第1章 緒論



1.1 生物化學的概念和研究內容 1



1.1.1 生物化學的概念 1



1.1.2 生物化學的研究內容 1



1.2 生物化學發展簡史 2



1.3 生物化學與其他生命科學的關繫 3



1.4 生物化學與現代工、農、醫的關繫 4



1.5 生物化學與保健 4



1.6 21世紀生物化學的發展趨勢 4



1.7 生物化學的學習方法 5



習題 6



第2章 蛋白質化學



2.1 蛋白質的分子組成 7



2.1.1 蛋素組成 7



2.1.2 蛋白質的基本組成單位——氨基酸 7



2.2 蛋白質的分類和功能 12



2.2.1 蛋白質的分類 12



2.2.2 蛋白質的功能 13



2.3 蛋白質的分子結構 13



2.3.1 肽 13



2.3.2 蛋白質分子的一級結構 15



2.3.3 蛋白質分子的空間結構 15



2.3.4 蛋白質結構和功能的關繫 20



2.4 蛋白質的性質 21



2.4.1 蛋白質的分子量 21



2.4.2 蛋白質的兩性解離和等電點 22



2.4.3 蛋白質的膠體性質 22



2.4.4 蛋白質的沉澱作用 23



2.4.5 蛋白質的變性 24



2.4.6 蛋白質的紫外吸收特征及呈色反應 25



2.5 蛋白質及氨基酸的分離純化與測定 26



2.5.1 蛋白質的提取 26



2.5.2 蛋白質的分離純化 27



2.5.3 蛋白質的分析檢測 28



習題 29



第3章 酶



3.1 概述 31



3.1.1 酶的概念 31



3.1.2 酶催化作用的特點 32



3.1.3 酶的命名和分類 33



3.2 酶的結構和功能 34



3.2.1 酶的分子組成 35



3.2.2 酶的活性部位和必需基團 35



3.2.3 酶原的激活 36



3.2.4 幾種重要的調節酶 37



3.3 酶的催化機制 38



3.3.1 酶的催化作用、過渡態、分子活化能 38



3.3.2 中間產物學說 38



3.3.3 誘導契合學說 39



3.3.4 使酶具有高催化效率的因素 39



3.4 酶促反應動力學 40



3.4.1 酶濃度對酶促反應速率的影響 41



3.4.2 底物濃度對酶促反應速率的影響 41



3.4.3 pH值對酶促反應速率的影響 42



3.4.4 溫度對酶促反應速率的影響 43



3.4.5 激活劑對酶促反應速率的影響 43



3.4.6 抑制劑對酶促反應速率的影響 44



3.5 酶的分離提純及活力測定 46



3.5.1 分離提純 46



3.5.2 酶活力的測定 47



3.6 酶的應用 48



3.6.1 酶在食品工業上的應用 49



3.6.2 酶在輕工業品制造方面的應用 49



3.6.3 酶在醫藥工業中的應用 49



習題 50



第4章 維生素與輔酶



4.1 脂溶性維生素 51



4.1.1 維生素A  51



4.1.2 維生素D  52



4.1.3 維生素K  53



4.1.4 維生素E  54



4.2 水溶性維生素 55



4.2.1 維生素B1和TPP 55



4.2.2 維生素B2 和FAN、FMN 56



4.2.3 泛酸和輔酶A 57



4.2.4 維生素PP和輔酶Ⅰ、輔酶Ⅱ 58



4.2.5 生物素 59



4.2.6 葉酸和葉酸輔酶 60



4.2.7 維生素B6 和磷酸吡哆醛 60



4.2.8 維生素B12 和維生素B12 輔酶類 61



4.2.9 維生素C (抗壞血酸) 62



4.2.10 硫辛酸 63



習題 64



第5章 生物代謝總論與生物氧化



5.1 生物代謝總論 65



5.1.1 生物代謝的概念 65



5.1.2 生物代謝的特點及其研究方法 66



5.2 生物氧化 67



5.2.1 概述 67



5.2.2 呼吸鏈 69



5.2.3 生物氧化中能量的生成、儲存和利用 72



5.2.4 非線粒體氧化體繫 76



5.2.5 生物氧化過程中水和二氧化碳的生成 78



習題 79



第6章 糖類與糖代謝



6.1 糖類 80



6.1.1 糖的分類 80



6.1.2 單糖 81



6.1.3 寡糖 85



6.1.4 多糖 86



6.1.5 結合糖 88



6.1.6 糖類化合物的生理功能 88



6.1.7 糖的消化吸收 89



6.2 糖代謝 89



6.2.1 糖的分解代謝 89



6.2.2 糖的合成代謝 101



6.2.3 糖代謝在工業上的應用 107



習題 108



第7章 脂類與脂代謝



7.1 脂類 109



7.1.1 脂類的概念和分類 109



7.1.2 脂類的主要生理功能 109



7.1.3 油脂的結構和性質 110



7.1.4 類脂和固醇 112



7.1.5 生物膜 115



7.2 脂類代謝 117



7.2.1 脂肪的代謝 117



7.2.2 磷脂的代謝 122



7.2.3 膽固醇的代謝 123



習題 126



第8章 核酸化學與核酸的代謝



8.1 核酸化學 127



8.1.1 概述 127



8.1.2 核酸的結構與功能 130



8.1.3 核酸的理化性質 136



8.2 核酸的降解和核苷酸代謝 139



8.2.1 核酸的酶促降解 139



8.2.2 核苷酸的分解代謝 140



8.2.3 核苷酸的合成代謝 140



8.3 核酸的生物合成 145



8.3.1 DNA的生物合成 145



8.3.2 RNA的生物合成——轉錄 149



習題 153



第9章 蛋白質降解與氨基酸代謝



9.1 蛋白質的營養作用 154



9.1.1 蛋白質的生理需要量 155



9.1.2 蛋白質的營養價值 155



9.2 蛋白質酶促降解 156



9.2.1 蛋白質酶促降解的相關酶類 156



9.2.2 蛋白質降解的基本過程 156



9.3 氨基酸的分解代謝 157



9.3.1 氨基酸的脫氨基作用 157



9.3.2 氨基酸的脫羧基作用 160



9.3.3 氨基酸分解產物的代謝 162



9.4 氨基酸的合成代謝 165



9.4.1 氨基酸合成途徑的類型 165



9.4.2 氨基酸的其他代謝與某些重要生物活性物質 167



9.5 蛋白質的生物合成——翻譯 171



9.5.1 遺傳信息傳遞的中心法則和翻譯 171



9.5.2 蛋白質的生物合成體繫 172



9.5.3 參與蛋白質生物合成的酶類 174



9.5.4 參與蛋白質生物合成的其他因子 175



9.5.5 蛋白質合成的分子機制 175



習題 180



第10章 代謝的調節



10.1 物質代謝的相互關繫 181



10.1.1 糖代謝與蛋白質代謝的相互關繫 182



10.1.2 糖代謝與脂肪代謝的關繫 182



10.1.3 脂類代謝與蛋白質代謝的相互關繫 182



10.1.4 核酸代謝與糖、脂肪、蛋白質代謝的相互聯繫 183



10.2 代謝的調節 184



10.2.1 三種不同水平的代謝調節 184



10.2.2 細胞水平的調節 184



10.2.3 激素水平的調節 189



10.2.4 整體水平的調節 191



10.3 代謝調控的應用——合成生物學 192



習題 192



第11章 生物化學實驗



實驗一 牛奶中酪蛋白的制備 193



實驗二 果蔬中維生素C含量的測定與比較 194



實驗三 影響酶促反應的因素 196



實驗四 紫外吸收法測定核酸含量 199



實驗五 植物油中碘值的測定 200



參考文獻 203

前言



《生物化學》第二版已於2009年出版，在總結7年來的教學改革經驗及反饋的基礎上，我們對此教材進行了修訂。



《生物化學》第三版的修訂遵循高職教育的特點和規律以及生物化學自身的體繫，同時結合了日新月異的科技進步及行業發展的重要成果；再版更新了很多生物化學方面的實例、數據、圖表，便於學生加深理解。新增了第11章生物化學實驗，旨在強化基礎、拓展思路、提升學生的實踐創新能力，掌握現代生物化學實驗方法。在體例設計上，增加了每章前的“導讀”部分，幫助學生帶著問題閱讀教材的重點內容，激發興趣、加深認識；某些章後新增的“知識鏈接”，帶領學生了解身邊的生物化學或者前沿的科技發展。



參加修訂工作的有：趙玉娥修訂第1章、第4章、第9章；劉曉宇修訂第2章、第3章、第8章、第11章；鐘正偉修訂第6章；鐘正偉、徐雅君修訂第5章、第7章、第10章。本書承蒙中國人民解放軍軍需大學顏立成教授主審，他對本書提出了寶貴意見，並指出了不足之處；編者在此一並表示衷心感謝。



由於編者水平有限，書中疏漏之處在所難免，衷心希望專家和使用本書的師生批評指正。



編者



2017年7月







版前言



高職高專教育是我國高等教育的重要組成部分。近年來高職高專教育有很大發展，為社會主義現代化事業培養了大批急需的各類專門人纔，使得高職高專教育當前成為社會關注的熱點，並面臨大好的發展機遇。經濟、科技和社會的發展對高職高專人纔培養也提出了許多新的和更高的要求，迫切需要與之相適應的、面向21世紀的、適合高職高專學生使用的教材和教學參考書。為此，我們在化學工業出版社的組織下編寫了這本教材。本書可以作為高等職業教育生物技術類專業兩年制和三年制專科、五年制高職教材，亦可作為成人教育的教材以及普通高等院校生物技術類專業學生、生物技術工作人員、生產人員的參考書。



本書的編寫按照*高職高專教材建設的要求，緊密圍繞培養高等技術應用型專門人纔這一宗旨。教材的定位是：以應用為目的，以必需、夠用為度，以加強概念、強化應用為重點，加強針對性和實用性。在內容選擇和編排順序上既強調適合生物工程、制藥工程、生物醫學工程、食品工程、精細化工以及一些相關輕工業專業使用，也注意適合於一些“不相關”專業的學生選修或自學參考。本書按照生物化學的體繫和規律，力求做到簡明扼要、由淺入深、循序漸進。部分章節還增加了實例分析以激發學生對生物化學的學習興趣，同時也有助於教師進行啟發式教學。



生物化學內容十分廣泛，新的理論與研究與日俱增，因此，不可能在有限的篇幅裡得以全面介紹。為此，本書除注意精選內容外，並力求做到概念清晰、準確，語言文字簡練、易懂，圖文並茂、形像、直觀等。



本書由趙玉娥（北京聯合大學生物化學工程學院）編寫第1章、第2章、第6章；程艷玲（北京聯合大學生物化學工程學院）編寫第3章、第4章、第10章；榮瑞芬（北京聯合大學師範學院）編寫第5章、第7章、第8章、第11章；李艷華（瀋陽工業大學）編寫第9章。本書承蒙中國人民解放軍軍需大學顏立成教授主審，他對本書提出了寶貴意見，並指出了不足之處。對此作者表示衷心感謝。



高職高專教育正處於蓬勃發展階段，本教材在高職高專教育特色方面作了嘗試，但教學內容和體繫改革是一個長期的、復雜的、需要反復探索和實踐的繫統工程，限於編者的水平，疏漏之處在所難免，衷心希望專家和使用本書的師生予以匡正，對此謹致以真誠的謝意。



編者



2005年2月







第二版前言



2005年出版的《生物化學》已經歷了5年的教學實踐，在總結5年來的課程改革和教材建設的基礎上和聽取了部分用書院校教師對教材修訂的寶貴建議後，我們對此教材進行了修訂。



《生物化學》第二版根據通用性、實用性和先進性有機結合的原則進行修訂。考慮到高職學生對《生物化學》知識的需求，刪掉了第11章基因工程和蛋白質過程。其餘10章大框架進行了較小的調整，雖然章節變化不大，但具體內容進行了許多精簡、添加和調整，強化了某些重要概念及應用，刪除或簡化了某些陳舊的或枝節的內容。從多方面在高職高專教育特色方面作了嘗試。



本書由趙玉娥（北京聯合大學生物化學工程學院）擔任主編，編寫分工情況是：趙玉娥編寫第1章、第2章、第6章、第9章；程艷玲（北京聯合大學生物化學工程學院）編寫第3章、第4章、第10章；徐雅君（北京聯合大學生物化學工程學院）編寫第5章、第7章、第8章。本書承蒙中國人民解放軍軍需大學顏立成教授主審，他對本書提出了寶貴意見，並指出了不足之處；在修訂的過程中，化學工業出版社的同志對本教材的出版也付出了辛勤的勞動，編者在此一並表示衷心感謝。



我們的設想是編出一本新型的實用型教材，但限於編者的水平，疏漏之處在所難免，衷心希望專家和使用本書的師生予以匡正，對此謹致以真誠的謝意。



編者



2009年12月