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第一章 生物化学导论1

第一节 生物化学的概念和研究内容1

一、生物化学的概念1

二、生物化学的研究内容2

第二节 生物化学发展简史4

第三节 生物分子的作用力体系7

一、离子键7

二、氢键7

三、范德华力8

四、疏水相互作用8

五、位阻效应8

第四节 水是生命的基本介质8

一、水对生命的作用9

二、水分子的结构特点9

三、水分子的物理性质10

四、水分子的溶剂特性10

第五节 细胞的缓冲系统11

一、水分子的解离12

二、生物细胞内的缓冲系统12

本章小结13

思考题14

主要参考文献14

第二章 核酸化学15

第一节 核苷酸16

一、核酸分子中基本核苷酸的化学组成与命名16

二、细胞内游离核苷酸及其衍生物18

第二节 DNA的分子结构20

一、DNA的一级结构20

二、DNA的二级结构22

三、DNA的三级结构28

第三节 RNA的分子结构28

一、tRNA的分子结构29

二、rRNA的分子结构31

三、mRNA的分子结构32

第四节 核蛋白体34

一、病毒34

二、染色体36

第五节 核酸的性质与分离纯化37

一、核酸的一般性质37

二、核酸的紫外吸收特性37

三、核酸的变性、复性和分子杂交38

四、核酸的沉降特性39

五、核酸的分离纯化40

本章小结41

思考题42

主要参考文献42

第三章 蛋白质化学43

第一节 蛋白质的分子组成44

一、蛋白质的元素组成44

二、蛋白质的基本组成单位44

三、氨基酸45

四、肽57

第二节 蛋白质的分子结构58

一、蛋白质的一级结构59

二、蛋白质的空间结构60

第三节 蛋白质结构与功能的关系73

一、蛋白质一级结构与功能的关系73

二、蛋白质的三维结构与功能的关系75

第四节 蛋白质的重要理化性质77

一、蛋白质的两性解离及等电点77

二、蛋白质的胶体性质78

三、蛋白质的变性79

四、蛋白质的沉淀80

五、蛋白质的光学特性和颜色反应81

第五节 蛋白质分类82

第六节 蛋白质研究技术83

一、蛋白质的定量测定83

二、蛋白质等电点的测定84

三、蛋白质分子质量的测定85

四、蛋白质的分离提纯85

第七节 蛋白质的利用86

一、蛋白质在食品方面的利用86

二、蛋白质在医药方面的利用89

三、蛋白质在饲料方面的利用90

本章小结90

思考题92

主要参考文献92

第四章 酶93

第一节 酶的一般性质93

一、酶是生物催化剂93

二、酶催化的特性93

三、酶的化学本质94

第二节 酶的组成和结构特点94

一、酶的组成94

二、单体酶、寡聚酶和多酶复合体96

第三节 酶的分类和命名96

一、酶的分类96

二、酶的命名98

第四节 酶的活性中心及专一性98

一、酶的活性中心98

二、酶的专一性100

三、酶专一性的假说101

第五节 酶的作用机理102

一、酶的催化作用与分子的活化能102

二、中间产物学说102

三、酶高效催化的因素103

四、胰凝乳蛋白酶的作用机理105

第六节 酶促反应动力学108

一、酶浓度对酶促反应速度的影响108

二、底物浓度对酶促反应速度的影响108

三、pH对酶促反应速度的影响111

四、温度对酶促反应速度的影响112

五、激活剂对酶促反应速度的影响112

六、抑制剂对酶促反应速度的影响113

第七节 酶的活力测定和分离纯化115

一、酶活力测定115

二、酶的分离纯化116

第八节 几种重要的酶117

一、别构酶117

二、同工酶118

三、核酶119

本章小结120

思考题121

主要参考文献121

第五章 维生素与辅酶122

第一节 维生素简介122

第二节 重要的水溶性维生素122

一、维生素B1和焦磷酸硫胺素122

二、维生素B2和黄素辅基124

三、泛酸和辅酶A125

四、维生素PP和辅酶Ⅰ、辅酶Ⅱ126

五、维生素B6及其辅酶127

六、生物素127

七、叶酸和叶酸辅酶128

八、维生素B12和B12辅酶129

九、硫辛酸130

十、维生素C130

第三节 脂溶性维生素130

一、维生素A130

二、维生素D131

三、维生素E131

四、维生素K132

本章小结133

思考题133

主要参考文献133

第六章 生物膜的结构与功能134

第一节 生物膜的化学组成134

一、膜蛋白134

二、膜脂135

第二节 生物膜的分子结构及特征136

一、膜脂的结构特点及排列136

二、膜蛋白在膜脂中的定位137

三、生物膜的结构模型及特征138

第三节 生物膜的功能139

一、物质运输140

二、能量转换142

三、细胞识别143

四、信息传递143

第四节 膜生物工程及其应用145

一、人工膜技术与研究145

二、膜生物工程的应用146

本章小结147

思考题148

主要参考文献148

第七章 糖类化合物代谢149

第一节 糖类化合物149

一、单糖149

二、寡糖151

三、多糖152

第二节 糖的合成与分解154

一、UDPG和ADPG的生物合成154

二、蔗糖的生物合成与分解155

三、淀粉的生物合成与分解157

四、纤维素的生物合成与分解159

第三节 糖酵解160

一、糖酵解的研究历史160

二、糖酵解的生物化学过程161

三、糖酵解过程的化学计量165

四、糖酵解的生物功能166

五、糖酵解途径的调节167

六、丙酮酸的去路168

七、其他糖类进入糖酵解的途径169

八、葡萄糖异生作用170

第四节 三羧酸循环172

一、三羧酸循环的研究历史172

二、三羧酸循环的生化过程173

三、三羧酸循环的化学计量177

四、三羧酸循环的生物功能178

五、三羧酸循环的调控179

第五节 乙醛酸循环180

第六节 磷酸戊糖途径181

一、磷酸戊糖途径的生化过程182

二、磷酸戊糖途径的生理意义186

三、磷酸戊糖途径的调节188

本章小结189

思考题190

主要参考文献190

第八章 生物氧化和能量转换191

第一节 生物氧化概述191

一、生物氧化的基本概念191

二、生物氧化的特点191

三、生物氧化中CO2的生成192

四、生物氧化中H2O的生成192

五、自由能和氧化还原电位193

六、高能磷酸化合物196

第二节 线粒体及其内部氧化体系200

一、线粒体200

二、线粒体内膜上的电子传递链201

第三节 氧化磷酸化作用206

一、氧化磷酸化作用的概念及类型206

二、氧化磷酸化的偶联部位207

三、氧化磷酸化的偶联机理208

四、氧化磷酸化的解偶联剂和抑制剂212

五、腺苷酸的转运213

六、线粒体穿梭系统213

七、能荷215

第四节 其他末端氧化系统215

一、多酚氧化酶系统215

二、抗坏血酸氧化酶216

三、黄素蛋白氧化酶216

四、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶217

五、抗氰氧化酶217

本章小结218

思考题219

主要参考文献219

第九章 脂类物质的合成与分解220

第一节 生物体内的脂类物质220

一、脂肪酸220

二、单纯脂类222

三、复合脂类223

四、异戊二烯脂225

第二节 脂肪的合成代谢226

一、磷酸甘油的生物合成226

二、脂肪酸的生物合成226

三、脂肪的生物合成232

第三节 脂肪的分解代谢与转化233

一、脂肪的水解234

二、甘油的降解与转化234

三、脂肪酸的降解与转化234

第四节 类脂代谢243

一、甘油磷脂的代谢243

二、甘油糖脂的代谢244

三、胆固醇的代谢245

本章小结246

思考题247

主要参考文献247

第十章 蛋白质的降解和氨基酸代谢249

第一节 蛋白质的酶促降解249

一、蛋白酶249

二、肽酶250

第二节 氨基酸的降解与转化251

一、脱氨基作用251

二、氨基酸的脱羧作用253

三、氨基酸降解产物的进一步代谢255

四、由氨基酸合成其他含氮化合物258

第三节 氨和氨基酸的生物合成259

一、生物固氮259

二、硝酸还原作用262

三、氨的同化264

四、氨基酸的生物合成265

本章小结269

思考题270

主要参考文献271

第十一章 核酸的降解与核苷酸的代谢272

第一节 核酸的降解272

一、核酸外切酶272

二、核酸内切酶273

第二节 核苷酸的降解274

一、核苷酸的降解274

二、嘌呤碱的降解275

三、嘧啶碱的降解275

第三节 核苷酸的生物合成276

一、核糖核苷酸的生物合成277

二、脱氧核糖核苷酸的生物合成283

三、核苷酸转变为多磷酸核苷酸285

本章小结286

思考题286

主要参考文献287

第十二章 核酸的生物合成288

第一节 DNA的生物合成289

一、DNA的自我复制289

二、逆转录作用298

三、DNA的损伤、修复和突变300

第二节 RNA的生物合成304

一、转录304

二、RNA的复制311

三、RNA生物合成的抑制剂312

本章小结313

思考题314

主要参考文献314

第十三章 蛋白质的生物合成315

第一节 RNA在蛋白质生物合成中的重要功能315

一、mRNA和遗传密码315

二、tRNA321

三、rRNA及核糖体322

第二节 原核生物蛋白质的合成过程324

一、氨基酸的活化324

二、合成起始327

三、肽链的延伸329

四、终止合成332

五、蛋白质合成中GTP的作用333

第三节 真核生物蛋白质的生物合成334

一、真核生物蛋白质合成的起始334

二、肽链的延伸与终止336

第四节 蛋白质生物合成的调控337

一、翻译起始的调控337

二、稀有密码子对翻译的影响337

三、重叠基因对翻译的影响338

四、poly（A）对翻译的影响338

五、翻译的阻遏338

六、魔斑核苷酸水平对翻译的影响339

第五节 蛋白质合成后的加工340

一、氨基末端和羧基末端的修饰340

二、信号序列的切除340

三、氨基酸残基的修饰340

四、糖侧链的连接341

五、异戊二烯基团的附加341

六、辅基的附加341

七、蛋白酶水解修饰342

八、二硫键的形成342

九、蛋白质合成受许多抗生素和毒素抑制342

第六节 蛋白质合成后的运输343

一、蛋白质的分选信号343

二、蛋白质的运输类型344

三、蛋白质的运输方式345

四、蛋白质的运输过程346

本章小结348

思考题350

主要参考文献350

第十四章 代谢调节351

第一节 底物供应的调节351

第二节 酶在细胞中分布对代谢的调节353

第三节 酶合成和降解对代谢的调节353

一、细胞内酶含量的变化对代谢的调节354

二、基因表达对代谢的调节354

三、酶降解的调节359

第四节 酶活性的调节359

一、酶原激活对代谢的调节359

二、变构酶对代谢的调节360

三、同工酶反馈抑制对代谢的调节365

四、酶的共价修饰和级联系统调节366

第五节 辅助因子的调节368

一、能荷水平对代谢的调节369

二、［NADH］／［NAD＋］对代谢的调节369

三、金属离子对代谢的调节370

第六节 激素系统和神经系统对代谢的调节371

一、激素系统对代谢的调节371

二、神经系统对代谢的调节375

本章小结376

思考题376

主要参考文献377

第十五章 DNA重组技术的基本原理378

第一节 DNA重组的技术要件378

一、重要的工具酶及其作用特点379

二、目的基因的载体类型及其功能381

第二节 DNA重组的基本技术步骤385

一、目的基因的制备方法385

二、目的DNA和载体的体外连接388

三、将重组的DNA复合物导入受体细胞389

四、重组克隆的筛选方法391

第三节 DNA重组技术的应用前景392

一、有重要经济价值的蛋白质的生产和应用392

二、基因诊断393

三、基因治疗393

本章小结394

思考题394

主要参考文献395

附录Ⅰ 常见生物化学名词汉英对照396

附录Ⅱ 常见生物化学名词英汉对照410