生物化學(xué)精要

1、1生物化學(xué)精要生物化學(xué)精要（與多媒體課件配套）（與多媒體課件配套）第○章第○章緒論緒論一、生物化學(xué)概念一、生物化學(xué)概念生物化學(xué)是運(yùn)用化學(xué)的原理和方法，研究生物體的物質(zhì)組成和遵循化學(xué)規(guī)律所發(fā)生的一系列化學(xué)變化，進(jìn)而深入揭示生命現(xiàn)象本質(zhì)的一門科學(xué)，有生命的化學(xué)之稱。二、生物化學(xué)研究內(nèi)容二、生物化學(xué)研究內(nèi)容1.生物體物質(zhì)的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和功能2.生物體內(nèi)的物質(zhì)代謝、能量轉(zhuǎn)換和代謝調(diào)控3.生物體的信息代謝4.運(yùn)用生物化學(xué)原理和方法，為農(nóng)業(yè)

2、、工業(yè)、醫(yī)藥衛(wèi)生、環(huán)境保護(hù)等服務(wù)，開拓富有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的生物資源（酶制劑、藥品、食品添加劑、殺蟲劑……）三、生物化學(xué)的發(fā)展三、生物化學(xué)的發(fā)展1靜態(tài)生物化學(xué)時(shí)期（二十世紀(jì)二十年代以前）：研究內(nèi)容以分析生物體內(nèi)物質(zhì)的化學(xué)組成、性質(zhì)和含量為主。2動(dòng)態(tài)生物化學(xué)時(shí)期（二十世紀(jì)前半葉）：物質(zhì)代謝途徑及動(dòng)態(tài)平衡、能量轉(zhuǎn)化，光合作用、生物氧化、糖的分解和合成代謝、蛋白質(zhì)合成、核酸的遺傳功能、酶、維生素、激素、抗生素等的代謝3機(jī)能生物化學(xué)及分子生物學(xué)時(shí)期（二

3、十世紀(jì)五十年代以后）：生命的本質(zhì)和奧秘：運(yùn)動(dòng)、神經(jīng)、內(nèi)分泌、生長、發(fā)育、繁殖等的分子機(jī)理第一章第一章蛋白質(zhì)化學(xué)蛋白質(zhì)化學(xué)一蛋白質(zhì)的生物學(xué)意義一蛋白質(zhì)的生物學(xué)意義生物體的組成成分；酶；運(yùn)輸；運(yùn)動(dòng)；抗體；干擾素；遺傳信息的控制；細(xì)胞膜的通透性；高等動(dòng)物的記憶、識別機(jī)構(gòu)。二蛋白質(zhì)的元素組成二蛋白質(zhì)的元素組成C（50~55%）、H（6~8%）、O（20~23%）、N（15~18%）、S（0~4%）、…N的含量平均為16%——?jiǎng)P氏（Kjadehl

4、）定氮法的理論基礎(chǔ)：蛋白質(zhì)含量＝蛋白氮6.25三蛋白質(zhì)的組成三蛋白質(zhì)的組成氨基酸是蛋白質(zhì)的基本組成單位。從細(xì)菌到人類，所有蛋白質(zhì)都由20種標(biāo)準(zhǔn)氨基酸組成（牢記三字符號和結(jié)構(gòu)式）。Cα如是不對稱C（除Gly），則：（1）具有兩種立體異構(gòu)體[D型和L型]；（2）具有旋光性（手性）[左旋（）或右旋（）]氨基酸的重要理化性質(zhì)：（1）一般物理性質(zhì)：無色晶體，熔點(diǎn)極高（200℃以上），不同味道；水中溶解度差別較大（極性和非極性），不溶于有機(jī)溶劑。具

5、有紫外吸收性質(zhì)3（一）蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系1.種屬差異蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)的種屬差異十分明顯，但相同部分氨基酸對蛋白質(zhì)的功能起決定作用。根據(jù)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)上的差異，可以斷定它們在親緣關(guān)系上的遠(yuǎn)近。2.分子病蛋白質(zhì)分子一級結(jié)構(gòu)的氨基酸排列順序與正常有所不同的遺傳病。（二）蛋白質(zhì)構(gòu)象與功能的關(guān)系別（變）構(gòu)作用：含亞基的蛋白質(zhì)由于一個(gè)亞基的構(gòu)象改變而引起其余亞基和整個(gè)分子構(gòu)象、性質(zhì)和功能發(fā)生改變的作用。因別構(gòu)而產(chǎn)生的效應(yīng)稱別構(gòu)效應(yīng)。如血紅蛋白是別

6、構(gòu)蛋白，O2結(jié)合到一個(gè)亞基上以后，影響與其它亞基的相互作用。七蛋白質(zhì)的性質(zhì)七蛋白質(zhì)的性質(zhì)（一）蛋白質(zhì)的相對分子量蛋白質(zhì)相對分子量在10000~1000000之間。測定分子量的主要方法有滲透壓法、超離心法、凝膠過濾法、聚丙烯酰胺凝膠電泳等。最準(zhǔn)確可靠的方法是超離心法（Svedberg于1940年設(shè)計(jì)）：蛋白質(zhì)顆粒在25~50104g離心力作用下從溶液中沉降下來。沉降系數(shù)的單位常用S，1S=11013（s）（二）蛋白質(zhì)的兩性電離及等電點(diǎn)蛋白

7、質(zhì)在偏酸溶液中帶正電荷，在偏堿溶液中帶負(fù)電荷，在等電點(diǎn)時(shí)為兩性離子。電泳：帶電顆粒在電場中移動(dòng)的現(xiàn)象。分子大小不同的蛋白質(zhì)所帶凈電荷密度不同，遷移率即異，在電泳時(shí)可以分開。（三）蛋白質(zhì)的膠體性質(zhì)布郎運(yùn)動(dòng)、丁道爾現(xiàn)象、電泳現(xiàn)象，不能透過半透膜，具有吸附能力。蛋白質(zhì)溶液穩(wěn)定的原因：1）表面形成水膜（水化層）；2）帶相同電荷。（四）蛋白質(zhì)的變性天然蛋白質(zhì)受物理或化學(xué)因素的影響，其共價(jià)鍵不變，但分子內(nèi)部原有的高度規(guī)律性的空間排列發(fā)生變化，致使其

8、原有性質(zhì)發(fā)生部分或全部喪失，稱為蛋白質(zhì)的變性。變性蛋白質(zhì)主要標(biāo)志是生物學(xué)功能的喪失。溶解度降低，易形成沉淀析出，結(jié)晶能力喪失，分子形狀改變，肽鏈松散，反應(yīng)基團(tuán)增加，易被酶消化。變性蛋白質(zhì)分子互相凝集為固體的現(xiàn)象稱凝固凝固。有些蛋白質(zhì)的變性作用是可逆的，其變性如不超過一定限度，經(jīng)適當(dāng)處理后，可重新變?yōu)樘烊坏鞍踪|(zhì)。第二章第二章核酸的化學(xué)核酸的化學(xué)一核酸的概念和重要性一核酸的概念和重要性1869年，Miescher從膿細(xì)胞的細(xì)胞核中分離出了一

9、種含磷酸的有機(jī)物，當(dāng)時(shí)稱為核素（nuclein）后稱為核酸（nucleicacid）；此后幾十年內(nèi)，弄清了核酸的組成及在細(xì)胞中的分布。1944年，Avery等成功進(jìn)行肺炎球菌轉(zhuǎn)化試驗(yàn)。1952年，Hershey等的實(shí)驗(yàn)表明32PDNA可進(jìn)入噬菌體內(nèi)，證明DNA是遺傳物質(zhì)。除少數(shù)病毒（RNA病毒）以RNA作為遺傳物質(zhì)外，多數(shù)有機(jī)體的遺傳物質(zhì)是DNA。不同有機(jī)體遺傳物質(zhì)（信息分子）的結(jié)構(gòu)差別，使得其所含蛋白質(zhì)（表現(xiàn)分子）的種類和數(shù)量有所差別