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绪论1

一、生物化学发展简史1

二、生物化学的主要内容2

三、生物化学与医学／卫生学3

第一篇 生物分子的结构与功能6

第一章 蛋白质的结构与功能6

第一节 蛋白质的分子组成6

一、氨基酸6

二、肽9

三、蛋白质的分类10

第二节 蛋白质的分子结构11

一、蛋白质的一级结构11

二、蛋白质的二级结构11

三、蛋白质的三级结构14

四、蛋白质的四级结构14

第三节 蛋白质结构与功能的关系16

一、蛋白质的一级结构与空间结构和功能的关系16

二、蛋白质的空间结构与功能的关系16

第四节 蛋白质的理化性质18

一、两性电离18

二、胶体性质18

三、蛋白质变性18

四、紫外吸收19

五、呈色反应19

第五节 蛋白质的分离、纯化与结构分析19

一、蛋白质的分离、纯化19

二、蛋白质的结构分析22

第二章 核酸的结构与功能26

第一节 核酸的分子组成及一级结构26

一、核苷酸26

二、核酸的一级结构28

第二节 DNA的结构与功能29

一、DNA的双螺旋结构29

二、DNA的超螺旋结构31

三、DNA的功能33

第三节 RNA的结构与功能34

一、信使RNA的结构与功能34

二、转运RNA的结构与功能35

三、核糖体RNA的结构与功能36

四、其他非编码RNA37

第四节 核酸的理化性质38

一、核酸的一般理化性质38

二、核酸的变性、复性及核酸分子杂交38

第五节 核酸酶40

第三章 酶41

第一节 概述41

一、酶的概念与化学本质41

二、酶的分类与命名42

第二节 酶的分子结构与功能43

一、酶的分子组成43

二、酶的分子结构44

三、同工酶45

第三节 酶促反应的特点与机制46

一、酶促反应的特点47

二、酶促反应的机制48

第四节 酶促反应的动力学49

一、底物浓度对酶促反应速度的影响50

二、酶浓度对酶促反应速度的影响53

三、温度对酶促反应速度的影响53

四、pH值对酶促反应速度的影响54

五、抑制剂对酶促反应速度的影响54

六、激活剂对酶促反应速度的影响58

第五节 酶的调节59

一、酶活性的调节59

二、酶含量的调节61

第六节 酶与医学的关系61

一、酶与疾病的关系61

二、酶在医学上的其他应用63

第七节 维生素63

一、维生素与辅酶的关系63

二、维生素缺乏与人类健康64

第二篇 物质代谢及其调节68

第四章 糖代谢68

第一节 概述68

一、糖的生理功能69

二、糖的消化吸收69

三、糖代谢的概况70

第二节 糖的无氧氧化70

一、糖酵解的反应过程70

二、糖酵解的调节72

三、糖酵解的生理意义74

第三节 糖的有氧氧化74

一、糖有氧氧化的反应过程74

二、糖有氧氧化的生理意义79

三、糖有氧氧化的调节80

四、巴斯德效应81

第四节 磷酸戊糖途径及其他分解代谢途径81

一、磷酸戊糖途径81

二、糖醛酸途径83

三、多元醇途径83

第五节 糖原的合成与分解83

一、糖原的合成代谢83

二、糖原的分解代谢85

三、糖原合成与分解的调节85

四、糖原累积症86

第六节 糖异生87

一、糖异生的反应过程87

二、糖异生的调节90

三、糖异生的生理意义91

第七节 血糖及其调节92

一、血糖的来源和去路92

二、血糖水平的调节92

三、血糖水平异常94

第五章 生物氧化96

第一节 概述96

一、生物氧化的方式96

二、生物氧化的酶类96

三、生物氧化的特点97

第二节 线粒体内生物氧化97

一、氧化呼吸链97

二、氧化磷酸化101

三、ATP106

四、跨线粒体内膜的物质转运107

第三节 线粒体外其他氧化与抗氧化体系109

一、微粒体的氧化体系109

二、活性氧及抗氧化酶体系109

第六章 脂质代谢112

第一节 概述112

一、脂质的生理功能112

二、脂质的消化与吸收112

三、脂肪酸113

第二节 脂肪代谢114

一、脂肪的分解代谢114

二、脂肪的合成代谢120

第三节 磷脂的代谢127

一、甘油磷脂的代谢128

二、鞘磷脂的代谢131

第四节 胆固醇代谢132

一、胆固醇的合成132

二、胆固醇的转化134

第五节 血浆脂蛋白代谢135

一、血脂135

二、血浆脂蛋白的分类及组成135

三、载脂蛋白137

四、血浆脂蛋白代谢138

五、血浆脂蛋白代谢异常141

第七章 氨基酸代谢143

第一节 概述143

一、蛋白质的生理功能与营养价值143

二、氨基酸的来源144

三、氨基酸代谢概况148

第二节 氨基酸一般代谢148

一、氨基酸的脱氨基作用148

二、氨代谢151

三、α-酮酸的代谢155

第三节 个别氨基酸的代谢156

一、氨基酸的脱羧基作用156

二、一碳单位的代谢158

三、含硫氨基酸的代谢160

四、肌酸和磷酸肌酸的代谢162

五、芳香族氨基酸的代谢163

六、支链氨基酸的代谢165

第八章 核苷酸代谢167

第一节 嘌呤核苷酸的合成与分解代谢167

一、嘌呤核苷酸的合成代谢167

二、嘌呤核苷酸的分解代谢172

第二节 嘧啶核苷酸的合成与分解代谢173

一、嘧啶核苷酸的合成代谢173

二、嘧啶核苷酸的分解代谢175

第三节 核苷酸的代谢异常和抗代谢药物176

一、核苷酸代谢异常与疾病176

二、核苷酸的抗代谢药物及其生化机制177

第九章 血液生物化学181

第一节 血浆蛋白质181

一、血浆蛋白质的分类181

二、血浆蛋白质的生理功能182

第二节 血细胞的代谢183

一、红细胞的代谢特点183

二、白细胞的代谢特点188

第十章 肝脏生物化学189

第一节 肝脏在物质代谢中的作用189

一、肝脏在糖代谢中的作用189

二、肝脏在脂质代谢中的作用190

三、肝脏在蛋白质代谢中的作用190

四、肝脏在维生素代谢中的作用191

五、肝脏在激素灭活中的作用191

第二节 肝脏的生物转化作用192

一、生物转化的概念192

二、生物转化的反应类型192

三、生物转化的主要影响因素197

第三节 胆汁与胆汁酸的代谢198

一、胆汁198

二、胆汁酸的代谢198

三、胆汁酸的生理功能200

第四节 胆色素的代谢与黄疸201

一、胆红素的来源与生成201

二、胆红素在血液中的转运202

三、胆红素在肝细胞中的代谢转变203

四、胆红素在肠道中的转变204

五、血清胆红素与黄疸206

第十一章 物质代谢的整合与调节209

第一节 物质代谢的整合209

一、物质代谢整合的基础209

二、物质代谢的整合210

第二节 物质代谢的调节方式212

一、细胞水平的代谢调节213

二、激素水平的代谢调节216

三、整体水平的代谢调节216

第三篇 基因的分子生物学222

第十二章 DNA的生物合成222

第一节 DNA复制的基本特征与酶学222

一、DNA复制的基本特征222

二、参与DNA复制的酶类和蛋白质因子224

第二节 DNA复制过程229

一、复制的起始229

二、DNA链的延长230

三、复制的终止230

四、真核生物DNA生物合成特点231

第三节 逆转录和其他复制方式233

一、逆转录233

二、D环复制234

第四节 DNA损伤与修复234

一、DNA损伤234

二、DNA损伤的修复235

第十三章 RNA的生物合成238

第一节 转录的模板和酶238

一、转录的模板238

二、RNA聚合酶239

三、RNA聚合酶与模板的识别240

第二节 转录过程241

一、转录起始241

二、转录延长241

三、转录终止242

四、真核生物转录的特点243

第三节 真核生物转录后加工244

一、mRNA前体的加工244

二、tRNA前体的加工247

三、rRNA前体的加工248

四、RNA催化的自剪接248

第十四章 蛋白质的生物合成250

第一节 蛋白质合成体系250

一、蛋白质合成的模板250

二、蛋白质合成的转运工具253

三、蛋白质合成的场所253

四、蛋白质合成需要的酶类和蛋白质因子254

第二节 蛋白质生物合成过程254

一、氨基酸的活化与转运255

二、肽链合成的起始255

三、肽链的延长256

四、肽链合成的终止257

第三节 肽链合成后加工和蛋白质的靶向输送258

一、翻译后加工258

二、蛋白质的靶向运输260

第四节 蛋白质合成的干扰和抑制261

一、抗生素对蛋白质合成的影响261

二、毒素对真核生物蛋白质合成的影响262

三、干扰素对蛋白质合成的影响263

第十五章 基因表达调控265

第一节 基因表达调控的基本概念与原理265

一、基因表达与基因表达调控265

二、基因表达的时空特异性266

三、基因表达的方式267

四、基因表达调控的生物学意义267

第二节 原核基因的表达调控268

一、原核基因的操纵子268

二、乳糖操纵子的转录调控268

三、色氨酸操纵子的转录调控271

第三节 真核基因的表达调控272

一、顺式作用元件273

二、反式作用因子274

三、真核基因转录起始的调控277

第十六章 细胞信号转导279

第一节 细胞信号转导的相关分子279

一、细胞间信息分子279

二、受体280

三、细胞内信号转导分子282

第二节 细胞内受体介导的信号转导途径284

第三节 细胞膜受体介导的信号转导途径284

一、离子通道型受体介导的信号转导284

二、G蛋白耦联型受体介导的信号转导285

三、催化型受体介导的信号转导288

四、酶耦联受体介导的信号转导途径292

第四节 细胞信号转导的基本特征294

一、信号在细胞内传递的基本方式294

二、细胞信号转导过程的基本规律294

第五节 细胞信号转导异常与疾病的发生295

一、受体异常与疾病296

二、G蛋白异常与疾病296

三、细胞信号转导障碍与肿瘤296

第十七章 癌基因与抑癌基因298

第一节 癌基因298

一、病毒癌基因298

二、细胞癌基因299

三、癌基因活化的分子机制300

第二节 抑癌基因301

一、常见的抑癌基因301

二、抑癌基因失活的分子机制302

第三节 生长因子304

一、概述304

二、生长因子的作用机制305

三、生长因子异常与疾病305

第十八章 基因操作技术307

第一节 核酸的分离与纯化307

一、核酸分离纯化的基本原则及主要步骤307

二、基因组DNA的分离与纯化309

三、质粒DNA的提取与纯化309

四、RNA的分离与纯化310

第二节 PCR310

一、PCR技术的基本原理310

二、几种重要的PCR衍生技术311

三、PCR技术的主要用途313

第三节 核酸分子杂交315

一、核酸分子杂交的基本原理315

二、核酸分子杂交的类型及应用315

第四节 核酸序列测定317

一、第一代测序技术317

二、第二代测序技术317

三、第三代测序技术319

第五节 重组DNA技术319

一、重组DNA技术的两个要素319

二、重组DNA技术的基本原理322

三、重组DNA技术的应用327

第六节 基因功能分析技术327

一、核酸、蛋白质序列生物信息学分析327

二、基因功能实验研究技术329

第十九章 基因诊断与基因治疗333

第一节 基因诊断333

一、概述333

二、基因诊断的基本技术与策略333

三、基因诊断的应用337

第二节 基因治疗339

一、基因治疗的策略339

二、基因治疗的基本流程341

三、基因治疗的应用343

第四篇 卫生的生物化学346

第二十章 食品生物化学与分子营养学346

第一节 食品生物化学346

一、概述346

二、食品的化学组成346

三、食物组织的生化代谢351

四、加工、储存对食品化学组成及营养价值的影响354

第二节 分子营养学357

一、概述357

二、营养素对基因表达的调控357

三、基因多态性对营养素的吸收、代谢和利用的影响359

四、营养素与基因相互作用在疾病发生中的作用360

五、营养组学的概念及应用展望361

第二十一章 环境生物化学363

第一节 环境毒理生物化学363

一、环境有毒物质在体内的生物转运与生物转化363

二、环境有毒物质的生物化学效应368

第二节 环境污染及控制与治理的生物化学371

一、大气环境污染及治理的生物化学371

二、水环境污染及治理的生物化学374

三、土壤环境污染与治理的生物化学376

四、污染环境生物修复的生物化学380

第二十二章 职业卫生的生物化学383

第一节 职业性有害因素的生物化学383

一、概述383

二、金属与类金属384

三、化学窒息性气体386

四、有机溶剂387

五、农药387

第二节 职业病防治中的生物化学388

一、职业暴露易感性的分子基础388

二、职业病的易感性研究389

三、基因多态性在职业卫生研究中的价值390

四、易感性检测的风险391

参考文献393

中英文对照索引394