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目录 1

绪论 1

第一章　糖化学 4

第一节　单糖 5

一、构型与构象 5

二、单糖的理化性质 10

三、单糖的分类 15

四、糖的衍生物 16

一、双糖 17

第二节　低聚糖 17

二、三糖 19

三、寡糖 19

第三节　多糖 20

一、结构多糖 20

二、贮存多糖 22

三、糖蛋白 24

第四节　糖类的命名法 24

一、母体单糖（parent monosaccharides） 25

二、单糖的系统命名法 31

三、双糖的系统命名法 41

四、寡糖的系统命名法 43

五、多糖的系统命名法 50

思考题 52

第二章　脂类化学 53

第一节　简单脂 53

一、脂肪的结构 54

二、脂肪的性质 57

第二节　复合脂 57

一、磷脂 57

二、糖脂 60

第三节　固醇类 61

思考题 62

第三章　蛋白质 63

第一节　蛋白质概论 63

一、蛋白质的组成及分类 63

二、蛋白质的生物学功能 66

第二节　氨基酸 68

一、氨基酸的分类和结构 68

二、氨基酸的理化性质 73

三、氨基酸的分离、分析和鉴定 87

第三节 蛋白质的一级结构 91

一、肽键和多肽链 91

二、蛋白质的氨基酸序列与功能 93

三、蛋白质一级结构的测定 97

第四节　蛋白质的空间结构 104

一、维持蛋白质空间结构的化学键 104

二、蛋白质的二级结构 106

三、蛋白质的三级结构 115

四、蛋白质的四级结构 117

五、蛋白质的折叠 118

六、蛋白质高级结构的研究方法 120

一、单亚基蛋白质 123

第五节　蛋白质结构与功能 123

二、多亚基蛋白质 126

第六节　蛋白质的理化性质 129

一、蛋白质的胶体性质 129

二、蛋白质的两性解离和等电点 130

三、蛋白质的变性作用 132

四、蛋白质的沉淀作用 133

五、蛋白质的颜色反应 134

第七节 蛋白质的分离纯化与鉴定 135

一、蛋白质相对分子质量的测定 135

二、蛋白质分离纯化的一般步骤 142

三、蛋白质分离纯化技术 144

四、蛋白质的纯度鉴定 154

第八节　蛋白质工程简介 155

思考题 156

第四章　核酸 159

第一节 DNA的结构 161

一、一级结构 161

二、二级结构 165

三、超螺旋结构 170

四、染色体结构 174

第二节　RNA结构 177

一、mRNA 178

二、rRNA 179

三、tRNA 181

第三节 核酸及核苷酸的性质 182

一、核苷酸与核酸的两性解离性质 183

二、紫外吸收性质 184

三、变性作用 185

四、密度 186

第四节　核酸的分离提纯 186

思考题 187

一、脂溶性维生素 189

第一节　维生素 189

第五章　生理活性物质 189

二、水溶性维生素 192

第二节　激素 204

一、激素的概念和分类 204

二、激素的分泌 205

三、动物激素 205

四、植物激素 209

五、激素的作用机制 209

二、抗生素的分类 212

一、抗生索的定义 212

第三节　抗生素 212

三、抗生素的抗菌作用机理 213

四、细菌对抗生素耐药性的生物化学机理 214

五、抗生素的应用 215

第四节　生物活性肽 215

一、生物活性肽的分类 216

二、生物活性肽的生产方法 219

思考题 220

第一节　酶的性质 221

一、酶是生物催化剂 221

第六章　酶化学 221

二、酶的化学本质 224

三、酶的命名与分类 226

第二节　酶的结构和功能 229

一、酶的活性部位（活性中心） 229

二、酶的别构部位 231

三、酶的催化机制 231

第三节　酶促反应动力学 236

一、酶的反应速度及初速度 236

二、底物浓度对酶促反应速度的影响 237

三、米氏方程的某些重要表达形式及其对应的动力学曲线 240

四、pH对酶反应速度的影响 242

五、温度对酶反应速度的影响 243

六、酶浓度对酶反应速度的影响 244

七、激活剂对酶反应速度的影响 245

八、抑制剂对酶反应速度的影响 245

第四节　酶活力的测定及酶的分离提纯 251

一、酶活力的测定 251

二、酶的分离与提纯 254

第五节　酶工程及酶的应用 259

一、酶工程 259

二、酶的应用 267

思考题 269

第七章　生物膜的结构和功能 272

第一节　概述 272

一、细胞膜 272

二、细胞内膜 273

三、生物膜的功能 275

第二节　生物膜的化学组成与结构 276

一、生物膜的化学组成 276

二、膜脂和膜蛋白在膜双层两侧分布的不对称性 278

三、生物膜的流动性 278

四、生物膜的流体镶嵌模型 279

第三节　生物膜的物质运输 280

一、小分子物质的运输 281

二、大分子物质的跨膜运输 284

第四节　生物膜与信号传递 286

一、细胞通讯与细胞识别 286

二、受体 289

三、第二信使 291

四、细胞信号传递的基本特征 293

五、细胞信号传递的网络整合信息 295

思考题 296

第八章　代谢作用概论 298

一、分解代谢的一般过程 299

第一节　代谢的一般过程 299

二、合成代谢的一般过程 300

三、中间代谢（intermediary metabolism） 300

四、微生物代谢与发酵工程 301

第二节　生物氧化 302

一、生物氧化的本质与特点 302

二、有氧氧化和无氧氧化 303

三、生物氧化与生物能 303

四、生物氧化酶类 308

一、生物氧化体系的类型 310

第三节　生物氧化体系 310

二、呼吸链 311

三、细胞质中NADH的氧化 317

第四节　氧化磷酸化作用 319

一、ATP的生成 320

二、电子传递过程中自由能的变化 321

三、氧化磷酸化作用的偶联机制 322

四、ATP合成酶 324

五、P/O比值 325

六、氧化磷酸化作用的抑制和解偶联 326

思考题 327

第一节　多糖的降解 328

第九章　糖类代谢 328

一、淀粉酶与淀粉的降解 329

二、纤维素酶与纤维素的降解 331

三、果胶酶与果胶的降解 332

四、糖原磷酸化酶与糖原的降解 332

第二节　糖酵解作用 333

一、糖酵解途径 333

二、糖酵解过程的能量衡算 338

三、糖酵解的调节 338

五、发酵：丙酮酸的无氧降解 340

四、糖酵解的生理意义 340

六、其它单糖的降解 342

第三节　丙酮酸的有氧降解 344

一、乙酰CoA的形成 344

二、三羧酸循环 346

三、与三羧酸有关的代谢途径 351

四、柠檬酸发酵 353

第四节　磷酸己糖支路 354

一、磷酸己糖途径 354

二、磷酸解酮酶途径与异型乳酸发酵 358

三、脱氧酮糖酸途径与细菌酒精发酵 360

二、糖酵解与糖异生的相互调节 361

第五节　糖异生作用 361

一、糖异生途径 361

思考题 363

第十章　脂类代谢 364

第一节　脂肪酸的氧化 364

一、脂肪的形成 364

二、脂肪酸的β-氧化 365

三、甘油的降解 371

第二节　脂肪酸的合成 372

一、饱和脂肪酸的生物合成 372

二、不饱和脂肪酸的生物合成 376

三、脂肪的合成 377

第三节　磷脂的代谢 379

思考题 380

第十一章　蛋白质降解与氨基酸代谢 381

第一节 蛋白酶与蛋白质降解 381

一、蛋白内切酶 381

二、蛋白外切酶 383

三、蛋白质降解 383

第二节　氨基酸降解 384

一、脱氨作用 384

二、脱羧基作用 389

三、脱氨脱羧作用 390

第三节　氨基酸代谢产物的去路 391

一、酮酸的去路 391

二、氨的去路 392

三、CO2的去路 395

四、胺的去路 395

第四节　氨基酸的合成 395

一、氨基酸生物合成的共同途径 395

二、非必需氨基酸的合成 396

三、必需氨基酸的合成 402

第五节　谷氨酸发酵 407

一、谷氨酸的生物合成途径 407

二、谷氨酸生产菌的主要生化特点 408

三、环境条件的影响 409

第六节　糖、脂肪和蛋白质代谢的相互关系 410

一、糖与蛋白质代谢的相互关系 410

二、糖与脂肪代谢的相互关系 410

三、脂肪与蛋白质代谢的相互关系 411

思考题 412

第一节　核酸水解酶与核酸的降解 413

一、核酸水解酶 413

第十二章　核酸降解与核苷酸代谢 413

二、核酸的降解 415

第二节　核苷酸的分解代谢 415

一、嘌呤核苷酸的降解 415

二、嘧啶核苷酸的降解 417

第三节　核苷酸的生物合成 418

一、核苷酸的全合成 418

二、核苷酸的半合成 423

思考题 424

一、半保留复制 426

第一节　DNA复制方式 426

第十三章　DNA的生物合成 426

二、DNA复制的方向 427

三、半不连续复制 428

四、RNA引物的合成 429

五、DNA的复制过程 430

第二节　原核生物中DNA的复制 432

一、原核生物基因特点 432

二、DNA复制酶及相关蛋白 432

第三节　真核生物中的DNA复制 436

一、真核生物基因的特点 436

三、真核生物DNA复制的5种DNA聚合酶及其辅助因子 437

二、多复制子 437

四、端粒的复制 438

第四节 以RNA为模板的DNA合成（逆／反转录） 438

一、反转录病毒与反转录酶 438

二、反转录病毒与疾病 439

三、反转录病毒和反转录酶的实际应用 439

思考题 440

第十四章 RNA的生物合成 441

第一节　原核生物基因的转录 441

一、RNA聚合酶 441

二、启动子 442

三、终止子 444

四、原核生物转录的过程 444

五、转录后加工 446

六、原核生物基因转录的调控 448

第二节　真核生物基因转录 455

一、3种RNA聚合酶 455

二、转录控制区 455

三、真核生物基因转录因子 456

四、转录后的加工过程 458

第三节 蛋白质与DNA的相互作用及转录调控 463

五、基因表达的转录后调控 463

一、原核生物基因转录调控中DNA-蛋白质的相互作用 464

二、真核生物基因转录过程DNA-蛋白质和蛋白质-蛋白质的相互作用 467

思考题 471

第十五章　蛋白质生物合成 473

第一节　遗传密码 473

一、三联体密码 473

二、遗传密码子的性质 474

第二节　蛋白质的生物合成 476

一、原核生物蛋白质的生物合成 476

三、阅读框与开放阅读框 476

二、真核生物蛋白质的合成 486

第三节　蛋白质合成后的分泌及加工修饰 489

一、蛋白质的跨膜运输 489

二、蛋白质的糖基化 491

思考题 492

第十六章　代谢的调节和控制 493

第一节 细胞结构与调节控制 493

一、对代谢途径的分隔作用 493

二、控制细胞和细胞器内外物质的运输 493

三、与酶的可逆性结合 494

一、变构调节：酶活性调控的分子基础 495

第二节　酶水平的调控 495

二、共价修饰调节 499

三、酶原激活 501

四、酶含量的调节 502

第三节 反馈调节模式 506

一、同功酶调节模式 506

二、顺序反馈抑制 507

三、协同反馈抑制 508

四、积累反馈抑制 508

五、活化和抑制的联合作用 509

第四节　能荷调节 510

六、酶活性反馈抑制和酶蛋白合成阻遏的双重调控 510

第五节　代谢调控与发酵工业生产 512

一、营养缺陷型菌株的选育 513

二、抗代谢物结构类似物突变株的选育 515

三、回复突变 515

四、改善细胞膜的通透性 516

思考题 517

第十七章　基因工程 518

第一节　基因与基因工程 518

一、基因的存在方式与结构 518

二、基因工程的概念及其重要性 521

一、限制性内切酶 523

第二节　基因工程的工具酶 523

二、DNA甲基化酶 526

三、DNA聚合酶 527

四、DNA连接酶 528

五、其它常用的工具酶 529

第三节　基因工程载体 530

一、质粒载体 530

二、λ噬菌体载体 532

三、黏粒载体 533

五、噬菌粒载体 536

四、丝状噬菌体载体 536

六、酵母细胞的载体 537

七、植物基因的载体 538

八、哺乳动物细胞的载体 539

第四节 目的基因的克隆与表达 541

一、目的基因的分离 541

二、目的基因与载体的体外连接 542

三、重组子导入受体细胞和克隆 544

四、重组体的筛选和鉴定 546

五、目的基因的表达 547

思考题 548