第一章 生物化学导论 1
第一节 生物化学的概念和研究内容 1
一、生物化学的概念 1
二、生物化学的研究内容 2
第二节 生物化学发展简史 4
第三节 生物分子的作用力体系 7
一、离子键 7
二、氢键 7
三、范德华力 8
四、疏水相互作用 8
五、位阻效应 8
第四节 水是生命的基本介质 8
一、水对生命的作用 9
二、水分子的结构特点 9
三、水分子的物理性质 10
四、水分子的溶剂特性 10
第五节 细胞的缓冲系统 11
一、水分子的解离 12
二、生物细胞内的缓冲系统 12
本章小结 13
思考题 14
主要参考文献 14
第二章 核酸化学 15
第一节 核苷酸 16
一、核酸分子中基本核苷酸的化学组成与命名 16
二、细胞内游离核苷酸及其衍生物 18
第二节 DNA的分子结构 20
一、DNA的一级结构 20
二、DNA的二级结构 22
三、DNA的三级结构 28
第三节 RNA的分子结构 28
一、tRNA的分子结构 29
二、rRNA的分子结构 31
三、mRNA的分子结构 32
第四节 核蛋白体 34
一、病毒 34
二、染色体 36
第五节 核酸的性质与分离纯化 37
一、核酸的一般性质 37
二、核酸的紫外吸收特性 37
三、核酸的变性、复性和分子杂交 38
四、核酸的沉降特性 39
五、核酸的分离纯化 40
本章小结 41
思考题 42
主要参考文献 42
第三章 蛋白质化学 43
第一节 蛋白质的分子组成 44
一、蛋白质的元素组成 44
二、蛋白质的基本组成单位 44
三、氨基酸 45
四、肽 57
第二节 蛋白质的分子结构 58
一、蛋白质的一级结构 59
二、蛋白质的空间结构 60
第三节 蛋白质结构与功能的关系 73
一、蛋白质一级结构与功能的关系 73
二、蛋白质的三维结构与功能的关系 75
第四节 蛋白质的重要理化性质 77
一、蛋白质的两性解离及等电点 77
二、蛋白质的胶体性质 78
三、蛋白质的变性 79
四、蛋白质的沉淀 80
五、蛋白质的光学特性和颜色反应 81
第五节 蛋白质分类 82
第六节 蛋白质研究技术 83
一、蛋白质的定量测定 83
二、蛋白质等电点的测定 84
三、蛋白质分子质量的测定 85
四、蛋白质的分离提纯 85
第七节 蛋白质的利用 86
一、蛋白质在食品方面的利用 86
二、蛋白质在医药方面的利用 89
三、蛋白质在饲料方面的利用 90
本章小结 90
思考题 92
主要参考文献 92
第四章 酶 93
第一节 酶的一般性质 93
一、酶是生物催化剂 93
二、酶催化的特性 93
三、酶的化学本质 94
第二节 酶的组成和结构特点 94
一、酶的组成 94
二、单体酶、寡聚酶和多酶复合体 96
第三节 酶的分类和命名 96
一、酶的分类 96
二、酶的命名 98
第四节 酶的活性中心及专一性 98
一、酶的活性中心 98
二、酶的专一性 100
三、酶专一性的假说 101
第五节 酶的作用机理 102
一、酶的催化作用与分子的活化能 102
二、中间产物学说 102
三、酶高效催化的因素 103
四、胰凝乳蛋白酶的作用机理 105
第六节 酶促反应动力学 108
一、酶浓度对酶促反应速度的影响 108
二、底物浓度对酶促反应速度的影响 108
三、pH对酶促反应速度的影响 111
四、温度对酶促反应速度的影响 112
五、激活剂对酶促反应速度的影响 112
六、抑制剂对酶促反应速度的影响 113
第七节 酶的活力测定和分离纯化 115
一、酶活力测定 115
二、酶的分离纯化 116
第八节 几种重要的酶 117
一、别构酶 117
二、同工酶 118
三、核酶 119
本章小结 120
思考题 121
主要参考文献 121
第五章 维生素与辅酶 122
第一节 维生素简介 122
第二节 重要的水溶性维生素 122
一、维生素B1和焦磷酸硫胺素 122
二、维生素B2和黄素辅基 124
三、泛酸和辅酶A 125
四、维生素PP和辅酶Ⅰ、辅酶Ⅱ 126
五、维生素B6及其辅酶 127
六、生物素 127
七、叶酸和叶酸辅酶 128
八、维生素B12和B12辅酶 129
九、硫辛酸 130
十、维生素C 130
第三节 脂溶性维生素 130
一、维生素A 130
二、维生素D 131
三、维生素E 131
四、维生素K 132
本章小结 133
思考题 133
主要参考文献 133
第六章 生物膜的结构与功能 134
第一节 生物膜的化学组成 134
一、膜蛋白 134
二、膜脂 135
第二节 生物膜的分子结构及特征 136
一、膜脂的结构特点及排列 136
二、膜蛋白在膜脂中的定位 137
三、生物膜的结构模型及特征 138
第三节 生物膜的功能 139
一、物质运输 140
二、能量转换 142
三、细胞识别 143
四、信息传递 143
第四节 膜生物工程及其应用 145
一、人工膜技术与研究 145
二、膜生物工程的应用 146
本章小结 147
思考题 148
主要参考文献 148
第七章 糖类化合物代谢 149
第一节 糖类化合物 149
一、单糖 149
二、寡糖 151
三、多糖 152
第二节 糖的合成与分解 154
一、UDPG和ADPG的生物合成 154
二、蔗糖的生物合成与分解 155
三、淀粉的生物合成与分解 157
四、纤维素的生物合成与分解 159
第三节 糖酵解 160
一、糖酵解的研究历史 160
二、糖酵解的生物化学过程 161
三、糖酵解过程的化学计量 165
四、糖酵解的生物功能 166
五、糖酵解途径的调节 167
六、丙酮酸的去路 168
七、其他糖类进入糖酵解的途径 169
八、葡萄糖异生作用 170
第四节 三羧酸循环 172
一、三羧酸循环的研究历史 172
二、三羧酸循环的生化过程 173
三、三羧酸循环的化学计量 177
四、三羧酸循环的生物功能 178
五、三羧酸循环的调控 179
第五节 乙醛酸循环 180
第六节 磷酸戊糖途径 181
一、磷酸戊糖途径的生化过程 182
二、磷酸戊糖途径的生理意义 186
三、磷酸戊糖途径的调节 188
本章小结 189
思考题 190
主要参考文献 190
第八章 生物氧化和能量转换 191
第一节 生物氧化概述 191
一、生物氧化的基本概念 191
二、生物氧化的特点 191
三、生物氧化中CO2的生成 192
四、生物氧化中H2O的生成 192
五、自由能和氧化还原电位 193
六、高能磷酸化合物 196
第二节 线粒体及其内部氧化体系 200
一、线粒体 200
二、线粒体内膜上的电子传递链 201
第三节 氧化磷酸化作用 206
一、氧化磷酸化作用的概念及类型 206
二、氧化磷酸化的偶联部位 207
三、氧化磷酸化的偶联机理 208
四、氧化磷酸化的解偶联剂和抑制剂 212
五、腺苷酸的转运 213
六、线粒体穿梭系统 213
七、能荷 215
第四节 其他末端氧化系统 215
一、多酚氧化酶系统 215
二、抗坏血酸氧化酶 216
三、黄素蛋白氧化酶 216
四、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶 217
五、抗氰氧化酶 217
本章小结 218
思考题 219
主要参考文献 219
第九章 脂类物质的合成与分解 220
第一节 生物体内的脂类物质 220
一、脂肪酸 220
二、单纯脂类 222
三、复合脂类 223
四、异戊二烯脂 225
第二节 脂肪的合成代谢 226
一、磷酸甘油的生物合成 226
二、脂肪酸的生物合成 226
三、脂肪的生物合成 232
第三节 脂肪的分解代谢与转化 233
一、脂肪的水解 234
二、甘油的降解与转化 234
三、脂肪酸的降解与转化 234
第四节 类脂代谢 243
一、甘油磷脂的代谢 243
二、甘油糖脂的代谢 244
三、胆固醇的代谢 245
本章小结 246
思考题 247
主要参考文献 247
第十章 蛋白质的降解和氨基酸代谢 249
第一节 蛋白质的酶促降解 249
一、蛋白酶 249
二、肽酶 250
第二节 氨基酸的降解与转化 251
一、脱氨基作用 251
二、氨基酸的脱羧作用 253
三、氨基酸降解产物的进一步代谢 255
四、由氨基酸合成其他含氮化合物 258
第三节 氨和氨基酸的生物合成 259
一、生物固氮 259
二、硝酸还原作用 262
三、氨的同化 264
四、氨基酸的生物合成 265
本章小结 269
思考题 270
主要参考文献 271
第十一章 核酸的降解与核苷酸的代谢 272
第一节 核酸的降解 272
一、核酸外切酶 272
二、核酸内切酶 273
第二节 核苷酸的降解 274
一、核苷酸的降解 274
二、嘌呤碱的降解 275
三、嘧啶碱的降解 275
第三节 核苷酸的生物合成 276
一、核糖核苷酸的生物合成 277
二、脱氧核糖核苷酸的生物合成 283
三、核苷酸转变为多磷酸核苷酸 285
本章小结 286
思考题 286
主要参考文献 287
第十二章 核酸的生物合成 288
第一节 DNA的生物合成 289
一、DNA的自我复制 289
二、逆转录作用 298
三、DNA的损伤、修复和突变 300
第二节 RNA的生物合成 304
一、转录 304
二、RNA的复制 311
三、RNA生物合成的抑制剂 312
本章小结 313
思考题 314
主要参考文献 314
第十三章 蛋白质的生物合成 315
第一节 RNA在蛋白质生物合成中的重要功能 315
一、mRNA和遗传密码 315
二、tRNA 321
三、rRNA及核糖体 322
第二节 原核生物蛋白质的合成过程 324
一、氨基酸的活化 324
二、合成起始 327
三、肽链的延伸 329
四、终止合成 332
五、蛋白质合成中GTP的作用 333
第三节 真核生物蛋白质的生物合成 334
一、真核生物蛋白质合成的起始 334
二、肽链的延伸与终止 336
第四节 蛋白质生物合成的调控 337
一、翻译起始的调控 337
二、稀有密码子对翻译的影响 337
三、重叠基因对翻译的影响 338
四、poly（A）对翻译的影响 338
五、翻译的阻遏 338
六、魔斑核苷酸水平对翻译的影响 339
第五节 蛋白质合成后的加工 340
一、氨基末端和羧基末端的修饰 340
二、信号序列的切除 340
三、氨基酸残基的修饰 340
四、糖侧链的连接 341
五、异戊二烯基团的附加 341
六、辅基的附加 341
七、蛋白酶水解修饰 342
八、二硫键的形成 342
九、蛋白质合成受许多抗生素和毒素抑制 342
第六节 蛋白质合成后的运输 343
一、蛋白质的分选信号 343
二、蛋白质的运输类型 344
三、蛋白质的运输方式 345
四、蛋白质的运输过程 346
本章小结 348
思考题 350
主要参考文献 350
第十四章 代谢调节 351
第一节 底物供应的调节 351
第二节 酶在细胞中分布对代谢的调节 353
第三节 酶合成和降解对代谢的调节 353
一、细胞内酶含量的变化对代谢的调节 354
二、基因表达对代谢的调节 354
三、酶降解的调节 359
第四节 酶活性的调节 359
一、酶原激活对代谢的调节 359
二、变构酶对代谢的调节 360
三、同工酶反馈抑制对代谢的调节 365
四、酶的共价修饰和级联系统调节 366
第五节 辅助因子的调节 368
一、能荷水平对代谢的调节 369
二、［NADH］／［NAD＋］对代谢的调节 369
三、金属离子对代谢的调节 370
第六节 激素系统和神经系统对代谢的调节 371
一、激素系统对代谢的调节 371
二、神经系统对代谢的调节 375
本章小结 376
思考题 376
主要参考文献 377
第十五章 DNA重组技术的基本原理 378
第一节 DNA重组的技术要件 378
一、重要的工具酶及其作用特点 379
二、目的基因的载体类型及其功能 381
第二节 DNA重组的基本技术步骤 385
一、目的基因的制备方法 385
二、目的DNA和载体的体外连接 388
三、将重组的DNA复合物导入受体细胞 389
四、重组克隆的筛选方法 391
第三节 DNA重组技术的应用前景 392
一、有重要经济价值的蛋白质的生产和应用 392
二、基因诊断 393
三、基因治疗 393
本章小结 394
思考题 394
主要参考文献 395
附录Ⅰ 常见生物化学名词汉英对照 396
附录Ⅱ 常见生物化学名词英汉对照 410