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绪论1

第Ⅰ篇 生物分子7

第一章　糖类化学7

1.1　糖的概念7

1.1.1 分布及其重要性7

1.1.2 糖的化学概念7

1.1.3 糖的分类8

1.2　单糖8

1.2.1　单糖的结构8

1.2.2　单糖的性质17

1.3　二糖26

1.3.1　蔗糖27

1.3.2　麦芽糖27

1.3.3　乳糖29

1.3.4　其他二糖30

1.4　三糖30

1.5 多糖31

1.5.1　淀粉32

1.5.2　糖原34

1.5.3　纤维素34

1.5.4　琼胶35

1.5.5　果胶35

1.5.6　壳多糖36

1.5.7　糖胺聚糖36

1.5.8　细菌多糖39

1.5.9　复合糖41

1.5.10 多糖的提取、纯化和鉴定43

总结性思考题44

第二章　脂质化学45

2.1　脂质的概念和类别45

2.1.1 存在及其重要性45

2.1.2　脂质的化学概念46

2.1.3　脂质的分类46

2.2 单脂47

2.2.1　脂肪（真脂）47

2.2.2　蜡52

2.3 复脂53

2.3.1　磷脂53

2.3.2　糖脂58

2.4 固醇61

2.4.1 固醇的核心结构61

2.4.2　胆固醇与麦角固醇的结构和功能61

2.4.3　其他天然固醇64

总结性思考题66

第三章　蛋白质化学67

3.1 蛋白质的重要性和一般组成67

3.1.1 蛋白质的重要性67

3.1.2 蛋白质的一般组成68

3.2　氨基酸68

3.2.1 氨基酸的结构通式及其构型68

3.2.2　氨基酸的分类及其结构70

3.2.3　氨基酸的溶解度、旋光性和光吸收75

3.2.4　氨基酸的酸碱性质77

32.5　氨基酸的重要化学通性82

3.2.6　氨基酸分析91

3.2.7　氨基酸的制备和用途93

3.3　肽94

3.3.1 肽的结构和命名94

3.3.2　肽的理化性质96

3.3.3　天然存在的活性肽97

3.3.4　肽的人工合成98

3.4　蛋白质的分类102

3.4.1　根据分子的形状103

3.4.2　根据组成103

3.4.3　根据溶解度103

3.4.4　根据功能103

3.5　蛋白质的结构104

3.5.1　蛋白质结构的近代概念104

3.5.2　蛋白质结构的研究方法104

3.5.3　蛋白质的一级结构105

3.5.4　蛋白质的二级结构110

3.5.5　蛋白质的超二级结构和结构域114

3.5.6　蛋白质的三级结构115

3.5.7　蛋白质的四级结构115

3.5.8　蛋白质分子中的重要化学键117

3.5.9　纤维状蛋白质和球状蛋白质的结构119

3.6　蛋白质的重要性质121

3.6.1　胶体性质122

3.6.2　酸碱性质和等电点122

3.6.3　变性与凝固124

3.6.4　别构作用126

3.6.5　沉淀作用127

3.6.6　沉降作用128

3.6.7　蛋白质的水解129

3.6.8　蛋白质的颜色反应129

3.7　蛋白质的结构与功能130

3.7.1 蛋白质的一级结构决定蛋白质的三维结构130

3.7.2 蛋白质的一级结构与生物功能的关系130

3.7.3 蛋白质的三维结构与生物功能的关系131

3.8　蛋白质的修饰134

3.9　糖蛋白和脂蛋白135

3.9.1 糖蛋白135

3.9.2　脂蛋白138

3.10　免疫球蛋白和病毒蛋白140

3.10.1 免疫球蛋白140

3.10.2　病毒蛋白141

3.11 蛋白质的分离、纯化和鉴定141

3.11.1　细胞破碎142

3.11.2　抽提142

3.11.3　分离142

3.11.4　纯化143

3.11.5　鉴定146

3.11.6　蛋白质含量的测定147

总结性思考题147

第四章　核酸化学148

4.1　核酸的概念和重要性148

4.2　核酸的类别、分布和组成149

4.2.1　类别149

4.2.2　分布149

4.2.3　组成149

4.3　核苷与核苷酸151

4.3.1　核苷152

4.3.2　核苷酸154

4.4　DNA的结构159

4.4.1 DNA的一级结构159

4.4.2 DNA的二级结构164

4.4.3 DNA的三级结构169

4.4.4　真核细胞染色体DNA结构171

4.5 RNA的结构172

4.5.1 RNA的一级结构172

4.5.2 RNA的二级结构174

4.5.3 RNA的三级结构177

4.6　核酸的性质177

4.6.1　性状和溶解度178

4.6.2　分子大小178

4.6.3　酸碱性质178

4.6.4　吸收光谱178

4.6.5 变性、复性与杂交179

4.6.6　沉降181

4.6.7　降解182

4.7　核酸的生物功能和实践意义182

4.7.1 DNA的生物功能182

4.7.2 RNA的生物功能185

4.7.3　核酸与病毒188

4.7.4　核酸及其水解产物在人类生活中的实践意义189

4.8　核酸的分离、合成和鉴定原理189

4.8.1 DNA的分离纯化190

4.8.2 RNA的分离纯化190

4.8.3　合成190

4.8.4　鉴定和含量测定191

总结性思考题191

第五章　酶化学193

5.1　酶的概念、命名和分类193

5.1.1　概念193

5.1.2　命名193

5.1.3　分类194

5.1.4　各大类酶的典型作用194

5.2　酶的化学本质和结构196

5.2.1　酶的化学本质196

5.2.2　酶蛋白的结构196

5.2.3　辅酶的结构和功能197

5.3　酶的特性208

5.3.1　酶的理化特性208

5.3.2　酶的催化作用（能阈学说）209

5.3.3　酶的作用特点210

5.4　酶的结构和功能210

5.4.1　酶的活性部位210

5.4.2 酶的别构（变构）部位213

5.4.3　酶原的激活213

5.5　酶的专一性214

5.5.1　酶的专一性214

5.5.2　关于酶作用专一性的假说215

5.6　酶的作用机制216

5.7 酶的分离纯化和活力测定217

5.7.1 酶的分离纯化217

5.7.2　酶活力的测定218

5.8　酶的反应速率和影响反应速率的因素220

5.8.1 酶的反应速率221

5.8.2　影响酶反应速率的因素（酶促反应的动力学）221

5.9　调节酶、同工酶、诱导酶和多酶复合物228

5.9.1　调节酶229

5.9.2　同工酶234

5.9.3　诱导酶235

5.9.4　多酶复合物235

5.10　个别酶：溶菌酶、尿激酶和超氧化物歧化酶235

5.10.1　溶菌酶235

5.10.2　尿激酶236

5.10.3　超氧化物歧化酶237

5.11 固定化酶237

5.12　酶在人类生活中的重要性237

总结性思考题238

第六章　维生素化学239

6.1 维生素的概念和类别239

6.1.1 维生素的概念239

6.1.2　维生素的类别239

6.2　脂溶性维生素240

6.2.1　维生素A族240

6.2.2　维生素D族243

6.2.3　维生素E族245

6.2.4　维生素K族247

6.3　水溶性维生素249

6.3.1 维生素B族和辅酶249

6.3.2　维生素C（抗坏血酸）261

6.3.3　其他“维生素”263

6.4　维生素的作用机制266

6.5 维生素在医疗卫生和保健上的重要性267

6.6 维生素的制备和测定267

6.7　维生素的拮抗物268

总结性思考题270

第七章　激素化学271

7.1　激素的概念和类别271

7.2　动物激素272

7.2.1　人体及脊椎动物激素的化学本质和生理功能272

7.2.2　无脊椎动物激素的化学本质和生理功能288

7.3　植物激素293

7.3.1 天然植物激素的化学本质和生理功能293

7.3.2　合成植物激素的化学本质和生理功能295

7.4　激素的作用机制296

7.4.1 通过环核苷酸（主要为cAMP）而起作用296

7.4.2　对酶合成起诱导作用299

7.4.3　通过磷酸肌醇酶起作用299

7.4.4　通过酪氨酸激酶起作用300

7.5　激素的制备和鉴定302

7.6　激素在医药卫生和农林生产上的实践意义302

总结性思考题302

第Ⅱ篇 细胞结构与功能第八章　生物膜与细胞器305

8.1　模式细胞的微观结构305

8.2　细胞壁、荚膜、套膜及细胞膜的结构和功能306

8.2.1　细胞壁306

8.2.2　细胞的荚膜、鞘膜和套膜307

8.2.3　细胞膜（质膜）308

8.3　细胞质318

8.4　细胞器及其功能318

8.5 细胞与分子生物学和生产实践的关系322

总结性思考题322

第Ⅲ篇　物质代谢及其调节第九章　代谢总论325

9.1　新陈代谢的概念325

9.1.1　新陈代谢325

9.1.2　合成代谢和分解代谢325

9.1.3 新陈代谢的特点326

9.1.4 中间代谢和代谢途径326

9.2 高能化合物与ATP326

9.3 中间代谢的研究方法328

9.3.1 活体内与活体外实验328

9.3.2 同位素示踪法330

9.3.3　核磁共振波谱法331

总结性思考题332

第十章　糖代谢333

10.1　糖的酶水解（消化）333

10.2　糖中间代谢概述334

10.3　糖的分解代谢335

10.3.1　糖原的分解335

10.3.2　葡萄糖的分解336

10.4　糖的合成代谢362

10.4.1　光合作用362

10.4.2　糖原的生物合成371

10.4.3　淀粉的生物合成371

10.4.4　蔗糖的生物合成372

10.4.5　乳糖的生物合成373

10.4.6　葡萄糖的生物合成373

10.5　糖代谢的调节375

10.5.1　糖原代谢的调节375

10.5.2　糖酵解的调节377

10.5.3　糖异生的调节378

10.5.4　丙酮酸有氧氧化的调节378

10.5.5　戊糖磷酸途径代谢的调节380

10.6　人类及高等动物的糖反常代谢——糖尿380

总结性思考题380

第十一章　脂质代谢381

11.1　脂质代谢的意义和重要性381

11.2　脂质的酶水解（消化）381

11.2.1　脂肪的酶促水解382

11.2.2　磷脂的酶水解382

11.2.3　胆固醇酯的酶水解385

11.3　脂质的吸收、转移和储存385

11.3.1 人体和动物的脂质吸收、转移和储存385

11.3.2　植物的脂质吸收、转移和储存386

11.4 脂肪中间代谢概述387

11.5　脂肪的分解代谢387

11.5.1　甘油的分解代谢388

11.5.2　脂酸的分解代谢388

11.5.3　酮体的代谢393

11.6　脂肪的合成代谢394

11.6.1　甘油的生物合成394

11.6.2　脂酸的生物合成395

11.6.3　甘油与脂酸合成三酰甘油402

11.7　磷脂的代谢404

11.7.1　磷脂的分解404

11.7.2　磷脂的生物合成405

11.8　糖脂的代谢412

11.8.1　糖脂的分解412

11.8.2　糖脂的合成412

11.9　固醇的代谢413

11.9.1 胆固醇的吸收413

11.9.2　胆固醇的生物合成413

11.9.3 胆固醇的降解和转变416

11.10 脂质代谢的调节416

11.10.1 脂酸合成的调节417

11.10.2　胆固醇合成的调节418

11.11　脂质代谢反常引起的常见疾病418

总结性思考题419

第十二章　蛋白质的降解和氨基酸代谢420

12.1　蛋白质的降解420

12.1.1　蛋白质的酶水解（消化）420

12.1.2　细胞内蛋白质的降解421

12.2　氨基酸主要代谢途径概述423

12.3　氨基酸的分解代谢423

12.3.1 氨基酸在分解代谢上的分类423

12.3.2　氨基酸的共同分解反应424

12.3.3　氨的代谢去路430

12.3.4　酮酸的代谢去路434

12.4　氨基酸的生物合成434

12.4.1 氨基酸在合成代谢上的分类434

12.4.2　氨基酸生物合成的方式435

12.5　个别氨基酸代谢437

12.5.1 中性氨基酸（甘、丙、缬、亮、异亮）的代谢437

12.5.2　羟基氨基酸的代谢442

12.5.3　含硫氨基酸的代谢446

12.5.4　酸性氨基酸（谷氨酸、天冬氨酸）的代谢451

12.5.5　碱性氨基酸（精氨酸、赖氨酸）的代谢452

12.5.6　芳香族氨基酸（酪氨酸、苯丙氨酸）的代谢455

12.5.7 杂环氨基酸（色氨酸、组氨酸）的代谢463

12.5.8　脯氨酸和羟脯氨酸的代谢473

12.6　碳循环与氮循环475

总结性思考题476

第十三章　核酸的降解和核苷酸代谢477

13.1　核酸的酶解477

13.2　核苷酸的分解代谢478

13.2.1 嘌呤核苷酸的分解代谢478

13.2.2　嘧啶核苷酸的分解代谢479

13.3　核苷酸的合成代谢482

13.3.1 嘌呤核和嘧啶核的来源482

13.3.2　单核苷酸的生物合成482

13.3.3　核苷三磷酸的生物合成492

13.3.4　辅酶核苷酸的生物合成493

总结性思考题496

第十四章　生物氧化497

14.1 生物氧化的涵义及其与物质代谢的关系497

14.2 氧化还原电位和自由能的变化498

14.3　生物氧化的一般原理499

14.4　生物氧化体系的类型500

14.4.1 不需传递体的生物氧化体系（一酶体系）500

14.4.2　需传递体的生物氧化体系（二酶及多酶体系）501

14.5　重要的生物氧化酶类507

14.5.1　氧化酶类507

14.5.2　脱氢酶类507

14.6 生物氧化与能量的产生和转移508

14.6.1 线粒体的结构508

14.6.2　ATP为主要的高能化合物509

14.6.3 ATP的生物合成510

总结性思考题516

第十五章　物质代谢的相互联系和调节控制517

15.1 物质代谢的相互联系517

15.1.1 糖代谢与脂质代谢之间的相互关系517

15.1.2　糖代谢与蛋白质代谢之间的相互关系518

15.1.3 脂质代谢与蛋白质代谢之间的相互关系518

15.1.4　核酸代谢与糖、脂质及蛋白质代谢之间的关系520

15.2　代谢调节的重要性520

15.3　酶的调节520

15.3.1　通过控制酶的生物合成调节代谢521

15.3.2　通过控制酶活性调节代谢524

15.3.3　相反单向反应对代谢的调节526

15.3.4　酶的分布区域化对代谢的调节527

15.4　激素的调节528

15.4.1　通过控制激素的生物合成调节代谢528

15.4.2　通过激素对酶活性的影响调节代谢528

15.4.3　通过激素对酶合成的诱导作用调节代谢529

15.4.4　参与代谢调控的激素529

15.5　神经的调节530

总结性思考题530

第Ⅳ篇　遗传信息的传递和表达第十六章　DNA的生物合成533

16.1 DNA的复制533

16.1.1 DNA的半保留复制533

16.1.2 DNA的半不连续复制534

16.1.3 DNA复制所需的酶和蛋白质535

16.1.4 DNA的复制过程540

16.1.5 真核生物DNA的复制544

16.2　逆转录（反转录）545

16.3 DNA的损伤和修复546

16.3.1 光复活修复547

16.3.2　切除修复547

16.3.3　重组修复549

16.3.4　错配修复549

16.3.5 SOS反应和易错修复551

16.4 DNA复制的忠实性551

总结性思考题551

第十七章　RNA的生物合成553

17.1 以DNA为模板合成RNA（依靠DNA转录合成RNA）553

17.1.1 原核生物的转录553

17.1.2 真核生物的转录557

17.1.3　转录后的加工559

17.2 RNA的复制（以RNA为模板合成RNA）565

17.3 多核苷酸磷酸化酶（无模板的RNA合成）566

17.4 RNA生物合成的抑制剂567

总结性思考题568

第十八章　蛋白质的生物合成569

18.1 遗传密码569

18.1.1 遗传密码是三联体密码569

18.1.2　遗传密码的破译569

18.1.3　遗传密码的特性571

18.2　蛋白质的生物合成572

18.2.1 蛋白质生物合成的一般特征572

18.2.2　原核生物蛋白质生物合成的过程572

18.2.3　真核生物蛋白质的生物合成581

18.2.4 蛋白质多肽链合成后的加工和折叠582

18.3　蛋白质的定向转运583

18.4　蛋白质生物合成的抑制剂585

18.5　没有核糖体参加的多肽合成585

总结性思考题585

第十九章　基因表达的调控587

19.1 原核生物基因表达的调控587

19.1.1　操纵子学说587

19.1.2　翻译水平的调控588

19.2 真核生物基因表达的调控589

19.2.1 转录前水平的调控589

19.2.2　转录水平的调控589

19.2.3 转录后水平的调控592

19.2.4　翻译水平的调控592

19.2.5　翻译后水平的调控593

总结性思考题593

第Ⅴ篇 特殊生物化学597

第二十章　人体及动植物的特殊生物化学597

20.1　人体和动物的消化与吸收597

20.1.1 消化597

20.1.2　吸收602

20.1.3 影响消化吸收的因素604

20.1.4 粪的组成及性质604

20.2　人体及高等动物的水盐代谢604

20.2.1　水的代谢604

20.2.2　无机盐代谢605

20.2.3　某些常量矿质元素的特殊代谢606

20.2.4　微量元素607

20.3　血液的呼吸作用和酸碱平衡的调节610

20.3.1 血液的呼吸功能化学610

20.3.2　血液的酸碱平衡及其调节611

20.4　血凝和抗血凝的生化机制611

20.4.1　凝血机制611

20.4.2　抗血凝机制612

20.5　血糖613

20.5.1　血糖的性质和含量613

20.5.2　血糖的来源和去向613

20.5.3　血糖的调控613

20.6　肝的功能生化614

20.6.1　概况614

20.6.2　肝的生理解毒614

20.7　植物的次生物质616

20.7.1 生物碱616

20.7.2　单宁618

20.8　抗生素化学及功用619

20.9　病毒625

20.9.1　定义625

20.9.2　结构625

20.9.3　大小和形状625

20.9.4　作用机制626

20.9.5　类别626

20.9.6　病毒与癌628

20.10　营养628

20.10.1 营养的正确含义和重要性628

20.10.2　营养素628

20.10.3　食物的焦耳价630

第二十一章　现代生物化学的起源和发展概要632

常用生物化学名词缩写636

生物化学名词英汉对照644

人名索引661

名词索引663