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1　绪论1

1.1　生物化学的涵义1

1.1.1 生物化学的基本概念1

1.1.2　生物化学的课程性质2

1.1.3 生物化学研究的对象和内容2

1.2　生物化学在生命科学中的地位及对国民经济发展的作用2

1.2.1 农业生产的基础研究依赖于生物化学的理论和方法3

1.2.2　生物化学原理和技术促进轻工产品、生物药物的研究、开发与生产4

1.2.3 生物化学促进对人或动物致病机制的认识，提高对疾病诊断的正确性4

1.2.4 生物化学理论和方法有利于推动我国农副产品的加工产业4

1.2.5 生物化学理论和方法对改善人类生存环境具有特殊意义4

1.3　生物化学的创立与发展4

1.3.1 启蒙时期的生物化学（1900年以前）5

1.3.2 生物化学学科的确立与发展（1900—1953年）6

1.3.3　现代生物化学发展时期（1953年至今）7

1.3.4　生物化学的展望9

小结10

关键词10

复习思考题11

2　糖类12

2.1　糖类的基本概念12

2.2　糖类的生物功能12

2.2.1　作为能源物质12

2.2.2　作为合成生物体内重要代谢物质的碳架和前体12

2.2.3　作为细胞中结构物质13

2.2.4　参与分子和细胞特异性识别13

2.3　糖的分类13

2.3.1 单糖13

2.3.2　寡糖15

2.3.3 多糖16

小结20

关键词21

复习思考题22

3　脂质23

3.1　脂质的基本概念23

3.1.1　脂质的概念与生物学功能23

3.1.2　脂质的分类23

3.2　脂肪酸24

3.3　单纯脂质25

3.3.1 三酰甘油25

3.3.2　蜡26

3.4　复合脂质26

3.4.1　磷酸甘油酯26

3.4.2　鞘磷脂29

3.5　其他脂质30

3.5.1 萜类30

3.5.2　类固醇30

小结32

关键词33

复习思考题33

4　蛋白质34

4.1　蛋白质的元素组成34

4.2　蛋白质的基本结构单位——氨基酸35

4.2.1　氨基酸的分类35

4.2.2　氨基酸的主要理化性质39

4.2.3　氨基酸的分离分析44

4.3　肽45

4.3.1　肽与肽键45

4.3.2　肽的理化性质46

4.3.3　生物体内重要的肽46

4.4　蛋白质的分子结构47

4.4.1　蛋白质的一级结构47

4.4.2　蛋白质的二级结构49

4.4.3　超二级结构和结构域53

4.4.4　蛋白质的三级结构54

4.4.5　蛋白质的四级结构57

4.5　蛋白质结构与功能的关系59

4.5.1　蛋白质一级结构与功能的关系59

4.5.2　蛋白质的高级结构与功能的关系61

4.6　蛋白质的理化性质63

4.6.1　蛋白质的相对分子质量63

4.6.2　蛋白质的两性电离及等电点63

4.6.3　蛋白质的胶体性质64

4.6.4　蛋白质的沉淀64

4.6.5　蛋白质的变性65

4.6.6　蛋白质的颜色反应66

4.7　蛋白质的分离、纯化与鉴定67

4.7.1　蛋白质分离纯化的过程和一般原则67

4.7.2　蛋白质分离纯化的一般方法67

4.7.3　蛋白质相对分子质量的测定方法69

4.8　蛋白质组学简介70

4.8.1 蛋白质组学研究的历史和背景70

4.8.2　蛋白质组学研究的内容71

4.8.3　蛋白质组学的研究技术71

4.8.4　蛋白质组学的研究进展71

小结72

关键词73

复习思考题74

5　核酸76

5.1　概述76

5.1.1　核酸的种类和分布77

5.1.2　核酸的化学组成77

5.2　核酸的分子结构82

5.2.1 DNA的一级结构82

5.2.2 DNA的二级结构83

5.2.3 DNA的三级结构87

5.2.4　RNA的分子结构88

5.2.5　基因与基因组91

5.2.6　基因组学简介93

5.3　核酸的理化性质、提取和分析96

5.3.1　核酸的一般性质96

5.3.2　核酸的酸碱性质和核酸电泳97

5.3.3　核酸的光学性质97

5.3.4　核酸的变性和复性98

5.3.5　核酸的提取99

5.4　核酸的分析技术101

5.4.1　序列分析101

5.4.2　PCR技术104

5.4.3　核酸分子杂交技术105

5.5　生物信息学与核酸化学107

5.5.1 生物信息学的定义107

5.5.2　国际著名的生物信息数据库108

5.5.3　生物信息学在核酸研究中的应用108

5.5.4　生物信息学在核酸研究中的应用实例——基于表达序列标签的基因克隆109

小结111

关键词112

复习思考题113

6　大分子复合物114

6.1　糖与脂质的复合物114

6.1.1　糖基甘油酯114

6.1.2　鞘糖脂115

6.2　糖与蛋白质的复合物117

6.2.1　糖蛋白117

6.2.2　蛋白聚糖119

6.3　脂质与蛋白质的复合物120

6.3.1　脂蛋白120

6.3.2　生物膜122

6.4　蛋白质与核酸的复合物131

6.4.1 染色体131

6.4.2　病毒133

小结137

关键词138

复习思考题139

7　酶140

7.1　概述140

7.1.1　酶学研究的发展过程140

7.1.2　酶的基本概念141

7.1.3　酶的化学组成及简单分类141

7.1.4　酶促反应的特点142

7.1.5　酶的系统命名和分类144

7.2　酶的结构和功能147

7.2.1　酶的活性中心及结构特征147

7.2.2　酶的作用机制149

7.3　酶促反应动力学154

7.3.1　酶促反应速率的基本概念155

7.3.2　底物浓度对于酶促反应速率的影响155

7.3.3　酶浓度对于酶促反应速率的影响159

7.3.4　温度对酶促反应速率的影响159

7.3.5　pH对酶促反应速率的影响160

7.3.6　激活剂对酶活性的影响161

7.3.7　抑制剂对酶活性的影响161

7.4　别构酶、同工酶和诱导酶167

7.4.1　别构酶167

7.4.2　同工酶169

7.4.3　诱导酶170

7.5　酶的分离纯化和活性测定方法171

7.5.1　酶的分离纯化171

7.5.2　酶的活力测定方法与比活力171

7.6　维生素与辅助因子173

7.6.1 维生素及其分类174

7.6.2　水溶性维生素及衍生的辅助因子174

7.6.3　脂溶性维生素182

小结187

关键词188

复习思考题188

8　生物氧化190

8.1　概述190

8.1.1 生物氧化的概念和特点190

8.1.2　生物化学反应中自由能的变化191

8.1.3　高能化合物195

8.2　呼吸链198

8.2.1 线粒体198

8.2.2　电子传递链199

8.3　氧化磷酸化206

8.3.1　氧化磷酸化的概念206

8.3.2　氧化磷酸化的机制207

8.3.3　氧化磷酸化的解偶联和抑制211

8.3.4　线粒体穿梭系统213

8.3.5　植物线粒体内膜上的NAD(P)H脱氢酶213

8.4　其他末端氧化酶系统214

8.4.1　多酚氧化酶／抗坏血酸氧化酶214

8.4.2 乙醇酸氧化酶215

8.4.3　过氧化氢酶、过氧化物酶和超氧化物歧化酶215

小结216

关键词217

复习思考题218

9　糖类的分解代谢219

9.1　双糖和多糖的降解219

9.1.1 麦芽糖、蔗糖降解为单糖219

9.1.2　淀粉、糖原的降解220

9.1.3　纤维素、果胶的降解222

9.2　糖酵解223

9.2.1　糖酵解的概念223

9.2.2　糖酵解的化学历程223

9.2.3　糖酵解途径的调控226

9.2.4　糖酵解化学计算量227

9.2.5　糖酵解的生物学意义228

9.3　丙酮酸的去路228

9.3.1 丙酮酸的无氧代谢228

9.3.2　丙酮酸的有氧代谢229

9.4　三羧酸循环230

9.4.1 三羧酸循环的化学历程230

9.4.2　三羧酸循环的调控234

9.4.3　三羧酸循环的化学计量234

9.4.4　三羧酸循环的特点235

9.4.5　三羧酸循环的生物学意义235

9.4.6　草酰乙酸的回补236

9.5　磷酸戊糖途径237

9.5.1　磷酸戊糖途径的化学历程237

9.5.2　磷酸戊糖途径的调控239

9.5.3　磷酸戊糖途径的化学计量239

9.5.4　磷酸戊糖途径的特点和生物学意义240

小结241

关键词241

复习思考题241

10　糖类的合成代谢243

10.1　光合作用243

10.1.1　光合作用概述243

10.1.2　光反应246

10.1.3　卡尔文循环（C3途径）255

10.1.4　C4途径261

10.2　糖异生作用264

10.2.1 葡萄糖异生途径264

10.2.2　糖酵解与葡萄糖异生作用的关系266

10.3　蔗糖和多糖的生物合成269

10.3.1 糖核苷酸的作用269

10.3.2　蔗糖的生物合成270

10.3.3　淀粉和糖原的生物合成271

10.3.4　纤维素的生物合成277

10.3.5　半纤维素的生物合成277

10.3.6　果胶的生物合成277

10.4　糖组学简介278

10.4.1　糖链结构的多样性279

10.4.2　糖类的生物功能279

10.4.3　糖链结构研究方法280

10.4.4　糖工具酶281

10.4.5　肽聚糖的生物合成、转移与装配281

小结283

关键词284

复习思考题285

11　脂质代谢286

11.1　脂肪的分解代谢286

11.1.1 脂肪的水解286

11.1.2　甘油代谢287

11.1.3　脂肪酸的分解287

11.1.4　酮体代谢296

11.1.5 乙醛酸循环296

11.2　脂肪的合成代谢299

11.2.1　甘油的生物合成300

11.2.2　脂肪酸的生物合成300

11.2.3　三酰甘油的生物合成307

11.3　其他脂质的代谢308

11.3.1　磷脂的降解与生物合成308

11.3.2　糖脂的降解与生物合成310

11.3.3　胆固醇的生物合成与转化311

小结316

关键词316

复习思考题316

12　氨基酸和核苷酸代谢318

12.1　氨基酸的分解代谢318

12.1.1 氨基酸的分解与转化共同途径318

12.1.2　氨基酸分解产物的去路323

12.1.3 个别氨基酸的分解325

12.2　氨基酸转变成其他化合物328

12.2.1 多胺328

12.2.2　生物碱329

12.2.3　氨基酸衍生的植物和动物激素329

12.3　氨基酸的合成代谢330

12.3.1 氮素循环330

12.3.2　生物固氮331

12.3.3　硝酸盐的还原作用332

12.3.4　氨的同化作用334

12.3.5　氨基酸的生物合成336

12.3.6　一碳基团代谢343

12.3.7　硫酸根还原343

12.4　核苷酸的分解代谢345

12.4.1　核苷酸的降解345

12.4.2　嘌呤的分解345

12.4.3　嘧啶的分解346

12.5　核苷酸的生物合成348

12.5.1　核糖核苷酸的生物合成349

12.5.2　脱氧核糖核苷酸的生物合成355

小结357

关键词358

复习思考题359

13　核酸的生物合成与降解360

13.1　DNA的生物合成360

13.1.1　DNA的半保留复制360

13.1.2　原核生物DNA的复制362

13.1.3 真核生物DNA的复制371

13.1.4　确保DNA复制忠实性的机制374

13.1.5　逆转录作用375

13.2　DNA的突变376

13.2.1 化学诱变376

13.2.2　物理因素致突变377

13.3　DNA的损伤与修复377

13.3.1　DNA损伤的类型及产生的原因377

13.3.2　修复的方式与机制378

13.4　RNA的生物合成382

13.4.1 原核生物的转录382

13.4.2　真核生物的转录385

13.4.3 真核生物前体RNA的加工388

13.4.4　RNA的复制391

13.5　核酸的酶促降解393

13.5.1　核酸酶394

13.5.2　脱氧核糖核酸酶395

13.5.3　限制性内切酶395

小结397

关键词398

复习思考题398

14　蛋白质的生物合成与降解399

14.1　蛋白质的合成体系399

14.1.1　mRNA与遗传密码399

14.1.2　tRNA403

14.1.3　核糖体405

14.1.4　辅助因子407

14.2　蛋白质的生物合成过程407

14.2.1 原核生物蛋白质的生物合成过程408

14.2.2　真核生物蛋白质的生物合成特点415

14.2.3　蛋白质合成的抑制剂417

14.3　肽链合成后的折叠与修饰417

14.3.1 多肽链的折叠417

14.3.2　多肽链的修饰417

14.4　蛋白质的定位418

14.4.1　共翻译转移418

14.4.2　翻译后转移419

14.5　蛋白质的酶促降解420

14.5.1 细胞内蛋白质降解的重要性421

14.5.2　细胞内蛋白质降解的机制421

小结422

关键词423

复习思考题424

15　物质代谢的联系及其调控425

15.1　物质代谢的相互联系425

15.1.1　代谢由分解代谢与合成代谢组成426

15.1.2　物质代谢之间的相互关系427

15.2　酶活性的调节与控制430

15.2.1 酶活性调节的类型430

15.2.2　酶活性调节模式与效应432

15.3　酶基因的表达与调节434

15.3.1 原核生物酶基因的表达与调节435

15.3.2　真核生物酶基因的表达与调节442

15.4　酶蛋白的降解447

15.4.1　溶酶体降解途径447

15.4.2　泛素介导的降解途径448

15.5　亚细胞水平上对酶促反应的调节450

15.5.1 细胞区域化调节450

15.5.2　细胞膜的调节作用450

小结451

关键词452

复习思考题452

《生物化学》网络信息资源453

主要参考文献454