目录 1
第一章 绪论 1
一、生命的特征和生物化学的研究范畴 1
二、一些生物化学的基本概念 2
提要 8
思考题 9
第二章 蛋白质化学 10
第一节 通论 10
一、蛋白质的化学概念 10
二、蛋白质的分类 10
三、蛋白质的元素组成 13
第二节 蛋白质的组成单位——氨基酸 13
一、氨基酸的一般结构特征 13
二、氨基酸的分类和结构 15
三、蛋白质中的修饰性氨基酸 16
四、非蛋白质氨基酸 16
五、氨基酸的一般性质 16
六、氨基酸的化学性质 17
第三节 蛋白质的结构 21
一、蛋白质的一级结构 22
二、蛋白质的二级结构 28
三、纤维状蛋白质的结构 33
四、超二级结构和结构域 37
五、球状蛋白质的三级结构 38
六、蛋白质的四级结构 41
第四节 蛋白质的结构与功能 42
一、蛋白质的一级结构决定其高级结构 42
二、蛋白质的一级结构与功能 43
三、蛋白质的空间结构与功能 46
一、蛋白质的水合作用和透析 55
二、蛋白质的两性性质和等电点 55
第五节 蛋白质的性质 55
三、蛋白质的变性作用与复性 56
四、蛋白质的沉淀作用 57
第六节 蛋白质的分离纯化和测定 58
一、蛋白质分离纯化的一般原则 58
二、分离纯化的主要方法 59
三、蛋白质分子量的测定 61
四、蛋白质纯度的鉴别标准 65
五、蛋白质含量的测定 66
附 蛋白质结构的X射线晶体衍射法分析 66
提要 68
生化基本题型举例 69
一、酶是生物催化剂 71
二、酶催化的特征 71
第三章 酶化学 71
第一节 通论 71
第二节 酶的分类和命名 73
一、酶的命名 73
二、酶的国际系统分类法 74
三、酶的组成分类 75
第三节 酶催化作用的结构基础 76
一、酶分子结构的特征 76
二、酶原及酶原的激活 80
第四节 酶催化作用的机理 83
一、酶依靠降低活化能加速化学反应 83
二、一般酸-碱催化 84
五、酶执行催化功能的几个实例 85
四、金属离子催化 85
三、共价催化 85
第五节 酶促反应的动力学 95
一、酶浓度的影响 95
二、底物浓度对反应速度的影响 95
三、温度对酶促反应速度的影响 99
四、pH的影响 100
五、激活剂的影响 100
六、抑制剂的影响 101
七、过渡态类似物是酶的一种潜在抑制剂 103
第六节 重要酶类及其活性调节 104
一、多酶体系 104
二、调节酶 104
三、同工酶 110
二、酶的活力与测定 111
一、酶分离纯化的一般原则 111
第七节 酶的分离纯化和活力测定 111
三、回收率和纯化倍数 114
提要 114
思考题 115
第四章 核苷酸和核酸 117
第一节 碱基、核苷和核苷酸 117
一、碱基、核苷和核苷酸 117
二、核苷酸的生物学功能 120
第二节 磷酸二酯键与多核苷酸 121
第三节 碱基的性质和核酸结构 123
第四节 DNA结构 125
一、DNA储存遗传信息的证实 125
二、各物种DNA有着独特的碱基组成 127
三、Watson-Crick DNA双螺旋结构 127
四、DNA存在不同的三维结构形式 129
五、与DNA碱基顺序相关的特殊结构 130
第五节 RNA的种类和结构 133
一、信使RNA 133
二、其他RNA及结构 133
第六节 核酸的变性、复性和杂交 136
一、DNA的变性与复性 136
二、DNA的熔解温度 138
三、核酸的杂交及应用 139
第七节 核酸的化学反应和酶法修饰 139
一、核酸的化学反应 139
二、DNA的酶法甲基化 142
第八节 核酸酶和DNA限制性内切酶 143
一、核酸的酶法水解与核酸酶的分类 143
二、核酸酶的特异性 143
四、限制片段的长度和限制图 144
三、限制性内切酶（限制酶） 144
第九节 DNA一级结构测定与DNA的化学合成 147
一、DNA碱基顺序的测定（DNA sequencing） 147
二、DNA的化学合成（DNA chemical synthesis） 147
第十节 基因和基因组 150
一、天然DNA分子的大小与顺序特征 150
二、基因与顺反子 153
三、染色体DNA的碱基顺序特征 154
第十一节 DNA超螺旋和染色质结构 156
一、DNA的拓扑学结构 156
二、DNA在体内的包装 161
提要 165
思考题 167
二、维生素的命名和分类 170
一、维生素的一般概念和重要性 170
第一节 维生素的概念与分类 170
第五章 维生素与辅酶 170
第二节 重要的脂溶性维生素 171
一、维生素A及维生素A原 171
二、维生素D及维生素D原 172
三、维生素K 173
四、维生素E 174
第三节 重要的水溶性维生素 175
一、维生素C 175
二、维生素B1和焦磷酸硫胺素 176
三、维生素B2和FMN、FAD 177
四、泛酸与辅酶A 178
五、烟酸、烟酰胺和NAD、NADP 179
六、维生素B6及其辅酶 180
七、生物素 181
八、叶酸和四氢叶酸 181
九、维生素B12及其辅酶 182
十、硫辛酸 183
提要 183
思考题 184
第六章 生物膜 185
第一节 生物膜的组成与结构特征 185
一、生物膜结构的一般特征 185
二、生物膜的组成 185
三、生物膜的“流动镶嵌”结构模型 191
四、生物膜的流动性 191
第二节 小分子物质的跨膜转运 193
一、跨膜转运的类型 193
二、载体蛋白介导的被动转运 196
三、转运ATP酶 198
四、离子梯度驱动的二级主动转运 201
提要 203
思考题 203
第七章 激素与细胞信号转导 204
第一节 激素的概念与分类 204
一、激素的一般概念 204
二、激素的分类 205
三、激素作用的特点 205
第二节 重要的动物激素 205
一、下丘脑激素 205
二、垂体激素 206
三、甲状腺激素 208
四、胰腺激素 209
五、肾上腺激素 210
六、性激素 211
七、脂肪酸衍生类激素（二十烷酸类激素，eicosanoids） 212
第三节 激素分泌的调控 214
一、下丘脑承上启下的调节 214
二、反馈调节 214
三、多元调控 214
第四节 激素作用原理——细胞信号转导 215
一、受体及其特征 215
二、细胞信号转导 215
第五节 昆虫激素 226
第六节 植物激素 226
提要 227
思考题 227
第一节 新陈代谢的一般概念 228
一、代谢途径的多酶体系 228
第八章 新陈代谢引论 228
二、细胞代谢中的主要化学反应 229
第二节 新陈代谢的调控及研究方法 230
一、新陈代谢的调控 230
二、新陈代谢的研究方法 231
思考题 232
第九章 糖代谢 233
第一节 糖酵解 233
一、糖酵解的基本概念 233
二、糖酵解途径 233
三、糖酵解总观 236
四、丙酮酸的命运 238
一、葡萄糖异生作用的前体 239
二、葡萄糖异生作用途径 239
第二节 葡萄糖的异生作用 239
三、糖异生作用与糖酵解的协同调控 240
第三节 柠檬酸循环 242
一、丙酮酸的氧化 242
二、柠檬酸循环途径 243
三、乙醛酸循环 249
第四节 磷酸戊糖途径 250
一、磷酸戊糖途径的反应过程 251
二、磷酸戊糖途径的调节 251
三、磷酸戊糖途径的生理意义 251
第五节 糖原的代谢 251
一、糖原的降解 252
二、糖原的合成 253
三、糖原合成与降解的协同调控 254
四、激素对血糖水平的调节 256
提要 257
思考题 258
第十章 生物氧化 259
第一节 生物能学的基本概念 259
一、生物体能量的转换遵循热力学定律 259
二、标准自由能变化与平衡常数 261
三、偶联化学反应标准自由能变化的可加和性及意义 261
四、关于生物化学中能量变化的一些规定 262
五、氧化还原电势与自由能变化的关系 262
六、高能生物分子 264
第二节 电子传递与氧化磷酸化 267
一、生物体电子传递的方式与电子载体 267
二、呼吸链及其组成 268
三、氧化磷酸化作用 272
四、线粒体外NADH的跨膜转运 276
提要 277
思考题 278
第十一章 光合作用 279
第一节 光合作用的光反应 280
一、叶绿体与光合膜 280
二、光合色素 281
三、光合色素对光能的吸收和传递 281
四、光合单位 283
五、双光系统与电子传递 285
六、光合磷酸化 290
第二节 光合作用中碳水化合物的生物合成 291
一、卡尔文循环 291
二、卡尔文循环的调节 293
三、植物细胞中CO2的浓缩机制 296
提要 298
思考题 299
二、脂肪的消化和吸收 301
一、脂类的一般概念 301
第十二章 脂代谢 301
第一节 概述 301
第二节 脂肪的分解代谢 302
一、体内甘油三酯的分解 302
二、甘油的代谢 303
三、脂肪酸的分解代谢 303
四、酮体的代谢 307
第三节 脂肪的合成代谢 309
一、脂肪酸的生物合成 309
二、甘油三酯（脂肪）的合成 312
第四节 磷脂和鞘脂的代谢 312
一、磷脂的代谢 313
二、鞘脂的代谢 314
一、胆固醇的生物合成 316
第五节 胆固醇的代谢 316
二、胆固醇的去路 317
提要 320
思考题 321
第十三章 氨基酸的代谢 322
第一节 蛋白质的降解 322
一、外源蛋白的消化与吸收 322
二、组织蛋白质的胞内降解 322
第二节 氨基酸的分解代谢 323
一、氨基酸分解的基本反应 323
二、氨的排泄 326
三、氨基酸碳架的氧化 330
第三节 氨基酸的生物合成 336
一、氨基酸的生物合成 336
三、氨基酸生物合成途径中的反馈调节 337
二、几种氨基酸合成的简单途径 337
提要 339
思考题 339
第十四章 核苷酸代谢 340
第一节 核酸和核苷酸的分解代谢 340
一、嘌呤碱的分解代谢 340
二、嘧啶碱的分解代谢 343
第二节 核苷酸的合成代谢 343
一、嘌呤核苷酸的生物合成 343
二、嘧啶核苷酸的生物合成 347
三、脱氧核糖核苷酸的生物合成 350
提要 352
思考题 353
一、DNA代谢包括DNA复制、修复和重组 354
第一节 DNA的代谢 354
第十五章 DNA的复制、修复和重组 354
二、大肠杆菌遗传图 355
第二节 DNA复制的一般规律 356
一、关于模板的概念 356
二、DNA复制是半保留的 357
三、DNA复制的起始点和方向 357
四、DNA的复制是半不连续的 358
第三节 DNA聚合酶 359
一、DNA是由DNA聚合酶催化合成的 359
二、DNA聚合酶催化DNA合成的精确性 360
三、大肠杆菌的三种DNA聚合酶 361
四、DNA复制需要许多酶和蛋白质因子 362
第四节 细胞DNA复制的阶段性 363
一、DNA复制的起始 363
二、DNA复制的延长阶段 364
三、复制终止过程 367
四、真核细胞DNA的复制 368
第五节 DNA修复 368
一、突变导致肿瘤发生 369
二、错配修复 370
三、碱基切割修复（Base-Excision Repair） 372
四、核苷酸切割修复 373
五、直接修复 373
六、重组修复与差错倾向修复 374
第六节 体内DNA重组过程 375
一、同源遗传重组有着多重的功能 375
二、重组需要特殊的酶 376
三、同源重组是DNA修复的重要途径 378
第七节 位点特异遗传重组 379
一、可转座遗传因子可从一个座位转移到另一座位 381
二、免疫球蛋白基因的重组 383
提要 384
思考题 385
第十六章 RNA代谢 387
第一节 依赖DNA的RNA合成 387
一、RNA是由RNA聚合酶合成的 387
二、模板链与非模板链 389
第二节 足迹法与启动子 390
第三节 RNA合成的终止 392
第四节 真核生物细胞核RNA聚合酶 393
一、RNA聚合酶Ⅱ需要许多其他蛋白质因子 393
二、RNA聚合酶和转录因子在启动子上的组装 393
五、RNA聚合酶Ⅱ活性的调节 395
六、DNA指导的RNA聚合酶能被选择性地抑制 395
四、RNA合成的延长、终止和释放 395
三、RNA合成的起始 395
第五节 新生RNA的剪接和修饰 396
一、除去内含子的剪接过程 397
二、真核生物mRNA进行装饰性加工 400
三、不同RNA剪接方式导致一个基因多种产物 400
四、核糖体RNA和tRNA前体的转录后加工 401
五、细胞RNA以不同速度降解 404
六、多核苷酸磷酸化酶合成随机顺序的类RNA多聚物 404
第六节 核酶 405
一、Ⅰ类内含子的酶学特性 405
二、M1RNA 407
第七节 以RNA为模板的DNA和RNA合成 407
一、反转录酶从病毒RNA产生DNA 407
二、逆转录病毒引起癌症和艾滋病 408
三、用HIV反转录酶抑制物治疗艾滋病 409
四、许多真核生物的转座子与逆病毒有关 410
五、端粒酶是一种特殊的反转录酶 410
六、一些病毒RNA是由RNA指导的RNA聚合酶复制的 411
七、SELEX方法产生具有新功能的RNA聚合物 412
提要 413
思考题 414
第十七章 蛋白质的生物合成与修饰 415
第一节 概述 415
第二节 遗传密码的破译 416
一、三联体密码与阅读框 416
二、人工合成多核苷酸和无细胞体系蛋白质合成 417
三、三核苷酸诱导氨酰tRNA对核糖体的特异结合 417
四、具有特定重复顺序多聚核糖核苷酸模板的合成 418
第三节 遗传密码的几个重要特性 419
一、遗传密码的几个重要特性 419
二、翻译移码和RNA编辑（RNA editing） 420
三、tRNA对密码子的识别 422
五、病毒DNA中不同阅读框的重叠基因 425
第四节 蛋白质的生物合成 425
一、核糖体是一个复杂的超分子结构 426
四、遗传密码的天然改变 426
二、转移RNA具有特征性结构 427
三、氨酰-tRNA合成酶和它们催化的反应 429
四、一些氨酰-tRNA合成酶具有校对（proofreading）功能 429
五、氨酰-tRNA合成酶对tRNA的识别 431
六、多肽链的合成从氨基末端开始 432
七、一个特定氨基酸起始蛋白质的合成 432
八、多肽合成起始的三个步骤 433
九、延长阶段中肽键的形成 434
十、核糖体的校正功能仅限于密码子与反密码子的相互作用 437
十一、多肽合成的终止 438
二、信号序列的切除 440
第五节 多肽链的折叠与加工 440
一、氨基末端和羧基末端的修饰 440
三、氨基酸残基的修饰 441
四、糖侧链的连接 441
五、异戊二烯基团的附加 442
六、辅基的附加 442
七、蛋白酶水解修饰 442
八、二硫键的形成 442
九、蛋白质合成受许多抗生素和毒素抑制 442
第六节 蛋白质投递和降解 443
一、许多真核蛋白的翻译后修饰开始于内质网 443
二、糖基化在蛋白质投递过程中起重要作用 445
三、线粒体和叶绿体蛋白的投递 445
四、通往细胞核的信号顺序 447
六、细胞通过受体介导的胞饮作用（pinocytosis）输入蛋白 448
五、细菌蛋白质投递途径的信号序列 448
七、所有细胞中蛋白质的降解是由专一的系统进行的 449
提要 450
思考题 451
第十八章 基因表达的调节 453
第一节 基因表达调节的原理 453
一、RNA聚合酶结合启动子顺序 454
二、转录起始接受DNA结合蛋白的调节 454
第二节 基因的调节单位——操纵子 456
一、许多原核基因是以操纵子为单位调节的 456
二、乳糖操纵子的负调节作用 456
第三节 调节蛋白与DNA的结合 458
一、调节蛋白有独立的DNA结合结构域 458
一、调节蛋白的蛋白质-蛋白质相互作用结构域 461
第四节 蛋白质与蛋白质的相互作用 461
四、同质异形结构域 461
三、锌指 461
二、螺旋-转角-螺旋 461
二、亮氨酸拉链 463
三、碱性螺旋-环-螺旋 463
第五节 原核生物基因表达的调节 463
一、Lac操纵子的正调节系统 463
二、阿拉伯糖操纵子的正调节和负调节作用 464
三、色氨酸操纵子的转录弱化调节 467
四、SOS反应的诱导 468
五、核糖体蛋白与rRNA合成的协调 470
六、遗传重组对基因表达的调节 472
第六节 λ（lambda）噬菌体的发育调节 473
一、噬菌体λ对大肠杆菌的感染 473
二、噬菌体λ的溶菌繁殖 475
三、反终止作用（antitermination） 476
四、λ溶原的建立（Establishing Lysogeny） 479
五、溶原状态的维持和cI基因的自我调节 480
六、λ感染命运的决定：溶菌周期或溶原化 481
七、溶原的诱导 482
第七节 真核基因表达的调节 483
一、具有转录活性的染色质有独特结构 483
二、染色质的乙酰化和核小体置换 483
三、许多真核启动子是正调节的 484
四、反激活蛋白和辅激活蛋白促进普通转录因子的组装 484
第八节 真核基因表达的调节蛋白 485
一、TATA结合蛋白 485
二、DNA结合反激活蛋白 485
五、可逆转录激活 486
四、转录激活过程 486
三、辅激活蛋白复合物 486
六、酵母半乳糖代谢基因既有正调节也有负调节 487
七、DNA结合反激活蛋白具有组件型结构 488
八、真核基因表达的细胞间和细胞内信号调节 489
九、通过磷酸化核转录因子的调节 491
第九节 真核生物mRNA的翻译阻遏 491
第十节 发育过程中调节蛋白的级联控制 492
一、母性基因 493
二、节化基因 493
三、同质异形基因 494
第十一节 由RNA干扰介导的基因沉默 495
提要 496
思考题 497
一、重要的工具酶 499
第二节 重组DNA技术的基本操作原理 499
第一节 DNA克隆技术的基础 499
第十九章 重组DNA技术与基因组学 499
二、DNA克隆的载体 500
三、目的基因的获得 504
四、DNA的体外重组 506
五、将重组DNA导入细胞的技术 506
六、筛选克隆细胞 507
第三节 重组DNA技术的应用 508
一、重组DNA技术产生新品种新选择 508
二、法医学的强大武器——DNA指纹法 508
三、工程化微生物用于地下采油、采矿及消除环境污染 510
四、基因治疗与遗传性疾病的基因诊断 510
第四节 基因组文库和基因组学 510
一、DNA文库提供基因组特异的遗传信息目录 510
二、多聚酶链式反应扩增特异性DNA片段 512
三、基因组测序提供最完善的基因文库 513
第五节 从基因组到蛋白质组 515
一、蛋白质组和蛋白质组学 515
二、序列和结构相关性提供蛋白质功能的信息 516
三、细胞基因表达图谱（Cellular Expression Pattern） 517
四、双向凝胶电泳 517
五、DNA微阵列 517
六、蛋白质芯片（Protein chip） 518
七、蛋白质相互作用的检测 518
八、基因组成分的比较 519
九、纯化蛋白质复合物 519
十、酵母双杂交分析（Yeast two-hybrid analysis） 519
提要 521
思考题 522
主要参考书目 523
生化英汉名词对照及索引 524