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绪论1

0.1 生物化学的研究范围1

0.2 生物化学的发展1

0.3 生物化学与其他学科的关系3

0.4 生物化学的应用4

0.5 生物化学的学习方法5

第1单元 糖类1

1.1 糖类概述1

1.1.1 糖类的生物学意义1

1.1.2 糖类的概念2

1.1.3 糖的分类2

1.2 单糖3

1.2.1 单糖的结构3

1.2.2 单糖的性质5

1.3 重要的糖8

1.3.1 重要的单糖8

1.3.2 重要的双糖8

1.3.3 多糖10

1.3.4 复合糖15

阅读材料15

第2单元 脂类17

2.1 脂类概述17

2.1.1 脂类的概念17

2.1.2 脂类的存在17

2.1.3 脂类的分类17

2.1.4 脂类的重要生物学功能18

2.2 油脂18

2.2.1 油脂的组成和结构18

2.2.2 油脂的理化性质20

2.3 磷脂21

2.3.1 甘油磷脂21

2.3.2 神经磷脂22

2.4 固醇23

2.4.1 固醇的核心结构23

2.4.2 重要的固醇23

2.5 生物膜25

2.5.1 细胞的膜系统25

2.5.2 膜的化学组成25

2.5.3 膜的结构26

2.5.4 膜的功能27

阅读材料28

第3单元 蛋白质30

3.1 蛋白质概述30

3.1.1 蛋白质是生命的物质基础30

3.1.2 蛋白质的生物学功能31

3.1.3 蛋白质的分类31

3.1.4 蛋白质的化学组成32

3.2 氨基酸33

3.2.1 氨基酸的结构33

3.2.2 氨基酸的分类34

3.2.3 氨基酸的理化性质36

3.2.4 氨基酸的制备38

3.2.5 氨基酸的用途39

3.3 蛋白质的结构39

3.3.1 肽键和多肽链40

3.3.2 蛋白质的一级结构40

3.3.3 蛋白质的空间结构41

3.3.4 蛋白质的结构与功能的关系46

3.4 蛋白质的性质48

3.4.1 胶体性质48

3.4.2 蛋白质的两性解离及等电点48

3.4.3 蛋白质的沉淀作用49

3.4.4 蛋白质的变性51

3.4.5 颜色反应52

3.4.6 蛋白质的水解53

阅读材料53

第4单元 核酸56

4.1 核酸概述56

4.1.1 核酸的种类、分布56

4.1.2 核酸的生物学功能56

4.2 核酸的化学组成58

4.2.1 核酸的元素组成58

4.2.2 核酸的分子组成58

4.3 DNA的分子结构62

4.3.1 DNA的碱基组成62

4.3.2 DNA的一级结构63

4.3.3 DNA的二级结构64

4.3.4 DNA的三级结构66

4.4 RNA的分子结构67

4.4.1 RNA的一级结构67

4.4.2 RNA的二级结构68

4.4.3 RNA的分类68

4.5 核酸的理化性质70

4.5.1 核酸的一般物理性质70

4.5.2 核酸的酸碱性质71

4.5.3 核酸的紫外吸收性质71

4.5.4 核酸的变性、复性和分子杂交71

阅读材料72

第5单元 生物催化剂74

5.1 酶是生物催化剂74

5.1.1 酶的概念74

5.1.2 酶的特性74

5.1.3 酶的命名75

5.1.4 酶的分类76

5.2 酶的化学本质77

5.2.1 酶的化学本质77

5.2.2 酶的化学组成77

5.2.3 核酶78

5.3 酶的作用机理79

5.3.1 酶的结构79

5.3.2 酶原的激活80

5.3.3 同工酶81

5.3.4 酶的催化作用与分子活化能82

5.3.5 中间产物学说82

5.3.6 诱导契合学说82

5.4 影响酶促反应速度的因素83

5.4.1 底物浓度对酶作用的影响83

5.4.2 酶浓度对酶作用的影响84

5.4.3 温度对酶作用的影响84

5.4.4 pH对酶作用的影响85

5.4.5 激活剂对酶作用的影响86

5.4.6 抑制剂对酶作用的影响86

5.5 酶工程简介88

5.5.1 化学酶工程88

5.5.2 生物酶工程89

5.5.3 酶制剂的应用90

5.6 维生素和辅酶91

5.6.1 维生素的概念与分类91

5.6.2 脂溶性维生素92

5.6.3 水溶性维生素94

阅读材料100

第6单元 新陈代谢与生物氧化102

6.1 新陈代谢102

6.1.1 新陈代谢的含义102

6.1.2 新陈代谢的基本特点103

6.1.3 能量的释放和转移103

6.2 生物氧化概述104

6.2.1 生物氧化的含义104

6.2.2 生物氧化的特点104

6.2.3 生物氧化的生物学意义105

6.3 电子传递链（呼吸链）105

6.3.1 电子传递链（呼吸链）105

6.3.2 电子传递链的组成（呼吸链的电子传递体）及排列顺序106

6.3.3 呼吸链类型108

6.4 氧化磷酸化110

6.4.1 高能化合物以及ATP110

6.4.2 ATP生成方式111

6.4.3 氧化磷酸化偶联部位112

6.4.4 氧化磷酸化的抑制113

6.4.5 胞液中NADH的氧化磷酸化114

阅读材料115

第7单元 糖代谢117

7.1 糖的酶促降解117

7.1.1 二糖的水解117

7.1.2 淀粉及糖原的酶促降解118

7.1.3 纤维素的降解118

7.1.4 糖类的运输和血糖118

7.2 糖酵解119

7.2.1 糖的分解代谢119

7.2.2 糖酵解的概念120

7.2.3 糖酵解的化学历程120

7.2.4 丙酮酸的去路124

7.2.5 糖酵解的能量计算125

7.2.6 糖酵解的生物学意义125

7.2.7 糖酵解的调控126

7.3 糖的有氧分解127

7.3.1 糖有氧分解的反应过程127

7.3.2 TCA循环的反应过程129

7.3.3 三羧酸循环的特点132

7.3.4 糖有氧分解中的能量计算133

7.3.5 三羧酸循环的生物学意义134

7.3.6 三羧酸循环的回补反应134

7.3.7 糖有氧氧化的调控136

7.3.8 糖有氧氧化与酵解的比较137

7.4 磷酸戊糖途径137

7.4.1 磷酸戊糖途径的反应历程137

7.4.2 磷酸戊糖途径的生物学意义140

7.4.3 磷酸戊糖途径的调控141

7.5 糖的合成代谢141

7.5.1 蔗糖的合成141

7.5.2 淀粉的生物合成142

7.5.3 糖原的合成144

7.5.4 糖异生作用145

7.6 光合作用147

7.6.1 光合作用概述147

7.6.2 光能的吸收、转变和同化力产生149

7.6.3 光合的碳素循环（卡尔文循环）151

7.6.4 C4途径152

7.6.5 四碳循环途径的生物学意义154

阅读材料154

第8单元 脂类代谢156

8.1 脂肪的酶促降解156

8.2 脂肪的分解代谢157

8.2.1 甘油的分解代谢157

8.2.2 脂肪酸的分解代谢——β-氧化157

8.2.3 β-氧化及脂肪酸彻底氧化的能量计算160

8.2.4 脂肪酸β-氧化的调控160

8.2.5 酮体的生成和利用161

8.2.6 乙醛酸循环162

8.3 脂肪的生物合成164

8.3.1 甘油的生物合成164

8.3.2 脂肪酸的生物合成165

8.3.3 脂肪的生物合成168

8.4 类脂的代谢169

8.4.1 磷脂的代谢169

8.4.2 糖脂的代谢171

8.4.3 胆固醇的生物合成与转化172

阅读材料174

第9单元 蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢175

9.1 蛋白质的酶促降解176

9.1.1 蛋白内切酶176

9.1.2 蛋白外切酶177

9.2 氨基酸的降解与转化178

9.2.1 脱氨基作用178

9.2.2 脱羧基作用182

9.2.3 氨基酸分解产物的去向183

9.3 氨及氨基酸的生物合成187

9.3.1 生物固氮188

9.3.2 硝酸还原作用188

9.3.3 氨的同化188

9.3.4 氨基酸的生物合成190

阅读材料193

第10单元 核酸的酶促降解和核苷酸代谢195

10.1 核酸和核苷酸的酶促降解195

10.1.1 核酸酶195

10.1.2 核苷酸的酶促降解196

10.1.3 碱基的降解196

10.2 核苷酸的生物合成197

10.2.1 嘌呤核苷酸的从头合成198

10.2.2 嘧啶核苷酸的从头合成199

10.2.3 核苷酸合成的补救途径200

10.2.4 核苷三磷酸的合成202

10.2.5 脱氧核苷酸的合成202

阅读材料203

第11单元 核酸的生物合成204

11.1 DNA的生物合成204

11.1.1 遗传信息传递的“中心法则”204

11.1.2 DNA的半保留复制205

11.1.3 DNA复制有关的酶类206

11.1.4 DNA的复制机理208

11.1.5 RNA指导的DNA合成211

11.1.6 DNA的突变和损伤修复（DNA的修复合成）212

11.2 RNA的生物合成215

11.2.1 DNA指导的RNA合成（转录）215

11.2.2 RNA的复制220

11.2.3 原核生物的复制和转录的比较221

阅读材料221

第12单元 蛋白质的生物合成225

12.1 概述225

12.2 蛋白质合成体系227

12.2.1 信使RNA（mRNA）227

12.2.2 遗传密码及其基本特点227

12.2.3 转运RNA（tRNA）230

12.2.4 核糖体230

12.3 蛋白质的合成机理232

12.3.1 氨基酸的激活232

12.3.2 蛋白质合成的起始232

12.3.3 肽链的延伸233

12.3.4 肽链合成的终止和释放234

12.3.5 肽链合成后的加工235

12.4 基因工程简介237

12.4.1 DNA和基因组237

12.4.2 原核生物基因组的特点237

12.4.3 真核生物基因组的特点238

12.4.4 基因工程的含义238

12.4.5 基因工程的工具酶240

12.4.6 基因工程的操作技术240

12.4.7 基因工程的应用与前景244

阅读材料244

第13单元 代谢调节247

13.1 代谢途径的相互联系247

13.1.1 代谢网络247

13.1.2 代谢途径间的联系248

13.2 物质代谢的调节控制251

13.2.1 代谢调节的意义和方式251

13.2.2 细胞水平的代谢调节252

13.2.3 激素对代谢的调节260

13.2.4 神经系统对代谢的调节261

阅读材料262

附录264

1952～2004年有关生物化学研究的诺贝尔奖获奖名录264

主要参考文献268