1 绪论 1
1.1 概述 1
1.1.1 主要研究内容 1
1.1.2 生物化学成为目前最活跃、发展最迅速的学科之一的主要原因 2
1.2 生物化学与其他学科的关系 3
1.2.1 生物化学与现代化学发展的关系 3
1.2.2 生物化学与生命科学的关系 3
1.2.3 生物化学与其他科学的关系 4
1.3 生物化学的发展简史 4
1.4 21世纪的生物化学重要研究领域 5
1.4.1 生物膜的结构与功能 6
1.4.2 生物大分子的结构与功能 6
1.4.3 机体自身调控的机理 6
1.4.4 生化技术的创新与发明 7
1.4.5 功能基因组、转录组、蛋白质组、代谢组 7
1.4.6 其他相关领域 8
习题 10
2 细胞与生物膜 11
2.1 细胞 11
2.1.1 细胞的元素组成 11
2.1.2 细胞的类型 12
2.1.3 细胞的结构及功能 13
2.2 生物膜 13
2.2.1 生物膜的化学组成 13
2.2.2 生物膜的结构 17
2.2.3 生物膜结构的主要特征 18
2.2.4 生物膜的功能 19
新研究进展 20
习题 21
3 蛋白质化学 22
3.1 概述 22
3.1.1 概念及组成 22
3.1.2 生物学功能 23
3.2 氨基酸 23
3.2.1 氨基酸的结构与分类 23
3.2.2 重要的不常见氨基酸和非蛋白氨基酸 26
3.2.3 氨基酸的性质 27
3.3 肽 33
3.3.1 肽的结构与性质 33
3.3.2 天然的重要多肽 34
3.4 蛋白质的结构 35
3.4.1 蛋白质的一级结构 35
3.4.2 蛋白质的高级结构 39
3.4.3 蛋白质结构与功能的关系 44
3.5 蛋白质的性质及分离纯化 47
3.5.1 蛋白质的性质 47
3.5.2 蛋白质的分离和纯化 49
新研究进展 52
习题 53
4 糖类化学 55
4.1 概述 55
4.1.1 糖的定义 55
4.1.2 糖的分类 55
4.1.3 糖的命名 56
4.2 单糖的结构和性质 56
4.2.1 单糖的旋光性 56
4.2.2 单糖的开链结构 56
4.2.3 单糖的环状结构 57
4.2.4 单糖的性质 61
4.3 寡糖的结构和性质 64
4.3.1 寡糖的结构 64
4.3.2 寡糖的性质 67
4.4 多糖的结构和性质 67
4.4.1 常见多糖的结构与性质 67
4.4.2 复合糖 70
新研究进展 71
习题 72
5 核酸化学 73
5.1 概述 73
5.1.1 核酸及相关概念 73
5.1.2 核酸的组成及分类 73
5.2 DNA的结构与生物功能 79
5.2.1 DNA的结构 79
5.2.2 DNA的生物功能 83
5.3 RNA的结构与生物功能 84
5.3.1 RNA的结构 84
5.3.2 RNA的生物功能 87
5.4 核酸的性质 88
5.4.1 核酸的解离与溶解性 88
5.4.2 核酸的紫外吸收性质 89
5.4.3 核酸的水解 89
5.4.4 核酸的变性、复性和分子杂交 90
5.5 基因重组与DNA克隆中的技术 92
5.5.1 DNA重组与克隆 92
5.5.2 PCR技术与DNA扩增 93
5.5.3 基因定点突变技术 95
5.5.4 定向进化 96
5.5.5 同源重组 97
新研究进展 98
习题 99
6 酶化学 100
6.1 概述 100
6.1.1 酶是生物催化剂 100
6.1.2 酶催化作用的特性 100
6.1.3 酶的组成、分类及命名 101
6.2 酶结构与催化作用机制 103
6.2.1 与催化作用相关的结构特点 103
6.2.2 酶高级结构与活性中心的关系 104
6.2.3 酶原的激活 104
6.2.4 酶的共价修饰 105
6.2.5 酶的多种分子形式 106
6.3 酶作用的机制 107
6.3.1 酶催化作用的本质 107
6.3.2 中间产物学说 107
6.3.3 酶促反应的机制 107
6.4 酶促反应动力学 110
6.4.1 底物浓度对酶促反应速率的影响 110
6.4.2 对酶促反应速率影响的其他因素 112
6.4.3 激活剂对酶促反应速率的影响 114
6.4.4 抑制剂对酶促反应速率的影响 114
6.5 酶活力与酶活力的测定 117
6.5.1 酶活力 117
6.5.2 酶活力的测定 118
6.6 酶的多样性及酶工程简介 119
6.6.1 多酶体系和多酶复合体 119
6.6.2 酶的别构（变构）效应和别构酶 120
6.6.3 酶工程简介 120
新研究进展 123
习题 124
7 维生素与辅酶 125
7.1 概述 125
7.1.1 营养要素 125
7.1.2 维生素的命名与生理功能 125
7.2 水溶性维生素及辅酶 125
7.2.1 维生素B1与焦磷酸硫胺素（TPP） 126
7.2.2 维生素B2与FAD、FMN 126
7.2.3 维生素PP与辅酶Ⅰ、辅酶Ⅱ 126
7.2.4 维生素B6与辅酶 128
7.2.5 泛酸与辅酶A 128
7.2.6 维生素B7——生物素 129
7.2.7 叶酸与四氢叶酸 129
7.2.8 维生素B12与辅酶B12 130
7.2.9 维生素C 130
7.2.10 硫辛酸 131
7.3 脂溶性维生素 132
7.3.1 维生素A 132
7.3.2 维生素D 133
7.3.3 维生素E 133
7.3.4 维生素K 133
7.4 其他辅酶 134
7.4.1 辅酶Q(CoQ) 134
7.4.2 酶分子中的金属离子 134
新研究进展 135
习题 136
8 生物能和生物氧化 137
8.1 概述 137
8.1.1 生物氧化的方式 137
8.1.2 生物氧化的特点 138
8.1.3 生物能及其存在形式 139
8.1.4 新陈代谢 140
8.2 线粒体氧化体系 141
8.2.1 线粒体的结构 141
8.2.2 呼吸链 142
8.3 生物能的产生及利用 145
8.3.1 自由能的概念 145
8.3.2 生物化学反应自由能的变化 145
8.3.3 生物体系中高能磷酸键的生成 147
8.3.4 穿梭机制 149
8.3.5 生物氧化抑制剂 151
8.3.6 生物能在体内的储存与利用 152
新研究进展 153
习题 154
9 糖代谢 155
9.1 概述 155
9.1.1 糖的酶促降解 155
9.1.2 食物中糖的消化和吸收 157
9.1.3 糖代谢概况 158
9.2 糖的分解代谢 158
9.2.1 糖的无氧分解 158
9.2.2 糖的有氧分解 161
9.2.3 乙醛酸循环 167
9.2.4 磷酸己糖途径 168
9.3 光合作用及多糖的合成代谢 172
9.3.1 光合作用 172
9.3.2 糖原的合成 173
9.3.3 糖异生作用 174
9.3.4 淀粉的生物合成 178
新研究进展 179
习题 180
10 脂代谢 181
10.1 概述 181
10.1.1 脂类的分类 181
10.1.2 脂类的分布与生理功能 181
10.1.3 脂类的降解 182
10.1.4 脂类的吸收与转运 182
10.2 脂肪的分解代谢 182
10.2.1 脂肪的分解 182
10.2.2 甘油的代谢 182
10.2.3 脂肪酸的分解代谢 184
10.3 脂肪的合成代谢 190
10.3.1 脂肪酸的生物合成 190
10.3.2 脂肪的生物合成 195
10.4 磷脂的代谢 196
10.4.1 甘油磷脂代谢 196
10.4.2 鞘磷脂的代谢 197
10.5 胆固醇的代谢 199
10.5.1 胆固醇的生物合成 199
10.5.2 胆固醇的转变与排泄 200
新研究进展 200
习题 201
11 蛋白质代谢 202
11.1 概述 202
11.1.1 蛋白质的消化与吸收 202
11.1.2 细胞内蛋白质的降解 203
11.1.3 蛋白质需要量和营养价值 203
11.2 氨基酸的代谢 204
11.2.1 氨基酸代谢概述 204
11.2.2 脱氨基作用 205
11.2.3 脱羧基作用 207
11.2.4 α-酮酸的代谢 209
11.2.5 氨的代谢去路 210
11.2.6 一碳基团与氨基酸的重要含氮衍生物 213
11.2.7 氨基酸的生物合成 215
11.3 蛋白质的生物合成 215
11.3.1 三类RNA在蛋白质生物合成中的作用 215
11.3.2 蛋白质生物合成的分子机制 218
11.3.3 蛋白质前体的加工 221
11.3.4 蛋白质生物合成的干扰和抑制 222
新研究进展 222
习题 223
12 核酸代谢及代谢途径的相互关系 225
12.1 核酸的降解与核酸酶类 225
12.1.1 核酸的降解 225
12.1.2 核酸酶 225
12.2 核苷酸的代谢 228
12.2.1 核苷酸代谢库 228
12.2.2 嘌呤核苷酸的代谢 228
12.2.3 嘧啶核苷酸的代谢 233
12.3 DNA的生物合成 237
12.3.1 DNA复制的起始点 237
12.3.2 参与DNA复制的物质 237
12.3.3 DNA的复制方式 237
12.3.4 原核生物DNA聚合反应有关的酶类 238
12.3.5 原核细胞DNA的复制过程 239
12.3.6 真核细胞DNA的复制 240
12.3.7 DNA复制的精确性及其基本特点 241
12.3.8 逆转录作用 241
12.4 RNA的生物合成 242
12.4.1 转录 242
12.4.2 RNA转录合成的特点 243
12.4.3 RNA合成的过程 244
12.4.4 真核生物和原核生物转录的差别 246
12.4.5 RNA转录后的加工 246
12.4.6 RNA的复制 248
12.5 代谢途径的相互关系 249
12.5.1 糖代谢与脂类代谢的联系 249
12.5.2 糖代谢与蛋白质代谢的相互联系 249
12.5.3 脂类代谢与蛋白质代谢的相互联系 250
12.5.4 核酸代谢与糖、脂类和蛋白质代谢的相互联系 250
新研究进展 251
习题 252
参考文献 253