生物化学（刘志国）

生物化学是关于生命化学本质的科学。生物化学主要研究生物体的化学组成与化学变化及其调控规律，尤其重点关注生物大分子的结构与功能、物质和能量的代谢与调节、遗传信息的传递与表达，从而在分子水平上揭示生命现象的化学本质与活动规律。生物化学诞生至今，已经取得了很大的发展，特别是DNA双螺旋结构的提出标志着生物化学研究全面进入分子时代，并助推了分子生物学的诞生和发展。目前生物化学携手分子生物学一道，成为引领生命科学领域发展的重要基础性学科，其发展成果与技术应用广泛渗透到与生命科学相关的基础性与应用性的学科领域，在工业、农业、医药、卫生等领域得到广泛应用。

进入21世纪，生命科学技术与信息科学技术迅速发展，为生物化学研究与教学提供了新的机遇与挑战。随着高校教育教学的改革发展，课堂教学从方法到内容都发生了深刻的变化，出现了“微课”“慕课”“反转课堂”“数字化学习”等一系列与网络信息技术相结合的新的教学形式与方法，并迅速发展，席卷全球。传统的教育观念、教学形式、教学方法、教学手段等都面临着极大的挑战。教材作为传统课堂教学的重要载体，也面临着同样的机遇和挑战，如教材容量有限，更新缓慢，内容枯燥，难以满足个性学习需求，而利用信息技术与教材相结合，打造“跨界版”教材，通过页面中插入二维码，借助网络平台的支持，可以灵活扩展教学内容，获取开放的网络资源，从而更好适应教学改革和发展的需要，满足个性化学习的需要。这种模式将成为应对新形势下课程教材建设的必然趋势，也将开启现代教材建设和信息化教学的新时代。本书编写过程中，将课本知识与拓展知识借助网络平台有机结合，努力打造满足“体系开放、获取灵活、形式新颖、个性学习”需求的特色优质教材。

全书共十五章，包括生物大分子的结构与功能、物质与能量的代谢、遗传信息的传递及表达。本书以生物化学和分子生物学的基本理论、基本知识和基本技术为重点，结合进展，力求充分反映当代生物化学领域的研究与发展状况，并针对生物类和相关学科的特点，增加了拓展内容。拓展内容包括：重要科学人物、重大科学事件、重要机理的解析、相关知识的应用、疑难习题的解答等。拓展内容通过相应页面的二维码互联阅读。通过这种方式可实现教材内容精炼、学习方便灵活，适合个性化和移动学习的需要。

本教材适合作为各类理工科大学各专业的生物化学基础课教材，也可作为相关学科专业参考书。

本书的编写，受到各编写单位武汉轻工大学、湖北大学、南京工业大学、桂林医学院等学校有关教师和化学工业出版社的大力支持，在此表示衷心的感谢。各章节及拓展内容的具体分工为：刘志国（章、第九章、第十一章、第十五章），闫达中、刘军（第二章），冯乐平、刘启亮、胡婷婷（第三章、第十三章、第十四章），曾万勇（第四章），王丽梅（第五章），李环（第六章、第十二章），吴文华（第七章、第八章），李琦（第十章），另外张宏宇、王华林参与了部分拓展内容的编写工作。由于生物化学内容不断更新与发展，更由于我们水平和经验有限，本书难免存在缺点和错误，敬请广大师生和其他读者批评指正。

刘志国于武汉轻工大学

2019年10月

    《生物化学》共十五章，包括生物大分子结构与功能、物质与能量的代谢、遗传信息的传递及表达。本书以生物化学和分子生物学的基本理论、基本知识和基本技术为重点，结合*进展，力求充分反映当代生物化学领域的研究与发展状况，并针对生物类和相关学科的特点，增加了拓展内容。拓展内容包括：重要科学人物、重大科学事件、重要机理的解析、相关知识的应用、疑难习题的解答等。拓展内容可通过手机扫描二维码阅读。通过这种方式，努力打造满足“体系开放、获取灵活、形式新颖、个性学习”需求的新形态特色优质教材。

    本教材适合作为各类理工科大学各专业的生物化学基础课教材，也可作为相关学科专业参考书。

刘志国，武汉轻工大学生物与制药工程学院院长、教授，湖北省重点（培育）学科生物学负责人。中国生化与分子生物学学会脂质与脂蛋白专业委员会委员，湖北省食品安全企业标准备案审查专家，湖北省食品安全风险评估专家委员会委员，湖北省重大食品安全事故调查委员会委员，湖北省生化与分子生物学会常务理事，湖北省毒理学会理事。

1989年工作以来，一直从事教学与科研工作。先后承担过生物化学、基因工程、生化技术、生物制药技术等十多门课程的教学工作，是省级精品课程生物化学（2011-）的课程负责人。2009年获校教学成果一等奖，2012年获校教学成果特等奖。2013年获得全省第六届教育科学研究成果奖三等奖。指导学生获得第六届湖北省“挑战杯”创业计划竞赛金奖和全国“挑战杯”创业计划竞赛铜奖（2010年）、第七届“挑战杯”银奖（2012年）。

近年来，发表论文50多篇，授权发明专利2项，主持或承担国家自然科学基金3项，承担科技部科技重大专项和国家科技支撑计划子课题各1项，主持省自然科学基金2项目，省教育厅重点科技计划项目2项，武汉市科技局科技项目2项。

章  绪论　　                                                               　1

节　生物化学发展简史                                                         1

第二节　生物化学研究的主要内容                                              3

一、生物大分子的结构与功能                                                  3

二、物质与能量的代谢及其调节                                              3

三、基因信息的传递及其调控                                                  3

第三节　生物化学与其它学科的关系及应用                                4

一、生物化学与其它学科的关系                                              4

二、生物化学在工业、农业、医药领域的应用                          4

第二章  蛋白质的结构与功能　　                                        　7

节　蛋白质的分子组成                                                         8

一、蛋白质的元素组成                                                            8

二、蛋白质的基本结构单位——氨基酸                                    8

三、肽                                                                                   16

第二节　蛋白质的分子结构                                                       18

一、蛋白质的一级结构                                                          18

二、蛋白质的二级结构                                                          19

三、蛋白质的三级结构                                                          22

四、蛋白质的四级结构                                                          22

第三节　蛋白质结构与功能的关系                                            24

一、蛋白质一级结构与功能的关系                                         24

二、蛋白质空间结构与功能的关系                                         25

第四节　蛋白质的理化性质                                                       26

一、蛋白质的两性电离与等电点          &n