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第一篇 生命物质的化学 1

第一章 糖类 1

第一节 概述 1

一、糖的定义 1

二、糖的分类 1

三、糖类物质的生物学功能 2

第二节 单糖的化学结构 2

一、定义及分类 2

二、单糖的旋光性与开链结构 2

三、单糖的环状结构 5

四、单糖的构象 8

第三节 单糖的性质 9

一、旋光性与变旋性 9

二、单糖的反应 10

三、单糖衍生物 12

第四节 寡糖 17

一、寡糖的命名 17

二、二糖 17

三、三糖 19

第五节 多糖 20

一、同聚多糖 20

二、杂聚多糖 24

三、细菌多糖 27

本章学习要点 29

习题 30

第二章 脂质和生物膜 31

第一节 油脂 31

一、油脂的存在及其生物学意义 31

二、油脂的结构 31

三、油脂的理化性质 33

四、油脂的鉴定 35

第二节 磷脂 36

一、甘油磷脂类 36

二、神经鞘磷脂 38

第三节 固醇和类固醇 39

一、固醇类 39

二、类固醇 40

第四节 其他酯类 42

一、萜类 42

二、蜡 42

三、糖脂 42

第五节 生物膜 44

一、生物膜的化学组成 44

二、生物膜的结构模型 45

三、生物膜的功能 46

本章学习要点 48

习题 48

第三章 蛋白质化学 50

第一节 蛋白质分子组成成分 50

一、蛋白质的元素组成 50

二、蛋白质的水解 50

三、蛋白质的基本结构单位——氨基酸 51

第二节 氨基酸的性质 55

一、氨基酸的光学活性和光吸收性质 55

二、氨基酸的解离和两性性质 57

三、氨基酸的化学反应 59

第三节 氨基酸的分离与测定 64

一、层析法 64

二、电泳法 67

三、氨基酸的显色反应 67

第四节 肽 68

一、肽的结构 68

二、天然活性肽 69

第五节 蛋白质的分类 71

一、单纯蛋白质 71

二、结合蛋白质 72

第六节 蛋白质的一级结构 72

一、蛋白质的氨基酸组成 72

二、蛋白质分子结构中的化学键 73

三、蛋白质一级结构的测定 75

四、几种蛋白质的一级结构 80

第七节 蛋白质的高级结构 81

一、蛋白质各级结构的基本概念 81

二、构型与构象 82

三、蛋白质的二级结构 82

四、超二级结构和结构域 85

五、蛋白质的三级结构 86

六、蛋白质的四级结构 86

七、蛋白质一级结构对高级结构的影响 88

第八节 几种典型蛋白质的结构与功能 89

一、纤维状蛋白质 89

二、球状蛋白 90

三、糖蛋白 93

四、脂蛋白 93

第九节 蛋白质结构与功能的关系 95

一、一级结构与功能的关系 95

二、高级结构与功能的关系 97

第十节 蛋白质的性质 98

一、蛋白质的两性解离和等电点 98

二、蛋白质分子的大小 100

三、蛋白质的胶体性质 102

四、蛋白质的沉淀作用 102

五、蛋白质的变性作用 103

六、蛋白质的颜色反应 103

第十一节 蛋白质的分离、纯化与测定 104

一、蛋白质分离纯化的一般原则 104

二、蛋白质分离纯化的方法 105

三、蛋白质的分析测定 108

本章学习要点 112

习题 113

第四章 核酸化学 115

第一节 核酸的组成成分 115

一、糖组分 115

二、碱基 116

三、核苷 117

四、核苷酸 118

五、修饰成分 120

第二节 RNA的结构 120

一、RNA的类别及分布 120

二、RNA一级结构的概念 122

三、核酸的降解 122

四、RNA一级结构的测定 125

五、RNA一级结构的特点 126

六、RNA的高级结构 126

第三节 DNA的结构 130

一、DNA的一级结构 130

二、DNA的二级结构 133

三、DNA的三级结构 138

第四节 核酸及核苷酸的性质 139

一、溶解性 139

二、核酸及其组分的两性性质 139

三、紫外吸收 142

四、核酸的变性与复性 143

第五节 核酸及其组分的分离纯化 144

一、分离核酸的一般原则 144

二、DNA的分离纯化 144

三、RNA的分离纯化 145

四、核酸组分的分离纯化 145

第六节 核酸的分析测定及研究方法 146

一、核酸及其组分含量的测定 146

二、核酸纯度的测定 147

三、DNA的凝胶电泳 147

四、核酸分子杂交 148

五、印迹技术 149

六、PCR技术 149

本章学习要点 151

习题 152

第五章 酶学 153

第一节 酶促反应特点及酶的分类 153

一、酶的催化特性 153

二、酶专一性的类别 154

三、酶的命名 155

四、酶的分类 155

五、酶的系统编号 156

第二节 酶的结构与功能的关系 158

一、酶的分子组成 158

二、酶的活性中心 159

三、酶的活性与其高级结构的关系 162

四、酶原的激活 163

第三节 酶作用的机制 165

一、酶为什么能催化化学反应 165

二、酶催化化学反应的中间产物学说 165

三、决定酶作用高效率的机制 166

四、决定酶作用专一性的机制 168

第四节 酶促反应的动力学 171

一、米-曼氏方程 171

二、米氏方程的推导 171

三、米氏常数（Km）的意义 173

四、米氏常数的求法 175

第五节 影响酶作用的因素 176

一、温度对酶作用的影响 176

二、pH对酶作用的影响 177

三、酶浓度对酶作用的影响 178

四、激活剂对酶作用的影响 178

五、抑制剂对酶作用的影响 178

第六节 酶活力的测定 183

一、酶活力及其测定 183

二、酶活力单位及比活力 184

三、酶活性中心转换数 184

四、酶活力的测定方法 184

第七节 酶的多样性 186

一、核酶和蛋白质的自我剪接 186

二、调节酶 187

三、同工酶 190

四、多功能酶 191

五、人工酶 191

本章学习要点 193

习题 194

第六章 维生素和辅酶 196

第一节 维生素的概念和类别 196

一、维生素的概念 196

二、维生素的命名及分类 196

第二节 水溶性维生素及辅酶 197

一、硫胺素和脱羧辅酶 197

二、核黄素和黄素辅酶 198

三、维生素PP和脱氢辅酶 199

四、吡哆素和转氨辅酶 200

五、泛酸和辅酶A 201

六、叶酸和叶酸辅酶 201

七、生物素和羧化辅酶 202

八、维生素B12和辅酶B12 203

九、维生素C 204

第三节 脂溶性维生素 204

一、维生素A 205

二、维生素D 206

三、维生素E 208

四、维生素K 208

第四节 卟啉及金属辅基 209

一、铁卟啉辅基 209

二、金属辅基 209

本章学习要点 211

习题 212

第七章 激素化学 213

第一节 激素的概念和分类 213

一、激素的一般概念 213

二、动物激素的一般介绍 213

三、激素的类别 214

第二节 含氮激素 214

一、氨基酸衍生物激素 214

二、多肽及蛋白质激素 216

第三节 类固醇激素 221

一、肾上腺皮质激素 221

二、性激素 222

第四节 前列腺素 223

一、分泌部位及化学结构 223

二、生理功能 224

第五节 昆虫激素 226

一、昆虫激素的类别 226

二、在农业生产上的应用 227

第六节 植物激素 228

一、生长素 228

二、赤霉素 228

三、细胞激动素 229

四、脱落酸 229

五、乙烯 230

本章学习要点 231

习题 232

第二篇 生命物质的化学变化第八章 生物氧化第一节 生物氧化的方式、特点和酶类 233

一、生物氧化中CO2生成的方式 233

二、生物氧化中物质氧化的方式 234

三、生物氧化的特点 234

四、参与生物氧化的酶类 234

第二节 线粒体氧化体系 237

一、呼吸链的概念 237

二、呼吸链的组成成分 237

三、呼吸链中各组分的排列顺序 240

第三节 非线粒体氧化体系 242

一、微粒体氧化体系 242

二、过氧化体氧化体系 243

三、植物细胞中的生物氧化体系 244

第四节 生物氧化中能量的转移和利用 245

一、生化反应中的自由能变化 246

二、氧化还原电位与自由能变化 247

三、线粒体膜结构的特点 249

四、高能磷酸键的生成机制 251

五、氧化磷酸化的机制 254

六、线粒体外的氧化磷酸化 255

七、高能磷酸键的储存和转移利用 257

八、氧化磷酸化解偶联作用和抑制作用 259

本章学习要点 261

习题 262

第九章 糖代谢 263

第一节 概述 263

一、多糖及寡糖的降解 264

二、糖的吸收和运转 265

三、糖的中间代谢概况 266

第二节 糖的无氧分解 267

一、糖分解代谢的共同阶段 267

二、酵解作用 272

三、发酵 273

四、糖酵解的调节 274

五、糖无氧分解的生理意义 275

第三节 糖的需氧分解 276

一、糖有氧氧化的反应历程（TCA） 276

二、三羧酸循环的调节 281

三、糖需氧分解的生理意义 281

四、磷酸己糖旁路 284

五、乙醛酸循环 288

六、其他单糖的分解 289

第四节 糖原的合成代谢 290

一、糖原生成作用 290

二、糖异生作用 292

三、糖原代谢的调节 293

本章学习要点 296

习题 297

第十章 光合作用 298

第一节 概述 298

一、光合作用的概念 298

二、叶绿体及光合色素 299

三、光合作用的一般过程 301

第二节 光合作用中的能量转换 301

一、光合作用的两类反应 301

二、反应中心及光合单位 301

三、叶绿体的光反应 302

四、光合磷酸化 303

第三节 光合作用的碳素途径 306

一、卡尔文循环 306

二、C4循环 310

第四节 蔗糖及淀粉的合成 314

一、蔗糖的合成 314

二、淀粉的合成 316

本章学习要点 318

习题 319

第十一章 脂质代谢 320

第一节 脂肪的消化、吸收及转运 320

一、脂类的消化 320

二、脂质的吸收 320

三、血脂 320

第二节 脂肪的分解代谢 322

一、甘油的分解与合成代谢 322

二、脂肪酸的分解代谢 322

三、酮体代谢 328

第三节 脂肪的合成代谢 330

一、α-磷酸甘油的生成 330

二、脂肪酸的合成代谢 331

三、脂肪酸合成的调节 336

四、三酰甘油的合成 337

第四节 磷脂代谢 337

一、磷脂的分解代谢 337

二、磷脂的合成代谢 339

第五节 胆固醇代谢 341

一、胆固醇的合成代谢 341

二、胆固醇的转化 343

本章学习要点 346

习题 347

第十二章 蛋白质和氨基酸的代谢第一节 蛋白质的营养作用 348

一、氮平衡 348

二、必需氨基酸和非必需氨基酸 348

第二节 蛋白质的消化吸收、腐败与解毒 349

一、蛋白质的消化 349

二、吸收 350

三、氨基酸的转化 350

四、蛋白质的腐败作用 351

五、生理解毒作用 351

第三节 氨基酸代谢的共同途径 352

一、氨基酸的脱氨基作用 352

二、氨基酸的脱羧基作用 356

第四节 氨基酸脱氨产物的代谢 357

一、氨的代谢 357

二、α-酮酸的代谢 360

第五节 氨基酸的分解代谢 362

一、一碳基团代谢 362

二、甘氨酸及丝氨酸的分解代谢 363

三、含硫氨基酸的分解代谢 364

四、芳香族氨基酸的分解代谢 367

五、其他氨基酸的分解代谢 370

第六节 氨基酸的合成代谢 372

一、概述 372

二、谷氨酸族 372

三、天门冬氨酸族和丙酮酸族 373

四、磷酸甘油酸族 375

五、芳香族 375

六、组氨酸的合成代谢 378

本章学习要点 379

习题 380

第三篇 细胞信息转导 381

第十三章 核酸代谢 381

第一节 核苷酸代谢 381

一、核苷酸的分解代谢 381

二、核苷酸的合成代谢 383

三、脱氧核糖核苷酸的合成 388

第二节 DNA的生物合成 389

一、参与DNA复制的酶及蛋白因子 389

二、半保留复制 393

三、DNA半不连续复制 395

四、DNA的复制过程 396

五、原核生物与真核生物DNA的复制特点 398

六、RNA指导的DNA合成 402

七、DNA的损伤与修复 403

第三节 RNA的生物合成 404

一、催化RNA合成的酶 404

二、RNA的合成过程 408

三、RNA的转录后修饰加工 412

本章学习要点 415

习题 416

第十四章 蛋白质的生物合成第一节 蛋白质合成体系 418

一、中心法则 418

二、核糖体 419

三、tRNA和氨基酰tRNA 420

四、mRNA 422

第二节 遗传密码 422

一、三联体密码的确立 422

二、密码破译 423

三、密码的性质 425

第三节 蛋白质的合成机制 426

一、蛋白质合成的方向 426

二、密码子的识别 426

三、蛋白质合成的步骤 427

四、多聚核糖体 432

五、翻译后的修饰作用 432

第四节 蛋白质合成的抑制作用 433

一、抗菌素 433

二、毒素 434

三、抗代谢物 434

本章学习要点 436

习题 437

第十五章 物质代谢的调节控制第一节 代谢调节的类型 439

一、神经系统对代谢的调节作用 439

二、激素对代谢的调节作用 440

三、细胞水平的调节作用 441

第二节 反馈调节 444

一、前馈与反馈的概念 444

二、反馈抑制的类型 444

三、反馈调节的机制 447

第三节 基因表达的调节控制 448

一、原核生物基因表达的调控 449

二、真核生物基因表达的调控 451

第四节 细胞水平的诱导与阻遏调节机制 454

一、组成酶与适应酶 454

二、诱导机制 454

三、阻遏机制 456

本章学习要点 460

习题 461

第十六章 细胞信号转导 462

第一节 细胞信号的类别及特点 462

一、细胞间化学信号 462

二、细胞内化学信号 463

第二节 细胞信号受体 464

一、膜受体 464

二、胞内受体 465

三、受体的性质 465

四、受体的调节作用 466

五、G蛋白与信号转导 467

第三节 信号转导途径 469

一、cAMP-蛋白激酶A途径 469

二、cGMP-蛋白激酶G途径 472

三、IP3及二脂酰甘油转导途径 473

四、钙离子转导途径 474

五、酪氨酸蛋白激酶途径 476

本章学习要点 477

习题 478

第十七章 基因工程和蛋白质工程第一节 基因工程的概念 479

一、基因工程的含义 479

二、限制酶 479

三、基因载体 481

第二节 基因工程的基本步骤 484

一、目的基因的获得 484

二、外源DNA与载体连接 486

三、重组DNA导入宿主细胞 486

四、重组体的筛选 487

五、克隆基因的表达 488

第三节 蛋白质工程 489

一、蛋白质工程的概念 489

二、蛋白质工程的一般技术 490

三、蛋白质工程的应用示例 493

本章学习要点 495

习题 496

常用生化名词缩写 497

索引（汉英对照） 505

主要参考资料 515