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Ⅰ.糖的化学1

第一节 单糖1

第一章 机体的有机成分1

一、葡萄糖的结构2

(一)葡萄糖的构型2

(二)葡萄糖的环状结构5

(三)环状结构的哈瓦斯式7

(四)葡萄糖的构象8

二、重要的单糖9

(一)丙糖9

(二)丁糖9

(三)戊糖9

(四)己糖10

(五)庚糖11

三、单糖的重要衍生物11

(三)氨基糖12

(四)唾液酸(涎酸)12

(一)糖酸12

(二)脱氧糖12

(五)糖醇13

四、单糖的理化性质14

(一)物理性质14

(二)化学性质14

第二节 寡糖19

一、麦芽糖20

二、蔗糖20

第三节 多糖21

一、概述21

三、乳糖21

四、纤维二糖21

二、单纯多糖22

(一)匀多糖22

(二)杂多糖26

三、复合糖类28

(一)糖蛋白28

(二)糖脂31

一、饱和脂酸32

第一节 脂酸32

Ⅱ.脂类的化学32

二、不饱和脂酸33

三、脂酸的结构和物理性质35

(一)脂酸的结构35

(二)脂酸的物理性质37

四、脂酸的化学性质39

(一)脂酸羧基的反应39

(二)脂酸烃链的反应40

(一)中性脂的化学42

一、中性脂42

第二节 含甘油的脂类42

(二)中性脂的物理性质44

二、甘油磷脂45

(一)磷酸甘油脂的化学性质45

(二)磷酸甘油脂的物理性质50

第三节 不含甘油的脂类53

一、鞘脂类53

二、类固醇55

第一节 概述57

Ⅲ.蛋白质的化学57

二、结合蛋白质59

一、单纯蛋白质59

第二节 蛋白质的组成单位--氨基酸60

二、蛋白质中存在的氨基酸60

二、氨基酸的性质63

(一)氨基酸的旋光性63

(二)氨基酸的电离--酸碱两性性质64

(三)氨基酸的化学反应68

(二)氨基酸的分离及定量73

三、氨基酸的分离及分析73

(一)蛋白质的水解73

第三节 蛋白质的化学结构75

一、化学结合键76

(一)肽键和肽76

(二)其他结合键77

二、末端分析77

(一)氨基末端分析78

(二)羧基末端分析79

(一)链的分离80

三、氨基酸顺序分析80

(二)选择性部分水解81

(三)多肽的成分及顺序分析81

第四节 蛋白质的空间构象--高级结构83

一、“随机卷曲”(Random coil)和高级结构83

二、空间构象及联系键84

(一)氢键及二级结构85

(二)其他结合键与高级结构87

(三)蛋白质分子在溶液中的构象89

三、一级结构和高级结构的关系91

第五节 蛋白质的性质92

一、蛋白质分子的大小和形状92

(一)分子量92

(二)分子形状95

二、蛋白质分子的两性性质96

三、蛋白质溶液的稳定性和沉淀97

四、蛋白质的化学反应--化学调变98

(一)调变分子表面的电荷98

(二)结合反应98

(三)表面交联反应99

(四)活性中心的探索100

第六节 分子结构和生物学功能间的关系101

一、一级结构和功能的关系101

二、高级构象和功能的关系101

(一)变性作用101

(二)变构象作用104

Ⅳ.核酸的化学109

第一节 概述109

一、核酸的分类、分布和功能109

二、核酸的提取与分离纯化111

三、核酸的水解112

四、核酸水解产物的分离和鉴定112

第二节 核酸的化学组成113

一、碱基113

二、戊糖116

三、磷酸119

四、核苷119

五、核苷酸121

六、缩写和术语124

一、RNA的一级结构127

第三节 RNA的分子结构127

二、RNA一级结构的分析方法131

三、RNA的二级结构135

四、RNA的三级结构139

第四节 DNA的分子结构141

一、DNA的一级结构141

二、DNA一级结构的分析方法142

三、DNA的二级结构145

四、DNA的三级结构147

一、卟啉的结构148

二、卟啉的种类和同分异构148

Ⅴ.卟啉色素的化学148

第一节 卟啉的结构和种类148

第二节 卟啉的理化性质150

一、两性性质150

(一)卟啉环中的氮原子具有两性电离作用150

(二)β取代基对氮原子解离的影响151

二、光吸收与吸收光谱151

一、铁卟啉的结构152

第三节 铁卟啉152

三、与金属络合性质152

二、铁卟啉的性质153

(一)铁卟啉中铁的自旋状态、配位体的杂化轨道及磁性153

(二)铁卟啉的稳定性和构象154

(三)卟啉结构对轴配位体的影响--顺效应(Cio effect)155

(四)轴配位体之间的相互作用--反效应(Trans effect)155

(一)血红素b156

(二)血红素c156

三、几种主要的铁卟啉化合物156

(五)铁卟啉络合物的吸收光谱156

(三)血红素a157

四、铁卟啉与蛋白质的结合158

第二章 亚细胞结构的生化159

第一节 细胞核159

一、核膜160

二、染色质160

三、DNA160

四、组蛋白161

五、核小体162

六、非组蛋白蛋白质164

七、组蛋白的修饰166

八、核仁166

九、hnRNA167

第二节 线粒体168

第三节 溶粒体176

第四节 内质网184

第五节 高尔基体190

第六节 过氧体193

第七节 细胞膜198

第三章 酶207

第一节 总论207

一、酶学的发展史207

二、酶的定义和一般性质207

三、酶的生物重要性210

第二节 酶的命名和分类211

一、酶的命名原则211

二、酶的分类211

一、酶的分子组成215

第三节 酶的化学组成与结构215

二、酶蛋白的化学216

三、辅酶的化学218

第四节 酶的分离提纯222

一、基本原理223

二、抽提223

三、纯化224

四、纯度的鉴定227

二、酶反应的初速度228

一、怎样测定酶反应速度228

第五节 酶活力的测定和酶的保存228

三、影响酶浓度曲线的因素229

四、常用的酶活力测定法229

五、酶的活性单位230

六、酶的保存230

第六节 酶促反应的动力学231

一、底物浓度对反应速度的影响231

二、酶浓度对反应速度的影响234

三、温度对酶反应速度的影响235

五、抑制剂对酶反应速度的影响236

四、pH对酶反应速度的影响236

六、多分子底物酶促反应的动力学242

第七节 酶的作用特点与作用机理244

一、酶的作用特点--酶作用的特异性244

二、酶作用的特异性与酶的活性中心245

三、化学催化机理250

四、酶的催化机理251

第八节 酶活性的调节255

一、酶的诱导255

二、酶结构的共价修饰256

三、酶结构的非共价修饰259

第四章 生物氧化263

第一节 氧化还原263

一、氧化还原与氧化还原半反应263

二、生物系统的氧化还原作用265

三、还原电势266

四、氧化平衡270

第二节 生物能学270

一、热力学第一定律271

(一)自由能一般概念272

二、热力学第二定律272

三、自由能272

(二)反应自由能与平衡常数和浓度的关系277

(三)标准自由能变化与标准电动势的关系278

四、高能磷酸化合物279

(一)不同的高能磷酸化合物280

(二)ATP和磷酸循环283

第三节 生物氧化装置和线粒体286

一、物质代谢的三个阶段286

二、线粒体287

一、概述289

第四节 三羧酸循环289

二、三羧酸循环的主要反应和酶类290

三、三羧酸循环的调节297

四、三羧酸循环的生理意义298

五、三羧酸循环的代谢支路299

第五节 NAD脱氢酶类与还原当量的转移300

一、概述300

二、菸酰胺二核苷酸脱氢酶类301

三、线粒体的转氢作用304

四、从胞浆转移还原当量至线粒体内的穿梭机理305

一、呼吸链的组成308

(一)黄素蛋白类308

第六节 呼吸链308

(二)辅酶Q311

(三)细胞色素类313

二、呼吸链氧还体系的顺序315

第七节 氧化磷酸化作用318

一、概述318

三、呼吸链的重要生理意义318

(一)氧化磷酸化的效率319

(二)氧化磷酸化作用的部位319

二、线粒体内膜偶联磷酸化的装配320

(一)F1320

(二)F。321

(三)门扇322

三、氧化磷酸化作用的机理322

(一)化学偶联学说323

(二)构象偶联学说323

(三)化学渗透学说324

(一)人工解偶联剂327

四、抗偶联作用或解偶联作用327

(二)天然解偶联剂328

五、呼吸的控制329

第八节 不通过呼吸链的氧化酶类330

一、氧化酶类330

二、加氧酶类331

第一节 碳水化物的消化吸收335

一、碳水化物的消化335

第五章 碳水化物代谢335

二、碳水化物的吸收337

三、不被消化吸收的碳水化物338

第二节 碳水化物的储存和动员339

一、糖原合成的机理340

二、糖原降解的机理344

三、糖原储存和动员的调节机理347

(一)糖原合成的调节348

(二)糖原降解的调节351

(三)糖原合成与降解的完整统一354

第三节 碳水化物的糖酵解途径357

一、糖酵解途径的酶反应358

二、糖酵解途径的调节366

(一)分子水平调节368

(二)激素的调节373

第四节 碳水化物的分解代谢375

一、糖的无氧酵解376

(一)乳酸的生成376

(二)无氧酵解的生理意义377

(一)碳水化物的有氧氧化反应过程378

二、碳水化物的有氧氧化378

(二)有氧氧化的调节381

(三)有氧氧化时提供的能量382

三、糖酵解与有氧氧化383

第五节 糖异生383

一、糖异生的原料384

二、糖异生的途径386

三、糖异生的调节392

一、戊糖磷酸途径396

(一)戊糖磷酸旁路的反应过程396

第六节 碳水化物的其他代谢途径396

(二)戊糖磷酸途径的生理意义402

(三)戊糖磷酸途径的调节403

二、葡萄糖醛酸途径404

(一)葡萄糖醛酸途径的反应过程404

(二)葡萄糖醛酸途径的生理意义407

三、多元醇途径408

第七节 其他糖类的代谢409

一、果糖的代谢409

二、半乳糖的代谢411

三、甘露糖的代谢414

第八节 血糖水平及其调节414

一、细胞水平的调节416

二、激素的调节作用416

(一)胰岛素417

(二)高血糖素418

(三)肾上腺素419

(四)生长激素419

(五)肾上腺皮质激素420

一、脂类的消化421

(一)脂类消化酶421

第一节 脂类的消化及吸收421

第六章 脂质代谢421

(二)胆汁酸盐422

五、脂类沉积症(Lpodoses或Lipoidoses)424

(三)中性脂的消化过程426

二、脂肪的吸收427

(一)消化产物由肠腔进入肠壁细胞427

(二)肠壁细胞内脂类的再合成428

(三)乳糜微粒的形成430

(四)影响小肠内甘油酯合成酶类的因素431

三、中性脂吸收后的可能代谢途径433

第二节 中性脂的合成代谢及其调节433

一、中性脂的合成代谢433

(一)饱和脂酸的合成433

(二)脂酸合成的调节441

(三)磷酸甘油的来源443

(四)中性脂的生物合成443

二、中性脂代谢的调节444

(一)脂肪的储存和动员444

(二)血浆NEFA水平的变化及其生理意义446

三、脂肪肝与抗脂肝因素449

第三节 中性脂的降解代谢450

一、脂酸的氧化451

(一)β-氧化451

(二)α-氧化457

(三)ω-氧化459

(四)奇数、支链脂酸的氧化460

二、酮体的生成和利用462

(一)酮体的生成462

(二)酮体的利用463

(三)生酮作用的调节464

(四)酮体的生理重要性468

第四节 不饱和脂酸的代谢469

一、人体内的不饱和脂酸469

二、不饱和脂酸的生物合成469

(一)单不饱和脂酸的生物合成469

(二)多不饱和脂酸的生物合成470

(三)必需脂酸的生理功用472

三、不饱和脂酸的氧化472

(一)发现、结构和分布473

四、前列腺素473

(二)生物合成474

(三)代谢476

(四)生物学作用476

第五节 磷脂、糖脂和硫酸脑苷脂的代谢478

一、磷脂的生物合成478

(一)概述478

(二)甘油磷脂的生物合成478

(三)鞘磷脂(Sphingomyelin)的生物合成483

(一)磷脂的降解与转换485

二、甘油磷脂的降解代谢485

(二)胆碱的降解代谢487

三、糖鞘脂类(Glycosphingolipids)的生物合成488

(一)脑苷脂的生物合成489

(二)神经节苷脂的生物合成490

四、硫酸脑苷脂的生物合成493

(一)鞘磷脂沉积症(Sphingomyelinosis)--Niemann--Pick病494

(二)神经节苷脂沉积症(Gangliosidoses)494

(三)与糖基-N-脂酰鞘氨醇有关的脂类沉积症495

(一)血浆胆固醇的转换率496

第六节 胆固醇的代谢496

一、胆固醇代谢概况496

(二)胆固醇代谢池的来源497

(三)胆固醇代谢池的消耗--降解和排泄498

二、胆固醇的生物合成498

(一)甲羟戊酸的合成499

(二)鲨烯的生物合成500

(三)羊毛固醇和胆固醇的生物合成501

三、胆固醇生物合成的调节502

(一)胆固醇生物合成的限速酶--HMG-CoA还原酶502

(二)膳食胆固醇对胆固醇合成的反馈调节503

(三)禁食对胆固醇合成的影响504

(四)胆汁酸肠肝循环对胆固醇合成的影响504

(五)激素对胆固醇合成的调节504

第七节 血浆脂蛋白505

一、血浆脂蛋白的分离505

(一)超速离心法(密度分离法)505

(二)电泳法506

(三)低密度脂蛋白(LDL)507

(二)极低密度脂蛋白(VLDL)507

(一)乳糜微粒(CM)507

二、血浆脂蛋白的组成507

(四)高密度脂蛋白(HDL)508

(五)脂蛋白a(Lp-a)508

(六)脂蛋白x(Lp-x)508

三、载脂蛋白的结构与功能509

(一)Apo C509

(二)Apo B510

(三)Apo A510

(六)富含脯氨酸蛋白(PRP，Proline-rich Protein)512

(四)细线蛋白质(Thin line protein)512

(五)富含精氨酸蛋白(ApoE Arginine-rich Protein)512

四、脂蛋白的合成代谢513

(一)乳糜微粒的合成513

(二)VLDL的合成513

(三)LDL的形成515

(四)HDL的合成515

五、脂蛋白的降解代谢515

(二)卵磷脂-胆固醇酰基转移酶(LCAT)516

(一)脂类的交换及转移516

(三)脂蛋白脂肪酶(LPL)518

(四)肝素后脂解活性(PHLA)518

(五)乳糜微粒降解代谢519

(六)VLDL的降解代谢520

(七)LDL的降解代谢521

(八)HDL的降解代谢522

第七章 蛋白质代谢523

第一节 蛋白质的消化吸收523

(一)盐酸524

一、胃内蛋白质的消化524

(二)胃蛋白酶526

(三)凝乳酶527

二、肠道内蛋白质的消化528

(一)胰液蛋白酶和羧肽酶528

(二)肠液的肠激酶、氨肽酶和二肽酶530

三、蛋白质消化产物的吸收531

(一)氨基酸的吸收531

(二)肽的吸收534

第二节 氨基酸的分布状况535

一、血浆氨基酸536

二、各器官对血浆氨基酸的影响537

第三节 机体蛋白质的更新和储存539

一、机体蛋白质的动态平衡539

(一)机体蛋白质的更新速度和半寿期540

(二)蛋白质的半寿期与其结构或构象的关系543

(三)机体蛋白质更新的生理意义547

(四)氨基酸的代谢池和再利用549

(五)机体蛋白质的合成与降解机理552

(六)机体蛋白质合成和降解的调节554

二、机体蛋白质的储存564

第四节 氨基酸的代谢(总论)566

一、氨基酸的合成代谢566

(一)必需和非必需氨基酸566

(二)氨基酸全新合成与联合氨基化作用567

(三)氨基酸的全新合成570

(四)氨基酸的转变途径573

二、氨基酸参与非蛋白含氮物质的合成577

(一)甘氨酸578

(二)丝氨酸579

(三)天冬氨酸和天冬氨酰胺580

(四)谷氨酸和谷氨酰胺581

(五)半胱氨酸582

(六)甲硫氨酸584

(七)精氨酸587

(八)赖氨酸589

(九)组氨酸591

(十)苯丙氨酸和酪氨酸593

(十一)色氨酸598

(十二)一碳单位代谢604

(十三)二肽和三肽的合成608

三、氨基酸的降解代谢615

(一)氨基酸的脱氨基作用616

(二)氨的来源、排泄、转运和处理619

(三)氨基酸的碳代谢总论626

四、氨基酸的特殊碳代谢(各论)632

(一)甘氨酸632

(二)L-丙氨酸634

(三)丝氨酸和羟丁氨酸634

(六)甲硫氨酸、胱氨酸和半胱氨酸636

(五)天冬氨酸和天冬氨酰胺636

(四)谷氨酸和谷氨酰胺636

(七)缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸639

(八)组氨酸643

(九)赖氨酸644

(十)精氨酸、脯氨酸和羟脯氨酸647

(十一)苯丙氨酸和酶氨酸648

(十二)色氨酸650

第八章 代谢调节653

第一节 细胞水平的调节653

一、酶的区域化对代谢的调节654

二、酶变构象反馈调节655

(一)酶变构象反馈调节的概念655

(二)酶变构象反馈调节的发现和发展656

(三)酶变构象反馈调节方式的生理意义657

三、酶共价修饰对代谢的调节658

(一)酶共价修饰调节的概念658

(二)酶共价修饰调节的生理意义659

(三)酶共价修饰调节的特点661

四、同工酶特定分布调节661

(一)酶蛋白合成的诱导和阻遏663

五、酶含量的调节663

(二)酶蛋白合成的诱导和阻遏机理664

(三)酶蛋白降解的控制664

第二节 激素的调节665

一、激素受体666

(一)激素受体的化学本质666

(二)激素受体作用的特点666

(三)激素受体的调节667

二、激素调节代谢的作用机理667

(一)多肽、蛋白质激素和儿茶酚胺调节代谢的作用机理668

(二)类固醇激素及甲状腺激素调节代谢的作用机理672

第三节 中枢神经系统的调节674

一、通过外周神经的调节674

二、神经-体液的调节675

第四节 特殊情况下的代谢调节676

一、消化吸收期和非消化吸收期676

(一)非消化吸收期676

(二)消化吸收期677

二、饥饿677

(一)饥饿早期678

(二)饥饿晚期681

三、肥胖683

(一)肥胖时的代谢改变683

(二)胰岛素在形成肥胖中的作用685

(三)肥胖时胰岛素拮抗的原因--胰岛素受体减少687

(四)肥胖的治疗原则688

四、运动688

(一)肌肉运动的燃料688

(三)运动时血中激素水平689

(二)运动时血糖的含量及其来源与去路689

五、应激690

(一)应激时的神经内分泌反应690

(二)应激时物质代谢改变691

第九章 核酸代谢693

Ⅰ693

第一节 核酸的消化和吸收693

一、核酸的消化693

(一)消化道核酸酶694

(二)单核苷酸和核苷的消化696

三、核酸消化产物吸收后的代谢去向697

二、核酸消化产物的吸收697

第二节 核酸的降解代谢698

一、DNA和RNA的降解698

(一)组织DNA酶698

(二)组织RNA酶698

(三)磷酸二酯酶699

二、单核苷酸的降解700

三、有机碱的降解代谢701

(一)嘌呤碱的降解代谢701

(二)嘧啶碱的降解代谢703

第三节 单核苷酸的生物合成705

一、核糖核苷酸的生物合成705

(一)嘌呤核糖核苷酸705

(二)嘧啶核糖核苷酸711

二、脱氧核糖核苷酸的生物合成715

(一)通过核糖核苷酸的直接还原715

(二)脱氧胸苷酸(dTMP)的合成717

(三)脱氧核糖核苷酸合成的调节718

(一)痛风症(Gout)719

一、嘌呤核苷酸的代谢紊乱719

第四节 核苷酸的代谢紊乱719

(二)Lesch-Nyhan综合征721

(三)两种有关的免疫缺陷病722

(四)黄嘌呤尿症722

二、嘧啶核苷酸的代谢紊乱722

(一)乳清酸尿症(Orotic aciduria)723

三、肿瘤细胞的核酸和核苷酸代谢724

(一)降解代谢724

(三)叶酸和维生素B12代谢障碍724

(二)β-氨基异丁酸尿症724

(二)合成代谢725

Ⅱ727

第一节 DNA作为遗传物质的生物化学依据727

第二节 DNA的生物合成730

一、DNA的复制730

二、DNA聚合酶732

三、DNA聚合酶Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ735

四、冈崎碎片与DNA复制735

六、DNA解链蛋白与解绞蛋白736

五、DNA连接酶736

七、RNA在DNA链开始合成时的作用737

八、DNA复制的假说737

九、RNA的反转录--DNA生物合成的另一方式739

十、DNA的重组和修补739

第三节 RNA的生物合成，DNA的转录与RNA的复制741

一、RNA聚合酶及其他因子741

二、RNA转录的模板和起步741

四、RNA合成后的修饰及其成熟742

三、RNA链的延伸和终止742

五、转录的具体进程743

六、RNA复制和RNA复制酶743

第四节 蛋白质的生物合成(mRNA的翻译)744

一、概述744

二、翻译机制的组成745

(一)tRNA745

(二)遗传密码745

(三)核糖体747

(一)氨基酸的活化与氨基酰-tRNA的合成748

(二)多肽合成的起步748

三、蛋白质的生物合成748

(三)肽链的延伸749

(四)多肽链的终止751

第五节 蛋白质合成的调节752

(一)操纵子752

(二)乳糖操纵子(Lac operon)752

(三)其他操纵子754

(四)酶的阻遏与阻遏物754

(七)激素对基因表达的影响756

(五)rRNA合成的控制756

(六)真核细胞里蛋白质合成的调节756

(八)抗菌素对蛋白质生物合成的影响757

第六节 基因突变及其因果760

一、分子病--基因缺陷与生物功能障碍761

二、突变与癌763

三、化学诱变物763

四、环境污染与化学诱变764

一、铁卟啉色素的来源及合成地点767

第二节 铁卟啉色素的生物合成767

第一节 铁卟啉色素在消化道经历的过程767

第十章 铁卟啉色素代谢767

二、铁卟啉色素的合成机理768

(一)原卟啉的氮和碳原子的来源768

(二)铁卟啉色素合成的第一阶段769

(三)铁卟啉色素合成的第二阶段770

(四)铁卟啉色素合成的第三阶段773

三、铁卟啉色素合成的调节774

四、卟啉症777

一、铁卟啉色素的降解地点和胆红素的来源778

第三节 铁卟啉色素的降解代谢778

二、胆红素由血红素产生的机理780

三、铁卟啉色素降解代谢的调节782

第四节 胆红素的运输及排泄783

一、胆红素的性质与运输783

二、胆红素的排毒与排泄784

三、胆红素在肠道内的变化786

第五节 胆红素的代谢障碍788

一、高非结合胆红素血症788

二、高结合胆红素血症789

三、高非结合胆红素与结合胆红素血症789