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绪论 1

一、生物化学发展简史 1

二、生物化学的主要内容 2

三、生物化学与医学／卫生学 3

第一篇 生物分子的结构与功能 6

第一章 蛋白质的结构与功能 6

第一节 蛋白质的分子组成 6

一、氨基酸 6

二、肽 9

三、蛋白质的分类 10

第二节 蛋白质的分子结构 11

一、蛋白质的一级结构 11

二、蛋白质的二级结构 11

三、蛋白质的三级结构 14

四、蛋白质的四级结构 14

第三节 蛋白质结构与功能的关系 16

一、蛋白质的一级结构与空间结构和功能的关系 16

二、蛋白质的空间结构与功能的关系 16

第四节 蛋白质的理化性质 18

一、两性电离 18

二、胶体性质 18

三、蛋白质变性 18

四、紫外吸收 19

五、呈色反应 19

第五节 蛋白质的分离、纯化与结构分析 19

一、蛋白质的分离、纯化 19

二、蛋白质的结构分析 22

第二章 核酸的结构与功能 26

第一节 核酸的分子组成及一级结构 26

一、核苷酸 26

二、核酸的一级结构 28

第二节 DNA的结构与功能 29

一、DNA的双螺旋结构 29

二、DNA的超螺旋结构 31

三、DNA的功能 33

第三节 RNA的结构与功能 34

一、信使RNA的结构与功能 34

二、转运RNA的结构与功能 35

三、核糖体RNA的结构与功能 36

四、其他非编码RNA 37

第四节 核酸的理化性质 38

一、核酸的一般理化性质 38

二、核酸的变性、复性及核酸分子杂交 38

第五节 核酸酶 40

第三章 酶 41

第一节 概述 41

一、酶的概念与化学本质 41

二、酶的分类与命名 42

第二节 酶的分子结构与功能 43

一、酶的分子组成 43

二、酶的分子结构 44

三、同工酶 45

第三节 酶促反应的特点与机制 46

一、酶促反应的特点 47

二、酶促反应的机制 48

第四节 酶促反应的动力学 49

一、底物浓度对酶促反应速度的影响 50

二、酶浓度对酶促反应速度的影响 53

三、温度对酶促反应速度的影响 53

四、pH值对酶促反应速度的影响 54

五、抑制剂对酶促反应速度的影响 54

六、激活剂对酶促反应速度的影响 58

第五节 酶的调节 59

一、酶活性的调节 59

二、酶含量的调节 61

第六节 酶与医学的关系 61

一、酶与疾病的关系 61

二、酶在医学上的其他应用 63

第七节 维生素 63

一、维生素与辅酶的关系 63

二、维生素缺乏与人类健康 64

第二篇 物质代谢及其调节 68

第四章 糖代谢 68

第一节 概述 68

一、糖的生理功能 69

二、糖的消化吸收 69

三、糖代谢的概况 70

第二节 糖的无氧氧化 70

一、糖酵解的反应过程 70

二、糖酵解的调节 72

三、糖酵解的生理意义 74

第三节 糖的有氧氧化 74

一、糖有氧氧化的反应过程 74

二、糖有氧氧化的生理意义 79

三、糖有氧氧化的调节 80

四、巴斯德效应 81

第四节 磷酸戊糖途径及其他分解代谢途径 81

一、磷酸戊糖途径 81

二、糖醛酸途径 83

三、多元醇途径 83

第五节 糖原的合成与分解 83

一、糖原的合成代谢 83

二、糖原的分解代谢 85

三、糖原合成与分解的调节 85

四、糖原累积症 86

第六节 糖异生 87

一、糖异生的反应过程 87

二、糖异生的调节 90

三、糖异生的生理意义 91

第七节 血糖及其调节 92

一、血糖的来源和去路 92

二、血糖水平的调节 92

三、血糖水平异常 94

第五章 生物氧化 96

第一节 概述 96

一、生物氧化的方式 96

二、生物氧化的酶类 96

三、生物氧化的特点 97

第二节 线粒体内生物氧化 97

一、氧化呼吸链 97

二、氧化磷酸化 101

三、ATP 106

四、跨线粒体内膜的物质转运 107

第三节 线粒体外其他氧化与抗氧化体系 109

一、微粒体的氧化体系 109

二、活性氧及抗氧化酶体系 109

第六章 脂质代谢 112

第一节 概述 112

一、脂质的生理功能 112

二、脂质的消化与吸收 112

三、脂肪酸 113

第二节 脂肪代谢 114

一、脂肪的分解代谢 114

二、脂肪的合成代谢 120

第三节 磷脂的代谢 127

一、甘油磷脂的代谢 128

二、鞘磷脂的代谢 131

第四节 胆固醇代谢 132

一、胆固醇的合成 132

二、胆固醇的转化 134

第五节 血浆脂蛋白代谢 135

一、血脂 135

二、血浆脂蛋白的分类及组成 135

三、载脂蛋白 137

四、血浆脂蛋白代谢 138

五、血浆脂蛋白代谢异常 141

第七章 氨基酸代谢 143

第一节 概述 143

一、蛋白质的生理功能与营养价值 143

二、氨基酸的来源 144

三、氨基酸代谢概况 148

第二节 氨基酸一般代谢 148

一、氨基酸的脱氨基作用 148

二、氨代谢 151

三、α-酮酸的代谢 155

第三节 个别氨基酸的代谢 156

一、氨基酸的脱羧基作用 156

二、一碳单位的代谢 158

三、含硫氨基酸的代谢 160

四、肌酸和磷酸肌酸的代谢 162

五、芳香族氨基酸的代谢 163

六、支链氨基酸的代谢 165

第八章 核苷酸代谢 167

第一节 嘌呤核苷酸的合成与分解代谢 167

一、嘌呤核苷酸的合成代谢 167

二、嘌呤核苷酸的分解代谢 172

第二节 嘧啶核苷酸的合成与分解代谢 173

一、嘧啶核苷酸的合成代谢 173

二、嘧啶核苷酸的分解代谢 175

第三节 核苷酸的代谢异常和抗代谢药物 176

一、核苷酸代谢异常与疾病 176

二、核苷酸的抗代谢药物及其生化机制 177

第九章 血液生物化学 181

第一节 血浆蛋白质 181

一、血浆蛋白质的分类 181

二、血浆蛋白质的生理功能 182

第二节 血细胞的代谢 183

一、红细胞的代谢特点 183

二、白细胞的代谢特点 188

第十章 肝脏生物化学 189

第一节 肝脏在物质代谢中的作用 189

一、肝脏在糖代谢中的作用 189

二、肝脏在脂质代谢中的作用 190

三、肝脏在蛋白质代谢中的作用 190

四、肝脏在维生素代谢中的作用 191

五、肝脏在激素灭活中的作用 191

第二节 肝脏的生物转化作用 192

一、生物转化的概念 192

二、生物转化的反应类型 192

三、生物转化的主要影响因素 197

第三节 胆汁与胆汁酸的代谢 198

一、胆汁 198

二、胆汁酸的代谢 198

三、胆汁酸的生理功能 200

第四节 胆色素的代谢与黄疸 201

一、胆红素的来源与生成 201

二、胆红素在血液中的转运 202

三、胆红素在肝细胞中的代谢转变 203

四、胆红素在肠道中的转变 204

五、血清胆红素与黄疸 206

第十一章 物质代谢的整合与调节 209

第一节 物质代谢的整合 209

一、物质代谢整合的基础 209

二、物质代谢的整合 210

第二节 物质代谢的调节方式 212

一、细胞水平的代谢调节 213

二、激素水平的代谢调节 216

三、整体水平的代谢调节 216

第三篇 基因的分子生物学 222

第十二章 DNA的生物合成 222

第一节 DNA复制的基本特征与酶学 222

一、DNA复制的基本特征 222

二、参与DNA复制的酶类和蛋白质因子 224

第二节 DNA复制过程 229

一、复制的起始 229

二、DNA链的延长 230

三、复制的终止 230

四、真核生物DNA生物合成特点 231

第三节 逆转录和其他复制方式 233

一、逆转录 233

二、D环复制 234

第四节 DNA损伤与修复 234

一、DNA损伤 234

二、DNA损伤的修复 235

第十三章 RNA的生物合成 238

第一节 转录的模板和酶 238

一、转录的模板 238

二、RNA聚合酶 239

三、RNA聚合酶与模板的识别 240

第二节 转录过程 241

一、转录起始 241

二、转录延长 241

三、转录终止 242

四、真核生物转录的特点 243

第三节 真核生物转录后加工 244

一、mRNA前体的加工 244

二、tRNA前体的加工 247

三、rRNA前体的加工 248

四、RNA催化的自剪接 248

第十四章 蛋白质的生物合成 250

第一节 蛋白质合成体系 250

一、蛋白质合成的模板 250

二、蛋白质合成的转运工具 253

三、蛋白质合成的场所 253

四、蛋白质合成需要的酶类和蛋白质因子 254

第二节 蛋白质生物合成过程 254

一、氨基酸的活化与转运 255

二、肽链合成的起始 255

三、肽链的延长 256

四、肽链合成的终止 257

第三节 肽链合成后加工和蛋白质的靶向输送 258

一、翻译后加工 258

二、蛋白质的靶向运输 260

第四节 蛋白质合成的干扰和抑制 261

一、抗生素对蛋白质合成的影响 261

二、毒素对真核生物蛋白质合成的影响 262

三、干扰素对蛋白质合成的影响 263

第十五章 基因表达调控 265

第一节 基因表达调控的基本概念与原理 265

一、基因表达与基因表达调控 265

二、基因表达的时空特异性 266

三、基因表达的方式 267

四、基因表达调控的生物学意义 267

第二节 原核基因的表达调控 268

一、原核基因的操纵子 268

二、乳糖操纵子的转录调控 268

三、色氨酸操纵子的转录调控 271

第三节 真核基因的表达调控 272

一、顺式作用元件 273

二、反式作用因子 274

三、真核基因转录起始的调控 277

第十六章 细胞信号转导 279

第一节 细胞信号转导的相关分子 279

一、细胞间信息分子 279

二、受体 280

三、细胞内信号转导分子 282

第二节 细胞内受体介导的信号转导途径 284

第三节 细胞膜受体介导的信号转导途径 284

一、离子通道型受体介导的信号转导 284

二、G蛋白耦联型受体介导的信号转导 285

三、催化型受体介导的信号转导 288

四、酶耦联受体介导的信号转导途径 292

第四节 细胞信号转导的基本特征 294

一、信号在细胞内传递的基本方式 294

二、细胞信号转导过程的基本规律 294

第五节 细胞信号转导异常与疾病的发生 295

一、受体异常与疾病 296

二、G蛋白异常与疾病 296

三、细胞信号转导障碍与肿瘤 296

第十七章 癌基因与抑癌基因 298

第一节 癌基因 298

一、病毒癌基因 298

二、细胞癌基因 299

三、癌基因活化的分子机制 300

第二节 抑癌基因 301

一、常见的抑癌基因 301

二、抑癌基因失活的分子机制 302

第三节 生长因子 304

一、概述 304

二、生长因子的作用机制 305

三、生长因子异常与疾病 305

第十八章 基因操作技术 307

第一节 核酸的分离与纯化 307

一、核酸分离纯化的基本原则及主要步骤 307

二、基因组DNA的分离与纯化 309

三、质粒DNA的提取与纯化 309

四、RNA的分离与纯化 310

第二节 PCR 310

一、PCR技术的基本原理 310

二、几种重要的PCR衍生技术 311

三、PCR技术的主要用途 313

第三节 核酸分子杂交 315

一、核酸分子杂交的基本原理 315

二、核酸分子杂交的类型及应用 315

第四节 核酸序列测定 317

一、第一代测序技术 317

二、第二代测序技术 317

三、第三代测序技术 319

第五节 重组DNA技术 319

一、重组DNA技术的两个要素 319

二、重组DNA技术的基本原理 322

三、重组DNA技术的应用 327

第六节 基因功能分析技术 327

一、核酸、蛋白质序列生物信息学分析 327

二、基因功能实验研究技术 329

第十九章 基因诊断与基因治疗 333

第一节 基因诊断 333

一、概述 333

二、基因诊断的基本技术与策略 333

三、基因诊断的应用 337

第二节 基因治疗 339

一、基因治疗的策略 339

二、基因治疗的基本流程 341

三、基因治疗的应用 343

第四篇 卫生的生物化学 346

第二十章 食品生物化学与分子营养学 346

第一节 食品生物化学 346

一、概述 346

二、食品的化学组成 346

三、食物组织的生化代谢 351

四、加工、储存对食品化学组成及营养价值的影响 354

第二节 分子营养学 357

一、概述 357

二、营养素对基因表达的调控 357

三、基因多态性对营养素的吸收、代谢和利用的影响 359

四、营养素与基因相互作用在疾病发生中的作用 360

五、营养组学的概念及应用展望 361

第二十一章 环境生物化学 363

第一节 环境毒理生物化学 363

一、环境有毒物质在体内的生物转运与生物转化 363

二、环境有毒物质的生物化学效应 368

第二节 环境污染及控制与治理的生物化学 371

一、大气环境污染及治理的生物化学 371

二、水环境污染及治理的生物化学 374

三、土壤环境污染与治理的生物化学 376

四、污染环境生物修复的生物化学 380

第二十二章 职业卫生的生物化学 383

第一节 职业性有害因素的生物化学 383

一、概述 383

二、金属与类金属 384

三、化学窒息性气体 386

四、有机溶剂 387

五、农药 387

第二节 职业病防治中的生物化学 388

一、职业暴露易感性的分子基础 388

二、职业病的易感性研究 389

三、基因多态性在职业卫生研究中的价值 390

四、易感性检测的风险 391

参考文献 393

中英文对照索引 394