《生物化學/普通高等教育“十二五”規劃教材》是編者符愛云在已有生物化學 教材的基礎上，參考近年來國內外生物化學的進展編 寫而成。內容包括：蛋白質、核酸、酶學、維生素與 輔酶、生物能學和生物氧化、糖代謝、脂類代謝、蛋 白質的降解和氨基酸的代謝、核酸代謝、蛋白質的生 物合成和物質代謝調控等。內容吸收了國際、國內生 物化學的最新進展，內容豐富，圖文并茂，便于教師 教學使用和學生自學。同時，為了培養學生的學習興 趣，部分章節后面附帶了閱讀材料，能夠讓讀者加深 對相關知識點的理解，并且了解該領域發展的前沿方 向。
《生物化學/普通高等教育“十二五”規劃教材》通俗易懂，具有一定的深度和廣度，適合生 物學、農學、醫學等相關專業使用，也可作為參考書 供相關領域或學科的科學工作者閱讀。
生物化學（bjoChemistry）是運用化學的理論和方法研究生命物質的學科。其任務主要是了解生物的化學組成、結構及生命過程中各種化學變化。從早期對生物總體組成的研究，進展到對各種組織和細胞成分的精確分析。目前正在運用諸如光譜分析、同位素標記、×射線衍射、電子顯微鏡以及其他物理學、化學技術，對重要的生物大分子（如蛋白質、核酸等）進行分析，以期說明這些生物大分子的多種多樣的功能與它們特定的結構關系。
生物化學是生物科學中最活躍的分支學科之一，是現代生物學和生物工程技術的重要基礎，它不僅與多門學科有著廣泛的聯系，而且發展迅速，新知識、新技術不斷涌現，尤其是分子生物學領域則發展更快。工業、農業、醫藥、食品、能源、環境科學等越來越多的研究領域都以生物化學理論為依據，以其實驗技術為手段。生物化學是高等院校生物科學及農業科學各專業普遍開設的重要專業基礎課程。打好堅實的生物化學基礎，使學生對該學科的基本理論與基本研究技術的原理有較全面和清晰的理解，是學生對相關專業知識的學習和研究工作的共同需要。
本書的編寫適當強調對基本概念、重要原理的解釋，以便讀者更好地理解生物化學基本知識。編寫過程中，以已有的生物化學教材為基礎，參考近年來國內外生物化學的進展編寫而成。內容包括：蛋白質、核酸、酶學、維生素與輔酶、生物能學和生物氧化、糖代謝、脂類代謝、蛋白質的降解和氨基酸的代謝、核酸代謝、蛋白質的生物合成和物質代謝調控等。本書內容吸收了生物化學國際、國內的最新進展，內容豐富，圖文并茂，便于教師教學使用和學生自學。同時，為了培養學生的學習興趣，部分章節后面附帶了閱讀材料，能夠讓讀者加深對相關知識點的理解，并且了解該領域發展的前沿方向。同時對教學基本要求部分力圖體現精簡的原則，理論聯系實際，同時也注重反映本學科領域的新進展，從而幫助讀者加深對基本教學要求內容的掌握，為相關課程奠定必需的生化基礎。
本書通俗易懂，具有一定的深度和廣度，在編寫過程中，盡量實現教材內容的科學性、準確性、系統性和實用性。該書適合生物學、農學、醫學等柜關專業使用，也可作為參考書供相關領域或學科的科學工作者閱讀。
本教材由符愛云擔任主編，李天驕、何慶擔任副主編，趙靜、朱清華、張紅參加了編寫工作。本書在編寫過程中，參照和引用了現已發行的相關教材的部分內容及相關資料，在此予以說明并深表感謝，由于受理論水平、實踐經驗及資料所限，雖經努力，但教材中仍有不足之處，敬請廣大讀者批評指正。
編者
2014年7月
符愛云，德州學院，教授，具有生物活性配合物的定向合成和性能研究 國家自然科學基金委 在研。
第1章 緒論
1.1 生物化學的研究范圍與內容
1.1.1 生物體的化學組成、結構與功能
1.1.2 物質代謝及調控
1.1.3 遺傳信息的傳遞與表達
1.2 生物化學發展簡史
1.3 生物化學的應用與發展前景
1.3.1 生物化學的應用
1.3.2 生物化學發展前景
1.4 生物化學與其他學科的關系
1.4.1 生物化學與化學的關系
1.4.2 生物化學與生物學的關系
1.5 生物化學的學習方法
第2章 蛋白質
2.1 氨基酸
2.1.1 氨基酸的一般結構及其分類
2.1.2 非蛋白質氨基酸
2.1.3 氨基酸的理化性質
2.1.4 氨基酸的分離分析和鑒定
2.2 肽
2.2.1 肽和肽鍵
2.2.2 天然存在的活性肽
2.3 蛋白質的結構
2.3.1 蛋白質的一級結構
2.3.2 蛋白質的空間結構
2.4 蛋白質結構與功能的關系
2.4.1 蛋白質一級結構與功能的關系
2.4.2 蛋白質空間結構與功能的關系
2.5 蛋白質的理化性質
2.5.1 蛋白質的兩性和等電點
2.5.2 蛋白質的膠體性質
2.5.3 蛋白質的沉淀反應
2.5.4 蛋白質的變性
2.5.5 蛋白質的顯色反應
2.6 蛋白質的分離純化
2.6.1 分離純化蛋白質的一般程序
2.6.2 蛋白質相對分子質量的測定
第3章 核酸
3.1 核酸通論
3.1.1 核酸的發現和研究簡史
3.1.2 核酸的種類和分布
3.1.3 核酸的生物學功能
3.2 核酸的結構
3.2.1 元素組成
3.2.2 核苷酸
3.2.3 核酸的分子結構
3.2.4 RNA的高級結構
3.3 核酸的物理化學性質
3.3.1 核酸的一般物理性質
3.3.2 核酸的酸堿性質
3.3.3 核酸的紫外吸收
3.3.4 核酸的變性、復性和分子雜交
3.4 核酸的研究方法
3.4.1 核酸的分離、純化和定量
3.4.2 核酸的超速離心
3.4.3 核酸的凝膠電泳
3.4.4 核酸的核苷酸序列測定
3.4.5 DNA的化學合成
第4章 酶學
4.1 酶學通論
4.1.1 酶的化學本質及其組成
4.1.2 酶的作用特點
4.1.3 酶的專一性
4.1.4 酶的分類與命名
4.1.5 酶的活力測定與分離純化
4.2 酶促反應動力學
4.2.1 酶濃度對酶作用的影響
4.2.2 底物濃度對酶作用的影響
4.2.3 pH值的影響
4.2.4 溫度的影響
4.2.5 激活劑對酶作用的影響
4.2.6 抑制劑對酶作用的影響
4.2.7 酶的別構效應
4.3 酶的作用機制及其活性調節
4.3.1 酶的催化作用
4.3.2 酶的作用機制
4.3.3 酶催化效率的影響因素
4.3.4 酶的活性調節
第5章 維生素與輔酶
5.1 脂溶性維生素
5.1.1 維生素
5.1.2 維生素
5.1.3 維生素
5.1.4 維生素
5.2 水溶性維生素
5.2.1 維生素B1?
5.2.2 維生素B2與黃素輔酶
5.2.3 維生素PP與輔酶Ⅰ、輔酶Ⅱ
5.2.4 維生素B6與磷酸吡哆醛、磷酸吡哆胺
5.2.5 泛酸與輔酶
5.2.6 生物素
5.2.7 葉酸與四氫葉酸
5.2.8 維生素B12與輔?
5.2.9 硫辛酸
5.2.10 維生素
5.3 金屬離子及其酶類
5.3.1 概述
5.3.2 金屬酶類與金屬激活酶類
5.3.3 含鐵酶類
5.3.4 含銅酶類
5.3.5 含鋅酶類
5.3.6 其他金屬酶類
第6章 生物能學和生物氧化
6.1 新陳代謝及其研究方法
6.1.1 新陳代謝
6.1.2 新陳代謝的研究方法
6.2 高能磷酸化合物
6.2.1 高能鍵及高能化合物
6.2.2 ATP和其他高能磷酸化合物
6.3 生物氧化
6.3.1 生物氧化的特點
6.3.2 生物氧化的方式
6.3.3 生物氧化的產物
6.4 呼吸鏈及電子傳遞
6.4.1 呼吸鏈的概念
6.4.2 呼吸鏈組成
6.4.3 呼吸鏈各組分的遞電子機理
6.5 氧化磷酸化作用
6.5.1 氧化磷酸化的偶聯部位
6.5.2 氧化磷酸化生成ATP的分子數
6.5.3 氧化磷酸化的機制
6.5.4 氧化磷酸化的解偶聯與抑制
6.6 線粒體外NADH的氧化
6.6.1 α磷酸甘油穿梭作用
6.6.2 蘋果酸天冬氨酸穿梭作用
第7章 糖代謝
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 纖維素的酶促降解
7.1.3 糖的吸收和運轉
7.2 糖的分解代謝
7.2.1 糖酵解
7.2.2 糖酵解的化學計量與生物學意義
7.2.3 丙酮酸的去向
7.2.4 糖酵解的調控
7.2.5 糖的有氧分解
7.2.6 乙醛酸循環
7.2.7 磷酸戊糖途徑
7.3 糖的合成代謝
7.3.1 糖異生作用
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 脂類代謝
8.1 脂類概述
8.1.1 脂類在體內的分布
8.1.2 脂類的分類
8.1.3 脂類的生理功能
8.1.4 脂類的消化
8.1.5 脂類的吸收和傳遞
8.1.6 血脂
8.1.7 血漿脂蛋白
8.2 脂肪氧化
8.2.1 甘油代謝
8.2.2 脂肪酸的氧化
8.2.3 酮體代謝
8.3 脂肪合成與調節
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 脂肪酸合成的調節
8.4 磷脂代謝
8.4.1 甘油磷脂的代謝
8.4.2 鞘磷脂的代謝
8.5 糖脂代謝
8.5.1 糖脂的合成代謝
8.5.2 糖脂的分解代謝
8.6 膽固醇代謝
8.6.1 膽固醇的合成代謝
8.6.2 膽固醇的分解代謝
8.6.3 膽固醇的酯化
第9章 蛋白質的降解和氨基酸的代謝
9.1 蛋白質的降解
9.1.1 蛋白質的水解
9.1.2 細胞內蛋白質的降解
9.2 氨基酸的一般降解
9.2.1 氨基酸的脫氨基作用
9.2.2 氨基酸的脫羧基作用
9.3 氨基酸降解產物的代謝
9.3.1 α酮酸的代謝
9.3.2 氨的代謝
9.4 個別氨基酸代謝
9.4.1 一碳單位的代謝
9.4.2 一碳單位的生理功能
9.4.3 含硫氨基酸的代謝
9.4.4 芳香族氨基酸的代謝
9.4.5 色氨酸代謝
第10章 核酸代謝
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 嘌呤的合成代謝
10.2.2 嘧啶核苷酸的生物合成
10.2.3 脫氧核糖核苷酸的合成
10.3 DNA的復制
10.3.1 DNA的半保留復制
10.3.2 DNA的半不連續復制
10.3.3 DNA復制體系
10.3.4 真核生物體內存在端粒酶
10.4 逆轉錄
10.5 DNA的損傷修復
10.5.1 光復活
10.5.2 切除修復
10.5.3 重組修復
10.5.4 誘導修復
10.6 RNA的合成
10.6.1 RNA的轉錄過程
10.6.2 RNA轉錄后加工
第11章 蛋白質的生物合成
11.1 參與蛋白質生物合成的物質
11.1.1 mRNA與遺傳密碼
11.1.2 rRNA與核糖體
11.1.3 tRNA和氨基酸的活化
11.2 蛋白質的合成過程
11.2.1 肽鏈合成的起始
11.2.2 肽鏈合成的延伸
11.2.3 肽鏈合成的終止
11.3 蛋白質的靶向運輸及翻譯后修飾
11.3.1 蛋白質的靶向運輸
11.3.2 蛋白質的翻譯后修飾
第12章 物質代謝的調控
12.1 物質代謝的相互聯系
12.1.1 糖代謝與脂類代謝之間的關系
12.1.2 糖代謝與蛋白質之間的關系
12.1.3 脂類代謝與蛋白質代謝之間的關系
12.1.4 核酸代謝與糖、脂肪及蛋白質代謝的相互關系
12.2 細胞的整體水平調節
12.2.1 激素水平的調節
12.2.2 神經水平的調節
12.2.3 整體水平綜合調節
12.3 細胞水平的調節
12.3.1 細胞的區域化調節
12.3.2 膜結構對代謝的調控
12.4 分子水平的調節
12.4.1 酶活性的調節
12.4.2 酶量的調節
參考文獻
1．3 生物化學的應用與發展前景
1．3．1 生物化學的應用
生物化學的產生和發展不僅大大推動了生命科學研究的迅猛發展，同時，為農業、工業、醫藥、食品加工生產等發展提供了重要的理論知識和實驗技術。因此，生物化學不僅僅成為推動生命科學及其他相關學科發展的重要工具，更是有利促進了社會經濟的發展和人們生活水平的提高。
1．3．1．1 在農業生產中的應用
在農業生產上，生物化學將作為有力的工具和手段，對農業中的作物栽培、作物品種鑒定、遺傳育種、土壤農業化學、豆科作物的共生固氮、植物的抗逆性、植物病蟲害防治等問題加以研究和解決。
在農業科學中，栽培學是研究作物栽培、服務于農業生產的理論和技術。運用生物化學的知識，可以研究作物的生長發育規律與環境條件的關系、有關的調節控制技術及其原理，對于提高作物產品的數量和質量、降低生產成本、提高勞動效率和經濟效益具有重要意義。
作物品種鑒定是農業生產中一個很重要的課題。常用常規鑒定方法如田間種植鑒定法，籽粒形態鑒定法、物理化學鑒定法等存在著鑒定結果需要周期長、準確度低、應用范圍受限制等問題。生化鑒定法是在分子水平上對具有不同遺傳特性的種子予以鑒別。它是一種準確性較高、發展快的種子純度鑒定方法。具有經濟方便、準確快速等特點。常用的生化鑒定方法包括同工酶電泳、蛋白質電泳、高效液相色譜和抗體反應等方法。其中同工酶和蛋白質電泳技術在純度檢測中顯示了強大的生命力。如運用電泳的方法將不同品種中的儲藏蛋白分離，染色后顯現出蛋白質的區帶，不同作物品種具有不同的區帶，因此，可以將這些區帶編號，再根據某一品種的蛋白質區帶即可查出它屬于什么品種。同時，還可利用現代分子生物學中的限制性酶切片段長度多態性分析技術，直接提取同一作物小同品種的種子DNA，進行限制性內切酶消化并進行電泳分析，根據不同品種具有其獨特的電泳譜帶來鑒別種子。
在生物化學研究過程中，人們已經知道負責生物遺傳變異的物質基因是脫氧核糖核酸DNA的片段，改變DNA的性質和結構，就可以改變生物的遺傳特性。例如，將某一基因引入生物體內，可以不受親緣關系的限制進行品種改良，甚至創造出新品種。
土壤農業化學的深入研究依賴生物化學的基礎知識。土壤微生物學、土坡酶學和土壤營養元素的研究可以揭示土壤中有機成分的分解轉化過程，有助于提高土壤肥力和植物對養分的吸收利用。土壤中的微生物可分泌出多種胞外酶，這些酶與土壤中有機成分的轉化及營養物質的釋放有密切關系，影響著土壤中營養的有效性。這些問題的研究都要應用生物化學的原理和方法，屬于生物化學的研究內容。豆科植物的共生固氮作用是生物化學的一個重要課題。
生物固氮是2l世紀的一個研究課題，氮素是增加谷物產量的重要因子，人們可以將固氮基因或固氮生物轉移到禾本科糧食作物上，使其能像豆科植物那樣自行固氮，從而降低化肥使用量，減少污染。
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