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第一篇蛋白质结构和功能3

第一章 蛋白质概论多聚物的构建3

多聚物的折叠6

顺序决定折叠8

蛋白质的分类12

酶12

运输蛋白15

贮藏蛋白15

收缩系统的蛋白质15

抗体16

毒蛋白16

激素17

结构蛋白18

结构的等级19

蛋白质都是信息大分子20

最后的加工：翻译后的修饰24

蛋白质家族25

分子结构的形象化30

第二章 蛋白质结构的分析技术蛋白质的化学结构33

氨基酸组分的测定33

一级结构的测定36

肽的化学合成40

蛋白质的溶解性质43

蛋白质的溶解度43

蛋白质的变性44

物理化学分离和鉴定技术45

以蛋白质电荷为依据的分离和鉴定方法45

以分子量为依据的方法47

以蛋白质的特异性相互作用为依据的分离方法51

测定辐射的吸收或发射的方法52

选读材料56

第三章 蛋白质结构解剖学蛋白质的一级结构决定其折叠结构59

水的化学性质是决定蛋白质构象的重要因素60

决定蛋白质构象的作用力62

蛋白质的折叠与蛋白质结构的等级67

肽链可能构象的空间限制67

二级结构72

氨基酸顺序和二级结构形成间的某些关系75

二级结构和纤维蛋白76

球蛋白的结构组建80

肽链的手性对蛋白质结构组建的影响80

二级结构间的聚集与结构域的形成84

膜蛋白特殊的结构特征90

四级结构92

血红蛋白：一种变构蛋白96

功能与可变动部分有关的蛋白质96

肌肉：一种超分子聚集体103

蛋白质的功能多样化106

带有辅基的蛋白质106

蛋白质进化中的多样化现象108

分子进化与基因剪接110

蛋白质在作用中的多样化：抗体110

选读材料113

第四章 酶的催化作用Ⅰ酶催化什么样的反应？114

化学催化的某些通性114

化学反应速度114

速度是由反应物之间的有效碰撞决定的117

催化剂的功能118

酶催化反应的动力学119

Michaelis-Menten方程119

Michaelis-Menten方程的应用121

酶催化反应的其他特性122

胰蛋白酶家族124

胰凝乳蛋白酶的催化机制125

胰凝乳蛋白酶活性的动力学测定132

活性部位中有关基团的类型134

酶的抑制作用134

胰蛋白酶的可逆抑制剂和不可逆抑制剂136

pH对酶活力的影响137

底物专一性139

羧肽酶A139

酶-底物复合物的结构140

反应的机制140

胰RNaseA143

溶菌酶148

选读材料153

第五章 酶的催化作用Ⅱ双底物反应的机制154

乳酸脱氢酶155

NAD＋-乳酸反应的动力学研究156

与辅酶和底物结合后发生的构象变化157

乳酸脱氢酶的同功酶及其功能159

酶反应的假设机制159

酶活性的调节160

酶活性的调节方式161

天冬氨酸转氨甲酰酶：别构调节酶的一个实例162

别构效应影响酶活性的不同模型166

大肠杆菌RNA聚合酶167

选读材料169

第六章 辅酶的结构和功能硫胺焦磷酸（TPP）171

5′-磷酸吡哆醛174

烟酰胺类辅酶180

结构185

黄素类辅酶185

磷酸泛酰巯基乙胺类辅酶189

α-硫辛酸192

生物素195

叶酸类辅酶197

维生素B12类辅酶200

作为辅酶的金属离子204

金属酶类与金属激活酶类204

含铁酶类205

含锌金属酶类206

含铜金属酶类207

其他金属酶和金属208

选读材料209

第二篇糖代谢和化学能的生成211

第七章 生物化学中的热力学热力学概念211

热力学量211

内能和热力学第一定律212

焓212

熵和热力学第二定律214

自由能：自发性的判据219

溶液热力学和化学势221

溶质浓度对溶剂化学势的影响222

相平衡222

热力学在生物化学中的应用222

膜平衡223

溶液中的化学平衡224

生物高聚物构象的能力学234

选读材料237

第八章 无氧条件下ATP的生成化养生物的能量代谢238

对能量的需求238

能源239

代谢途径239

腺苷三磷酸（ATP）：自然界的货币240

生物氧化242

葡萄糖的生物氧化243

呼吸和发酵245

通过糖酵解生成ATP245

糖酵解的第一阶段247

糖酵解的第二阶段250

糖酵解的第三阶段252

发酵：厌氧选择254

丙酮酸是分支点254

乳酸发酵255

乙醇发酵256

发酵能力学257

其他发酵选择257

糖酵解的其他底物258

其他糖的分解代谢258

贮存多糖的分解代谢260

甘油的分解代谢262

糖酵解的调节262

糖原动用的调控262

糖酵解途径的调控264

磷酸葡萄糖酸途径265

葡萄糖氧化和NADPH的生成265

戊糖间互变267

糖磷酸盐的进一步互变268

磷酸葡萄糖酸途径的总结269

选读材料270

第九章 有氧条件下ATP的生成：TCA循环三羧酸循环273

丙酮酸的氧化脱羧作用273

TCA循环的第一阶段：乙酸的进入276

TCA循环的第二阶段：氧化脱羧步骤276

TCA循环的第三阶段：草酰乙酸的再生279

TCA循环的总结282

碳经过TCA循环的流动途径283

TCA循环活性的调节285

TCA循环的双重性286

由TCA循环中间物起始的合成途径287

TCA循环中间物的补充288

TCA循环中乙酰辅酶A的其他来源290

脂肪作为能源290

脂肪酸的β氧化作用291

蛋白质作为能源294

氨基酸的分解代谢295

乙醛酸循环：乙酰辅酶A的另一去向297

乙醛酸循环作为合成途径297

乙醛酸循环的总结300

琥珀酸的葡糖异生作用300

脂肪酸的葡糖异生作用301

选读材料302

第十章 有氧条件下ATP的生成：电子传递电子传递303

还原电位304

电子传递链307

电子传递链上的电子传递体308

确定传递体的次序311

电子传递链的组织和功能314

电子传递的总结317

氧化磷酸化作用318

P/O比值和ATP合成的位置318

呼吸状态和构象上的变化319

与电子传递相偶联的ATP合成319

氧化磷酸化作用的解偶联剂和抑制剂320

氧化磷酸化的偶联机制321

偶联的化学渗透模型323

跨膜的质子迁移力323

传递体的不对称性和质子的定向泵动324

质子迁移力在ATP合成中的作用325

线粒体的ATP生成系统：F1和F0325

呼吸代谢的总结328

呼吸代谢中ATP的产量328

线粒体的发现和早期研究329

呼吸代谢的基地：线粒体的结构和功能329

呼吸代谢的效率329

存在和大小330

结构和功能330

线粒体内功能的区域化331

丙酮酸和其他底物进入线粒体331

电子进入线粒体332

线粒体向外转运ATP334

呼吸代谢的整合作用335

能量载荷336

磷酸化位336

巴斯德效应336

选读材料337

光的物理定义338

第十一章 光合作用光合作用中电磁能被转化为化学能338

光合作用在膜上进行340

叶绿素的光化学340

光合作用依靠叶绿素的光化学反应性340

光是如何与分子相互作用的342

光导致了电子传递反应343

叶绿素的光氧化生成了阳离子自由基344

活性的叶绿素位于称为反应中心的复合物中344

天线系统将能量传给反应中心345

电子传递链将电子还给P870并且使质子跨膜移动347

细菌的电子传递系统347

由P870释放的电子依次流向细菌叶绿素、细菌脱镁叶绿素和醌347

叶绿体电子传递系统348

叶绿体有两个顺序连接的光系统348

产生O2需要在系统Ⅱ中积累4个氧化态相当物351

系统Ⅱ先还原脱镁叶绿素再还原醌352

系统Ⅰ先还原叶绿素再还原铁硫蛋白353

碳的固定354

还原性戊糖循环354

光呼吸和C-4循环355

选读材料358

第十二章 糖的结构和合成单糖及其有关的化合物360

糖可形成分子内的半缩醛361

结构相关的糖族363

糖苷键连接形成双糖和多糖363

双糖363

多糖364

葡糖异生作用369

糖苷键的合成372

形成活化的单体结构单元372

双糖的合成373

贮能多糖的合成373

糖原的裂解374

结构多糖的合成375

细菌细胞壁的合成375

肽聚糖结构375

肽聚糖的生物合成376

O-抗原的合成383

选读材料385

第三篇脂质和生物胰388

第十三章 脂肪酸和三酰基甘油的代谢脂肪酸388

脂肪酸的结构388

脂肪酸的性质和分析390

三酰基甘油中脂肪酸的动用392

脂肪组织中脂肪酸的动用和转移392

三酰基甘油（甘油三酯）392

清蛋白：血浆中脂肪酸的一个主要载体393

酰基辅酶A合成酶：活化脂肪酸的酶类394

脂肪酸进入线粒体的传送395

脂肪酸的氧化作用395

历史背景395

β氧化作用的概貌——脂肪酸分解的主要路线396

β氧化作用的酶学397

不饱和脂肪酸的氧化作用397

奇数碳原子脂肪酸的氧化作用398

α氧化作用和雷富孙氏病400

ω氧化作用402

酮体的形成和利用402

脂肪酸的生物合成403

历史进展403

饱和脂肪酸生物合成的反应404

乙酰辅酶A羧化酶406

大肠杆菌的脂肪酸合成酶407

耻垢分枝杆菌的脂肪酸合成酶409

真核生物的脂肪酸合成酶409

单不饱和脂肪酸的生物合成410

与脂肪酸合成有关的代谢412

多不饱和脂肪酸的生物合成412

脂肪酸代谢的调控413

乙酰辅酶A羧化酶和脂肪酸合成酶的浓度415

底物和产物415

辅助因子的供应416

激活剂和抑制剂416

结论416

选读材科417

第十四章 甘油脂、神经鞘脂和前列腺素的代谢甘油脂418

磷脂的结构418

大肠杆菌中磷脂的合成422

三酰基甘油的合成425

真核生物中甘油脂的合成425

真核生物中磷脂的生物合成428

烷基醚和烯基醚的生物合成432

真核生物中磷脂生物合成的调控434

大肠杆菌中脂肪酸和磷脂生物合成的调控435

磷脂酶437

磷脂在膜中的合成和装配438

磷脂交换蛋白438

鞘脂439

结构439

鞘脂的生物合成441

鞘脂的分解代谢及其有关的代谢病443

糖鞘脂的特化功能447

前列腺素及其有关化合物447

历史进展447

结构448

分析449

生物合成449

分解代谢452

前列腺素的功能454

选读材料455

胆固醇的结构456

第十五章 甾类化合物和脂蛋白的代谢胆固醇和有关的甾醇456

胆固醇的生物合成457

脂蛋白代谢466

脂蛋白的结构和分类466

脂蛋白的合成和分泌468

乳糜微粒和极低密度脂蛋白（VLDL）的分解代谢468

低密度脂蛋白（LDL）的分解代谢469

家族性高胆固醇血症：一种由胆固醇堆积引起的严重疾病470

高密度脂蛋白（HDL）的分解代谢470

胆汁酸471

哺乳动物的胆固醇代谢474

甾类激素474

脂溶性的维生素、萜和多聚乙酰476

脂溶性维生素476

萜477

多聚乙酰（聚交酯）481

选读材料483

第十六章 生物膜：结构和装配生物膜的组分485

真核细腮膜的分离485

细菌细胞被膜的组分488

膜脂490

膜脂自发地形成有序的结构494

生物膜蛋白496

生物膜的结构504

流动镶嵌模型504

影响膜物理性质的因素508

生物膜的不对称性511

生物膜的生物合成和装配513

膜装配的拓扑学和组分协调514

膜蛋白的生源机制同题516

信号假说516

有别于信号机制的其他机制520

选读材料522

简单扩散和载体媒介的传送524

第十七章 生物膜：传送生物传送的理论和热力学524

跨膜传送的能力学527

主动传送和基团移位528

生物传送中的能量偶联机制530

膜传送研究的实验方法530

促进扩散的传送系统532

初级主动传送：Na＋-K＋ATP酶533

其他离子移位ATP酶534

由电子传递和光驱动的初级系统537

细菌结合蛋白的传送系统538

次级主动传送：离子梯度和电梯度541

线粒体ATP/ADP交换器543

基团移位：细菌的磷酸烯醇丙酮酸（PEP）：糖磷酸转移酶系统544

细菌中的能量互变和主动传送546

透性酶功能的调节547

生物传送的分子机制547

概念模型：运动载体与微孔547

传送蛋白：运动载体还是微孔？551

生物膜中的分子传送机制554

纯化传送蛋白的重建557

结束语560

选读材料560