前言
本书第三版在修订之际，正值全国高等教育深化改革、课程思政全面推进的重要时期。自第二版教材发行以来，我们收到了众多师生的宝贵反馈：大家普遍认为教材内容系统全面、专业性强，但在引导学生将专业知识与家国情怀、科学精神相融合方面仍有提升空间；同时，在信息技术与教育教学深度融合的背景下，读者对教材的形态创新与资源拓展也提出了更高期待。
本次修订在保留第二版基本结构和编写特色的基础上进行了三方面优化：首先，全面推进课程思政有机融入育人元素。每章新增了典型的案例及启示，如绪论部分中国生物化学家吴宪的事迹，蛋白质化学部分中国首次人工合成结晶牛胰岛素的事例，核酸化学部分杂交水稻之父袁隆平的事迹，脂类化学部分药学家屠呦呦发现并提取青蒿素的事迹。通过这些事例，弘扬爱国情怀，树立民族自信，厚植社会主义核心价值观，其他章节也选取典型事例，将党的二十大报告中体现的新思想、新理念、科学方法论与专业知识有机融合，帮助学生在学习专业知识的同时，提高道德素养，树立正确的世界观、价值观和健康观。其次，积极响应教育数字化战略，构建新形态教材体系。将教学微课等资源以二维码的形式融入教材，方便学生进行自主学习。再次，每章新增思考题，助力知识巩固。此外，其他各章部分内容也作了一定程度的修订，进一步对第二版不妥之处进行了校正。
全书由吉林农业科技学院深耕生物化学领域的中青年骨干教师共纂，分工如下：绪论由杨国会、叶飞编写；第一章由田瑞雪编写；第二章由叶飞、王欢、田瑞雪编写；第三章由王俊玲、田瑞雪编写；第四章由王欢、田瑞雪编写；第五章由邢力、田瑞雪编写；第六章由常桂英、邢力、田瑞雪编写；第七章由常桂英、田瑞雪编写；第八章由邢力、田瑞雪编写；第九章由田瑞雪编写；第十章由邢力、田瑞雪编写；第十一章由叶飞、王欢、李珊珊编写；第十二章由叶飞、王俊玲、刘晓丹编写；第十三章由叶飞、王俊玲、王霞编写；第十四章由麻馨月、邢力、郑雪编写；附录由李佳蓉编写。本书由常桂英统稿，梁忠岩主审。
本书修订过程中得到了吉林农业科技学院校领导的支持和化学工业出版社的帮助，在此表示感谢！由于编者水平有限，书中不足之处在所难免，敬请读者提出宝贵意见。
编者
2025年10月
第一版前言
生物化学是高等学校生物类、农学类、医学类、食品类等相关专业的专业基础课，该课程以蛋白质、核酸、糖类、脂类四大物质的组成、结构、性质、代谢转化、信息传递等生命活动过程中的化学变化规律及其相关知识等为基本内容。
本书分四篇共十六章，第一篇为静态生物化学，包括蛋白质化学、核酸化学、糖类化学、脂类化学及酶与维生素五章；第二篇为动态生物化学，包括生物氧化、糖代谢、脂类物质的代谢、蛋白质的酶促降解与氨基酸代谢、核酸的酶促降解与核苷酸代谢五章；第三篇为分子生物化学，包括DNA的生物合成、RNA的生物合成、蛋白质的生物合成及物质代谢的相互关系及调节控制；第四篇为组织、器官生物化学，包括血液与肝脏生物化学、蛋和乳的生物化学。
全书由长期从事生物化学教学与科学研究的中青年骨干教师编写完成。具体编写分工是：绪论、第三章由湖南工业大学刘飞编写；第一章由湖南科技大学孙远东编写；第二章由南华大学曹运长编写；第四、第八、第九章由吉林农业科技学院李玉杰编写；第五、第十五章由吉林农业科技学院邢力编写；第六、第七、第十、第十四章由吉林农业科技学院常桂英编写；第十一～十三章由吉林农业科技学院叶飞编写；第十六章由吉林农业科技学院金艳梅编写；附录部分由吉林市畜牧局王经伟编写。本书由常桂英、刘飞主编，梁忠岩主审，常桂英负责全书的统稿。
本教材在编写过程中力求做到注重基础、突出重点、便于学习。注重基础就是保证生物化学基础知识的完整性；突出重点就是突出蛋白质、核酸、酶的结构、性质、分离纯化的核心地位，并为后续章节奠定基础；便于学习就是根据教学规律与学生的认知规律，章前设有内容概要与学习指导，章后设有知识框架，在章节安排上由浅入深，以便于学生理解和掌握生物化学的原理和知识体系。
本书可作为生物类（生物科学、生物技术、生物工程等）、农学类（农学、园艺、兽医、畜牧等）和医学类（中药、动医、动植物检疫等）、食品类（食品工程、食品科学等）的本科生教材，也可作为其他学科本科生学习生物化学课程的选修或辅修教材及参考书。本书在编写过程中得到相关院校领导、化学工业出版社的支持与帮助，在此一并表示感谢！但由于编者学识水平有限，对某些知识点的理解不够深刻，在内容取舍上也有不尽如人意的地方，恳请读者批评指正。
编者
2010年3月
第二版前言
《生物化学》第一版于2010年出版，出版后受到广大读者欢迎，也得到了多所高等院校师生的认可和支持，同时广大师生在使用本教材过程中发现了一些缺点和不足，需要改正。而且近几年生物化学领域又有了不少新的进展，因此有必要修订再版，使之更完善、更符合教学的需要。
本书第二版保留了第一版的基本结构和编写特色，修订原则力求注重基础、突出重点、便于学习，着重反映学科的最新进展。主要修订内容如下：删去第四篇组织、器官生化部分，其他部分基本框架不变；蛋白质化学增加氨基酸pK和pI值内容；糖代谢部分对多糖降解内容进行了扩充调整，增设血糖的来源和去路；酶与维生素部分增加酶活力测定方法、硫辛酸、维生素C部分的内容，进一步丰富了酶促反应动力学内容；氨基酸分解代谢部分增加了机体重要的转氨基反应。此外，其他各章部分内容也做了一定程度的修订，并对第一版教材中一些图表进行替换，进一步对第一版不妥之处进行了校正。
全书由长期从事生物化学教学与科学研究的中青年骨干教师编写完成。具体编写任务分工是：第六章和第七章由吉林农业科技学院常桂英编写；第五章、第八章、第十章由吉林农业科技学院邢力编写；第二章、第十一章～第十三章由吉林农业科技学院叶飞编写；绪论和第一章由吉林农业科技学院杨国会编写；第三章由湖南工业大学刘飞编写；第四章由吉林农业科技学院金艳梅编写；第九章由吉林农业科技学院田瑞雪编写；第十四章由吉林农业科技学院麻馨月编写；附录部分由吉林市畜牧局王经伟编写。
本书再版编写过程中得到吉林农业科技学院校领导的支持、化学工业出版社的帮助，在此表示感谢！由于编者水平有限，书中疏漏之处在所难免，敬请读者提出宝贵意见。
编者
2017年12月
绪论 001
一、生物化学的含义 001
二、生物化学的形成和发展 001
三、本课程的内容组成 003
四、学习生物化学应注意的几个问题 004
润心驿站 生物化学中的中国人吴宪教授 004
第一篇 静态生物化学
第一章 蛋白质化学 006
第一节 蛋白质构件氨基酸 007
一、氨基酸的结构 007
二、氨基酸的分类 008
三、氨基酸的理化性质 012
四、氨基酸分析 019
五、氨基酸的功能 021
六、氨基酸的制备 021
第二节 肽 022
一、肽和肽键的结构 022
二、肽键的特点 023
三、肽的理化性质 024
四、天然活性肽 024
第三节 蛋白质结构与功能 024
一、蛋白质的分类 025
二、蛋白质结构的组织层次 026
三、蛋白质的一级结构 026
四、蛋白质的二级结构 032
五、蛋白质的超二级结构和结构域 035
六、蛋白质的三级结构 036
七、蛋白质的四级结构 038
八、蛋白质的结构与功能 039
第四节 蛋白质的性质与分离纯化 040
一、蛋白质的性质 040
二、蛋白质的分离、纯化 043
三、蛋白质的鉴定 049
第五节 肌红蛋白与血红蛋白 051
润心驿站 首次人工合成结晶牛胰岛素 053
本章思考题 055
第二章 核酸化学 057
第一节 核酸分子的化学组成 058
一、核酸的元素组成 058
二、核酸分子的基本结构单位核苷酸 058
三、核苷酸的衍生物 060
四、核苷酸的连接方式 060
第二节 核酸的分子结构 062
一、DNA 的分子结构 062
二、RNA 的分子结构 064
第三节 核酸的理化性质及其应用 068
一、核酸的一般性质 068
二、核酸的紫外吸收性质 069
三、核酸的变性、复性和分子杂交 069
第四节 核酸的分离、纯化与鉴定 071
一、DNA 的分离 071
二、RNA 的分离 071
三、核酸的鉴定 072
润心驿站 稻田里的拾荒者 袁隆平院士 074
本章思考题 076
第三章 糖类化学 077
第一节 概述 077
一、糖的定义 077
二、糖的命名与种类 078
三、糖类的生物学功能 078
第二节 单糖的结构 078
一、有关旋光异构的几个概念 078
二、单糖的链式结构 080
三、单糖的环状结构 081
四、单糖的构象 083
第三节 单糖的性质 084
一、单糖的物理性质 084
二、单糖的化学性质 084
第四节 重要的单糖和单糖衍生物 088
第五节 寡糖 092
一、常见的二糖 092
二、常见的三糖 093
三、环糊精 094
第六节 多糖 095
一、同多糖 095
二、杂多糖 098
第七节 糖复合物 100
一、糖蛋白及其糖链 100
二、蛋白聚糖 102
三、糖脂 103
润心驿站 大国粮 策秸秆科学还田，提升耕地质量 105
本章思考题 107
第四章 脂类化学 108
第一节 概述 108
一、脂类的生物功能 108
二、脂类分类 109
第二节 单脂 109
一、脂肪 109
二、蜡 113
第三节 复脂 113
一、磷脂 113
二、糖脂 116
第四节 类脂 117
一、萜类 117
二、固醇类 117
润心驿站 青蒿素往事矢志青蒿的诺贝尔奖获得者 118
本章思考题 120
第五章 酶与维生素 122
第一节 概述 122
一、酶的概念及化学本质 122
二、酶催化作用的特点 123
三、酶的分类和命名 123
四、酶活力的测定 125
第二节 酶的化学结构 126
一、酶的化学组成 126
二、酶的辅助因子 126
第三节 维生素与辅酶 127
一、维生素B1 和羧化辅酶 127
二、维生素B2 和黄素辅酶 128
三、维生素PP 和辅酶Ⅰ、辅酶Ⅱ 129
四、维生素B6 130
五、泛酸和辅酶A 131
六、叶酸和四氢叶酸 132
七、维生素B12 和辅酶B12 132
八、生物素 133
九、硫辛酸 134
十、维生素C 134
第四节 酶结构与功能的关系 135
一、酶活性中心和必需基团 135
二、酶原的激活 135
三、同工酶 136
四、调节酶 137
五、单体酶、寡聚酶、多酶复合体 138
第五节 酶的作用机理 138
一、酶催化作用与分子活化能 138
二、中间产物学说 139
三、诱导契合学说 139
四、酶具有高催化效率的因素 140
第六节 影响酶促反应速率的因素 140
一、底物浓度对酶作用的影响 141
二、酶浓度对酶作用的影响 142
三、温度对酶作用的影响 143
四、pH 对酶作用的影响 143
五、激活剂对酶作用的影响 144
六、抑制剂对酶作用的影响 144
润心驿站 孙思邈巧治脚气病传统中医智慧的现代启示 147
本章思考题 150
第二篇 动态生物化学
第六章 生物氧化 153
第一节 生物氧化概述 154
一、生物氧化的概念 154
二、生物氧化的特点 154
三、生物氧化反应的基本类型 154
四、生物体内能量代谢的基本规律 155
五、高能化合物与ATP 158
第二节 生物氧化体系呼吸链 160
一、呼吸链 160
二、呼吸链的组成 161
三、具有电子传递活性的内膜复合物 163
四、呼吸链中传递体的排列顺序 164
五、呼吸链中电子传递抑制剂 164
第三节 氧化磷酸化作用 165
一、ATP 的生成方式 166
二、氧化磷酸化的作用机理 167
三、氧化磷酸化的解偶联与抑制 169
四、线粒体的穿梭系统 170
润心驿站 DNP 减肥美丽背后的健康陷阱 171
本章思考题 173
第七章 糖代谢 175
第一节 多糖的酶促降解 176
一、淀粉的酶促水解 176
二、糖原的酶促磷酸解 176
三、血糖的来源和去路 177
第二节 葡萄糖的分解代谢 178
一、糖的无氧酵解 178
二、糖的有氧分解 184
三、磷酸戊糖途径 189
第三节 糖的合成代谢 193
一、葡萄糖的合成糖异生作用 193
二、蔗糖的合成 196
三、多糖的合成 197
四、糖原合成与分解的调节 199
润心驿站 糖尿病与饮食科学膳食，稳糖生活 202
本章思考题 205
第八章 脂类物质的代谢 207
第一节 脂类的贮存、动员和运输 207
第二节 脂肪的分解代谢 208
一、脂肪的酶促水解 208
二、甘油的分解 209
三、脂肪酸的分解 209
四、不饱和脂肪酸的分解 213
五、奇数碳脂肪酸的分解（丙酸的代谢） 213
六、乙醛酸循环 214
第三节 脂肪的合成代谢 216
一、磷酸甘油的生物合成 216
二、脂肪酸的生物合成 216
三、脂肪的合成 219
第四节 磷脂、胆固醇的代谢 220
一、甘油磷脂的降解与合成 220
二、胆固醇的生物合成及转化 222
润心驿站 生酮饮食利弊需权衡 224
本章思考题 226
第九章 蛋白质的酶促降解与氨基酸代谢 228
第一节 蛋白质的酶促降解 229
一、食物蛋白质的酶促水解 229
二、细胞内蛋白质的酶促降解 229
第二节 氨基酸的分解代谢 230
一、脱氨基作用 230
二、脱羧基作用 233
三、氨基酸分解产物的转化 234
四、个别氨基酸的分解代谢 239
第三节 氨基酸合成代谢 244
润心驿站 促进氨减排， 为农业绿色发展加油助力 246
本章思考题 248
第十章 核酸的酶促降解与核苷酸代谢 250
第一节 核酸的酶促降解与核苷酸的水解 251
一、核酸的酶促降解 251
二、核苷酸的水解 251
第二节 嘌呤和嘧啶的分解代谢 251
一、嘌呤的分解代谢 251
二、嘧啶的分解代谢 253
第三节 核苷酸的生物合成 254
一、嘌呤核苷酸的合成代谢 254
二、嘧啶核苷酸的合成途径 260
三、核苷酸从头合成的抗代谢物 262
四、脱氧核糖核苷酸的生物合成 263
五、胸苷酸的生成 264
六、单核苷酸转变成核苷三磷酸 264
润心驿站 高嘌呤膳食与痛风健康饮食，共筑健康中国 265
本章思考题 267
第三篇 分子生物化学
第十一章 DNA 的生物合成 268
第一节 DNA 的半保留复制 269
一、复制的机理 269
二、复制起点、方向和速度 270
三、复制的主要方式 271
第二节 参与DNA 复制的酶和蛋白质 272
一、DNA 聚合酶 273
二、其他酶与蛋白质 274
第三节 原核生物DNA 复制过程 275
一、复制的起始 275
二、DNA 链的延伸 276
三、DNA 复制的终止 277
第四节 真核生物DNA 复制过程 277
一、真核生物与原核生物DNA复制的区别 277
二、端粒的复制 278
三、DNA 复制的保守性 279
第五节 逆转录 279
第六节 基因突变和DNA 的损伤修复 280
一、基因突变 280
二、DNA 的损伤修复 280
润心驿站 2015 年诺贝尔化学奖DNA 损伤修复 282
本章思考题 284
第十二章 RNA 的生物合成 285
第一节 DNA 指导的RNA 的合成 286
一、RNA 聚合酶 286
二、RNA 的合成过程 287
三、转录后加工 290
第二节 RNA 的复制 291
一、Q 噬菌体RNA 的复制 291
二、病毒RNA 复制的主要方式 292
润心驿站 RNA 生物合成中的科学精神与家国情怀施一公团队剪接体研究 293
本章思考题 294
第十三章 蛋白质的生物合成 296
第一节 蛋白质合成体系的重要组分 297
一、mRNA 与遗传密码 297
二、tRNA 与运载工具 299
三、rRNA 与蛋白质合成场所 300
第二节 蛋白质合成的过程 301
一、原核生物蛋白质的合成过程 301
二、真核生物蛋白质的合成过程 305
三、肽链合成后的加工 305
四、蛋白质的折叠 306
五、蛋白质运转机制 306
润心驿站 蛋白质合成抑制与耐药防控抗生素的双刃剑效应 307
本章思考题 308
第十四章 物质代谢的相互联系及调节控制 310
第一节 物质代谢的相互联系 310
一、糖代谢和脂代谢的相互关系 311
二、糖代谢和蛋白质代谢的相互关系 312
三、脂代谢和蛋白质代谢的相互关系 312
四、核酸与其他物质的代谢关系 313
第二节 代谢调节 314
一、细胞水平的调节 314
二、激素水平的调节 322
三、整体水平的调节 322
润心驿站 生命代谢的和谐网络和而不同，平衡共生 322
本章思考题 325
附录 常用生化名词缩写 326
参考文献 330
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