生物化學（工科類專業適用）第3版 pdf epub mobi txt 電子書下載 2025

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張洪淵，萬海清編

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齣版社：化學工業齣版社

ISBN：9787122191656

版次：3

商品編碼：11517069

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2014-09-01

頁數：334

正文語種：中文

具體描述

內容簡介

本書主要根據工科學生的知識背景和學習、應用需要，以現代生物化學和分子生物學的基礎知識為主體，以在工業中的實際應用為實例，並適當介紹瞭發展趨勢及最新成就；知識結構由淺入深，循序漸進，講述通俗易懂，圖錶豐富。全書內容共分15章：緒論，糖化學，脂類和生物膜化學，蛋白質化學，核酸化學，酶化學，維生素、水和礦質平衡，能量代謝與生物能的利用，糖代謝，脂代謝，核酸代謝，蛋白質代謝，代謝的調節控製，基因工程與蛋白質工程，生物化學與新生物技術。

第一章緒論
第一節概述1
一、生物化學的涵義1
二、生物化學的研究內容1
第二節生物化學與其他生命科學的關係2
一、生物化學是分子水平的生物學2
二、生物化學是現代生物學科的基礎和
前沿2
第三節生物化學與工農醫3
一、生物化學與工業3
二、生物化學與醫學3
三、生物化學與農業3
第四節21世紀的生物化學發展趨勢4
一、大分子結構與功能的關係4
二、生物膜的結構與功能4
三、機體自身調控的分子機理5
四、生化技術的創新與發明5
五、生物化學與現代新生物技術5
習題5
第二章糖化學
第一節概述6
一、引言6
二、糖的基本情況6
三、糖類的生物學功能8
第二節單糖的結構和性質9
一、單糖的結構和立體化學9
二、單糖衍生物13
三、單糖的化學性質16
第三節寡糖的結構和性質19
一、寡糖的結構19
二、寡糖的性質22
三、環糊精22
第四節多糖的結構和性質23
一、同聚多糖23
二、雜聚多糖27
三、復閤糖類29
習題31
第三章脂類和生物膜化學
第一節概述32
一、脂質的概念32
二、脂質的分類32
三、脂類的生理功能32
第二節油脂的結構和性質33
一、油脂的結構33
二、油脂的性質34
第三節磷脂和固醇類36
一、磷脂36
二、固醇類39
第四節脂類的工業應用及生産41
一、製取脂肪酸41
二、功能性油脂42
三、單細胞油脂42
四、磷脂在皮革工業中的應用42
第五節生物膜43
一、生物膜的組成及結構模型43
二、生物膜的特性44
三、生物膜的功能45
四、膜生物工程46
習題47
第四章蛋白質化學
第一節概述48
一、蛋白質的概念48
二、蛋白質的分類48
三、蛋白質的生物學功能49
四、蛋白質的實際應用50
第二節蛋白質的基本單位——氨基酸51
一、蛋白質的水解——産生氨基酸的
基本手段51
二、氨基酸的結構特徵52
三、氨基酸的分類54
四、氨基酸的性質56
五、氨基酸的應用與工業生産62
第三節肽64
一、肽的概念64
二、生物活性肽65
三、多肽67
第四節蛋白質的分子結構68
一、蛋白質的共價結構68
二、蛋白質的空間結構72
三、蛋白質結構與功能的統一性77
第五節蛋白質的性質79
一、蛋白質分子的大小79
二、兩性解離和等電點80
三、膠體性質81
四、沉澱作用81
五、變性作用81
六、顔色反應82
七、蛋白質改性與工業應用82
第六節蛋白質和氨基酸的分離純化與
測定84
一、分離純化的一般原則及基本步驟84
二、分離純化的基本方法84
三、氨基酸的分離88
四、蛋白質及氨基酸的分析測定90
習題93
第五章核酸化學
第一節概述95
一、染色體、基因和核酸95
二、核酸的化學組成95
第二節核酸的結構98
一、核酸的一級結構98
二、核酸的高級結構100
第三節核酸的性質103
一、核酸的溶解性103
二、核酸的解離103
三、紫外綫吸收104
四、變性與復性104
第四節核酸的生物功能105
一、DNA的復製與生物遺傳信息的
儲存105
二、RNA是生物遺傳信息錶達的媒體105
三、生物遺傳變異的化學本質——DNA
結構變化107
第五節核酸的研究方法107
一、核酸的製備107
二、核酸的含量與純度測定107
三、核酸的分子雜交技術109
四、PCR技術110
五、核酸堿基順序的測定111
第六節核苷酸的應用與工業生産113
一、核苷酸的應用113
二、核苷酸的工業生産113
習題114
第六章酶化學
第一節概述116
一、酶的概念116
二、酶的催化特性117
三、酶的組成及分類119
第二節酶的結構與功能的關係121
一、酶的一級結構與催化功能的關係121
二、酶的活性與其高級結構的關係122
第三節酶催化反應的機製125
一、酶促反應的本質125
二、酶反應機製126
第四節酶促反應動力學128
一、酶促反應的基本動力學128
二、酶濃度對酶反應速率的影響133
三、溫度對酶反應速率的影響133
四、pH值對酶反應速率的影響134
五、激活劑對酶反應速率的影響134
六、抑製劑對酶反應速率的影響135
第五節酶的製備140
一、酶的製備及純化140
二、酶活性的測定143
第六節酶的多樣性144
一、核酶145
二、調節酶146
三、多功能酶147
四、人工酶147
第七節酶在工業上的應用及酶工程148
一、酶在食品工業中的應用148
二、酶在化工、輕工方麵的應用149
三、酶在醫藥工業中的應用151
四、固定化酶153
五、酶工程154
習題154
第七章維生素、水和礦物質平衡
第一節概述156
一、基本營養要素156
二、維生素的含義及其生理功能157
三、維生素的命名及分類158
第二節水溶性維生素與輔酶159
一、維生素B1與TPP159
二、維生素B2和黃素輔酶160
三、維生素B3和輔酶Ⅰ、輔酶Ⅱ161
四、維生素B4162
五、維生素B5和輔酶A162
六、維生素B6與磷酸吡哆素163
七、維生素B7163
八、維生素B9（葉酸）和葉酸輔酶164
九、維生素B12和輔酶B12165
十、維生素C165
第三節脂溶性維生素166
一、維生素A166
二、維生素D167
三、維生素E168
四、維生素K169
五、硫辛酸169
第四節體液平衡170
一、水平衡170
二、礦質平衡172
習題173
第八章能量代謝與生物能的利用
第一節概述174
一、生物氧化的方式和特點174
二、參與生物氧化的酶類175
三、同化作用與異化作用177
第二節綫粒體氧化體係177
一、綫粒體的膜相結構178
二、呼吸鏈178
第三節能量代謝中生物能的産生、
轉移和儲存181
一、氧化還原與自由能變化181
二、高能磷酸鍵的生成機製183
三、綫粒體外的氧化磷酸化186
四、氧化磷酸化的解偶聯作用和抑
製作用188
第四節生物能的利用188
一、ATP是生物體係中自由能的通用
貨幣188
二、體內能量代謝的調節190
三、ATP和磷酸肌酸的應用190
第五節高能化閤物的製備技術191
一、ATP的製備技術191
二、磷酸肌酸的製備技術192
習題193
第九章糖代謝
第一節概述195
一、多糖及寡糖的降解195
二、糖的吸收與轉運196
三、糖的中間代謝——糖在細胞內的
分解與閤成197
第二節糖的分解代謝197
一、糖的分解代謝類型197
二、糖酵解途徑198
三、三羧酸循環201
四、己糖磷酸途徑206
第三節糖的閤成代謝209
一、光閤作用209
二、糖原閤成210
第四節糖代謝在工業上的應用213
一、酒精發酵213
二、甘油發酵213
三、丙酮-丁醇發酵214
四、有機酸發酵215
習題216
第十章脂代謝
第一節概述218
一、脂肪的降解218
二、脂肪的吸收與轉運219
三、油脂中間代謝概況220
第二節脂肪的代謝220
一、甘油代謝220
二、脂肪酸的分解代謝221
三、脂肪酸的閤成代謝224
四、三酰甘油的閤成226
第三節磷脂代謝、膽固醇代謝和血漿
脂蛋白代謝227
一、磷脂代謝227
二、膽固醇代謝228
三、血漿脂蛋白代謝230
第四節脂質代謝在工業上的應用232
一、在食品工業中的應用232
二、脂肪酸發酵233
三、共軛亞油酸的製備與應用233
四、γ-亞麻酸的製備與應用235
五、石油開采和處理石油汙染236
習題236
第十一章核酸代謝
第一節核酸的降解和核苷酸代謝237
一、核酸的酶促降解237
二、核苷酸的分解代謝237
三、核苷酸的閤成代謝239
第二節DNA復製與修復243
一、DNA復製有關的酶244
二、DNA的復製方式246
三、DNA復製過程247
第三節RNA的生物閤成249
一、RNA聚閤酶249
二、基因轉錄的過程250
三、基因轉錄的方式252
四、轉錄産物的加工修飾252
五、RNA的復製閤成254
第四節核酸生物閤成的抑製劑255
一、核苷酸閤成抑製劑255
二、與DNA模闆結閤的抑製劑255
三、作用於聚閤酶的抑製劑256
習題256
第十二章蛋白質代謝
第一節概述257
一、蛋白質的消化與吸收257
二、蛋白質的營養價值258
第二節氨基酸的代謝259
一、氨基酸的脫氨作用259
二、氨基酸的脫羧基作用261
三、氨與α-酮酸的轉化262
四、個彆氨基酸的分解代謝265
五、個彆氨基酸閤成代謝的概述269
第三節蛋白質的生物閤成269
一、遺傳密碼270
二、核糖體271
三、蛋白質閤成的分子機製271
四、抗生素與核酸閤成及蛋白質閤成276
習題276
第十三章代謝的調節控製
第一節生物體內的代謝調控模式278
一、細胞內的調控278
二、體液激素的調控281
三、神經係統的調控284
第二節反饋調節285
一、前饋與反饋285
二、反饋抑製的方式286
三、反饋調節的機製288
第三節誘導與阻遏289
一、酶的誘導閤成290
二、酶閤成的阻遏作用290
三、誘導與阻遏的機製291
第四節代謝調控在工業上的實踐意義296
一、酶活性調節在工業上的應用296
二、酶閤成調節在工業上的應用300
習題301
第十四章基因工程與蛋白質工程
第一節基因工程302
一、目的基因的獲得302
二、基因載體305
三、重組DNA的篩選及錶達309
第二節蛋白質工程312
一、蛋白質工程的概念312
二、蛋白質工程的一般技術313
三、蛋白質工程的應用314
習題316
第十五章生物化學與新生物技術
第一節基因組學317
一、基因組和基因組學的概念317
二、基因組圖譜317
三、人類基因組研究319
第二節轉錄組學與生物芯片319
一、轉錄組學的研究狀況320
二、轉錄組學的應用320
三、生物芯片321
第三節蛋白質組學325
一、蛋白質組學的定義和含義325
二、蛋白質組研究的技術簡介326
三、蛋白質組學的應用前景327
第四節生物信息學328
一、生物信息學的含義328
二、生物信息學的基本研究方法328
三、生物信息學的主要研究內容329
第五節閤成生物學331
一、閤成生物學概念331
二、閤成生物學的研究進展332
三、閤成生物學的應用前景333
參考文獻

前言/序言

《細胞生物學：分子機製與應用》本書麵嚮生命科學、醫學、生物工程等相關專業的本科生和研究生，旨在係統、深入地闡述細胞的結構、功能、調控及其在生命活動中的核心作用。本書以現代生物學前沿研究成果為指導，力求將基礎理論與前沿技術緊密結閤，構建一個全麵、立體的細胞生物學知識體係。 --- 第一部分：細胞的物質基礎與結構組織第一章：生命的基石——生命的基本化學要素本章將從分子層麵審視生命的物質基礎。我們將詳細探討構成細胞的四大生物大分子：蛋白質、核酸（DNA和RNA）、碳水化閤物和脂質。重點分析這些分子的結構特性如何決定其在細胞內的功能。蛋白質的結構與功能多樣性：深入剖析氨基酸的特性、多肽鏈的摺疊機製（一級到四級結構），以及伴侶蛋白在正確摺疊中的作用。討論酶作為生物催化劑的動力學原理，以及結構蛋白（如膠原蛋白、肌動蛋白）和信號蛋白（如受體）的工作方式。核酸的結構與信息傳遞：闡述脫氧核糖核酸（DNA）的雙螺鏇結構、堿基互補配對原則及其穩定性。詳細介紹RNA的類型（mRNA, tRNA, rRNA等）及其在基因錶達調控中的多樣化角色。脂質與細胞膜的構建：探討磷脂、膽固醇等脂質的分子特性，解釋它們如何自發形成脂雙分子層，並討論膜的流動性、不對稱性及其對細胞通訊和物質轉運的意義。第二章：細胞的邊界與內部環境——細胞膜與細胞骨架細胞膜是細胞與外界進行物質交換和信息傳遞的樞紐。本章將聚焦於膜的結構與動態過程。跨膜轉運機製：詳細介紹被動擴散、協助擴散、主動轉運（包括原發性和繼發性主動轉運）的分子機製。著重講解各類膜轉運蛋白（載體蛋白、離子通道）的工作原理和調控方式。細胞的內部支架係統：深入研究細胞骨架的三大組成部分：微絲（肌動蛋白）、微管和中間縴維。闡述它們在維持細胞形態、驅動細胞運動（如縴毛和鞭毛的擺動）、細胞分裂以及細胞內物質運輸中的協同作用。第三章：細胞的“工廠”與“指揮中心”——細胞器係統本章係統梳理真核細胞內各個膜性細胞器的結構、生物閤成途徑及其在特定功能中的集成作用。內膜係統：詳細解析內質網（粗麵和滑麵）在蛋白質閤成、分泌、鈣離子儲存及脂質代謝中的功能。重點闡述高爾基體對蛋白質和脂質的修飾、分類和靶嚮運輸。能量轉換站：深入探討綫粒體（細胞呼吸與ATP生成）和葉綠體（光閤作用）的結構與功能，包括其自身的基因組和半自主性。溶酶體與過氧化物酶體：介紹細胞內的“消化係統”和“解毒係統”，討論其酸性環境的維持和底物識彆機製。細胞核：剖析核膜的結構（核孔復閤物），以及染色質的組裝、復製、轉錄和DNA修復過程。 --- 第二部分：生命的動態過程與信號轉導第四章：遺傳信息的流動——基因錶達的分子調控本章是連接分子生物學與細胞功能的橋梁，專注於遺傳信息如何被精確地錶達和控製。 DNA復製與修復：闡述DNA復製的半保留模型、主要酶係（解鏇酶、引物酶、DNA聚閤酶）的作用，以及應對DNA損傷的關鍵修復途徑（如核苷酸切除修復、錯配修復）。轉錄與RNA加工：詳細描述真核生物中RNA聚閤酶的機製，啓動子、增強子等調控元件的作用。深入講解RNA剪接（包括選擇性剪接）、加帽和加尾等後轉錄修飾過程。蛋白質的閤成與分泌：詳述核糖體的結構、tRNA的分子識彆、氨酰-tRNA閤成酶的功能，以及肽鏈在內質網上的摺疊與轉位。第五章：細胞間的交流——信號轉導通路細胞必須感知環境變化並作齣反應，這依賴於復雜的信號轉導網絡。信號分子的識彆與傳遞：介紹主要的信號分子類型（激素、生長因子、神經遞質）及其受體類型（G蛋白偶聯受體、酪氨酸激酶受體、離子通道受體）。第二信使係統：深入分析cAMP、IP3/DAG、鈣離子等第二信使在信號放大和級聯反應中的作用。信號通路的整閤與交叉：探討MAPK、PI3K/Akt等核心信號通路如何與其他通路相互作用，實現對細胞增殖、分化和凋亡的精細調控。第六章：細胞的生命周期與命運決定本章聚焦於細胞如何精確地控製其生長、分裂和死亡。細胞周期調控：詳細解析細胞周期的四個主要階段（G1, S, G2, M）。重點討論細胞周期蛋白（Cyclins）和依賴性蛋白激酶（CDKs）構成的分子開關機製，以及細胞周期檢查點（如G1/S和G2/M檢查點）的作用。細胞凋亡（Apoptosis）：區分凋亡與壞死，深入剖析內在途徑（綫粒體介導）和外在途徑（死亡受體介導）的分子機製，以及Caspase級聯反應在執行程序性死亡中的核心地位。細胞增殖與癌癥的細胞生物學基礎：將細胞周期和信號通路知識應用於理解腫瘤的發生，討論原癌基因和抑癌基因（如p53, Rb）在失控增殖中的作用。 --- 第三部分：特化細胞的結構與功能應用第七章：細胞的連接與組織形成細胞並非孤立存在，它們通過特化的結構相互連接，形成具有特定功能的組織。細胞黏附分子：介紹鈣依賴性（如鈣粘蛋白）和鈣非依賴性（如免疫球蛋白超傢族）黏附分子，及其在組織結構穩定性和信號傳遞中的作用。細胞連接：詳細描述緊密連接（封鎖跨上皮物質滲漏）、橋粒（提供機械強度）和縫隙連接（實現細胞間直接通訊）的結構組件和功能。細胞外基質（ECM）：探討縴維連接蛋白、層粘連蛋白、以及主要的ECM多糖（如透明質酸、硫酸軟骨素）的生物學功能，以及細胞如何通過整閤素與ECM相互作用。第八章：特化細胞的結構適應本章將細胞生物學的原理應用於理解高度分化的細胞類型。神經元：分析軸突、樹突的結構特徵，動作電位的産生和傳播機製，以及突觸傳遞中囊泡的循環、釋放與迴收。肌細胞：聚焦於肌原縴維的精細結構（肌絲滑行理論），以及鈣離子如何精確地觸發肌動蛋白和肌球蛋白的相互作用。免疫細胞：介紹T細胞和B細胞受體的多樣性生成機製，以及它們如何通過細胞間的粘附和信號轉導來啓動特異性免疫應答。第九章：生物技術的視角——細胞生物學前沿與應用本章展望細胞生物學在現代生物工程和醫學中的應用潛力。細胞成像技術：介紹熒光顯微鏡、共聚焦顯微鏡、活細胞成像等技術如何幫助研究人員實時觀察細胞內的動態過程。乾細胞生物學：探討多能性與全能性的分子基礎，描述誘導性多能乾細胞（iPSCs）的建立及其在再生醫學中的前景。基因編輯技術：重點介紹CRISPR-Cas9係統的工作原理，及其在靶嚮修改特定基因、研究基因功能和開發基因治療方法中的革命性應用。 --- 本書特色：體係完整性：從分子結構到細胞器功能，再到組織和係統適應性，構建嚴謹的邏輯框架。圖文並茂：采用大量原創或精選的高質量細胞圖像和流程圖，直觀展示復雜的分子機器和動態過程。強調機製：每一個生物學現象都深入到其底層的分子機製進行剖析，而非停留在錶象描述。麵嚮應用：將基礎知識與細胞工程、疾病機理分析緊密結閤，為後續專業學習和科研打下堅實基礎。通過學習本書，讀者將能夠掌握現代細胞生物學的核心概念和實驗方法，理解細胞作為生命活動基本單位的復雜性和精妙性。

用戶評價

評分☆☆☆☆☆

我必須說，本書的敘事邏輯簡直是教科書級彆的典範。它不像有些舊教材那樣，上來就堆砌一堆晦澀難懂的名詞和公式，讓人望而生畏。而是采取瞭一種循序漸進、層層遞進的講解方式。從最基礎的生物大分子結構和功能講起，如同搭積木一樣，穩固地建立起理解後續復雜代謝網絡的基石。特彆贊賞的是，它總能在關鍵的轉摺點給齣清晰的“承上啓下”的過渡段落，讓讀者能夠清晰地把握住知識點的內在聯係，而不是孤立地記憶知識點。例如，在講解酶催化機製時，作者不僅描述瞭活性位點的結構，還巧妙地引入瞭動力學模型，讓抽象的化學反應速率變得可以量化和預測，這對於培養工科生的係統思維和解決實際工程問題的能力至關重要。這種結構化的知識體係構建，極大地降低瞭初學者的學習門檻，同時又保證瞭內容的深度和廣度。

評分☆☆☆☆☆

這本書在理論聯係實際方麵做得相當齣色，真正體現瞭“工科適用”的特點。它沒有沉溺於純粹的生命科學理論探討，而是頻繁地穿插瞭與生物技術、藥物開發、食品科學乃至環境保護等工程領域相關的應用案例。這些案例的選取非常貼近行業前沿，比如對基因工程中關鍵酶的高效利用分析，或者在生物傳感器設計中如何利用特定的生化反應來提高靈敏度。這些實例的加入，極大地激發瞭我的學習興趣，讓我深刻理解到，我們所學的這些枯燥的化學反應和分子機製，是如何轉化為解決現實世界問題的強大工具的。讀完一個章節，總能感覺到自己的“工具箱”又多瞭一件趁手的利器，而不是僅僅增加瞭一些紙麵知識。這種麵嚮應用的教學思路，是很多偏重理論研究的教材所缺乏的寶貴特質。

評分☆☆☆☆☆

相較於我過去接觸過的幾本同類教材，這本第三版在內容更新速度上展現瞭驚人的活力。生物化學領域發展日新月異，新的研究發現層齣不窮，如果教材不能及時跟上，很快就會落伍。這本教材顯然在這方麵投入瞭巨大的努力。我注意到新增瞭不少關於“組學”技術（如蛋白質組學、代謝組學）對傳統生化認識帶來的衝擊與融閤的討論，以及對一些新興的細胞信號通路調控機製的闡述。這些前沿內容的引入，使得教材不僅僅停留在對經典知識的梳理上，更像是提供瞭一張通往未來研究方嚮的地圖。對於希望未來繼續深造或者進入高新産業的工科學生來說，能夠在一本教材中就接觸到這些最新的思想和研究熱點，無疑是巨大的優勢，能幫助我們建立起更具前瞻性的知識結構。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和裝幀設計實在是一流，初拿到手就被那種厚重而又嚴謹的感覺所吸引。紙張的質感很好，印刷清晰度極高，即便是那些復雜的分子結構圖和代謝途徑圖，細節也捕捉得絲絲入扣，閱讀起來非常舒適，長時間盯著看眼睛也不會覺得太纍。尤其是對一些關鍵概念的圖解部分，作者顯然花瞭很多心思，不僅僅是簡單的示意圖，而是結閤瞭現代生物學研究的前沿視角，用更直觀的視覺語言將抽象的生化過程呈現齣來。這種對細節的極緻追求，恰恰體現瞭一本優秀的工科教材應有的專業素養。對於我們這些需要紮實理論基礎的工科生來說，一本好的教材不僅要內容準確，更要“看得懂”、“用得上”，這本教材在這方麵做得非常到位，無論是作為課堂學習的主綫教材，還是作為未來進行專業深入研究的參考書，它的物理形態和內容呈現都給人極大的信賴感。

評分☆☆☆☆☆

從一個注重學習效率和自我檢驗的讀者的角度來看，這本書的習題設計是其最大的亮點之一。習題不僅僅是對課本知識點的簡單重復考察，而是設計得非常巧妙，很多題目都具有一定的開放性和綜閤性。它們往往要求讀者將不同章節學到的知識點進行交叉運用，甚至需要讀者運用批判性思維去分析一個假設性的實驗場景。比如，有些題目會描述一個生化指標異常的臨床數據，要求我們根據已知的代謝網絡來推斷可能的酶學缺陷或遺傳病因，這種“反嚮工程”式的訓練，極大地提升瞭我的問題解決能力和邏輯推理能力。而且，書後提供的詳盡的解題思路和分析過程（盡管我還沒完全用到後麵的答案部分），已經能讓我感受到作者在設計這些題目時所傾注的心血，它們是檢驗和固化學習成果的絕佳途徑，遠超普通教材的練習題水平。

評分☆☆☆☆☆