《生物化学/普通高等教育“十二五”规划教材》是编者符爱云在已有生物化学 教材的基础上，参考近年来国内外生物化学的进展编 写而成。内容包括：蛋白质、核酸、酶学、维生素与 辅酶、生物能学和生物氧化、糖代谢、脂类代谢、蛋 白质的降解和氨基酸的代谢、核酸代谢、蛋白质的生 物合成和物质代谢调控等。内容吸收了国际、国内生 物化学的最新进展，内容丰富，图文并茂，便于教师 教学使用和学生自学。同时，为了培养学生的学习兴 趣，部分章节后面附带了阅读材料，能够让读者加深 对相关知识点的理解，并且了解该领域发展的前沿方 向。
《生物化学/普通高等教育“十二五”规划教材》通俗易懂，具有一定的深度和广度，适合生 物学、农学、医学等相关专业使用，也可作为参考书 供相关领域或学科的科学工作者阅读。
生物化学（bjoChemistry）是运用化学的理论和方法研究生命物质的学科。其任务主要是了解生物的化学组成、结构及生命过程中各种化学变化。从早期对生物总体组成的研究，进展到对各种组织和细胞成分的精确分析。目前正在运用诸如光谱分析、同位素标记、×射线衍射、电子显微镜以及其他物理学、化学技术，对重要的生物大分子（如蛋白质、核酸等）进行分析，以期说明这些生物大分子的多种多样的功能与它们特定的结构关系。
生物化学是生物科学中最活跃的分支学科之一，是现代生物学和生物工程技术的重要基础，它不仅与多门学科有着广泛的联系，而且发展迅速，新知识、新技术不断涌现，尤其是分子生物学领域则发展更快。工业、农业、医药、食品、能源、环境科学等越来越多的研究领域都以生物化学理论为依据，以其实验技术为手段。生物化学是高等院校生物科学及农业科学各专业普遍开设的重要专业基础课程。打好坚实的生物化学基础，使学生对该学科的基本理论与基本研究技术的原理有较全面和清晰的理解，是学生对相关专业知识的学习和研究工作的共同需要。
本书的编写适当强调对基本概念、重要原理的解释，以便读者更好地理解生物化学基本知识。编写过程中，以已有的生物化学教材为基础，参考近年来国内外生物化学的进展编写而成。内容包括：蛋白质、核酸、酶学、维生素与辅酶、生物能学和生物氧化、糖代谢、脂类代谢、蛋白质的降解和氨基酸的代谢、核酸代谢、蛋白质的生物合成和物质代谢调控等。本书内容吸收了生物化学国际、国内的最新进展，内容丰富，图文并茂，便于教师教学使用和学生自学。同时，为了培养学生的学习兴趣，部分章节后面附带了阅读材料，能够让读者加深对相关知识点的理解，并且了解该领域发展的前沿方向。同时对教学基本要求部分力图体现精简的原则，理论联系实际，同时也注重反映本学科领域的新进展，从而帮助读者加深对基本教学要求内容的掌握，为相关课程奠定必需的生化基础。
本书通俗易懂，具有一定的深度和广度，在编写过程中，尽量实现教材内容的科学性、准确性、系统性和实用性。该书适合生物学、农学、医学等柜关专业使用，也可作为参考书供相关领域或学科的科学工作者阅读。
本教材由符爱云担任主编，李天骄、何庆担任副主编，赵静、朱清华、张红参加了编写工作。本书在编写过程中，参照和引用了现已发行的相关教材的部分内容及相关资料，在此予以说明并深表感谢，由于受理论水平、实践经验及资料所限，虽经努力，但教材中仍有不足之处，敬请广大读者批评指正。
编者
2014年7月
符爱云，德州学院，教授，具有生物活性配合物的定向合成和性能研究 国家自然科学基金委 在研。
第1章 绪论
1.1 生物化学的研究范围与内容
1.1.1 生物体的化学组成、结构与功能
1.1.2 物质代谢及调控
1.1.3 遗传信息的传递与表达
1.2 生物化学发展简史
1.3 生物化学的应用与发展前景
1.3.1 生物化学的应用
1.3.2 生物化学发展前景
1.4 生物化学与其他学科的关系
1.4.1 生物化学与化学的关系
1.4.2 生物化学与生物学的关系
1.5 生物化学的学习方法
第2章 蛋白质
2.1 氨基酸
2.1.1 氨基酸的一般结构及其分类
2.1.2 非蛋白质氨基酸
2.1.3 氨基酸的理化性质
2.1.4 氨基酸的分离分析和鉴定
2.2 肽
2.2.1 肽和肽键
2.2.2 天然存在的活性肽
2.3 蛋白质的结构
2.3.1 蛋白质的一级结构
2.3.2 蛋白质的空间结构
2.4 蛋白质结构与功能的关系
2.4.1 蛋白质一级结构与功能的关系
2.4.2 蛋白质空间结构与功能的关系
2.5 蛋白质的理化性质
2.5.1 蛋白质的两性和等电点
2.5.2 蛋白质的胶体性质
2.5.3 蛋白质的沉淀反应
2.5.4 蛋白质的变性
2.5.5 蛋白质的显色反应
2.6 蛋白质的分离纯化
2.6.1 分离纯化蛋白质的一般程序
2.6.2 蛋白质相对分子质量的测定
第3章 核酸
3.1 核酸通论
3.1.1 核酸的发现和研究简史
3.1.2 核酸的种类和分布
3.1.3 核酸的生物学功能
3.2 核酸的结构
3.2.1 元素组成
3.2.2 核苷酸
3.2.3 核酸的分子结构
3.2.4 RNA的高级结构
3.3 核酸的物理化学性质
3.3.1 核酸的一般物理性质
3.3.2 核酸的酸碱性质
3.3.3 核酸的紫外吸收
3.3.4 核酸的变性、复性和分子杂交
3.4 核酸的研究方法
3.4.1 核酸的分离、纯化和定量
3.4.2 核酸的超速离心
3.4.3 核酸的凝胶电泳
3.4.4 核酸的核苷酸序列测定
3.4.5 DNA的化学合成
第4章 酶学
4.1 酶学通论
4.1.1 酶的化学本质及其组成
4.1.2 酶的作用特点
4.1.3 酶的专一性
4.1.4 酶的分类与命名
4.1.5 酶的活力测定与分离纯化
4.2 酶促反应动力学
4.2.1 酶浓度对酶作用的影响
4.2.2 底物浓度对酶作用的影响
4.2.3 pH值的影响
4.2.4 温度的影响
4.2.5 激活剂对酶作用的影响
4.2.6 抑制剂对酶作用的影响
4.2.7 酶的别构效应
4.3 酶的作用机制及其活性调节
4.3.1 酶的催化作用
4.3.2 酶的作用机制
4.3.3 酶催化效率的影响因素
4.3.4 酶的活性调节
第5章 维生素与辅酶
5.1 脂溶性维生素
5.1.1 维生素
5.1.2 维生素
5.1.3 维生素
5.1.4 维生素
5.2 水溶性维生素
5.2.1 维生素B1?
5.2.2 维生素B2与黄素辅酶
5.2.3 维生素PP与辅酶Ⅰ、辅酶Ⅱ
5.2.4 维生素B6与磷酸吡哆醛、磷酸吡哆胺
5.2.5 泛酸与辅酶
5.2.6 生物素
5.2.7 叶酸与四氢叶酸
5.2.8 维生素B12与辅?
5.2.9 硫辛酸
5.2.10 维生素
5.3 金属离子及其酶类
5.3.1 概述
5.3.2 金属酶类与金属激活酶类
5.3.3 含铁酶类
5.3.4 含铜酶类
5.3.5 含锌酶类
5.3.6 其他金属酶类
第6章 生物能学和生物氧化
6.1 新陈代谢及其研究方法
6.1.1 新陈代谢
6.1.2 新陈代谢的研究方法
6.2 高能磷酸化合物
6.2.1 高能键及高能化合物
6.2.2 ATP和其他高能磷酸化合物
6.3 生物氧化
6.3.1 生物氧化的特点
6.3.2 生物氧化的方式
6.3.3 生物氧化的产物
6.4 呼吸链及电子传递
6.4.1 呼吸链的概念
6.4.2 呼吸链组成
6.4.3 呼吸链各组分的递电子机理
6.5 氧化磷酸化作用
6.5.1 氧化磷酸化的偶联部位
6.5.2 氧化磷酸化生成ATP的分子数
6.5.3 氧化磷酸化的机制
6.5.4 氧化磷酸化的解偶联与抑制
6.6 线粒体外NADH的氧化
6.6.1 α磷酸甘油穿梭作用
6.6.2 苹果酸天冬氨酸穿梭作用
第7章 糖代谢
7.1 多糖和低聚糖的酶促降解
7.1.1 淀粉的酶促降解
7.1.2 纤维素的酶促降解
7.1.3 糖的吸收和运转
7.2 糖的分解代谢
7.2.1 糖酵解
7.2.2 糖酵解的化学计量与生物学意义
7.2.3 丙酮酸的去向
7.2.4 糖酵解的调控
7.2.5 糖的有氧分解
7.2.6 乙醛酸循环
7.2.7 磷酸戊糖途径
7.3 糖的合成代谢
7.3.1 糖异生作用
7.3.2 光合作用
7.3.3 蔗糖的合成
7.3.4 糖原的合成
7.3.5 淀粉的合成
第8章 脂类代谢
8.1 脂类概述
8.1.1 脂类在体内的分布
8.1.2 脂类的分类
8.1.3 脂类的生理功能
8.1.4 脂类的消化
8.1.5 脂类的吸收和传递
8.1.6 血脂
8.1.7 血浆脂蛋白
8.2 脂肪氧化
8.2.1 甘油代谢
8.2.2 脂肪酸的氧化
8.2.3 酮体代谢
8.3 脂肪合成与调节
8.3.1 脂肪酸的生物合成
8.3.2 甘油三酯的生物合成
8.3.3 脂肪酸合成的调节
8.4 磷脂代谢
8.4.1 甘油磷脂的代谢
8.4.2 鞘磷脂的代谢
8.5 糖脂代谢
8.5.1 糖脂的合成代谢
8.5.2 糖脂的分解代谢
8.6 胆固醇代谢
8.6.1 胆固醇的合成代谢
8.6.2 胆固醇的分解代谢
8.6.3 胆固醇的酯化
第9章 蛋白质的降解和氨基酸的代谢
9.1 蛋白质的降解
9.1.1 蛋白质的水解
9.1.2 细胞内蛋白质的降解
9.2 氨基酸的一般降解
9.2.1 氨基酸的脱氨基作用
9.2.2 氨基酸的脱羧基作用
9.3 氨基酸降解产物的代谢
9.3.1 α酮酸的代谢
9.3.2 氨的代谢
9.4 个别氨基酸代谢
9.4.1 一碳单位的代谢
9.4.2 一碳单位的生理功能
9.4.3 含硫氨基酸的代谢
9.4.4 芳香族氨基酸的代谢
9.4.5 色氨酸代谢
第10章 核酸代谢
10.1 核酸的降解
10.1.1 核酸的酶促降解
10.1.2 核苷酸的分解
10.1.3 嘌呤核苷酸的分解
10.1.4 嘧啶核苷酸的分解
10.2 核苷酸的合成
10.2.1 嘌呤的合成代谢
10.2.2 嘧啶核苷酸的生物合成
10.2.3 脱氧核糖核苷酸的合成
10.3 DNA的复制
10.3.1 DNA的半保留复制
10.3.2 DNA的半不连续复制
10.3.3 DNA复制体系
10.3.4 真核生物体内存在端粒酶
10.4 逆转录
10.5 DNA的损伤修复
10.5.1 光复活
10.5.2 切除修复
10.5.3 重组修复
10.5.4 诱导修复
10.6 RNA的合成
10.6.1 RNA的转录过程
10.6.2 RNA转录后加工
第11章 蛋白质的生物合成
11.1 参与蛋白质生物合成的物质
11.1.1 mRNA与遗传密码
11.1.2 rRNA与核糖体
11.1.3 tRNA和氨基酸的活化
11.2 蛋白质的合成过程
11.2.1 肽链合成的起始
11.2.2 肽链合成的延伸
11.2.3 肽链合成的终止
11.3 蛋白质的靶向运输及翻译后修饰
11.3.1 蛋白质的靶向运输
11.3.2 蛋白质的翻译后修饰
第12章 物质代谢的调控
12.1 物质代谢的相互联系
12.1.1 糖代谢与脂类代谢之间的关系
12.1.2 糖代谢与蛋白质之间的关系
12.1.3 脂类代谢与蛋白质代谢之间的关系
12.1.4 核酸代谢与糖、脂肪及蛋白质代谢的相互关系
12.2 细胞的整体水平调节
12.2.1 激素水平的调节
12.2.2 神经水平的调节
12.2.3 整体水平综合调节
12.3 细胞水平的调节
12.3.1 细胞的区域化调节
12.3.2 膜结构对代谢的调控
12.4 分子水平的调节
12.4.1 酶活性的调节
12.4.2 酶量的调节
参考文献
1．3 生物化学的应用与发展前景
1．3．1 生物化学的应用
生物化学的产生和发展不仅大大推动了生命科学研究的迅猛发展，同时，为农业、工业、医药、食品加工生产等发展提供了重要的理论知识和实验技术。因此，生物化学不仅仅成为推动生命科学及其他相关学科发展的重要工具，更是有利促进了社会经济的发展和人们生活水平的提高。
1．3．1．1 在农业生产中的应用
在农业生产上，生物化学将作为有力的工具和手段，对农业中的作物栽培、作物品种鉴定、遗传育种、土壤农业化学、豆科作物的共生固氮、植物的抗逆性、植物病虫害防治等问题加以研究和解决。
在农业科学中，栽培学是研究作物栽培、服务于农业生产的理论和技术。运用生物化学的知识，可以研究作物的生长发育规律与环境条件的关系、有关的调节控制技术及其原理，对于提高作物产品的数量和质量、降低生产成本、提高劳动效率和经济效益具有重要意义。
作物品种鉴定是农业生产中一个很重要的课题。常用常规鉴定方法如田间种植鉴定法，籽粒形态鉴定法、物理化学鉴定法等存在着鉴定结果需要周期长、准确度低、应用范围受限制等问题。生化鉴定法是在分子水平上对具有不同遗传特性的种子予以鉴别。它是一种准确性较高、发展快的种子纯度鉴定方法。具有经济方便、准确快速等特点。常用的生化鉴定方法包括同工酶电泳、蛋白质电泳、高效液相色谱和抗体反应等方法。其中同工酶和蛋白质电泳技术在纯度检测中显示了强大的生命力。如运用电泳的方法将不同品种中的储藏蛋白分离，染色后显现出蛋白质的区带，不同作物品种具有不同的区带，因此，可以将这些区带编号，再根据某一品种的蛋白质区带即可查出它属于什么品种。同时，还可利用现代分子生物学中的限制性酶切片段长度多态性分析技术，直接提取同一作物小同品种的种子DNA，进行限制性内切酶消化并进行电泳分析，根据不同品种具有其独特的电泳谱带来鉴别种子。
在生物化学研究过程中，人们已经知道负责生物遗传变异的物质基因是脱氧核糖核酸DNA的片段，改变DNA的性质和结构，就可以改变生物的遗传特性。例如，将某一基因引入生物体内，可以不受亲缘关系的限制进行品种改良，甚至创造出新品种。
土壤农业化学的深入研究依赖生物化学的基础知识。土壤微生物学、土坡酶学和土壤营养元素的研究可以揭示土壤中有机成分的分解转化过程，有助于提高土壤肥力和植物对养分的吸收利用。土壤中的微生物可分泌出多种胞外酶，这些酶与土壤中有机成分的转化及营养物质的释放有密切关系，影响着土壤中营养的有效性。这些问题的研究都要应用生物化学的原理和方法，属于生物化学的研究内容。豆科植物的共生固氮作用是生物化学的一个重要课题。
生物固氮是2l世纪的一个研究课题，氮素是增加谷物产量的重要因子，人们可以将固氮基因或固氮生物转移到禾本科粮食作物上，使其能像豆科植物那样自行固氮，从而降低化肥使用量，减少污染。
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