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第一章 绪论1

第一节 生物化学的概述2

一、生物化学的定义2

二、生物化学的研究内容2

三、生物化学的研究意义3

四、生物化学的发展4

拾零 人工遗传物质5

拾零 绿色荧光蛋白的特点和应用6

五、如何学好生物化学7

第二节 生物化学与生物体9

一、生物体的物质组成9

二、生物体的基本结构及功能11

三、细胞分裂16

第二章 糖化学19

第一节 概述20

一、定义与组成20

二、分类20

三、功能21

拾零 能源甘蔗与燃料乙醇22

第二节 单糖22

一、单糖的结构、构型与构象23

二、自然界存在的重要单糖及其衍生物31

三、单糖的重要物理化学性质33

第三节 寡糖36

一、定义36

二、功能36

三、结构与性质37

四、自然界存在的重要寡糖37

第四节 多糖39

一、概述39

二、淀粉与糖原42

三、纤维素与半纤维素43

四、壳多糖与脱乙酰壳多糖45

五、黏多糖（糖胺聚糖）46

六、糖缀合物46

第五节 糖的分离与分析47

一、寡糖的分离与分析47

拾零 糖芯片47

二、多糖的分离与分析48

第三章 蛋白质化学50

第一节 蛋白质的概念、分类与功能51

一、蛋白质的概念51

二、蛋白质的分类51

三、蛋白质的功能53

第二节 蛋白质的分子组成54

一、组成蛋白质分子的基本单位——氨基酸55

拾零 氨基酸与心脑血管病59

二、肽键与肽70

第三节 蛋白质分子的结构73

一、蛋白质的构象和维持构象的作用力73

二、蛋白质的一级结构75

三、蛋白质的三维构象75

四、蛋白质结构与功能的关系80

第四节 蛋白质结构的测定与多肽的人工合成83

一、一级结构的研究方法83

二、蛋白质构象的研究方法89

三、肽的人工合成90

第五节 蛋白质的物理化学性质92

一、蛋白质的胶体性质92

二、蛋白质的酸碱性质92

三、蛋白质的沉淀反应93

四、蛋白质的变性和复性94

拾零 蛋白质折叠与“构象病”96

五、蛋白质的颜色反应96

第六节 蛋白质及氨基酸的分离与分析97

一、蛋白质分离纯化的一般过程97

二、蛋白质与氨基酸的常用纯化方法99

三、蛋白质的定量检测105

四、蛋白质的纯度分析107

第七节 蛋白质组学与生物信息学简介108

一、蛋白质组学108

拾零 “人类蛋白质组计划”简介109

二、蛋白质生物信息学110

三、蛋白质的分子模拟110

第四章 酶化学113

第一节 酶的概述114

一、酶和一般催化剂的比较114

二、酶作为生物催化剂的特性115

三、酶的化学本质117

拾零抗体酶的发现118

第二节 酶的命名与分类118

一、酶的命名118

二、酶的分类119

第三节 酶的结构与功能122

一、酶的活性部位122

二、酶活性的调节控制和调节酶123

三、酶分子的修饰与改造126

拾零模拟酶129

第四节 酶的作用机理129

一、酶的催化作用与分子活化能129

二、与酶的高效率有关的因素131

三、与酶的专一性有关的假设133

第五节 酶促反应动力学134

一、化学动力学134

二、影响酶促反应速率的因素135

第六节 酶的活力测定与分离纯化144

一、酶活力的测定144

二、酶的分离纯化145

第七节 酶的应用及其固定化148

一、酶在食品工业中的应用148

二、酶在医药工业中的应用149

三、酶在能源、化工和轻工业中的应用151

四、酶的固定化应用153

第五章 核酸化学157

第一节 核酸的概述158

一、核酸的研究史158

二、核酸的概念和分类159

三、核酸的组成和结构159

第二节 DNA的结构169

一、DNA的一级结构170

二、DNA的二级结构170

拾零 生命为何偏爱螺旋？173

三、DNA的三级结构173

四、DNA与基因组174

第三节 RNA的结构174

一、RNA的一级结构174

二、RNA的高级结构176

三、其他RNA177

拾零RNA干扰的发现178

第四节 核酸的理化性质和核酸的分离、分析179

一、核酸的理化性质179

二、核酸的分离180

三、核酸的分析181

四、核酸序列的研究方法182

第五节 核酸的应用研究184

一、人类基因组计划184

二、分子杂交185

三、小RNA和微RNA185

四、反义RNA186

五、DNA水凝胶186

第六章 维生素和激素化学188

第一节 维生素概述189

一、维生素的概念及其重要性189

二、维生素的命名和分类189

第二节 重要的水溶性维生素190

一、维生素B1和焦磷酸硫胺素190

二、维生素B2和黄素单核苷酸、黄素腺嘌呤二核苷酸191

三、维生素B3（泛酸）和辅酶A192

四、维生素B5（烟酸、烟酰胺）和辅酶Ⅰ、辅酶Ⅱ192

五、维生素B6和磷酸吡哆醛、磷酸吡哆胺193

六、维生素B7（生物素）194

七、维生素B11（叶酸）和四氢叶酸194

八、维生素B12和B12辅酶195

九、维生素C197

十、硫辛酸197

第三节 脂溶性维生素198

一、维生素A198

二、维生素D199

三、维生素E200

四、维生素K201

第四节 激素化学概述203

一、激素的一般概念203

二、激素的分类203

第五节 主要的脊椎动物激素204

一、下丘脑激素204

二、垂体激素205

三、甲状腺激素207

四、胰腺激素208

五、肾上腺激素209

六、性激素210

七、前列腺素211

拾零胰岛素失控可以导致糖尿病212

第六节 激素的作用机理和调节机制213

一、激素作用的特点213

二、激素与受体的相互作用213

三、含氮激素的作用机理214

四、固醇类激素的作用机理216

五、激素体系的反馈调节217

第七节 昆虫激素和植物激素218

一、昆虫激素218

二、植物激素218

第七章 脂质和生物膜221

第一节 脂质的概述222

一、脂质的概念222

二、脂质的分类222

三、脂质的功能222

第二节 脂质的结构和性质223

一、脂酰甘油类223

拾零 人造黄油226

拾零 肥皂227

二、磷脂229

三、萜类和类固醇类231

四、糖脂和脂蛋白类233

五、蜡236

第三节 生物膜236

一、生物膜的化学组成236

二、生物膜的结构239

三、生物膜的特征与功能240

第八章 代谢总论246

第一节 生物体的新陈代谢247

一、新陈代谢的概述247

二、新陈代谢的特点251

三、新陈代谢的研究方法252

拾零 系统生物学与代谢组学253

第二节 生物能学253

一、生物体内的能量253

二、生物能与生物化学反应的关系255

三、能量代谢与高能化合物259

第三节 生物氧化262

一、生物氧化的概述262

二、线粒体的结构——线粒体内膜上的5个复合体265

三、线粒体的功能——通过呼吸链产生ATP271

四、氧化磷酸化273

拾零 世界上最小的分子涡轮发动机278

第九章 糖代谢280

第一节 糖类的降解、吸收和转运281

一、多糖和寡糖的降解281

二、糖类的吸收、转运和贮存285

第二节 糖类的分解代谢285

一、糖的无氧氧化285

拾零乳酸发酵与鳄鱼的行为291

二、糖的有氧氧化294

三、三羧酸循环中间产物的回补途径299

四、糖类的其他代谢途径301

拾零Cori夫妇及糖代谢304

第三节 糖类的合成代谢305

一、光合作用305

二、多糖和寡糖的生物合成305

三、葡萄糖的生物合成——糖异生作用306

第四节 糖代谢的调节308

一、糖酵解作用的调节308

二、糖异生作用的调节309

三、三羧酸循环的调节309

第五节 糖代谢的应用310

一、糖代谢调节发酵的机理概述311

二、厌氧发酵311

三、好氧发酵311

四、糖代谢应用的展望312

第十章 脂质代谢314

第一节 脂质的降解、吸收和转运315

一、脂质的降解和吸收315

二、脂质的转运和贮存317

第二节 脂质的分解代谢317

一、脂肪的分解代谢318

二、磷脂的分解代谢322

三、胆固醇的转变323

第三节 脂质的合成代谢323

一、脂肪酸的合成代谢323

二、三酰甘油的合成328

三、磷脂的合成328

四、胆固醇的合成330

第四节 脂质代谢的调节331

一、激素对脂肪代谢的调节331

二、脂肪酸代谢的调节331

三、胆固醇代谢的调节332

第五节 脂质代谢的应用332

一、脂质代谢在食品工业中的应用332

二、脂肪酸的发酵332

三、生物柴油的制备332

拾零 生物柴油的应用和前景333

第十一章 核酸代谢334

第一节 核酸降解和核苷酸代谢335

一、核酸和核苷酸的分解代谢335

拾零 嘌呤代谢分解异常与痛风症和自毁容貌症337

二、核苷酸的合成代谢339

第二节 DNA的生物合成345

一、DNA的复制346

二、DNA的损伤与修复354

三、反转录355

第三节 RNA的生物合成356

一、催化RNA合成的模板和酶357

二、转录过程360

三、转录后修饰加工365

拾零 潜移默化 父子登科367

四、RNA的复制368

第四节 核酸代谢的调节369

一、核苷酸生物合成的调节369

二、原核生物基因的转录调控369

三、真核生物基因的转录调控372

四、转录调控的其他机制373

第十二章 蛋白质代谢377

第一节 蛋白质的降解、吸收和转运378

一、蛋白质的降解378

拾零 死亡标签——泛素379

二、蛋白质的吸收和转运380

第二节 氨基酸的分解381

一、氨基酸的分解作用381

二、尿素的形成387

三、氨基酸碳骨架的氧化途径389

第三节 氨基酸的合成392

一、氨基酸合成的共同途径392

二、氨基酸合成的具体途径393

第四节 蛋白质的合成395

一、遗传密码396

二、蛋白质合成的分子基础397

三、蛋白质的合成——翻译399

四、蛋白质的运输及翻译后修饰403

拾零 信号肽的发现405

第五节 蛋白质代谢的调节407

一、鸟氨酸循环的调节407

二、氨基酸生物合成的调节407

第十三章 代谢调节综述411

拾零 长期营养不良的人为什么会全身浮肿？413

第一节 酶的调节413

一、通过控制酶的生物合成调节代谢414

二、通过控制酶活性调节代谢414

三、代谢的单向性和多酶系统对代谢的调节416

四、酶的隔离分布与集中存在对代谢的调节416

拾零 恶性肿瘤晚期病人为什么极度消瘦？417

第二节 细胞水平调节417

一、细胞膜结构对代谢的调节417

二、蛋白质定位对代谢的调节417

第三节 激素水平调节418

一、激素通过对酶活性的影响调节代谢418

二、激素通过对酶合成的诱导作用调节代谢420

第四节 神经水平调节421

一、神经调节的作用421

二、神经调节的方式421

第五节 代谢调控的应用——合成生物学422

一、合成生物学的主要研究内容422

二、合成生物学的研究思路423

索引426