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绪论 1

一、生物化学发展简史 1

二、生物化学的研究内容 3

三、生物化学知识及技术在农业上的应用 4

四、生物化学展望 5

主要参考文献 5

第一章 蛋白质化学 6

第一节 蛋白质通论 6

一、蛋白质的化学组成与分类 6

二、蛋白质大小与相对分子质量 9

三、蛋白质功能的多样性 9

第二节 蛋白质的构件分子——氨基酸 10

一、生物体内氨基酸的类别 10

二、20种常见的蛋白质氨基酸分类及结构 12

三、氨基酸的性质 15

四、蛋白质的水解 22

第三节 蛋白质的共价结构 23

一、蛋白质中氨基酸的共价连接方式 23

二、肽和肽键的结构 23

三、肽的物理、化学性质 25

四、天然存在的活性肽 25

五、蛋白质一级结构的测定 27

第四节 蛋白质的三维结构 33

一、研究蛋白质构象的方法 33

二、蛋白质多肽主链折叠的空间限制 34

三、稳定蛋白质三维构象的作用力 36

四、蛋白质的二级结构 38

五、蛋白质的超二级结构 41

六、蛋白质的结构域 42

七、蛋白质的三级结构 43

八、蛋白质的四级结构 44

九、纤维状蛋白质的结构 45

第五节 蛋白质的分子结构与功能 47

一、蛋白质的一级结构决定其高级结构 47

二、同源蛋白质（细胞色素c）的种属差异与分子进化 48

三、肌红蛋白和血红蛋白的结构与功能 50

四、免疫球蛋白的结构与功能 52

第六节 蛋白质的性质与分离纯化 54

一、两性解离性质及等电点 54

二、蛋白质胶体性质 54

三、蛋白质的沉淀 55

四、蛋白质的变性与复性 56

五、蛋白质的紫外吸收特性 56

六、蛋白质呈色反应 56

七、蛋白质分离纯化方法 57

本章小结 58

习题 59

主要参考文献 60

第二章 核酸化学 61

第一节 核酸概述 61

一、核酸的发现和研究简史 61

二、核酸的种类和分布 61

三、DNA储存遗传信息的证实 62

第二节 核酸的基本构件分子——核苷酸 63

一、核苷酸的化学组成与命名 63

二、核苷酸的生物学功能 66

三、磷酸二酯键和多核苷酸及其表示方法 66

第三节 DNA的分子结构 67

一、核酸分子中的共价键 67

二、DNA的一级结构 68

三、DNA碱基组成的Chargaff规则和X射线衍射分析 68

四、DNA的二级结构 69

第四节 RNA的分子结构 74

一、RNA的种类和一级结构 74

二、tRNA的分子结构 75

三、mRNA的分子结构 77

四、rRNA的分子结构 79

第五节 核酸的物理、化学性质 80

一、核酸的两性解离性质及核酸电泳 80

二、核酸的紫外吸收 81

三、核酸的变性、复性和分子杂交 82

四、核酸的熔解温度 85

五、核酸的沉降性质 85

第六节 基因和基因组 86

一、基因结构 87

二、基因组 88

三、人类基因组计划 92

第七节 DNA的超螺旋和染色体结构 95

一、DNA的拓扑学结构 95

二、DNA在体内的包装和染色体结构 97

本章小结 101

习题 102

主要参考文献 102

第三章 酶化学 103

第一节 酶的概念及作用特点 103

一、酶及生物催化剂概念的发展 103

二、酶作用的特点 104

第二节 酶的命名和分类 106

一、酶的命名 106

二、酶的国际系统分类法 106

三、酶的组成分类 107

四、酶的结构特点分类 108

第三节 酶的结构与功能 109

一、酶分子结构的特征 109

二、酶催化的中间产物学说 110

三、酶作用专一性及其机理 112

四、与酶高效催化有关的策略 113

第四节 酶促反应动力学 115

一、酶的活力与测定 115

二、底物浓度对酶促反应速度的影响 116

三、酶浓度对酶促反应速度的影响 119

四、温度对酶促反应速度的影响 119

五、pH对酶促反应速度的影响 119

六、激活剂对酶促反应速度的影响 120

七、抑制剂对酶促反应速度的影响 120

第五节 重要的酶类及酶活性的调节 125

一、别构酶 125

二、共价调节酶 128

三、同工酶 129

四、抗体酶 130

第六节 酶工程简介 133

一、化学酶工程 133

二、生物酶工程 138

本章小结 139

习题 140

主要参考文献 140

第四章 维生素和辅酶 141

第一节 维生素概述 141

一、维生素的分类 141

二、维生素的特点 142

三、维生素的作用机制 142

第二节 脂溶性维生素 142

一、维生素A 143

二、维生素D 144

三、维生素E 144

四、维生素K 145

第三节 水溶性维生素 146

一、B族维生素 146

二、硫辛酸 152

三、维生素C 152

本章小结 153

习题 154

主要参考文献 154

第五章 生物膜的结构与功能 155

第一节 生物膜的化学组成 155

一、膜脂 156

二、膜蛋白 157

三、糖类 158

四、其他膜组分 158

第二节 生物膜的结构 158

一、脂双层是生物膜的基本骨架 159

二、膜蛋白存在多样性 159

三、膜的不对称性 159

四、膜的流动性 160

五、生物膜组分间存在相互作用 160

第三节 生物膜的功能 160

一、保护及分室功能 160

二、能量转换 161

三、物质运输 161

四、信号传递 163

五、细胞识别 163

本章小结 165

习题 165

主要参考文献 165

第六章 新陈代谢和生物能学 166

第一节 新陈代谢概述 166

第二节 新陈代谢研究方法 168

一、代谢物标记追踪实验 168

二、代谢途径阻断法 168

三、利用遗传缺陷症研究代谢途径 169

四、气体测量法 169

五、核磁共振波谱法 169

六、代谢组学 170

第三节 生物能学 170

一、生物能量转换与热力学定律 170

二、化学反应的标准自由能变化与平衡常数 172

三、氧化还原电位与自由能变化 174

第四节 高能生物分子 176

一、高能化合物 176

二、高能磷酸化合物 177

本章小结 179

习题 180

主要参考文献 180

第七章 糖与糖代谢 182

第一节 糖类化学概述 182

一、糖类的生物学作用 182

二、单糖的分类与结构 183

三、重要的单糖及衍生物 184

四、重要的寡糖 189

五、重要的多糖 192

六、复合糖 196

第二节 葡萄糖的分解代谢及其他代谢途径 197

一、葡萄糖的分解代谢途径和细胞定位 197

二、丙酮酸的去路 203

三、三羧酸循环 206

四、磷酸戊糖途径 211

五、糖异生作用 215

六、乙醛酸循环 218

第三节 双糖和多糖的分解与生物合成 220

一、单糖的活化形式 220

二、蔗糖的分解与生物合成 221

三、麦芽糖的分解 222

四、乳糖的分解与生物合成 223

五、淀粉的分解与生物合成 223

六、糖原的分解与生物合成 225

七、纤维素的分解与生物合成 227

本章小结 228

习题 229

主要参考文献 229

第八章 生物氧化 230

第一节 生物氧化概述 230

一、生物氧化的概念 230

二、生物氧化的特点 230

三、生物氧化中CO2的生成 231

四、生物氧化中H2O的生成 232

第二节 电子传递链 232

一、线粒体结构特点 232

二、电子载体 233

三、电子传递复合物 235

四、电子传递链 238

第三节 氧化磷酸化作用 241

一、氧化磷酸化和磷氧比（P/O）的概念 241

二、氧化磷酸化的偶联机理 242

三、线粒体外NADH的氧化磷酸化作用 246

第四节 氧化磷酸化的调节及抑制 247

一、能荷对氧化磷酸化的调节作用 248

二、电子传递抑制剂 248

三、氧化磷酸化的解偶联剂 250

四、离子载体抑制剂 250

五、氧化磷酸化抑制剂 251

本章小结 251

习题 251

主要参考文献 252

第九章 脂类代谢 253

第一节 生物体内的脂类 253

一、脂类概述 253

二、脂肪的消化和吸收 255

第二节 脂肪的分解代谢 255

一、脂肪的水解 255

二、甘油的转化 255

三、脂肪酸的分解代谢与代谢调节 256

四、酮体的代谢 261

第三节 脂肪的生物合成 262

一、脂肪酸的生物合成 262

二、磷酸甘油的生物合成 268

三、三酰甘油的生物合成 269

第四节 磷脂和胆固醇的代谢 270

一、磷脂的降解与合成 270

二、胆固醇的生物合成 271

三、胆固醇的去路 273

本章小结 274

习题 274

主要参考文献 274

第十章 蛋白质的酶促降解和氨基酸的代谢 275

第一节 蛋白质的酶促降解 275

一、蛋白水解酶 275

二、外源蛋白质的消化与吸收 275

三、组织蛋白的胞内降解 276

第二节 氨基酸的分解与转化 278

一、氨基酸代谢的概况 278

二、氨基酸的脱氨基作用 278

三、氨基酸的脱羧基作用 282

四、氨的转运和排泄 283

五、氨基酸碳骨架的转化途径 287

六、氨基酸与一碳基团 291

七、氨基酸衍生的生物活性物质 292

第三节 氨基酸的生物合成 294

一、必需氨基酸和非必需氨基酸 294

二、20种氨基酸的生物合成概况 295

三、生物固氮 299

本章小结 302

习题 302

主要参考文献 303

第十一章 核苷酸代谢 304

第一节 核酸的酶促降解 304

一、核酸的酶水解 304

二、核酸酶的特异性 304

三、限制性内切酶 305

第二节 核苷酸的分解代谢 306

一、嘌呤碱的分解代谢 306

二、嘧啶碱的分解代谢 308

第三节 核苷酸的合成代谢 308

一、核糖核苷酸的生物合成 308

二、脱氧核糖核苷酸的生物合成 314

三、各种核苷酸的相互转变 317

本章小结 317

习题 318

主要参考文献 318

第十二章 DNA的复制、修复 319

第一节 遗传信息传递的中心法则 319

第二节 DNA的半保留复制 320

一、DNA半保留复制的概念和实验证明 320

二、催化DNA复制的酶类 321

三、原核细胞DNA复制的起始点和方式 327

四、原核细胞DNA复制的过程 328

五、DNA复制的忠实性 332

六、真核生物DNA的合成 333

第三节 DNA突变 335

一、突变的类型 335

二、突变剂的作用 336

第四节 DNA的损伤和修复 337

一、错配修复 338

二、切除修复 339

三、直接修复 340

四、重组修复 341

五、SOS反应 341

第五节 DNA重组 342

一、同源重组 342

二、位点专一性重组 343

三、转座重组 345

本章小结 346

习题 347

主要参考文献 347

第十三章 RNA的合成 348

第一节 依赖DNA的RNA合成（转录） 348

一、转录的概念 348

二、RNA聚合酶及催化反应 349

三、启动子和转录因子 350

四、终止子和终止因子 352

五、RNA合成过程 353

六、RNA生物合成的抑制剂 355

第二节 RNA转录后加工 357

一、mRNA转录后加工 357

二、tRNA转录后加工 362

三、rRNA转录后加工 364

第三节 以RNA为模板的核酸合成 367

一、RNA的复制 367

二、RNA的逆转录 369

本章小结 372

习题 373

主要参考文献 373

第十四章 蛋白质的生物合成与修饰 375

第一节 蛋白质生物合成体系 375

一、mRNA和遗传密码 375

二、tRNA 380

三、核糖体 382

四、辅助因子 386

第二节 蛋白质的生物合成 387

一、氨基酸的活化 387

二、大肠杆菌中肽链合成的过程 389

三、真核细胞蛋白质生物合成 393

四、蛋白质合成的抑制剂 394

第三节 多肽链合成后的定向运送和加工 396

一、多肽链合成后的定向运送 396

二、多肽链合成后的加工 399

本章小结 402

习题 402

主要参考文献 403

第十五章 物质代谢的联系及其调节 404

第一节 物质代谢的特点 404

一、物质代谢的整体性、单向性 404

二、ATP是机体能量利用的共同形式 405

三、NADPH是合成代谢所需的还原力 405

四、产生生物合成的前体分子 406

第二节 物质代谢的相互联系 406

一、糖、脂和蛋白质代谢之间的相互联系 406

二、核酸代谢与糖、脂和蛋白质代谢的关系 407

第三节 代谢调节 408

一、酶活性调节 408

二、酶的区域化调节 414

三、酶浓度的调节 415

本章小结 420

习题 421

主要参考文献 421

第十六章 重组DNA技术与蛋白质工程 422

第一节 重组DNA技术的原理及应用 422

一、重组DNA技术的常用酶 422

二、基因工程的基本步骤 423

三、基因工程的应用与前景 426

第二节 核酸研究技术 426

一、聚合酶链式反应 426

二、基因文库与cDNA文库 427

三、DNA序列测定 427

第三节 蛋白质工程 428

一、蛋白质的分子设计和改造 428

二、蛋白质工程常用技术 429

三、蛋白质工程的应用及前景 430

本章小结 431

习题 431

主要参考文献 431

附录 常见生物化学名词汉英对照 432