1绪论 1
1.1生物化学的含义 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 3
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率 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 5
1.4生物化学的展望 5
2糖类 8
2.1糖类的基本概念 8
2.2糖类的生物学功能 8
2.2.1作为能源物质 8
2.2.2作为合成生物体内重要代谢物质的碳架和前体 9
2.2.3细胞中结构物质 9
2.2.4参与分子和细胞特异性识别 9
2.3糖的类型 9
2.3.1单糖 9
2.3.2寡糖 11
2.3.3多糖 12
3脂质 18
3.1脂质的基本概念 18
3.1.1脂质的概念与生物学功能 18
3.1.2脂质的分类 19
3.2脂肪酸 19
3.3单纯脂质 20
3.3.1三酰甘油 20
3.3.2蜡 21
3.4复合脂质 21
3.4.1磷酸甘油酯 21
3.4.2鞘磷脂 24
3.5其他脂质 24
3.5.1萜类 24
3.5.2类固醇 25
4蛋白质 28
4.1蛋白质的元素组成 28
4.2蛋白质的基本结构单位——氨基酸 29
4.2.1氨基酸的分类 29
4.2.2氨基酸的主要理化性质 33
4.2.3氨基酸的分离分析 38
4.3肽 39
4.3.1肽与肽键 39
4.3.2肽的理化性质 40
4.3.3生物体内重要的肽 40
4.4蛋白质的分子结构 41
4.4.1蛋白质的一级结构 41
4.4.2蛋白质的二级结构 43
4.4.3超二级结构和结构域 47
4.4.4蛋白质的三级结构 48
4.4.5蛋白质的四级结构 51
4.5蛋白质结构与功能的关系 52
4.5.1蛋白质一级结构与功能的关系 53
4.5.2蛋白质的高级结构与功能的关系 55
4.6蛋白质的理化性质 57
4.6.1蛋白质的相对分子质量 57
4.6.2蛋白质的两性电离及等电点 57
4.6.3蛋白质的胶体性质 58
4.6.4蛋白质的沉淀反应 58
4.6.5蛋白质的变性 59
4.6.6蛋白质的颜色反应 60
4.7蛋白质的分离、纯化与鉴定 60
4.7.1蛋白质分离纯化的过程和一般原则 60
4.7.2蛋白质分离纯化的一般方法 61
4.7.3蛋白质相对分子质量的测定方法 63
4.8 蛋白质组学简介 64
4.8.1蛋白质组学研究的历史和背景 64
4.8.2蛋白质组学研究的内容 64
4.8.3蛋白质组学的研究技术 64
4.8.4蛋白质组学的研究进展 67
5核酸化学 70
5.1核酸概述 70
5.2核酸的结构单元——核苷酸 71
5.2.1核苷酸的化学组成与命名 71
5.2.2游离核苷酸及其衍生物 73
5.3 DNA的分子结构 75
5.3.1 DNA的一级结构 75
5.3.2 DNA的二级结构 77
5.3.3 DNA的三级结构 81
5.4 RNA的分子结构与功能 82
5.4.1 mRNA的结构 82
5.4.2 tRNA的结构 84
5.4.3 rRNA的结构 84
5.4.4其他蛋白质非编码RNA 85
5.5核酸的理化性质及提取分离 87
5.5.1核酸的沉降性质 87
5.5.2核酸的两性性质与核酸电泳 87
5.5.3核酸的光学性质 88
5.5.4核酸的变性与复性 88
5.5.5核酸的提取 90
5.6核酸的分析技术 91
5.6.1核酸序列分析 91
5.6.2 PCR技术 94
5.6.3核酸分子杂交技术 95
5.7基因与基因组 97
5.7.1基因结构 97
5.7.2基因组 98
5.7.3基因组学简介 101
5.8生物信息学 103
5.8.1生物信息学的定义 103
5.8.2生物信息学的研究内容 104
6大分子复合物 107
6.1糖与脂质的复合物 107
6.1.1糖基甘油酯 108
6.1.2鞘糖脂 108
6.2糖与蛋白质的复合物 110
6.2.1糖蛋白 110
6.2.2蛋白聚糖 112
6.3脂质与蛋白质的复合物 113
6.3.1脂蛋白 113
6.3.2生物膜 115
6.4蛋白质与核酸的复合物 124
6.4.1染色体 124
6.4.2病毒 126
7酶 131
7.1概述 131
7.1.1酶学研究的发展过程 131
7.1.2酶的基本概念 132
7.1.3酶的化学组成及简单分类 132
7.1.4酶促反应的特点 133
7.1.5酶的系统命名和分类 135
7.2酶的结构和功能 138
7.2.1酶的活性中心及结构特征 138
7.2.2酶的作用机制 139
7.3酶促反应动力学 145
7.3.1酶促反应速率的基本概念 146
7.3.2底物浓度对于酶促反应速率的影响 146
7.3.3酶浓度对于酶促反应速率的影响 150
7.3.4温度对酶促反应速率的影响 150
7.3.5 pH对酶促反应速率的影响 151
7.3.6激活剂对酶活性的影响 152
7.3.7抑制剂对酶活性的影响 152
7.4别构酶、同工酶和诱导酶 158
7.4.1别构酶 158
7.4.2同工酶 160
7.4.3诱导酶 162
7.5酶的分离纯化和活性测定方法 162
7.5.1酶的分离纯化 162
7.5.2酶的活力测定方法与比活力 163
7.6 维生素与辅助因子 165
7.6.1维生素及其分类 165
7.6.2水溶性维生素及衍生的辅助因子 166
7.6.3脂溶性维生素 174
8生物氧化 179
8.1概述 179
8.1.1生物氧化的概念和特点 179
8.1.2生物化学反应中自由能的变化 180
8.1.3高能化合物 184
8.2呼吸链 187
8.2.1线粒体 187
8.2.2电子传递链 188
8.3氧化磷酸化 195
8.3.1氧化磷酸化的概念 195
8.3.2氧化磷酸化的机制 195
8.3.3氧化磷酸化的解偶联和抑制 200
8.3.4线粒体穿梭系统 201
8.3.5植物线粒体内膜上的NADPH脱氢酶 202
8.4其他末端氧化酶系统 202
8.4.1多酚氧化酶/抗坏血酸氧化酶 203
8.4.2乙醇酸氧化酶 203
8.4.3过氧化氢酶、过氧化物酶和超氧化物歧化酶 203
8.4.4加氧酶 204
9糖类的分解代谢 206
9.1双糖和多糖的降解 207
9.1.1麦芽糖、蔗糖的降解 207
9.1.2淀粉、糖原的降解 208
9.1.3纤维素、果胶的降解 209
9.2糖酵解 211
9.2.1糖酵解的概念 211
9.2.2糖酵解的化学历程 211
9.2.3糖酵解途径的调控 215
9.2.4糖酵解化学计量 216
9.2.5糖酵解的生物学意义 217
9.3丙酮酸的去路 217
9.3.1丙酮酸的无氧代谢 217
9.3.2丙酮酸的有氧代谢 218
9.4三羧酸循环 219
9.4.1三羧酸循环的化学历程 219
9.4.2三羧酸循环的调控 221
9.4.3三羧酸循环的化学计量 223
9.4.4三羧酸循环的特点 224
9.4.5三羧酸循环的生物学意义 224
9.4.6草酰乙酸的回补 225
9.5磷酸戊糖途径 225
9.5.1磷酸戊糖途径的化学历程 226
9.5.2磷酸戊糖途径的调控 229
9.5.3磷酸戊糖途径的化学计量 229
9.5.4磷酸戊糖途径的特点和生物学意义 229
10糖类的合成代谢 231
10.1光合作用 232
10.1.1光合作用概述 232
10.1.2光反应 234
10.1.3卡尔文循环（C3途径） 242
10.1.4 C4途径 249
10.2糖异生作用 252
10.2.1糖异生途径 252
10.2.2糖酵解与糖异生作用的关系 255
10.3蔗糖和多糖的生物合成 257
10.3.1糖核苷酸的作用 257
10.3.2蔗糖的生物合成 259
10.3.3淀粉和糖原的生物合成 259
10.3.4纤维素的生物合成 264
10.3.5半纤维素的生物合成 265
10.3.6果胶的生物合成 265
10.4糖组学简介 266
10.4.1糖链结构的多样性 266
10.4.2糖类的生物功能 267
10.4.3糖链结构研究方法 267
11脂质代谢 271
11.1脂肪的分解代谢 271
11.1.1脂肪的水解 272
11.1.2甘油代谢 272
11.1.3脂肪酸的分解 273
11.1.4酮体的代谢 281
11.1.5乙醛酸循环 282
11.2脂肪的合成代谢 284
11.2.1甘油的生物合成 284
11.2.2脂肪酸的生物合成 285
11.2.3三酰甘油的生物合成 292
11.3其他脂质的代谢 293
11.3.1磷脂的降解与生物合成 293
11.3.2糖脂的降解与生物合成 295
11.3.3胆固醇的生物合成与转化 297
12氨基酸和核苷酸代谢 301
12.1氨基酸的分解代谢 301
12.1.1氨基酸的分解与转化共同途径 302
12.1.2氨基酸分解产物的去路 306
12.1.3个别氨基酸的分解 307
12.2由氨基酸转化为其他化合物 310
12.2.1多胺 310
12.2.2生物碱 310
12.2.3氨基酸衍生的植物和动物激素 311
12.3氨基酸的合成代谢 312
12.3.1氮素循环 312
12.3.2生物固氮 312
12.3.3硝酸盐的还原作用 313
12.3.4氨的同化作用 314
12.3.5氨基酸的生物合成 315
12.3.6一碳基团代谢 321
12.3.7硫酸根还原 322
12.4核苷酸的分解代谢 325
12.4.1核苷酸的降解 325
12.4.2嘌呤的分解 325
12.4.3嘧啶的分解 326
12.5核苷酸的生物合成 327
12.5.1核糖核苷酸的生物合成 327
12.5.2脱氧核糖核苷酸的生物合成 333
13核酸的生物合成与降解 337
13.1 DNA的生物合成 337
13.1.1 DNA的半保留复制 338
13.1.2原核生物DNA的复制 339
13.1.3 DNA复制过程 343
13.1.4真核生物DNA的复制 346
13.2确保DNA复制忠实性的机制 349
13.2.1采用DNA聚合酶催化聚合反应的保真机制 349
13.2.2依赖DNA聚合酶3’→5’核酸外切酶活性的校对机制 349
13.2.3使用RNA引物 349
13.2.4错配修复系统 349
13.3反转录作用 349
13.3.1反转录酶 350
13.3.2反转录过程 350
13.3.3反转录的生物学意义 351
13.4 DNA的突变 351
13.4.1化学诱变 351
13.4.2物理因素致突变 352
13.5 DNA的损伤与修复 352
13.5.1 DNA损伤的类型及产生的原因 352
13.5.2修复的方式与机制 353
13.6 RNA的生物合成 356
13.6.1原核生物的转录 356
13.6.2真核生物的转录 359
13.6.3 RNA的转录后加工 361
13.6.4 RNA的复制 366
13.7核酸的酶促降解 367
13.7.1核酸酶 367
13.7.2脱氧核糖核酸酶 368
13.7.3限制性内切酶 369
14蛋白质的生物合成与降解 372
14.1蛋白质的合成体系 372
14.1.1 mRNA与遗传密码 372
14.1.2 tRNA 377
14.1.3核糖体 377
14.1.4辅助因子 379
14.2蛋白质的生物合成过程 381
14.2.1原核生物蛋白质的生物合成过程 381
14.2.2真核生物蛋白质的生物合成特点 386
14.2.3蛋白质合成的抑制剂 387
14.3肽链合成后的加工 388
14.3.1多肽链的折叠 388
14.3.2多肽链的修饰 389
14.4蛋白质的定位 389
14.4.1共翻译转移 389
14.4.2翻译后转移 391
14.5蛋白质的酶促降解 392
14.5.1细胞内蛋白质降解的重要作用 392
14.5.2细胞内蛋白质降解的机制 393
15物质代谢的联系及其调控 396
15.1物质代谢的相互联系 396
15.1.1代谢由分解代谢与合成代谢组成 397
15.1.2物质代谢之间的相互关系 398
15.2酶活性的调节与控制 401
15.2.1酶活性调节的类型 401
15.2.2酶活性调节模式与效应 404
15.3酶和蛋白质基因的表达与调节 406
15.3.1原核生物酶基因的表达与调节 406
15.3.2真核生物酶基因的表达与调节 413
主要参考文献 420