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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A143

二、维生素D144

三、维生素E144

四、维生素K145

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C152

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、tRNA380

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