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第一章 绪论 1

一、生物化学发展简史 1

二、生物分子的特性 4

三、水——生命的介质 5

第二章 蛋白质构件分子——氨基酸 9

第一节 氨基酸 9

一、蛋白质的基本结构单元是氨基酸 9

二、蛋白质标准氨基酸 9

三、非标准氨基酸 12

第二节 氨基酸性质 13

一、氨基酸的酸-碱性质 14

二、氨基酸的化学反应 17

三、氨基酸的光学活性与构型 19

四、氨基酸的紫外光谱性质 19

第三节 氨基酸的分离分析 20

一、分配柱层析 21

二、纸层析 21

三、薄层层析 22

四、离子交换柱层析 22

第三章 蛋白质结构与功能 24

第一节 蛋白质一级结构 25

一、氨基酸以肽键连接形成蛋白质 25

二、多肽链的方向性及大小 26

三、蛋白质的氨基酸顺序具有特异性 27

四、蛋白质序列测定 28

五、蛋白质数据库与蛋白质序列比对分析 34

第二节 蛋白质二级结构 35

一、X射线衍射技术 35

二、多肽链折叠的空间限制 36

三、蛋白质二级结构 37

四、蛋白质超二级结构 39

第三节 蛋白质三级结构 41

一、多肽链的折叠与蛋白质变性 41

二、肌红蛋白的结构与功能 43

第四节 蛋白质四级结构 45

一、血红蛋白的四级结构 45

二、氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白构象不同 46

三、血红蛋白亚基间有协同效应 47

四、H＋、CO2以及BPG对血红蛋白结合氧的影响 48

五、镰刀形细胞贫血病的分子基础 49

第四章 蛋白质的分离与鉴定 51

第一节 蛋白质性质 51

一、蛋白质酸碱性质 51

二、蛋白质溶解度 51

三、蛋白质大小和形状 51

四、蛋白质胶体性质 52

五、蛋白质免疫化学性质 52

第二节 蛋白质分离纯化 53

一、根据溶解度差异分离蛋白质 53

二、根据分子大小差异分离蛋白质 55

三、根据电荷不同分离蛋白质 56

四、根据蛋白质吸附特性分离蛋白质 59

五、根据生物分子特异亲和力分离蛋白质 60

第三节 蛋白质鉴定 60

一、蛋白质分子质量鉴定 60

二、蛋白质免疫印迹分析 62

三、蛋白质定量分析 63

四、蛋白质纯度测定 64

第五章 酶 65

第一节 导论 65

一、酶催化作用的特点 66

二、酶的化学本质 66

三、酶的命名和分类 68

第二节 酶活力测定 70

一、酶活力 70

二、酶活力测定的基本原则 70

三、酶活力的表示 70

四、酶活力追踪 71

第三节 酶促反应动力学 72

一、底物浓度对酶促反应速度的影响 72

二、温度对酶促反应速度的影响 76

三、pH对酶促反应速度的影响 76

四、抑制剂对酶促反应速度的影响 77

五、激活剂对酶促反应速度的影响 80

第四节 酶催化机理 80

一、酶的催化反应发生在活性中心 80

二、酶专一性 82

三、酶高效催化的机制 83

四、几种酶的作用机理 88

第五节 酶活性调节 91

一、别构调节 92

二、酶的可逆共价修饰 93

三、酶原激活 95

四、调节蛋白 96

五、同工酶 96

第六章 维生素与辅酶 98

第一节 水溶性维生素 98

一、焦磷酸硫胺素和维生素B1 98

二、FMN、FAD和维生素B2 99

三、辅酶A和维生素B3 100

四、NAD＋、NADP＋和维生素B5 101

五、转氨酶的辅酶——磷酸吡哆醛是维生素B6的衍生物 102

六、生物素 102

七、四氢叶酸是维生素B11的衍生物 103

八、维生素B12辅酶 104

九、硫辛酸 105

十、维生素C 105

第二节 脂溶性维生素 106

一、维生素A 106

二、维生素D 107

三、维生素E 108

四、维生素K 109

第七章 糖类 110

第一节 单糖 110

一、葡萄糖 111

二、单糖的种类 112

三、常见单糖 112

四、单糖的重要衍生物 115

第二节 寡糖 117

一、双糖 117

二、三糖 118

三、四糖 119

第三节 多糖 119

一、同多糖 119

二、杂多糖 122

第四节 结合糖 125

一、肽聚糖 125

二、糖蛋白 125

三、蛋白聚糖 127

四、糖脂 127

第八章 核酸化学 129

第一节 核苷酸 129

一、核苷酸的组成与种类 129

二、核苷酸及其衍生物的其他功能 131

第二节 DNA结构 133

一、DNA的一级结构 133

二、DNA双螺旋结构 135

三、DNA螺旋构象具有多样性 137

四、DNA超螺旋 140

五、DNA的包装 141

第三节 RNA结构 143

一、tRNA 144

二、mRNA 145

三、rRNA 146

第四节 核酸的性质 147

一、核酸的水解 147

二、核酸的酸碱性质 149

三、核酸的紫外吸收 150

四、核酸的变性与复性 150

五、核酸的诱变与甲基化 151

第五节 核酸的分离与鉴定 152

一、核酸分离的一般原则 152

二、核酸密度梯度超离心 153

三、核酸电泳 154

四、核酸分子杂交 154

五、核酸柱层析 155

六、DNA序列测定 156

第九章 脂类和生物膜 159

第一节 生物体内常见脂类 159

一、脂酰甘油 159

二、磷脂类 164

三、萜类与类固醇 166

四、结合脂类 170

第二节 生物膜结构 172

一、生物膜的化学组成 172

二、生物膜结构 174

第三节 生物膜功能 177

一、生物膜作为渗透屏障使细胞局域化 177

二、膜融合与膜泡运输 178

三、小分子穿膜运输 179

四、生物膜参与能量转换 182

五、胞外信号的跨膜转导 182

第十章 生物能学与生物氧化 187

第一节 生物能学原理 188

一、自由能变化是一个反应能否自发反应的根据 188

二、从标准氧化还原电势差计算标准自由能变化 188

三、从反应商和平衡常数计算自由能变化 190

四、在热力学上不能自发进行的反应可以被有利反应所推动 190

五、高能磷酸化合物 191

六、ATP是生物系统中自由能的“通用货币” 192

第二节 线粒体电子传递链 194

一、线粒体 194

二、电子传递链 195

三、电子传递链顺序的测定 200

第三节 氧化磷酸化作用 202

一、氧化磷酸化的储能效率 202

二、氧化磷酸化和电子传递相偶联 203

三、氧化磷酸化的能量偶联机理 203

四、氧化磷酸化的解偶联 204

五、ATP合成机理 205

六、氧化磷酸化的调节 207

七、线粒体穿梭系统 207

第十一章 糖代谢 210

第一节 糖酵解 210

一、糖酵解反应历程 210

二、糖酵解过程中的化学计量与生物学意义 214

三、丙酮酸在无氧条件下的去路 215

四、糖酵解途径的调控 216

五、糖酵解的其他底物 217

第二节 柠檬酸循环 218

一、由丙酮酸形成乙酰CoA 218

二、柠檬酸循环历程 219

三、柠檬酸循环的化学计量和特点 222

四、柠檬酸循环的调控 222

五、柠檬酸循环的生物学意义 223

六、柠檬酸循环的回补反应 223

七、乙醛酸途径 224

第三节 磷酸戊糖途径 225

一、磷酸戊糖途径的生化历程 225

二、磷酸戊糖途径的化学计量 228

三、磷酸戊糖途径的调节物是NADP+ 228

四、磷酸戊糖途径的生物学意义 229

第四节 双糖和多糖的酶促降解 229

一、双糖的酶促降解 229

二、多糖的酶促降解 230

第五节 糖的生物合成 233

一、葡萄糖异生作用 233

二、蔗糖和多糖的生物合成 236

第十二章 脂质代谢 240

第一节 脂肪降解 240

一、哺乳动物脂肪的吸收、动员与转运 240

二、脂肪酸的分解代谢 241

第二节 酮体代谢 246

一、酮体在肝脏中合成 247

二、酮体在线粒体中氧化分解 247

第三节 脂肪合成 248

一、饱和脂肪酸的生物合成 248

二、脂肪酸的延长与去饱和 251

三、三酰甘油和甘油磷脂的合成 252

第四节 胆固醇代谢 253

一、胆固醇的生物合成 253

二、胆固醇的转化 254

第十三章 氨基酸代谢 257

第一节 蛋白质水解 257

一、食物蛋白质的摄取与水解 257

二、细胞内蛋白质的水解 258

第二节 氨基酸的降解与转化 260

一、氨基酸的转氨基反应和氧化脱氨 260

二、尿素循环 261

三、葡萄糖-丙氨酸循环 264

四、碳骨架的去路 264

第三节 氨基酸生物合成 269

一、生物固氮 270

二、植物靠硝酸还原作用将土壤硝态氮转变为氨 270

三、氨的同化 270

四、氨基酸的合成 271

五、氨基酸是许多生物分子的合成前体 276

第十四章 核苷酸代谢 279

第一节 嘌呤核苷酸生物合成 279

一、嘌呤核苷酸的从头合成 279

二、嘌呤核苷酸合成调节 282

三、嘌呤核苷酸合成的补救途径 283

第二节 嘧啶核苷酸生物合成 284

一、嘧啶核苷酸的从头合成 284

二、嘧啶核苷酸合成调节 286

三、嘧啶核苷酸合成的补救途径 286

第三节 脱氧核糖核苷酸的合成 287

一、核糖核苷酸还原为脱氧核糖核苷酸 287

二、脱氧胸苷酸的生物合成 288

第四节 核苷酸的降解 289

一、核苷酸的降解 289

二、嘌呤碱的降解 289

三、嘧啶碱的降解 290

第十五章 DNA合成 292

第一节 DNA复制 293

一、DNA复制特点 293

二、DNA复制体系 295

三、大肠杆菌DNA的复制过程 297

四、DNA复制的准确性 301

五、真核生物DNA复制特点 302

第二节 逆转录 304

第三节 PCR技术 305

第四节 DNA损伤修复 306

一、直接修复 307

二、切除修复 307

三、错配修复 308

四、重组修复 310

五、应急反应 310

第十六章 RNA转录 312

第一节 原核生物RNA转录 313

一、原核生物RNA聚合酶 313

二、原核生物启动子 313

三、原核生物的转录过程 314

四、原核生物RNA转录后加工 316

第二节 真核生物RNA转录 317

一、真核生物RNA聚合酶 317

二、真核生物启动子 318

三、真核生物转录过程 318

四、真核生物RNA转录后加工 319

第十七章 蛋白质生物合成 324

第一节 遗传密码 324

一、遗传密码的解读 324

二、密码子的基本性质 326

第二节 蛋白质合成体系 329

一、mRNA是合成蛋白质的模板 329

二、tRNA是转运氨基酸的工具 329

三、核糖体是蛋白质合成的场所 332

四、翻译辅助因子 333

第三节 蛋白质合成过程 333

一、原核生物多肽链合成的起始 333

二、多肽链合成的延伸 335

三、多肽链合成的终止 338

四、核糖体的重新利用 340

五、蛋白质合成的忠实性 340

六、蛋白质合成抑制剂 342

第三节 多肽链的折叠、修饰与转运 343

一、多肽链的折叠 344

二、多肽链翻译后修饰 344

三、蛋白质的转运 344

第十八章 代谢调节 347

第一节 代谢途径的相互联系 347

一、不同代谢途径通过代谢共同的中间产物形成代谢网络 347

二、糖和脂可以相互转变 348

三、氨基酸可转变为脂肪，而脂肪酸只能有限合成蛋白质 349

四、糖代谢与蛋白质代谢通过柠檬酸循环相互沟通 349

五、柠檬酸循环是三大物质彻底降解所经历的共同途径 350

六、核酸代谢与其他代谢途径的关系 350

第二节 代谢整合 350

一、哺乳动物主要器官的代谢轮廓 350

二、代谢途径的整合 351

三、特定环境下机体的代谢适应 352

第三节 代谢调节 354

一、代谢调节在4种水平上进行 354

二、原核生物调节蛋白调节基因转录的模式 358

三、操纵子是原核生物基因表达调控的基本单位 359

四、真核生物基因表达调控远比原核生物复杂 363