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1．生物化学与细胞1

1.1 生物分子1

目录1

1.1.1 蛋白质2

1.1.2 糖2

1.1.3 核酸3

1.1.4 脂3

1.2 生物化学反应3

1.3 细胞4

1.3.1 细胞的分子组织层次4

1.3.2 原核细胞4

1.3.3 真核细胞5

思考题7

习题7

术语7

小结7

2．氨基酸和肽9

2.1 氨基酸结构和分类9

2.1.1 氨基酸结构9

2.1.2 氨基酸分类12

2.2 氨基酸的酸碱特性14

2.3 氨基酸的特征化学反应17

2.3.1 氨基酸的α-氨基与茚三酮反应17

2.3.2 氨基酸的α-氨基与2，4-二硝基氟苯反应18

2.3.3 氨基酸的α-氨基与丹磺酰氯反应18

2.3.4 氨基酸的α-氨基与苯异硫氰酸酯反应18

2.4 肽19

2.5.1 谷胱甘肽20

2.5 天然存在的活性肽20

2.5.2 催产素和加压素21

2.5.3 胰岛素21

2.5.4 阿斯巴甜21

小结22

术语23

思考题23

习题23

3．蛋白质的三维结构25

3.1 蛋白质结构的4个层次25

3.2 肽平面26

3.3 二级结构28

3.3.1 α-螺旋29

3.3.2 β-折叠31

3.3.3 转角与环32

3.4 胶原蛋白——另一种螺旋结构33

3.5 三级结构34

3.5.1 疏水相互作用35

3.5.2 氢键和范德华力36

3.5.3 共价交联和离子相互作用36

3.6 蛋白质变性与复性36

3.6.1 核糖核酸酶A变性与复性37

3.6.2 肽酰脯氨酰顺-反异构酶和二硫键异构酶38

3.6.3 分子伴侣38

3.6.4 疯牛病39

3.7 超二级结构和结构域39

3.7.1 超二级结构39

3.7.2 结构域40

3.8.1 血红蛋白结构41

3.8 四级结构41

3.8.2 血红蛋白和肌红蛋白的氧合曲线42

3.8.3 BPG和波尔效应43

3.8.4 镰刀形细胞贫血病45

3.9 抗体46

小结47

术语48

思考题48

习题48

4．蛋白质研究技术50

4.1 蛋白质的初步分离纯化50

4.2 柱层析51

4.2.1 凝胶过滤层析52

4.2.2 离子交换层析53

4.2.3 亲和层析54

4.2.4 高压液相层析54

4.3 电泳55

4.3.1 SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳55

4.3.2 等电聚焦电泳57

4.3.3 双向电泳58

4.4 蛋白质氨基酸序列分析58

4.4.1 确定多肽链N末端和C末端氨基酸残基59

4.4.2 测定氨基酸组成59

4.4.3 Edman降解60

4.4.4 多肽裂解和序列确定61

4.5 肽的化学合成62

习题64

思考题64

术语64

小结64

5．酶66

5.1 酶的命名和分类66

5.2 比活68

5.3 活化能69

5.4 活性部位70

5.5 酶催化机制72

5.5.1 酸碱催化72

5.5.2 共价催化73

5.5.3 靠近和定向效应73

5.5.4 底物变形74

5.6 米氏方程74

5.6.1 米氏方程的推导75

5.6.2 双倒数作图76

5.7 可逆抑制作用77

5.7.1 竞争性抑制78

5.7.2 反竞争性抑制79

5.7.3 非竞争性抑制79

5.7.4 可逆酶抑制剂的临床应用80

5.8 不可逆抑制作用81

5.9 pH值对酶促反应速度的影响82

5.10 酶原的激活82

5.10.1 蛋白水解酶原的激活82

5.10.2 血液凝固中的酶级联反应83

5.11 别构酶84

5.11.1 天冬氨酸转氨甲酰酶85

5.11.2 底物协同结合模型86

5.12 共价调节酶87

5.14 抗体酶88

5.13 同工酶88

小结89

术语90

思考题90

习题90

6．辅酶和维生素92

6.1 尼克酸92

6.2 核黄素94

6.3 泛酸95

6.4 硫胺素96

6.5 维生素B697

6.6 生物素98

6.7 四氢叶酸99

6.8 维生素B12100

6.9 硫辛酸101

6.10 维生素C102

6.11 脂溶性维生素103

6.11.1 维生素A103

6.11.2 维生素D104

6.11.3 维生素E105

6.11.4 维生素K105

小结105

术语106

思考题106

习题106

7．糖108

7.1 单糖108

7.1.1 醛糖系列109

7.1.2 酮糖系列110

7.2 单糖的环式结构111

7.3 单糖的构象113

7.4 单糖衍生物113

7.4.1 磷酸糖113

7.4.2 脱氧糖114

7.4.3 氨基糖114

7.4.4 糖醇115

7.4.5 糖酸115

7.4.6 糖苷115

7.5 单糖的氧化还原反应116

7.6 寡糖117

7.6.1 麦芽糖117

7.6.2 异麦芽糖117

7.7 同多糖118

7.7.1 贮存多糖——淀粉和糖原118

7.6.3 纤维二糖118

7.6.5 蔗糖118

7.6.4 乳糖118

7.7.2 结构多糖——纤维素和几丁质120

7.8 杂多糖122

7.8.1 肽聚糖122

7.8.2 糖蛋白124

7.8.3 蛋白聚糖126

小结127

术语128

思考题128

习题128

8．脂和生物膜129

8.1 脂肪酸130

8.2 三酰甘油132

8.3 甘油磷脂134

8.4 鞘脂137

8.5 类固醇139

8.6 前列腺素140

8.7 生物膜组成和结构141

8.7.1 膜基本结构——脂双层141

8.7.2 流动镶嵌模型142

8.7.3 膜蛋白142

8.8 膜的流动性145

8.8.1 膜脂的侧向运动145

8.8.2 相转换温度146

8.8.3 膜蛋白的侧向扩散147

8.10 跨膜转运148

8.9 生物膜的分离148

8.10.1 被动转运（易化扩散）149

8.10.2 主动转运151

8.10.3 胞吞和胞吐153

小结153

术语154

思考题154

习题154

9．核酸156

9.1 核酸的基本结构156

9.1.1 嘌呤和嘧啶157

9.1.2 核苷159

9.1.3 核苷酸160

9.1.4 DNA和RNA162

9.2 DNA——遗传信息载体164

9.3 DNA碱基组成——查格夫法则166

9.4 DNA双螺旋结构167

9.5 其他类型DNA双螺旋171

9.6 DNA超螺旋171

9.7 染色质173

9.8 几种类型RNA175

9.9 核酸变性、复性和杂交176

9.9.1 变性、复性176

9.9.2 杂交178

9.10 核酸酶179

9.11 限制性内切酶180

小结181

习题182

术语182

思考题182

10．DNA复制183

10.1 DNA复制模式183

10.1.1 半保留复制184

10.1.2 双向复制184

10.2 DNA聚合酶185

10.3 DNA复制187

10.3.1 起始187

10.3.2 延伸188

10.3.3 终止190

10.4 真核生物DNA的复制191

10.5 其他复制方式192

10.5.1 滚环复制192

10.5.2 D-环复制193

10.6 逆转录194

10.7 DNA修复195

10.7.1 直接修复195

10.7.2 核苷酸切除修复196

10.7.3 碱基切除修复197

10.7.4 错配修复197

小结198

术语199

思考题199

习题199

11．RNA合成200

11.1 转录概述200

11.2 RNA聚合酶201

11.4 转录延伸202

11.3 转录起始202

11.5 转录终止203

11.6 转录抑制剂204

11.6.1 放线菌素D204

11.6.2 利福霉素205

11.6.3 鹅膏蕈碱205

11.7 初始转录RNA的加工205

11.7.1 mRNA的加工205

11.7.2 rRNA的加工208

11.7.3 tRNA的加工211

11.8 转录调控211

11.8.1 原核生物基因表达的转录调控211

11.8.2 真核生物基因表达的转录调控215

小结219

习题220

术语220

思考题220

12．蛋白质合成221

12.1 遗传密码222

12.2 tRNA225

12.2.1 tRNA的三维结构225

12.2.2 “摆动”假说226

12.3 氨酰-tRNA的合成228

12.4 核糖体230

12.5 肽链的起始232

12.5.1 翻译起始位点232

12.5.2 起始tRNA分子233

12.5.3 起始复合物的组装233

12.6 肽链的延伸234

12.7 肽链的终止237

12.8 蛋白质修饰和定位238

12.9 蛋白质合成的抑制剂——抗生素和毒素238

小结240

术语240

思考题240

习题240

13．核酸研究技术242

13.1 核酸电泳242

13.2 DNA序列测定243

13.3 聚合酶链式反应（PCR）244

13.4 重组DNA技术245

13.5 外源蛋白的表达248

习题249

思考题249

小结249

术语249

14．代谢导论251

14.1 分解代谢与合成代谢252

14.2 代谢途径的区室化254

14.3 代谢调控254

14.4 热力学原理255

14.5 高能化合物与偶联反应256

14.6 酰基转移反应258

14.7 氧化还原反应259

小结262

术语262

思考题262

习题262

15．糖酵解264

15.1 糖酵解途径概述265

15.2 糖酵解的10步反应266

15.3 丙酮酸的代谢命运274

15.3.1 乙醇发酵274

15.3.2 乳酸发酵（Cori循环）275

15.4 糖酵解的调控276

15.5 巴斯德效应278

15.6 3种单糖代谢278

15.6.1 果糖279

15.6.2 半乳糖279

15.6.3 甘露糖280

小结280

习题281

思考题281

术语281

16．柠檬酸循环282

16.1 丙酮酸转化为乙酰CoA282

16.2 柠檬酸循环概述284

16.3 柠檬酸循环的8步反应286

16.4 柠檬酸循环产生的能量290

16.5 柠檬酸循环的调控292

16.6 柠檬酸循环——两用代谢途径293

16.7 乙醛酸循环294

小结295

术语296

思考题296

习题296

17.1 糖原降解297

17．糖原代谢、糖异生和磷酸戊糖途径297

17.2 糖原合成299

17.3 糖异生300

17.3.1 旁路Ⅰ：丙酮酸转化为磷酸烯醇式丙酮酸301

17.3.2 旁路Ⅱ：果糖-1，6二磷酸水解生成果糖-6-磷酸301

17.3.3 旁路Ⅲ：葡萄糖-6-磷酸水解生成葡萄糖302

17.3.4 底物循环303

17.3.5 葡萄糖—丙氨酸循环303

17.4 戊糖磷酸途径304

17.4.1 氧化阶段反应305

17.4.2 非氧化阶段反应305

小结306

习题307

思考题307

术语307

18．电子传递和氧化磷酸化308

18.1 电子传递和氧化磷酸化概述309

18.2 线粒体310

18.3 电子传递310

18.3.1 复合物Ⅰ将来自NADH的电子传递给泛醌312

18.3.2 复合物Ⅱ将电子由琥珀酸转移到CoQ314

18.3.3 复合物Ⅲ将电子由CoQH2传给细胞色素c314

18.3.4 复合物Ⅳ将电子从细胞色素c传给O2315

18.4 氧化磷酸化316

18.5 化学渗透假说317

18.6 穿梭机制319

18.6.1 甘油磷酸穿梭319

18.6.2 苹果酸-天冬氨酸穿梭320

小结321

术语321

思考题321

习题322

19．光合作用323

19.1 叶绿体和光合色素323

19.2 光系统326

19.3 光反应328

19.3.1 光系统Ⅱ：裂解水328

19.3.2 光系统Ⅰ：生成NADPH329

19.3.3 循环电子传递330

19.3.4 光合磷酸化331

19.4 暗反应332

19.4.1 Calvin循环332

19.4.2 Calvin循环的调控334

19.5 光呼吸335

19.6 C4途径337

小结338

术语339

思考题339

习题339

20．脂代谢340

20.1 脂肪动员和降解340

20.2 甘油的命运341

20.3 脂肪酸β-氧化342

20.3.1 脂肪酸激活342

20.3.2 脂酰CoA转运343

20.3.3 脂肪酸β-氧化344

20.3.4 脂肪酸氧化产生的能量345

20.4 奇数碳脂肪酸的氧化347

20.5 不饱和脂肪酸的氧化348

20.6 酮体350

20.6.1 酮体合成350

20.6.2 酮体氧化351

20.7 脂肪酸的生物合成351

20.7.1 乙酰CoA的转运352

20.7.2 丙二酸单酰CoA合成352

20.7.3 脂肪酸合成353

20.8 脂肪酸链的延长和去饱和357

20.9 其他脂的生物合成358

20.9.1 三酰甘油和磷脂的合成358

20.9.2 鞘脂的合成360

20.9.3 胆固醇的合成360

术语363

小结363

思考题364

习题364

21．氨基酸代谢365

21.1 转氨作用365

21.2 脱氨作用367

21.3 氨的转运367

21.4 尿素循环369

21.4.1 氨甲酰磷酸的合成370

21.4.2 尿素循环371

21.5 氨基酸碳骨架的降解373

21.6 氨基酸的生物合成375

21.6.1 生物固氮375

21.6.3 氨基酸的生物合成377

21.6.2 氨载体——谷氨酸和谷氨酰胺377

21.6.4 其他氨基酸衍生物的合成378

小结380

术语381

思考题381

习题381

22．核苷酸代谢382

22.1 磷酸核糖焦磷酸的合成382

22.2 嘌呤核苷酸的合成383

22.2.1 从头合成——IMP的合成383

22.2.2 AMP和GMP的合成385

22.2.3 补救途径386

22.3 嘧啶核苷酸的合成387

22.3.1 UMP的合成387

22.4 脱氧核糖核苷酸的合成389

22.3.2 CTP的合成389

22.5 嘌呤核苷酸的降解391

22.5.1 AMP和GMP的降解391

22.5.2 痛风392

22.5.3 嘌呤核苷酸循环394

22.6 嘧啶核苷酸的降解394

小结395

术语396

思考题396

习题396

23．激素与代谢调控397

23.1 内分泌腺与激素的分泌397

23.2 激素的分类398

23.3.1 cAMP400

23.3 第二信使400

23.3.2 肌醇三磷酸和二酰甘油401

23.4 酪氨酸激酶402

23.5 类固醇类激素作用机制403

23.6 代谢中的激素调控403

23.6.1 胰高血糖素404

23.6.2 肾上腺素405

23.6.3 胰岛素405

小结406

术语406

思考题406

习题406

索引408

参考文献418