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第一篇 基础生物化学1

绪论1

第一章 蛋白质化学3

第一节 概述3

一、蛋白质的概念及重要性3

（一）蛋白质是生物体最重要的组成成分3

（二）蛋白质是生物体的功能性物质3

二、蛋白质的组成4

（一）蛋白质的元素组成4

（二）氨基酸单位4

三、蛋白质分类4

第二节 蛋白质的基本单位——氨基酸6

一、氨基酸的结构6

二、氨基酸分类7

三、简要介绍氨基酸的理化性质8

（一）一般物理性质8

（二）氨基酸中α-氨基参加的反应9

（三）羧基参加的反应11

（四）氨基和羧基参加的反应12

第三节 肽15

一、肽的概念15

二、几种常见的多肽16

第四节 蛋白质的分子结构17

一、蛋白质的一级结构17

二、蛋白质的空间结构19

（一）蛋白质的二级结构20

（二）蛋白质的三级结构23

（三）蛋白质的四级结构24

（四）蛋白质分子中重要化学键24

三、蛋白质结构与功能关系25

（一）蛋白质一级结构和功能关系25

（二）蛋白质空间结构与功能关系27

第五节 蛋白质的理化性质27

一、蛋白质的两性解离和等电点27

二、蛋白质的胶体性质29

三、蛋白质的变性和凝固29

四、蛋白质的沉淀作用30

五、蛋白质的呈色反应31

六、蛋白质分子量测定31

七、蛋白质的分离和纯化32

小结34

习题35

第二章 核酸化学36

第一节 核酸的组成和分类36

一、核酸的概念和生物学意义36

二、核酸的分类和分布36

（一）DNA是遗传信息的载体37

（二）RNA在蛋白质生物合成中起重要作用37

三、核酸的组成成分38

（一）核酸的元素组成38

（二）核酸的组成38

第二节 核酸的结构42

一、核酸的一级结构42

二、DNA的空间结构44

（一）DNA的二级结构44

（二）DNA的三级结构46

三、RNA的空间结构48

第三节 核酸的理化性质50

一、一般性质50

二、紫外吸收性质50

三、变性和复性51

四、核酸的分离和纯化52

第四节 生物体内重要的核苷酸衍生物54

小结56

习题57

第三章 酶化学58

第一节 概述58

一、酶的概念58

二、酶催化的特点59

三、酶的命名和分类60

第二节 酶的组成和结构62

一、酶是蛋白质62

二、全酶、辅酶和辅基62

三、单体酶、寡聚酶和多酶体系63

四、酶的活性部位和必需基团65

第三节 酶催化的特异性66

一、相对特异性66

二、绝对特异性67

三、立体异构特异性67

第四节 酶的作用机理68

一、酶的催化作用与分子活化能68

二、中间络合物学说69

三、诱导契合学说70

四、酶原激活的机理72

第五节 酶促反应速度及影响因素72

一、酶促反应速度73

二、酶浓度对酶促反应速度的影响73

三、底物浓度对酶促反应速度的影响73

（一）不同底物浓度的作用74

（二）米氏方程式的推导74

（三）米氏常数的求法77

四、温度对酶促反应速度的影响78

五、pH对酶促反应速度的影响78

六、激活剂和抑制剂对酶反应速度的影响79

第六节 酶的制备和应用84

一、测定酶的活力单位、比活力84

二、酶的制备和应用85

小结87

习题87

第四章 维生素和辅酶88

第一节 维生素的概念和分类88

一、维生素的概念88

二、维生素的分类88

第二节 水溶性维生素和辅酶88

一、维生素B1和羧化辅酶88

二、维生素B2和黄素辅酶89

三、泛酸和辅酶A91

四、维生素PP和辅酶Ⅰ、辅酶Ⅱ92

五、维生素B6和磷酸吡哆醛（胺）93

六、生物素和羧化酶的辅酶95

七、叶酸和四氢叶酸96

八、维生素B12和B12辅酶97

九、维生素C98

第三节 脂溶性维生素99

一、维生素A99

二、维生素D100

三、维生素E101

四、维生素K102

习题103

第五章 糖代谢105

第一节 新陈代谢的概念105

第二节 自由能与高能化合物105

一、自由能的产生和变化105

二、高能化合物及其类型107

第三节 糖的酶促水解108

一、多糖的酶促降解108

二、低聚糖的酶促降解108

第四节 糖的分解代谢108

一、糖的无氧酵解108

二、糖的有氧氧化113

三、乙醛酸循环119

四、磷酸戊糖途径121

第五节 糖的合成代谢124

一、蔗糖的合成124

二、淀粉的合成125

三、糖原的合成126

四、糖原的异生作用129

小结132

习题132

第六章 生物氧化133

第一节 概述133

一、生物氧化的概念133

二、生物氧化的特点133

第二节 生物氧化中二氧化碳的生成133

第三节 生物氧化中水的生成134

一、呼吸链的概念134

二、呼吸链的组成和类型135

三、呼吸链中各传递体的排列顺序138

第四节 ATP的生成140

一、底物水平磷酸化140

二、氧化磷酸化140

（一）氧化磷酸化的偶联作用和偶联部位140

（二）氧化磷酸化偶联机理141

第五节 NADH和ATP的运输144

一、线粒体外NADH的运输144

二、ATP、ADP和Pi的运输145

小结145

习题146

第七章 脂类代谢147

第一节 脂类的酶促水解147

第二节 脂肪的分解代谢148

一、饱和脂肪酸的β—氧化148

二、脂肪酸在β—氧化过程中的能量变化151

三、奇数碳原子脂肪酸的氧化152

四、不饱和脂肪酸的氧化152

五、甘油的氧化154

六、酮体的生成和氧化154

第三节 脂肪的合成代谢156

一、α-磷酸甘油的生物合成156

二、脂肪酸的生物合成156

三、脂肪的合成160

第四节 磷脂、胆固醇的代谢161

小结167

习题168

第八章 蛋白质及氨基酸的代谢169

第一节 蛋白质的酶促降解169

第二节 氨基酸的分解代谢170

一、脱氨基作用171

（一）氧化脱氨基作用171

（二）转氨基作用172

（三）联合脱氨基作用175

二、脱羧基作用176

三、氨基酸分解产物的代谢178

（一）氨的代谢转变178

（二）α—酮酸的代谢转变183

第三节 氨基酸的生物合成185

一、必需氨基酸和非必需氨基酸186

二、还原氨基化作用188

三、转氨基作用188

四、氨基酸之间的转化189

小结189

习题190

第九章 核酸代谢191

第一节 核酸的分解代谢191

一、核酸的酶促水解191

二、碱基的分解代谢191

（一）嘌呤的分解191

（二）嘧啶的分解192

第二节 核苷酸的生物合成193

一、嘌呤核苷酸的合成194

（一）次黄嘌呤核苷酸的合成194

（二）腺嘌呤核苷酸和鸟嘌呤核苷酸的合成194

（三）补救途径合成嘌呤核苷酸194

二、嘧啶核苷酸的合成196

（一）尿苷酸的合成196

（二）胞苷酸的合成198

（三）补救途径合成嘧啶核苷酸198

三、脱氧核苷酸的合成198

第三节 DNA的合成199

一、DNA的半保留复制199

（一）DNA复制的酶及蛋白因子200

（二）DNA的不连续合成203

（三）DNA的不连续复制过程204

二、RNA指导下的DNA合成（逆转录）205

三、DNA的损伤与修复205

（一）紫外线照射引起的辐射损伤205

（二）DNA辐射损伤后的修复206

第四节 RNA的生物合成207

一、DNA指导下的RNA的合成207

（一）RNA聚合酶207

（二）DNA指导下的RNA的初合成207

（三）转录后的修饰加工208

二、RNA指导下的RNA的合成（RNA复制）210

小结212

习题213

第十章 蛋白质的生物合成214

第一节 蛋白质的合成体系214

一、mRNA的作用214

（一）遗传密码的发现214

（二）遗传密码的破译215

（三）遗传密码的特点216

二、tRNA的作用217

三、核糖体218

第二节 蛋白质的合成过程220

一、氨基酸的活化与转运220

二、核蛋白体的循环过程222

（一）肽链合成的起动222

（二）肽链的延长224

（三）肽链合成的终止与释放225

三、肽链合成后的加工处理227

小结228

习题229

第十一章 物质代谢的相互联系和调控230

第一节 物质代谢相互联系230

一、糖代谢与脂肪代谢的相互联系230

二、糖代谢与蛋白质代谢的相互联系231

三、脂肪代谢与蛋白质代谢的相互联系231

四、核酸代谢与其他物质代谢的相互联系232

第二节 物质代谢调节机制232

一、酶水平调节234

（一）酶活性的调节控制234

（二）酶浓度的调节控制240

二、细胞水平的调节242

三、激素水平的调节243

四、神经水平的调节249

小结249

习题250

第二篇 基础生物化学实验251

实验规则251

实验中常用的单位251

实验误差及数据处理253

实验预习、记录和实验报告256

实验一 蛋白质的呈色反应258

实验二 蛋白质的变性、沉淀、凝固反应264

实验三 酪蛋白等电点的测定267

实验四 纸层析法分离鉴定氨基酸269

实验五 微量凯氏定氮法测定总氮量270

实验六 血清蛋白质的醋酸纤维薄膜电泳274

实验七 酵母核糖核酸的提取和组分鉴定277

实验八 酶的性质实验281

实验九 维生素C的定量测定287

实验十 维生素A、B1、B2的定性实验290

实验十一 几种生物氧化酶的作用293

实验十二 血糖定量测定298

实验十三 糖酵解过程中的磷酸化反应300

实验十四 脂肪酸的β—氧化303

实验十五 谷丙转氨酶的作用305

附录308

一、实验室安全及防护知识308

二、实验室常识311

三、实验基本操作311

（一）玻璃仪器的洗涤311

（二）搅拌和振荡313

（三）药品的取用313

（四）沉淀的过滤与洗涤313

四、常用仪器的使用方法及注意事项314

（一）容量仪器的使用314

（二）台称317

（三）分析天平318

（四）分光光度计320

（五）电动离心机323

（六）干燥箱和恒温箱324

（七）电冰箱325

（八）电热恒温水浴326

（九）酸度计326

五、试剂的配制328

（一）一般注意事项328

（二）一些常用术语329

（三）溶液浓度的表示及其配制329

（四）溶液浓度的调整330

六、常用缓冲溶液的配制331

七、常用酸碱指示剂335

八、常用酸碱试剂的比重及浓度335

九、标准溶液的配制和标定335

十、一些常用数据表337

十一、基础生物化学实验学生使用仪器清单（一组）338