第一章 生物化學與細胞結構
Biochemistry and the Organization of Cells

目錄 (CONTENTS)
1.1 本書有哪些基本事項？　 1
1.2 重要的生物分子有什麼化學特性？　2
1.3 有關生命可能的起源生物化學能說些什麼？　5
1.4 原核生物與真核生物在結構層次上有何差異？　　14
1.5 原核細胞主要結構的特性是什麼？　　16
1.6 真核細胞主要結構的特性是什麼？　　17
1.7 我們如何分類生物：五界或三域？　　22
1.8 所有細胞有什麼共通點？　　25
1.9 細胞如何利用能量？　　27
1.10 能量和變化間有什麼關聯？　　28
1.11 生化反應自發性的條件是什麼？　　29
1.12 熱力學和生命間有何關聯？　　30

第二章 水：生化反應的溶劑
WaterThe Solvent for Biochemical Reactions

2.1 什麼使水成為極性分子？　　37
2.2 氫鍵是什麼？　　41
2.3 酸和鹼是什麼？　　45
2.4 酸鹼 (pH) 值是什麼及它和水的性質有什麼關係？　　46
2.5 滴定曲線是什麼？　　49
2.6 緩衝溶液是什麼？它們有何重要性？　　51

第三章 胺基酸與胜肽
Amino Acids and Peptides

3.1 胺基酸是什麼？及它們的三度空間結構是什麼？　　63
3.2 個別胺基酸之結構與性質是什麼？　　64
3.3 胺基酸有特異的酸-鹼特性嗎？　　71
3.4 胜肽鍵是什麼？　　74
3.5 小型胜肽有生理活性嗎？　　75

第四章 蛋白質的三度空間結構
The Three-Dimensional Structure of Proteins

4.1 蛋白質的結構如何決定它們的功能？　　85
4.2 什麼是蛋白質的一級結構？　　86
4.3 什麼是蛋白質的二級結構？　　87
4.4 有關蛋白質摺疊的熱力學我們能說些什麼？　　97
4.5 什麼是蛋白質的三級結構？　　100
4.6 我們能由序列預測蛋白質的摺疊嗎？　　106
4.7 什麼是蛋白質的四級結構？　　109

第五章 蛋白質的純化與檢定技術
Protein Purification and Characterization Techniques

5.1 如何從細胞中萃取純的蛋白質？　　119
5.2 管柱層析法是什麼？　　120
5.3 電泳法是什麼？　　127
5.4 如何決定蛋白質的一級結構？　　128

第六章 蛋白質的行為酵素
The Behavior of Proteins: Enzymes

6.1 酵素是如何成為如此有效率的生物催化劑？　　139
6.2 反應的動力學與熱力學觀點間有何差別？　　139
6.3 我們如何以數學方式描述酵素動力學？　　142
6.4 受質如何與酵素結合？　　144
6.5 酵素-催化反應有哪些範例？　　146
6.6 以Michaelis－Menten模式如何研究酵素動力學？　　147
6.7 酵素反應如何因應抑制劑？　　154

第七章 蛋白質的行為酵素、機制與控制
The Behavior of Proteins: Enzymes, Mechanisms, and Control

7.1 Michaelis－Menten模式能說明異位酵素的行為嗎？　　165
7.2 異位酵素的行為模式是什麼？　　169
7.3 特定殘基的磷酸化如何調節酵素活性？　　173
7.4 酶原是什麼？它們是如何控制酵素活性？　　175
7.5 一個酵素活性部位的事項如何影響反應機制？　　177
7.6 有哪些類型的化學反應參與酵素機制？　　182
7.7 活性部位與過渡狀態之間有何關聯？　　187
7.8 輔酶 (輔酵素) 是什麼？　　188

第八章 脂質與蛋白質結合的生物膜
Lipids and Proteins Are Associated in Biological Membranes

8.1 脂質的定義是什麼？　　195
8.2 不同型態脂質的化學性質是什麼？　　196
8.3 生物膜的性質是什麼？　　203
8.4 膜蛋白質有哪些共通性？　　208
8.5 膜結構的流體鑲嵌模型是什麼？　　209
8.6 膜有哪些功能？　　211
8.7 哪些是脂溶性維生素，它們有什麼功能　　216
8.8 前列腺素和白三烯素是什麼？及它們和脂質有何關係？　　221

第九章 核酸結構如何傳遞訊息
Nucleic Acids: How Structure Conveys Information

9.1 核酸結構的層級是什麼？　　229
9.2 多核苷酸的共價結構是什麼？　　229
9.3 DNA的結構是什麼？　　234
9.4 DNA的變性是如何發生？　　242
9.5 RNA的主要類型及其結構是什麼？　　245

第十章 核酸的生物合成複製作用
Biosynthesis of Nucleic Acids: Replication

10.1 細胞中遺傳訊息的傳遞是什麼？　　255
10.2 DNA複製的一些基本考量是什麼？　　256
10.3 DNA聚合酶的反應如何發生呢？　　259
10.4 DNA複製需要哪些蛋白質？　　263
10.5 校正與修補是如何發生？　　266
10.6 真核生物DNA是如何複製？　　271

第十一章 遺傳密碼的轉錄作用：RNA的生物合成
Transcription of the Genetic Code: The Biosynthesis of RNA

11.1 原核生物的轉錄作用是如何發生？　　281
11.2 原核生物的轉錄作用是如何調控？　　287
11.3 真核生物的轉錄作用是如何發生？　　295
11.4 真核生物的轉錄作用是如何調控？　　301
11.5 DNA-結合蛋白質的結構模組是什麼？　　306
11.6 轉錄作用之後RNA是如何被修飾？　　310
11.7 RNA如何充當酵素？　　316

第十二章 蛋白質合成作用遺傳訊息的轉譯作用
Protein Synthesis: Translation of the Genetic Message

12.1 轉譯遺傳訊息的全部過程是什麼？　　321
12.2 遺傳密碼是什麼？　　322
12.3 在胺基酸的活化中胺醯-tRNA合成酶的角色是什麼？　　327
12.4 原核生物的轉譯作用如何發生？　　329
12.5 真核生物的轉譯作用如何發生？　　340
12.6 蛋白質的轉譯後修飾作用如何發生？　　344
12.7 蛋白質如何被降解？　　345

第十三章 核酸生物技術
Nucleic Acid Biotechnology Techniques

13.1 我們如何純化及偵測核酸？　　353
13.2 限制內切核酸酶如何成為DNA 研究的重要工具？　　355
13.3 選殖是什麼？　　357
13.4 遺傳工程是什麼及我們為何要做？　　365
13.5 DNA基因庫是什麼？　　372
13.6 聚合酶連鎖反應是什麼？　　375
13.7 定點導引突變法是什麼？　　376
13.8 DNA指紋圖譜是什麼？　　380
13.9 我們如何研究DNA和蛋白質的交互作用？　　383
13.10 研究轉錄作用有哪些方法？　　385
13.11 我們如何決定核酸的鹼基序列？　　389
13.12 我們如何使用生物資訊來研究基因體學及蛋白質體學　　390

第十四章 細胞與分子生物學的熱門話題
Hot Topics in Cell and Molecular Biology

14.1 病毒是什麼？　　397
14.2 什麼病毒引起嚴重急性呼吸症候群？　　404
14.3 反轉錄病毒的獨特性是什麼？　　405
14.4 病毒如何用於基因療法？　　406
14.5 免疫系統如何防禦身體？　　409
14.6 人類免疫不全病毒如何引起愛滋病？　　422
14.7 幹細胞有何特別？　　427
14.8 癌症的生物化學是什麼？　　429

第十五章 代謝中能量改變及電子轉移的重要性
The Importance of Energy Changes and Electron Transfer in Metabolism

15.1 自由能變化的標準狀態是什麼？　　441
15.2 為了生化上的應用修飾的標準狀態是什麼？　　442
15.3 代謝是什麼？　　443
15.4 氧化和還原反應如何參與代謝反應？　　445
15.5 輔酶如何用於生物中重要的氧化-還原反應？　　447
15.6 能量的產生及消耗如何偶合？　　449
15.7 輔酶 A如何參與代謝路徑的活化作用？　　456

第十六章 碳水化合物
Carbohydrates

16.1 單醣的結構與立體化學是什麼？　　463
16.2 單醣如何反應？　　469
16.3 重要的寡醣有哪些？　　477
16.4 多醣的結構及功能是什麼？　　479
16.5 醣蛋白是什麼？　　488

第十七章 醣解作用
Glycolysis

17.1 醣解作用的整個路徑是什麼？　　493
17.2 6-碳的葡萄糖如何轉化成3-碳的甘油醛-3-磷酸？　　497
17.3 甘油醛-3-磷酸如何轉化成丙酮酸？　　503
17.4 丙酮酸如何被無氧代謝？　　511
17.5 醣解作用能產生多少能量？　　516

第十八章 碳水化合物代謝的貯存機制與控制
Storage Mechanisms and Control in Carbohydrate Metabolism

18.1 肝醣如何生成及分解？　　521
18.2 葡萄糖新生如何由丙酮酸生成葡萄糖？　　529
18.3 醣類代謝如何被調控？　　534
18.4 葡萄糖為何有時會轉入戊醣磷酸路徑？　　539

第十九章 檸檬酸循環
The Citric Acid Cycle

19.1 檸檬酸循環在代謝中扮演什麼角色呢？　　549
19.2 檸檬酸循環的整體路徑是什麼？　　550
19.3 丙酮酸如何轉化成乙醯輔酶A？　　553
19.4 檸檬酸循環的個別反應是什麼？　　557
19.5 檸檬酸循環的能量學是什麼，及其如何被控制？　　565
19.6 乙醛酸循環是什麼？　　568
19.7 分解代謝作用中檸檬酸循環扮演什麼角色？　　569
19.8 合成代謝作用中檸檬酸循環
19.9 為何氧不是方程式的一部份？　　577

第二十章 電子傳遞和氧化磷酸化
Electron Transport and Oxidative Phosphorylation

20.1 電子傳遞在代謝中扮演的角色是什麼？　　583
20.2 電子傳遞鏈的還原電位是什麼？　　585
20.3 電子傳遞複合體是如何組合的？　　587
20.4 電子傳遞和磷酸化之間有何關聯？　　595
20.5 氧化磷酸化作用的偶合機制是什麼？　　598
20.6 呼吸抑制劑如何用於研究電子傳遞？　　601
20.7 穿梭機制是什麼？　　603
20.8 葡萄糖完全氧化的ATP產量有多少？　　606

第二十一章 脂質的代謝
Lipid Metabolism

21.1 脂質如何參與能量產生和儲存？　　613
21.2 脂質如何被分解代謝？　　613
21.3 脂肪酸氧化可產生多少能量？　　619
21.4 不飽和脂肪酸和奇數碳脂肪酸如何被分解代謝？　　621
21.5 酮體是什麼？　　624
21.6 脂肪酸如何形成？　　625
21.7 醯基甘油和複合脂質如何產生？　　632
21.8 膽固醇如何產生？　　638

第二十二章 光合作用
Photosynthesis

22.1 光合作用在細胞哪裏發生？　　653
22.2 光系統I和II如何參與光合作用的反應？　　658
22.3 光合作用如何產生ATP？　　665
22.4 有氧與無氧的光合作用在演化上的啟示是什麼？　　666
22.5 光合作用的暗反應如何固定二氧化碳成為葡萄糖？　　669
22.6 熱帶植物如何固定二氧化碳？　　674

第二十三章 氮的代謝
The Metabolism of Nitrogen

23.1 有哪些程序構成了氮代謝？　　681
23.2 氮如何被併入成為生物可用的化合物？　　683
23.3 氮代謝中回饋抑制扮演什麼角色？　　685
23.4 胺基酸如何被合成？　　685
23.5 必需胺基酸是什麼？　　695
23.6 胺基酸如何被分解代謝？　　696
23.7 嘌呤如何被合成？　　701
23.8 嘌呤如何被分解？　　704
23.9 嘧啶如何被合成及分解？　　707
23.10 核糖核苷酸如何轉變為去氧核糖核苷酸？　　711
23.11 dUDP 如何轉變為 dTTP？　　712

第二十四章 代謝的整合：細胞性的訊號
Integration of Metabolism: Cellular Signaling

24.1 代謝路徑如何連結？　　717
24.2 生物化學如何協助我們了解營養？　　718
24.3 激素和次級傳訊者是什麼？　　725
24.4 激素如何參與代謝調控？　　735
24.5 胰島素的多種效應是什麼？　　739

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