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1 绪论1

1.1 概述1

1.1.1 主要研究内容1

1.1.2 生物化学成为目前最活跃、发展最迅速的学科之一的主要原因2

1.2 生物化学与其他学科的关系3

1.2.1 生物化学与现代化学发展的关系3

1.2.2 生物化学与生命科学的关系3

1.2.3 生物化学与其他科学的关系4

1.3 生物化学的发展简史4

1.4 21世纪的生物化学重要研究领域5

1.4.1 生物膜的结构与功能6

1.4.2 生物大分子的结构与功能6

1.4.3 机体自身调控的机理6

1.4.4 生化技术的创新与发明7

1.4.5 功能基因组、转录组、蛋白质组、代谢组7

1.4.6 其他相关领域8

习题10

2 细胞与生物膜11

2.1 细胞11

2.1.1 细胞的元素组成11

2.1.2 细胞的类型12

2.1.3 细胞的结构及功能13

2.2 生物膜13

2.2.1 生物膜的化学组成13

2.2.2 生物膜的结构17

2.2.3 生物膜结构的主要特征18

2.2.4 生物膜的功能19

新研究进展20

习题21

3 蛋白质化学22

3.1 概述22

3.1.1 概念及组成22

3.1.2 生物学功能23

3.2 氨基酸23

3.2.1 氨基酸的结构与分类23

3.2.2 重要的不常见氨基酸和非蛋白氨基酸26

3.2.3 氨基酸的性质27

3.3 肽33

3.3.1 肽的结构与性质33

3.3.2 天然的重要多肽34

3.4 蛋白质的结构35

3.4.1 蛋白质的一级结构35

3.4.2 蛋白质的高级结构39

3.4.3 蛋白质结构与功能的关系44

3.5 蛋白质的性质及分离纯化47

3.5.1 蛋白质的性质47

3.5.2 蛋白质的分离和纯化49

新研究进展52

习题53

4 糖类化学55

4.1 概述55

4.1.1 糖的定义55

4.1.2 糖的分类55

4.1.3 糖的命名56

4.2 单糖的结构和性质56

4.2.1 单糖的旋光性56

4.2.2 单糖的开链结构56

4.2.3 单糖的环状结构57

4.2.4 单糖的性质61

4.3 寡糖的结构和性质64

4.3.1 寡糖的结构64

4.3.2 寡糖的性质67

4.4 多糖的结构和性质67

4.4.1 常见多糖的结构与性质67

4.4.2 复合糖70

新研究进展71

习题72

5 核酸化学73

5.1 概述73

5.1.1 核酸及相关概念73

5.1.2 核酸的组成及分类73

5.2 DNA的结构与生物功能79

5.2.1 DNA的结构79

5.2.2 DNA的生物功能83

5.3 RNA的结构与生物功能84

5.3.1 RNA的结构84

5.3.2 RNA的生物功能87

5.4 核酸的性质88

5.4.1 核酸的解离与溶解性88

5.4.2 核酸的紫外吸收性质89

5.4.3 核酸的水解89

5.4.4 核酸的变性、复性和分子杂交90

5.5 基因重组与DNA克隆中的技术92

5.5.1 DNA重组与克隆92

5.5.2 PCR技术与DNA扩增93

5.5.3 基因定点突变技术95

5.5.4 定向进化96

5.5.5 同源重组97

新研究进展98

习题99

6 酶化学100

6.1 概述100

6.1.1 酶是生物催化剂100

6.1.2 酶催化作用的特性100

6.1.3 酶的组成、分类及命名101

6.2 酶结构与催化作用机制103

6.2.1 与催化作用相关的结构特点103

6.2.2 酶高级结构与活性中心的关系104

6.2.3 酶原的激活104

6.2.4 酶的共价修饰105

6.2.5 酶的多种分子形式106

6.3 酶作用的机制107

6.3.1 酶催化作用的本质107

6.3.2 中间产物学说107

6.3.3 酶促反应的机制107

6.4 酶促反应动力学110

6.4.1 底物浓度对酶促反应速率的影响110

6.4.2 对酶促反应速率影响的其他因素112

6.4.3 激活剂对酶促反应速率的影响114

6.4.4 抑制剂对酶促反应速率的影响114

6.5 酶活力与酶活力的测定117

6.5.1 酶活力117

6.5.2 酶活力的测定118

6.6 酶的多样性及酶工程简介119

6.6.1 多酶体系和多酶复合体119

6.6.2 酶的别构（变构）效应和别构酶120

6.6.3 酶工程简介120

新研究进展123

习题124

7 维生素与辅酶125

7.1 概述125

7.1.1 营养要素125

7.1.2 维生素的命名与生理功能125

7.2 水溶性维生素及辅酶125

7.2.1 维生素B1与焦磷酸硫胺素（TPP）126

7.2.2 维生素B2与FAD、FMN126

7.2.3 维生素PP与辅酶Ⅰ、辅酶Ⅱ126

7.2.4 维生素B6与辅酶128

7.2.5 泛酸与辅酶A128

7.2.6 维生素B7——生物素129

7.2.7 叶酸与四氢叶酸129

7.2.8 维生素B12与辅酶B12130

7.2.9 维生素C130

7.2.10 硫辛酸131

7.3 脂溶性维生素132

7.3.1 维生素A132

7.3.2 维生素D133

7.3.3 维生素E133

7.3.4 维生素K133

7.4 其他辅酶134

7.4.1 辅酶Q(CoQ)134

7.4.2 酶分子中的金属离子134

新研究进展135

习题136

8 生物能和生物氧化137

8.1 概述137

8.1.1 生物氧化的方式137

8.1.2 生物氧化的特点138

8.1.3 生物能及其存在形式139

8.1.4 新陈代谢140

8.2 线粒体氧化体系141

8.2.1 线粒体的结构141

8.2.2 呼吸链142

8.3 生物能的产生及利用145

8.3.1 自由能的概念145

8.3.2 生物化学反应自由能的变化145

8.3.3 生物体系中高能磷酸键的生成147

8.3.4 穿梭机制149

8.3.5 生物氧化抑制剂151

8.3.6 生物能在体内的储存与利用152

新研究进展153

习题154

9 糖代谢155

9.1 概述155

9.1.1 糖的酶促降解155

9.1.2 食物中糖的消化和吸收157

9.1.3 糖代谢概况158

9.2 糖的分解代谢158

9.2.1 糖的无氧分解158

9.2.2 糖的有氧分解161

9.2.3 乙醛酸循环167

9.2.4 磷酸己糖途径168

9.3 光合作用及多糖的合成代谢172

9.3.1 光合作用172

9.3.2 糖原的合成173

9.3.3 糖异生作用174

9.3.4 淀粉的生物合成178

新研究进展179

习题180

10 脂代谢181

10.1 概述181

10.1.1 脂类的分类181

10.1.2 脂类的分布与生理功能181

10.1.3 脂类的降解182

10.1.4 脂类的吸收与转运182

10.2 脂肪的分解代谢182

10.2.1 脂肪的分解182

10.2.2 甘油的代谢182

10.2.3 脂肪酸的分解代谢184

10.3 脂肪的合成代谢190

10.3.1 脂肪酸的生物合成190

10.3.2 脂肪的生物合成195

10.4 磷脂的代谢196

10.4.1 甘油磷脂代谢196

10.4.2 鞘磷脂的代谢197

10.5 胆固醇的代谢199

10.5.1 胆固醇的生物合成199

10.5.2 胆固醇的转变与排泄200

新研究进展200

习题201

11 蛋白质代谢202

11.1 概述202

11.1.1 蛋白质的消化与吸收202

11.1.2 细胞内蛋白质的降解203

11.1.3 蛋白质需要量和营养价值203

11.2 氨基酸的代谢204

11.2.1 氨基酸代谢概述204

11.2.2 脱氨基作用205

11.2.3 脱羧基作用207

11.2.4 α-酮酸的代谢209

11.2.5 氨的代谢去路210

11.2.6 一碳基团与氨基酸的重要含氮衍生物213

11.2.7 氨基酸的生物合成215

11.3 蛋白质的生物合成215

11.3.1 三类RNA在蛋白质生物合成中的作用215

11.3.2 蛋白质生物合成的分子机制218

11.3.3 蛋白质前体的加工221

11.3.4 蛋白质生物合成的干扰和抑制222

新研究进展222

习题223

12 核酸代谢及代谢途径的相互关系225

12.1 核酸的降解与核酸酶类225

12.1.1 核酸的降解225

12.1.2 核酸酶225

12.2 核苷酸的代谢228

12.2.1 核苷酸代谢库228

12.2.2 嘌呤核苷酸的代谢228

12.2.3 嘧啶核苷酸的代谢233

12.3 DNA的生物合成237

12.3.1 DNA复制的起始点237

12.3.2 参与DNA复制的物质237

12.3.3 DNA的复制方式237

12.3.4 原核生物DNA聚合反应有关的酶类238

12.3.5 原核细胞DNA的复制过程239

12.3.6 真核细胞DNA的复制240

12.3.7 DNA复制的精确性及其基本特点241

12.3.8 逆转录作用241

12.4 RNA的生物合成242

12.4.1 转录242

12.4.2 RNA转录合成的特点243

12.4.3 RNA合成的过程244

12.4.4 真核生物和原核生物转录的差别246

12.4.5 RNA转录后的加工246

12.4.6 RNA的复制248

12.5 代谢途径的相互关系249

12.5.1 糖代谢与脂类代谢的联系249

12.5.2 糖代谢与蛋白质代谢的相互联系249

12.5.3 脂类代谢与蛋白质代谢的相互联系250

12.5.4 核酸代谢与糖、脂类和蛋白质代谢的相互联系250

新研究进展251

习题252

参考文献253