程中的能量变化 151

三、奇数碳原子脂肪酸的氧化 152

四、不饱和脂肪酸的氧化 152

五、甘油的氧化 154

六、酮体的生成和氧化 154

第三节 脂肪的合成代谢 156

一、α-磷酸甘油的生物合成 156

二、脂肪酸的生物合成 156

三、脂肪的合成 160

第四节 磷脂、胆固醇的代谢 161

小结 167

习题 168

第八章 蛋白质及氨基酸的代谢 169

第一节 蛋白质的酶促降解 169

第二节 氨基酸的分解代谢 170

一、脱氨基作用 171

（一）氧化脱氨基作用 171

（二）转氨基作用 172

（三）联合脱氨基作用 175

二、脱羧基作用 176

三、氨基酸分解产物的代谢 178

（一）氨的代谢转变 178

（二）α—酮酸的代谢转变 183

第三节 氨基酸的生物合成 185

一、必需氨基酸和非必需氨基酸 186

二、还原氨基化作用 188

三、转氨基作用 188

四、氨基酸之间的转化 189

小结 189

习题 190

第九章 核酸代谢 191

第一节 核酸的分解代谢 191

一、核酸的酶促水解 191

二、碱基的分解代谢 191

（一）嘌呤的分解 191

（二）嘧啶的分解 192

第二节 核苷酸的生物合成 193

一、嘌呤核苷酸的合成 194

（一）次黄嘌呤核苷酸的合成 194

（二）腺嘌呤核苷酸和鸟嘌呤核苷酸的合成 194

（三）补救途径合成嘌呤核苷酸 194

二、嘧啶核苷酸的合成 196

（一）尿苷酸的合成 196

（二）胞苷酸的合成 198

（三）补救途径合成嘧啶核苷酸 198

三、脱氧核苷酸的合成 198

第三节 DNA的合成 199

一、DNA的半保留复制 199

（一）DNA复制的酶及蛋白因子 200

（二）DNA的不连续合成 203

（三）DNA的不连续复制过程 204

二、RNA指导下的DNA合成（逆转录） 205

三、DNA的损伤与修复 205

（一）紫外线照射引起的辐射损伤 205

（二）DNA辐射损伤后的修复 206

第四节 RNA的生物合成 207

一、DNA指导下的RNA的合成 207

（一）RNA聚合酶 207

（二）DNA指导下的RNA的初合成 207

（三）转录后的修饰加工 208

二、RNA指导下的RNA的合成（RNA复制） 210

小结 212

习题 213

第十章 蛋白质的生物合成 214

第一节 蛋白质的合成体系 214

一、mRNA的作用 214

（一）遗传密码的发现 214

（二）遗传密码的破译 215

（三）遗传密码的特点 216

二、tRNA的作用 217

三、核糖体 218

第二节 蛋白质的合成过程 220

一、氨基酸的活化与转运 220

二、核蛋白体的循环过程 222

（一）肽链合成的起动 222

（二）肽链的延长 224

（三）肽链合成的终止与释放 225

三、肽链合成后的加工处理 227

小结 228

习题 229

第十一章 物质代谢的相互联系和调控 230

第一节 物质代谢相互联系 230

一、糖代谢与脂肪代谢的相互联系 230

二、糖代谢与蛋白质代谢的相互联系 231

三、脂肪代谢与蛋白质代谢的相互联系 231

四、核酸代谢与其他物质代谢的相互联系 232

第二节 物质代谢调节机制 232

一、酶水平调节 234

（一）酶活性的调节控制 234

（二）酶浓度的调节控制 240

二、细胞水平的调节 242

三、激素水平的调节 243

四、神经水平的调节 249

小结 249

习题 250

第二篇 基础生物化学实验 251

实验规则 251

实验中常用的单位 251

实验误差及数据处理 253

实验预习、记录和实验报告 256

实验一 蛋白质的呈色反应 258

实验二 蛋白质的变性、沉淀、凝固反应 264

实验三 酪蛋白等电点的测定 267

实验四 纸层析法分离鉴定氨基酸 269

实验五 微量凯氏定氮法测定总氮量 270

实验六 血清蛋白质的醋酸纤维薄膜电泳 274

实验七 酵母核糖核酸的提取和组分鉴定 277

实验八 酶的性质实验 281

实验九 维生素C的定量测定 287

实验十 维生素A、B1、B2的定性实验 290

实验十一 几种生物氧化酶的作用 293

实验十二 血糖定量测定 298

实验十三 糖酵解过程中的磷酸化反应 300

实验十四 脂肪酸的β—氧化 303

实验十五 谷丙转氨酶的作用 305

附录 308

一、实验室安全及防护知识 308

二、实验室常识 311

三、实验基本操作 311

（一）玻璃仪器的洗涤 311

（二）搅拌和振荡 313

（三）药品的取用 313

（四）沉淀的过滤与洗涤 313

四、常用仪器的使用方法及注意事项 314

（一）容量仪器的使用 314

（二）台称 317

（三）分析天平 318

（四）分光光度计 320

（五）电动离心机 323

（六）干燥箱和恒温箱 324

（七）电冰箱 325

（八）电热恒温水浴 326

（九）酸度计 326

五、试剂的配制 328

（一）一般注意事项 328

（二）一些常用术语 329

（三）溶液浓度的表示及其配制 329

（四）溶液浓度的调整 330

六、常用缓冲溶液的配制 331

七、常用酸碱指示剂 335

八、常用酸碱试剂的比重及浓度 335

九、标准溶液的配制和标定 335

十、一些常用数据表 337

十一、基础生物化学实验学生使用仪器清单（一组） 338