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第一部分 生命大分子9

1 核酸的结构与功能9

1.1 核酸的种类、分布和化学组成9

1.1.1 核酸的生物学功能9

1.1.2 核酸的种类和分布10

1.1.3 核酸的化学组成11

1.2 核酸的分子结构15

1.2.1 DNA的分子结构15

1.2.2 RNA的分子结构22

1.3 核酸的理化性质及其应用25

1.3.1 核酸的一般性质25

1.3.2 核酸的紫外吸收性质26

1.3.3 核酸的变性、复性和分子杂交26

2 蛋白质化学29

2.1 氨基酸30

2.1.1 蛋白质氨基酸的结构及分类30

2.1.2 氨基酸的理化性质32

2.2.1 肽和肽链的结构及命名36

2.2 肽36

2.2.2 重要的天然寡肽37

2.3 蛋白质的分子结构38

2.3.1 蛋白质的一级结构38

2.3.2 蛋白质的构象和维持构象的作用力39

2.3.3 蛋白质的二级结构42

2.3.4 蛋白质的三级结构46

2.3.5 蛋白质的超二级结构和结构域49

2.4.1 一级结构与功能的关系50

2.4 蛋白质结构与功能的关系50

2.3.6 蛋白质的四级结构50

2.4.2 空间结构与功能的关系53

2.5 蛋白质的重要性质55

2.5.1 蛋白质的相对分子质量55

2.5.2 蛋白质的两性解离及等电点57

2.5.3 蛋白质的胶体性质59

2.5.4 蛋白质的沉淀反应59

2.5.5 蛋白质的变性与复性60

2.5.6 蛋白质的紫外吸收与呈色反应61

2.6.2 结合蛋白质62

2.6.1 简单蛋白质62

2.6 蛋白质的分类62

2.7 蛋白质的分离提纯及应用64

2.7.1 蛋白质分离纯化的一般原则64

2.7.2 蛋白质的应用65

3 酶66

3.1 酶是生物催化剂66

3.1.1 酶的概念66

3.1.2 酶的专一性67

3.1.3 酶的化学本质69

3.2.1 酶的分类71

3.2 酶的分类和命名71

3.2.2 酶的命名72

3.3 酶的作用机理73

3.3.1 酶的催化作用与分子活化能73

3.3.2 中间产物学说74

3.3.3 酶的活性部位和必需基团75

3.3.4 诱导契合学说76

3.3.5 使酶具有高催化效率的因素77

3.3.6 胰凝乳蛋白酶的催化机理78

3.3.7 酶原激活80

3.4 影响酶促反应速度的因素81

3.4.1 酶反应速度的测量82

3.4.2 酶浓度对酶作用的影响82

3.4.3 底物浓度对酶作用的影响和米氏方程82

3.4.4 pH对酶作用的影响86

3.4.5 温度对酶作用的影响87

3.4.6 激活剂对酶作用的影响88

3.4.7 抑制剂对酶作用的影响88

3.5.1 别构酶92

3.5 酶活性调节92

3.5.2 同工酶95

3.6 酶的活力测定及分离提纯96

3.6.1 酶活力的测定96

3.6.2 酶的分离提纯97

3.7 酶工程简介98

3.7.1 酶的应用98

3.7.2 酶工程的概念及研究内容99

3.8 维生素与辅酶99

3.8.2 维生素B2和黄素辅酶100

3.8.1 维生素B1和羧化辅酶100

3.8.3 泛酸和辅酶A102

3.8.4 维生素PP和辅酶Ⅰ，辅酶Ⅱ102

3.8.5 维生素B6和磷酸吡哆醛103

3.8.6 生物素104

3.8.7 叶酸和叶酸辅酶104

3.8.8 维生素B12105

3.8.9 维生素C（抗坏血酸）106

3.8.11 维生素A107

3.8.10 硫辛酸107

3.8.12 维生素D108

3.8.13 维生素E108

3.8.14 维生素K109

4 脂类与生物膜110

4.1 生物体内的脂类110

4.1.1 脂肪酸、脂肪和蜡111

4.1.2 磷脂、鞘磷脂、鞘糖脂113

4.1.3 胆固醇和萜类116

4.2.1 生物膜的化学组成118

4.2 生物膜的结构与功能118

4.2.2 生物膜的结构——流动镶嵌模型120

4.2.3 生物膜的功能121

第二部分 生物代谢能量的产生和贮藏131

5 糖类分解代谢131

5.1 新陈代谢概述131

5.1.1 新陈代谢概述131

5.1.2 代谢的研究方法132

5.2.1 单糖133

5.2 生物体内的糖类133

5.2.2 寡糖136

5.2.3 多糖137

5.3 双糖和多糖的酶促降解139

5.3.1 蔗糖、麦芽糖、乳糖的酶促降解139

5.3.2 淀粉（糖原）的酶促降解140

5.3.3 细胞壁多糖的酶促降解141

5.4 糖酵解143

5.4.1 糖酵解的概念143

5.4.2 糖酵解的化学历程143

5.4.4 糖酵解的其他底物148

5.4.3 糖酵解的化学计量与生物学意义148

5.4.5 丙酮酸的去路149

5.4.6 糖酵解的调控150

5.5 三羧酸循环151

5.5.1 丙酮酸氧化为乙酰CoA151

5.5.2 三羧酸循环153

5.5.3 三羧酸循环的调控159

5.5.4 三羧酸循环的生物学意义159

5.6.1 磷酸戊糖途径的生化历程160

5.6 磷酸戊糖途径160

5.6.2 磷酸戊糖途径的化学计量与生物学意义163

5.6.3 磷酸戊糖途径的调控164

5.7 糖醛酸途径164

6 生物氧化与氧化磷酸化166

6.1 生物氧化概述166

6.1.1 生物氧化概念166

6.1.2 生物化学反应的自由能变化168

6.1.3 高能磷酸化合物172

6.2.1 线粒体175

6.2 电子传递链（呼吸链）175

6.2.2 电子传递链176

6.2.3 电子传递抑制剂180

6.3 氧化磷酸化182

6.3.1 氧化磷酸化的概念及类型182

6.3.2 氧化磷酸化与电子传递的偶联182

6.3.3 氧化磷酸化的机理183

6.3.4 氧化磷酸化的解偶联和抑制187

6.3.5 线粒体穿梭系统188

6.3.6 能荷189

6.4 其他末端氧化酶系统190

6.4.1 多酚氧化酶系统190

6.4.2 抗坏血酸氧化酶系统191

6.4.3 黄素蛋白氧化酶系统191

6.4.4 超氧化物歧化酶和过氧化氢酶191

6.4.5 植物抗氰氧化酶系统192

7 糖的生物合成193

7.1 光合作用193

7.1.1 光合作用概述193

7.1.2 光能的吸收、转变和同化力产生194

7.1.3 光合的碳素途径（卡尔文循环）197

7.1.4 C4途径199

7.2 糖异生作用200

7.2.1 糖异生途径201

7.2.2 糖酵解和糖异生的互补调节202

7.3 蔗糖和多糖的生物合成203

7.3.1 糖核苷酸的作用203

7.3.2 蔗糖的生物合成203

7.3.3 淀粉（糖原）的合成204

7.3.6 果胶的生物合成206

7.3.4 纤维素的生物合成206

7.3.5 半纤维素的生物合成206

7.4 植物糖代谢的调节207

7.4.1 植物光合细胞丙糖、蔗糖、淀粉的相互转化208

7.4.2 果糖－2,6－二磷酸（F-2,6-BP）对糖酵解的调节208

7.4.3 光合作用形成的能量和还原力的外运208

7.4.4 植物光合细胞中糖酵解及蔗糖和淀粉合成的调节208

8.1 脂肪的分解代谢210

8.1.1 脂肪的消化和吸收210

8 脂类代谢210

8.1.2 甘油代谢211

8.1.3 脂肪酸的氧化211

8.1.4 酮体代谢218

8.1.5 乙醛酸循环219

8.2 脂肪的合成代谢223

8.2.1 甘油的生物合成223

8.2.2 脂肪酸的生物合成223

8.2.4 脂肪代谢的调节231

8.2.3 三酰甘油的生物合成231

8.3 类脂的代谢232

8.3.1 磷脂的降解与生物合成232

8.3.2 糖脂的降解与生物合成236

8.3.3 胆固醇的生物合成与转化238

9 蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢243

9.1 蛋白质的酶促降解243

9.1.1 蛋白水解酶244

9.1.2 食物中蛋白质的消化吸收245

9.1.3 细胞内蛋白质降解245

9.2.1 脱氨基作用247

9.2 氨基酸的分解与转化247

9.2.2 脱羧基作用252

9.2.3 氨基酸降解产物的去向253

9.3 由氨基酸衍生的其他化合物256

9.3.1 多胺257

9.3.2 生氰糖苷258

9.3.3 生物碱258

9.3.4 由氨基酸衍生的植物激素和动物激素260

9.3.6 卟啉类色素的生成261

9.3.5 由氨基酸衍生的辅酶261

9.3.7 木质素的生物合成262

9.3.8 儿茶酚类和黑色素263

第三部分 大分子前体的生物合成267

10 氨基酸生物合成267

10.1 氮素循环267

10.2 生物固氮的生物化学268

10.2.1 生物固氮的概念268

10.2.2 固氮生物的类型269

10.2.3 固氮酶复合物269

10.2.5 固氮过程的氢代谢270

10.2.4 生物固氮所需的条件270

10.3 硝酸还原作用271

10.3.1 硝酸还原酶271

10.3.2 亚硝酸还原酶272

10.4 氨的同化273

10.4.1 谷氨酸合成273

10.4.2 氨甲酰磷酸的合成275

10.5 氨基酸的生物合成275

10.5.1 氨基酸的合成与转氨基作用275

10.5.2 各族氨基酸的合成276

10.5.3 一碳基团代谢284

10.5.4 SO24－还原286

11 核酸的酶促降解和核苷酸代谢289

11.1 核酸的酶促降解289

11.1.1 核酸酶289

11.1.2 脱氧核糖核酸酶291

11.1.3 限制性内切酶291

11.2 核苷酸分解代谢292

11.2.1 核苷酸的降解292

11.2.2 嘌呤的降解293

11.2.3 嘧啶的降解294

11.3.1 核糖核苷酸的合成296

11.3 核苷酸的生物合成296

11.3.2 脱氧核苷酸合成304

第四部分 遗传信息的存储、传送和表达309

12 核酸的生物合成309

12.1 DNA的生物合成310

12.1.1 DNA的复制310

12.1.2 逆转录作用320

12.1.3 DNA的损伤、修复与突变322

12.2.1 转录326

12.2 RNA的生物合成326

12.2.2 RNA的复制334

12.3 核酸合成的抑制剂335

12.3.1 核苷酸合成抑制剂335

12.3.2 与DNA模板结合的抑制剂336

12.3.3 作用于聚合酶的抑制剂336

12.4 基因工程简介336

12.4.1 基因工程的概念336

12.4.2 基因工程的操作技术337

12.4.3 基因工程的应用与前景340

13 蛋白质的生物合成342

13.1 蛋白质合成体系343

13.1.1 mRNA 与遗传密码343

13.1.2 tRNA的结构及功能346

13.1.3 核糖体346

13.1.4 翻译辅助因子349

13.2 蛋白质的合成350

13.2.1 氨基酸的活化350

13.2.2 肽链合成的起始351

13.2.3 肽链的延伸352

13.2.4 肽链合成的终止与释放354

13.2.5 真核细胞蛋白质生物合成354

13.2.6 蛋白质的翻译后加工355

13.2.7 抑制翻译的抗菌素356

13.3 蛋白质定位356

13.3.1 分泌蛋白357

13.3.2 线粒体与叶绿体蛋白358

14.1.2 代谢途径间的相互关系360

14.1.1 代谢网络360

14.1 代谢途径的相互联系360

14 代谢调节360

14.2 代谢调节363

14.2.1 代谢调节的四级水平363

14.2.2 细胞区域化调节364

14.2.3 酶水平调节365

14.2.4 激素对代谢的调节372

14.2.5 神经系统对代谢的调节374

14.3 基因表达调控375

14.3.1 原核和真核生物基因组376

14.3.2 原核生物的基因表达调控377

14.3.3 真核生物的基因表达调控383

15 抗体387

15.1 免疫系统概述387

15.1.1 免疫系统的功能387

15.1.2 初级免疫反应和次级免疫反应388

15.1.3 克隆选择学说388

15.1.4 自身免疫耐受性389

15.1.5 补体389

15.2.2 可变区和不变区390

15.2 抗体的结构390

15.2.1 轻链和重链390

15.2.3 抗体的结构域391

15.2.4 Fab和Fc片段391

15.2.5 5种类型的免疫球蛋白391

15.3 多克隆和单克隆抗体393

15.3.1 多克隆抗体393

15.3.2 单克隆抗体393

15.4.2 轻链基因的重组394

15.4.1 体内重组394

15.4 抗体的合成394

15.4.3 重链基因的重组396

15.4.4 类型转换396

15.5 抗体的应用397

15.5.1 免疫定位397

15.5.2 酶联免疫397

15.5.3 western印渍397

参考文献400

常用生物化学名词缩写402