绪论 001
一、生物化学的含义 001
二、生物化学的形成和发展 001
三、本课程的内容组成 003
四、学习生物化学应注意的几个问题 004
润心驿站　生物化学中的中国人——吴宪教授 004


第一篇　静态生物化学
第一章　蛋白质化学 006
第一节　蛋白质构件——氨基酸 007
一、氨基酸的结构 007
二、氨基酸的分类 008
三、氨基酸的理化性质 012
四、氨基酸分析 019
五、氨基酸的功能 021
六、氨基酸的制备 021
第二节　肽 022
一、肽和肽键的结构 022
二、肽键的特点 023
三、肽的理化性质 024
四、天然活性肽 024
第三节　蛋白质结构与功能 024
一、蛋白质的分类 025
二、蛋白质结构的组织层次 026
三、蛋白质的一级结构 026
四、蛋白质的二级结构 032
五、蛋白质的超二级结构和结构域 035
六、蛋白质的三级结构 036
七、蛋白质的四级结构 038
八、蛋白质的结构与功能 039
第四节　蛋白质的性质与分离纯化 040
一、蛋白质的性质 040
二、蛋白质的分离、纯化 043
三、蛋白质的鉴定 049
第五节　肌红蛋白与血红蛋白 051
润心驿站　首次人工合成结晶牛胰岛素 053
本章思考题 055

第二章　核酸化学 057
第一节　核酸分子的化学组成 058
一、核酸的元素组成 058
二、核酸分子的基本结构单位——核苷酸 058
三、核苷酸的衍生物 060
四、核苷酸的连接方式 060
第二节　核酸的分子结构 062
一、DNA 的分子结构 062
二、RNA 的分子结构 064
第三节　核酸的理化性质及其应用 068
一、核酸的一般性质 068
二、核酸的紫外吸收性质 069
三、核酸的变性、复性和分子杂交 069
第四节　核酸的分离、纯化与鉴定 071
一、DNA 的分离 071
二、RNA 的分离 071
三、核酸的鉴定 072
润心驿站　稻田里的“拾荒者” ——袁隆平院士 074
本章思考题 076

第三章　糖类化学 077
第一节　概述 077
一、糖的定义 077
二、糖的命名与种类 078
三、糖类的生物学功能 078
第二节　单糖的结构 078
一、有关旋光异构的几个概念 078
二、单糖的链式结构 080
三、单糖的环状结构 081
四、单糖的构象 083
第三节　单糖的性质 084
一、单糖的物理性质 084
二、单糖的化学性质 084
第四节　重要的单糖和单糖衍生物 088
第五节　寡糖 092
一、常见的二糖 092
二、常见的三糖 093
三、环糊精 094
第六节　多糖 095
一、同多糖 095
二、杂多糖 098
第七节　糖复合物 100
一、糖蛋白及其糖链 100
二、蛋白聚糖 102
三、糖脂 103
润心驿站　大国“粮” 策——秸秆科学还田，提升耕地质量 105
本章思考题 107

第四章　脂类化学 108
第一节　概述 108
一、脂类的生物功能 108
二、脂类分类 109
第二节　单脂 109
一、脂肪 109
二、蜡 113
第三节　复脂 113
一、磷脂 113
二、糖脂 116
第四节　类脂 117
一、萜类 117
二、固醇类 117
润心驿站　青蒿素往事——矢志青蒿的诺贝尔奖获得者 118
本章思考题 120

第五章　酶与维生素 122
第一节　概述 122
一、酶的概念及化学本质 122
二、酶催化作用的特点 123
三、酶的分类和命名 123
四、酶活力的测定 125
第二节　酶的化学结构 126
一、酶的化学组成 126
二、酶的辅助因子 126
第三节　维生素与辅酶 127
一、维生素B1 和羧化辅酶 127
二、维生素B2 和黄素辅酶 128
三、维生素PP 和辅酶Ⅰ、辅酶Ⅱ 129
四、维生素B6 130
五、泛酸和辅酶A 131
六、叶酸和四氢叶酸 132
七、维生素B12 和辅酶B12 132
八、生物素 133
九、硫辛酸 134
十、维生素C 134
第四节　酶结构与功能的关系 135
一、酶活性中心和必需基团 135
二、酶原的激活 135
三、同工酶 136
四、调节酶 137
五、单体酶、寡聚酶、多酶复合体 138
第五节　酶的作用机理 138
一、酶催化作用与分子活化能 138
二、中间产物学说 139
三、诱导契合学说 139
四、酶具有高催化效率的因素 140
第六节　影响酶促反应速率的因素 140
一、底物浓度对酶作用的影响 141
二、酶浓度对酶作用的影响 142
三、温度对酶作用的影响 143
四、pH 对酶作用的影响 143
五、激活剂对酶作用的影响 144
六、抑制剂对酶作用的影响 144
润心驿站　孙思邈巧治脚气病——传统中医智慧的现代启示 147
本章思考题 150


第二篇　动态生物化学
第六章　生物氧化 153
第一节　生物氧化概述 154
一、生物氧化的概念 154
二、生物氧化的特点 154
三、生物氧化反应的基本类型 154
四、生物体内能量代谢的基本规律 155
五、高能化合物与ATP 158
第二节　生物氧化体系——呼吸链 160
一、呼吸链 160
二、呼吸链的组成 161
三、具有电子传递活性的内膜复合物 163
四、呼吸链中传递体的排列顺序 164
五、呼吸链中电子传递抑制剂 164
第三节　氧化磷酸化作用 165
一、ATP 的生成方式 166
二、氧化磷酸化的作用机理 167
三、氧化磷酸化的解偶联与抑制 169
四、线粒体的穿梭系统 170
润心驿站　DNP 减肥——美丽背后的健康陷阱 171
本章思考题 173

第七章　糖代谢 175
第一节　多糖的酶促降解 176
一、淀粉的酶促水解 176
二、糖原的酶促磷酸解 176
三、血糖的来源和去路 177
第二节　葡萄糖的分解代谢 178
一、糖的无氧酵解 178
二、糖的有氧分解 184
三、磷酸戊糖途径 189
第三节　糖的合成代谢 193
一、葡萄糖的合成——糖异生作用 193
二、蔗糖的合成 196
三、多糖的合成 197
四、糖原合成与分解的调节 199
润心驿站　糖尿病与饮食——科学膳食，稳糖生活 202
本章思考题 205

第八章　脂类物质的代谢 207
第一节　脂类的贮存、动员和运输 207
第二节　脂肪的分解代谢 208
一、脂肪的酶促水解 208
二、甘油的分解 209
三、脂肪酸的分解 209
四、不饱和脂肪酸的分解 213
五、奇数碳脂肪酸的分解（丙酸的代谢） 213
六、乙醛酸循环 214
第三节　脂肪的合成代谢 216
一、磷酸甘油的生物合成 216
二、脂肪酸的生物合成 216
三、脂肪的合成 219
第四节　磷脂、胆固醇的代谢 220
一、甘油磷脂的降解与合成 220
二、胆固醇的生物合成及转化 222
润心驿站　生酮饮食——利弊需权衡 224
本章思考题 226

第九章　蛋白质的酶促降解与氨基酸代谢 228
第一节　蛋白质的酶促降解 229
一、食物蛋白质的酶促水解 229
二、细胞内蛋白质的酶促降解 229
第二节　氨基酸的分解代谢 230
一、脱氨基作用 230
二、脱羧基作用 233
三、氨基酸分解产物的转化 234
四、个别氨基酸的分解代谢 239
第三节　氨基酸合成代谢 244
润心驿站　促进氨减排， 为农业绿色发展加油助力 246
本章思考题 248

第十章　核酸的酶促降解与核苷酸代谢 250
第一节　核酸的酶促降解与核苷酸的水解 251
一、核酸的酶促降解 251
二、核苷酸的水解 251
第二节　嘌呤和嘧啶的分解代谢 251
一、嘌呤的分解代谢 251
二、嘧啶的分解代谢 253
第三节　核苷酸的生物合成 254
一、嘌呤核苷酸的合成代谢 254
二、嘧啶核苷酸的合成途径 260
三、核苷酸从头合成的抗代谢物 262
四、脱氧核糖核苷酸的生物合成 263
五、胸苷酸的生成 264
六、单核苷酸转变成核苷三磷酸 264
润心驿站　高嘌呤膳食与痛风——健康饮食，共筑健康中国 265
本章思考题 267


第三篇　分子生物化学
第十一章　DNA 的生物合成 268
第一节　DNA 的半保留复制 269
一、复制的机理 269
二、复制起点、方向和速度 270
三、复制的主要方式 271
第二节　参与DNA 复制的酶和蛋白质 272
一、DNA 聚合酶 273
二、其他酶与蛋白质 274
第三节　原核生物DNA 复制过程 275
一、复制的起始 275
二、DNA 链的延伸 276
三、DNA 复制的终止 277
第四节　真核生物DNA 复制过程 277
一、真核生物与原核生物DNA复制的区别 277
二、端粒的复制 278
三、DNA 复制的保守性 279
第五节　逆转录 279
第六节　基因突变和DNA 的损伤修复 280
一、基因突变 280
二、DNA 的损伤修复 280
润心驿站　2015 年诺贝尔化学奖——DNA 损伤修复 282
本章思考题 284

第十二章　RNA 的生物合成 285
第一节　DNA 指导的RNA 的合成 286
一、RNA 聚合酶 286
二、RNA 的合成过程 287
三、转录后加工 290
第二节　RNA 的复制 291
一、Qβ 噬菌体RNA 的复制 291
二、病毒RNA 复制的主要方式 292
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 293
本章思考题 294

第十三章　蛋白质的生物合成 296
第一节　蛋白质合成体系的重要组分 297
一、mRNA 与遗传密码 297
二、tRNA 与运载工具 299
三、rRNA 与蛋白质合成场所 300
第二节　蛋白质合成的过程 301
一、原核生物蛋白质的合成过程 301
二、真核生物蛋白质的合成过程 305
三、肽链合成后的加工 305
四、蛋白质的折叠 306
五、蛋白质运转机制 306
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 307
本章思考题 308

第十四章　物质代谢的相互联系及调节控制 310
第一节　物质代谢的相互联系 310
一、糖代谢和脂代谢的相互关系 311
二、糖代谢和蛋白质代谢的相互关系 312
三、脂代谢和蛋白质代谢的相互关系 312
四、核酸与其他物质的代谢关系 313
第二节　代谢调节 314
一、细胞水平的调节 314
二、激素水平的调节 322
三、整体水平的调节 322
润心驿站　生命代谢的和谐网络——和而不同，平衡共生 322
本章思考题 325


附录　常用生化名词缩写 326

参考文献 330