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第0章 绪论1

0.1 生物化学研究的主要内容1

0.2 生物化学发展简史2

0.3 生物化学与其他学科的关系4

0.4 生物化学的应用和发展前景5

第1章 蛋白质化学6

1.1 蛋白质的元素组成6

1.2 蛋白质的基本组成单位是氨基酸6

1.2.1 蛋白质中的标准氨基酸的结构特点和表示方法7

1.2.2 蛋白质中的标准氨基酸的分类7

1.2.3 蛋白质中的非标准氨基酸9

1.2.4 非蛋白质氨基酸10

1.2.5 氨基酸的重要性质10

1.2.6 氨基酸的分离分析15

1.3 肽17

1.3.1 肽与肽键17

1.3.2 几种重要的天然活性肽18

1.4 蛋白质的分子结构19

1.4.1 蛋白质的一级结构19

1.4.2 蛋白质的二级结构22

1.4.3 超二级结构和结构域26

1.4.4 蛋白质的三级结构26

1.4.5 蛋白质的四级结构28

1.4.6 纤维状蛋白质的结构29

1.5 蛋白质结构与功能的关系31

1.5.1 蛋白质一级结构与功能的关系31

1.5.2 蛋白质空间结构与功能的关系33

1.6 蛋白质的特性37

1.6.1 蛋白质的紫外吸收光谱37

1.6.2 蛋白质的两性解离和等电点37

1.6.3 蛋白质的胶体性质38

1.6.4 蛋白质的沉淀38

1.6.5 蛋白质的变性与复性39

1.6.6 蛋白质的颜色反应40

1.7 蛋白质的分离与研究方法简介41

1.7.1 根据分子大小差异分离蛋白质41

1.7.2 利用溶解度差异分离蛋白质42

1.7.3 利用电荷不同分离蛋白质43

1.7.4 根据蛋白质吸附特性分离蛋白质44

1.7.5 根据生物分子特异亲和力分离蛋白质45

1.7.6 蛋白质的鉴定45

1.7.7 蛋白质组与蛋白质组学简介49

1.8 蛋白质的分类50

1.8.1 根据分子形状分类50

1.8.2 根据化学组成分类50

1.8.3 根据溶解度分类51

第2章 酶53

2.1 酶的概述54

2.1.1 酶的概念及其化学本质54

2.1.2 酶的催化作用特点57

2.1.3 酶作用的专一性57

2.1.4 酶的化学组成58

2.2 酶的命名与分类59

2.2.1 酶的命名59

2.2.2 酶的分类60

2.3 酶催化的机制62

2.3.1 酶的活性中心62

2.3.2 酶专一性催化反应的机制67

2.3.3 酶高效催化反应的机制67

2.3.4 蛋白酶的作用机理举例73

2.4 酶促反应动力学74

2.4.1 酶促反应速度的测量74

2.4.2 底物浓度对酶促反应速度的影响77

2.4.3 酶浓度对酶促反应速度的影响80

2.4.4 pH对酶作用的影响81

2.4.5 温度对酶作用的影响81

2.4.6 抑制剂对酶促反应速度的影响82

2.4.7 激活剂对酶作用的影响89

2.5 酶活性的调节90

2.5.1 别构调节90

2.5.2 酶活性的共价调节91

2.5.3 酶原激活92

2.5.4 调节蛋白92

2.5.5 同工酶93

2.6 酶的纯化与酶活力测定94

2.6.1 酶的分离纯化94

2.6.2 酶活力的测定94

2.7 酶工程简介97

2.7.1 酶的应用97

2.7.2 酶工程的研究内容97

第3章 维生素与辅酶100

3.1 水溶性维生素101

3.1.1 维生素B1与焦磷酸硫胺素101

3.1.2 维生素B2与FMN、FAD101

3.1.3 维生素B3与辅酶A102

3.1.4 维生素PP与NAD+、NADP+103

3.1.5 维生素B6及其辅酶103

3.1.6 维生素B7（生物素）104

3.1.7 叶酸与四氢叶酸104

3.1.8 维生素B12（钴胺素）及其辅酶105

3.1.9 硫辛酸106

3.1.10 维生素C与辅酶106

3.2 脂溶性维生素106

3.2.1 维生素A107

3.2.2 维生素D107

3.2.3 维生素E107

3.2.4 维生素K108

3.3 其他的辅基或辅酶109

3.3.1 核苷酸109

3.3.2 辅酶Q109

3.3.3 蛋白质辅酶109

第4章 核酸化学111

4.1 核酸的化学组成111

4.1.1 核酸的种类与分布111

4.1.2 核酸的结构单元——核苷酸112

4.1.3 核酸的生物学功能115

4.2 DNA的结构116

4.2.1 DNA分子具特定的碱基组成116

4.2.2 DNA分子的一级结构117

4.2.3 DNA分子的双螺旋结构118

4.2.4 DNA分子螺旋的多态性119

4.2.5 DNA分子的超螺旋结构121

4.2.6 DNA序列分析123

4.3 RNA的结构124

4.3.1 tRNA的结构125

4.3.2 mRNA的结构127

4.3.3 rRNA的结构128

4.3.4 其他RNA分子129

4.4 核酸的理化性质130

4.4.1 核酸的一般性质130

4.4.2 核酸的变性、复性及分子杂交132

4.5 核酸的分离鉴定134

4.5.1 分离提取134

4.5.2 含量测定134

4.6 基因组135

4.6.1 病毒基因组135

4.6.2 原核生物的基因组137

4.6.3 真核生物的基因组138

第5章 糖类143

5.1 单糖143

5.1.1 单糖的种类143

5.1.2 常见单糖145

5.1.3 单糖的重要衍生物147

5.2 寡糖149

5.2.1 双糖149

5.2.2 三糖150

5.2.3 四糖150

5.3 多糖151

5.3.1 同多糖151

5.3.2 杂多糖154

5.4 结合糖156

5.4.1 肽聚糖156

5.4.2 糖蛋白156

5.4.3 蛋白聚糖158

5.4.4 糖脂158

5.5 糖的分离纯化与鉴定158

5.5.1 分离纯化158

5.5.2 鉴定159

第6章 脂类和生物膜160

6.1 生物体内的脂类160

6.1.1 脂肪酸（fatty acid）160

6.1.2 脂酰甘油和蜡163

6.1.3 磷脂166

6.1.4 固醇168

6.1.5 结合脂类169

6.2 生物膜的结构171

6.2.1 生物膜的组成171

6.2.2 生物膜的结构175

6.3 生物膜的功能178

6.3.1 物质运输178

6.3.2 跨膜信号转导182

6.3.3 能量传递和转换184

6.3.4 识别功能185

第7章 新陈代谢概论与生物氧化187

7.1 新陈代谢概论187

7.1.1 新陈代谢187

7.1.2 新陈代谢的类型188

7.1.3 新陈代谢的研究方法189

7.2 生物氧化概述192

7.2.1 生物氧化概念192

7.2.2 生物氧化的自由能变化193

7.2.3 高能化合物197

7.3 电子传递链201

7.3.1 线粒体201

7.3.2 电子传递链202

7.3.3 电子传递抑制剂208

7.4 氧化磷酸化作用210

7.4.1 氧化磷酸化的概念及类型210

7.4.2 磷酸化与电子传递链的偶联211

7.4.3 氧化磷酸化机制212

7.4.4 氧化磷酸化的解偶联作用与抑制作用214

7.4.5 ATP的合成机制215

7.4.6 能荷217

7.4.7 P/O218

7.4.8 氧化磷酸化的调节218

7.4.9 线粒体穿梭系统218

第8章 糖类代谢222

8.1 双糖和多糖的酶促降解222

8.1.1 双糖的酶促降解222

8.1.2 多糖的酶促降解223

8.2 糖酵解225

8.2.1 糖酵解的生物化学过程226

8.2.2 糖酵解化学计量与生物学意义230

8.2.3 糖酵解的其他底物230

8.2.4 丙酮酸的进一步代谢231

8.2.5 糖酵解的调控232

8.3 三羧酸循环233

8.3.1 丙酮酸形成乙酰CoA233

8.3.2 三羧酸循环的反应历程234

8.3.3 三羧酸循环的化学计量和特点237

8.3.4 三羧酸循环的调控238

8.3.5 三羧酸循环的生物学意义238

8.3.6 三羧酸循环的回补反应239

8.4 磷酸戊糖途径239

8.4.1 磷酸戊糖途径的反应历程239

8.4.2 磷酸戊糖途径的特点243

8.4.3 磷酸戊糖途径的调控243

8.4.4 磷酸戊糖途径的生物学意义243

8.5 糖的异生作用245

8.5.1 糖的异生作用的途径245

8.5.2 糖的异生作用的前体246

8.5.3 糖的异生作用的生物学意义246

8.6 蔗糖和多糖的生物合成247

8.6.1 活化的单糖基供体及其相互转化作用247

8.6.2 蔗糖的生物合成248

8.6.3 淀粉的生物合成249

第9章 脂类代谢252

9.1 脂肪的降解253

9.1.1 脂肪的降解253

9.1.2 甘油的降解与转化254

9.1.3 脂肪酸的氧化分解255

9.1.4 乙醛酸循环265

9.1.5 脂肪酸氧化的调节268

9.2 脂肪的合成268

9.2.1 α-磷酸甘油的形成268

9.2.2 脂肪酸的生物合成269

9.2.3 甘油三酯的生物合成281

9.2.4 脂肪酸合成的调节282

9.3 类脂的代谢283

9.3.1 甘油磷脂的生物合成与降解284

9.3.2 鞘磷脂的生物合成与降解288

9.3.3 糖脂的降解与生物合成290

9.3.4 胆固醇的生物合成与转化290

第10章 蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢296

10.1 蛋白质的酶促降解296

10.1.1 蛋白质在消化道的降解296

10.1.2 蛋白在细胞中的降解297

10.2 氨基酸的降解与转化299

10.2.1 脱氨基作用（deamination）299

10.2.2 脱羧基作用（decarboxylation）302

10.2.3 氨的去路302

10.2.4 碳架的去路304

10.2.5 氨基酸可衍生的其他化合物309

10.3 氮素循环310

10.3.1 氮素循环310

10.3.2 氨的来源310

10.3.3 氨的同化312

10.3.4 氨基酸的生物合成313

第11章 核酸的酶促降解与核苷酸代谢318

11.1 核酸的酶促降解318

11.1.1 脱氧核糖核酸酶与核糖核酸酶319

11.1.2 核酸内切酶与核酸外切酶319

11.1.3 限制性内切核酸酶319

11.2 核苷酸的降解321

11.2.1 核苷酸和核苷的降解321

11.2.2 嘌呤碱的降解321

11.2.3 嘧啶碱的降解324

11.3 核苷酸的生物合成325

11.3.1 嘌呤核苷酸的生物合成325

11.3.2 嘧啶核苷酸的生物合成329

11.3.3 脱氧核糖核苷酸的生物合成331

11.3.4 核苷三磷酸与脱氧核苷三磷酸的合成333

11.3.5 核苷酸合成的抑制剂334

第12章 DNA的生物合成336

12.1 DNA的复制概貌336

12.1.1 DNA复制的半保留性336

12.1.2 DNA复制的半不连续性338

12.2 DNA复制所需的酶及相关蛋白339

12.2.1 拓扑异构酶和解旋酶339

12.2.2 SSB单链结合蛋白340

12.2.3 引物酶及引物的合成340

12.2.4 DNA聚合酶及聚合反应341

12.2.5 DNA连接酶344

12.3 原核生物DNA的复制345

12.3.1 DNA复制的起始345

12.3.2 DNA链的合成与延伸346

12.3.3 DNA复制的忠实性348

12.4 真核生物DNA的复制349

12.4.1 真核生物的染色体复制349

12.4.2 端粒的复制350

12.5 反转录作用351

12.5.1 反转录酶的性质351

12.5.2 反转录的过程352

12.5.3 反转录的生物学意义352

12.6 DNA的损伤修复353

12.6.1 直接修复353

12.6.2 切除修复353

12.6.3 错配修复354

12.6.4 重组修复354

12.6.5 应急反应355

12.7 DNA的突变355

12.7.1 DNA突变类型355

12.7.2 诱变剂的作用356

12.8 基因工程简介357

12.8.1 基因工程的概念357

12.8.2 基因工程的操作技术357

12.8.3 基因工程的应用与前景360

12.8.4 聚合酶链式反应360

第13章 RNA的生物合成363

13.1 原核生物RNA转录363

13.1.1 原核生物启动子363

13.1.2 原核生物RNA聚合酶364

13.1.3 原核生物的转录过程365

13.1.4 原核生物RNA转录后加工368

13.2 真核生物RNA转录369

13.2.1 真核生物RNA聚合酶370

13.2.2 真核生物启动子370

13.2.3 真核生物的转录过程371

13.2.4 真核生物RNA转录后加工372

13.3 RNA的复制375

第14章 蛋白质的生物合成378

14.1 遗传密码378

14.1.1 遗传密码的解读378

14.1.2 密码子的基本性质380

14.2 蛋白质的合成体系382

14.2.1 mRNA是合成蛋白质的模板382

14.2.2 tRNA是转运氨基酸的工具383

14.2.3 核糖体是合成蛋白质的场所384

14.2.4 翻译辅助因子386

14.3 蛋白质的合成过程387

14.3.1 氨基酸的活化与转移387

14.3.2 肽链合成的起始390

14.3.3 肽链合成的延伸392

14.3.4 肽链合成的终止与释放395

14.3.5 多核糖体396

14.3.6 真核细胞蛋白质的合成396

14.3.7 蛋白质合成后的修饰与折叠397

14.3.8 蛋白质合成后的定位399

14.3.9 蛋白质合成抑制剂403

第15章 代谢调节406

15.1 物质代谢的相互联系407

15.1.1 细胞代谢网络407

15.1.2 糖类代谢与脂类代谢的相互关系407

15.1.3 糖类代谢与蛋白质代谢的相互关系409

15.1.4 脂类代谢与蛋白质代谢的相互关系409

15.1.5 核酸代谢与糖类、脂类、蛋白质代谢的相互关系410

15.2 代谢调节410

15.2.1 代谢调节的水平410

15.2.2 酶水平调节411

15.2.3 细胞水平调节413

15.2.4 多细胞整体水平调节418

15.3 基因的表达调控424

15.3.1 原核生物基因表达调控424

15.3.2 真核生物基因表达调控427

参考文献431

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