生物化學(xué)簡明教程

前言

由北京師范大學(xué)、華東師范大學(xué)、東北師范大學(xué)的聶劍初、吳國利、張翼伸、楊紹鐘、劉鴻銘5位教授編寫的《生物化學(xué)簡明教程》第一版，第二版，分別在1981年和1986年由高等教育出版社出版。由羅紀(jì)盛、張麗萍、楊建雄、秦德安、高天慧、顏卉君、魯心安修訂的《生物化學(xué)簡明教程》第三版于1999年出版?！渡锘瘜W(xué)簡明教程》由于內(nèi)容簡明扼要、科學(xué)性強(qiáng)、適用面廣而深受廣大師生的歡迎，成為各類學(xué)校，尤其是師范院校的首選教材。2005年《生物化學(xué)簡明教程》第4版被列入普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材，并于2006年9月在東北師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院召開了教材編寫研討會。鑒于生物化學(xué)及分子生物學(xué)迅猛發(fā)展及新作者參與的情況，決定重新編寫該教材。會議確定了第4版教材的編寫原則：（1）教材力求傳承簡明和重點(diǎn)突出的特色，保持教材的基本框架不變。（2）注重反映學(xué)科的最新進(jìn)展，引進(jìn)生物化學(xué)的新概念和新知識。增加一些有助于提高學(xué)生科學(xué)思維能力和創(chuàng)新能力的內(nèi)容。（3）為給反映本學(xué)科的最新進(jìn)展留出空間，對教材部分內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)整合。（4）為了提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，新增了緒論、本章小結(jié)、中英文索引、文獻(xiàn)導(dǎo)讀。（5）書后配學(xué)習(xí)卡，通過學(xué)習(xí)卡可訪問相關(guān)網(wǎng)站獲得書中各章思考題詳細(xì)的解題思路與答案，為教師備課和學(xué)生學(xué)習(xí)提供方便。全書共分16章。第1章、第4章、第8章、第9章由東北師范大學(xué)張麗萍編寫，第3章、第12章、第13章、第14章由陜西師范大學(xué)楊建雄編寫，第10章、第11章、第15章、第16章由華東師范大學(xué)魯心安編寫，第6章、第7章由北京師范大學(xué)李森編寫，第2章、第5章由東北師范大學(xué)周義發(fā)編寫。編者雖然花費(fèi)很大的精力，但由于水平所限，不妥甚至差錯(cuò)之處，在所難免，懇請廣大師生提出寶貴意見并給予批評指正。衷心地感謝高等教育出版社及王莉同志對教材編寫工作多方面的支持！感謝曾世明同志對本教材的支持和付出。向編寫《生物化學(xué)簡明教程》的前輩們致敬！向所有關(guān)心幫助過我們的讀者們致謝！

內(nèi)容概要

　　《生物化學(xué)簡明教程（第4版）》是普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材。全書共分16章，圍繞生物化學(xué)的基本原理和概念，重點(diǎn)闡述了蛋白質(zhì)、核酸、糖類、脂質(zhì)、酶、維生素的結(jié)構(gòu)和功能，新陳代謝及生物氧化的基本規(guī)律，糖類、脂質(zhì)、核苷酸、氨基酸的分解與合成代謝及物質(zhì)代謝的調(diào)節(jié)控制，DNA、RNA、蛋白質(zhì)的生物合成及遺傳信息傳遞的調(diào)控機(jī)制。為便于初學(xué)者學(xué)習(xí)，在緒論一章概要地介紹了生物化學(xué)的研究內(nèi)容、蛋白質(zhì)和核酸的研究歷程和生物化學(xué)的學(xué)習(xí)方法，并在各章新增本章小結(jié)和文獻(xiàn)導(dǎo)讀?！渡锘瘜W(xué)簡明教程（第4版）》還配有學(xué)習(xí)卡，通過學(xué)習(xí)卡可訪問相關(guān)網(wǎng)站獲取書中各章思考題詳細(xì)的解題思路與答案，為教師答疑和學(xué)生自學(xué)提供方便?！　　渡锘瘜W(xué)簡明教程（第4版）》由東北師范大學(xué)、陜西師范大學(xué)、華東師范大學(xué)及北京師范大學(xué)多位長期講授生物化學(xué)的教授聯(lián)合編寫，力求傳承《生物化學(xué)簡明教程》內(nèi)容簡明、重點(diǎn)突出、科學(xué)性強(qiáng)和適用面廣的特色，同時(shí)注重反映生物化學(xué)研究領(lǐng)域近年取得的最新成果?？晒└叩仍盒Ｉ茖W(xué)類專業(yè)本科生作為教材使用，也可供中學(xué)生物學(xué)教師和科技工作者參考。

書籍目錄

1 緒論1.1 生物化學(xué)的研究內(nèi)容1.2 生物化學(xué)發(fā)展簡史1.2.1 蛋白質(zhì)的研究歷程1.2.2 核酸的研究歷程1.3 生物化學(xué)的知識框架和學(xué)習(xí)方法1.3.1 生命物質(zhì)主要元素組成的規(guī)律1.3.2 生物大分子組成的共同規(guī)律1.3.3 物質(zhì)代謝和能量代謝的規(guī)律性1.3.4 生物界遺傳信息傳遞的統(tǒng)一性2 蛋白質(zhì)2.1 蛋白質(zhì)的分類2.1.1 根據(jù)分子形狀分類2.1.2 根據(jù)分子組成分類2.1.3 根據(jù)功能分類2.2 蛋白質(zhì)的組成單位——氨基酸2.2.1 氨基酸的結(jié)構(gòu)通式2.2.2 氨基酸的分類2.2.3 氨基酸的理化性質(zhì)2.3 肽2.3.1 肽的結(jié)構(gòu)2.3.2 生物活性肽的功能2.3.3 活性肽的來源2.3.4 活性肽的應(yīng)用2.4 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)2.4.1 蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)2.4.2 蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)2.5 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系2.5.1 蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系2.5.2.蛋白質(zhì)構(gòu)象與功能的關(guān)系2.6 蛋白質(zhì)的1生質(zhì)與分離、分析技術(shù)2.6.1 蛋白質(zhì)的性質(zhì)2.6.2 蛋白質(zhì)的分離和分析技術(shù)2.6.3 蛋白質(zhì)分子中氨基酸序列的確定3 核酸3.1 核酸的組成成分3.1.1 戊糖3.1.2 含氮堿3.1.3 核苷3.1.4 核苷酸3.2 核酸的一級結(jié)構(gòu)3.3 DNA的二級結(jié)構(gòu)3.3.1 雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的實(shí)驗(yàn)依據(jù)3.3.2 DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的要點(diǎn)3.3.3 DNA二級結(jié)構(gòu)的其他類型3.4 DNA的高級結(jié)構(gòu)3.4.1 環(huán)狀DNA的超螺旋結(jié)構(gòu)3.4.2 真核生物染色體的結(jié)構(gòu)3.5 DNA和基因組3.5.1 基因和基因組的概念3.5.2 病毒和細(xì)菌基因組的特點(diǎn)3.5.3 真核生物基因組的特點(diǎn)3.6 RNA的結(jié)構(gòu)和功能3.6.ItRNA3.6.2 RNA3.6.3 mRNA和hnRNA3.6.4 snRNA和snoRNA3.6.5 asRNA和RNAi3.6.6 非編碼RNA的多樣性3.7 核酸的性質(zhì)3.7.1 一般理化性質(zhì)3.7.2 紫外吸收性質(zhì)3.7.3 核酸結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性3.7.4 核酸的變性3.7.5 核酸的復(fù)性3.7.6 核酸的分子雜交3.8 核酸的序列測定3.8.1 鏈終止法測序技術(shù)3.8.2 焦磷酸測序技術(shù)4 以糖類4.1 單糖4.1.1 單糖的構(gòu)型4.1.2 單糖的結(jié)構(gòu)4.1.3 單糖的構(gòu)象4.2 重要單糖及其衍生物4.3 寡糖4.4 多糖、4.5 多糖代表物4.5.1 淀粉4.5.2 糖原4.5.3 纖維素4.5.4 纖維素4.5.5 瓊脂4.5.6 殼多糖（幾丁質(zhì)）4.5.7 右旋糖酐4.5.8 糖胺聚糖4.6 糖復(fù)合物4.6.1 糖蛋白與蛋白聚糖4.6.2 糖脂與脂多糖5 脂質(zhì)和生物膜5.1 三酰甘油5.1.1 三酰甘油的結(jié)構(gòu)5.1.2 三酰甘油的理化性質(zhì)5.2 脂肪酸5.2.1 脂肪酸的種類5.2.2 天然脂肪酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)5.2.3 必需脂肪酸5.3 磷脂5.3.1 甘油磷脂5.3.2 幾種重要的甘油磷脂5.4 鞘脂類5.4.1 鞘磷脂類5.4.2 腦苷脂類5.4.3 神經(jīng)節(jié)苷脂5.5 類固醇膽固醇5.6 生物膜5.6.1 細(xì)胞中的膜系統(tǒng)5.6.2 生物膜的化學(xué)組成5.6.3 生物膜的結(jié)構(gòu)6 酶6.1 酶的概念與特點(diǎn)6.1.1 酶的概念6.1.2 酶的特點(diǎn)6.2 酶的化學(xué)本質(zhì)與組成6.2.1 酶的化學(xué)本質(zhì)6.2.2 酶的化學(xué)組成6.2.3 酶的類型6.3 酶的命名和分類6.3.1 酶的命名6.3.2 酶的分類6.4 酶的專一性6.4.1 酶專一性的類型6.4.2 酶專一性的假說6.5 酶的作用機(jī)制6.5.1 酶的活性部位6.5.2 酶與底物復(fù)合物的形成6.5.3 酶具有高催化效率的分子機(jī)制6.5.4 酶作用機(jī)制的實(shí)例——胰凝乳蛋白酶6.6 酶促反應(yīng)動力學(xué)6.6.1 酶促反應(yīng)速率的概念6.6.2 底物濃度對醐足反應(yīng)速率的影響6.6.3 酶促反應(yīng)的動力學(xué)方程式6.7 影響酶促反應(yīng)速率的因素6.7.1 抑制劑的影響作用6.7.2 溫度的影響作用6.7.3 pH的影響作用6.7.4 激活劑的影響作用6.8 酶活性的調(diào)節(jié)6.8.1 酶活性的調(diào)節(jié)方式6.8.2 酶的別構(gòu)調(diào)控6.8.3 可逆的共價(jià)修飾調(diào)節(jié)6.8.4 酶原的激活6.9 核酶、抗體酶與同工酶6.9.1 核酶6.9.2 抗體酶6.9.3 同工酶6.10 酶的研究方法與酶工程6.10.1 酶活力的測定方法6.10.2 酶的分離純化6.10.3 酶工程7 維生素和輔酶7.1 脂溶性雛生素7.1.1 維生素A7.1.2 維生索D7.1.3 維生素E7.1.4 維生素K7.2 水溶性維生素7.2.1 維生素B。和硫胺素焦磷酸7.2.2 維生索B：和黃素輔酶7.2.3 泛酸和輔酶A7.2.4 維生素PP和煙酰胺輔酶7.2.5 維生素B6和B6輔酶7.2.6 生物素和羧化酶輔酶7.2.7 葉酸和葉酸輔酶7.2.8 維生素院和B1z輔酶7.2.9 硫辛酸7.2.10 維生素C8 新陳代謝總論與生物氧化8.1 新陳代謝總論8.1.1 新陳代謝的研究方法8.1.2 生物體內(nèi)能量代謝的基本規(guī)律8.1.3 高能化合物與ATP的作用8.1.4 肌酸磷酸是高能磷酸鍵的貯存形式8.1.5 輔酶A的遞能作用8.2 生物氧化8.2.1 生物氧化的特點(diǎn)8.2.2 呼吸鏈的組成及電子傳遞順序8.2.3 氧化磷酸化作用8.2.4 胞液中NADH的跨膜運(yùn)轉(zhuǎn)9 糖代謝9.1 多糖和低聚糖的酶促降解9.1.1 淀粉的酶促水解9.1.2 纖維素的酶促水解9.2 糖的分解代謝9.2.1 糖酵解9.2.2 糖的有氧分解9.2.3 乙醛酸循環(huán)——三羧酸循環(huán)支路9.2.4 戊糖磷酸途徑9.2.5 葡糖醛酸代謝途徑9.3 糖的合成代謝9.3.1 糖原的合成9.3.2 蔗糖的合成9.3.3 淀粉的合成9.3.4 糖異生作用10 脂質(zhì)代謝10.1 脂質(zhì)的酶促水解10.：1.1 三酰甘油的酶促水解10.1.2 磷脂的酶促水解10.1.3 膽固醇酯的酶促水解10.2 三酰甘油的分解代謝10.2.1 甘油的氧化10.2.2 脂肪酸的8一氧化作用10.2.3 脂肪酸氧化的其他途徑10.2.4 酮體的生成和利用10.3 三酰甘油的合成代謝10.3.1 甘油－a－磷酸的生物合成10.3.2 脂肪酸的生物合成10.3.3 三酰甘油的合成10.4 磷脂的代謝10.5 膽固醇的代謝11 蛋白質(zhì)的降解和氨基酸代謝11.1 蛋白質(zhì)的酶促降解11.1.1 細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的降解11.1.2 外源蛋白的酶促降解11.2 氨基酸的分解代謝11.2.1 氨基酸的脫氨基作用11.2.2 氨基酸的脫羧基作用11.2.3 氨的代謝去路11.2..4 a－酮酸的代謝去路11.3 氨基酸合成代謝11.3.1 氨基酸合成途徑的類型11.3.2 氨基酸代謝與－碳單位11.3.3 氨基酸與某些重要生物活性物質(zhì)的合成12 核苷酸代謝12.1 核苷酸的分解12.1.1 嘌呤核苷酸的分解12.1.2 密啶核苷酸的分解12.2 核苷酸的生物合成12.2.1 核苷酸生物合成的概況12.2.2 嗓呤核苷酸的從頭合成12.2.3 嘧啶核苷酸的從頭合成12.2.4 核苷三磷酸的合成……13 DNA的生物合成14 RNA的生物合成15 蛋白質(zhì)的生物合成16 物質(zhì)代謝的調(diào)節(jié)控制主要參考書目索引

章節(jié)摘錄

插圖：生物化學(xué)的啟蒙階段可以追溯到人類早期對食物的選擇和初步加工，但作為一個(gè)學(xué)科是在18世紀(jì)后才逐步形成的。1877年德國醫(yī)生Hope-Sayler。首次提出Biochemie一詞，但生物化學(xué)成為一門獨(dú)立的學(xué)科是在19世紀(jì)末期至20世紀(jì)初期。19世紀(jì)有機(jī)化學(xué)和生理學(xué)的發(fā)展為研究生物體的化學(xué)組成和性質(zhì)積累了豐富的知識和經(jīng)驗(yàn)，由于生物化學(xué)對于人類能更好地生存和發(fā)展至關(guān)重要，從而吸引了眾多科學(xué)家的關(guān)注和研究熱情。20世紀(jì)50年代之前，對生物體的物質(zhì)組成已經(jīng)有了相當(dāng)深入的研究，在小分子方面，對維生素和激素的研究不但取得突出的理論成果，而且在醫(yī)療領(lǐng)域得到很好的應(yīng)用，抗生素的研究極大地提高了醫(yī)療水平。在大分子方面，已經(jīng)確定了各種生物大分子的基本結(jié)構(gòu)。物質(zhì)代謝研究的成就十分突出，生物體內(nèi)各種基本的代謝途徑多數(shù)是在20世紀(jì)50年代之前闡明的。但是，由于研究方法的限制，關(guān)于蛋白質(zhì)和核酸等信息分子的序列分析和空間結(jié)構(gòu)研究尚未取得重要突破。隨著物理學(xué)、化學(xué)、數(shù)學(xué)等學(xué)科的滲透，50年代之后，蛋白質(zhì)和核酸的序列分析和空間結(jié)構(gòu)研究突飛猛進(jìn)，推動了生命科學(xué)的快速發(fā)展。遺傳學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、發(fā)育生物學(xué)、神經(jīng)生物學(xué)等相繼進(jìn)入了分子水平，由此誕生了分子生物學(xué)。隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)和信息科學(xué)的發(fā)展，生物化學(xué)與分子生物學(xué)的發(fā)展越來越快，已經(jīng)深入到生命科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域。由于生物化學(xué)與分子生物學(xué)的內(nèi)容十分廣泛，用較短的篇幅介紹其發(fā)展史是很不容易的，下面僅以蛋白質(zhì)和核酸為主線介紹生物化學(xué)的發(fā)展簡史。1.2.1 蛋白質(zhì)的研究歷程1907年E.Fisher通過對蛋白質(zhì)的水解，首先提出蛋白質(zhì)是由氨基酸組成的，并合成了一個(gè)由18個(gè)氨基酸組成的多肽，從而確認(rèn)氨基酸之間是通過肽鍵連接起來的。1897年E.Buchner發(fā)現(xiàn)，無生命的破碎的酵母細(xì)胞提取液仍然可以使蔗糖發(fā)酵，表明酶能被提取并保持其催化活性。這一發(fā)現(xiàn)推動了酶的分離和對酶理化性質(zhì)、生物功能的研究。1926年，J.B.Sumner從刀豆中分離出第一個(gè)酶的結(jié)晶——脲酶，并證明脲酶是蛋白質(zhì)。1929年J.H.Northrop利用J.B.Sumner的方法又分離出結(jié)晶的胃蛋白酶、胰蛋白酶和凝乳蛋白酶，并證明胃蛋白酶、胰蛋白酶也是蛋白質(zhì)。自此確認(rèn)了酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)的概念。

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《生物化學(xué)簡明教程(第4版)》：普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材。

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