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绪论1

一、生物化学的涵义2

二、生物化学的研究意义2

拾零　“基因靶向”技术3

拾零 奇幻联想法4

三、生物化学的发展5

拾零 重组DNA之父5

拾零　“克隆羊”多莉6

拾零　邹承鲁7

四、如何学好生物化学7

第一章　生物化学与生物体10

第一节 生物体的物质组成11

一、生物体的元素组成及其作用11

二、构成生物体的分子12

拾零 细胞组分的分析方法15

第二节 生物体的基本结构及功能16

一、细胞的基本结构及各部分功能17

拾零 细胞形态结构的观察23

二、细胞分裂23

拾零　流式细胞仪26

三、生物体与生物化学的关系26

第二章　糖化学29

第一节　概述30

一、定义与组成30

二、分类30

三、功能31

拾零　糖生物学32

拾零 能源甘蔗与燃料乙醇32

第二节　单糖33

一、单糖的结构、构型与构象33

拾零 糖结构研究的开拓人33

二、自然界存在的重要单糖及其衍生物41

三、单糖的重要物理化学性质43

第三节　寡糖47

一、定义47

二、功能47

三、结构和性质48

四、自然界存在的重要寡糖48

第四节　多糖50

一、概述50

二、淀粉与糖原52

三、纤维素与半纤维素55

拾零 生物制浆56

四、壳多糖与脱乙酰壳多糖56

五、黏多糖（糖胺聚糖）57

六、糖缀合物57

第五节　糖的分析和分离59

一、寡糖的分析分离60

拾零　糖芯片62

二、多糖的分析分离62

第三章　蛋白质化学65

第一节　蛋白质的概念、分类和功能66

一、蛋白质的概念66

二、蛋白质的分类66

三、蛋白质的功能67

拾零　蛋白质的研究简史69

第二节　蛋白质的分子组成69

一、组成蛋白质分子的基本单位——氨基酸69

拾零 氨基酸与心脑血管病74

二、肽键与肽85

拾零 多肽与SARS病毒89

第三节　蛋白质分子的结构89

一、蛋白质的构象和维持构象的作用力89

二、蛋白质的一级结构91

三、蛋白质的三维构象91

四、蛋白质结构与功能的关系97

第四节　蛋白质结构的测定与多肽的人工合成100

一、一级结构的研究方法100

二、研究蛋白质构象的方法105

三、肽的人工合成107

拾零 蛋白质结构分析方法赢得诺贝尔化学奖109

第五节 蛋白质的理化性质109

一、蛋白质的胶体性质109

二、蛋白质的酸碱性质109

三、蛋白质的沉淀反应110

四、蛋白质的变性和复性112

拾零 吴宪与第一个蛋白质变性理论114

拾零 蛋白质折叠与“构象病”114

五、蛋白质的颜色反应114

第六节 氨基酸及蛋白质的分析和分离115

一、氨基酸的分析分离115

二、蛋白质的分离和纯化118

三、蛋白质的定量检测124

四、蛋白质的纯度分析126

第七节　蛋白质组学的理论与进展概要127

一、蛋白质组学的基本概念127

二、蛋白质组学的研究方法128

拾零 “人类蛋白质组计划”简介130

第八节 蛋白质的生物信息学简介131

一、蛋白质生物信息学的内容131

二、生物信息学的网上资源131

第四章　酶化学134

第一节　酶的概述135

一、酶和一般催化剂的比较135

二、酶作为生物催化剂的特性135

拾零 非水介质中的酶促反应137

三、酶的化学本质138

拾零　抗体酶的发现139

第二节　酶的命名和分类139

一、酶的命名139

二、酶的分类140

第三节　酶的结构与功能142

一、酶的活性部位143

二、酶活性的调节控制和调节酶144

三、酶分子的修饰与改造147

拾零 酶分子的体外定向进化149

拾零　模拟酶150

第四节　酶的作用机理150

一、酶的催化作用与分子活化能150

二、与酶的高效率有关的因素151

三、与酶的专一性有关的假设154

第五节　酶促反应动力学155

一、化学动力学155

二、影响酶促反应速率的因素155

第六节　酶的活力测定和分离纯化164

一、酶活力的测定164

二、酶的分离纯化166

第七节　酶的应用及其固定化168

一、酶在食品工业中的应用168

二、酶在医药工业中的应用170

三、酶在能源、化工和轻工业中的应用171

四、酶的固定化应用173

拾零 交联酶175

拾零 辅酶的固定化176

第五章　核酸化学178

第一节　核酸的概念、分类和功能179

一、核酸的发现179

二、核酸组分的研究179

三、核酸生理功能的发现180

四、核酸的概念和分类180

拾零　肽核酸181

第二节 核酸的组成及分子结构181

一、戊糖182

二、碱基182

三、核苷184

四、核苷酸186

五、核酸189

第三节　DNA的结构191

一、DNA的一级结构192

二、DNA的二级结构192

拾零 生命为何偏爱螺旋？198

三、DNA的三级结构198

四、DNA与基因组199

第四节 RNA的结构199

一、RNA的一级结构199

二、RNA的高级结构201

三、其他RNA203

拾零 RNA干扰的发现203

第五节　核酸的理化性质和核酸的分离、分析204

一、核酸的理化性质204

二、核酸的分离205

三、核酸的分析206

四、核酸序列的研究方法207

第六节　核酸的应用研究209

一、人类基因组计划209

二、分子杂交210

三、小RNA和微小RNA210

四、反义RNA211

第六章　维生素和激素化学213

第一节　维生素概述214

一、维生素的概念及其重要性214

二、维生素的命名和分类214

拾零 维生素发现与研究历程214

第二节 重要的水溶性维生素215

一、维生素B1和焦磷酸硫胺素215

二、维生素B2和黄素单核苷酸、黄素腺嘌呤二核苷酸216

三、维生素B3（泛酸）与辅酶A217

四、维生素B5（烟酸、烟酰胺）和辅酶Ⅰ、辅酶Ⅱ218

五、维生素B6和磷酸吡哆醛、磷酸吡哆胺219

六、维生素B7（生物素）220

七、维生素B11（叶酸）和四氢叶酸220

八、维生素B12和B12辅酶221

九、维生素C223

十、硫辛酸224

第三节　脂溶性维生素225

一、维生素A225

二、维生素D226

三、维生素E228

四、维生素K229

拾零 关于维生素的工业化生产231

第四节　激素化学概述231

一、激素的一般概念231

二、激素的分类232

第五节 主要的脊椎动物激素232

一、下丘脑激素232

二、垂体激素233

三、甲状腺激素235

四、胰腺激素237

五、肾上腺激素238

六、性激素239

七、前列腺素240

拾零 胰岛素失控可以导致糖尿病241

第六节　激素的作用机理和调节机制241

一、激素作用的特点241

二、激素与受体的相互作用242

三、含氮激素的作用机理242

四、固醇类激素的作用机理246

五、激素体系的反馈调节247

第七节 昆虫激素和植物激素247

一、昆虫激素247

二、植物激素248

第七章　脂质和生物膜250

第一节　脂质的概述251

一、脂质的概念251

二、脂质的分类251

三、脂质的功能251

第二节　脂质的结构和性质252

一、脂酰甘油类252

拾零 人造黄油254

拾零 肥皂256

二、磷脂258

三、萜类和类固醇类260

四、糖脂和脂蛋白类263

拾零 饮食与心血管疾病265

五、蜡265

第三节　生物膜265

一、生物膜的化学组成265

二、生物膜的结构269

三、生物膜的特征与功能270

拾零 生物膜的奥秘273

第八章　代谢总论275

第一节 生物体的新陈代谢276

一、新陈代谢的概念276

二、新陈代谢的类型276

三、新陈代谢的场所277

四、新陈代谢的特点278

五、新陈代谢的阶段280

六、新陈代谢的研究方法281

拾零 系统生物学与代谢组学282

第二节　生物能学282

一、生物体内的能量282

二、生物能与生物化学反应的关系283

三、能量代谢与高能化合物288

拾零 ATP与生物发光289

第三节　生物氧化291

一、生物氧化的概述291

二、线粒体的结构——线粒体内膜上的5个复合体294

三、线粒体的功能——通过呼吸链产生ATP300

四、氧化磷酸化303

拾零 世界上最小的分子涡轮发电机308

第九章　糖代谢314

第一节　糖类的降解、吸收和转运315

一、多糖和寡糖的降解315

二、糖类的吸收、转运和贮存318

第二节　糖类的分解代谢320

一、糖的无氧氧化320

拾零 糖酵解途径的发现和阐明320

拾零 乳酸发酵与鳄鱼的行为326

二、糖的有氧氧化329

拾零 三羧酸循环的发现329

三、三羧酸循环中间产物的回补途径335

四、糖类的其他代谢途径337

拾零 Cori夫妇及糖代谢340

第三节　糖类的合成代谢340

一、光合作用340

二、多糖和寡糖的生物合成342

三、葡萄糖的生物合成——糖异生作用（由非糖物质合成葡萄糖）343

第四节　糖代谢的调节345

一、糖酵解作用的调节345

二、糖异生作用的调节346

三、三羧酸循环的调节346

第五节　糖代谢的应用348

一、糖代谢调节发酵的机理概述348

二、厌氧发酵348

三、好氧发酵348

四、糖代谢应用的展望349

第十章　脂质代谢352

第一节　脂质的降解、吸收和转运353

一、脂质的降解和吸收353

二、脂质的转运和贮存354

第二节　脂质的分解代谢355

一、脂肪的分解代谢355

二、磷脂的分解代谢360

三、胆固醇的转变361

拾零 胆固醇的功能362

第三节　脂质的合成代谢362

拾零 过量摄入脂肪可导致肥胖362

一、脂肪酸的合成代谢362

拾零 不饱和脂肪酸的功能和营养价值366

二、三酰甘油的合成366

三、磷脂的合成367

四、胆固醇的合成368

第四节　脂质代谢的调节369

一、激素对脂肪代谢的调节369

二、脂肪酸代谢的调节370

三、胆固醇代谢的调节370

第五节　脂质代谢的应用371

一、脂质代谢在食品工业中的应用371

二、脂肪酸的发酵371

三、生物柴油的制备371

拾零 生物柴油的应用和前景371

第十一章　核酸代谢373

第一节 核酸降解和核苷酸代谢374

一、核酸和核苷酸的分解代谢374

拾零 嘌呤代谢分解异常与痛风症和自毁容貌症376

二、核苷酸的合成代谢378

第二节　DNA的生物合成385

一、DNA的复制385

拾零 真核生物的端粒和端粒酶394

二、DNA的损伤与修复394

三、逆转录394

拾零 逆转录酶的发现395

第三节 RNA的生物合成397

一、催化RNA合成的模板和酶397

二、转录过程400

三、转录后修饰加工405

拾零 潜移默化　父子登科407

拾零　脱氧核酶409

四、RNA的复制409

第四节 核酸代谢的调节410

一、核苷酸生物合成的调节410

二、原核生物基因的转录调控410

三、真核生物基因的转录调控413

四、转录调控的其他机制414

拾零 RNA干扰：诺贝尔奖背后的故事417

拾零 核糖开关——细胞代谢的精细调控机制417

第十二章　蛋白质代谢420

第一节　蛋白质的降解、吸收和转运421

一、蛋白质的降解421

拾零 溶酶体与疾病422

拾零 死亡标签——泛素423

二、蛋白质的吸收和转运424

第二节　氨基酸的分解424

一、氨基酸的分解作用425

二、尿素的形成431

拾零 尿素循环的发现431

三、氨基酸碳骨架的氧化途径433

四、由氨基酸衍生的其他重要物质436

第三节　氨基酸的合成437

一、氨基酸合成的共同途径437

二、个别氨基酸的合成437

第四节　蛋白质的合成443

一、遗传密码443

拾零 基因密码的破译444

二、蛋白质合成的分子基础445

三、蛋白质的合成——翻译447

四、蛋白质的运输及翻译后修饰451

拾零 信号肽的发现453

第五节　蛋白质代谢的调节455

一、鸟氨酸循环的调节455

二、氨基酸生物合成的调节455

第十三章　代谢调节综述460

拾零 长期营养不良的人为什么会全身浮肿？462

拾零　“有氧运动”和“无氧运动”中能量代谢的途径有哪些不同？462

第一节　酶的调节462

一、通过控制酶的生物合成调节代谢462

二、通过控制酶活性调节代谢463

三、代谢的单向性和多酶系统对代谢的调节465

四、酶的隔离分布与集中存在对代谢的调节465

拾零 恶性肿瘤晚期病人为什么极度消瘦？465

第二节　细胞水平调节466

一、细胞膜结构对代谢的调节466

二、蛋白质定位对于代谢的调节466

第三节　激素水平调节467

一、激素通过对酶活性的影响调节代谢467

二、激素通过对酶合成的诱导作用调节代谢469

第四节　神经水平调节469

一、神经调节的作用469

二、神经调节的方式470

第五节　代谢调节理论在实践中的应用470

一、反义核酸的应用470

二、发酵过程代谢的控制471

三、次级代谢产物的利用471

参考文献474

索引476