生物化学/蔡志强

1绪论1
1.1生物化学的概念和内容1
1.2生物化学发展简史1
1.3生物化学与生物医药类相关学科的关系3
习题5

2蛋白质化学6
2.1蛋白质通论6
2.1.1蛋白质的化学组成6
2.1.2蛋白质的分类7
2.1.3蛋白质的生物学功能9
2.2蛋白质的基本结构单位——氨基酸10
2.2.1氨基酸的一般结构特征10
2.2.2氨基酸的分类11
2.2.3氨基酸的重要理化性质14
2.3肽20
2.3.1肽的结构与功能20
2.3.2天然活性肽22
2.4蛋白质的分子结构25
2.4.1蛋白质的一级结构25
2.4.2蛋白质的二级结构32
2.4.3蛋白质的三级结构37
2.4.4蛋白质的四级结构37
2.5蛋白质结构与功能的关系37
2.5.1一级结构与功能的关系38
2.5.2高级结构与功能的关系39
2.6蛋白质的性质41
2.6.1紫外吸收41
2.6.2两性解离41
2.6.3胶体性质41
2.6.4沉淀反应42
2.6.5蛋白质变性42
2.6.6蛋白质的水解43
2.6.7蛋白质的颜色反应44
习题44

3酶与辅酶47
3.1概述47
3.1.1酶的概念47
3.1.2酶的化学本质48
3.1.3酶的特点48
3.2酶的分类与命名49
3.2.1酶的分类49
3.2.2酶的命名50
3.3酶促反应动力学51
3.3.1酶促反应的本质51
3.3.2酶反应机制52
3.3.3酶促反应的基本动力学54
3.3.4酶浓度对酶促反应速率的影响58
3.3.5pH对酶促反应速率的影响59
3.3.6温度对酶促反应速率的影响59
3.3.7激活剂对酶促反应速率的影响60
3.4酶的抑制作用60
3.4.1不可逆抑制作用61
3.4.2可逆抑制作用61
3.5酶活力的测定64
3.5.1酶活力64
3.5.2酶活力单位64
3.5.3比活力65
3.6酶的调节65
3.6.1酶的活性部位65
3.6.2酶原与酶原的激活65
3.6.3酶的别构调控66
3.6.4酶的共价修饰69
3.6.5同工酶69
3.7酶提取和固定化70
3.7.1酶的分离纯化70
3.7.2固定化酶70
3.8维生素与辅酶71
3.8.1脂溶性维生素71
3.8.2水溶性维生素74
习题79

4生物氧化81
4.1生物氧化的方式和酶类81
4.1.1生物氧化的基本概念81
4.1.2生物氧化酶类84
4.2呼吸链87
4.2.1呼吸链的主要组分87
4.2.2氧化呼吸链90
4.2.3胞浆中NADH的转移90
4.3ATP的生成、储存和利用91
4.3.1ATP的生成方式92
4.3.2氧化磷酸化偶联部位的测定93
4.3.3氧化磷酸化中ATP生成的结构基础94
4.3.4氧化磷酸化的偶联机制94
4.3.5氧化磷酸化抑制剂95
4.3.6氧化磷酸化的调节96
4.3.7高能磷酸化合物的储存和利用97
习题98

5糖与糖代谢100
5.1概述100
5.1.1糖类的存在与来源100
5.1.2糖类的生物学功能100
5.1.3糖类的定义与元素组成101
5.1.4糖的分类与命名101
5.2糖的性质102
5.2.1糖的物理性质102
5.2.2糖的化学性质102
5.3代谢通论104
5.4糖的分解代谢105
5.4.1糖酵解途径105
5.4.2柠檬酸循环110
5.4.3乙醛酸循环——三羧酸循环支路118
5.4.4磷酸戊糖途径119
5.5糖的合成代谢123
5.5.1糖原的合成代谢123
5.5.2糖异生作用124
习题129

6脂类代谢130
6.1脂类化学130
6.1.1概述130
6.1.2单纯脂类131
6.1.3复合脂类134
6.1.4类固醇类137
6.2脂类的酶促水解140
6.2.1脂类的消化和吸收140
6.2.2脂类转运和脂蛋白的作用141
6.3脂肪的分解代谢142
6.3.1甘油三酯的水解142
6.3.2甘油的命运142
6.3.3脂肪酸的β-氧化143
6.3.4脂肪酸的其他氧化方式147
6.4脂肪的合成代谢148
6.4.1乙酰辅酶A的转运148
6.4.2胞浆合成——全程合成途径149
6.4.3微粒体合成——脂肪酸的加工改造151
6.4.4不饱和脂肪酸的合成151
6.4.5三脂酰甘油的生物合成152
6.5磷脂和胆固醇代谢152
6.5.1磷脂代谢152
6.5.2胆固醇的代谢155
习题156

7氨基酸代谢157
7.1蛋白质酶促降解157
7.1.1蛋白质营养的重要性157
7.1.2蛋白质的需要量和营养价值157
7.1.3蛋白质的消化、吸收和腐败158
7.2氨基酸的分解代谢161
7.2.1氨基酸的脱氨基作用162
7.2.2氨基酸的脱羧基作用166
7.2.3α-酮酸的代谢167
7.3氨基酸合成代谢168
7.3.1脂肪族氨基酸的生物合成168
7.3.2芳香族氨基酸的生物合成176
7.3.3组氨酸的生物合成177
7.3.4氨基酸生物合成的调节180
习题180

8核苷酸和核酸181
8.1核酸概述181
8.1.1核酸的发现181
8.1.2核酸遗传物质的确立181
8.1.3DNA双螺旋结构的发现及模型建立182
8.1.4核酸的现代研究进展182
8.2核酸的组成成分183
8.2.1碱基183
8.2.2核苷184
8.2.3核苷酸185
8.3DNA的结构186
8.3.1DNA的化学组成186
8.3.2DNA的一级结构187
8.3.3DNA的空间结构187
8.4DNA与基因组193
8.4.1基因的概念193
8.4.2基因的特点194
8.4.3基因组194
8.5RNA的结构与功能195
8.5.1RNA的类型195
8.5.2RNA的一级结构195
8.5.3RNA的高级结构196
8.5.4RNA组201
8.6核酸的性质201
8.6.1核酸的化学和物理性质201
8.6.2核酸的水解202
8.6.3核酸的变性、复性和杂交202
习题204

9核苷酸代谢205
9.1核苷酸分解代谢205
9.1.1核苷酸分解代谢主要涉及的酶206
9.1.2核苷酸的酶促降解206
9.2核苷酸合成代谢208
9.2.1嘌呤核苷酸的生物合成208
9.2.2嘧啶核苷酸的生物合成211
9.2.3脱氧核糖核苷酸的生物合成212
9.2.4核苷三磷酸的生物合成213
习题214

10核酸的生物合成215
10.1DNA的生物合成215
10.1.1DNA复制所需要的酶215
10.1.2DNA的复制方式217
10.1.3DNA复制的过程218
10.1.4DNA的修复221
10.2RNA的生物合成225
10.2.1转录225
10.2.2参与转录的酶——RNA聚合酶225
10.2.3转录过程226
10.2.4基因转录的调节228
10.2.5基因转录的方式230
10.2.6RNA的转录后加工231
习题232

11蛋白质的生物合成233
11.1遗传密码234
11.1.1密码子234
11.1.2遗传密码的基本特性234
11.2核糖体235
11.2.1核糖体的组成235
11.2.2核糖体的功能236
11.3氨基酸的活化——氨酰tRNA的合成237
11.3.1氨基酸与tRNA的反应237
11.3.2氨酰tRNA合成酶238
11.3.3氨酰tRNA合成酶可识别特定底物238
11.4起始密码子与起始tRNA240
11.4.1起始密码子240
11.4.2起始tRNA240
11.5翻译过程241
11.5.1密码子的识别241
11.5.2肽链合成的起始241
11.5.3肽链的延伸243
11.5.4肽链合成的终止244
11.6翻译后修饰加工246
11.6.1N末端甲硫氨酸的切除246
11.6.2二硫键的形成246
11.6.3氨基酸残基的修饰247
11.6.4肽链的水解修饰247
11.6.5与辅助物结合247
11.6.6亚单位的聚合247
11.7蛋白质的分泌和转运247
11.7.1信号肽引导蛋白质的转运248
11.7.2线粒体和叶绿体蛋白质的运输249
11.7.3细菌蛋白质的运输250
11.8蛋白质生物合成的抑制剂250
11.8.1抗生素250
11.8.2毒素250
11.8.3抗代谢物251
习题251

12物质代谢的调控253
12.1物质代谢的相互关系254
12.1.1糖代谢与脂类代谢的相互关系254
12.1.2糖代谢与蛋白质代谢的相互关系255
12.1.3脂类代谢与蛋白质代谢的相互关系255
12.1.4核酸代谢与糖、脂肪及蛋白质代谢的相互联系256
12.2代谢的调节257
12.2.1细胞水平的调节257
12.2.2激素水平的调节259
12.2.3整体水平的调节260
习题261

13生命科学新时代——合成生物学262
13.1合成生物学概述262
13.2合成生物学研究进展263
13.2.1工程生物学263
13.2.2基因编辑技术264
13.2.3天然产物合成265
13.2.4前景与展望266
习题266

参考文献268