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第一篇 生命物质的化学1

第一章 糖类1

第一节 概述1

一、糖的定义1

二、糖的分类1

三、糖类物质的生物学功能2

第二节 单糖的化学结构2

一、定义及分类2

二、单糖的旋光性与开链结构2

三、单糖的环状结构5

四、单糖的构象8

第三节 单糖的性质9

一、旋光性与变旋性9

二、单糖的反应10

三、单糖衍生物12

第四节 寡糖17

一、寡糖的命名17

二、二糖17

三、三糖19

第五节 多糖20

一、同聚多糖20

二、杂聚多糖24

三、细菌多糖27

本章学习要点29

习题30

第二章 脂质和生物膜31

第一节 油脂31

一、油脂的存在及其生物学意义31

二、油脂的结构31

三、油脂的理化性质33

四、油脂的鉴定35

第二节 磷脂36

一、甘油磷脂类36

二、神经鞘磷脂38

第三节 固醇和类固醇39

一、固醇类39

二、类固醇40

第四节 其他酯类42

一、萜类42

二、蜡42

三、糖脂42

第五节 生物膜44

一、生物膜的化学组成44

二、生物膜的结构模型45

三、生物膜的功能46

本章学习要点48

习题48

第三章 蛋白质化学50

第一节 蛋白质分子组成成分50

一、蛋白质的元素组成50

二、蛋白质的水解50

三、蛋白质的基本结构单位——氨基酸51

第二节 氨基酸的性质55

一、氨基酸的光学活性和光吸收性质55

二、氨基酸的解离和两性性质57

三、氨基酸的化学反应59

第三节 氨基酸的分离与测定64

一、层析法64

二、电泳法67

三、氨基酸的显色反应67

第四节 肽68

一、肽的结构68

二、天然活性肽69

第五节 蛋白质的分类71

一、单纯蛋白质71

二、结合蛋白质72

第六节 蛋白质的一级结构72

一、蛋白质的氨基酸组成72

二、蛋白质分子结构中的化学键73

三、蛋白质一级结构的测定75

四、几种蛋白质的一级结构80

第七节 蛋白质的高级结构81

一、蛋白质各级结构的基本概念81

二、构型与构象82

三、蛋白质的二级结构82

四、超二级结构和结构域85

五、蛋白质的三级结构86

六、蛋白质的四级结构86

七、蛋白质一级结构对高级结构的影响88

第八节 几种典型蛋白质的结构与功能89

一、纤维状蛋白质89

二、球状蛋白90

三、糖蛋白93

四、脂蛋白93

第九节 蛋白质结构与功能的关系95

一、一级结构与功能的关系95

二、高级结构与功能的关系97

第十节 蛋白质的性质98

一、蛋白质的两性解离和等电点98

二、蛋白质分子的大小100

三、蛋白质的胶体性质102

四、蛋白质的沉淀作用102

五、蛋白质的变性作用103

六、蛋白质的颜色反应103

第十一节 蛋白质的分离、纯化与测定104

一、蛋白质分离纯化的一般原则104

二、蛋白质分离纯化的方法105

三、蛋白质的分析测定108

本章学习要点112

习题113

第四章 核酸化学115

第一节 核酸的组成成分115

一、糖组分115

二、碱基116

三、核苷117

四、核苷酸118

五、修饰成分120

第二节 RNA的结构120

一、RNA的类别及分布120

二、RNA一级结构的概念122

三、核酸的降解122

四、RNA一级结构的测定125

五、RNA一级结构的特点126

六、RNA的高级结构126

第三节 DNA的结构130

一、DNA的一级结构130

二、DNA的二级结构133

三、DNA的三级结构138

第四节 核酸及核苷酸的性质139

一、溶解性139

二、核酸及其组分的两性性质139

三、紫外吸收142

四、核酸的变性与复性143

第五节 核酸及其组分的分离纯化144

一、分离核酸的一般原则144

二、DNA的分离纯化144

三、RNA的分离纯化145

四、核酸组分的分离纯化145

第六节 核酸的分析测定及研究方法146

一、核酸及其组分含量的测定146

二、核酸纯度的测定147

三、DNA的凝胶电泳147

四、核酸分子杂交148

五、印迹技术149

六、PCR技术149

本章学习要点151

习题152

第五章 酶学153

第一节 酶促反应特点及酶的分类153

一、酶的催化特性153

二、酶专一性的类别154

三、酶的命名155

四、酶的分类155

五、酶的系统编号156

第二节 酶的结构与功能的关系158

一、酶的分子组成158

二、酶的活性中心159

三、酶的活性与其高级结构的关系162

四、酶原的激活163

第三节 酶作用的机制165

一、酶为什么能催化化学反应165

二、酶催化化学反应的中间产物学说165

三、决定酶作用高效率的机制166

四、决定酶作用专一性的机制168

第四节 酶促反应的动力学171

一、米-曼氏方程171

二、米氏方程的推导171

三、米氏常数（Km）的意义173

四、米氏常数的求法175

第五节 影响酶作用的因素176

一、温度对酶作用的影响176

二、pH对酶作用的影响177

三、酶浓度对酶作用的影响178

四、激活剂对酶作用的影响178

五、抑制剂对酶作用的影响178

第六节 酶活力的测定183

一、酶活力及其测定183

二、酶活力单位及比活力184

三、酶活性中心转换数184

四、酶活力的测定方法184

第七节 酶的多样性186

一、核酶和蛋白质的自我剪接186

二、调节酶187

三、同工酶190

四、多功能酶191

五、人工酶191

本章学习要点193

习题194

第六章 维生素和辅酶196

第一节 维生素的概念和类别196

一、维生素的概念196

二、维生素的命名及分类196

第二节 水溶性维生素及辅酶197

一、硫胺素和脱羧辅酶197

二、核黄素和黄素辅酶198

三、维生素PP和脱氢辅酶199

四、吡哆素和转氨辅酶200

五、泛酸和辅酶A201

六、叶酸和叶酸辅酶201

七、生物素和羧化辅酶202

八、维生素B12和辅酶B12203

九、维生素C204

第三节 脂溶性维生素204

一、维生素A205

二、维生素D206

三、维生素E208

四、维生素K208

第四节 卟啉及金属辅基209

一、铁卟啉辅基209

二、金属辅基209

本章学习要点211

习题212

第七章 激素化学213

第一节 激素的概念和分类213

一、激素的一般概念213

二、动物激素的一般介绍213

三、激素的类别214

第二节 含氮激素214

一、氨基酸衍生物激素214

二、多肽及蛋白质激素216

第三节 类固醇激素221

一、肾上腺皮质激素221

二、性激素222

第四节 前列腺素223

一、分泌部位及化学结构223

二、生理功能224

第五节 昆虫激素226

一、昆虫激素的类别226

二、在农业生产上的应用227

第六节 植物激素228

一、生长素228

二、赤霉素228

三、细胞激动素229

四、脱落酸229

五、乙烯230

本章学习要点231

习题232

第二篇 生命物质的化学变化第八章 生物氧化第一节 生物氧化的方式、特点和酶类233

一、生物氧化中CO2生成的方式233

二、生物氧化中物质氧化的方式234

三、生物氧化的特点234

四、参与生物氧化的酶类234

第二节 线粒体氧化体系237

一、呼吸链的概念237

二、呼吸链的组成成分237

三、呼吸链中各组分的排列顺序240

第三节 非线粒体氧化体系242

一、微粒体氧化体系242

二、过氧化体氧化体系243

三、植物细胞中的生物氧化体系244

第四节 生物氧化中能量的转移和利用245

一、生化反应中的自由能变化246

二、氧化还原电位与自由能变化247

三、线粒体膜结构的特点249

四、高能磷酸键的生成机制251

五、氧化磷酸化的机制254

六、线粒体外的氧化磷酸化255

七、高能磷酸键的储存和转移利用257

八、氧化磷酸化解偶联作用和抑制作用259

本章学习要点261

习题262

第九章 糖代谢263

第一节 概述263

一、多糖及寡糖的降解264

二、糖的吸收和运转265

三、糖的中间代谢概况266

第二节 糖的无氧分解267

一、糖分解代谢的共同阶段267

二、酵解作用272

三、发酵273

四、糖酵解的调节274

五、糖无氧分解的生理意义275

第三节 糖的需氧分解276

一、糖有氧氧化的反应历程（TCA）276

二、三羧酸循环的调节281

三、糖需氧分解的生理意义281

四、磷酸己糖旁路284

五、乙醛酸循环288

六、其他单糖的分解289

第四节 糖原的合成代谢290

一、糖原生成作用290

二、糖异生作用292

三、糖原代谢的调节293

本章学习要点296

习题297

第十章 光合作用298

第一节 概述298

一、光合作用的概念298

二、叶绿体及光合色素299

三、光合作用的一般过程301

第二节 光合作用中的能量转换301

一、光合作用的两类反应301

二、反应中心及光合单位301

三、叶绿体的光反应302

四、光合磷酸化303

第三节 光合作用的碳素途径306

一、卡尔文循环306

二、C4循环310

第四节 蔗糖及淀粉的合成314

一、蔗糖的合成314

二、淀粉的合成316

本章学习要点318

习题319

第十一章 脂质代谢320

第一节 脂肪的消化、吸收及转运320

一、脂类的消化320

二、脂质的吸收320

三、血脂320

第二节 脂肪的分解代谢322

一、甘油的分解与合成代谢322

二、脂肪酸的分解代谢322

三、酮体代谢328

第三节 脂肪的合成代谢330

一、α-磷酸甘油的生成330

二、脂肪酸的合成代谢331

三、脂肪酸合成的调节336

四、三酰甘油的合成337

第四节 磷脂代谢337

一、磷脂的分解代谢337

二、磷脂的合成代谢339

第五节 胆固醇代谢341

一、胆固醇的合成代谢341

二、胆固醇的转化343

本章学习要点346

习题347

第十二章 蛋白质和氨基酸的代谢第一节 蛋白质的营养作用348

一、氮平衡348

二、必需氨基酸和非必需氨基酸348

第二节 蛋白质的消化吸收、腐败与解毒349

一、蛋白质的消化349

二、吸收350

三、氨基酸的转化350

四、蛋白质的腐败作用351

五、生理解毒作用351

第三节 氨基酸代谢的共同途径352

一、氨基酸的脱氨基作用352

二、氨基酸的脱羧基作用356

第四节 氨基酸脱氨产物的代谢357

一、氨的代谢357

二、α-酮酸的代谢360

第五节 氨基酸的分解代谢362

一、一碳基团代谢362

二、甘氨酸及丝氨酸的分解代谢363

三、含硫氨基酸的分解代谢364

四、芳香族氨基酸的分解代谢367

五、其他氨基酸的分解代谢370

第六节 氨基酸的合成代谢372

一、概述372

二、谷氨酸族372

三、天门冬氨酸族和丙酮酸族373

四、磷酸甘油酸族375

五、芳香族375

六、组氨酸的合成代谢378

本章学习要点379

习题380

第三篇 细胞信息转导381

第十三章 核酸代谢381

第一节 核苷酸代谢381

一、核苷酸的分解代谢381

二、核苷酸的合成代谢383

三、脱氧核糖核苷酸的合成388

第二节 DNA的生物合成389

一、参与DNA复制的酶及蛋白因子389

二、半保留复制393

三、DNA半不连续复制395

四、DNA的复制过程396

五、原核生物与真核生物DNA的复制特点398

六、RNA指导的DNA合成402

七、DNA的损伤与修复403

第三节 RNA的生物合成404

一、催化RNA合成的酶404

二、RNA的合成过程408

三、RNA的转录后修饰加工412

本章学习要点415

习题416

第十四章 蛋白质的生物合成第一节 蛋白质合成体系418

一、中心法则418

二、核糖体419

三、tRNA和氨基酰tRNA420

四、mRNA422

第二节 遗传密码422

一、三联体密码的确立422

二、密码破译423

三、密码的性质425

第三节 蛋白质的合成机制426

一、蛋白质合成的方向426

二、密码子的识别426

三、蛋白质合成的步骤427

四、多聚核糖体432

五、翻译后的修饰作用432

第四节 蛋白质合成的抑制作用433

一、抗菌素433

二、毒素434

三、抗代谢物434

本章学习要点436

习题437

第十五章 物质代谢的调节控制第一节 代谢调节的类型439

一、神经系统对代谢的调节作用439

二、激素对代谢的调节作用440

三、细胞水平的调节作用441

第二节 反馈调节444

一、前馈与反馈的概念444

二、反馈抑制的类型444

三、反馈调节的机制447

第三节 基因表达的调节控制448

一、原核生物基因表达的调控449

二、真核生物基因表达的调控451

第四节 细胞水平的诱导与阻遏调节机制454

一、组成酶与适应酶454

二、诱导机制454

三、阻遏机制456

本章学习要点460

习题461

第十六章 细胞信号转导462

第一节 细胞信号的类别及特点462

一、细胞间化学信号462

二、细胞内化学信号463

第二节 细胞信号受体464

一、膜受体464

二、胞内受体465

三、受体的性质465

四、受体的调节作用466

五、G蛋白与信号转导467

第三节 信号转导途径469

一、cAMP-蛋白激酶A途径469

二、cGMP-蛋白激酶G途径472

三、IP3及二脂酰甘油转导途径473

四、钙离子转导途径474

五、酪氨酸蛋白激酶途径476

本章学习要点477

习题478

第十七章 基因工程和蛋白质工程第一节 基因工程的概念479

一、基因工程的含义479

二、限制酶479

三、基因载体481

第二节 基因工程的基本步骤484

一、目的基因的获得484

二、外源DNA与载体连接486

三、重组DNA导入宿主细胞486

四、重组体的筛选487

五、克隆基因的表达488

第三节 蛋白质工程489

一、蛋白质工程的概念489

二、蛋白质工程的一般技术490

三、蛋白质工程的应用示例493

本章学习要点495

习题496

常用生化名词缩写497

索引（汉英对照）505

主要参考资料515