1．生物化学与细胞 1
1.1 生物分子 1
目录 1
1.1.1 蛋白质 2
1.1.2 糖 2
1.1.3 核酸 3
1.1.4 脂 3
1.2 生物化学反应 3
1.3 细胞 4
1.3.1 细胞的分子组织层次 4
1.3.2 原核细胞 4
1.3.3 真核细胞 5
思考题 7
习题 7
术语 7
小结 7
2．氨基酸和肽 9
2.1 氨基酸结构和分类 9
2.1.1 氨基酸结构 9
2.1.2 氨基酸分类 12
2.2 氨基酸的酸碱特性 14
2.3 氨基酸的特征化学反应 17
2.3.1 氨基酸的α-氨基与茚三酮反应 17
2.3.2 氨基酸的α-氨基与2，4-二硝基氟苯反应 18
2.3.3 氨基酸的α-氨基与丹磺酰氯反应 18
2.3.4 氨基酸的α-氨基与苯异硫氰酸酯反应 18
2.4 肽 19
2.5.1 谷胱甘肽 20
2.5 天然存在的活性肽 20
2.5.2 催产素和加压素 21
2.5.3 胰岛素 21
2.5.4 阿斯巴甜 21
小结 22
术语 23
思考题 23
习题 23
3．蛋白质的三维结构 25
3.1 蛋白质结构的4个层次 25
3.2 肽平面 26
3.3 二级结构 28
3.3.1 α-螺旋 29
3.3.2 β-折叠 31
3.3.3 转角与环 32
3.4 胶原蛋白——另一种螺旋结构 33
3.5 三级结构 34
3.5.1 疏水相互作用 35
3.5.2 氢键和范德华力 36
3.5.3 共价交联和离子相互作用 36
3.6 蛋白质变性与复性 36
3.6.1 核糖核酸酶A变性与复性 37
3.6.2 肽酰脯氨酰顺-反异构酶和二硫键异构酶 38
3.6.3 分子伴侣 38
3.6.4 疯牛病 39
3.7 超二级结构和结构域 39
3.7.1 超二级结构 39
3.7.2 结构域 40
3.8.1 血红蛋白结构 41
3.8 四级结构 41
3.8.2 血红蛋白和肌红蛋白的氧合曲线 42
3.8.3 BPG和波尔效应 43
3.8.4 镰刀形细胞贫血病 45
3.9 抗体 46
小结 47
术语 48
思考题 48
习题 48
4．蛋白质研究技术 50
4.1 蛋白质的初步分离纯化 50
4.2 柱层析 51
4.2.1 凝胶过滤层析 52
4.2.2 离子交换层析 53
4.2.3 亲和层析 54
4.2.4 高压液相层析 54
4.3 电泳 55
4.3.1 SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳 55
4.3.2 等电聚焦电泳 57
4.3.3 双向电泳 58
4.4 蛋白质氨基酸序列分析 58
4.4.1 确定多肽链N末端和C末端氨基酸残基 59
4.4.2 测定氨基酸组成 59
4.4.3 Edman降解 60
4.4.4 多肽裂解和序列确定 61
4.5 肽的化学合成 62
习题 64
思考题 64
术语 64
小结 64
5．酶 66
5.1 酶的命名和分类 66
5.2 比活 68
5.3 活化能 69
5.4 活性部位 70
5.5 酶催化机制 72
5.5.1 酸碱催化 72
5.5.2 共价催化 73
5.5.3 靠近和定向效应 73
5.5.4 底物变形 74
5.6 米氏方程 74
5.6.1 米氏方程的推导 75
5.6.2 双倒数作图 76
5.7 可逆抑制作用 77
5.7.1 竞争性抑制 78
5.7.2 反竞争性抑制 79
5.7.3 非竞争性抑制 79
5.7.4 可逆酶抑制剂的临床应用 80
5.8 不可逆抑制作用 81
5.9 pH值对酶促反应速度的影响 82
5.10 酶原的激活 82
5.10.1 蛋白水解酶原的激活 82
5.10.2 血液凝固中的酶级联反应 83
5.11 别构酶 84
5.11.1 天冬氨酸转氨甲酰酶 85
5.11.2 底物协同结合模型 86
5.12 共价调节酶 87
5.14 抗体酶 88
5.13 同工酶 88
小结 89
术语 90
思考题 90
习题 90
6．辅酶和维生素 92
6.1 尼克酸 92
6.2 核黄素 94
6.3 泛酸 95
6.4 硫胺素 96
6.5 维生素B6 97
6.6 生物素 98
6.7 四氢叶酸 99
6.8 维生素B12 100
6.9 硫辛酸 101
6.10 维生素C 102
6.11 脂溶性维生素 103
6.11.1 维生素A 103
6.11.2 维生素D 104
6.11.3 维生素E 105
6.11.4 维生素K 105
小结 105
术语 106
思考题 106
习题 106
7．糖 108
7.1 单糖 108
7.1.1 醛糖系列 109
7.1.2 酮糖系列 110
7.2 单糖的环式结构 111
7.3 单糖的构象 113
7.4 单糖衍生物 113
7.4.1 磷酸糖 113
7.4.2 脱氧糖 114
7.4.3 氨基糖 114
7.4.4 糖醇 115
7.4.5 糖酸 115
7.4.6 糖苷 115
7.5 单糖的氧化还原反应 116
7.6 寡糖 117
7.6.1 麦芽糖 117
7.6.2 异麦芽糖 117
7.7 同多糖 118
7.7.1 贮存多糖——淀粉和糖原 118
7.6.3 纤维二糖 118
7.6.5 蔗糖 118
7.6.4 乳糖 118
7.7.2 结构多糖——纤维素和几丁质 120
7.8 杂多糖 122
7.8.1 肽聚糖 122
7.8.2 糖蛋白 124
7.8.3 蛋白聚糖 126
小结 127
术语 128
思考题 128
习题 128
8．脂和生物膜 129
8.1 脂肪酸 130
8.2 三酰甘油 132
8.3 甘油磷脂 134
8.4 鞘脂 137
8.5 类固醇 139
8.6 前列腺素 140
8.7 生物膜组成和结构 141
8.7.1 膜基本结构——脂双层 141
8.7.2 流动镶嵌模型 142
8.7.3 膜蛋白 142
8.8 膜的流动性 145
8.8.1 膜脂的侧向运动 145
8.8.2 相转换温度 146
8.8.3 膜蛋白的侧向扩散 147
8.10 跨膜转运 148
8.9 生物膜的分离 148
8.10.1 被动转运（易化扩散） 149
8.10.2 主动转运 151
8.10.3 胞吞和胞吐 153
小结 153
术语 154
思考题 154
习题 154
9．核酸 156
9.1 核酸的基本结构 156
9.1.1 嘌呤和嘧啶 157
9.1.2 核苷 159
9.1.3 核苷酸 160
9.1.4 DNA和RNA 162
9.2 DNA——遗传信息载体 164
9.3 DNA碱基组成——查格夫法则 166
9.4 DNA双螺旋结构 167
9.5 其他类型DNA双螺旋 171
9.6 DNA超螺旋 171
9.7 染色质 173
9.8 几种类型RNA 175
9.9 核酸变性、复性和杂交 176
9.9.1 变性、复性 176
9.9.2 杂交 178
9.10 核酸酶 179
9.11 限制性内切酶 180
小结 181
习题 182
术语 182
思考题 182
10．DNA复制 183
10.1 DNA复制模式 183
10.1.1 半保留复制 184
10.1.2 双向复制 184
10.2 DNA聚合酶 185
10.3 DNA复制 187
10.3.1 起始 187
10.3.2 延伸 188
10.3.3 终止 190
10.4 真核生物DNA的复制 191
10.5 其他复制方式 192
10.5.1 滚环复制 192
10.5.2 D-环复制 193
10.6 逆转录 194
10.7 DNA修复 195
10.7.1 直接修复 195
10.7.2 核苷酸切除修复 196
10.7.3 碱基切除修复 197
10.7.4 错配修复 197
小结 198
术语 199
思考题 199
习题 199
11．RNA合成 200
11.1 转录概述 200
11.2 RNA聚合酶 201
11.4 转录延伸 202
11.3 转录起始 202
11.5 转录终止 203
11.6 转录抑制剂 204
11.6.1 放线菌素D 204
11.6.2 利福霉素 205
11.6.3 鹅膏蕈碱 205
11.7 初始转录RNA的加工 205
11.7.1 mRNA的加工 205
11.7.2 rRNA的加工 208
11.7.3 tRNA的加工 211
11.8 转录调控 211
11.8.1 原核生物基因表达的转录调控 211
11.8.2 真核生物基因表达的转录调控 215
小结 219
习题 220
术语 220
思考题 220
12．蛋白质合成 221
12.1 遗传密码 222
12.2 tRNA 225
12.2.1 tRNA的三维结构 225
12.2.2 “摆动”假说 226
12.3 氨酰-tRNA的合成 228
12.4 核糖体 230
12.5 肽链的起始 232
12.5.1 翻译起始位点 232
12.5.2 起始tRNA分子 233
12.5.3 起始复合物的组装 233
12.6 肽链的延伸 234
12.7 肽链的终止 237
12.8 蛋白质修饰和定位 238
12.9 蛋白质合成的抑制剂——抗生素和毒素 238
小结 240
术语 240
思考题 240
习题 240
13．核酸研究技术 242
13.1 核酸电泳 242
13.2 DNA序列测定 243
13.3 聚合酶链式反应（PCR） 244
13.4 重组DNA技术 245
13.5 外源蛋白的表达 248
习题 249
思考题 249
小结 249
术语 249
14．代谢导论 251
14.1 分解代谢与合成代谢 252
14.2 代谢途径的区室化 254
14.3 代谢调控 254
14.4 热力学原理 255
14.5 高能化合物与偶联反应 256
14.6 酰基转移反应 258
14.7 氧化还原反应 259
小结 262
术语 262
思考题 262
习题 262
15．糖酵解 264
15.1 糖酵解途径概述 265
15.2 糖酵解的10步反应 266
15.3 丙酮酸的代谢命运 274
15.3.1 乙醇发酵 274
15.3.2 乳酸发酵（Cori循环） 275
15.4 糖酵解的调控 276
15.5 巴斯德效应 278
15.6 3种单糖代谢 278
15.6.1 果糖 279
15.6.2 半乳糖 279
15.6.3 甘露糖 280
小结 280
习题 281
思考题 281
术语 281
16．柠檬酸循环 282
16.1 丙酮酸转化为乙酰CoA 282
16.2 柠檬酸循环概述 284
16.3 柠檬酸循环的8步反应 286
16.4 柠檬酸循环产生的能量 290
16.5 柠檬酸循环的调控 292
16.6 柠檬酸循环——两用代谢途径 293
16.7 乙醛酸循环 294
小结 295
术语 296
思考题 296
习题 296
17.1 糖原降解 297
17．糖原代谢、糖异生和磷酸戊糖途径 297
17.2 糖原合成 299
17.3 糖异生 300
17.3.1 旁路Ⅰ：丙酮酸转化为磷酸烯醇式丙酮酸 301
17.3.2 旁路Ⅱ：果糖-1，6二磷酸水解生成果糖-6-磷酸 301
17.3.3 旁路Ⅲ：葡萄糖-6-磷酸水解生成葡萄糖 302
17.3.4 底物循环 303
17.3.5 葡萄糖—丙氨酸循环 303
17.4 戊糖磷酸途径 304
17.4.1 氧化阶段反应 305
17.4.2 非氧化阶段反应 305
小结 306
习题 307
思考题 307
术语 307
18．电子传递和氧化磷酸化 308
18.1 电子传递和氧化磷酸化概述 309
18.2 线粒体 310
18.3 电子传递 310
18.3.1 复合物Ⅰ将来自NADH的电子传递给泛醌 312
18.3.2 复合物Ⅱ将电子由琥珀酸转移到CoQ 314
18.3.3 复合物Ⅲ将电子由CoQH2传给细胞色素c 314
18.3.4 复合物Ⅳ将电子从细胞色素c传给O2 315
18.4 氧化磷酸化 316
18.5 化学渗透假说 317
18.6 穿梭机制 319
18.6.1 甘油磷酸穿梭 319
18.6.2 苹果酸-天冬氨酸穿梭 320
小结 321
术语 321
思考题 321
习题 322
19．光合作用 323
19.1 叶绿体和光合色素 323
19.2 光系统 326
19.3 光反应 328
19.3.1 光系统Ⅱ：裂解水 328
19.3.2 光系统Ⅰ：生成NADPH 329
19.3.3 循环电子传递 330
19.3.4 光合磷酸化 331
19.4 暗反应 332
19.4.1 Calvin循环 332
19.4.2 Calvin循环的调控 334
19.5 光呼吸 335
19.6 C4途径 337
小结 338
术语 339
思考题 339
习题 339
20．脂代谢 340
20.1 脂肪动员和降解 340
20.2 甘油的命运 341
20.3 脂肪酸β-氧化 342
20.3.1 脂肪酸激活 342
20.3.2 脂酰CoA转运 343
20.3.3 脂肪酸β-氧化 344
20.3.4 脂肪酸氧化产生的能量 345
20.4 奇数碳脂肪酸的氧化 347
20.5 不饱和脂肪酸的氧化 348
20.6 酮体 350
20.6.1 酮体合成 350
20.6.2 酮体氧化 351
20.7 脂肪酸的生物合成 351
20.7.1 乙酰CoA的转运 352
20.7.2 丙二酸单酰CoA合成 352
20.7.3 脂肪酸合成 353
20.8 脂肪酸链的延长和去饱和 357
20.9 其他脂的生物合成 358
20.9.1 三酰甘油和磷脂的合成 358
20.9.2 鞘脂的合成 360
20.9.3 胆固醇的合成 360
术语 363
小结 363
思考题 364
习题 364
21．氨基酸代谢 365
21.1 转氨作用 365
21.2 脱氨作用 367
21.3 氨的转运 367
21.4 尿素循环 369
21.4.1 氨甲酰磷酸的合成 370
21.4.2 尿素循环 371
21.5 氨基酸碳骨架的降解 373
21.6 氨基酸的生物合成 375
21.6.1 生物固氮 375
21.6.3 氨基酸的生物合成 377
21.6.2 氨载体——谷氨酸和谷氨酰胺 377
21.6.4 其他氨基酸衍生物的合成 378
小结 380
术语 381
思考题 381
习题 381
22．核苷酸代谢 382
22.1 磷酸核糖焦磷酸的合成 382
22.2 嘌呤核苷酸的合成 383
22.2.1 从头合成——IMP的合成 383
22.2.2 AMP和GMP的合成 385
22.2.3 补救途径 386
22.3 嘧啶核苷酸的合成 387
22.3.1 UMP的合成 387
22.4 脱氧核糖核苷酸的合成 389
22.3.2 CTP的合成 389
22.5 嘌呤核苷酸的降解 391
22.5.1 AMP和GMP的降解 391
22.5.2 痛风 392
22.5.3 嘌呤核苷酸循环 394
22.6 嘧啶核苷酸的降解 394
小结 395
术语 396
思考题 396
习题 396
23．激素与代谢调控 397
23.1 内分泌腺与激素的分泌 397
23.2 激素的分类 398
23.3.1 cAMP 400
23.3 第二信使 400
23.3.2 肌醇三磷酸和二酰甘油 401
23.4 酪氨酸激酶 402
23.5 类固醇类激素作用机制 403
23.6 代谢中的激素调控 403
23.6.1 胰高血糖素 404
23.6.2 肾上腺素 405
23.6.3 胰岛素 405
小结 406
术语 406
思考题 406
习题 406
索引 408
参考文献 418