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绪论 1

一、什么是生物化学 1

二、生物化学的发展史 1

三、生物化学的研究内容 3

四、学习生物化学的目的 5

第一章 蛋白质化学 7

第一节 蛋白质的结构单位——氨基酸 8

一、蛋白质的水解 8

二、氨基酸的结构特点 8

三、氨基酸的两性解离与等电点 13

四、氨基酸的理化性质 15

第二节 肽 17

一、肽和肽键的结构 17

二、重要的天然寡肽 18

第三节 蛋白质的分子结构 19

一、蛋白质的一级结构——氨基酸残基在肽链中的排列顺序 19

二、构象和维持蛋白质构象的作用力 21

三、蛋白质的二级结构 25

四、蛋白质的超二级结构和结构域 27

五、蛋白质的三级结构 28

六、蛋白质的四级结构 29

第四节 蛋白质结构与功能的关系 29

一、一级结构的局部断裂与蛋白质的激活 29

二、同源蛋白质的种属差异与生物进化的关系 31

第五节 蛋白质的理化性质 33

一、蛋白质的两性解离和等电点 33

二、蛋白质的分子量 34

三、蛋白质的胶体性质 36

四、蛋白质的沉淀 36

五、蛋白质的变性 37

六、蛋白质的颜色反应 38

第六节 蛋白质分离纯化的一般原则 39

第七节 蛋白质的分类 40

习题 42

第二章 酶 43

第一节 酶的概念 43

一、酶是生物催化剂 43

二、酶的催化特点 44

三、酶的组成 44

第二节 酶的命名和分类 46

一、酶的命名 46

二、酶的分类 46

第三节 酶的作用机制 48

一、酶的专一性 48

二、酶的活性中心 49

三、酶与底物的结合 51

四、活化分子与降低酶促反应活化能的因素 52

五、酶原及其激活 55

第四节 影响酶促反应速度的因素 56

一、底物浓度对酶促反应速度的影响 56

二、酶浓度对酶促反应速度的影响 61

三、pH值对酶促反应速度的影响 62

四、温度对酶促反应速度的影响 63

五、激活剂对酶促反应速度的影响 64

六、抑制剂对酶促反应速度的影响 64

第五节 别构酶和同工酶 69

一、别构酶 69

二、同工酶 70

第六节 酶的分离提纯与活力测定 71

一、酶活力的测定与酶活力单位 71

二、酶分离提纯的一般原则 73

习题 74

第三章 维生素与辅酶 75

第一节 维生素B1和羧化辅酶 75

第二节 维生素B2和黄素辅酶 76

第三节 泛酸和辅酶A 78

第四节 维生素PP和辅酶Ⅰ、辅酶Ⅱ 78

第五节 维生素B6和磷酸吡哆醛 80

第六节 生物素与羧化辅基 81

第七节 叶酸和叶酸辅酶 82

第八节 维生素B12和维生素B12辅酶 83

第九节 硫辛酸与脱羧辅酶 84

第十节 维生素C 85

第十一节 维生素A族 85

第十二节 维生素D族 87

第十三节 维生素E族 87

第十四节 维生素K族 88

习题 89

第四章 生物膜的结构与功能 90

第一节 生物膜的组成和结构 90

一、生物膜的化学组成 90

二、生物膜的分子结构 95

第二节 生物膜的功能 96

一、信息的传递 96

二、生物膜与物质运输 98

三、生物膜和能量转换 102

四、识别作用 103

习题 104

第五章 核酸化学 105

第一节 核酸的种类、分布与化学组成 106

一、核酸的种类与分布 106

二、核酸的化学组成 106

三、细胞内的游离核苷酸及其衍生物 108

第二节 核酸的分子结构 109

一、DNA的分子结构 109

二、RNA的分子结构 119

第三节 核酸的理化性质及分离提纯 124

一、核酸的两性解离、等电点及电泳 124

二、核酸的紫外吸收 124

三、核酸的变性、复性与分子杂交 125

四、核酸的酸水解和碱水解 127

五、核酸的分离提纯及测序 128

第四节 病毒与核蛋白 131

一、病毒 131

二、核蛋白 134

习题 137

第六章 生物氧化与氧化磷酸化 138

第一节 生物氧化概述 138

一、生物氧化的特点和方式 138

二、生物氧化中CO2和H2O的生成 139

三、自由能与氧化还原电位 140

四、高能磷酸化合物 143

第二节 电子传递链 145

一、电子传递链的概念 145

二、电子传递链的组成 145

三、电子传递链 148

四、电子传递抑制剂 149

第三节 氧化磷酸化 150

一、氧化磷酸化的概念及类型 150

二、氧化磷酸化的偶联部位和P/O比 151

三、氧化磷酸化的解偶联作用 152

四、氧化磷酸化的机理 152

五、线粒体穿梭系统 155

六、能荷 157

第四节 其他生物氧化体系 158

一、需氧脱氢酶 158

二、加氧酶 159

三、超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶 159

习题 160

第七章 糖类代谢 161

第一节 淀粉、糖原、纤维素和双糖的酶促降解 161

一、淀粉的酶促降解 161

二、糖原的酶促降解 163

三、纤维素的酶促降解 164

四、双糖的酶促降解 164

第二节 糖酵解 164

一、糖酵解的生化历程 164

二、糖酵解中能量的释放及生物学意义 170

三、糖酵解途径的调控 170

四、丙酮酸的去路 171

五、其他单糖进入糖酵解途径 171

第三节 三羧酸循环 172

一、丙酮酸的氧化脱羧 173

二、三羧酸循环 174

三、三羧酸循环中ATP的生成 177

四、草酰乙酸的回补反应 178

五、三羧酸循环的调控 178

六、三羧酸循环的生理意义 179

第四节 磷酸戊糖途径 179

一、磷酸戊糖途径的生化历程 179

二、磷酸戊糖途径的特点及生理意义 182

三、磷酸戊糖途径的调控 183

第五节 单糖的生物合成 183

一、还原性磷酸戊糖途径（C3途径） 184

二、糖异生作用 186

第六节 蔗糖、淀粉、糖原和纤维素的生物合成 190

一、蔗糖的生物合成 191

二、淀粉的生物合成 192

三、糖原的生物合成 194

四、纤维素的生物合成 196

习题 196

第八章 脂类代谢 198

第一节 生物体内的脂类 198

第二节 脂肪的降解 199

一、脂肪的酶促水解 199

二、甘油的降解及转化 199

三、饱和脂肪酸的氧化分解 199

四、不饱和脂肪酸的氧化 205

五、乙醛酸循环 206

第三节 脂肪的生物合成 207

一、磷酸甘油的生物合成 207

二、脂肪酸的生物合成 208

三、脂肪的生物合成 214

第四节 磷脂和糖脂的代谢 214

一、甘油磷脂的分解与生物合成 214

二、糖脂的降解与生物合成 216

第五节 胆固醇的生物合成 218

一、胆固醇的合成 218

二、胆固醇的生物转变 219

第六节 前列腺素和有关化合物的合成 219

一、前列腺素、环前列腺素和凝血噁烷酸的生物合成 219

二、白三烯的生物合成 221

习题 223

第九章 蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢 224

第一节 蛋白质的酶促降解 224

第二节 氨基酸的分解和转化 225

一、氨基酸的脱氨基作用 226

二、脱羧基作用 230

三、氨基酸代谢与一碳单位 233

四、氨基酸分解产物的去向 235

第三节 氨基酸的生物合成 238

一、自然界的氮素循环 238

二、生物固氮作用 239

三、硝酸还原作用 244

四、氨的同化 246

五、氨基酸的生物合成 248

习题 254

第十章 核酸的降解和核苷酸的代谢 255

第一节 核酸的酶促降解 255

一、核酸外切酶 255

二、核酸内切酶 256

三、限制性核酸内切酶 256

第二节 核苷酸降解 257

一、核苷酸的降解 257

二、嘌呤的降解 257

三、嘧啶的降解 258

第三节 核苷酸的生物合成 259

一、核糖核苷酸的生物合成 260

二、脱氧核糖核苷酸的生物合成 264

习题 266

第十一章 核酸的生物合成 267

第一节 生物遗传信息的传递 267

第二节 DNA的生物合成 268

一、复制 268

二、逆转录 284

第三节 DNA损伤、修复和基因突变 286

一、DNA损伤 286

二、DNA修复 288

三、基因突变 290

第四节 RNA的生物合成 291

一、转录 291

二、RNA转录后的加工修饰 298

第五节 基因工程简介 301

一、目的基因的分离与鉴定 302

二、基因载体的分离 303

三、目的基因与基因载体的重组 304

四、受体细胞的遗传转化 304

五、基因工程细胞和植株的筛选及鉴定 304

习题 305

第十二章 蛋白质的生物合成 306

第一节 蛋白质合成体系的组成 306

一、信使核糖核酸 306

二、转运核糖核酸 311

三、核糖体 313

四、辅助因子 316

第二节 蛋白质合成过程 317

一、氨基酸的活化 317

二、肽链合成的起始 319

三、肽链的延长 321

四、肽链合成的终止与释放 323

五、多核糖体 324

六、蛋白质合成需要的能量 324

七、真核生物的翻译 324

第三节 蛋白质翻译后的加工修饰、折叠及导向 325

一、肽链的加工修饰 325

二、肽链的折叠 326

三、蛋白质的导向 327

习题 331

第十三章 代谢调节 332

第一节 物质代谢的相互关系 332

一、代谢的整合 332

二、代谢的总体目标 333

第二节 代谢调节 334

一、代谢调节的4个水平及其相互关系 334

二、酶活性的调节 334

三、酶浓度的调节 339

四、细胞水平的代谢调节 343

五、激素及神经对代谢的调节 345

习题 346

第十四章 激素的生物化学 347

第一节 激素的作用机理 348

一、激素受体概念及结合特性 348

二、激素作用的机理 349

第二节 多肽与蛋白质激素 352

一、下丘脑激素 352

二、脑垂体激素 354

三、胰岛腺激素 361

四、甲状旁腺素和降钙素 362

第三节 类固醇激素 363

一、肾上腺皮质激素 363

二、性腺激素 364

第四节 氨基酸衍生物激素 366

一、甲状腺激素 366

二、肾上腺素和去甲肾上腺素 367

三、降黑素 367

第五节 前列腺素 367

一、前列腺素的化学特性 368

二、前列腺素的作用 368

第六节 激素分泌的调控 369

一、外环境变化对激素分泌的调控 369

二、内环境变化的调控 369

第七节 鱼类激素 370

一、鱼类内分泌腺体 370

二、鱼类激素 370

第八节 植物激素 372

一、生长素 372

二、赤霉素 372

三、细胞分裂素 372

四、脱落酸 372

五、乙烯 372

第九节 昆虫激素 373

一、昆虫的内激素 373

二、昆虫的外激素 373

习题 374

第十五章 血液生物化学 375

第一节 血浆蛋白质 375

一、血浆蛋白质的组成 375

二、血浆蛋白质的功能 378

三、血浆蛋白质合成部位及疾病对血浆蛋白质的影响 379

四、血浆酶 379

第二节 红细胞代谢 380

一、成熟红细胞代谢特点 381

二、血红蛋白 383

三、血红素 386

习题 388

第十六章 神经生物化学 389

第一节 脑的一般代谢 389

一、氧和葡萄糖是中枢神经系统活动的能量来源 390

二、脑组织的呼吸商 390

三、血-脑屏障 391

四、氨和谷氨酸的代谢 391

五、脂类的代谢 392

六、维生素在脑中的代谢 392

第二节 神经递质 393

一、乙酰胆碱 394

二、儿茶酚胺类 397

三、γ-氨基丁酸 398

第三节 神经肽 400

一、二肽和三肽 400

二、多肽 402

习题 409

第十七章 肌肉收缩 410

第一节 肌肉收缩的生物学基础 410

一、肌肉由相互作用的粗蛋白丝和细蛋白丝组成 410

二、肌肉收缩的滑动丝模型 410

第二节 肌肉收缩的分子生物学 412

一、肌球蛋白形成粗丝，水解ATP并与肌动蛋白结合 412

二、肌球蛋白能裂解成活性片段 413

三、肌动蛋白能形成与肌球蛋白结合的丝 413

四、肌动蛋白能提高肌球蛋白的ATP酶活性 414

五、粗丝和细丝具有方向性 414

六、肌肉收缩的分子机理 415

七、钙离子调节肌肉收缩的机理 416

八、肌浆网控制钙离子流 417

九、磷酸肌酸是高能磷酸化合物的贮存形式 417

习题 418

主要参考文献 419