生物化学原理

第一章 生物化学导论

第一节 生物机体是由生物分子构成的

一、生物分子

(一)生物分子是含碳的化合物

(二)生物分子是分级的

二、细胞是构成生命的基本单位

三、生物大分子含有生命的信息

(一)生物大分子及其构件具有方向性

(二)蛋白质(包括酶)和核酸是生物信息分子

(三)生物大分子具有特征性的三维构象

(四)非共价作用力维持生物大分子的结构

(五)结构互补性决定生物分子的相互作用并影响生命的状态

(六)生命的活动限制在一个窄小的环境范围内

第二节 水是生命的载体

一、水的分子结构

二、水在生物化学中的重要性

三、水的溶剂特性

四、非极性物质的疏水相互作用与自由能的变化

五、两性化合物

六、溶质对水的性质的影响

七、水的离子化

八、酸碱化学

(一)酸是质子的供体

(二)酸的强度

(三)溶液的pH由酸和碱的相对浓度决定

九、缓冲系统

第三节 生物化学与其他学科的关系

一、生物化学与化学、物理学和数学的关系

二、生物化学与生物学其他学科的关系

三、“生物化学”学什么如何学

(一)学什么

(二)如何学

本章小结

习题

第二章 氨基酸与蛋白质

第一节 氨基酸

一、氨基酸的种类和结构

(一)氨基酸的结构共性

(二)氨基酸侧链结构差异与分类

(三)氨基酸名称的缩写符号

二、“非标准”氨基酸

三、氨基酸的构型

四、氨基酸的紫外吸收性质

五、氨基酸的酸碱性质

(一)氨基酸的两性解离性质

(二)氨基酸的酸碱滴定曲线

(三)滴定曲线可以预示氨基酸的电荷变化

第二节 氨基酸分离和分析

一、氨基酸的电泳分离

二、离子交换层析是分离氨基酸的有效方法

第三节 肽和蛋白质

一、肽、肽键和肽链

二、肽和蛋白质的解离性质

三、生物活性肽

四、蛋白质结构与功能研究的内容

第四节 蛋白质的分离

一、蛋白质的溶解性质与盐析分离

二、离子交换柱层析是分离蛋白质的有效方法

三、疏水(相互作用)层析

四、凝胶过滤层析是纯化蛋白质的常用方法

五、蛋白质的配体专一性与亲和层析分离

六、电泳技术是分析和鉴定蛋白质的有效方法

(一)非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳

(二)SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)

(三)双向电泳

(四)毛细管电泳

(五)电泳后的蛋白质检测

第五节 蛋白质的一级结构测定

一、一级结构测定所涉及的内容和方法

(一)末端分析

(二)二硫键的拆开

(三)氨基酸组成分析

(四)肽链的部分水解

(五)肽碎片的氨基酸序列分析

(六)片段重叠，重构完整肽链的氨基酸顺序

二、测定蛋白质基因的序列可推出蛋白质的一级结构

三、蛋白质一级结构测定的生物学意义

(一)蛋白质氨基酸序列的进化

(二)基因复制和蛋白质家族

(三)序列分析可以揭示蛋白质一级结构的个体差异

第六节 蛋白质组学

一、蛋白质组和蛋白质组学的基本概念

二、组成蛋白质组学和比较蛋白质组学

三、蛋白质组学的研究方法

(一)样品制备

(二)样品分离

(三)图像分析

(四)蛋白质鉴定分析

(五)蛋白质组生物信息学

本章小结

习题

第三章 蛋白质的空间结构与功能

第一节 研究蛋白质空间结构的方法

一、X射线晶体衍射法是研究蛋白质空间结构的主要方法

二、核磁共振光谱法研究液态蛋白质的构象

第二节 构筑蛋白质结构的基本要素

一、肽基的结构

二、多肽链主链的构象可以用扭角来描述

三、多肽允许的构象可以用拉氏图预测

四、a-螺旋是有规律的主链构象

五、卢-结构也是有规律的主链构象

六、转角和环形结构

(一)口-转角

(二)环形构象

(三)无序结构

第三节 纤维状蛋白——细胞和组织的结构物质

一、a-角蛋白——卷曲螺旋

二、丝心蛋白

三、胶原蛋白

第四节 球状蛋白和三级结构

一、三级结构的某些特征

(一)a-螺旋和p-折叠是球状蛋白质的基本结构要素

(二)氨基酸残基侧链基团的定位随极性的不同而变化

二、超二级结构和结构域

(一)超二级结构

(二)结构域

三、蛋白质基元或结构域是蛋白质结构分类的基础

四、三级结构的比较能揭示进化上的相互关系

五、蛋白质折叠

(一)多肽链的折叠是一个自然的和有序的过程

(二)蛋白质折叠需要辅助蛋白

六、推动蛋白质特定构象形成和稳定的作用力

(一)疏水作用

(二)氢键

(三)静电相互作用

(四)二硫键

七、蛋白质的一级结构决定它的三维结构

(一)蛋白质变性导致空间构象破坏和生物活性丧失

(二)复性实验证明蛋白质空间构象是由其一级结构决定的

(三)蛋白质结构预测

第五节 寡聚体蛋白质与四级结构

一、四级结构研究的内容

二、寡聚体蛋白质的对称性

三、亚基组成的测定

(一)杂交法提供四级结构的信息

(二)交联法

四、寡聚体蛋白质存在的意义

(一)提高蛋白质的稳定性

(二)亚基汇聚形成酶的活性部位

(三)协同性

(四)遗传上的经济性和有效性

第六节 蛋白质的构象与功能的关系

一、血红蛋白和肌红蛋白的生理功能

二、血红蛋白和肌红蛋白的结构特点

(一)肌红蛋白的结构

(二)血红蛋白的结构

三、血红蛋白和肌红蛋白的氧合曲线

……

第四章 酶

第五章 核酸

第六章 糖类的结构和生物功能

第七章 脂质

第八章 生物膜与物质转动

第九章 信号转导

第十章 代谢总论

第十一章 糖酵解和磷酸茂糖途径

第十二章 柠檬酸循环

第十三章 电子传递与氧化磷酸化

第十四章 糖异生作用和糖原代谢

第十五章 光合作用

第十六章 脂质代谢

第十七章 氨基酸代谢

第十八章 核酸代谢

第十九章 DNA复制、损伤与修复

第二十章 RNA生物合成与加工

第二十一章 蛋白质的生物合成

第二十二章 基因表达的调控

《生物化学原理(第2版)》由高等教育出版社出版。 《生物化学原理(第2版)》一书自第1版出版发行以来，受到读者的欢迎。此次修订结合编者长期从事生物化学教学与研究的积淀和武汉大学“生物化学”国家精品课程建设经验，并参考国外著名的教科书，在内容上做了较大的调整、更新和补充，许多章节都是重新编写。第2版新增“生物膜与物质转运”、“信号转导”两章，“代谢总论”和“生物能学”两章合并构成新的“代谢总论”一章，并把“物质代谢调节和激素的作用机制”一章的相关内容并人相关章节。第2版具有以下特点：①篇幅适度，内容基础且新颖，便于学生阅读、理解和掌握生物化学基本原理；②重点突出，点线结合，以点带面；③凸显生物化学的生命性，强调章节与章节之间的联系，有利于培养学生科学思维能力和对知识的综合、分析与运用。《生物化学原理(第2版)》可作为综合性大学、师范院校、理工院校、医学院校和农业院校生命科学类专业的教学用书，亦可作为相关专业的教师、科研人员以及研究生的参考用书。