1 绪论 1
1.1 生物化学的涵义 1
1.1.1 生物化学的基本概念 1
1.1.2 生物化学的课程性质 2
1.1.3 生物化学研究的对象和内容 2
1.2 生物化学在生命科学中的地位及对国民经济发展的作用 2
1.2.1 农业生产的基础研究依赖于生物化学的理论和方法 3
1.2.2 生物化学原理和技术促进轻工产品、生物药物的研究、开发与生产 4
1.2.3 生物化学促进对人或动物致病机制的认识，提高对疾病诊断的正确性 4
1.2.4 生物化学理论和方法有利于推动我国农副产品的加工产业 4
1.2.5 生物化学理论和方法对改善人类生存环境具有特殊意义 4
1.3 生物化学的创立与发展 4
1.3.1 启蒙时期的生物化学（1900年以前） 5
1.3.2 生物化学学科的确立与发展（1900—1953年） 6
1.3.3 现代生物化学发展时期（1953年至今） 7
1.3.4 生物化学的展望 9
小结 10
关键词 10
复习思考题 11
2 糖类 12
2.1 糖类的基本概念 12
2.2 糖类的生物功能 12
2.2.1 作为能源物质 12
2.2.2 作为合成生物体内重要代谢物质的碳架和前体 12
2.2.3 作为细胞中结构物质 13
2.2.4 参与分子和细胞特异性识别 13
2.3 糖的分类 13
2.3.1 单糖 13
2.3.2 寡糖 15
2.3.3 多糖 16
小结 20
关键词 21
复习思考题 22
3 脂质 23
3.1 脂质的基本概念 23
3.1.1 脂质的概念与生物学功能 23
3.1.2 脂质的分类 23
3.2 脂肪酸 24
3.3 单纯脂质 25
3.3.1 三酰甘油 25
3.3.2 蜡 26
3.4 复合脂质 26
3.4.1 磷酸甘油酯 26
3.4.2 鞘磷脂 29
3.5 其他脂质 30
3.5.1 萜类 30
3.5.2 类固醇 30
小结 32
关键词 33
复习思考题 33
4 蛋白质 34
4.1 蛋白质的元素组成 34
4.2 蛋白质的基本结构单位——氨基酸 35
4.2.1 氨基酸的分类 35
4.2.2 氨基酸的主要理化性质 39
4.2.3 氨基酸的分离分析 44
4.3 肽 45
4.3.1 肽与肽键 45
4.3.2 肽的理化性质 46
4.3.3 生物体内重要的肽 46
4.4 蛋白质的分子结构 47
4.4.1 蛋白质的一级结构 47
4.4.2 蛋白质的二级结构 49
4.4.3 超二级结构和结构域 53
4.4.4 蛋白质的三级结构 54
4.4.5 蛋白质的四级结构 57
4.5 蛋白质结构与功能的关系 59
4.5.1 蛋白质一级结构与功能的关系 59
4.5.2 蛋白质的高级结构与功能的关系 61
4.6 蛋白质的理化性质 63
4.6.1 蛋白质的相对分子质量 63
4.6.2 蛋白质的两性电离及等电点 63
4.6.3 蛋白质的胶体性质 64
4.6.4 蛋白质的沉淀 64
4.6.5 蛋白质的变性 65
4.6.6 蛋白质的颜色反应 66
4.7 蛋白质的分离、纯化与鉴定 67
4.7.1 蛋白质分离纯化的过程和一般原则 67
4.7.2 蛋白质分离纯化的一般方法 67
4.7.3 蛋白质相对分子质量的测定方法 69
4.8 蛋白质组学简介 70
4.8.1 蛋白质组学研究的历史和背景 70
4.8.2 蛋白质组学研究的内容 71
4.8.3 蛋白质组学的研究技术 71
4.8.4 蛋白质组学的研究进展 71
小结 72
关键词 73
复习思考题 74
5 核酸 76
5.1 概述 76
5.1.1 核酸的种类和分布 77
5.1.2 核酸的化学组成 77
5.2 核酸的分子结构 82
5.2.1 DNA的一级结构 82
5.2.2 DNA的二级结构 83
5.2.3 DNA的三级结构 87
5.2.4 RNA的分子结构 88
5.2.5 基因与基因组 91
5.2.6 基因组学简介 93
5.3 核酸的理化性质、提取和分析 96
5.3.1 核酸的一般性质 96
5.3.2 核酸的酸碱性质和核酸电泳 97
5.3.3 核酸的光学性质 97
5.3.4 核酸的变性和复性 98
5.3.5 核酸的提取 99
5.4 核酸的分析技术 101
5.4.1 序列分析 101
5.4.2 PCR技术 104
5.4.3 核酸分子杂交技术 105
5.5 生物信息学与核酸化学 107
5.5.1 生物信息学的定义 107
5.5.2 国际著名的生物信息数据库 108
5.5.3 生物信息学在核酸研究中的应用 108
5.5.4 生物信息学在核酸研究中的应用实例——基于表达序列标签的基因克隆 109
小结 111
关键词 112
复习思考题 113
6 大分子复合物 114
6.1 糖与脂质的复合物 114
6.1.1 糖基甘油酯 114
6.1.2 鞘糖脂 115
6.2 糖与蛋白质的复合物 117
6.2.1 糖蛋白 117
6.2.2 蛋白聚糖 119
6.3 脂质与蛋白质的复合物 120
6.3.1 脂蛋白 120
6.3.2 生物膜 122
6.4 蛋白质与核酸的复合物 131
6.4.1 染色体 131
6.4.2 病毒 133
小结 137
关键词 138
复习思考题 139
7 酶 140
7.1 概述 140
7.1.1 酶学研究的发展过程 140
7.1.2 酶的基本概念 141
7.1.3 酶的化学组成及简单分类 141
7.1.4 酶促反应的特点 142
7.1.5 酶的系统命名和分类 144
7.2 酶的结构和功能 147
7.2.1 酶的活性中心及结构特征 147
7.2.2 酶的作用机制 149
7.3 酶促反应动力学 154
7.3.1 酶促反应速率的基本概念 155
7.3.2 底物浓度对于酶促反应速率的影响 155
7.3.3 酶浓度对于酶促反应速率的影响 159
7.3.4 温度对酶促反应速率的影响 159
7.3.5 pH对酶促反应速率的影响 160
7.3.6 激活剂对酶活性的影响 161
7.3.7 抑制剂对酶活性的影响 161
7.4 别构酶、同工酶和诱导酶 167
7.4.1 别构酶 167
7.4.2 同工酶 169
7.4.3 诱导酶 170
7.5 酶的分离纯化和活性测定方法 171
7.5.1 酶的分离纯化 171
7.5.2 酶的活力测定方法与比活力 171
7.6 维生素与辅助因子 173
7.6.1 维生素及其分类 174
7.6.2 水溶性维生素及衍生的辅助因子 174
7.6.3 脂溶性维生素 182
小结 187
关键词 188
复习思考题 188
8 生物氧化 190
8.1 概述 190
8.1.1 生物氧化的概念和特点 190
8.1.2 生物化学反应中自由能的变化 191
8.1.3 高能化合物 195
8.2 呼吸链 198
8.2.1 线粒体 198
8.2.2 电子传递链 199
8.3 氧化磷酸化 206
8.3.1 氧化磷酸化的概念 206
8.3.2 氧化磷酸化的机制 207
8.3.3 氧化磷酸化的解偶联和抑制 211
8.3.4 线粒体穿梭系统 213
8.3.5 植物线粒体内膜上的NAD(P)H脱氢酶 213
8.4 其他末端氧化酶系统 214
8.4.1 多酚氧化酶／抗坏血酸氧化酶 214
8.4.2 乙醇酸氧化酶 215
8.4.3 过氧化氢酶、过氧化物酶和超氧化物歧化酶 215
小结 216
关键词 217
复习思考题 218
9 糖类的分解代谢 219
9.1 双糖和多糖的降解 219
9.1.1 麦芽糖、蔗糖降解为单糖 219
9.1.2 淀粉、糖原的降解 220
9.1.3 纤维素、果胶的降解 222
9.2 糖酵解 223
9.2.1 糖酵解的概念 223
9.2.2 糖酵解的化学历程 223
9.2.3 糖酵解途径的调控 226
9.2.4 糖酵解化学计算量 227
9.2.5 糖酵解的生物学意义 228
9.3 丙酮酸的去路 228
9.3.1 丙酮酸的无氧代谢 228
9.3.2 丙酮酸的有氧代谢 229
9.4 三羧酸循环 230
9.4.1 三羧酸循环的化学历程 230
9.4.2 三羧酸循环的调控 234
9.4.3 三羧酸循环的化学计量 234
9.4.4 三羧酸循环的特点 235
9.4.5 三羧酸循环的生物学意义 235
9.4.6 草酰乙酸的回补 236
9.5 磷酸戊糖途径 237
9.5.1 磷酸戊糖途径的化学历程 237
9.5.2 磷酸戊糖途径的调控 239
9.5.3 磷酸戊糖途径的化学计量 239
9.5.4 磷酸戊糖途径的特点和生物学意义 240
小结 241
关键词 241
复习思考题 241
10 糖类的合成代谢 243
10.1 光合作用 243
10.1.1 光合作用概述 243
10.1.2 光反应 246
10.1.3 卡尔文循环（C3途径） 255
10.1.4 C4途径 261
10.2 糖异生作用 264
10.2.1 葡萄糖异生途径 264
10.2.2 糖酵解与葡萄糖异生作用的关系 266
10.3 蔗糖和多糖的生物合成 269
10.3.1 糖核苷酸的作用 269
10.3.2 蔗糖的生物合成 270
10.3.3 淀粉和糖原的生物合成 271
10.3.4 纤维素的生物合成 277
10.3.5 半纤维素的生物合成 277
10.3.6 果胶的生物合成 277
10.4 糖组学简介 278
10.4.1 糖链结构的多样性 279
10.4.2 糖类的生物功能 279
10.4.3 糖链结构研究方法 280
10.4.4 糖工具酶 281
10.4.5 肽聚糖的生物合成、转移与装配 281
小结 283
关键词 284
复习思考题 285
11 脂质代谢 286
11.1 脂肪的分解代谢 286
11.1.1 脂肪的水解 286
11.1.2 甘油代谢 287
11.1.3 脂肪酸的分解 287
11.1.4 酮体代谢 296
11.1.5 乙醛酸循环 296
11.2 脂肪的合成代谢 299
11.2.1 甘油的生物合成 300
11.2.2 脂肪酸的生物合成 300
11.2.3 三酰甘油的生物合成 307
11.3 其他脂质的代谢 308
11.3.1 磷脂的降解与生物合成 308
11.3.2 糖脂的降解与生物合成 310
11.3.3 胆固醇的生物合成与转化 311
小结 316
关键词 316
复习思考题 316
12 氨基酸和核苷酸代谢 318
12.1 氨基酸的分解代谢 318
12.1.1 氨基酸的分解与转化共同途径 318
12.1.2 氨基酸分解产物的去路 323
12.1.3 个别氨基酸的分解 325
12.2 氨基酸转变成其他化合物 328
12.2.1 多胺 328
12.2.2 生物碱 329
12.2.3 氨基酸衍生的植物和动物激素 329
12.3 氨基酸的合成代谢 330
12.3.1 氮素循环 330
12.3.2 生物固氮 331
12.3.3 硝酸盐的还原作用 332
12.3.4 氨的同化作用 334
12.3.5 氨基酸的生物合成 336
12.3.6 一碳基团代谢 343
12.3.7 硫酸根还原 343
12.4 核苷酸的分解代谢 345
12.4.1 核苷酸的降解 345
12.4.2 嘌呤的分解 345
12.4.3 嘧啶的分解 346
12.5 核苷酸的生物合成 348
12.5.1 核糖核苷酸的生物合成 349
12.5.2 脱氧核糖核苷酸的生物合成 355
小结 357
关键词 358
复习思考题 359
13 核酸的生物合成与降解 360
13.1 DNA的生物合成 360
13.1.1 DNA的半保留复制 360
13.1.2 原核生物DNA的复制 362
13.1.3 真核生物DNA的复制 371
13.1.4 确保DNA复制忠实性的机制 374
13.1.5 逆转录作用 375
13.2 DNA的突变 376
13.2.1 化学诱变 376
13.2.2 物理因素致突变 377
13.3 DNA的损伤与修复 377
13.3.1 DNA损伤的类型及产生的原因 377
13.3.2 修复的方式与机制 378
13.4 RNA的生物合成 382
13.4.1 原核生物的转录 382
13.4.2 真核生物的转录 385
13.4.3 真核生物前体RNA的加工 388
13.4.4 RNA的复制 391
13.5 核酸的酶促降解 393
13.5.1 核酸酶 394
13.5.2 脱氧核糖核酸酶 395
13.5.3 限制性内切酶 395
小结 397
关键词 398
复习思考题 398
14 蛋白质的生物合成与降解 399
14.1 蛋白质的合成体系 399
14.1.1 mRNA与遗传密码 399
14.1.2 tRNA 403
14.1.3 核糖体 405
14.1.4 辅助因子 407
14.2 蛋白质的生物合成过程 407
14.2.1 原核生物蛋白质的生物合成过程 408
14.2.2 真核生物蛋白质的生物合成特点 415
14.2.3 蛋白质合成的抑制剂 417
14.3 肽链合成后的折叠与修饰 417
14.3.1 多肽链的折叠 417
14.3.2 多肽链的修饰 417
14.4 蛋白质的定位 418
14.4.1 共翻译转移 418
14.4.2 翻译后转移 419
14.5 蛋白质的酶促降解 420
14.5.1 细胞内蛋白质降解的重要性 421
14.5.2 细胞内蛋白质降解的机制 421
小结 422
关键词 423
复习思考题 424
15 物质代谢的联系及其调控 425
15.1 物质代谢的相互联系 425
15.1.1 代谢由分解代谢与合成代谢组成 426
15.1.2 物质代谢之间的相互关系 427
15.2 酶活性的调节与控制 430
15.2.1 酶活性调节的类型 430
15.2.2 酶活性调节模式与效应 432
15.3 酶基因的表达与调节 434
15.3.1 原核生物酶基因的表达与调节 435
15.3.2 真核生物酶基因的表达与调节 442
15.4 酶蛋白的降解 447
15.4.1 溶酶体降解途径 447
15.4.2 泛素介导的降解途径 448
15.5 亚细胞水平上对酶促反应的调节 450
15.5.1 细胞区域化调节 450
15.5.2 细胞膜的调节作用 450
小结 451
关键词 452
复习思考题 452
《生物化学》网络信息资源 453
主要参考文献 454