生物化學(xué)

前言

《生物化學(xué)》第l版自2005年8月問世以來，受到諸多高等院校和研究單位等教師和學(xué)生的歡迎，許多學(xué)校以此作為本校學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)生物化學(xué)課程的教材。本教材之所以能得到廣大師生的認(rèn)可，主要原因是我們?cè)诰帉戇^程中注重并較好地處理了相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容，包括基本理論、基本概念與新理論、新知識(shí)之間的關(guān)系，傳統(tǒng)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法與近十年最新實(shí)驗(yàn)技術(shù)進(jìn)展之間的關(guān)系，教材內(nèi)容組織和布局與學(xué)生閱讀興趣之間關(guān)系等。當(dāng)今生物化學(xué)發(fā)展日新月異，新理論、新技術(shù)層出不窮，知識(shí)更新速度不斷加快，如何讓學(xué)生獲取更多的知識(shí)，培養(yǎng)他們獲取知識(shí)的能力、科學(xué)思維能力和解決問題的能力一直是教育工作者的中心研究課題。我們的目的就是要向?qū)W生提供知識(shí)內(nèi)涵豐富、閱讀性強(qiáng)、反映生物化學(xué)學(xué)科最新研究成果、高質(zhì)量的教科書。盡管《生物化學(xué)》第1版教材受到讀者好評(píng)，而且本書于2006年被教育部列為“十一五規(guī)劃教材”，但也存在不少問題如有些章節(jié)安排不盡合理和出現(xiàn)錯(cuò)誤等。我們認(rèn)真收集了在過去三年使用過程中所出現(xiàn)的各種問題和意見，決定在適當(dāng)時(shí)間對(duì)教材進(jìn)行修訂。為此，我們?nèi)w編寫人員于2008年8月12日至15日在黃山屯溪召開了修訂會(huì)議。通過幾天交流和充分討論，全體人員形成了一致的修改意見。在修訂教材中，主要從以下幾方面進(jìn)行了改進(jìn)：1.修訂教材在內(nèi)容結(jié)構(gòu)上仍分為五大部分，包括第一部分緒論；第二部分為生物（大）分子，如糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸和大分子復(fù)合物，這部分作為靜態(tài)生物化學(xué)的內(nèi)容；第三部分為酶學(xué)；第四部分包括生物氧化、糖類的分解代謝、糖類的合成代謝、脂質(zhì)代謝、氨基酸和核苷酸代謝、核酸的生物合成與降解、蛋白質(zhì)的生物合成與降解；第五部分為物質(zhì)代謝的聯(lián)系及其調(diào)控。對(duì)有些章節(jié)順序進(jìn)行了調(diào)整，例如，將原來的第8章糖類的分解代謝與第9章生物氧化次序作了對(duì)調(diào)。另外，第12章“主要含氮化合物代謝”改為“氨基酸和核苷酸代謝”，等等。2.對(duì)每一章節(jié)中所涉及的新技術(shù)、新方法以及學(xué)科發(fā)展的新成果進(jìn)行了更新，并增加了一些新的內(nèi)容。對(duì)引進(jìn)的新的生物化學(xué)術(shù)語進(jìn)行詳細(xì)的解釋。3.對(duì)書中的有些圖表作了調(diào)整，包括去除內(nèi)容不清楚的圖片，增加一些新的圖片。4.為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)整了一些“知識(shí)窗”的內(nèi)容。另外，對(duì)書中的網(wǎng)址、參考文獻(xiàn)等進(jìn)行了更新。參加本書修訂的主要人員有（以下按姓氏筆畫排列）王征、王冬梅、王松華、鄧小江、劉鵬舉、狄洌、沈文飚、楊志敏、楊虹琦、周正義、段江燕、侯春燕、聶理、徐朗萊、蔣立科、闞國(guó)仕、潘登奎等。本書在修訂過程中還得到北京林業(yè)大學(xué)汪曉峰等老師及各個(gè)用書單位老師的支持與幫助。高等教育出版社生命科學(xué)與醫(yī)學(xué)出版中心對(duì)本書修訂工作給予大力支持，并作了詳細(xì)的編輯與修改，在此。一并感謝。

內(nèi)容概要

　　《生物化學(xué)（第2版）》內(nèi)容分為五大部分：第一部分緒論，介紹生物化學(xué)研究?jī)?nèi)容，生物化學(xué)發(fā)展史及其應(yīng)用和發(fā)展前景；第二部分介紹生物大分子，包括糖類、脂質(zhì)、核酸、蛋白質(zhì)、復(fù)合體及其結(jié)構(gòu)與功能；第三部分介紹酶的基本特性以及各種酶的作用特點(diǎn)等；第四部分介紹生物分子代謝，包括糖類代謝、脂質(zhì)代謝、氨基酸和蛋白質(zhì)代謝、核酸代謝等；第五部分介紹代謝調(diào)節(jié)和模式。《生物化學(xué)（第2版）》每個(gè)章節(jié)后面附有小結(jié)、中英文關(guān)鍵詞、復(fù)習(xí)思考題。書后附有參考文獻(xiàn)，并給出了與課程教學(xué)內(nèi)容有關(guān)的因特網(wǎng)地址?！渡锘瘜W(xué)（第2版）》內(nèi)容全面，布局合理，兼有廣度和深度，可作為各類農(nóng)、林、師范及綜合性大學(xué)生物類和動(dòng)植物生產(chǎn)類專業(yè)的教材，也可供從事生物化學(xué)研究的教師和研究人員參考。

書籍目錄

1 緒論1.1 生物化學(xué)的涵義1.1.1 生物化學(xué)的基本概念1.1.2 生物化學(xué)的課程性質(zhì)1.1.3 生物化學(xué)研究的對(duì)象和內(nèi)容1.2 生物化學(xué)在生命科學(xué)中的地位及對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的作用1.2.1 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)研究依賴于生物化學(xué)的理論和方法1.2.2 生物化學(xué)原理和技術(shù)促進(jìn)輕工產(chǎn)品、生物藥物的研究、開發(fā)與生產(chǎn)1.2.3 生物化學(xué)促進(jìn)對(duì)人或動(dòng)物致病機(jī)制的認(rèn)識(shí)，提高對(duì)疾病診斷的正確性1.2.4 生物化學(xué)理論和方法有利于推動(dòng)我國(guó)農(nóng)副產(chǎn)品的加工產(chǎn)業(yè)1.2.5 生物化學(xué)理論和方法對(duì)改善人類生存環(huán)境具有特殊意義1.3 生物化學(xué)的創(chuàng)立與發(fā)展1.3.1 啟蒙時(shí)期的生物化學(xué)（1900年以前）1.3.2 生物化學(xué)學(xué)科的確立與發(fā)展（1900－1953年）1.3.3 現(xiàn)代生物化學(xué)發(fā)展時(shí)期（1953年至今）1.3.4 生物化學(xué)的展望小結(jié)關(guān)鍵詞復(fù)習(xí)思考題2 糖類2.1 糖類的基本概念2.2 糖類的生物功能2.2.1 作為能源物質(zhì)2.2.2 作為合成生物體內(nèi)重要代謝物質(zhì)的碳架和前體2.2.3 作為細(xì)胞中結(jié)構(gòu)物質(zhì)2.2.4 參與分子和細(xì)胞特異性識(shí)別2.3 糖的分類2.3.1 單糖2.3.2 寡糖2.3.3 多糖小結(jié)關(guān)鍵詞復(fù)習(xí)思考題3 脂質(zhì)3.1 脂質(zhì)的基本概念3.1.1 脂質(zhì)的概念與生物學(xué)功能3.1.2 脂質(zhì)的分類3.2 脂肪酸3.3 單純脂質(zhì)3.3.1 三酰甘油3.3.2 蠟3.4 復(fù)合脂質(zhì)3.4.1 磷酸甘油酯3.4.2 鞘磷脂3.5 其他脂質(zhì)3.5.1 萜類3.5.2 類固醇小結(jié)關(guān)鍵詞復(fù)習(xí)思考題4 蛋白質(zhì)4.1 蛋白質(zhì)的元素組成4.2 蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位——氨基酸4.2.1 氨基酸的分類4.2.2 氨基酸的主要理化性質(zhì)4.2.3 氨基酸的分離分析4.3 肽4.3.1 肽與肽鍵4.3.2 肽的理化性質(zhì)4.3.3 生物體內(nèi)重要的肽4.4 蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)4.4.1 蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)4.4.2 蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)4.4.3 超二級(jí)結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)域4.4.4 蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)4.4.5 蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)4.5 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系4.5.1 蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系4.5.2 蛋白質(zhì)的高級(jí)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系4.6 蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)4.6.1 蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量4.6.2 蛋白質(zhì)的兩性電離及等電點(diǎn)4.6.3 蛋白質(zhì)的膠體性質(zhì)4.6.4 蛋白質(zhì)的沉淀4.6.5 蛋白質(zhì)的變性4.6.6 蛋白質(zhì)的顏色反應(yīng)4.7 蛋白質(zhì)的分離、純化與鑒定4.7.1 蛋白質(zhì)分離純化的過程和一般原則4.7.2 蛋白質(zhì)分離純化的一般方法4.7.3 蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量的測(cè)定方法4.8 蛋白質(zhì)組學(xué)簡(jiǎn)介4.8.1 蛋白質(zhì)組學(xué)研究的歷史和背景4.8.2 蛋白質(zhì)組學(xué)研究的內(nèi)容4.8.3 蛋白質(zhì)組學(xué)的研究技術(shù)4.8.4 蛋白質(zhì)組學(xué)的研究進(jìn)展小結(jié)關(guān)鍵詞復(fù)習(xí)思考題5 核酸5.1 概述5.1.1 核酸的種類和分布5.1.2 核酸的化學(xué)組成5.2 核酸的分子結(jié)構(gòu)5.2.1 DNA的一級(jí)結(jié)構(gòu)5.2.2 DNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)5.2.3 DNA的三級(jí)結(jié)構(gòu)5.2.4 RNA的分子結(jié)構(gòu)5.2.5 基因與基因組5.2.6 基因組學(xué)簡(jiǎn)介5.3 核酸的理化性質(zhì)、提取和分析5.3.1 核酸的一般性質(zhì)5.3.2 核酸的酸堿性質(zhì)和核酸電泳5.3.3 核酸的光學(xué)性質(zhì)5.3.4 核酸的變性和復(fù)性5.3.5 核酸的提取5.4 核酸的分析技術(shù)5.4.1 序列分析5.4.2 PCR技術(shù)5.4.3 核酸分子雜交技術(shù)5.5 生物信息學(xué)與核酸化學(xué)5.5.1 生物信息學(xué)的定義5.5.2 國(guó)際著名的生物信息數(shù)據(jù)庫(kù)5.5.3 生物信息學(xué)在核酸研究中的應(yīng)用5.5.4 生物信息學(xué)在核酸研究中的應(yīng)用實(shí)例——基于表達(dá)序列標(biāo)簽的基因克隆小結(jié)關(guān)鍵詞復(fù)習(xí)思考題6 大分子復(fù)合物6.1 糖與脂質(zhì)的復(fù)合物6.1.1 糖基甘油酯6.1.2 鞘糖脂6.2 糖與蛋白質(zhì)的復(fù)合物6.2.1 糖蛋白6.2.2 蛋白聚糖6.3 脂質(zhì)與蛋白質(zhì)的復(fù)合物6.3.1 脂蛋白6.3.2 生物膜6.4 蛋白質(zhì)與核酸的復(fù)合物6.4.1 染色體6.4.2 病毒小結(jié)關(guān)鍵詞復(fù)習(xí)思考題7 酶7.1 概述7.1.1 酶學(xué)研究的發(fā)展過程7.1.2 酶的基本概念7.1.3 酶的化學(xué)組成及簡(jiǎn)單分類7.1.4 酶促反應(yīng)的特點(diǎn)7.1.5 酶的系統(tǒng)命名和分類7.2 酶的結(jié)構(gòu)和功能7.2.1 酶的活性中心及結(jié)構(gòu)特征7.2.2 酶的作用機(jī)制7.3 酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)7.3.1 酶促反應(yīng)速率的基本概念7.3.2 底物濃度對(duì)于酶促反應(yīng)速率的影響7.3.3 酶濃度對(duì)于酶促反應(yīng)速率的影響7.3.4 溫度對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響7.3.5 pH對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響7.3.6 激活劑對(duì)酶活性的影響7.3.7 抑制劑對(duì)酶活性的影響7.4 別構(gòu)酶、同工酶和誘導(dǎo)酶7.4.1 別構(gòu)酶7.4.2 同工酶7.4.3 誘導(dǎo)酶7.5 酶的分離純化和活性測(cè)定方法7.5.1 酶的分離純化7.5.2 酶的活力測(cè)定方法與比活力7.6 維生素與輔助因子7.6.1 維生素及其分類7.6.2 水溶性維生素及衍生的輔助因子7.6.3 脂溶性維生素小結(jié)關(guān)鍵詞復(fù)習(xí)思考題8 生物氧化8.1 概述8.1.1 生物氧化的概念和特點(diǎn)8.1.2 生物化學(xué)反應(yīng)中自由能的變化8.1.3 高能化合物8.2 呼吸鏈8.2.1 線粒體8.2.2 電子傳遞鏈8.3 氧化磷酸化8.3.1 氧化磷酸化的概念8.3.2 氧化磷酸化的機(jī)制8.3.3 氧化磷酸化的解偶聯(lián)和抑制8.3.4 線粒體穿梭系統(tǒng)8.3.5 植物線粒體內(nèi)膜上的NAD（P）H脫氫酶8.4 其他末端氧化酶系統(tǒng)8.4.1 多酚氧化酶／抗壞血酸氧化酶8.4.2 乙醇酸氧化酶8.4.3 過氧化氫酶、過氧化物酶和超氧化物歧化酶小結(jié)關(guān)鍵詞復(fù)習(xí)思考題9 糖類的分解代謝9.1 雙糖和多糖的降解9.1.1 麥芽糖、蔗糖降解為單糖9.1.2 淀粉、糖原的降解9.1.3 纖維素、果膠的降解9.2 糖酵解9.2.1 糖酵解的概念9.2.2 糖酵解的化學(xué)歷程9.2.3 糖酵解途徑的調(diào)控9.2.4 糖酵解化學(xué)計(jì)算量9.2.5 糖酵解的生物學(xué)意義9.3 丙酮酸的去路9.3.1 丙酮酸的無氧代謝9.3.2 丙酮酸的有氧代謝9.4 三羧酸循環(huán)9.4.1 三羧酸循環(huán)的化學(xué)歷程9.4.2 三羧酸循環(huán)的調(diào)控9.4.3 三羧酸循環(huán)的化學(xué)計(jì)量9.4.4 三羧酸循環(huán)的特點(diǎn)9.4.5 三羧酸循環(huán)的生物學(xué)意義9.4.6 草酰乙酸的回補(bǔ)9.5 磷酸戊糖途徑9.5.1 磷酸戊糖途徑的化學(xué)歷程9.5.2 磷酸戊糖途徑的調(diào)控9.5.3 磷酸戊糖途徑的化學(xué)計(jì)量9.5.4 磷酸戊糖途徑的特點(diǎn)和生物學(xué)意義小結(jié)關(guān)鍵詞復(fù)習(xí)思考題10 糖類的合成代謝10.1 光合作用10.1.1 光合作用概述10.1.2 光反應(yīng)10.1.3 卡爾文循環(huán)（C3途徑）10.1.4 途徑10.2 糖異生作用10.2.1 葡萄糖異生途徑10.2.2 糖酵解與葡萄糖異生作用的關(guān)系10.3 蔗糖和多糖的生物合成10.3.1 糖核苷酸的作用10.3.2 蔗糖的生物合成10.3.3 淀粉和糖原的生物合成10.3.4 纖維素的生物合成10.3.5 半纖維素的生物合成10.3.6 果膠的生物合成10.4 糖組學(xué)簡(jiǎn)介10.4.1 糖鏈結(jié)構(gòu)的多樣性10.4.2 糖類的生物功能10.4.3 糖鏈結(jié)構(gòu)研究方法10.4.4 糖工具酶10.4.5 肽聚糖的生物合成、轉(zhuǎn)移……11 脂質(zhì)代謝12 氨基酸和核苷酸代謝13 核酸的生物合成與降解14 蛋白質(zhì)的生物合成與降解15 物質(zhì)代謝的聯(lián)系及其調(diào)控《生物化學(xué)》網(wǎng)絡(luò)信息資源主要參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：它是社會(huì)的產(chǎn)物，是人們從生產(chǎn)勞動(dòng)中不斷總結(jié)和歸納的人類知識(shí)的結(jié)晶。由于生物化學(xué)與人們衣、食、住、行、醫(yī)密切相關(guān)，因此其學(xué)科的創(chuàng)立和發(fā)展是與社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展密切聯(lián)系在一起的。根據(jù)許多史實(shí)的記載，我們可以粗略地把生物化學(xué)發(fā)展分為三個(gè)時(shí)期，即早期啟蒙時(shí)期、生物化學(xué)地位確立和發(fā)展時(shí)期以及現(xiàn)代生物化學(xué)時(shí)期。在啟蒙時(shí)期，人們通過長(zhǎng)期的生產(chǎn)活動(dòng)和社會(huì)實(shí)踐積累了許多與農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)、食品加工、醫(yī)藥等有關(guān)的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，為學(xué)科的建立儲(chǔ)備了豐富的實(shí)踐知識(shí)和技術(shù)；在學(xué)科的確立和發(fā)展時(shí)期，生物化學(xué)學(xué)科與經(jīng)典的守舊觀念和狹隘的認(rèn)知程度不斷地斗爭(zhēng)，同時(shí)，通過對(duì)許多科學(xué)規(guī)律的揭示，證實(shí)自身存在的必要性及對(duì)社會(huì)發(fā)展的推動(dòng)作用，從而獲得穩(wěn)固的生存空間；現(xiàn)代生物化學(xué)時(shí)期，是指該學(xué)科在現(xiàn)代科學(xué)和技術(shù)的影響和推動(dòng)下，與許多其他學(xué)科相互滲透和融合，擴(kuò)大了自己的學(xué)科范疇，衍生出許多學(xué)科分支，得到了前所未有的高速發(fā)展。1.3.1 啟蒙時(shí)期的生物化學(xué)（1900年以前）遠(yuǎn)古時(shí)代，我們的祖先雖然不能從科學(xué)上真正理解生物化學(xué)過程，但在生產(chǎn)實(shí)踐和生活中，對(duì)于生物化學(xué)相關(guān)知識(shí)有了相當(dāng)?shù)姆e累。根據(jù)對(duì)古村落遺址及墓葬酒具的發(fā)掘，我國(guó)釀酒的起源可以追溯到公元前21世紀(jì)的上古時(shí)代，到殷商時(shí)祖先已開始用陶制酒具裝酒祭天；西周有制醬的記載；公元前春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期有制醋和制造麥芽糖的記載；北魏賈思勰撰寫的《齊民要術(shù)》中記載了有關(guān)釀酒、制醋和制豉的生產(chǎn)方法；唐末韓鄂撰寫的《四時(shí)篡要》中對(duì)造酪、造醋和造豉等釀造技術(shù)作了具體敘述；北宋時(shí)寇宗所寫《本草衍義》對(duì)制豆腐作了記載。公元前4世紀(jì)時(shí)，莊子就已記載了癭病（即甲狀腺腫脹）；公元4世紀(jì)晉朝時(shí)，葛洪已采用含碘豐富的海藻治療癭??；盛唐時(shí)（公元700多年），孫思邈所撰《本草經(jīng)集注》記載腳氣病是食米區(qū)的一種病，還記載用豬肝治夜盲癥。以上事實(shí)都充分說明我國(guó)人民很早以前就進(jìn)行了對(duì)生化知識(shí)和技術(shù)的積累和運(yùn)用，比西方國(guó)家認(rèn)識(shí)和運(yùn)用生化知識(shí)早500-1000年。由于封建社會(huì)宗教勢(shì)力的束縛，神的迷信觀念在人們頭腦里根深蒂固，生產(chǎn)力落后，科學(xué)技術(shù)發(fā)展很慢，17-18世紀(jì)歐洲爆發(fā)了資產(chǎn)階級(jí)民主革命，紛紛推翻封建王朝，生產(chǎn)力得到一定的解放，經(jīng)濟(jì)開始復(fù)興，實(shí)現(xiàn)了第一次工業(yè)革命。1'776年P(guān)riestley發(fā)現(xiàn)了光合作用。Scheele于1742-1786年研究了生物體內(nèi)化學(xué)組成后，發(fā)現(xiàn)了多種有機(jī)酸。1785年法國(guó)著名生物學(xué)家Iavoisier根據(jù)Mayow于1674年發(fā)現(xiàn)的動(dòng)物呼吸和有機(jī)物在空氣中燃燒有相似之處，證明了動(dòng)物呼吸是體內(nèi)緩慢和不發(fā)光的燃燒，在呼吸過程中，吸進(jìn)的氧氣被消耗，呼出的是CO：，同時(shí)放出熱能，拉開了生物氧化和能量代謝研究的序幕。進(jìn)入19世紀(jì)，德國(guó)化學(xué)家L5ebig于1840年出版的《有機(jī)化學(xué)在農(nóng)業(yè)和生物學(xué)中的應(yīng)用》一書中詳細(xì)描述了自然界存在的物質(zhì)循環(huán)，闡明了動(dòng)物、植物和微生物在物質(zhì)和能量方面相互依賴和循環(huán)的關(guān)系；1864年，Hoppe-Seyler。結(jié)晶出并命名了血紅蛋白（1lemoglobin，Hb）；1869年，Miescher。第一次分離了DNA；1878年，：Ktinhe提出“enzyme”一詞，意即“酵母中”以表示酶；1897年由德國(guó)化學(xué)家Biichner兄弟通過證明無細(xì)胞酵母提取液仍然能使蔗糖發(fā)酵為酒精，告訴我們這種發(fā)酵因子雖然由活細(xì)胞所產(chǎn)生，但是在離開細(xì)胞后仍起j作用；1890年，荷蘭醫(yī)生Eiykman東行荷屬印度治療流行的腳氣病時(shí)，證明“腳氣病”是因長(zhǎng)期食：用丟棄米糠的精白米所致，后來波蘭科學(xué)家Funk證明米糠含有一種營(yíng)養(yǎng)素，即爾后進(jìn)一步證明；的復(fù)合維生素B?？傊?，在此階段生物化學(xué)主要進(jìn)行了生物材料中各種物質(zhì)的分離和鑒定，并進(jìn)行了一些酶學(xué)的研究，而且已正式作為一門獨(dú)立學(xué)科應(yīng)運(yùn)而生。

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《生物化學(xué)(第2版)》由高等教育出版社出版。

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