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绪论 1

1 蛋白质的结构和功能 3

1.1 蛋白质分子的化学组成 4

1.1.1 蛋白质的元素组成 4

1.1.2 蛋白质的组成单位——氨基酸 4

1.1.3 氨基酸通过肽键连接成肽 7

1.2 蛋白质的分子结构 9

1.2.1 蛋白质的一级结构 9

1.2.2 蛋白质的空间结构——构象 12

1.2.3 蛋白质的缔合现象 18

1.3 蛋白质结构与功能的关系 21

1.3.1 构象决定生物学功能 21

1.3.2 一级结构决定构象 24

1.4 蛋白质结构与理化特性的关系 28

1.4.1 蛋白质的两性解离 28

1.4.2 蛋白质的高分子性质 28

1.4.3 蛋白质的沉淀 29

1.4.4 蛋白质的吸收光谱及几种重要呈色反应 30

1.5 蛋白质的分类 31

1.5.1 按分子的对称性分类 31

1.5.2 按溶解性分类 31

1.5.3　按化学结构分类 32

1.5.4　按功能分类 32

2 酶 34

2.1 酶的概念 35

2.1.1 酶具有一般催化剂的共性 35

2.1.2 酶作用的特异性 35

2.2 酶的化学组成与催化活性 37

2.2.1 酶的化学组成 37

2.2.2 酶分子的结构和催化活性 38

2.3 酶的作用机理 42

2.3.1 酶降低反应的活化能 42

2.3.2 酶底物复合物 43

2.4 酶促反应动力学 43

2.4.1 酶浓度对酶促反应速度的影响 44

2.4.2 底物浓度对酶促反应速度的影响 44

2.4.3 温度对酶促反应速度的影响 48

2.4.4　pH对酶促反应速度的影响 48

2.4.5 激活剂对酶促反应速度的影响 48

2.4.6 抑制剂对酶促反应速度的影响 49

2.4.7 别构酶和修饰酶 54

2.5 酶的命名和分类 55

2.5.1 酶的分类 55

2.5.2 酶的命名 55

2.6 酶在医学上的应用 56

2.6.1 酶与疾病的关系 56

2.6.2 酶和疾病的诊断 56

2.6.3 酶和疾病的治疗 57

3 维生素 58

3.1 脂溶性维生素 59

3.1.1 维生素A 59

3.1.2 维生素D 61

3.1.3 维生素E 62

3.1.4 维生素K 63

3.2 水溶性维生素 64

3.2.1 维生素B1 65

3.2.2 维生素B2 66

3.2.3 维生素PP 67

3.2.4　维生素B6 68

3.2.5 泛酸 69

3.2.6 生物素 70

3.2.7 硫辛酸 71

3.2.8 叶酸 71

3.2.9 维生素B12 72

3.2.10 维生素C 74

4 核酸化学 75

4.1 单核苷酸 75

4.1.1 含氮碱 76

4.1.2 戊糖 76

4.1.3 核苷 76

4.1.4 核苷酸 77

4.1.5 环核苷酸 78

4.2　DNA分子结构 79

4.2.1　DNA碱基组成 79

4.2.2　DNA的一级结构 79

4.2.3　DNA的二级结构 81

4.2.4　DNA的三级结构 82

4.2.5 线粒体DNA结构 84

4.3 RNA结构 85

4.3.1 RNA碱基组成和一级结构 85

4.3.2　RNA的二级结构 86

4.3.3　tRNA的三级结构 86

4.3.4　RNA的类型 86

4.3.5 催化性RNA 87

4.4 核酸的理化性质 87

4.4.1 核酸分子大小 87

4.4.2 核酸的变性与复性 88

4.4.3 电泳 89

4.4.4 水解 90

5　糖代谢 91

5.1 血糖 92

5.1.1 血糖的来源与去路 92

5.1.2 血糖浓度的调节 93

5.1.3 高血糖和低血糖 94

5.2 糖原的代谢 95

5.2.1 糖原的合成与分解 96

5.2.2 糖原合成与分解的调节 99

5.3 糖的无氧酵解与糖异生作用 101

5.3.1 糖酵解 101

5.3.2　糖异生作用 108

5.4 糖的有氧氧化 111

5.4.1 糖有氧氧化的反应途径 111

5.4.2 糖有氧分解与产能 114

5.4.3 糖有氧氧化的调节 115

5.5 磷酸戊糖途径 115

5.5.1 基本反应过程 116

5.5.2　磷酸戊糖途径的调节 118

5.5.3 主要生理意义 118

5.6 糖的其它代谢途径 119

5.6.1 糖醛酸途径 119

5.6.2　果糖和半乳糖的代谢 120

5.6.3　复合多糖 121

6　三羧酸循环与氧化磷酸化 124

6.1 三羧酸循环 125

6.1.1 三羧酸循环中的酶 125

6.1.2 三羧酸循环的反应过程 125

6.1.3 三羧酸循环的总结 129

6.1.4 三羧酸循环的生理意义 130

6.1.5 三羧酸循环的调节 130

6.2　生物氧化基本概念 131

6.2.1 生物氧化的特点及意义 131

6.2.2 生物氧化中物质的氧化方式 132

6.2.3 生物氧化中CO2产生的方式及类型 132

6.2.4　生物氧化与能量转换 132

6.2.5　催化生物氧化的主要酶类 134

6.3 生物氧化的基本途径 135

6.3.1 线粒体内氧化磷酸化体系 135

6.3.2　微粒体内的氧化体系 135

6.3.3 微体中的氧化体系 136

6.4 线粒体的氧化体系——呼吸链 137

6.4.1 呼吸链的组分与其作用 137

6.4.2 呼吸链成分的排列顺序 140

6.4.3 呼吸链电子传递过程和水的生成 140

6.4.4　胞液中NADH的氧化 141

6.5 氧化磷酸化作用 143

6.5.1 氧化磷酸化偶联部位及P/O值 143

6.5.2 氧化磷酸化偶联机制 144

6.5.3 影响氧化磷酸化的因素 147

7　脂肪代谢 150

7.1 脂肪的消化与吸收 151

7.1.1 脂肪的消化 151

7.1.2　脂肪的吸收 151

7.2　脂肪的分解代谢 152

7.2.1 脂肪的动员 152

7.2.2　甘油的代谢 153

7.2.3 脂肪酸的氧化分解 153

7.2.4 酮体的生成及利用 157

7.3　脂肪的合成代谢 159

7.3.1 软脂酸的生物合成 159

7.3.2 脂肪酸碳链的延长 163

7.3.3 不饱和脂肪酸的合成 163

7.3.4　脂肪的合成 164

7.3.5　脂肪代谢的调节 165

7.4 多不饱和脂肪酸的代谢 166

7.4.1 体内常见的多不饱和脂肪酸 166

7.4.2　PUFA的氧化 166

7.4.3　PUFA的重要衍生物——PG、TX和LT 167

8 类脂和脂蛋白代谢 172

8.1 磷脂的代谢 172

8.1.1 磷脂的化学 172

8.1.2　磷脂的合成 175

8.1.3　磷脂的降解 180

8.1.4 磷脂的生理功能 182

8.2　糖脂的代谢 184

8.2.1 甘油糖脂的代谢 184

8.2.2　鞘糖脂的代谢 184

8.3 胆固醇的代谢 188

8.3.1 胆固醇的消化吸收 188

8.3.2 胆固醇的合成 189

8.3.3 胆固醇的代谢转变与排泄 192

8.4　血浆脂蛋白代谢 193

8.4.1 血脂 193

8.4.2 血浆脂蛋白 194

8.4.3 高脂蛋白血症及高脂血症 201

9 氨基酸代谢 204

9.1 蛋白质的营养作用 205

9.1.1 蛋白质的生理功能 205

9.1.2　蛋白质的营养作用 205

9.1.3 蛋白质的营养价值 206

9.2 蛋白质的消化、吸收、腐败 207

9.2.1 蛋白质的消化 207

9.2.2 氨基酸的吸收 208

9.2.3 蛋白质的腐败作用 209

9.3 氨基酸代谢概况 210

9.3.1 血液氨基酸的来源与去路 210

9.3.2 血液氨基酸的含量 211

9.3.3 血液与器官之间氨基酸的交换 211

9.4 氨基酸的分解代谢——转氨及脱氨作用 211

9.4.1 转氨作用 212

9.4.2 氧化脱氨作用 213

9.4.3 联合脱氨基作用 214

9.4.4 非氧化性脱氨作用 215

9.5 氨及碳骨架的代谢转变 215

9.5.1 氨的代谢 215

9.5.2 氨基酸碳骨架的代谢转变 219

9.6 氨基酸的降解和转变 220

9.6.1 几种氨基酸脱羧与其产物的作用 220

9.6.2 一碳单位的代谢 223

9.6.3 含硫氨基酸的代谢转变 226

9.6.4 肌酸的代谢 228

9.6.5 芳香族氨基酸的代谢转变 228

9.6.6 支链氨基酸的分解代谢 231

9.6.7 氨基酸代谢转变小结及先天性代谢缺陷简介 233

9.7 蛋白质与糖、脂代谢的相互关系 234

9.7.1 蛋白质代谢与糖代谢的相互关系 235

9.7.2 蛋白质代谢与脂代谢的相互关系 235

9.7.3 糖代谢与脂类代谢的相互关系 235

10　核苷酸代谢 237

10.1 核苷酸的生物合成 238

10.1.1 嘌呤核苷酸的合成 238

10.1.2 嘧啶核苷酸的合成 243

10.1.3 脱氧核糖核苷酸的生成 245

10.2 核苷酸的降解 247

10.2.1 嘌呤核苷酸的降解 247

10.2.2 嘧啶核苷酸的降解 248

10.3 核苷酸代谢与医学的关系 250

11　DNA复制和基因工程概述 253

11.1　DNA的半保留复制 254

11.2 参与DNA复制的酶类及蛋白因子 254

11.2.1　DNA聚合酶 254

11.2.2 引物和引发酶 257

11.2.3　DNA连接酶 257

11.2.4 与DNA解旋和解链有关的酶和蛋白质 258

11.3　DNA的复制过程 259

11.4　DNA的损伤与修复 261

11.4.1　DNA损伤 261

11.4.2　DNA损伤的修复 262

11.4.3　突变 263

11.5 反向转录 263

11.5.1 逆转录过程 264

11.5.2　致癌病毒和癌基因 264

11.6 基因工程概述 264

11.6.1 限制性核酸内切酶 265

11.6.2　载体 266

11.6.3 基因工程技术原理 266

11.6.4 核酸分子杂交技术 268

11.6.5 核酸体外扩增技术 269

11.6.6 基因工程的应用 270

12　RNA转录与蛋白质生物合成 271

12.1 转录——RNA的生物合成 272

12.1.1 转录的模板 272

12.1.2 参与转录的酶 273

12.1.3　转录过程 274

12.1.4 转录后加工 276

12.2　RNA复制 279

12.3 蛋白质生物合成的体系 279

12.3.1　mRNA与遗传密码 280

12.3.2　tRNA与氨基酸的转运 281

12.3.3 核糖体与肽链装配 282

12.4 蛋白质的生物合成过程 283

12.4.1 氨基酸的活化 284

12.4.2 肽链合成的起始 284

12.4.3 肽链的延长 286

12.4.4 肽链的终止和释放 287

12.4.5　多核糖体 287

12.4.6 新生肽链的修饰和改造 288

12.5 真核生物蛋白质合成概述 289

12.5.1 蛋白质合成的起始 289

12.5.2　肽链延长 289

12.5.3 肽链的终止和释放 290

12.5.4 分泌性蛋白质的合成 290

12.6 蛋白质生物合成的调节 290

12.6.1 原核细胞转录水平的调节——操纵子学说 291

12.6.2 真核细胞转录水平的调节 294

12.6.3 翻译水平的调节 294

12.7 蛋白质合成与医学的关系 295

12.7.1 干扰素抗病毒感染 295

12.7.2 抗生素对蛋白质合成的影响 296

13　代谢调节 298

13.1 改变细胞内酶活性的调节 299

13.1.1 酶的别构调节 299

13.1.2　酶的化学修饰调节 302

13.2 激素对代谢的调节 304

13.2.1 激素的类别 304

13.2.2　质膜上激素的受体 305

13.2.3 膜受体激素的调节原理 306

13.2.4 胞内受体激素的调节 314

13.3 物质代谢的整体调节 316

13.3.1 饥饿状态下的调节作用 316

13.3.2 应激状态下的调节作用 317

14 生物膜的生物化学 318

14.1　生物膜的结构 318

14.2 生物膜的化学组成 319

14.2.1 化学组成之间的比例 319

14.2.2　化学组成的流动性 319

14.2.3 化学组成分布的不对称性 320

14.2.4　化学组成的功能 321

14.3 生物膜的功能 321

14.3.1　运输功能 321

14.3.2　受体功能 323

14.3.3　膜抗原 325

14.3.4 正常细胞增殖中的接触抑制 325

14.3.5　某些膜的标志酶 326

15　血液生物化学 327

15.1 血液的化学成分 328

15.2　血浆蛋白质 329

15.2.1 血浆蛋白质的组成和特性 329

15.2.2 血浆蛋白质的分类和功能 331

15.3　红细胞代谢 333

15.3.1 血红素的合成 333

15.3.2 叶酸、维生素B12对红细胞成熟的影响 335

15.3.3 成熟红细胞的代谢特点 335

15.3.4　铁的代谢 338

15.4 血红蛋白的结构和功能 339

15.4.1 血红蛋白的结构 339

15.4.2 血红蛋白的生理功能 341

16 肝胆生化 347

16.1 肝脏在物质代谢中的作用 348

16.1.1 肝脏在糖代谢中的作用 348

16.1.2 肝脏在脂类代谢中的作用 348

16.1.3 肝脏在蛋白质代谢中的作用 348

16.1.4 肝脏在维生素代谢中的作用 349

16.2 肝脏的生物转化作用 349

16.2.1 生物转化概述 349

16.2.2 生物转化反应的主要类型 350

16.2.3 生物转化的特点 352

16.2.4　影响生物转化的因素 353

16.3 胆汁酸代谢 354

16.3.1 胆汁和胆汁酸的化学 354

16.3.2 初级胆汁酸的生物合成 354

16.3.3 次级胆汁酸的生物合成和胆汁酸的肠肝循环 356

16.3.4 胆汁酸的生理功用 357

16.4　胆色素代谢 358

16.4.1 胆红素的来源与生成 358

16.4.2 胆红素在血中的运输 359

16.4.3 胆红素在肝脏中的转变 360

16.4.4 胆红素在肠道中的转变与胆素原的肠肝循环 361

16.4.5 血清胆红素与黄疸 362

17　水盐代谢 364

17.1 体液 364

17.1.1 体液的含量及分布 364

17.1.2　体液电解质组成及其特点 365

17.1.3 体液的交换 367

17.2 水的代谢 368

17.2.1 水的生理功能 368

17.2.2　水的平衡 369

17.2.3 婴幼儿水代谢特点 369

17.2.4　老年人水代谢特点 370

17.3 电解质的代谢 370

17.3.1 电解质的生理功用 370

17.3.2　钠和氯的代谢 371

17.3.3 钾的代谢 371

17.4 水和电解质平衡的调节 372

17.4 1 神经调节 372

17.4.2 激素调节 372

18　酸碱平衡 374

18.1 体内酸性和碱性物质的来源 375

18.1.1 酸性物质的来源 375

18.1.2 碱性物质的来源 375

18.2 酸碱平衡的调节 376

18.2.1 血液缓冲系统及其调节作用 376

18.2.2 肺对酸碱平衡的调节作用 377

18.2.3 肾对酸碱平衡的调节作用 378

18.3 酸碱平衡紊乱 379

18.3.1 酸碱平衡紊乱的基本类型 379

18.3.2 酸碱平衡紊乱的基本生化原理 380

18.3.3 酸碱平衡紊乱时的三项基本指标 382

19 钙、磷、镁代谢及微量元素 384

19.1 钙、磷代谢 385

19.1.1 体内钙、磷的动态平衡 385

19.1.2 钙、磷代谢的调节 390

19.1.3 钙、磷的生理功能 394

19.2 镁的代谢 396

19.3 微量元素 397

20　神经系统的生化 400

20.1 神经组织的结构特点 401

20.2 神经组织的化学组成 402

20.2.1 髓鞘的脂类组成 402

20.2.2　髓鞘的蛋白质组成 402

20.3 神经组织的物质代谢 403

20.3.1 能量代谢和糖代谢 403

20.3.2 氨基酸和蛋白质代谢 404

20.3.3　脂类代谢 405

20.3.4　核酸代谢 405

20.4 神经递质 406

20.4.1 乙酰胆碱 406

20.4.2 单胺类 408

20.4.3 5-羟色胺 408

20.4.4 组胺 410

20.4.5 氨基酸类 410

20.4.6 肽类 411