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第1章 绪论1

1.1 生物化学研究的基本内容1

1.2 生物化学的发展简史2

1.3 细胞及生物分子5

1.4 生物化学在农林及国民经济中的作用7

1.5 生物化学与其他学科的辩证关系8

本章小结9

习 题10

参考文献10

第2章 氨基酸、多肽和蛋白质11

2.1 蛋白质的分类11

2.1.1 根据分子组成分类11

2.1.2 根据功能分类13

2.1.3 根据分子形状分类14

2.2 氨基酸15

2.2.1 氨基酸的结构15

2.2.2 氨基酸的分类16

2.2.3 氨基酸的基本性质20

2.3 多肽和蛋白质26

2.3.1 肽的概念和理化性质26

2.3.2 蛋白质的初级结构33

2.3.3 蛋白质的空间结构36

2.3.4 蛋白质的结构与功能的关系47

2.4 蛋白质的理化性质51

2.4.1 蛋白质的相对分子质量52

2.4.2 蛋白质的两性电离和等电点54

2.4.3 蛋白质的胶体性质55

2.4.4 蛋白质的紫外吸收特征55

2.4.5 蛋白质的变性、复性与沉淀56

2.5 蛋白质的分离与纯化57

2.5.1 蛋白质的抽提原理及方法57

2.5.2 蛋白质分离纯化的方法59

2.5.3 蛋白质的定量方法66

本章小结67

习 题68

参考文献69

第3章 酶70

3.1 酶的基本概念和作用特点70

3.1.1 酶的概念70

3.1.2 酶的作用特点71

3.2 酶的国际分类和命名73

3.2.1 酶的命名73

3.2.2 酶的分类74

3.3 酶的作用机制78

3.3.1 酶的活性中心78

3.3.2 酶的高效性机制80

3.3.3 酶的专一性87

3.4 影响酶促反应速率的主要因素89

3.4.1 温度的影响89

3.4.2 pH值的影响90

3.4.3 米氏方程及底物浓度影响91

3.4.4 激活剂93

3.4.5 抑制剂94

3.5 别构酶和共价修饰酶97

3.5.1 别构酶97

3.5.2 共价修饰酶100

3.6 同工酶101

3.7 维生素与辅酶103

3.7.1 水溶性维生素104

3.7.2 辅酶105

3.8 酶的分离与纯化107

3.8.1 酶制剂的制备过程107

3.8.2 酶的提取与分离108

3.8.3 酶的纯化与精制109

3.8.4 酶活力的测定111

本章小结113

习 题114

参考文献114

第4章 核酸115

4.1 核酸的种类和组成单位116

4.1.1 核酸的种类116

4.1.2 核酸的组成单位118

4.2 核酸的分子结构126

4.2.1 DNA的分子结构126

4.2.2 RNA的分子结构142

4.2.3 其他功能小分子RNA的作用145

4.3 核酸的理化性质147

4.3.1 核酸的一般性质147

4.3.2 核酸的紫外吸收特征149

4.3.3 核酸的变性及复性150

4.3.4 核酸的分离纯化155

本章小结160

习 题161

参考文献161

第5章 糖代谢163

5.1 糖的种类与功能163

5.1.1 糖的命名和分类163

5.1.2 糖的分布与功能169

5.2 糖的分解169

5.2.1 糖酵解170

5.2.2 三羧酸循环176

5.2.3 磷酸戊糖途径185

5.3 糖的生物合成189

5.3.1 糖异生189

5.3.2 糖的生物合成193

5.4 光合作用与糖合成196

5.4.1 光合作用概述196

5.4.2 光合作用的光反应196

5.4.3 光合作用的暗反应198

本章小结201

习 题202

参考文献202

第6章 生物能量转化203

6.1 生物能量学和热力学203

6.1.1 热力学的基本概念203

6.1.2 生物能量学206

6.2 高能化合物和ATP207

6.2.1 生物体内的高能化合物207

6.2.2 ATP的结构与作用209

6.3 生物氧化-还原反应214

6.3.1 生物氧化的特点214

6.3.2 生物氧化-还原反应215

6.3.3 氧化还原电势215

6.4 电子传递链与氧化磷酸化217

6.4.1 线粒体中的电子传递反应217

6.4.2 电子传递221

6.4.3 电子传递的抑制剂与抗氰呼吸227

6.4.4 氧化磷酸化228

6.5 光合作用的能量转化与光合磷酸化236

6.5.1 光合作用的能量吸收和转化236

6.5.2 光驱动的电子传递239

6.5.3 光合磷酸化242

本章小结244

习 题245

参考文献246

第7章 脂类及其代谢247

7.1 脂质的种类与功能247

7.1.1 脂质的分类247

7.1.2 脂类种类248

7.2 脂肪的分解代谢254

7.2.1 脂肪的酶促水解254

7.2.2 甘油的降解与转化256

7.2.3 脂肪酸的分解代谢256

7.3 脂肪的生物合成267

7.3.1 甘油的合成267

7.3.2 脂肪酸的生物合成268

7.4 磷脂的代谢279

7.4.1 甘油磷脂的代谢279

7.4.2 鞘磷脂和鞘糖脂的代谢281

7.5 胆固醇的生物合成与转化281

7.5.1 胆固醇的生物合成281

7.5.2 胆固醇的转化282

7.6 植物体内的乙醛酸循环283

7.6.1 乙醛酸循环的反应历程283

7.6.2 乙醛酸循环的生物学意义283

7.7 生物膜的结构与功能285

7.7.1 生物膜的化学组成285

7.7.2 生物膜的结构——流动镶嵌模型289

7.7.3 生物膜的功能292

本章小结298

习 题299

参考文献299

第8章 氨基酸和核苷酸代谢300

8.1 氨基酸的分解和转化300

8.1.1 脱氨基作用300

8.1.2 脱羧基作用305

8.1.3 氨基酸分解产物的去向305

8.2 氨同化和氨基酸的生物合成309

8.2.1 氨的来源309

8.2.2 氨同化309

8.3 核苷酸的分解代谢315

8.3.1 核苷酸和核苷的分解315

8.3.2 嘌呤的分解315

8.3.3 嘧啶的分解317

8.4 核苷酸的合成代谢318

8.4.1 核糖核苷酸的合成318

8.4.2 嘌呤核苷酸的生物合成318

8.4.3 嘧啶核苷酸的生物合成321

8.4.4 脱氧核糖核苷酸的合成323

8.4.5 核苷酸磷酸化成核苷三磷酸325

8.4.6 核苷酸合成的抑制剂325

8.4.7 氨基酸类似物326

8.4.8 叶酸类似物326

本章小结327

习 题328

参考文献328

第9章 核酸的生物合成329

9.1 中心法则329

9.1.1 中心法则的提出329

9.1.2 中心法则的主要内容329

9.1.3 中心法则的意义330

9.2 DNA的生物合成330

9.2.1 原核生物DNA的复制330

9.2.2 原核与真核生物DNA复制的差异340

9.2.3 逆转录341

9.2.4 DNA的损伤与修复344

9.2.5 DNA一级结构分析与PCR技术349

9.3 RNA的生物合成352

9.3.1 RNA的转录与加工352

9.3.2 RNA的复制364

9.3.3 RNA的转录调控364

本章小结369

习 题370

参考文献370

第10章 蛋白质的生物合成371

10.1 遗传密码371

10.1.1 遗传密码的破译371

10.1.2 遗传密码的特点373

10.2 多肽链的合成体系375

10.2.1 RNA在蛋白质生物合成中的作用376

10.2.2 参与蛋白质生物合成的酶类及蛋白因子377

10.3 原核生物多肽链生物合成的过程378

10.3.1 肽链合成的起始378

10.3.2 肽链的延长379

10.3.3 肽链合成的终止381

10.3.4 多核糖体382

10.4 原核与真核生物多肽链合成的差异384

10.4.1 蛋白因子的差异384

10.4.2 氨基酸活化的差异385

10.4.3 肽链合成起始的差异386

10.4.4 肽链合成延伸的差异388

10.4.5 肽链合成终止的差异388

10.4.6 翻译后加工的差异389

10.5 肽链合成后的折叠、修饰加工389

10.5.1 新生肽链的折叠390

10.5.2 多肽链一级结构的加工修饰390

10.5.3 多肽链高级结构的加工修饰392

10.6 蛋白质的定向运送392

10.6.1 信号肽介导的跨膜转运393

10.6.2 细胞器蛋白的翻译后跨膜转运394

本章小结396

习 题397

参考文献397

第11章 物质代谢的联系及其调控398

11.1 物质代谢的相互联系398

11.1.1 糖代谢与脂代谢的关系399

11.1.2 糖代谢与蛋白质代谢的关系400

11.1.3 脂类代谢与蛋白质代谢的关系400

11.1.4 核苷酸代谢与糖类、脂肪及蛋白质代谢的相互关系401

11.2 代谢调节402

11.2.1 生物在三个水平上进行代谢调节402

11.2.2 酶水平的调节403

11.2.3 细胞水平的代谢水平410

11.2.4 激素对代谢的调节411

11.2.5 神经系统对代谢的调节412

11.3 基因表达的调控412

11.3.1 原核生物基因表达的调节413

11.3.2 真核生物基因表达的调节418

本章小结423

习 题423

参考文献424

第12章 组学基础425

12.1 基因组学426

12.1.1 结构基因组学427

12.1.2 比较基因组学431

12.1.3 功能基因组学432

12.2 转录组学435

12.2.1 转录组研究的技术支持435

12.2.2 完整的转录目录与基因的发现437

12.2.3 转录多样性438

12.2.4 动态转录剖析439

12.2.5 转录调控网络439

12.2.6 展望441

12.3 蛋白质组学442

12.3.1 蛋白质组学的研究内容442

12.3.2 蛋白质组学的研究技术443

12.3.3 蛋白质组学的研究进展446

12.3.4 蛋白质组学的研究展望447

12.4 代谢组学447

12.4.1 代谢组学研究的技术支持448

12.4.2 靶向代谢组学449

12.4.3 非靶向代谢组学450

12.4.4 代谢组学展望455

12.5 蛋白降解组学455

12.5.1 降解组学和降解的概念456

12.5.2 降解组学的研究方法458

12.5.3 蛋白降解组学的发展与应用461

本章小结462

习 题463

参考文献464

附录 后基因组时代高通量数据的生物信息学分析数据库465