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1 绪论1

1.1 生物化学的内容2

1.2 生物化学的产生与发展3

1.3 生物化学的知识框架和学习方法3

1.3.1 生命物质主要元素组成的规律4

1.3.2 生物大分子组成的共同规律4

1.3.3 物质代谢和能量代谢的规律5

1.3.4 生物界遗传信息传递的规律7

2 蛋白质9

2.1 蛋白质的分类10

2.1.1 根据分子形状分类10

2.1.2 根据化学组成分类10

2.1.3 根据功能分类12

2.2 蛋白质的组成单位——氨基酸13

2.2.1 氨基酸的结构通式13

2.2.2 氨基酸的分类13

2.2.3 氨基酸的理化性质17

2.3 肽22

2.3.1 肽的结构22

2.3.2 生物活性肽的功能24

2.3.3 生物活性肽的来源26

2.3.4 生物活性肽的应用27

2.4 蛋白质的结构27

2.4.1 蛋白质的一级结构28

2 4.2 蛋白质的空间结构28

2.5 蛋白质结构与功能的关系36

2.5.1 蛋白质一级结构与功能的关系36

2.5.2 蛋白质构象与功能的关系37

2.6 蛋白质的性质与分离、分析技术38

2.6.1 蛋白质的性质38

2.6.2 蛋白质的分离和分析技术42

2.6.3 蛋白质分子中氨基酸序列的确定43

3 核酸49

3.1 核酸的组成成分50

3.1.1 戊糖50

3.1.2 含氮碱50

3.1.3 核苷51

3.1.4 核苷酸52

3.2 核酸的一级结构54

3.3 DNA的二级结构55

3.3.1 DNA双螺旋结构模型的实验依据55

3.3.2 DNA双螺旋结构模型的要点56

3.3.3 DNA二级结构的其他类型58

3.4 DNA的高级结构61

3.4.1 环状DNA的超螺旋结构61

3.4.2 真核生物染色体的结构62

3.5 DNA和基因组64

3.5.1 基因和基因组的概念64

3.5.2 病毒和细菌基因组的特点64

3.5.3 真核生物基因组的特点65

3.6 RNA的结构和功能67

3.6.1 tRNA67

3.6.2 rRNA68

3.6.3 mRNA和hnRNA69

3.6.4 snRNA和snoRNA69

3 6.5 asRNA和RNAi69

3.6.6 非编码RNA的多样性70

3.7 核酸的性质和研究方法71

3.7.1 一般理化性质71

3.7.2 紫外吸收性质72

3.7.3 核酸结构的稳定性72

3.7.4 核酸的变性73

3.7.5 核酸的复性74

3.7.6 核酸分子杂交和DNA芯片75

3.7.7 DNA的化学合成75

3.8 核酸的序列测定76

3.8.1 链终止法测序技术76

3.8.2 新一代高通量测序技术76

4 糖类81

4.1 单糖82

4.1.1 单糖的构型82

4.1.2 单糖的结构83

4.1.3 单糖的构象83

4.2 重要单糖及其衍生物85

4.3 寡糖87

4.4 多糖88

4.4.1 淀粉89

4.4.2 糖原89

4.4.3 纤维素90

4.4.4 半纤维素91

4.4.5 琼脂91

4.4.6 壳多糖91

4.4.7 右旋糖酐92

4.4.8 糖胺聚糖92

4.5 糖复合物94

4.5.1 糖蛋白与蛋白聚糖94

4.5.2 糖脂与脂多糖95

4.6 糖类研究方法96

5 脂质和生物膜99

5.1 三酰甘油100

5.1.1 三酰甘油的结构100

5.1.2 三酰甘油的理化性质100

5.2 脂肪酸101

5.2.1 脂肪酸的种类101

5.2.2 天然脂肪酸的结构特点101

5.2.3 必需脂肪酸102

5.2.4 类二十碳烷和蜡102

5.3 磷脂103

5.3.1 甘油磷脂103

5.3.2 几种重要的甘油磷脂104

5.4 鞘脂类104

5.4.1 鞘磷脂类105

5.4.2 脑苷脂类105

5.4.3 神经节苷脂105

5.5 类固醇106

5.6 生物膜107

5.6.1 细胞中的膜系统107

5.6.2 生物膜的化学组成107

5.6.3 生物膜的结构109

6 酶114

6.1 酶的概念与特点115

6.1.1 酶的概念115

6.1.2 酶的特点115

6.2 酶的化学本质与组成116

6.2.1 酶的化学本质116

6.2.2 酶的化学组成116

6.2.3 酶的类型117

6.3 酶的命名与分类118

6.3.1 酶的命名118

6.3.2 酶的分类118

6.4 酶的专一性120

6.4.1 酶专一性的类型120

6.4.2 酶专一性的学说120

6.5 酶的作用机制121

6.5.1 酶的活性部位122

6.5.2 酶与底物复合物的形成123

6.5.3 酶具有高催化效率的分子机制124

6.5.4 酶作用机制的实例126

6.6 酶促反应动力学127

6.6.1 酶促反应速率的概念128

6.6.2 底物浓度对酶促反应速率的影响129

6.6.3 酶促反应的动力学方程式129

6.7 影响酶促反应速率的因素132

6.7.1 抑制剂的影响132

6.7.2 温度的影响134

6.7.3 pH的影响135

6.7.4 激活剂的影响136

6.8 酶活性的调节136

6.8.1 酶活性的调节方式136

6.8.2 酶的别构调控136

6.8.3 可逆的共价修饰调节139

6.8.4 酶原的激活140

6.9 核酶、抗体酶与同工酶141

6.9.1 核酶141

6.9.2 抗体酶142

6.9.3 同工酶142

6.10 酶的研究方法与酶工程143

6.10.1 酶活力的测定方法143

6.10.2 酶的分离纯化145

6.10.3 酶工程146

7 维生素和辅酶151

7.1 脂溶性维生素152

7.1.1 维生素A152

7.1.2 维生素D152

7.1.3 维生素E153

7.1.4 维生素K154

7.2 水溶性维生素155

7.2.1 维生素B1和硫胺素焦磷酸155

7.2.2 维生素B2和黄素辅酶156

7.2.3 泛酸和辅酶A156

7.2.4 维生素PP和烟酰胺辅酶157

7.2.5 维生素B6和B6辅酶158

7.2.6 生物素和羧化酶辅酶159

7.2.7 叶酸和叶酸辅酶160

7.2.8 维生素B12和B12辅酶160

7.2.9 硫辛酸161

7.2.10 维生素C162

8 新陈代谢总论与生物氧化165

8.1 新陈代谢总论167

8.1.1 新陈代谢的研究方法167

8.1.2 生物体内能量代谢的基本规律168

8.1.3 高能化合物与ATP的作用169

8.1.4 磷酸肌酸是高能磷酸键的贮存形式172

8.1.5 辅酶A的递能作用172

8.2 生物氧化173

8.2.1 生物氧化的特点173

8.2.2 呼吸链的组成及电子传递顺序174

8.2.3 氧化磷酸化作用179

8.2.4 胞质中NADH的跨膜运转182

9 糖代谢186

9.1 多糖和低聚糖的酶促降解187

9.1.1 淀粉与糖原的酶促水解187

9.1.2 纤维素的酶促水解187

9.2 糖的分解代谢188

9.2.1 糖酵解188

9.2.2 糖的有氧分解197

9.2.3 乙醛酸循环——三羧酸循环支路203

9.2.4 戊糖磷酸途径204

9.2.5 葡糖醛酸代谢途径208

9.3 糖的合成代谢209

9.3.1 糖原的合成210

9.3.2 蔗糖的合成211

9.3.3 淀粉的合成211

9.3.4 糖异生作用213

10 脂质代谢217

10.1 脂质的酶促水解218

10.1.1 三酰甘油的酶促水解218

10.1.2 磷脂的酶促水解218

10.1.3 胆固醇酯的酶促水解219

10.2 三酰甘油的分解代谢219

10.2.1 甘油的氧化220

10.2.2 脂肪酸的β-氧化作用220

10.2.3 脂肪酸氧化的其他途径223

10.2.4 酮体的生成和利用225

10.3 三酰甘油的合成代谢227

10.3.1 甘油-3-磷酸的生物合成227

10.3.2 脂肪酸的生物合成227

10.3.3 三酰甘油的合成231

10.4 磷脂的代谢233

10.5 胆固醇的代谢234

11 蛋白质的降解和氨基酸代谢239

11.1 蛋白质的酶促降解240

11.1.1 细胞内蛋白质的降解240

11.1.2 外源蛋白的酶促降解241

11.2 氨基酸的分解代谢242

11.2.1 氨基酸的脱氨基作用242

11.2.2 氨基酸的脱羧基作用246

11.2.3 氨的代谢去路247

11.2.4 α-酮酸的代谢去路252

11.3 氨基酸合成代谢253

11.3.1 氨基酸合成途径的类型253

11.3.2 氨基酸代谢与一碳单位255

11.3.3 氨基酸与某些重要生物活性物质的合成257

12 核苷酸代谢260

12.1 核苷酸的分解261

12.1.1 嘌呤核苷酸的分解261

12.1.2 嘧啶核苷酸的分解263

12.2 核苷酸的生物合成264

12.2.1 核苷酸生物合成的概况264

12.2.2 嘌呤核苷酸的从头合成264

12.2.3 嘧啶核苷酸的从头合成267

12.2.4 核苷三磷酸的合成268

12.2.5 脱氧核苷酸的合成269

12.2.6 胸苷酸的合成269

12.2.7 核苷酸的补救合成269

12.3 核苷酸生物合成的调节271

12.3.1 嘌呤核苷酸生物合成的调控271

12.3.2 嘧啶核苷酸生物合成的调控272

12.4 核苷酸合成的抗代谢物272

12.4.1 嘌呤类似物273

12.4.2 嘧啶类似物273

12.4.3 核苷类似物273

12.4.4 谷氨酰胺和天冬氨酸类似物273

12.4.5 叶酸类似物274

12.5 辅酶核苷酸的生物合成275

12.5.1 烟酰胺核苷酸的合成275

12.5.2 黄素核苷酸的合成275

12.5.3 辅酶A的合成275

13 DNA的生物合成277

13.1 DNA复制的概况278

13.1.1 DNA的半保留复制278

13.1.2 DNA复制的起点和方向279

13.2 原核生物DNA的复制280

13.2.1 参与原核生物DNA复制的酶和蛋白质280

13.2.2 大肠杆菌DNA复制的起始284

13.2.3 DNA链的延伸285

13.2.4 复制的终止286

13.3 真核生物DNA的复制287

13.3.1 参与真核生物DNA复制的酶和蛋白质287

13.3.2 真核生物DNA复制的过程288

13 3.3 真核生物DNA复制的特点289

13.4 逆转录作用291

13.5 DNA的损伤与修复292

13.5.1 DNA损伤的产生292

13.5.2 DNA损伤的修复293

13.6 DNA重组和克隆294

13.6.1 DNA重组294

13.6.2 DNA克隆295

14 RNA的生物合成301

14.1 RNA生物合成的概况302

14.2 原核生物的转录303

14.2.1 原核生物的RNA聚合酶303

14.2.2 原核生物转录的起始304

14.2.3 原核生物RNA链的延伸305

14.2.4 原核生物转录的终止305

14.3 真核生物的转录306

14.3.1 真核生物的RNA聚合酶306

14.3.2 真核生物转录的过程307

14.3.3 真核生物转录的终止310

14.4 原核生物和真核生物转录调控的特点310

14.5 转录的选择性抑制311

14.6 转录产物的加工311

14.6.1 内含子剪接的四种类型311

14.6.2 rRNA前体的加工312

14.6.3 tRNA前体的加工313

14.6.4 mRNA前体的加工314

14.6.5 RNA编辑318

14.7 RNA的复制318

14.8 无模板的RNA合成319

15 蛋白质的生物合成322

15.1 蛋白质合成体系323

15.1.1 mRNA323

15.1.2 核糖体327

15.1.3 tRNA328

15.2 蛋白质的合成过程329

15.2.1 氨基酸的活化329

15.2.2 活化氨基酸的转运329

15.2.3 肽链合成的起始330

15.2.4 肽链合成的延长332

15.2.5 肽链合成的终止334

15.3 蛋白质合成后的加工335

15.4 蛋白质合成所需的能量336

15.5 蛋白质的定向转运336

15.6 蛋白质合成的抑制剂337

15.7 寡肽的生物合成338

16 物质代谢的调节控制341

16.1 物质代谢的相互联系342

16.2 分子水平的调节343

16.2.1 酶活性的调节343

16.2.2 基因表达的调节345

16.3 细胞水平的调节349

16.4 多细胞整体水平的调节349

16.4.1 激素对代谢的调节350

16.4.2 神经系统对代谢的调节351

主要参考书目353

索引354