普通高等教育"十一五"国家级规划教材:生物化学.pdf

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书籍描述

内容简介
本书主要根据工科学生的知识背景和学习、应用需要,以现代生物化学和分子生物学的基础知识为主体,以在工业中的实际应用为实例,并适当介绍了发展趋势及最新成就;知识结构由浅入深,循序渐进,讲述通俗易懂,图表丰富。全书内容共分15章:绪论,糖化学,脂类和生物膜化学,蛋白质化学,核酸化学,酶化学,维生素、水和矿质平衡,能量代谢与生物能的利用,糖代谢,脂代谢,核酸代谢,蛋白质代谢,代谢的调节控制,基因工程与蛋白质工程,生物化学与新生物技术。

编辑推荐
《普通高等教育"十一五"国家级规划教材:生物化学(工科类专业适用)(第3版)》为国家级规划教材,可作为生物工程、生物技术、食品科学与工程、环境工程、发酵工程等工科专业学生学习生物化学知识的教材,也可供相关专业的师生参考使用。

目录
第一章绪论
第一节概述1
一、生物化学的涵义1
二、生物化学的研究内容1
第二节生物化学与其他生命科学的关系2
一、生物化学是分子水平的生物学2
二、生物化学是现代生物学科的基础和
前沿2
第三节生物化学与工农医3
一、生物化学与工业3
二、生物化学与医学3
三、生物化学与农业3
第四节21世纪的生物化学发展趋势4
一、大分子结构与功能的关系4
二、生物膜的结构与功能4
三、机体自身调控的分子机理5
四、生化技术的创新与发明5
五、生物化学与现代新生物技术5
习题5
第二章糖化学
第一节概述6
一、引言6
二、糖的基本情况6
三、糖类的生物学功能8
第二节单糖的结构和性质9
一、单糖的结构和立体化学9
二、单糖衍生物13
三、单糖的化学性质16
第三节寡糖的结构和性质19
一、寡糖的结构19
二、寡糖的性质22
三、环糊精22
第四节多糖的结构和性质23
一、同聚多糖23
二、杂聚多糖27
三、复合糖类29
习题31
第三章脂类和生物膜化学
第一节概述32
一、脂质的概念32
二、脂质的分类32
三、脂类的生理功能32
第二节油脂的结构和性质33
一、油脂的结构33
二、油脂的性质34
第三节磷脂和固醇类36
一、磷脂36
二、固醇类39
第四节脂类的工业应用及生产41
一、制取脂肪酸41
二、功能性油脂42
三、单细胞油脂42
四、磷脂在皮革工业中的应用42
第五节生物膜43
一、生物膜的组成及结构模型43
二、生物膜的特性44
三、生物膜的功能45
四、膜生物工程46
习题47
第四章蛋白质化学
第一节概述48
一、蛋白质的概念48
二、蛋白质的分类48
三、蛋白质的生物学功能49
四、蛋白质的实际应用50
第二节蛋白质的基本单位——氨基酸51
一、蛋白质的水解——产生氨基酸的
基本手段51
二、氨基酸的结构特征52
三、氨基酸的分类54
四、氨基酸的性质56
五、氨基酸的应用与工业生产62
第三节肽64
一、肽的概念64
二、生物活性肽65
三、多肽67
第四节蛋白质的分子结构68
一、蛋白质的共价结构68
二、蛋白质的空间结构72
三、蛋白质结构与功能的统一性77
第五节蛋白质的性质79
一、蛋白质分子的大小79
二、两性解离和等电点80
三、胶体性质81
四、沉淀作用81
五、变性作用81
六、颜色反应82
七、蛋白质改性与工业应用82
第六节蛋白质和氨基酸的分离纯化与
测定84
一、分离纯化的一般原则及基本步骤84
二、分离纯化的基本方法84
三、氨基酸的分离88
四、蛋白质及氨基酸的分析测定90
习题93
第五章核酸化学
第一节概述95
一、染色体、基因和核酸95
二、核酸的化学组成95
第二节核酸的结构98
一、核酸的一级结构98
二、核酸的高级结构100
第三节核酸的性质103
一、核酸的溶解性103
二、核酸的解离103
三、紫外线吸收104
四、变性与复性104
第四节核酸的生物功能105
一、DNA的复制与生物遗传信息的
储存105
二、RNA是生物遗传信息表达的媒体105
三、生物遗传变异的化学本质——DNA
结构变化107
第五节核酸的研究方法107
一、核酸的制备107
二、核酸的含量与纯度测定107
三、核酸的分子杂交技术109
四、PCR技术110
五、核酸碱基顺序的测定111
第六节核苷酸的应用与工业生产113
一、核苷酸的应用113
二、核苷酸的工业生产113
习题114
第六章酶化学
第一节概述116
一、酶的概念116
二、酶的催化特性117
三、酶的组成及分类119
第二节酶的结构与功能的关系121
一、酶的一级结构与催化功能的关系121
二、酶的活性与其高级结构的关系122
第三节酶催化反应的机制125
一、酶促反应的本质125
二、酶反应机制126
第四节酶促反应动力学128
一、酶促反应的基本动力学128
二、酶浓度对酶反应速率的影响133
三、温度对酶反应速率的影响133
四、pH值对酶反应速率的影响134
五、激活剂对酶反应速率的影响134
六、抑制剂对酶反应速率的影响135
第五节酶的制备140
一、酶的制备及纯化140
二、酶活性的测定143
第六节酶的多样性144
一、核酶145
二、调节酶146
三、多功能酶147
四、人工酶147
第七节酶在工业上的应用及酶工程148
一、酶在食品工业中的应用148
二、酶在化工、轻工方面的应用149
三、酶在医药工业中的应用151
四、固定化酶153
五、酶工程154
习题154
第七章维生素、水和矿物质平衡
第一节概述156
一、基本营养要素156
二、维生素的含义及其生理功能157
三、维生素的命名及分类158
第二节水溶性维生素与辅酶159
一、维生素B1与TPP159
二、维生素B2和黄素辅酶160
三、维生素B3和辅酶Ⅰ、辅酶Ⅱ161
四、维生素B4162
五、维生素B5和辅酶A162
六、维生素B6与磷酸吡哆素163
七、维生素B7163
八、维生素B9(叶酸)和叶酸辅酶164
九、维生素B12和辅酶B12165
十、维生素C165
第三节脂溶性维生素166
一、维生素A166
二、维生素D167
三、维生素E168
四、维生素K169
五、硫辛酸169
第四节体液平衡170
一、水平衡170
二、矿质平衡172
习题173
第八章能量代谢与生物能的利用
第一节概述174
一、生物氧化的方式和特点174
二、参与生物氧化的酶类175
三、同化作用与异化作用177
第二节线粒体氧化体系177
一、线粒体的膜相结构178
二、呼吸链178
第三节能量代谢中生物能的产生、
转移和储存181
一、氧化还原与自由能变化181
二、高能磷酸键的生成机制183
三、线粒体外的氧化磷酸化186
四、氧化磷酸化的解偶联作用和抑
制作用188
第四节生物能的利用188
一、ATP是生物体系中自由能的通用
货币188
二、体内能量代谢的调节190
三、ATP和磷酸肌酸的应用190
第五节高能化合物的制备技术191
一、ATP的制备技术191
二、磷酸肌酸的制备技术192
习题193
第九章糖代谢
第一节概述195
一、多糖及寡糖的降解195
二、糖的吸收与转运196
三、糖的中间代谢——糖在细胞内的
分解与合成197
第二节糖的分解代谢197
一、糖的分解代谢类型197
二、糖酵解途径198
三、三羧酸循环201
四、己糖磷酸途径206
第三节糖的合成代谢209
一、光合作用209
二、糖原合成210
第四节糖代谢在工业上的应用213
一、酒精发酵213
二、甘油发酵213
三、丙酮—丁醇发酵214
四、有机酸发酵215
习题216
第十章脂代谢
第一节概述218
一、脂肪的降解218
二、脂肪的吸收与转运219
三、油脂中间代谢概况220
第二节脂肪的代谢220
一、甘油代谢220
二、脂肪酸的分解代谢221
三、脂肪酸的合成代谢224
四、三酰甘油的合成226
第三节磷脂代谢、胆固醇代谢和血浆
脂蛋白代谢227
一、磷脂代谢227
二、胆固醇代谢228
三、血浆脂蛋白代谢230
第四节脂质代谢在工业上的应用232
一、在食品工业中的应用232
二、脂肪酸发酵233
三、共轭亚油酸的制备与应用233
四、γ—亚麻酸的制备与应用235
五、石油开采和处理石油污染236
习题236
第十一章核酸代谢
第一节核酸的降解和核苷酸代谢237
一、核酸的酶促降解237
二、核苷酸的分解代谢237
三、核苷酸的合成代谢239
第二节DNA复制与修复243
一、DNA复制有关的酶244
二、DNA的复制方式246
三、DNA复制过程247
第三节RNA的生物合成249
一、RNA聚合酶249
二、基因转录的过程250
三、基因转录的方式252
四、转录产物的加工修饰252
五、RNA的复制合成254
第四节核酸生物合成的抑制剂255
一、核苷酸合成抑制剂255
二、与DNA模板结合的抑制剂255
三、作用于聚合酶的抑制剂256
习题256
第十二章蛋白质代谢
第一节概述257
一、蛋白质的消化与吸收257
二、蛋白质的营养价值258
第二节氨基酸的代谢259
一、氨基酸的脱氨作用259
二、氨基酸的脱羧基作用261
三、氨与α—酮酸的转化262
四、个别氨基酸的分解代谢265
五、个别氨基酸合成代谢的概述269
第三节蛋白质的生物合成269
一、遗传密码270
二、核糖体271
三、蛋白质合成的分子机制271
四、抗生素与核酸合成及蛋白质合成276
习题276
第十三章代谢的调节控制
第一节生物体内的代谢调控模式278
一、细胞内的调控278
二、体液激素的调控281
三、神经系统的调控284
第二节反馈调节285
一、前馈与反馈285
二、反馈抑制的方式286
三、反馈调节的机制288
第三节诱导与阻遏289
一、酶的诱导合成290
二、酶合成的阻遏作用290
三、诱导与阻遏的机制291
第四节代谢调控在工业上的实践意义296
一、酶活性调节在工业上的应用296
二、酶合成调节在工业上的应用300
习题301
第十四章基因工程与蛋白质工程
第一节基因工程302
一、目的基因的获得302
二、基因载体305
三、重组DNA的筛选及表达309
第二节蛋白质工程312
一、蛋白质工程的概念312
二、蛋白质工程的一般技术313
三、蛋白质工程的应用314
习题316
第十五章生物化学与新生物技术
第一节基因组学317
一、基因组和基因组学的概念317
二、基因组图谱317
三、人类基因组研究319
第二节转录组学与生物芯片319
一、转录组学的研究状况320
二、转录组学的应用320
三、生物芯片321
第三节蛋白质组学325
一、蛋白质组学的定义和含义325
二、蛋白质组研究的技术简介326
三、蛋白质组学的应用前景327
第四节生物信息学328
一、生物信息学的含义328
二、生物信息学的基本研究方法328
三、生物信息学的主要研究内容329
第五节合成生物学331
一、合成生物学概念331
二、合成生物学的研究进展332
三、合成生物学的应用前景333
参考文献

序言
本书自出版以来,很多高校作为教材或参考书用于教学中,已进行多次印刷,很好地满足学校教学的需求。在使用中部分师生提出了一些宝贵意见,其中之一是认为某些章节内容偏浅。因为随着科学技术和现代工业的进步,在专业建设和发展中,已经很难分清“纯工科”和“纯理科”的界限,各校在学科和专业建设上,为适应社会的需要,使学生具有更广泛、更扎实的基础,在教学内容上往往采取“工中有理,理中有工”的策略。据此,我们对第2版教材进行了修订,在内容上无论从广度还是深度都有所加强。
自20世纪末,特别是进入21世纪以来,生命科学已进入一个崭新的时代,尤其是人类基因组的破译,使生命科学领域乃至整个科学技术界为之振奋,新的学科、交叉学科以及相关的专业不断涌现。在这种形势下,作为生命科学的基础和前沿的生物化学,其所肩负的任务和发展速度,将是以往所不能比拟的。因此,在本书第三版中不仅涉及生物化学与分子生物学所取得的新成就,而且在本书最后一章专门介绍了生物化学与现代新生物技术和新兴学科的关系,以及相关知识和技术在工业生产领域的应用;这些新学科和技术都将使学生对生物化学的发展趋势有个启蒙式的了解,激发学生的学习兴趣并拓展学生学习的视野,应该说无论对工科或理科所有生物相关专业学生都是大有裨益的。
《生物化学》(第三版)是根据部分使用过第二版教材的师生的意见,以及21世纪生物化学与分子生物学的发展,并参考国内外相关教材或教学参考书而加以修订。修订后主要具有下列特点。
(1)删除原教材中一些比较陈旧的概念、内容和技术,用生物化学与分子生物学的新概念、新知识和新技术加以取代。
(2)为适应各高校学科和专业发展的需要,教学内容需做适当调整。从现在的发展趋势来看,很难分清“纯工科”与“纯理科”的界限,各专业学生均要求基础和素质全面提高。因此,第三版中对基础知识的广度和应用性均有所加强,而且尽力做到这些基础知识与现代技术和应用的紧密联系。
(3)本书最后一章“生物化学与新生物技术”介绍了21世纪以来生命科学新崛起并逐渐发展成熟的一批新兴学科和技术,包括“基因组学”、“蛋白质组学”、“生物芯片技术”和“合成生物学”等,纵观这些学科和技术所涵盖的内容,无不与生物化学紧密相关,而且生物化学的发展要取得大的突破也依赖于这些新兴学科和技术的支持。这部分内容深入浅出地介绍这些新学科和技术的涵义、技术以及生物化学与它们的关系,以开阔学生的眼界、活跃学生的思维(根据不同专业的基本要求,有的学校或有些专业本章可不讲,但作为学生的参考是很有好处的),以便学生从中领悟在新形势下生物化学所肩负的任务和发展趋势。
本书在整本书的结构、书写方式等方面没做大的改动,以适应已习惯于使用本教材的师生。在内容取舍、文字表达以及真正体现科学性、思想性、先进性、启发性和适用性方面尚有不足之处,恳请读者指正。
本书由张洪渊、万海清主编并负责全书统稿;万海清编写第一、二、十五章;刘文彬编写第三、四、五、六、八章;李永红编写第十一、十二、十三、十四章;姚舜编写第七、九、十章。对帮助和支持本书编写的有关领导及广大师生表示诚恳的感谢!


张洪渊 万海清
2014年5月于四川大学

文摘
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