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内容大纲
《生物化学》全书共分三篇十四章。第一篇为静态生物化学,包括蛋白质化学、核酸化学、糖类化学、脂类化学及酶与维生素;第二篇为动态生物化学,包括生物氧化、糖代谢、脂类物质的代谢、蛋白质的酶促降解与氨基酸代谢、核酸的酶促降解与核苷酸代谢;第三篇为分子生物化学,包括DNA的生物合成、RNA的生物合成、蛋白质的生物合成及物质代谢的相互联系及调节控制。本书在讲授专业知识的同时,有机融入了“人物事迹、绿色生态、健康中国、中国文化”等课程思政元素,有利于培养学生的家国情怀、科学精神,提高道德素养。
本书可作为生物科学类(生物科学、生物技术等);生物工程类(生物制药、生物工程等);植物生产类(农学、植物保护、园艺等);动物生产类(动物科学等);动物医学类(动物医学、动植物检疫等);药学类(中药学、药物制剂等);化工与制药类(制药工程等);食品类(食品科学与工程、食品营养与健康等)的本科生教材,也可作为其他学科本科生学习生物化学课程的选修或辅修教材及参考书。 -
作者介绍
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目录
绪论
一、生物化学的含义
二、生物化学的形成和发展
三、本课程的内容组成
四、学习生物化学应注意的几个问题
润心驿站 生物化学中的中国人——吴宪教授
第一篇 静态生物化学
第一章 蛋白质化学
第一节 蛋白质构件——氨基酸
一、氨基酸的结构
二、氨基酸的分类
三、氨基酸的理化性质
四、氨基酸分析
五、氨基酸的功能
六、氨基酸的制备
第二节 肽
一、肽和肽键的结构
二、肽键的特点
三、肽的理化性质
四、天然活性肽
第三节 蛋白质结构与功能
一、蛋白质的分类
二、蛋白质结构的组织层次
三、蛋白质的一级结构
四、蛋白质的二级结构
五、蛋白质的超二级结构和结构域
六、蛋白质的三级结构
七、蛋白质的四级结构
八、蛋白质的结构与功能
第四节 蛋白质的性质与分离纯化
一、蛋白质的性质
二、蛋白质的分离、纯化
三、蛋白质的鉴定
第五节 肌红蛋白与血红蛋白
润心驿站 首次人工合成结晶牛胰岛素
本章思考题
第二章 核酸化学
第一节 核酸分子的化学组成
一、核酸的元素组成
二、核酸分子的基本结构单位——核苷酸
三、核苷酸的衍生物
四、核苷酸的连接方式
第二节 核酸的分子结构
一、DNA的分子结构
二、RNA 的分子结构
第三节 核酸的理化性质及其应用
一、核酸的一般性质
二、核酸的紫外吸收性质
三、核酸的变性、复性和分子杂交
第四节 核酸的分离、纯化与鉴定
一、DNA的分离
二、RNA的分离
三、核酸的鉴定
润心驿站 稻田里的“拾荒者”——袁隆平院士
本章思考题
第三章 糖类化学
第一节 概述
一、糖的定义
二、糖的命名与种类
三、糖类的生物学功能
第二节 单糖的结构
一、有关旋光异构的几个概念
二、单糖的链式结构
三、单糖的环状结构
四、单糖的构象
第三节 单糖的性质
一、单糖的物理性质
二、单糖的化学性质
第四节 重要的单糖和单糖衍生物
第五节 寡糖
一、常见的二糖
二、常见的三糖
三、环糊精
第六节 多糖
一、同多糖
二、杂多糖
第七节 糖复合物
一、糖蛋白及其糖链
二、蛋白聚糖
三、糖脂
润心驿站 大国“粮”策——秸秆科学还田,提升耕地质量
本章思考题
第四章 脂类化学
第一节 概述
一、脂类的生物功能
二、脂类分类
第二节 单脂
一、脂肪
二、蜡
第三节 复脂
一、磷脂
二、糖脂
第四节 类脂
一、萜类
二、固醇类
润心驿站 青蒿素往事——矢志青蒿的诺贝尔奖获得者
本章思考题
第五章 酶与维生素
第一节 概述
一、酶的概念及化学本质
二、酶催化作用的特点
三、酶的分类和命名
四、酶活力的测定
第二节 酶的化学结构
一、酶的化学组成
二、酶的辅助因子
第三节 维生素与辅酶
一、维生素B1和羧化辅酶
二、维生素B2和黄素辅酶
三、维生素PP和辅酶Ⅰ、辅酶Ⅱ
四、维生素B
五、泛酸和辅酶A
六、叶酸和四氢叶酸
七、维生素B12和辅酶B
八、生物素
九、硫辛酸
十、维生素C
第四节 酶结构与功能的关系
一、酶活性中心和必需基团
二、酶原的激活
三、同工酶
四、调节酶
五、单体酶、寡聚酶、多酶复合体
第五节 酶的作用机理
一、酶催化作用与分子活化能
二、中间产物学说
三、诱导契合学说
四、酶具有高催化效率的因素
第六节 影响酶促反应速率的因素
一、底物浓度对酶作用的影响
二、酶浓度对酶作用的影响
三、温度对酶作用的影响
四、pH对酶作用的影响
五、激活剂对酶作用的影响
六、抑制剂对酶作用的影响
润心驿站 孙思邈巧治脚气病——传统中医智慧的现代启示
本章思考题
第二篇 动态生物化学
第六章 生物氧化
第一节 生物氧化概述
一、生物氧化的概念
二、生物氧化的特点
三、生物氧化反应的基本类型
四、生物体内能量代谢的基本规律
五、高能化合物与ATP
第二节 生物氧化体系——呼吸链
一、呼吸链
二、呼吸链的组成
三、具有电子传递活性的内膜复合物
四、呼吸链中传递体的排列顺序
五、呼吸链中电子传递抑制剂
第三节 氧化磷酸化作用
一、ATP的生成方式
二、氧化磷酸化的作用机理
三、氧化磷酸化的解偶联与抑制
四、线粒体的穿梭系统
润心驿站 DNP减肥——美丽背后的健康陷阱
本章思考题
第七章 糖代谢
第一节 多糖的酶促降解
一、淀粉的酶促水解
二、糖原的酶促磷酸解
三、血糖的来源和去路
第二节 葡萄糖的分解代谢
一、糖的无氧酵解
二、糖的有氧分解
三、磷酸戊糖途径
第三节 糖的合成代谢
一、葡萄糖的合成——糖异生作用
二、蔗糖的合成
三、多糖的合成
四、糖原合成与分解的调节
润心驿站 糖尿病与饮食——科学膳食,稳糖生活
本章思考题
第八章 脂类物质的代谢
第一节 脂类的贮存、动员和运输
第二节 脂肪的分解代谢
一、脂肪的酶促水解
二、甘油的分解
三、脂肪酸的分解
四、不饱和脂肪酸的分解
五、奇数碳脂肪酸的分解(丙酸的代谢)
六、乙醛酸循环
第三节 脂肪的合成代谢
一、磷酸甘油的生物合成
二、脂肪酸的生物合成
三、脂肪的合成
第四节 磷脂、胆固醇的代谢
一、甘油磷脂的降解与合成
二、胆固醇的生物合成及转化
润心驿站 生酮饮食——利弊需权衡
本章思考题
第九章 蛋白质的酶促降解与氨基酸代谢
第一节 蛋白质的酶促降解
一、食物蛋白质的酶促水解
二、细胞内蛋白质的酶促降解
第二节 氨基酸的分解代谢
一、脱氨基作用
二、脱羧基作用
三、氨基酸分解产物的转化
四、个别氨基酸的分解代谢
第三节 氨基酸合成代谢
润心驿站 促进氨减排,为农业绿色发展加油助力
本章思考题
第十章 核酸的酶促降解与核苷酸代谢
第一节 核酸的酶促降解与核苷酸的水解
一、核酸的酶促降解
二、核苷酸的水解
第二节 嘌呤和嘧啶的分解代谢
一、嘌呤的分解代谢
二、嘧啶的分解代谢
第三节 核苷酸的生物合成
一、嘌呤核苷酸的合成代谢
二、嘧啶核苷酸的合成途径
三、核苷酸从头合成的抗代谢物
四、脱氧核糖核苷酸的生物合成
五、胸苷酸的生成
六、单核苷酸转变成核苷三磷酸
润心驿站 高嘌呤膳食与痛风——健康饮食,共筑健康中国
本章思考题
第三篇 分子生物化学
第十一章 DNA的生物合成
第一节 DNA的半保留复制
一、复制的机理
二、复制起点、方向和速度
三、复制的主要方式
第二节 参与DNA复制的酶和蛋白质
一、DNA聚合酶
二、其他酶与蛋白质
第三节 原核生物DNA复制过程
一、复制的起始
二、DNA链的延伸
三、DNA复制的终止
第四节 真核生物DNA复制过程
一、真核生物与原核生物DNA复制的区别
二、端粒的复制
三、DNA复制的保守性
第五节 逆转录
第六节 基因突变和DNA的损伤修复
一、基因突变
二、DNA的损伤修复
润心驿站 2015年诺贝尔化学奖——DNA损伤修复
本章思考题
第十二章 RNA的生物合成
第一节 DNA指导的RNA的合成
一、RNA聚合酶
二、RNA的合成过程
三、转录后加工
第二节 RNA的复制
一、Qβ噬菌体RNA的复制
二、病毒RNA复制的主要方式
润心驿站 RNA生物合成中的科学精神与家国情怀——施一公团队剪接体研究
本章思考题
第十三章 蛋白质的生物合成
第一节 蛋白质合成体系的重要组分
一、mRNA与遗传密码
二、tRNA与运载工具
三、rRNA与蛋白质合成场所
第二节 蛋白质合成的过程
一、原核生物蛋白质的合成过程
二、真核生物蛋白质的合成过程
三、肽链合成后的加工
四、蛋白质的折叠
五、蛋白质运转机制
润心驿站 蛋白质合成抑制与耐药防控——抗生素的双刃剑效应
本章思考题
第十四章 物质代谢的相互联系及调节控制
第一节 物质代谢的相互联系
一、糖代谢和脂代谢的相互关系
二、糖代谢和蛋白质代谢的相互关系
三、脂代谢和蛋白质代谢的相互关系
四、核酸与其他物质的代谢关系
第二节 代谢调节
一、细胞水平的调节
二、激素水平的调节
三、整体水平的调节
润心驿站 生命代谢的和谐网络——和而不同,平衡共生
本章思考题
附录 常用生化名词缩写
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