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1 绪论1

1.1 生物化学的涵义1

1.1.1 生物化学的基本概念1

1.1.2 生物化学的课程性质2

1.1.3 生物化学研究的对象和内容2

1.2 生物化学在生命科学中的地位及对国民经济发展的作用3

1.2.1 农业生产的基础研究依赖于生物化学的理论和方法3

1.2.2 生物化学原理和技术促进轻工产品、生物药物的研究、开发与生产4

1.2.3 生物化学促进对人或动物致病机制的认识，提高对疾病诊断的正确性4

1.2.4 生物化学理论和方法有利于推动我国农副产品的加工产业4

1.2.5 生物化学理论和方法对改善人类生存环境具有特殊意义4

1.3 生物化学的创立与发展5

1.3.1 启蒙时期的生物化学（1900年以前）5

1.3.2 生物化学学科的确立与发展（1900—1953）6

1.3.3 现代生物化学发展时期（1953— ）7

1.3.4 生物化学的展望10

2 糖类13

2.1 糖类的基本概念13

2.2 糖类的生物功能13

2.2.1 作为能源物质13

2.2.2 作为合成生物体内重要代谢物质的碳架和前体13

2.2.3 细胞中结构物质14

2.2.4 参与分子和细胞特异性识别14

2.3 单糖14

2.3.1 三碳（丙）糖14

2.3.2 四碳（丁）糖14

2.3.3 五碳（戊）糖15

2.3.4 六碳（己）糖15

2.3.5 七碳（庚）糖16

2.4 双糖16

2.4.1 蔗糖16

2.4.2 乳糖16

2.4.3 麦芽糖17

2.4.4 纤维二糖17

2.5 多糖17

2.5.1 淀粉18

2.5.2 纤维素18

2.5.3 半纤维素19

2.5.4 糖原19

2.5.5 几丁质19

2.5.6 糖胺聚糖20

3 脂质24

3.1 脂质的基本概念24

3.1.1 脂质的定义与生物学功能24

3.1.2 脂质的分类24

3.2 脂肪酸25

3.3 单纯脂质26

3.3.1 三酰甘油26

3.3.2 蜡27

3.4 复合脂质27

3.4.1 磷酸甘油酯27

3.4.2 鞘磷脂30

3.5 其他脂质31

3.5.1 萜类31

3.5.2 类固醇31

4 蛋白质36

4.1 蛋白质的元素组成36

4.2 蛋白质的基本结构单位——氨基酸37

4.2.1 氨基酸的分类37

4.2.2 氨基酸的主要理化性质41

4.2.3 氨基酸的分离分析46

4.3 肽47

4.3.1 肽与肽键47

4.3.2 肽的理化性质48

4.3.3 生物体内重要的肽48

4.4 蛋白质的分子结构49

4.4.1 蛋白质的一级结构49

4.4.2 蛋白质的二级结构51

4.4.3 超二级结构和结构域56

4.4.4 蛋白质的三级结构57

4.4.5 蛋白质的四级结构59

4.5 蛋白质结构与功能的关系61

4.5.1 蛋白质一级结构与功能的关系62

4.5.2 蛋白质的高级结构与功能的关系64

4.6 蛋白质的理化性质65

4.6.1 蛋白质的相对分子质量65

4.6.2 蛋白质的两性电离及等电点65

4.6.3 蛋白质的胶体性质66

4.6.4 蛋白质的沉淀反应66

4.6.5 蛋白质的变性67

4.6.6 蛋白质的颜色反应68

4.7 蛋白质的分离、纯化与鉴定69

4.7.1 蛋白质分离纯化的过程和一般原则69

4.7.2 蛋白质分离纯化的一般方法69

4.7.3 蛋白质含量的测定与纯度鉴定71

4.7.4 蛋白质相对分子质量的测定方法72

4.8 蛋白质组学简介72

4.8.1 蛋白质组学研究的内容73

4.8.2 研究蛋白质组学的实验技术74

4.8.3 蛋白质组学的研究趋势74

5 核酸79

5.1 概述79

5.1.1 核酸的种类和分布80

5.1.2 核酸的化学组成81

5.2 DNA的分子结构85

5.2.1 DNA的一级结构85

5.2.2 DNA的二级结构86

5.2.3 DNA的三级结构89

5.2.4 RNA的分子结构90

5.2.5 基因与基因组94

5.2.6 基因组学简介96

5.3 核酸的理化性质、提取和分析99

5.3.1 核酸的一般性质99

5.3.2 核酸的酸碱性质和核酸电泳99

5.3.3 核酸的光学性质100

5.3.4 核酸的变性和复性101

5.3.5 核酸的提取103

5.4 核酸的分析技术104

5.4.1 序列分析104

5.4.2 PCR技术107

5.4.3 分子杂交技术108

5.5 生物信息学与核酸化学110

5.5.1 生物信息学的定义110

5.5.2 国际著名的生物信息数据库110

5.5.3 生物信息学在核酸研究中的应用111

6 大分子复合物115

6.1 糖与脂质的复合物115

6.1.1 糖基甘油酯115

6.1.2 鞘糖脂116

6.2 糖与蛋白质的复合物117

6.2.1 糖蛋白118

6.2.2 蛋白聚糖120

6.3 脂质与蛋白质的复合物121

6.3.1 脂蛋白121

6.3.2 生物膜123

6.4 蛋白质与核酸的复合物132

6.4.1 染色体132

6.4.2 病毒135

7 酶142

7.1 概述142

7.1.1 酶的概念142

7.1.2 酶催化作用的特点142

7.1.3 酶的化学本质145

7.1.4 酶的命名与分类145

7.2 酶的结构与功能149

7.2.1 酶的活性中心149

7.2.2 酶原和酶原激活150

7.3 酶的作用机制153

7.3.1 诱导契合学说153

7.3.2 邻近和定向效应154

7.3.3 酸碱催化154

7.3.4 共价催化154

7.3.5 微环境触发酶的催化反应155

7.4 酶促反应动力学156

7.4.1 酶的催化作用与分子活化能156

7.4.2 酶促反应的中间产物转化158

7.4.3 酶促反应的Michaelis-Menten方程159

7.4.4 修正的Michaelis-Menten方程159

7.4.5 Km的涵义与测定161

7.5 影响酶促反应速率的因素163

7.5.1 酶促反应初速率的测定163

7.5.2 底物浓度对酶促反应速率的影响164

7.5.3 酶浓度对酶促反应速率的影响164

7.5.4 温度对酶促反应的影响164

7.5.5 pH对酶促反应的影响165

7.5.6 激活剂的影响166

7.5.7 抑制剂对酶促反应速率的影响166

7.6 别构酶、共价调节酶、同工酶和诱导酶171

7.6.1 别构酶171

7.6.2 共价调节酶173

7.6.3 同工酶173

7.6.4 诱导酶175

7.7 核酶、脱氧核酶及抗体酶175

7.7.1 核酶176

7.7.2 脱氧核酶178

7.7.3 抗体酶179

7.8 酶工程180

7.8.1 酶工程的基本内容180

7.8.2 酶工程的基本方法180

7.8.3 酶工程技术应用181

7.9 酶的提取、纯化与活力测定182

7.9.1 酶的提取和纯化准备182

7.9.2 酶的抽提182

7.9.3 酶的纯化及其方法183

7.9.4 酶活力及其测定184

7.9.5 酶纯度和产量184

7.10 维生素与辅酶186

7.10.1 维生素的生理作用与分类186

7.10.2 水溶性维生素186

7.10.3 脂溶性维生素195

8 糖类的分解代谢203

8.1 双糖和多糖的酶促降解203

8.1.1 麦芽糖、蔗糖降解为单糖203

8.1.2 淀粉、糖原的降解204

8.1.3 纤维素、果胶的降解205

8.2 糖酵解207

8.2.1 糖酵解的概念207

8.2.2 糖酵解的化学历程207

8.2.3 糖酵解途径的调控211

8.2.4 糖酵解的化学计量211

8.2.5 糖酵解的生物学意义212

8.2.6 丙酮酸的去路212

8.3 三羧酸循环213

8.3.1 丙酮酸氧化生成乙酰CoA213

8.3.2 三羧酸循环的化学历程214

8.3.3 三羧酸循环的调控216

8.3.4 三羧酸循环的化学计量217

8.3.5 有氧氧化中水分子的产生与消耗219

8.3.6 有氧氧化中CO2的产生219

8.3.7 三羧酸循环的特点219

8.3.8 三羧酸循环的意义219

8.3.9 草酰乙酸的回补220

8.4 磷酸戊糖途径221

8.4.1 磷酸戊糖途径的化学历程221

8.4.2 磷酸戊糖途径的调控224

8.4.3 磷酸戊糖途径的化学计量224

8.4.4 磷酸戊糖途径的特点和意义225

8.5 糖醛酸途径225

8.6 其他单糖的代谢227

8.6.1 果糖的降解227

8.6.2 半乳糖降解228

8.6.3 甘露糖降解228

8.7 血糖229

8.7.1 血糖的来源与去路229

8.7.2 血糖浓度的调节230

9 生物氧化233

9.1 概述233

9.1.1 生物氧化的概念和特点233

9.1.2 生物化学反应中的自由能变化234

9.1.3 高能化合物238

9.2 呼吸链241

9.2.1 线粒体241

9.2.2 电子传递链241

9.3 氧化磷酸化248

9.3.1 氧化磷酸化的概念248

9.3.2 氧化磷酸化的机制249

9.3.3 氧化磷酸化的解偶联和抑制254

9.3.4 线粒体穿梭系统255

9.4 其他末端氧化酶系统257

9.4.1 多酚氧化酶／抗坏血酸氧化酶257

9.4.2 黄素蛋白氧化酶257

9.4.3 过氧化氢酶、过氧化物酶和超氧化物歧化酶257

9.4.4 植物抗氰氧化酶258

10 糖类的合成代谢261

10.1 光合作用261

10.1.1 光合作用概述261

10.1.2 光反应263

10.1.3 卡尔文循环（C3途径）270

10.1.4 C4途径277

10.2 糖异生作用280

10.2.1 葡萄糖异生途径280

10.2.2 糖酵解与葡萄糖异生作用的关系283

10.3 蔗糖和多糖的生物合成285

10.3.1 糖核苷酸的作用285

10.3.2 蔗糖的生物合成286

10.3.3 淀粉和糖原的生物合成288

10.3.4 纤维素的生物合成293

10.3.5 半纤维素的生物合成293

10.3.6 果胶的生物合成294

10.4 糖组学简介295

10.4.1 糖链结构的多样性295

10.4.2 糖类的生物功能295

10.4.3 糖链结构研究方法296

10.4.4 糖工具酶297

10.4.5 肽聚糖的生物合成、转运与装配298

11 脂质代谢306

11.1 脂肪的分解代谢306

11.1.1 脂肪的水解306

11.1.2 甘油代谢307

11.1.3 脂肪酸的分解307

11.1.4 酮体代谢317

11.1.5 乙醛酸循环317

11.2 脂肪的合成代谢321

11.2.1 甘油的生物合成321

11.2.2 脂肪酸的生物合成321

11.2.3 三酰甘油的生物合成330

11.3 其他脂质的代谢330

11.3.1 磷脂的降解与生物合成330

11.3.2 糖脂的降解与生物合成331

11.3.3 胆固醇的生物合成与转化335

12 主要含氮化合物代谢340

12.1 氨基酸的分解代谢340

12.1.1 氨基酸的分解与转化共同途径340

12.1.2 氨基酸分解产物的去路344

12.1.3 个别氨基酸的分解347

12.2 氨基酸转变成其他化合物350

12.2.1 多胺350

12.2.2 生物碱350

12.2.3 氨基酸衍生的植物和动物激素351

12.3 氨基酸的合成代谢352

12.3.1 氮素循环352

12.3.2 生物固氮353

12.3.3 硝酸盐的还原作用353

12.3.4 氨的同化作用355

12.3.5 氨基酸的生物合成356

12.3.6 一碳基团代谢361

12.3.7 硫酸根还原363

12.4 核苷酸的分解代谢365

12.4.1 核苷酸的降解365

12.4.2 嘌呤的分解366

12.4.3 嘧啶的分解368

12.5 核苷酸的生物合成369

12.5.1 核糖核苷酸的生物合成370

12.5.2 脱氧核糖核苷酸的生物合成376

13 核酸的生物合成与降解382

13.1 DNA的生物合成382

13.1.1 DNA的半保留复制382

13.1.2 原核生物DNA的复制384

13.1.3 真核生物DNA的复制396

13.1.4 DNA复制的其他类型400

13.1.5 确保DNA复制忠实性的机制401

13.1.6 逆转录402

13.2 DNA的突变与重组404

13.2.1 DNA突变404

13.2.2 DNA重组406

13.3 DNA的损伤与修复408

13.3.1 DNA损伤的类型及产生的原因408

13.3.2 修复的方式与机制409

13.4 RNA的生物合成413

13.4.1 原核生物的转录414

13.4.2 真核生物的转录416

13.4.3 真核生物前体RNA的加工418

13.4.4 RNA的复制422

13.5 核酸的酶促降解423

13.5.1 核酸酶424

13.5.2 脱氧核糖核酸酶426

13.5.3 限制性内切酶427

14 蛋白质的生物合成与降解433

14.1 蛋白质的合成体系433

14.1.1 mRNA与遗传密码433

14.1.2 tRNA437

14.1.3 核糖体438

14.1.4 辅助因子440

14.2 蛋白质的生物合成过程442

14.2.1 原核生物蛋白质的生物合成过程442

14.2.2 真核生物蛋白质的生物合成特点448

14.2.3 蛋白质合成的抑制剂449

14.3 肽链合成后的折叠与修饰449

14.3.1 多肽链的折叠449

14.3.2 多肽链的修饰450

14.4 蛋白质的定位450

14.4.1 共翻译转移450

14.4.2 翻译后转移452

14.5 蛋白质的酶促降解452

14.5.1 细胞内蛋白质降解的重要性453

14.5.2 细胞内蛋白质降解的机制453

15 物质代谢的联系及其调控457

15.1 物质代谢的相互联系457

15.1.1 代谢由分解代谢与合成代谢组成459

15.1.2 物质代谢与能量代谢的关系459

15.1.3 物质代谢之间的相互关系460

15.1.4 代谢途径交叉形成网络461

15.2 代谢调节与控制462

15.2.1 酶活性的调节462

15.2.2 酶量的调节468

15.2.3 细胞区域化调节475

15.2.4 细胞信号转导475

《生物化学》网络信息资源490

主要参考文献492