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绪章绪论
重点介绍生物化学研究对象——生物体的定义和特征、生物体的结构和化学组成,同时也是为后续的学习奠定基础,引入课程的学习。
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●0.1生物体的定义和特征
从不同专业角度介绍了生物体的定义,并重点介绍生物体的6大特征
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●0.2生物体的结构组成
主要介绍生物体的细胞组成,尤其是细胞功能机构——细胞器。
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●0.3生物体的化学组成
分别从元素组成、生物分子组成讲授了生物体的化学组成,并介绍了生物大分子的特征。
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第一章脂类化学
本章主要介绍了生物体中脂类的种类、结构和性质,并在此基础上,介绍了主要由脂类物质组成的生物膜,包括其化学组成、结构和特点,以及生物膜的功能。
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●1.1脂类
本节主要介绍了生物体的三种主要脂类:(1)由脂肪酸和醇类两类典型的脂类成分所形成的单纯脂,并重点介绍了脂肪酸;(2)除醇类、脂肪酸外,还含有其它物质的复合脂以及(3)衍生脂。
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●1.2生物膜
介绍了生物膜的三大类主要化学组成,尤其是膜上的2种蛋白质;其次,介绍了生物膜的功能,尤其是生物膜的物质转运功能。
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第二章蛋白质化学
没有蛋白质就没有生命,蛋白质是最重要的生物大分子。其化学本质是多肽,由结构单元分子——20种基本氨基酸构成,并具有复杂的一级结构和高级结构,是非常重要的两性电解质,在溶液中为稳定的胶体溶液,并非常容易发生变性。而要研究蛋白质,对其进行提取分离纯化是最重要的前提。
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●2.1氨基酸
介绍了生物体中的3类氨基酸,重点介绍生物体中氨基酸的主要性质;并给大家总结了氨基酸等电点的计算步骤和方法。
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●2.2肽
肽是由氨基酸通过肽键连接而成的,在结构上具有3个特点。并介绍了肽的表示方法。而性质方面,肽可以看成是一个放大了的氨基酸,所以,氨基酸具有的性质,肽都有。但是,2肽以上的肽还具有双缩脲反应。
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●2.3蛋白质结构
分别介绍了蛋白质的一级结构和高级结构。前者着重介绍了蛋白质的一级结构的测序步骤;后者包括4种主要的二级结构、处于蛋白质二级结构和三级结构之间的2种结构——超二级结构和结构域;以及更高层次的三级和四级结构。
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●2.4蛋白质性质
蛋白质本质是多肽,所以,其性质是差不多的。在本节主要介绍了蛋白质在水溶液中是稳定的胶体溶液以及其沉淀;吸光性、变性和复性以及主要的化学反应。
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●2.5蛋白质的分离、纯化和鉴定
本节主要介绍了蛋白质分离纯化的基本原则。进而重点介绍了通过分子量大小和溶解性、根据蛋白质带电性和亲和性分离纯化蛋白质的方法。并在最后重点介绍了2种蛋白质分子量测定的方法:凝胶过滤层析法和SDS-PAGE法。
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第三章酶化学
本章将重点介绍酶的特性、各种酶的分类,以及对于全酶中辅酶(辅基)、酶的关键结构及其化学组成、酶为什么具有专一性和高效性;以及酶促反应动力学和酶的分离提纯的关键几个指标。
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●3.1酶的特性
酶是由生物细胞产生的以蛋白质为主要成分的生物催化剂。其既具有一般催化的特征,又具有生物催化剂的4个主要特性。
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●3.2酶的分类
根据根据酶所催化的反应类型(性质)、酶的聚合状态以及按酶的组成对蛋白质酶进行了不同的分类。
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●3.3辅酶(辅基)
辅酶是一类具有特殊化学结构和功能的化合物。大多数辅酶的前体主要是水溶性 B 族维生素。介绍了8种重要B族维生素衍生辅酶(辅基)和 2种非B族维生素衍生的辅酶(辅基)。
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●3.4酶的结构
所有的酶都有活性中心,包括结合和催化部位,此外,部分酶还存在调控部位。并重点对活性中心的化学组成和特点进行了介绍。
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●3.5酶的催化机制
酶之所以具有专一性,目前有3种有关的学说;而酶之所以具有高效性,则是多种因素的综合结果,本节重点介绍了5种促进酶催化活性的因素。
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●3.6酶促反应动力学
酶促反应动力学重点内容包括酶促反应速率和影响酶促反应速率的因素,这也就是本节重点给大家介绍的内容。并就酶抑制作用,包括不可逆和可逆抑制2类重点进行了介绍。
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●3.7酶的分离提纯和活力测定
酶主要是蛋白质,所以其分离纯化的方法与蛋白质一样。此外,重点介绍了此过程相关的几个指标,包括酶的定量和定性指标、评价其纯化效率和酶蛋白损失程度的指标。
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第四章核酸化学
核酸与蛋白质一样,是一切生物机体不可缺少的组成部分。核酸是生命遗传信息的携带者和传递者。本章将重点介绍DNA和RNA 的化学组成、结构、性质与提纯。
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●4.1核酸分类
重点介绍了DNA和mRNA、tRNA和rRNA 3种RNA的特点和功能
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●4.2核酸的基本组成单位——核苷酸
重点介绍了核酸的三种基本化学成分——碱基、戊糖和磷酸基团是如何一步步结合形成核苷酸,并进一步如何形成核酸的。
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●4.3核酸结构
核酸的碱基顺序是核酸的一级结构。作为生物大分子物质,核酸同样具有空间结构。包括二级结构和三级结构。DNA重点介绍了其双螺旋结构模型特点以及三级结构——超螺旋。RNA中重点介绍tRNA的二级结构——三叶草型和三级结构——倒L型。
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●4.4核酸的性质
核酸同蛋白质一样,同样是两性电解质,同样存在等电点和电泳的问题;同样在近紫外区有吸光性,同样存在变性和复性的问题。但又存在着自身的特点是我们需要重点掌握的。
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●4.5核酸研究技术
重点介绍DNA序列的2种基本测序方法——化学测序法和双脱氧法。
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第五章生物氧化
本章作为过渡章节,重点介绍了生物氧化的特点和方式、生物能及其存在形式;线粒体中的电子传递链(也称为呼吸链)以及生物体中ATP生成的主要方式——氧化磷酸化。
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●5.1生物氧化特点和方式
本节一方面介绍了区别于非生物氧化的6大特点;另一方面,又介绍了生物氧化的方式的三种主要类型。
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●5.2生物能及其存在形式
本节介绍了生物能的定义以及生物体中存在的4种主要的高能化合物。最后,还介绍了与生物能密切相关的——能荷。
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●5.3电子传递链
首先介绍了电子传递链的定义,并接着重点介绍了构成电子传递链的5种主要成分。在生物体中,电子传递链组分除了辅酶Q和细胞色素C外,其余的组分构成了4个复合体,一起形成了线粒体中的两条主要电子传递链——NADH 电子传递链和FADH2传递链。
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●5.4氧化磷酸化
介绍了生物体中3种ATP生物合成的方式,重点是底物水平磷酸化和氧化磷酸化,并介绍了电子传递链偶联部位及其指标;进而介绍了氧化磷酸化发生的关键装置——F1FO-ATP合酶,并在最后重点介绍了目前得到普遍认可的氧化磷酸化机制——化学渗透学说,,以及介绍了胞液内生成的NADH进入到线粒体的两个穿梭系统。最后分别介绍了电子传递链抑制剂和氧化磷酸化抑制剂。
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第六章糖代谢
本章首先介绍了糖定义及其分类。在此基础上,重点介绍了糖的分解代谢和合成代谢的主要途径,尤其是与食品相关的途径。
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●6.1糖及其分类
糖类化合物是多羟醛或多羟酮类及其衍生物或多聚物。根据分子组成情况不同,糖类化合物分为单糖、寡糖、多糖和复合糖四大类。并重点介绍了需要掌握的各种碳原子数的糖。
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●6.2双糖和多糖的酶促降解
首先介绍了蔗糖、麦芽糖和乳糖三种双糖的酶促降解方式;接着重点介绍了与食品相关的多糖——淀粉的两种酶促降解方式——淀粉的水解和磷酸解。
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●6.3糖酵解
糖酵解途径分为两个环节,第一个环节是由葡萄糖生成丙酮酸;接着第二个环节在无氧条件下丙酮酸直接还原成乳酸。己糖激酶、磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶是糖酵解途径的关键性酶,这3个部位也是糖酵解调控的关键部位。本节分别进行了介绍。
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●6.4三羧酸循环
葡萄糖通过糖酵解产生的丙酮酸,在有氧条件下,丙酮酸首先经氧化脱羧生成乙酰COA,随后才正式进入三羧酸循环。在TCA循环中咋哟有4个调控点。并且生物体中还存在着由酶催化的,补充TCA循环中间代谢物供给的反应,称为回补反应。本节重点介绍了生物体中的4条草酰乙酸回补途径。
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●6.5磷酸戊糖途径
磷酸戊糖途径是另外一条糖代谢途径。介绍了其2个阶段——氧化阶段和非氧化分子重排阶段。并最终5-磷酸核酮糖变成了6-磷酸葡萄糖。
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●6.6糖异生作用
糖异生作用是指由非糖物质转变为葡萄糖的过程,其基本上是EMP途径的逆过程。重点介绍了糖异生途径中如何绕过糖酵解途径中三个不可逆过程的。并介绍了该途径的调控。
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●6.7双糖和多糖合成
首先介绍了多糖合成中单糖的供体形式。并在此基础上,重点介绍了蔗糖和淀粉的合成方式。
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第七章脂肪代谢
重点介绍了脂肪的分解代谢和合成代谢,前者重点介绍了脂肪酸的β——氧化方式;后者介绍了脂肪酸合成的3个过程,重点是脂肪酸的从头合成途径。
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●7.1脂肪的降解
重点介绍; 甘油三酯在生物体内如何降解为甘油和脂肪酸,并进一步介绍了甘油的命运。
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●7.2脂肪酸的分解代谢
生物体内脂肪酸的氧化分解存在几条不同的途径,主要包括β-氧化、α-氧化和ω-氧化3条途径。重点介绍了不同脂肪酸的β-氧化,其主要包括4个重复步骤。
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●7.3酮体的代谢
由脂肪酸经β-氧化生产的乙酰CoA在正常情况下会进入TCA循环而彻底氧化分解。但在特特殊情况下会生成酮体。分别介绍了酮体的合成和分解代谢。并简略介绍了其意义。
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●7.4脂肪的生物合成
重点介绍了甘油三酯合成的原料的准备——甘油的生成和丙二酸单酰CoA的形成以及脂肪酸合成中的关键工具——脂肪酸合成酶系。在此基础上,根据脂肪酸的类型不同,介绍了脂肪酸从头合成途径、延伸途径以及不饱和脂肪酸生成方式;以及最终甘油三酯的合成。
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第八章蛋白质代谢
本章重点介绍了蛋白质基本结构单位氨基酸的分解代谢和合成方式。
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●8.1氨基酸的分解代谢
重点介绍了生物体中的5种主要脱氨基方式,而其中主要的方式是联合脱氨;氨基酸的经过脱氨基作用主要生成2种产物——α-酮酸,也称为碳架和氨。前者主要有3条去路;而氨同样有多条去路,其中最重要的就是尿素循环。
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●8.2氨基酸合成代谢
介绍了氨基酸合成的材料准备工作,以及最终生物体中氨基酸合成的主要通用方式和不同类型氨基酸特殊的合成方式。
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第九章核酸代谢
重点介绍二方面的内容,一是核酸的酶促降解,另一个就是核苷酸代谢。
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●9.1核苷酸分解代谢
首先简略地介绍了生物体内核酸的酶促降解基本国策;接着重点介绍了嘌呤和嘧啶的分解代谢过程,重点注意二者差异。
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●9.2核苷酸合成代谢
首先介绍了嘌呤环和嘧啶上每个原子的来源。接着简略地介绍了生物体内嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸的从头和补救两条合成途径。最后介绍了脱氧核苷酸的生物合成,包括一般的脱氧核苷酸的生物合成和胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸的生物合成。
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第十章DNA的生物合成
DNA的生物合成过程是以DNA中每一条链为模板合成的,所以,DNA的生物合成途径又称为DNA的复制过程。本章介绍了DNA复制的基本条件、特点,DNA复制的具体过程。以及有关的基因突变和修复的问题。
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●10.1DNA复制的特点和基本条件
DNA 复制采用半保留复制方式;其是在一系列酶和蛋白质供体作用下完成的。包括DNA聚合酶、引物酶、解旋酶、单链结合蛋白、连接酶和引发蛋白等。
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●10.2DNA复制的过程
DNA复制包括起始、延伸和终止三个阶段,本节分别进行了较为详细的介绍。并在结尾扩充了端粒和端粒酶的知识点。
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●10.3DNA 突变和修复
DNA突变是指生物在生长过程中,因内在因素或外界环境因素的作用导致DNA结构的改变。本节介绍了DNA结构变化类型主要包括3种形式以及四种修复方式。
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第十一章RNA生物合成
RNA的合成时以DNA单链为模板进行的,又称为转录。本章较为详细地介绍了转录的特点,并就原核生物和真核生物转录的具体过程进行了介绍。并介绍了转录后的加工过程。
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●11.1RNA 的生物合成特点
RNA采用的是办不连续转录的方式进行的,并且同样是在一系列酶和蛋白质协助下完成的。本节详细地介绍了转录所需的主要酶和蛋白质。
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●11.2转录过程
介绍了具体的转录的三个环节,包括起始、延伸和终止。重点是原核生物的转录过程。对真核生物的转录过程也进行了简单地介绍。
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●11.3转录后加工
转录生成的前体RNA,一般无生物学活性,需加工才能成熟。本节分别对mRN、tRNA和rRNA的转录后加工进行了较为详细的介绍。
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第十二章蛋白质生物合成
蛋白质生物合成是以RNA中mRNA为模板,按照其核苷酸顺序所组成的密码指导蛋白质的合成的过程,一般称为翻译。本章详细地介绍了蛋白质合成的基本条件,并就原核生物和真核生物的蛋白质合成过程分别进行了介绍。
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●12.1原核蛋白质生物合成
详细介绍了原核生物蛋白质合成中氨基酸的活化,以及具体分蛋白质合成过程,同样包括起始、延伸和终止。
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●12.2蛋白质合成条件
重点介绍了蛋白质合成过程中mRNA、tRNA和rRNA的具体作用。并重点介绍了蛋白质合成所需的密码子。
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●12.3真核蛋白质生物合成
简略地介绍了真核生物的蛋白质合成的过程。