绪论 / 1
第一节 生物化学与分子生物学的起源和发展动力 / 1
一、 人类智慧和生产生活需要是生物化学与分子生物学形成和发展的源泉和原始动力 / 1
二、 多学科科学家不屈不挠的求索是生物化学与分子生物学形成和发展的关键 / 2
第二节 生物化学与分子生物学的发展历程 / 4
一、 研究生物体的化学组成是叙述生物化学的主要内容 / 4
二、 阐明生物体内物质代谢规律是动态生物化学的主要成果 / 4
三、 分子生物学的形成是机能生物化学的主要标志 / 4
四、 中国近代生物化学与分子生物学经历了曲折的发展历程 / 5
第三节 生物化学与分子生物学和其他学科的关系 / 5
一、 生物化学与分子生物学是生命科学的重要基础和前沿学科 / 5
二、 生物化学与分子生物学带领医学进入分子水平 / 5
第一篇 生物分子结构与功能
第一章 蛋白质的结构与功能 / 9
第一节 蛋白质的分子组成 / 9
一、 -氨基酸是构成蛋白质的基本结构单位 / 9
二、 氨基酸的侧链结构决定其种类和特性 / 10
三、 氨基酸具有共同或特异的理化性质 / 12
四、 氨基酸通过肽键连接形成肽或蛋白质 / 13
五、 非常见氨基酸也具有重要的生物功能 / 15
第二节 蛋白质的分子结构 / 15
一、 氨基酸残基的连接顺序决定蛋白质的一级结构 / 15
二、 肽链主链的局部有规则重复构象形成蛋白质的二级结构 / 16
三、 肽链在二级结构基础上折叠形成三级结构 / 20
四、 具有完整三级结构的肽链结合在一起形成蛋白质的四级结构 / 22
五、 蛋白质可按其结构或功能分类/ 22
第三节 蛋白质结构与功能的关系 / 23
一、 一级结构是形成蛋白质特性的奠基石 / 24
二、 蛋白质特定的空间结构决定其功能 / 26
三、 蛋白质的化学修饰可调控其功能 / 29
第四节 蛋白质的理化性质 / 29
一、 蛋白质具有两性解离性质 / 29
二、 蛋白质具有胶体性质 / 29
三、 蛋白质空间结构破坏导致其变性 / 29
四、 蛋白质在紫外光谱区有特征性吸收峰 / 30
五、 蛋白质呈色反应可用于蛋白质浓度测定 / 30
第五节 蛋白质的分离纯化与结构分析 / 31
一、 蛋白质的分离纯化基于蛋白质理化性质的差异 / 31
二、 蛋白质一级结构分析可采用氨基酸序列测定和核酸序列推测 / 33
三、 蛋白质的空间结构可采用仪器分析和生物信息学方法预测 / 35
第六节 血浆蛋白质 / 36
一、 采用电泳法可将血浆蛋白质分成若干组分 / 36
二、 血浆中大多数蛋白质具有特殊的生物学功能 / 37
第二章 核酸的结构与功能 / 40
第一节 核酸的化学组成和一级结构 / 40
一、 核苷酸和脱氧核苷酸是核酸的基本组成单位 / 40
二、 核酸的一级结构是核苷酸的连接方式和排列顺序 / 43
第二节 DNA 的空间结构与功能 / 44
一、 DNA 的二级结构是右手双螺旋结构 / 44
二、 DNA 在二级结构基础上盘绕折叠成高级结构 / 47
三、 DNA 是生命遗传的主要物质基础 / 50
第三节 RNA 的结构与功能 / 51
一、 mRNA 是蛋白质生物合成的模板 / 51
二、 tRNA 是蛋白质合成中的氨基酸转运载体 / 52
三、 rRNA 参与组成的核糖体是蛋白质生物合成的场所/ 54
四、 组成型非编码RNA 直接或间接参与蛋白质合成 / 54
五、 调控型非编码RNA 参与基因表达的调控 / 55
六、 特殊RNA 可具有酶的催化活性 / 56
第四节 核酸的理化特性与分子间相互作用 / 57
一、 核酸的分子结构决定其基本物理特性 / 57
二、 核酸分子具有强烈的紫外吸收特性 / 57
三、 核酸双链可以变性解离为单链/ 58
四、 变性的核酸可以复性成双链 / 59
五、 核酸可与其他分子发生相互作用 / 59
六、 核酸可以被化学修饰 / 60
七、 核酸酶可以催化核酸水解 / 60
第三章 酶与酶促反应 / 62
第一节 酶的分子结构与功能 / 62
一、 酶具有不同的蛋白结构和组织形式 / 63
二、 辅因子是缀合酶的重要组分 / 63
三、 酶的活性中心是酶分子中结合底物并催化反应的特定部位 / 64
四、 同工酶催化相同的化学反应 / 66
第二节 酶的工作原理 / 67
一、 化学反应具有热力学和动力学特性 / 67
二、 酶能够极大地降低反应的活化能 / 68
三、 酶对底物具有极高的催化效率和高度专一性 / 69
四、 酶对底物具有多元催化作用 / 71
第三节 酶促反应动力学 / 75
一、 采用酶促反应初速率研究酶促反应动力学 / 76
二、 底物浓度对酶促反应速率的影响呈矩形双曲线 / 77
三、 酶浓度与酶促反应速率呈正相关 / 80
四、 温度对酶促反应速率具有双重影响 / 80
五、 pH 通过改变酶的解离状态影响酶促反应速率 / 81
六、 激活剂能提高酶促反应速率 / 82
七、 抑制剂能降低酶促反应速率 / 82
第四节 酶活性的调节 / 89
一、 别构调节和化学修饰调节可快速调节酶活性 / 89
二、 酶原需经激活后才具有催化活性 / 91
三、 酶含量的变化可缓慢调节酶的总活性 / 92
第五节 酶的分类与命名 / 93
一、 根据酶促反应的类型分类 / 93
二、 酶的系统名称和推荐名称 / 94
第六节 酶与医学 / 95
一、 酶与疾病的发生、诊断及治疗密切相关 / 95
二、 酶可作为试剂用于生物化学分析 / 96
第四章 糖蛋白和蛋白聚糖的结构与功能 / 98
第一节 糖蛋白的结构与功能 / 99
一、 聚糖是组成糖缀合物的主要组分 / 99
二、 N-连接聚糖是糖蛋白最常见的聚糖 / 99
三、 O-连接聚糖结构丰富多样 / 102
四、 蛋白质的N-乙酰葡糖胺修饰是可逆的单糖基修饰 / 102
五、 聚糖组分影响糖蛋白的结构和功能 / 103
六、 凝集素可识别糖蛋白介导多种生物学过程 / 104
第二节 蛋白聚糖的结构与功能 / 104
一、 蛋白聚糖结构变化多、种类多 / 104
二、 蛋白聚糖由糖胺聚糖共价连接于核心蛋白所组成 / 105
三、 蛋白聚糖最主要的功能是构成细胞间基质 / 106
四、 各种蛋白聚糖的特殊功能 / 106
第三节 聚糖的生物学信息与功能 / 106
一、 聚糖的有序合成取决于糖基转移酶 / 107
二、 聚糖空间结构多样性是其携带信息的基础 / 107
三、 聚糖空间结构多样性受基因编码的糖基转移酶和糖苷酶调控 / 107
第五章 维生素与无机元素 / 109
第一节 脂溶性维生素 / 109
一、 维生素A 主要与视蛋白构成视色素 / 109
二、 维生素D 的活性形式是1,25-（OH）2-D3 / 111
三、 维生素E 主要与动物生殖功能有关 / 112
四、 维生素K 的主要功能是促进凝血 / 113
第二节 水溶性维生素 / 114
一、 维生素B1 的活性形式是硫胺素焦磷酸 / 114
二、 维生素B2 是FMN 和FAD 的组成成分 / 115
三、 维生素PP 是NAD 和NADP 的组成成分 / 115
四、 泛酸是辅酶A 和酰基载体蛋白的组成成分 / 116
五、 生物素是多种羧化酶的辅基 / 116
六、 维生素B6 的活性形式是磷酸吡哆醛 / 117
七、 叶酸的活性形式是四氢叶酸 / 117
八、 维生素B12 的主要功能是参与一碳单位代谢 / 118
九、 -硫辛酸是硫辛酸乙酰转移酶的辅酶 / 119
十、 维生素C 是某些羟化酶的辅酶和抗氧化剂 / 119
第三节 微量元素 / 120
一、 铁是体内含量最多的微量元素/ 120
二、 锌是含锌金属酶和锌指蛋白的组成成分 / 121
三、 铜是含铜酶和铜结合蛋白的组成成分 / 121
四、 锰是多种酶的组成成分和活性剂 / 122
五、 硒以硒半胱氨酸形式参与抗氧化功能 / 122
六、 碘是甲状腺素合成的必需成分/ 122
七、 钴是维生素B12 的组成成分 / 123
八、 氟与骨、牙的形成及钙、磷代谢密切相关 / 123
九、 铬通过铬调素增强胰岛素的作用 / 123
第四节 钙、磷及其代谢 / 124
一、 钙、磷在体内分布及其功能 / 124
二、 钙、磷代谢与骨的代谢密切相关 / 125
三、 钙、磷代谢受三种激素的调节 / 125
第二篇 代谢及其调节
第六章 生物氧化与能量代谢 / 131
第一节 氧化还原酶 / 131
一、 生物氧化由氧化还原酶催化 / 131
二、 氧化酶以氧为直接受氢体 / 132
三、 不需氧脱氢酶不以氧为直接受氢体 / 132
第二节 线粒体氧化体系与呼吸链 / 132
一、 线粒体氧化体系含多种传递质子和电子的组分 / 133
二、 线粒体内膜上的各组分构成参与氧化还原反应的酶复合体 / 136
三、 线粒体中有两条重要的呼吸链/ 141
四、 胞质溶胶中的NADH 通过不同穿梭机制进入线粒体呼吸链 / 142
第三节 氧化磷酸化与ATP 的生成、转运及利用 / 143
一、 氧化呼吸链产生质子跨膜梯度驱动ATP 合酶合成ATP / 143
二、 ATP-ADP 转位酶反向转运ATP 和ADP 出入线粒体 / 147
三、 ATP 在机体能量代谢中起核心作用 / 147
第四节 氧化磷酸化的调节和影响因素 / 149
一、 体内能量状态可调节氧化磷酸化速率 / 149
二、 抑制剂通过不同机制阻断氧化磷酸化过程 / 150
三、 甲状腺激素促进氧化磷酸化和产热 / 150
四、 线粒体DNA 突变可影响氧化磷酸化并导致疾病 / 150
第五节 微粒体氧化与机体抗氧化体系 / 151
一、 细胞微粒体中存在加氧酶类 / 151
二、 反应活性氧类主要来源于线粒体氧化呼吸链 / 152
三、 机体抗氧化体系可清除反应活性氧 / 154
第七章 糖代谢 / 156
第一节 糖代谢概述 / 156
一、 糖在小肠内消化吸收 / 156
二、 糖代谢主要指葡萄糖在体内分解与合成的复杂过程 / 157
第二节 糖的无氧氧化 / 158
一、 糖的无氧氧化分为糖酵解和乳酸生成两个阶段 / 158
二、 糖酵解的调节可通过三个关键酶调控 / 160
三、 糖无氧氧化可不利用氧而快速供能 / 161
四、 其他单糖可转变成糖酵解的中间产物 / 161
第三节 糖的有氧氧化 / 162
一、 糖的有氧氧化反应分为三个阶段 / 162
二、 三羧酸循环将乙酰CoA 彻底氧化 / 164
三、 糖有氧氧化是机体获得ATP 的主要方式 / 168
四、 糖有氧氧化的调节是基于能量的需求 / 168
五、 糖有氧氧化可抑制糖无氧氧化/ 170
第四节 戊糖磷酸途径 / 171
一、 戊糖磷酸途径分为两个阶段 / 171
二、 戊糖磷酸途径主要受NADPH/NADP 比值的调节 / 173
三、 戊糖磷酸途径是NADPH 和戊糖磷酸的主要来源 / 173
第五节 糖原的合成与分解 / 174
一、 糖原合成将葡萄糖连接成多聚体 / 174
二、 糖原分解是从非还原端进行磷酸解 / 175
三、 糖原合成与分解受到彼此相反的调节 / 176
第六节 糖异生 / 178
一、 糖异生不完全是糖酵解的逆反应 / 178
二、 糖异生和糖酵解通过两个底物循环进行调节而彼此协调 / 180
三、 糖异生的主要生理意义是维持血糖浓度恒定 / 181
四、 肌肉收缩产生的乳酸在肝中糖异生形成乳酸循环 / 181
第七节 葡萄糖的其他代谢途径 / 182
一、 糖醛酸途径生成葡萄糖醛酸 / 182
二、 多元醇途径可产生少量多元醇/ 182
三、 甘油酸-2,3-二磷酸旁路调节血红蛋白的运氧能力 / 182
第八节 血糖及其调节 / 183
一、 血糖的来源和去路相对平衡 / 183
二、 血糖水平的平衡主要受到激素调节 / 183
第九节 糖代谢异常与临床疾病 / 185
一、 先天性酶缺陷导致糖原贮积症/ 185
二、 糖代谢障碍导致血糖水平异常及糖尿病 / 185
三、 高糖刺激产生损伤细胞的生物学效应 / 186
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