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第一章 生命系统的特征1

第一节 生命对化学元素的选择1

一、构成生物体的主要元素1

二、元素的存在形式2

三、生物体内的微量元素2

第二节 生命系统的环境3

一、水是生命系统的环境基础3

二、生命系统是一个缓冲系统3

第三节 生命系统的结构基础——细胞6

一、生物分子与细胞6

二、细胞的两大类——原核细胞和真核细胞7

第四节 常用的生命科学研究系统11

一、病毒11

二、细菌12

三、酵母菌12

四、四膜虫12

五、线虫13

六、果蝇13

七、转基因动物13

知识小结14

习题15

第二章 糖类化合物16

第一节 单糖17

一、单糖的分子结构17

二、单糖的理化性质21

三、重要的单糖及重要的单糖衍生物25

第二节 寡糖28

一、二糖（双糖）28

二、三糖29

三、低聚糖的一些类型和应用29

第三节 多糖30

一、同多糖31

二、杂多糖35

三、多糖的应用38

第四节 糖复合物40

一、糖蛋白40

二、蛋白聚糖41

知识小结42

习题43

第三章 脂类化合物44

第一节 脂酰甘油类44

一、脂肪酸45

二、甘油47

三、三脂酰甘油47

第二节 磷脂类49

一、磷脂的结构49

二、磷脂的性质51

三、几种重要的甘油磷脂52

第三节 萜类和类固醇类54

一、萜类54

二、类固醇类56

第四节 前列腺素及蜡类58

一、前列腺素58

二、蜡59

第五节 结合脂类59

一、糖脂59

二、脂蛋白61

第六节 生物膜的结构与功能62

一、生物膜的化学组成62

二、生物膜的结构63

三、生物膜的功能66

四、人工膜技术及应用67

知识小结69

习题71

第四章 蛋白质72

第一节 蛋白质在生命过程中的重要作用72

一、蛋白质在重要作用72

二、蛋白质组成与分类73

第二节 氨基酸74

一、氨基酸的结构与分类74

二、氨基酸的理化性质78

三、氨基酸的分离与分析83

四、氨基酸的制备和应用状况87

第三节 肽89

第四节 蛋白质分子的一级结构及其测定92

一、氨基酸组成分析92

二、氨基酸末端分析93

三、蛋白质中肽链的拆离95

四、肽链的部分降解及肽片断的分离96

五、肽段氨基酸顺序测定及肽段重叠98

六、二硫键与酰胺基的定位101

第五节 蛋白质的分子构象102

一、蛋白质的二级结构102

二、超二级结构108

三、结构域109

四、蛋白质的三级结构112

五、蛋白质的四级结构112

六、维持蛋白质分子构象的化学键113

第六节 蛋白质分子结构与功能的关系114

一、蛋白质的一级结构决定高级结构114

二、分子构象与功能的关系118

第七节 蛋白质的性质127

一、胶体性质127

二、蛋白质的酸碱性质127

三、蛋白质的紫外吸收128

四、蛋白质的变性129

五、蛋白质的颜色反应129

六、蛋白质分离、纯化和鉴定130

知识小结131

习题132

第五章 生物催化剂133

第一节 生物催化的发现和发展133

一、生物催化剂的发现133

二、生物催化剂的发展133

第二节 酶的命名和分类135

一、国际系统命名法135

二、国际系统分类法135

三、几个值得注意的问题137

第三节 酶的作用和物性137

一、酶的催化特性137

二、与酶催化特性有关的因素139

三、酶的非蛋白组分——辅酶和金属离子141

第四节 酶促反应动力学142

一、米氏方程（Michaelis-Menten方程）142

二、影响酶作用的因素145

第五节 酶活动测定149

一、酶省略及其测定149

二、酶活力单位150

三、酶的比活力150

四、酶活性中心的转换数150

五、酶活力的测定方法150

第六节 酶的作用机制与药物分子的设计151

一、磺胺类药物及横胺增效剂151

二、具有抗β-内酰胺水解酶的青霉素152

三、具有抗癌活性的生物还原烷基化剂154

四、降高血压新药——血管紧张肽转化酶抑制剂155

第七节 核酸酶和抗体酶156

一、核酸酶(ribozyme)156

二、抗体酶（abzymes）157

第八节 寡聚酶、同工酶和固定化酶158

一、寡聚酶158

二、同工酶160

三、固定化酶160

第九节 酶的应用161

一、蛋白酶的应用161

二、淀粉酶的作用162

三、酯酶的应用163

四、纤维素酶的作用163

知识小结163

习题164

第六章 生物氧化166

第一节 生物氧化和特点和方式166

一、生物氧化的特点166

二、生物氧化中二氧化碳的生成方式166

三、生物氧化过程中水的生成167

第二节 线粒体生物氧化体系168

一、线粒全的结构和功能特点168

二、线粒体呼吸链168

第三节 生物氧化过程中能量的转变171

一、放能与吸能偶联，高能化合物171

二、ATP的生成与调节172

第四节 非线粒氧化体系177

一、微粒体氧化体系177

二、过氧化物酶体氧化体系178

知识小结179

习题179

第七章 糖代谢180

第一节 概论180

一、能源和碳源180

二、糖类——生物体的基本营养物质180

第二节 糖类的消化、吸收、运输和贮存180

一、糖类的消化180

二、糖类的吸收182

三、糖类的运输和血糖182

四、糖类的贮存184

第三节 糖的无氧分解184

一、糖酵解途径的发现历史及实验依据184

二、糖酵解途径的过程185

三、丙酮酸的继续转化187

四、糖酵解过程中的能量结算188

五、糖酵解途径的生理意义189

第四节 糖的有氧分解189

一、糖酵解途径偶联三羧酸循环的有氧分解189

二、磷酸已糖旁路196

第五节 糖异生作用及糖原的合成198

一、糖异生作用198

二、糖原的合成作用201

第六节 利用代谢途径生产发酵产品203

一、代谢调节发酵203

二、甘油发酵原理204

三、柠檬酸发酵原理204

知识小结205

习题206

第八章 光合作用207

第一节 概论207

一、光合作用的部位——植物的绿色部分207

二、光合作用的原料——水和二氧化碳207

三、光合作用的产生——糖类和氧气207

四、光合作用的能源——光207

五、从量上看，光合作用是生物界中规模最大的一个生物化学过程207

六、从质上看，光合作用是生物界中一个基本的生物化学过程208

第二节 光合作用的基本过程和基本要素208

一、光合作用的基本过程与实验依据208

二、光合作用的基本要素208

第三节 光反应209

一、光反应的作用中心209

二、光反应系统210

三、光反应的机制210

四、光合磷酸化211

第四节 暗反应212

一、三碳循环途径212

二、四碳循环途径214

知识小结215

习题216

第九章 脂类的代谢217

第一节 概论217

一、脂肪是生物体能量储存的主要形式217

二、脂肪是空腹或禁食时体内能量的主要来源217

三、类脂是机体的组织结构成分及生物活性成分217

四、脂肪氧化分解的许多中间产生可转化为糖类和氨基酸217

第二节 脂肪的消化、吸收、转运和储存217

一、脂肪的消化217

二、脂肪的吸收218

三、脂肪的转运218

四、脂肪的储存和动用218

第三节 脂肪的分解代谢219

一、甘油的分解代谢219

二、脂肪酸的分解代谢219

三、酮体的代谢224

第四节 脂肪酸及脂类的合成代谢226

一、脂肪酸的合成代谢226

二、脂类的合成代谢232

知识小结235

习题236

第十章 蛋白质的分解代谢237

第一节 概论237

一、蛋白质代谢的作用237

二、蛋白质的需求量237

三、蛋白质的营养价值238

第二节 蛋白质的消化、吸收和腐败238

一、蛋白质的消化238

二、氨基酸的吸收240

三、蛋白质的腐败241

第三节 氨基酸的分解代谢241

一、氨基酸的脱氨作用242

二、氨基酸的脱羧作用243

第四节 氨基酸脱氨、脱羧产物的进一步代谢244

一、体内的氨244

二、尿素代谢245

三、氨的其他去路248

四、α-酮酸的代谢248

五、CO2的代谢250

六、胺的代谢250

知识小结250

习题251

第十一章 遗传物质组分的结构和性质252

第一节 核酸分子的基本元件252

一、碱基253

二、糖和磷酸258

三、核苷259

四、核苷酸的组成与性质260

第二节 核酸的结构与性质266

一、脱氧核糖核酸(DNA)的结构267

二、DNA的理化性质276

第三节 核糖核酸(RNA)的结构与性质280

一、RNA的结构特征280

二、RNA的主要类型和功能281

三、tRNA281

四、rRNA284

五、mRNA286

六、其他种类的RNA286

第四节 核酸类物质的制备288

一、核酸类物质的提取制备288

二、核酸类物质的发酵法制备291

三、核酸大分子的分离纯化291

第五节 核酸类物质的应用293

一、医药方面的应用293

二、农业上的应用298

三、食品工业上的应用298

知识小结299

习题300

第十二章 核酸的生物合成301

第一节 核苷酸的生物合成301

一、嘌呤类核苷酸的生物合成301

二、嘧啶类核苷酸的生物合成304

第二节 DNA的生物合成308

一、核酸生物合成的一般规则308

二、染色体DNA复制的一般特征309

三、DNA聚合酸和半不连续复制312

四、DNA复制的忠实性313

第三节 DNA的损伤修复315

一、环境因素造成的DNA损伤修复315

二、DNA结构和损伤修复319

第四节 原核细胞的RNA的生物合成319

一、RNA聚合酶319

二、RNA的转录320

三、新生RNA链的加工、切割与修饰321

四、抑制转录的抗生素322

第五节 真核细胞RNA的生物合成323

一、RNA聚合酶催化DNA转录加工323

二、真核细胞的断裂基因327

三、RNA编辑（editing）328

第六节 病毒RNA的合成329

一、RNA病毒的种类及其合成方式329

二、重组RNA技术与噬菌体QβRNA332

第七节 DNA损伤和疾病335

一、遗传性代谢病335

二、近亲结合的遗传缺陷339

知识小结340

习题341

第十三章 蛋白质的生物合成342

第一节 信使RNA和遗传密码342

一、信使RNA与遗传信息的传递342

二、遗传密码的破译343

三、密码子的特性347

第二节 转译相关的生物大分子348

一、核糖体是装配蛋白质的机器348

二、tRNA的反密码子译出mRNA的密码子350

第三节 蛋白质合成步骤352

一、多肽从N端开发始合成352

二、多肽合成步骤352

三、多聚核糖体355

四、真核生物蛋白质合成356

五、多肽合成后的输送和加工356

六、蛋白质的剪接加工358

七、蛋白质分子的折叠和分子伴侣358

八、抗生素作用和蛋白质合成的关系360

知识小结361

习题362

第十四章 代谢调节综述363

第一节 细胞水平的代谢调节363

一、细胞结构对代谢调节的分隔控制(区域化)363

二、酶活力的非共价修饰调节364

三、酶活力的共价修饰调节365

四、酶量的调节366

第二节 激素水平的代谢调节368

一、激素的化学本质368

二、激素对代谢的调节368

第三节 神经水平的调节372

知识小结373

习题374

第十五章 基因工程基本原理375

第一节 基因工程的产生背景及主要内容375

一、基因工程的产生背景375

二、基因的主要内容375

第二节 基因工程中的运载体系377

一、质粒载体377

二、λ噬菌体载体378

三、考斯质粒载体系统378

四、构建更大容量的载体系统379

第三节 目的基因的获得379

一、从基因组DNA中分离379

二、通过RNA合成cDNA380

三、基因的化学合成380

四、用聚合酶链反应(PCR)方法扩增目的基因片段380

五、基因文库与cDNA文库的构建382

第四节 基因的剪切和重组384

一、基因的剪切与限制性内切酶384

二、基因的休外重组386

第五节 重组体DNA引入宿主细胞387

一、重组质粒的转化（transformation）387

二、重组噬菌体的转染(transfection)388

三、重组DNA引入哺乳动物胞389

第六节 重组克隆的筛选390

一、根据重组子遗传表型改变的筛选法390

二、根据重组子结构特征的筛选法391

第七节 基因表达392

一、外源基因在大肠杆菌体系中的表达392

二、外源基因在真核细胞体系中的表达394

第八节 基因工程的应用与展望395

一、基因与疾病395

二、基因工程的应用396

三、基因工程的发展趋势405

知识小结406

习题407