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代谢总论1

第一节　代谢研究的具体对象1

第二节　物质代谢和能量代谢2

第三节　中间代谢2

第四节　代谢的研究方法3

第五节　代谢动态5

第六节　代谢和生命发展6

主要参考书6

第十章　生物能学7

第一节　有关热力学和能的一些基本概念7

一、体系的概念、性质和状态7

二、能的两种形式——热与功7

三、内能和焓的概念7

四、热力学第一定律8

五、化学能的转化9

六、热力学第二定律和熵的概念9

七、自由能的概念10

第二节　化学反应中自由能的变化和意义12

一、化学反应的自由能变化公式12

二、标准自由能变化及其与平衡常数的关系13

三、自由能变化的可加性及其在生物化学反应中的意义16

四、化学反应和自由能及熵之间关系的概括16

五、标准生成自由能及其与平衡常数的关系16

第三节　能量学在生物化学应用中的一些规定17

第四节　高能磷酸化合物17

一、高能磷酸化合物的概念17

二、高能磷酸化合物的类型18

三、ATP的特殊作用20

四、ATP的结构特性与其自由能释放21

五、ATP的“共同中间体”作用22

六、磷酸肌酸、磷酸精氨酸的贮能作用23

七、ATP断裂形成AMP和焦磷酸的作用23

八、ATP系统的动态平衡24

提要24

习题25

主要参考书26

第十一章 生物膜与物质运送27

第一节　被动运送与主动运送27

一、被动运送27

二、主动运送28

第二节　小分子物质的运送29

一、Na＋和K＋的运送30

二、Ca2＋的运送32

三、阴离子运送34

四、糖和氨基酸的运送34

五、ATP/ADP交换体36

第三节　生物大分子的跨膜运送37

一、外排作用37

二、内吞作用38

三、蛋白质的跨膜运送40

第四节　离子载体44

一、缬氨霉素44

二、“A 23187”载体45

三、尼日利亚菌素45

四、短杆菌肽A45

第五节　生物膜运送的分子机理46

1．移动性载体模型46

2．孔道或通道模型47

3．构象变化假设47

提要48

习题49

主要参考书49

第十二章 生物氧化——电子传递和氧化磷酸化作用51

第一节　引言51

第二节　氧化-还原电势51

一、氧化-还原电势概念51

二、生物体中某些重要的氧化-还原电势55

三、电势和自由能的关系55

第三节　电子传递过程和氧化呼吸链56

一、电子传递过程56

二、呼吸链概念的建立过程57

三、电子传递链的内容57

四、与呼吸链有关的酶和电子载体58

五、电子传递的抑制剂62

第四节　氧化磷酸化作用64

一、线粒体的结构要点64

二、氧化磷酸化作用的概念65

三、P/O比和由ADP形成ATP的部位66

四、电子传递和ATP形成的偶联及调节机制66

五、氧化磷酸化的解偶联和抑制68

六、氧化磷酸化的偶联机理69

第五节　和电子传递及氧化磷酸化有关的一些问题72

一、电子传递的其他生物功能72

二、细菌和叶绿体都含有转运氢离子的电子传递链73

提要73

习题74

主要参考书75

第十三章　糖代谢77

第一节　糖类的消化、吸收及转运77

一、糖的消化77

二、糖的转运77

三、糖的转运77

第二节　酵解78

一、酵解与发酵78

二、酵解的研究历史78

三、酵解途径79

四、酵解过程ATP的合成87

五、丙酮酸的去路88

六、其他单糖进入酵解的途径89

第三节　三羧酸循环91

一、三羧酸循环是环状酶促反应途径的发现92

二、丙酮酸脱氢酶系及其调控92

三、三羧酸循环的途径96

四、三羧酸循环所生成的ATP100

五、三羧酸循环中碳骨架的不对称反应101

六、三羧酸循环的回补反应102

七、乙醛酸循环103

第四节　磷酸戊糖途径（磷酸己糖支路）103

一、磷酸戊糖途径的生理意义103

二、磷酸戊糖途径104

第五节　糖醛酸途径109

一、糖醛酸途径的生理意义109

二、糖醛酸途径109

第六节　糖的异生109

一、糖异生的证据及其生理意义109

二、糖异生途径110

三、糖异生途径的前体113

第七节　糖原合成与分解114

一、糖原的分解代谢114

二、糖原的合成代谢116

第八节　结构多糖组分的生物合成118

一、GDP岩藻糖的生成118

二、UDP己糖胺的生成118

三、CMP唾液酸的生物合成119

第九节　糖代谢的调节控制120

一、糖酵解的调控120

二、三羧酸循环的代谢调控122

三、酵解、三羧酸循环及氧化磷酸化途径之间的协调控制，巴斯德效应122

四、糖异生和酵解作用的代谢协调控制123

五、磷酸戊糖途径的代谢调控124

六、糖原代谢的调控124

七、神经和激素对糖代谢的控制127

第十节　糖代谢的紊乱128

一、先天性糖代谢酶的缺陷病128

二、糖尿病129

三、低血糖症130

四、维生素B1（硫胺素）缺乏对糖代谢影响130

提要130

习题130

主要参考书133

第十四章 光合作用134

第一节　叶绿体是绿色植物光合作用的场所134

一、光合作用的两个阶段134

二、叶绿体的构造及组成135

第二节　光反应135

一、光合色素135

二、光反应系统136

三、光反应的电子传递链（光合链）138

四、光合磷酸化140

第三节　暗反应142

一、三碳循环（Calvin循环）142

二、暗反应的代谢调控144

三、光呼吸145

四、碳四途径（Hatch-Slack途径）145

提要147

习题147

主要参考书148

第十五章　脂类代谢149

第一节　脂类消化吸收和转运149

一、脂类的消化和吸收149

二、脂类转运和脂蛋白的作用150

第二节　脂肪酸和甘油三酯的分解代谢151

一、甘油三酯的水解151

二、甘油的命运152

三、脂肪酸的氧化152

四、酮体的代谢162

第三节　脂肪酸及甘油三酯的合成164

一、十六碳饱和脂肪酸的合成165

二、线粒体和内质网中脂肪酸的延长173

三、不饱和脂肪酸的合成173

四、三酰甘油的生物合成176

五、各组织中脂肪代谢的相互关系178

第四节　磷脂的代谢179

一、磷脂的分解代谢179

二、磷脂的生物合成182

第五节　鞘脂类的代谢188

一、鞘磷脂的合成188

二、糖鞘脂的合成与分解190

第六节　胆固醇的代谢193

一、胆固醇的合成194

二、胆固醇酯的合成198

三、胆固醇是胆酸的前体198

四、从胆固醇衍生的固醇类激素200

五、从胆固醇衍生的维生素D201

第七节　前列腺素的代谢205

一、前列腺素类化合物的生理功能205

二、前列腺素的生物合成207

第八节　脂类代谢的调节209

一、激素对脂肪代谢的调节209

二、脂肪酸代谢的调控210

三、胆固醇代谢的调控211

第九节　脂肪代谢紊乱211

一、酮体和酮血症、酮尿症211

二、磷脂和脂肪肝212

三、胆固醇代谢与动脉粥样硬化213

四、脂蛋白X与阻塞性黄疸213

五、神经节苷脂与溶酶体病214

第十六章　蛋白质降解和氨基酸的分解代谢217

第一节　机体对外源蛋白质的需要及其消化作用217

第二节　氨基酸的脱氨基作用218

一、氧化脱氨基作用218

二、氨基酸的非氧化脱氨基作用221

三、氨基酸的脱酰胺基作用222

第三节　氨基酸的转氨基作用222

一、转氨基作用的一般概念222

二、转氨酶223

三、转氨酶的辅基及其作用机制224

第四节　联合脱氨基作用225

第五节　氨基酸的脱羧基作用226

第六节　氨基氮的排泄227

一、氨的转运228

二、氨的排泄229

第七节　氨基酸碳骨架的氧化途径233

一、形成乙酰辅酶A的途径234

第八节　生糖氨基酸和生酮氨基酸248

第九节　由氨基酸衍生的其他重要物质248

一、氨基酸与一碳单位248

二、氨基酸与生物活性物质250

第十节　氨基酸代谢缺陷症255

提要256

习题257

主要参考书258

第十七章 氨基酸及其重要衍生物的生物合成，生物固氮作用259

第一节　脂肪族氨基酸的生物合成途径260

一、α-酮戊二酸衍生类型——谷氨酸类型260

二、草酰乙酸衍生类型——天冬氨酸类型265

三、丙酮酸衍生类型269

四、3-磷酸甘油酸衍生类型——丝氨酸类型270

第二节　芳香族氨基酸及组氨酸的生物合成274

一、芳香族氨基酸的生物合成274

二、组氨酸的生物合成277

第三节　氨基酸生物合成的调节280

一、通过终端产物对氨基酸生物合成的抑制280

二、通过酶生成量的改变调节氨基酸的生物合成281

第四节　氨基酸几种重要衍生物的生物合成283

一、谷胱甘肽283

二、肌酸285

三、卟啉286

四、短杆菌肽S290

五、D-氨基酸的形成291

第五节　生物固氮作用292

一、氮循环292

二、氨化作用292

三、生物固氮作用292

四、固氮生物的类型292

五、生物固氮机制293

提要294

习题295

主要参考书296

第十八章　核酸的降解和核苷酸代谢297

第一节　核酸和核苷酸的分解代谢297

一、核酸的解聚作用297

二、核苷酸的降解298

三、嘌呤碱的分解298

四、嘧啶碱的分解300

第二节　核苷酸的生物合成302

一、嘌呤核糖核苷酸的合成302

二、嘧啶核糖核苷酸的合成308

三、脱氧核糖核苷酸的合成311

第三节　辅酶核苷酸的生物合成315

一、烟酰胺核苷酸的合成315

二、黄素核苷酸的合成316

三、辅酶A的合成316

提要318

习题318

主要参考书319

第十九章　DNA的复制和修复320

第一节　DNA的复制320

一、DNA的半保留复制321

二、复制的起点和单位324

三、DNA聚合反应有关的酶328

四、DNA的半不连续复制336

五、DNA复制的拓扑性质338

六、DNA复制体的结构341

七、真核生物DNA的复制343

八、DNA复制的调控344

第二节　DNA的损伤及修复346

一、光复活346

二、切除修复347

三、重组修复349

四、诱导修复和应急反应（SOS）349

第三节　在RNA指导下DNA的合成351

一、逆转录酶的发现351

二、逆转录酶的性质352

三、病毒RNA的逆转录过程353

四、逆转录的生物学意义354

提要355

习题357

主要参考书357

第二十章　RNA的生物合成358

第一节　在DNA指导下RNA的合成358

一、DNA指导的RNA聚合酶358

二、启动子和转录因子362

三、终止子和终止因子365

四、转录过程的调节控制367

第二节　RNA的转录后加工369

一、原核生物中RNA的加工369

二、真核生物中RNA的一般加工372

三、RNA的拼接和催化作用375

第三节　RNA的复制379

一、噬菌体Qβ RNA的复制380

二、病毒RNA复制的主要方式382

第四节　RNA生物合成的抑制剂383

一、嘌呤和嘧啶类似物383

二、DNA模板功能的抑制物384

三、RNA聚合酶的抑制物386

提要387

习题389

主要参考书389

第二十一章 蛋白质的生物合成390

第一节　信使RNA390

一、信使RNA概念的提出390

二、信使RNA的实验证明391

第二节　遗传密码392

一、密码单位392

二、遗传密码的基本特性395

第三节　核糖体397

一、核糖体是蛋白质合成的工厂397

二、核糖体的结构397

三、多核糖体400

第四节　蛋白质合成的机理401

一、肽链延伸的方向及速度401

二、mRNA上翻译的方向401

三、氨基酸的活化（氨酰tRNA的合成）401

四、tRNA在识别密码子上的作用403

五、大肠杆菌中肽链合成的起始404

六、大肠杆菌中肽链的延伸406

七、大肠杆菌中肽链合成的终止与释放408

八、真核细胞蛋白质生物合成409

九、蛋白质合成的抑制剂411

第五节　多肽在合成后的定向输送与转译后加工411

一、信号肽及信号肽的识别411

二、内质网上多肽的糖基化修饰413

三、高尔基体中多肽的糖基化修饰及多肽的分类414

四、细菌中新合成多肽的定向输送414

五、线粒体和叶绿体蛋白质的来源414

提要415

习题416

主要参考书416

第二十二章　细胞代谢和基因表达的调控417

第一节　代谢途径的相互联系417

一、代谢途径交叉形成网络418

二、分解代谢和合成代谢的单向性420

三、ATP是通用的能量载体421

四、NADPH以还原力形式携带能量422

五、代谢的基本要略在于形成ATP、还原力和构造单元以用于生物合成422

第二节　酶活性的调节424

一、酶促反应的前馈和反馈424

二、产能反应与需能反应的调节428

三、酶的连续激活和共价修饰430

第三节　细胞结构对代谢途径的分隔控制435

一、细胞结构和酶的空间分布436

二、细胞膜结构对代谢的调节和控制作用439

三、蛋白质的定位控制440

第四节　神经和激素对细胞代谢的调控444

一、门控离子通道和神经信号的传导444

二、激素和递质受体的信号转导系统447

第五节　基因表达的调节450

一、原核生物基因表达的调节450

二、真核生物基因表达的调节459

提要466

习题468

主要参考书469

第二十三章　DNA重组与基因工程470

第一节　载体470

一、质粒471

二、噬菌体472

第二节　DNA重组的步骤474

一、重组体DNA的连接474

二、将重组DNA引入受体细胞476

三、重组体的筛选478

第三节　真核细胞基因表达系统478

一、病毒表达系统479

二、Ti质粒481

三、电穿孔法483

第四节　基因文库与cDNA文库的建立483

一、基因文库的建立步骤483

二、cDNA文库的建立步骤484

三、基因组游动485

第五节　DNA序列的测定486

一、化学法486

二、双脱氧法（酶法）487

第六节　DNA体外重组中常用的酶488

提要490

习题491

主要参考书491

生物化学方面的主要期刊493

生物化学和分子生物学大事年表495

常用生化名词缩写501

生化名词英汉对照508

索引571