了得網自然科學_生物化學（第三版，中譯本）

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內容簡介

“精要速覽繫列”（Instant Notes Series）叢書是國外教材“BestSeller”榜的上榜教材。該繫列結構新穎，視角獨特；重點明確，脈絡分明；圖表簡明清晰；英文自然易懂，已被國內多所重點院校選作雙語教材。
《生物化學（第三版，中譯本）》在第二版基礎上修訂而成，《生物化學（第三版，中譯本）》共13章，分別是：細胞結構與成像、氨基酸與蛋白質、酶、抗體、生物膜與細胞信號、DNA的結構與復制、RNA合成與加工、蛋白質合成、重組DNA技術、糖代謝、脂質代謝、呼吸和能量、氮代謝。

目錄
譯者序
前言
縮略詞
A 細胞結構與成像 1
A1 原核生物細胞結構 1
A2 真核生物細胞結構 4
A3 細胞骨架和分子馬達 8
A4 生物成像 15
A5 細胞組分的分級分離 19
B 氨基酸與蛋白質 23
B1 氨基酸 23
B2 酸和堿 27
B3 蛋白質的結構 30
B4 肌紅蛋白和血紅蛋白 38
B5 膠原蛋白 44
B6 蛋白質純化 4 9
B7 蛋白質電泳 54
B8 蛋白質測序和肽的合成 58
C 酶 63
C1 酶學導論 63
C2 熱力學 69
C3 酶促反應動力學 72
C4 酶的抑制作用 76
C5 酶活性的調節 79
D 抗體 84
D1 免疫繫統 84
D2 抗體概述 87
D3 抗體的合成 91
D4 作為工具的抗體 95
E 生物膜與細胞信號 98
E1 膜脂 98
E2 膜蛋白和糖 103
E3 小分子的轉運 109
E4 大分子的轉運 113
E5 信號轉導 117
E6 神經功能 125
F DNA的結構與復制 129
F1 DNA的結構 129
F2 基因和染色體 133
F3 原核生物中DNA的復制 137
F4 真核生物中DNA的復制 141
G RNA合成與加工 144
G1 RNA的結構 144
G2 原核生物中基因的轉錄 146
G3 操縱子 149
G4 真核生物中的基因轉錄：概述 155
G5 真核生物中編碼蛋白質基因的轉錄 156
G6 RNA聚合酶n的轉錄調控 160
G7 真核生物mRNA前體的加工 166
G8 核糖體RNA 173
G9 轉運 RNA 178
H 蛋白質合成 182
H1 遺傳密碼 182
H2 原核生物中的翻譯 185
H3 真核生物中的翻譯 192
H4 蛋白質導向 194
H5 蛋白質糖基化 200
I 重組DNA技術 204
I1 DNA 新貌 204
I2 限制酶 206
I3 核酸雜交 210
I4 DNA 克隆 214
I5 DNA 測序 218
I6 聚合酶鏈反應 220
J 糖代謝 222
J1 單糖和二糖 222
J2 多糖和寡糖 227
J3 糖酵解 230
J4 糖異生 239
J5 磷酸戊糖途徑 246
J6 糖原代謝 249
J7糖原代謝的調控 252
K 脂質代謝 256
K1 脂肪酸的結構和作用 256
K2 脂肪酸分解 259
K3 脂肪酸合成 264
K4 三酰甘油 269
K5 膽固醇 273
K6 脂蛋白 278
L 呼吸和能量 281
L1 檸檬酸循環 281
L2 電子傳遞和氧化磷酸化 285
L3 光合作用 294
M 氮代謝 302
Ml 固氮作用和同化作用 302
M2 氨基酸代謝 305
M3 尿素循環 311
M4 血紅素和葉綠素 316
進一步閱讀文獻 319
索引 325

在線試讀

A細胞結構與成像
A1原核生物細胞結構
要點
原核生物
原核生物是地球上數量*多的生物體，可將它們分為細菌（或真細菌）和古生菌（或古細菌）。原核細胞無核膜包繞的細胞核。
細胞結構
每個原核細胞都由細胞質膜包圍，沒有亞細胞結構，隻有質膜內折疊形成的中體。脫氧核糖核酸（DNA）在細胞溶膠內濃縮形成擬核。
細菌細胞壁
由肽聚糖（蛋白質和寡糖）構成的細胞壁防止原核細胞遭受機械和滲透壓的損傷。一些抗生素，如青霉素，作用於與細胞壁合成相關的酶。革蘭氏陽性菌的質膜外有一層厚的細胞壁，但革蘭氏陰性菌細胞壁較薄，細胞壁外還有一層外膜，在細胞壁和外膜之間是壁膜間隙。
細菌的鞭毛
一些原核生物具有尾狀鞭毛。借助鞭毛的旋轉，細菌對化學物質做出反應而移動（趨化性）。細菌的鞭毛是由許多鞭毛蛋白形成的長絲，由鞭毛鉤將其附著在鞭毛馬達上。
相關主題
真核生物細胞結構（A2）膜蛋白和糖（E2）
細胞骨架和分子馬達（A3）基因和染色體（F2）
氨基酸（B1）電子傳遞和氧化磷酸化（L2）
膜脂（E1）
原核生物
原核生物是地球上數量*多、分布*廣的生物體，它們均無核膜包繞的細胞核.原核生物包括互不相同卻又相互聯繫的兩大類：細菌（bacteria，又稱為真細菌eubacteria）和古生菌（archaea，又稱古細菌archaebacteria）.這兩種原核生物在地球生命史的早期就已經明顯不同.因此，生物界總共分為三個主要界或域：細菌、古細菌和真核生物（見 A2）。細菌是生活在土壤中、水中以及在較大的生物的體內或體表的常見原核生物，包括大腸杆菌、芽孢杆菌和藍細菌（光合作用藍細菌）。古細菌主要生長於異常環境如鹵水、酸性溫泉、沼澤和海洋深處，包括硫細菌和產甲烷菌，但是也可以在一些相對溫和的環境發現古細菌。
細胞結構
原核生物的大小為0.1~lum，包括三種基本形狀：球狀（球菌）、杆狀（杆菌）和螺旋狀（螺旋菌）。與所有的細胞相同，原核生物由質膜（plasma membrane）將細胞溶膠完全圍住，將細胞與外界環境隔開。質膜約8nm厚，由含蛋白質的脂雙層（lipid bilayer）組成（見E1和E2 ）。盡管原核生物缺少真核生物特有的膜狀的亞細胞器（subcellula* organelle）（見A2），但它們的質膜可向內折疊形成中體（mesosome）（圖A1-1 ）。中體可能是脫氧核糖核酸（DNA）復制以及其他特殊酶反應的部位。在光合細菌中，中體含有捕獲光並生成腺苷三磷酸（ATP）的蛋白質和色素。含水的細胞溶膠中含有細胞代謝所需要的大分子酶、信使核糖核酸（mRNA）、轉運RNA（RNA）和核糖體]、有機化合物和離子。原核細胞的“染色體”（ChiomosomC）也存在於細胞溶膠中，它由一條環狀DNA 分子壓縮成一個小體，稱為擬核（nucleoid）（圖A1-1）（見F2）。
細菌細胞壁
為了保護細胞免受機械損傷和承受滲透壓，大多數原核細胞都由3~25nm厚的堅韌細胞壁（cell wall）包圍（圖A1 -1）。細胞壁由寡糖（oligosaccharide）和蛋白質形成的復合物肽聚糖（peptidoglycan）組成。寡糖組分是由N-乙酰葡萄糖胺[N-acctylglucosaminc（Gl-cNAc）]和N-乙酰胞壁酸[N-acctylmuramic acid（NAM）]以（1-4 ）鍵交替相連構成的直鏈分子（見J1）。通過酰胺鍵與NAM上的乳酸基團相連接的是一個含D-氨基酸的四肽。相鄰的平行肽聚糖鏈通過其他短肽與四肽側鏈共價交聯。肽聚糖細胞壁中的廣泛交聯使細胞壁變得強硬。肽聚糖中的D-氨基酸使細胞壁能抵抗通常水解L-氨基酸的蛋白酶（protease）（見B1）的作用，但也為某些抗生素（antibiotic）如青霉素（penicillin）提供獨有的作用位點。青霉素通過抑制形成肽聚糖共價交聯的酶削弱了細胞壁的強度和硬度。NAM和GlcNAc之間的p（1-4）糖苷鍵易被溶菌酶（ysozyme）水解，該酶存在於眼淚、黏液和其他分泌物中。
根據是否吸收革蘭氏染料（Gram-stain），可將細菌分為革蘭氏陽性（Gram-positive）菌和革蘭氏陰性（Gram-negative）菌。革蘭氏陽性菌（如多黏芽抱杆菌Bacillus poly-myxa ）有一厚（25nm）細胞壁包圍質膜，而革蘭氏陰性菌（如大腸杆菌Escherichia cod ）則細胞壁較薄（nm），另外還有一層外膜（outer membrane）包繞（圖A1-2）。與質膜不同，外膜對較大的分子（分子質量>1000Da）也有很大的通透性，這是由於其脂雙層中存在形成孔的孔蛋白（porin protein）。在內膜和細胞壁之間為壁膜間隙（periplasm），其間充滿了細胞分泌的蛋白質。
圖A1-1原核生物的細胞結構
圖A1-2革蘭氏陽性菌（a）和革蘭氏陰性菌（b）的細胞壁結構
細菌的鞭毛
許多細菌含有一條或多條尾狀附屬結構，稱為鞭毛（flagella）。通過鞭毛旋轉，細菌可泳向引誘劑，逃離忌避劑，即趨化性（chemotaxis）。細菌的鞭毛與真核細胞的纖毛和鞭毛相比主要有以下兩個不同點：①細菌的鞭毛由與微管蛋白相似的鞭毛蛋白（flagellin）（53kDa的亞基）所組成（見A3）;②鞭毛活動方式是旋轉，而不是彎曲。一個大腸杆菌大約含有6條從細菌表面隨機位點長出的鞭毛。鞭毛是一種細的螺旋狀纖絲，直徑為 15nm，長為10pm。電鏡顯示鞭毛絲含有由11個亞基環成兩圈的螺旋結構，從一端看去，此結構是一個中空的含有11個葉片的螺旋槳。新的亞基可通過中心空隙轉移到鞭毛絲末端使鞭毛不斷增加新的鞭毛蛋白亞基逐漸向外生長.鞭毛絲和細胞膜之間有鞭毛鉤（flagellar hook），它是一種由42kDa亞基組成的鉤狀蛋白形成的短小、彎狀的結構. 位於質膜中的基體或鞭毛馬達（flagellar motor）由蛋白質經復雜的組裝而成.這種柔韌的鞭毛鉤與一繫列位於內膜（質膜）或外膜中的蛋白環相連.鞭毛的旋轉由質子穿越稱為定子的蛋白質外側環所驅動，類似於RFrATP酶合成ATP時的質子驅動馬達（見 12）。
A2真核生物細胞結構
要點
真核生物
真核細胞具有核膜包繞的細胞核及一些被膜包繞的亞細胞（內部的）細胞器。它們各有特殊的功能。
質膜
質膜環繞著細胞，將細胞與外界環境分開由於具有特異的轉運蛋白和結合特異配體的受體蛋白，質膜是一種選擇性的通透屏障。此外，質膜還能進行胞吐和胞吞。
細胞核
細胞核染色體DNA中貯存細胞的遺傳信息，它被雙層膜包繞，但膜中的膜孔允許分子進出細胞核。細胞核中的核仁是核糖體核糖核酸的合成部位。
內質網
膜囊泡的相互連接的網絡分為兩種明顯不同的部分：散布著核糖體的粗面內質網，是膜蛋白和分泌蛋白生物合成及翻譯後加工的部位；與磷脂的合成和對有毒化合物的解毒有關的是光面內質網。
高爾基體
高爾基體是由膜包圍的扁平囊狀結構，是細胞的分揀和包裝中心。它接受來自粗面內質網的膜囊泡，對其中的蛋白質進行進一步修飾，然後將這些修飾的蛋白質在其他小泡中進行包裝，這些小泡*終與質膜或其他亞細胞器的膜融合。
線粒體
線粒體有內膜和外膜，兩層膜之間為膜間隙。外膜有孔蛋白，因此比內膜通透性強。內膜折疊形成的嵴，是氧化磷酸化生成ATP的部位。內膜中間的基質是脂肪酸降解及檸檬酸循環進行的場所。
葉綠體
植物細胞中的葉綠體由雙層膜所包裹，並有類囊體小泡的內膜繫統，這些類囊體小泡堆集形成基粒。類囊體小泡中含有葉綠素，是光合作用的部位。類囊體小泡周圍的可溶性物質稱基質，是固定二氧化碳的部位
溶酶體
在動物細胞中的溶酶體由單層膜覆蓋，由膜上的蛋白質泵入H+維持溶酶體內的酸性環境（pH4~5）。溶酶體內的酸性水解酶降解大分子，包括那些由內吞作用被內化的大分子。
過氧化物酶體
過氧化物酶體含有降解氨基酸和脂肪酸的酶，其副產物是過氧化氫。這個有毒性的化合物迅速被過氧化物酶體中的過氧化氫酶催化而降解。
細胞溶膠
細胞溶膠是胞質中的可溶性部分，很多代謝反應是在此進行。在細胞溶膠內有細胞骨架，它是一種由纖維組成的網絡，維持細胞的形狀。這些纖維有微管、中間纖維和微絲。
植物細胞壁
包裹著植物細胞的細胞壁是由多糖纖維素組成的。在木本植物中，稱為木質素的酹多聚體可增加細胞壁的強度和硬度。
植物細胞液泡
膜包裹著的液泡是用來貯存營養物和廢物的，pH呈酸性。由於水向液泡內流動，當液泡壓向細胞壁時，可在細胞內產生膨壓。
相關主題
細胞骨架和分子馬達（A3）基因和染色體（F2）
生物成像（A4 ）蛋白質導向（H4 ）
小分子的轉運（E3）電子傳遞和氧化磷酸化（L2）
大分子的轉運（E4）光合作用（L3）
信號轉導（E5）
真核生物
真核細胞由質膜（plasma membrane）所包裹，內含一個膜包被的細胞核和其他各種不同的亞細胞器（subcellular organelle）（圖A2-1）。這些細胞器均有膜被結構，分別具有各自的功能，並各自含有特殊的蛋白質成分和其他分子。動物和植物細胞具有相同的基本結構，但也有些細胞器和結構隻存在於一方（如植物細胞中的葉綠體、液泡、細胞壁和動物細胞中的溶酶體）。
圖A2-1真核細胞結構。（a）典型的動物細胞；（b）典型的植物細胞
質膜
質膜包裹著細胞使細胞與外界環境隔開，維持細胞溶膠中正常的離子組成和滲透壓。與所有的膜相似，質膜對大多數物質均不能通透，但膜上專一的蛋白質允許某些分子通過，因而使質膜對物質具有選擇通透作用（見E3）。質膜與其他細胞能進行通信，特別是通過配體（一些小分子如激素、神經遞質等）與膜表面的受體蛋白（receptor protein）結合（見E5）。質膜還能對蛋白質和其他大分子進行胞吐作用（exocytosis）和胞吞作用（en-docytosis），即分泌和內化（見E4）。
細胞核
細胞核（nucleus）由核內膜和核外膜雙層膜覆蓋。這兩層膜在核孔（nuclear pore）處融合在一起。一些分子[信使核糖核酸（mRNA）、蛋白質、核糖體等]可通過核孔，在細胞核和細胞溶膠間移動。還有一些蛋白質，如那些涉及調控基因表達的蛋白質，可以從細胞溶膠中通過核孔進人細胞核。核外膜通常與粗面內質網（rough endoplasmic reticulum， RER）相連續。在細胞核內，DNA緊緊地環繞在組蛋白（histone）上組成復合物，稱為染色體（chromosome）（見F2）。在光學顯微鏡下（見A3）可以看到核仁（nucleolus），它是細胞核的亞區，是核糖體核糖核酸（RNA）的合成部位。
內質網
內質網（endoplasmic reticulum，ER）是膜小泡的互聯網絡。RER的胞質溶膠面上散布著核糖體（ribosome），它是膜蛋白和分泌蛋白生物合成的場所（見H3）。在RER腔內存在膜蛋白和分泌蛋白翻譯後加工[糖基化（glycosylation）、蛋白水解（proteolysis）等]有關的酶（見H5）。光面內質網（smooth endoplasmic reticulum，SER）上沒有核糖體，它是磷脂生物合成的場所

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