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第一章 绪论 1

第一节 概述 1

一、生物化学的涵义 1

二、生物化学的研究内容 1

第二节 生物化学与其他生命科学的关系 2

一、生物化学是分子水平的生物学 2

二、生物化学是现代生物学科的基础和前沿 2

第三节 生物化学与工农医 3

一、生物化学与工业 3

二、生物化学与医学 3

三、生物化学与农业 3

第四节 21世纪的生物化学发展趋势 4

一、大分子结构与功能的关系 4

二、生物膜的结构与功能 4

三、机体自身调控的分子机理 5

四、生化技术的创新与发明 5

五、生物化学与现代新生物技术 5

习题 5

第二章 糖化学 6

第一节 概述 6

一、引言 6

二、糖的基本情况 6

三、糖类的生物学功能 8

第二节 单糖的结构和性质 9

一、单糖的结构和立体化学 9

二、单糖衍生物 13

三、单糖的化学性质 16

第三节 寡糖的结构和性质 19

一、寡糖的结构 19

二、寡糖的性质 22

三、环糊精 22

第四节 多糖的结构和性质 23

一、同聚多糖 23

二、杂聚多糖 27

三、复合糖类 29

习题 31

第三章 脂类和生物膜化学 32

第一节 概述 32

一、脂质的概念 32

二、脂质的分类 32

三、脂类的生理功能 32

第二节 油脂的结构和性质 33

一、油脂的结构 33

二、油脂的性质 34

第三节 磷脂和固醇类 36

一、磷脂 36

二、固醇类 39

第四节 脂类的工业应用及生产 41

一、制取脂肪酸 41

二、功能性油脂 42

三、单细胞油脂 42

四、磷脂在皮革工业中的应用 42

第五节 生物膜 43

一、生物膜的组成及结构模型 43

二、生物膜的特性 44

三、生物膜的功能 45

四、膜生物工程 46

习题 47

第四章 蛋白质化学 48

第一节 概述 48

一、蛋白质的概念 48

二、蛋白质的分类 48

三、蛋白质的生物学功能 49

四、蛋白质的实际应用 50

第二节 蛋白质的基本单位——氨基酸 51

一、蛋白质的水解——产生氨基酸的基本手段 51

二、氨基酸的结构特征 52

三、氨基酸的分类 54

四、氨基酸的性质 56

五、氨基酸的应用与工业生产 62

第三节 肽 64

一、肽的概念 64

二、生物活性肽 65

三、多肽 67

第四节 蛋白质的分子结构 68

一、蛋白质的共价结构 68

二、蛋白质的空间结构 72

三、蛋白质结构与功能的统一性 77

第五节 蛋白质的性质 79

一、蛋白质分子的大小 79

二、两性解离和等电点 80

三、胶体性质 81

四、沉淀作用 81

五、变性作用 81

六、颜色反应 82

七、蛋白质改性与工业应用 82

第六节 蛋白质和氨基酸的分离纯化与测定 84

一、分离纯化的一般原则及基本步骤 84

二、分离纯化的基本方法 84

三、氨基酸的分离 88

四、蛋白质及氨基酸的分析测定 90

习题 93

第五章 核酸化学 95

第一节 概述 95

一、染色体、基因和核酸 95

二、核酸的化学组成 95

第二节 核酸的结构 98

一、核酸的一级结构 98

二、核酸的高级结构 100

第三节 核酸的性质 103

一、核酸的溶解性 103

二、核酸的解离 103

三、紫外线吸收 104

四、变性与复性 104

第四节 核酸的生物功能 105

一、DNA的复制与生物遗传信息的储存 105

二、RNA是生物遗传信息表达的媒体 105

三、生物遗传变异的化学本质——DNA结构变化 107

第五节 核酸的研究方法 107

一、核酸的制备 107

二、核酸的含量与纯度测定 107

三、核酸的分子杂交技术 109

四、PCR技术 110

五、核酸碱基顺序的测定 111

第六节 核苷酸的应用与工业生产 113

一、核苷酸的应用 113

二、核苷酸的工业生产 113

习题 114

第六章 酶化学 116

第一节 概述 116

一、酶的概念 116

二、酶的催化特性 117

三、酶的组成及分类 119

第二节 酶的结构与功能的关系 121

一、酶的一级结构与催化功能的关系 121

二、酶的活性与其高级结构的关系 122

第三节 酶催化反应的机制 125

一、酶促反应的本质 125

二、酶反应机制 126

第四节 酶促反应动力学 128

一、酶促反应的基本动力学 128

二、酶浓度对酶反应速率的影响 133

三、温度对酶反应速率的影响 133

四、pH值对酶反应速率的影响 134

五、激活剂对酶反应速率的影响 134

六、抑制剂对酶反应速率的影响 135

第五节 酶的制备 140

一、酶的制备及纯化 140

二、酶活性的测定 143

第六节 酶的多样性 144

一、核酶 145

二、调节酶 146

三、多功能酶 147

四、人工酶 147

第七节 酶在工业上的应用及酶工程 148

一、酶在食品工业中的应用 148

二、酶在化工、轻工方面的应用 149

三、酶在医药工业中的应用 151

四、固定化酶 153

五、酶工程 154

习题 154

第七章 维生素、水和矿物质平衡 156

第一节 概述 156

一、基本营养要素 156

二、维生素的含义及其生理功能 157

三、维生素的命名及分类 158

第二节 水溶性维生素与辅酶 159

一、维生素B1与TPP 159

二、维生素B2和黄素辅酶 160

三、维生素B3和辅酶Ⅰ、辅酶Ⅱ 161

四、维生素B4 162

五、维生素B5和辅酶A 162

六、维生素B6与磷酸吡哆素 163

七、维生素B7 163

八、维生素B9（叶酸）和叶酸辅酶 164

九、维生素B12和辅酶B12 165

十、维生素C 165

第三节 脂溶性维生素 166

一、维生素A 166

二、维生素D 167

三、维生素E 168

四、维生素K 169

五、硫辛酸 169

第四节 体液平衡 170

一、水平衡 170

二、矿质平衡 172

习题 173

第八章 能量代谢与生物能的利用 174

第一节 概述 174

一、生物氧化的方式和特点 174

二、参与生物氧化的酶类 175

三、同化作用与异化作用 177

第二节 线粒体氧化体系 177

一、线粒体的膜相结构 178

二、呼吸链 178

第三节 能量代谢中生物能的产生、转移和储存 181

一、氧化还原与自由能变化 181

二、高能磷酸键的生成机制 183

三、线粒体外的氧化磷酸化 186

四、氧化磷酸化的解偶联作用和抑制作用 188

第四节 生物能的利用 188

一、ATP是生物体系中自由能的通用货币 188

二、体内能量代谢的调节 190

三、ATP和磷酸肌酸的应用 190

第五节 高能化合物的制备技术 191

一、ATP的制备技术 191

二、磷酸肌酸的制备技术 192

习题 193

第九章 糖代谢 195

第一节 概述 195

一、多糖及寡糖的降解 195

二、糖的吸收与转运 196

三、糖的中间代谢——糖在细胞内的分解与合成 197

第二节 糖的分解代谢 197

一、糖的分解代谢类型 197

二、糖酵解途径 198

三、三羧酸循环 201

四、己糖磷酸途径 206

第三节 糖的合成代谢 209

一、光合作用 209

二、糖原合成 210

第四节 糖代谢在工业上的应用 213

一、酒精发酵 213

二、甘油发酵 213

三、丙酮-丁醇发酵 214

四、有机酸发酵 215

习题 216

第十章 脂代谢 218

第一节 概述 218

一、脂肪的降解 218

二、脂肪的吸收与转运 219

三、油脂中间代谢概况 220

第二节 脂肪的代谢 220

一、甘油代谢 220

二、脂肪酸的分解代谢 221

三、脂肪酸的合成代谢 224

四、三酰甘油的合成 226

第三节 磷脂代谢、胆固醇代谢和血浆脂蛋白代谢 227

一、磷脂代谢 227

二、胆固醇代谢 228

三、血浆脂蛋白代谢 230

第四节 脂质代谢在工业上的应用 232

一、在食品工业中的应用 232

二、脂肪酸发酵 233

三、共轭亚油酸的制备与应用 233

四、γ-亚麻酸的制备与应用 235

五、石油开采和处理石油污染 236

习题 236

第十一章 核酸代谢 237

第一节 核酸的降解和核苷酸代谢 237

一、核酸的酶促降解 237

二、核苷酸的分解代谢 237

三、核苷酸的合成代谢 239

第二节DNA复制与修复 243

一、DNA复制有关的酶 244

二、DNA的复制方式 246

三、DNA复制过程 247

第三节RNA的生物合成 249

一、RNA聚合酶 249

二、基因转录的过程 250

三、基因转录的方式 252

四、转录产物的加工修饰 252

五、RNA的复制合成 254

第四节 核酸生物合成的抑制剂 255

一、核苷酸合成抑制剂 255

二、与DNA模板结合的抑制剂 255

三、作用于聚合酶的抑制剂 256

习题 256

第十二章 蛋白质代谢 257

第一节 概述 257

一、蛋白质的消化与吸收 257

二、蛋白质的营养价值 258

第二节 氨基酸的代谢 259

一、氨基酸的脱氨作用 259

二、氨基酸的脱羧基作用 261

三、氨与a-酮酸的转化 262

四、个别氨基酸的分解代谢 265

五、个别氨基酸合成代谢的概述 269

第三节 蛋白质的生物合成 269

一、遗传密码 270

二、核糖体 271

三、蛋白质合成的分子机制 271

四、抗生素与核酸合成及蛋白质合成 276

习题 276

第十三章 代谢的调节控制 278

第一节 生物体内的代谢调控模式 278

一、细胞内的调控 278

二、体液激素的调控 281

三、神经系统的调控 284

第二节 反馈调节 285

一、前馈与反馈 285

二、反馈抑制的方式 286

三、反馈调节的机制 288

第三节 诱导与阻遏 289

一、酶的诱导合成 290

二、酶合成的阻遏作用 290

三、诱导与阻遏的机制 291

第四节 代谢调控在工业上的实践意义 296

一、酶活性调节在工业上的应用 296

二、酶合成调节在工业上的应用 300

习题 301

第十四章 基因工程与蛋白质工程 302

第一节 基因工程 302

一、目的基因的获得 302

二、基因载体 305

三、重组DNA的筛选及表达 309

第二节 蛋白质工程 312

一、蛋白质工程的概念 312

二、蛋白质工程的一般技术 313

三、蛋白质工程的应用 314

习题 316

第十五章 生物化学与新生物技术 317

第一节 基因组学 317

一、基因组和基因组学的概念 317

二、基因组图谱 317

三、人类基因组研究 319

第二节 转录组学与生物芯片 319

一、转录组学的研究状况 320

二、转录组学的应用 320

三、生物芯片 321

第三节 蛋白质组学 325

一、蛋白质组学的定义和含义 325

二、蛋白质组研究的技术简介 326

三、蛋白质组学的应用前景 327

第四节 生物信息学 328

一、生物信息学的含义 328

二、生物信息学的基本研究方法 328

三、生物信息学的主要研究内容 329

第五节 合成生物学 331

一、合成生物学概念 331

二、合成生物学的研究进展 332

三、合成生物学的应用前景 333