全書從整體角度,描述生命系統(tǒng)的特征,構筑起生物化學的基本框架,進而討論了生物體的分子組成、這些生物分子在生物體中的化學變化以及這些變化與各種生命現(xiàn)象的關系。全書共分14章,詳細、系統(tǒng)地講述了生命與水、糖類化合物、脂類化合物、蛋白質、核酸、生物氧化、糖代謝、脂類的代謝、蛋白質的分解代謝、核苷酸的代謝、核酸的生物合成、蛋白質的生物合成、代謝調節(jié)綜述等內容,每章列有學習目標、概念檢查點,附有習題與答案,并有與課程教學配套的電子教材。
本書可作為高等院校生物工程、生物技術、食品工程以及其他化學、化工類專業(yè)的教材,也可供從事生物化學科研工作的人員參考。
第一章 生命與水 001
第一節(jié) 什么是生命 001
一、化學成分的同一性 001
二、生命具嚴謹有序的結構 002
三、生命能自我繁殖 002
四、生命的繁殖存在遺傳和變異 002
五、生命會生長發(fā)育 003
六、生命需新陳代謝 003
七、生命有應激反應 003
八、生命存在進化 004
第二節(jié) 生物分子與細胞 005
一、生物分子 005
二、原核細胞和真核細胞 006
第三節(jié) 水是生命之源 009
一、水的特性 010
二、水在生物體中的存在形式 010
三、水在生物體內的作用 010
四、水的化學性質 011
習題 012
思維導圖 013
第二章 糖類化合物 015
第一節(jié) 單糖 016
一、單糖的分子結構 016
二、單糖的理化性質 019
三、重要的單糖及單糖衍生物 023
第二節(jié) 寡糖 026
一、二糖(雙糖) 026
二、三糖 027
三、環(huán)糊精 028
四、寡糖的功能和應用 028
第三節(jié) 多糖 029
一、同多糖 029
二、雜多糖 032
三、多糖的應用 036
第四節(jié) 糖復合物 036
一、糖蛋白 036
二、蛋白聚糖 038
習題 039
科研實例 039
思維導圖 041
第三章 脂類化合物 043
第一節(jié) 脂酰甘油類 044
一、脂肪酸 044
二、甘油 046
三、三脂酰甘油 047
第二節(jié) 磷脂類 048
一、磷脂的結構 048
二、磷脂的性質 051
三、幾種重要的甘油磷脂 053
第三節(jié) 萜類和類固醇類 055
一、萜類 055
二、類固醇類 056
第四節(jié) 前列腺素及蠟類 059
一、前列腺素 059
二、蠟 060
第五節(jié) 結合脂類 061
一、糖脂 061
二、脂蛋白 063
第六節(jié) 生物膜的結構與功能 064
一、生物膜的化學組成 064
二、生物膜的結構 066
三、生物膜的功能 069
四、細胞外囊泡 071
習題 071
科研實例 071
思維導圖 073
第四章 蛋白質 075
第一節(jié) 蛋白質的功能和分類概述 075
一、蛋白質的重要作用 075
二、蛋白質的分類 077
第二節(jié) 氨基酸的結構與性質 078
一、氨基酸功能概述 078
二、氨基酸的結構與分類 079
三、氨基酸的理化性質 081
第三節(jié) 蛋白質的分子結構 085
一、肽與肽鍵 085
二、蛋白質的結構 088
三、維持蛋白質分子構象的相互作用力 097
四、蛋白質的折疊 099
第四節(jié) 蛋白質分子結構與功能的關系 101
一、肌紅蛋白與血紅蛋白 101
二、天然無折疊蛋白 103
第五節(jié) 蛋白質的性質和研究方法 103
一、蛋白質的理化性質 103
二、蛋白質研究技術 105
三、蛋白質組學研究技術 111
習題 112
科研實例 113
思維導圖 115
第五章 核酸 117
第一節(jié) 核酸的種類和生物功能 118
第二節(jié) 核酸分子的基本元件 118
一、核苷酸的基本結構 118
二、核苷酸的物理化學性質 120
三、細胞中游離的核苷酸及其衍生物 121
第三節(jié) 脫氧核糖核酸(DNA)的結構 124
一、DNA 的堿基組成 124
二、DNA 的一級結構 125
三、DNA 的二級結構 126
四、DNA 的三級結構 128
五、染色體DNA 的包裝 129
第四節(jié) 核糖核酸(RNA)的結構 129
一、RNA 結構的基本特征 129
二、RNA 的主要類型和功能 130
三、RNA 的二級結構 131
四、RNA 的三級結構和四級結構 131
五、三種主要RNA 分子的結構與功能 131
第五節(jié) 核酸的物理化學性質 135
一、核酸的一般性質 135
二、核酸的酸堿性質 136
三、核酸的紫外吸收特性 136
四、核酸的沉降特性與浮力密度 137
五、核酸的變性、復性 137
六、核酸的水解 139
第六節(jié) 核酸研究技術 140
一、核酸擴增技術 140
二、核酸測序技術 141
三、核酸電泳技術 146
四、核酸雜交技術 147
五、重組DNA 技術 148
習題 149
科研實例 149
思維導圖 151
第六章 酶化學 153
第一節(jié) 概述 153
一、生物催化劑的發(fā)現(xiàn)與發(fā)展 153
二、酶的命名和分類 154
三、酶的作用特性 157
第二節(jié) 酶促反應動力學 162
一、影響酶促反應的因素 162
二、米氏方程(Michaelis-Menten 方程) 164
三、米氏酶抑制劑作用的動力學 167
第三節(jié) 酶活力測定 169
一、酶活力及其測定 169
二、酶活力單位 170
三、酶的比活力 170
四、酶的轉換數(shù) 171
五、酶活力的測定方法 171
第四節(jié) 酶的作用機制與藥物分子的設計 172
一、磺胺類藥物及磺胺增效劑 172
二、具有抗β-內酰胺水解酶的青霉素 173
第五節(jié) 寡聚酶、同工酶和固定化酶 175
一、寡聚酶 175
二、同工酶 177
三、固定化酶 178
第六節(jié) 酶的應用 178
一、蛋白酶的應用 178
二、淀粉酶的應用 179
三、酯酶的應用 180
四、纖維素酶的應用 180
習題 181
科研實例 181
思維導圖 183
第七章 生物氧化 185
第一節(jié) 生物氧化的特點和方式 185
一、生物氧化的特點 185
二、生物氧化中二氧化碳的生成方式 186
三、生物氧化過程中水的生成 186
第二節(jié) 線粒體生物氧化體系 186
一、線粒體的結構和功能特點 186
二、線粒體呼吸鏈 187
第三節(jié) 生物氧化過程中能量的轉變 192
一、高能化合物 192
二、ATP 的生成 193
三、氧化磷酸化的偶聯(lián)部位 193
四、氧化磷酸化的偶聯(lián)機制 194
五、影響氧化磷酸化的因素 196
六、線粒體外NADH(或NADPH)的氧化磷酸化 197
七、高能化合物的貯存和轉移利用 199
第四節(jié) 非線粒體氧化體系 199
一、微粒體氧化體系 200
二、過氧化物酶體氧化體系 200
習題 202
科研實例 202
思維導圖 203
第八章 糖代謝 205
第一節(jié) 概述 205
一、代謝總論 205
二、糖代謝概述 206
第二節(jié) 糖類的消化、吸收、運輸和貯存 206
一、糖類的消化 206
二、糖類的吸收 207
三、糖類的運輸和血糖 208
第三節(jié) 糖的分解代謝 209
一、糖酵解途徑 209
二、三羧酸循環(huán) 215
三、磷酸己糖旁路 220
四、糖原的分解 222
第四節(jié) 糖的合成代謝 223
一、糖異生作用 223
二、糖原的合成 227
三、光合作用 229
第五節(jié) 利用代謝調節(jié)生產發(fā)酵產品 232
一、代謝調節(jié)發(fā)酵 232
二、甘油發(fā)酵原理 232
三、檸檬酸發(fā)酵原理 233
習題 234
科研實例 234
思維導圖 235
第九章 脂類的代謝 237
第一節(jié) 概述 237
一、脂肪是生物體能量貯存的主要形式 237
二、脂肪是生物體處于特定環(huán)境時的主要能量來源 238
三、類脂是構成機體的組織結構成分 238
第二節(jié) 脂類的消化、吸收、運輸和貯存 238
一、脂類的消化 238
二、脂類的吸收 239
三、脂類的運輸 239
四、脂肪的貯存 239
第三節(jié) 脂肪的分解代謝 240
一、甘油的代謝 240
二、脂肪酸的分解代謝 241
三、酮體的代謝 245
第四節(jié) 脂肪酸及脂類的合成代謝 247
一、脂肪酸的合成代謝 247
二、脂類的合成代謝 254
習題 258
科研實例 258
思維導圖 259
第十章 蛋白質的分解代謝 261
第一節(jié) 蛋白質的消化、吸收和腐敗 261
一、人體對蛋白質的消化 262
二、人體對氨基酸的吸收 263
三、蛋白質的腐敗 264
第二節(jié) 氨基酸的分解代謝 264
一、氨基酸的脫氨作用 265
二、氨基酸的脫羧作用 267
第三節(jié) 氨基酸分解代謝產物的進一步代謝 268
一、體內的氨 268
二、尿素循環(huán) 270
三、氨的其他去路 273
四、α-酮酸的代謝 274
五、一碳單位的代謝 275
六、CO2 的代謝 277
七、胺的代謝 277
習題 278
科研實例 278
思維導圖 279
第十一章 核苷酸的代謝 281
第一節(jié) 核苷酸的降解 281
一、嘌呤核苷酸的分解代謝 281
二、嘧啶核苷酸的分解代謝 282
第二節(jié) 嘌呤類核苷酸的生物合成 283
一、嘌呤核苷酸的從頭合成 283
二、嘌呤核苷酸的補救合成途徑 288
三、嘌呤核苷酸的相互轉變 288
四、嘌呤脫氧核糖核苷酸的生成 289
五、嘌呤類核苷酸生物合成的抑制劑 290
六、嘌呤類核苷酸代謝紊亂性疾病 291
第三節(jié) 嘧啶類核苷酸的生物合成 291
一、嘧啶核苷酸的從頭合成 291
二、嘧啶脫氧核糖核苷酸的合成 294
三、嘧啶核苷酸的補救合成途徑 296
四、嘧啶類核苷酸合成的抑制劑 296
五、嘧啶核苷酸代謝紊亂性疾病—乳清酸尿癥 297
習題 297
科研實例 298
思維導圖 299
第十二章 核酸的生物合成 301
第一節(jié) DNA 的生物合成 302
一、DNA 的復制 302
二、反轉錄 308
三、DNA 的損傷與修復 309
第二節(jié) RNA的生物合成和加工 312
一、RNA 聚合酶 312
二、轉錄的過程 314
三、RNA 指導下的RNA 生物合成 321
習題 321
科研實例 321
思維導圖 323
第十三章 蛋白質的生物合成 325
第一節(jié) 翻譯相關的生物大分子和遺傳密碼 325
一、與翻譯相關的三種RNA 325
二、核糖體是合成蛋白質的機器 327
三、遺傳密碼 328
第二節(jié) 蛋白質合成過程 333
一、原核細胞蛋白質合成過程 333
二、真核細胞蛋白質合成 336
第三節(jié) 蛋白質的翻譯后加工和分選運輸 337
一、翻譯后加工 337
二、蛋白質的分選運輸 339
三、多肽鏈的折疊和分子伴侶 340
四、抑制翻譯過程的抗生素 340
習題 341
科研實例 342
思維導圖 343
第十四章 代謝調節(jié)綜述 345
第一節(jié) 細胞水平的代謝調節(jié) 345
一、細胞結構對代謝調節(jié)的分隔控制(區(qū)域化) 346
二、酶活力的調節(jié) 346
三、酶量的調節(jié) 348
第二節(jié) 激素水平的代謝調節(jié) 350
一、激素的化學本質 350
二、激素的作用特點 350
三、激素對代謝的調節(jié) 350
第三節(jié) 神經水平的調節(jié) 354
第四節(jié) 細胞內物質代謝途徑的相互影響 355
一、主要代謝途徑和調控位點 355
二、物質代謝的關鍵交叉位點 357
三、物質代謝的相互影響 359
四、物質代謝之間的相互聯(lián)系與轉變 359
習題 359
科研實例 359
思維導圖 361
參考文獻 363