生物化学讲义教材
生物化学实验讲义
生物化学实验报告姓名：专业：院系：学号：实验一蛋白质分子量测定------凝胶层析法一、实验原理凝胶层析法是利用凝胶把分子大小不同的物质分开的一种方法，又叫做分子筛层析法，排阻层析法。
凝胶本身是一种分子筛，它可以把分子按大小不同进行分离，如同过筛可以把大颗粒与小颗粒分开一样。
但这种“过筛”与普通的过筛不一样。
将凝胶颗粒放在适宜溶剂中浸泡，使其充分戏液膨胀，然后装入层析柱中，加入欲分离的混合物后，再以同一溶剂洗脱，在洗脱过程中，大分子不能进入凝胶内部而沿凝胶颗粒间的缝隙最先流出柱外，而小分子可以进入凝胶内部，流速缓慢，以致最后流出柱外，从而使样品中分子大小不同的物质得到分离。
凝胶是由胶体溶液凝结而成的固体物质，无论是天然凝胶还是人工凝胶，它们的内部都具有很微细的多孔网状结构。
凝胶层析法常用的天然凝胶是琼脂糖凝胶，人工合成的凝胶是聚丙烯酰胺凝胶和葡聚糖凝胶，后者的商品名为Sephadex型的各种交联葡聚糖凝胶，它具有不同孔隙度的立体网状结构的凝胶，不溶于水。
这种聚合物的立体网状结构，其孔隙大小与被分离物质分子的大小有相应的数量级。
在凝胶充分溶胀后，交联度高的，孔隙小，只有相应的小分子可以通过，适于分离小分子物质。
相反，交联度低得孔隙大，适于分离大分子物质。
利用这种性质可分离不同分子量的物质。
以下进一步来说明凝胶层析的原理。
将凝胶装载柱后，柱床总体积称为“总体积”，以Vt表示。
实质上Vt是由Vo，Vi与Vg三部分组成，即Vt=Vi+Vg+Vo。
Vo称为“孔隙体积”或“外体积”又称“外水体积”，即存在于柱床内凝胶颗粒外面孔隙之间的水相体积，相应于一般层析柱法中内流动相体积；Vi为内体积，即凝胶颗粒内部所含水相的体积，Vg为凝胶本身的体积，因此Vt-Vo等于Vi+Vg。
洗脱体积与Vo及Vi之间的关系可用下式表示：Ve=Vo+KdVi式中Ve为洗脱体积，自加入样品时算起，到组分最大浓度（峰）出现时所流出的体积；Kd为样品组分在二相间的分配系数，也可以说Kd是分子量不同的溶质在凝胶内部和外部的分配系数。
1.生物化学讲义
生物化学韩秋菊概述生物化学即生命的化学，是一门运用化学的原理及方法，研究生命机体的科学，聚焦于研究生命机体的物质组成，维持生命活动的各种化学变化及其联系。
生物化学与多个学科有紧密的联系，通过深入研究生物分子结构与功能，揭示了生物体物质代谢、能量转换、遗传信息传递、神经传导、免疫和细胞间通讯等许多生命奥秘，使人们对生命本质的认识跃进到一个全新的阶段。
在药物的合成、开发阶段，一样离不开生物化学的理论知识，生物化学从分子水平上研究健康或疾病状态下人体结构与功能，为疾病预防、诊断与治疗，提供了理论与技术，对推动医药产业的新发展做出了重要的贡献。
第一部分蛋白质结构与功能蛋白质是由氨基酸残基以肽键相连组成的不分支的长链生物大分子。
蛋白质是构成生物体的基本成分，占细胞干重的50%。
蛋白质是生命过程的执行者，发挥着极其重要的作用。
蛋白质种类繁多，功能较为复杂。
已知的生物功能没有一个是离开蛋白质而实现的，生物个体间表现出的差异是由于其体内蛋白质不同。
一、蛋白质的化学组成蛋白质主要由碳、氢、氧、氮等化学元素组成，还可能含有硫、磷等，是一类重要的生物大分子。
蛋白质的含氮量很接近，平均为16%。
（一）蛋白质的基本单位1. 氨基酸的结构蛋白质的组成单位是氨基酸。
组成蛋白质的氨基酸有20种，除脯氨酸外，均为α-氨基酸。
每个氨基酸的α-碳上连接一个羧基，一个氨基，一个氢原子和一个侧链R基团。
20种氨基酸结构的差别就在于它们的R基团结构的不同。
α－氨基酸结构简式如下图所示。
图1 氨基酸结构通式2. 氨基酸的分类根据侧链R基团的极性，可将20种氨基酸分为四大类：非极性R基氨基酸；不带电荷的极性R基氨基酸；带负电荷的R基氨基酸；带正电荷的R基氨基酸。
（1）非极性R基氨基酸：丙氨酸（Ala），缬氨酸（Val），亮氨酸（Leu），异亮氨酸（Ⅱe），脯氨酸（Pro），苯丙氨酸（Phe），色氨酸（Trp），蛋氨酸（Met）（2）不带电荷的极性R基氨基酸：甘氨酸（GIy），丝氨酸（Ser），苏氨酸（Thr），半胱氨酸（Cys），酪氨酸（Tyr），天冬氨酸（Asn），谷氨酰胺（Gln）；（3）带正电荷的R基氨基酸：赖氨酸（Lys），精氨酸（Arg），组氨酸（His）；（4）带负电荷的R基氨基酸：天冬氨酸（Asp），谷氨酸（Glu）。
生物化学讲义第十章物质代谢的联系和调节
生物化学讲义第十章物质代谢的联系和调节 【目的与要求】1.熟悉三大营养物质氧化供能的通常规律与相互关系。
2．熟悉糖、脂、蛋白质、核酸代谢之间的相互联系。
3．熟悉代谢调节的三种方式。
掌握代谢途径、关键酶（调节酶）的概念；掌握关键酶（调节酶）所催化反应的特点。
熟悉细胞内酶隔离分布的意义。
熟悉酶活性调节的方式。
4．掌握变构调节、变构酶、变构效应剂、调节亚基、催化亚基的概念；5．掌握酶的化学修饰调节的概念及要紧方式。
6．熟悉激素种类及其调节物质代谢的特点。
7．熟悉饥饿与应激状态下的代谢改变。
【本章重难点】1.物质代谢的相互联系2．物质代谢的调节方式及意义3．酶的变构调节、化学修饰、阻遏与诱导4．作用于细胞膜受体与细胞内受体的激素学习内容第一节物质代谢的联系第二节物质代谢的调节第一节物质代谢的联系一、营养物质代谢的共同规律物质代谢：机体与环境之间不断进行的物质交换，即物质代谢。
物质代谢是生命的本质特征，是生命活动的物质基础。
二、三大营养物质代谢的相互联系糖、脂与蛋白质是人体内的要紧供能物质。
它们的分解代谢有共同的代谢通路—三羧酸循环。
三羧酸循环是联系糖、脂与氨基酸代谢的纽带。
通过一些枢纽性中间产物，能够联系及沟通几条不一致的代谢通路。
对糖、脂与蛋白质三大营养物质之间相互转变的关系作简要说明：㈠糖可转变生成甘油三酯等脂类物质（除必需脂肪酸外），甘油三酯分解生成脂肪酸，脂肪酸经β-氧化生成乙酰CoA，乙酰CoA或者进入三羧酸循环或者生成酮体，因此甘油三酯的脂肪酸成分不易生糖，但甘油部分能够转变为磷酸丙糖而生糖，但是甘油只有三个碳原子，只占甘油三酯的很小部分。
㈡多数氨基酸是生糖或者生糖兼生酮氨基酸。
因此氨基酸转变成糖较为容易。
糖代谢的中间产物只能转变成非必需氨基酸，不能转变成必需氨基酸。
㈢少数氨基酸能够生酮，生糖氨基酸生糖后，也可转变为脂肪酸（除必需脂肪酸外），因此氨基酸转变成脂类较为容易。
脂肪酸经β-氧化生成乙酰CoA进入三羧酸循环后，即以CO2形式被分解。
生物化学：第四章 蛋白质合成的调控(讲义)
2020/10/31
微生物与生化药学 杜军
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第四章第四节 蛋白质合成调控
Poly(A)对翻译的促进作用是需要PABP（poly(A) 结合蛋白）的存在，PAPB结合poly(A)最短的长 度为12 nt，当poly(A)缺乏PAPB的结合时， mRNA 3′端的裸露易招致降解。
AAAAAAAAAAAA PABP
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微生物与生化药学 杜军
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第四章第四节 蛋白质合成调控
（二）mRNA的稳定性对翻译水平的影响
在细胞质中所有的RNA都要受到降解控制 （degradation control）在控制中RNA降解的速率 （也称为RNA的转换率)是受到调节的；
mRNA分子的稳定性很不一致，有的mRNA的寿 命可延续好几个月，有的只有几分钟；
Lin-4调控翻译机制的模式图
3′非翻译区
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微生物与生化药学 杜军
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第四章第四节 蛋白质合成调控
Lin-4调控Lin-14mRNA翻译作用的示意图
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微生物与生化药学 杜军
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第四章第四节 蛋白质合成调控
引发基因沉默的microRNA (miRNA)
microRNA (miRNA) 是一类长度约为2024个核苷酸长度的具有调控基因表达功 能的非编码RNA。
• 由此可见，eIF4E、eIF2-GTP在转录起始过程中起到了关键 作用。
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微生物与生化药学 杜军
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第四章第四节 蛋白质合成调控
① eIF-4E
真核生物翻译起始的限速步骤
eIF-4E结合蛋白4E-BP抑制4E 与Cap结合，从而抑制翻译的 起始；
生物化学讲义(最新整理)
第一章绪论一、生物化学的概念生物化学是从分子水平研究生物体中各种化学变化规律的科学。
因此生物化学又称为生命的化学（简称：生化），是研究生命分子基础的学科。
生物化学是一门医学基础理论课。
二、生物化学的主要内容1．研究生物体的物质组织、结构、特性及功能。
蛋白质、核酸2．研究物质代谢、能量代谢、代谢调节。
研究糖、脂、蛋白质、核酸等物质代谢、代谢调节等规律，是本课程的主要内容。
3．遗传信息的贮存、传递和表达，研究遗传信息的贮存、传递及表达、基因工程等，是当代生命科学发展的主流，是现代生化研究的重点。
三、生物化学的发展史四、生物化学与健康的关系生化是医学的基础，并在医、药、卫生各学科中都有广泛的应用。
本课程不仅是基础医学如生理学、药理学、微生物学、免疫学及组织学等的必要基础课，而且也是医学检验、护理等各医学专业的必修课程。
五、学好生物化学的几点建议1．加强复习有关的基础学科课程，前、后期课程有机结合，融会贯通、熟练应用。
2．仔细阅读、理解本课程的“绪论”，了解本课程重要性，激发起学习生物化学的兴趣和求知欲望。
3．每次学习时，首先必须了解教学大纲的具体要求，预读教材，带着问题进入学习。
4．学习后及时做好复习，整理好笔记。
5．学生应充分利用所提供的相关网站，从因特网上查找学习资料，提高课外学习和主动学习的能力。
6．实验实训课是完成本课程的重要环节。
亲自动手，认真、仔细完成每步操作过程，观察各步反应的现象，详细、科学、实事求是地记录并分析实验结果，独立完成实验报告。
第一章蛋白质的化学一、蛋白质的分子组成（一）蛋白质的元素组成蛋白质分子主要元素组成：C、H、O、N、S。
特征元素：N元素（含量比较恒定约为16%） 故所测样品中若含1克N，即可折算成6.25克蛋白质。
（实例应用）（二）组成蛋白质的基本单位——氨基酸（AA）（一）编码氨基酸的概念和种类：蛋白质合成时受遗传密码控制的氨基酸，共有20种（二）氨基酸的结构通式：L-α-氨基酸（甘氨酸除外）（三）氨基酸根据R基团所含的基团，可分为酸性氨基酸（羧基）、碱性氨基酸（氨基及其衍生基团）和极性的中性氨基酸（羟基、巯基和酚羟基）。
生物化学实验讲义
生物化学实验讲义2009年5月实验一糖的颜色反应和还原反应1．糖的颜色反应[实验目的及要求]1. 掌握莫式（Molisch）试验鉴定糖的原理和方法。
2. 掌握塞式（Seliwanoff）试验鉴定酮糖的原理和方法。
3. 掌握杜式(Tollen)试验鉴定戊糖的原理和方法。
[实验原理]1．莫式试验：糖经无机酸（浓硫酸、浓盐酸）脱水产生糠醛或糠醛衍生物，后者在浓无机酸作用下，能与а-萘酚生成紫红色缩合物。
2．塞式试验：酮糖在浓酸的作用下，脱水生成5-羟甲基糠醛，后者与间苯二酚作用，呈红色反应；有时亦同时产生棕红色沉淀，此沉淀溶于乙醇，成鲜红色溶液。
3．杜式试验：戊糖在浓酸溶液中脱水生成糠醛，后者与间苯三酚结合成樱桃红色物质。
[实验仪器及用品]仪器：水浴锅。
器皿：吸管、试管。
实验药品：蔗糖、葡萄糖、淀粉、果糖、阿拉伯糖、半乳糖、а-萘酚、浓硫酸、95%乙醇、间苯二酚、盐酸、间苯三酚。
[实验试剂]莫式试剂：а-萘酚5g,溶于95%乙醇并稀释至100ml。
现用现配，并贮于棕色试剂瓶中。
塞式试剂：间苯二酚50mg，溶于100ml盐酸（V H2O：V HCl=2:1），现用现配。
杜式试剂：2%间苯三酚乙醇溶液（2g间苯三酚溶于100ml95%乙醇中）3ml,缓缓加入浓盐酸15ml及蒸馏水9ml。
临用时配制。
[实验内容及步骤]一、莫式实验于4支试管中，分别加入1 ml1%葡萄糖溶液、1%蔗糖溶液、1%淀粉溶液和少许纤维素（棉花或滤纸浸在1 ml水中），然后各加莫式试剂2滴，摇匀，将试管倾斜，沿管壁慢慢加入浓硫酸1.5 ml（切勿振摇！），硫酸层沉于试管底部与糖溶液分成两层，观察液面交界处有无紫色环出现。
二、塞式试验于4支试管中，分别加入0.5 ml1%葡萄糖溶液、1%蔗糖溶液、1%果糖溶液，然后各加塞式试剂2.5ml，摇匀，同时置沸水浴内，比较各管颜色及红色出现的先后顺序。
三、杜式试验于3支试管中加入杜式试剂1ml，再分别加入1滴1%葡萄糖溶液、1%半乳糖溶液和1%阿拉伯糖溶液，混匀。
生物化学教程全套讲义-授课内容及课程安排
授课内容及课程安排章节重点第二章1．掌握脂质的定义、分类和生物学作用；2．熟悉脂肪酸的结构和性质，和重要的脂肪酸；3．熟悉三酰甘油和腊的结构和性质；4．掌握脂质过氧化的机制、对机体的损伤及抗氧化剂的作用机制；5．熟悉磷脂和糖脂的结构和生物学意义；6．熟悉萜和类固醇的结构特点和生物学意义；7．掌握脂蛋白的结构特点和功能；8．熟悉脂类的研究方法。
第三章1．掌握氨基酸的一般结构和氨基酸的分类；2．掌握氨基酸的酸碱性质和等电点的计算方法；3．熟悉氨基酸的常见化学反应的应用价值；4．熟悉分离和分析氨基酸的常用方法。
第四章1．掌握蛋白质的分类和功能多样性；2．掌握肽的结构特点和基本性质；3．熟悉蛋白质一级结构的测定方法；4．掌握蛋白质一级结构与生物学功能的关系，熟悉有关的典型例子。
5．熟悉蛋白质人工合成的基本步骤。
第五章1．熟悉研究蛋白质构象的主要方法。
2．掌握稳定蛋白质三级结构的作用力。
3．熟悉多肽主链折叠的空间限制。
4．掌握蛋白质的二级结构。
5．熟悉主要的纤维状蛋白质的结构特点。
6．掌握超二级结构和结构域含义，熟悉其结构特点。
7．掌握球状蛋白质的三级结构的特征。
8．熟悉膜蛋白的结构特点。
9．掌握蛋白质的变性和复性，了解蛋白质折叠的动力学、热力学和结构预测。
10．熟悉蛋白质四级结构的特点。
第六章1．熟悉肌红蛋白的结构与功能。
2．掌握血红蛋白的结构与功能。
3．熟悉血红蛋白分子病。
4．熟悉免疫系统和免疫球蛋白。
5．熟悉肌球蛋白丝、肌动蛋白丝与肌肉收缩。
6．了解蛋白质的结构与功能的进化。
第七章1．掌握蛋白质的酸碱性质。
2．掌握测定蛋白质相对分子质量的常用方法。
3．掌握蛋白质的胶体性质与蛋白质沉淀的方法和原理。
4．掌握蛋白质分离纯化的一般原则。
5．熟悉蛋白质分离纯化的常用方法。
6．掌握蛋白质含量测定与纯度鉴定的常用方法。
第八章1．掌握酶催化作用的特点。
（重点）2．掌握酶的化学本质及其组成。
（重点）3．熟悉酶的命名和分类。
生物化学教程全套讲义-第9章酶促反应动力学
第九章酶促反应动力学第一节化学动力学基础一、反应速率及其测定二、反应分子数和反应级数反应分子数反应级数三、各级反应的特征（一）一级反应其速率与反应物浓度的一次方成正比。
-dc/dt=kclnc=-kt+lnc0lnc=-kt+B（直线）K=(1/t)ln(c0/c)c=(1/2)c0时k=(ln2)/t1/2t1/2=(ln2)/k半衰期与反应物的初始浓度无关。
（二）二级反应反应的速率与反应物浓度的二次方成正比。
1．若A和B为同一物质-dc/dt=kc2，dc/c2=-kdt；c/c0=1/(1+kc0t)；c/c0=1/2时，k=1/c0t1/2。
2．A和B的初始浓度相同k=(1/t){x/[a(a−x)] }3．A和B的初始浓度不同k=[1/t(a−b)]/ln{[b(a−x)]/[a(b−x)]}a：反应物A的初始浓度。
b：反应物B的初始浓度。
(a-x)：反应时间为t时A的浓度。
(b-x)：反应时间为t时B的浓度。
（三）零级反应反应速率与反应物的浓度无关。
-dc/dt=k，或dx/dt=k。
X=kt，或k=x/t。
第二节底物浓度对酶反应速率的影响一、中间产物学说中间产物学说的实验依据：（1）核酸和酶的复合物可直接用电镜观察；（2）下图；（3）复合物的溶解度和稳定性有所变化；（4）有些复合物可直接分离得到。
酶催化的反应中各成份的变化：酶反应的速度在不停地变，实验上只有初速度的测定才有意义。
酶反应的初速度与底物浓度之间的关系：二、酶促反应的动力学方程式（一）米氏方程的推导米氏方程v=Vmax[S]/(Km+[S])符合v-[S]曲线。
若Km>>[S]，v=(Vmax/Km)[S]；若[S]>>Km，v=Vmax；由v=Vmax[S]/(Km+[S])，得Km=[S][(Vmax/v)-1]，为典型的双曲线方程。
（二）动力学参数的意义1．Km的意义**值等于反应速度达最大反应速度一半时的底物浓度，单位是浓度单位，是酶的特征常数，酶对一定的底物只有一个特定的Km：V/2=V[S]/(Km+[S])，则Km=[S]。
《生物化学》(张洪渊)川大
《生物化学》（张洪渊）川大《生物化学》（张洪渊）讲义-川大第一章绪论（1-2节）一. 如何学好生化课 1.生物化学的特点.内容分布：生物化学这门课，从教材上看，通常都分为上下两集，上集谈的是生物分子的结构、性质、功能，很少涉及它们的变化，这些生物分子包括糖、脂、蛋白质、核酸、酶、激素、维生素以及抗生素等，叫做静态生化，以DNA结构为例。
而下集则讲的是这些生物分子的来龙去脉，即合成与分解，叫动态生化，以DNA的复制为例。
.特点：概念性描述性的内容居多，很少有推导性或计算性的内容，因此，它不同于理科而更近似于文科，记忆的东西多，女生常常比男生学得好，巧妙记忆成为学好生化的一个重要方法，学完生化课后，你们应该有一种意外的惊喜，阿，我的脑子咋变得这样好使呢？ 2.师生合作.老师备课：由于生物化学是我院最重要的课程（课时多以及研考跑不掉），所以我得竭尽全力准备，既要完成大纲规定的内容又不能照本宣科，注意理论和实践、经典与前沿的融合，使生化课变得兴趣盎然而不是枯燥无味，要做到这些，备课是相当辛苦的，且听我来表一表，我在四川大学上了320节生化课（200节理论，120节实验），上课笔记成了现在的讲课笔记的一部分，后来临时抱佛脚，又到南大进修了200学时的生化理论课（生化专业用）以及120学时的理论课（非生化专业用），讲课教师叫杨荣武，是个教书天才（合作文章（在我几十篇文章中，这是最得意的一篇）、同学的师弟、上海生化所），听课笔记真是一摞一摞，从中精炼出我们现在的6-70学时理论课（难呐），还要增补一些名人趣闻、科学前沿之类的味精，总的算来，我给你们讲一节课，自己要听7节课，再准备三小时，代价不菲，所以我常挂在嘴边的一句话就是，你们一定要学好这门课，学不好很对不起人，在你最对不起的人里面，我应该列在前三名。
.学生学习：看小说似的预习几遍，尤其上课要用心听讲（省时省力），当场或课后整理笔记（重要性），择重记忆（注意方法），几个小窍门：早上多吃糖（原因，脑血糖），站立听课（肾上腺，恐怖电影，我讲课）。
生物化学讲义
生物化学讲义《生物化学》课程教学讲义1．课程简介21世纪是生命科学的世纪，《生物化学》是现代生物学的基础，是生命科学发展的支柱，是生命科学领域的“世界语”因此奠定坚实的生物化学基础是农业科学生命科学学生和科技工作者的共同需要。
生物化学的内容：生物化学是生命的化学。
生物是一个高度复杂和组织化的分子系统。
这个分子系统主要是由生物大分子—糖类、脂类、蛋白质和核酸组成的。
生物的多样性是生物体中生物分子多样性及其结构复杂性（一级结构和空间结构）决定的。
但生物体内生物分子及其化学变化不是无序的。
生命的化学有着自己的规律。
生命最突出的属性是自我复制和新陈代谢。
自我复制依赖的遗传信息都存在于由核酸序列组成的基因中。
代谢包含生物体内发生的所有化学反应-四大物质代谢，酶是反应的催化剂，物质代谢伴随着能量的生成和利用。
总之生物化学的内容可划分为两部分：静态生物化学—生物分子的化学组成、结构和性质；生物分子的结构、功能与生命现象的关系。
动态生物化学—生物分子在生物机体中的相互作用及其变化规律。
生物化学的发展史：19世纪末，德国化学家李比希（J.Liebig）初创了生理化学，德国的霍佩赛勒（E.F.Hoppe-seyler）将生理化学建成一门独立的学科，并于1877年提出“Biochemie”一词，译成英语为“Biochemistry”，即生物化学。
生物化学的发展大体可分为三个阶段：静态生物化学阶段(static biochemistry stage) 时期:19世纪末到20世纪30年代特点:发现了生物体主要由糖、脂、蛋白质和核酸四大类有机物质组成,并对生物体各种组成成分进行分离、纯化、结构测定、合成及理化性质的研究。
动态生物化学阶段(dynamic biochemistry stage) 时期:20世纪30～60年代主要特点:研究生物体内物质的变化，即代谢途径，所以称动态生化阶段。
现代生物化学阶段(modern biochemistry stage) 时期:从20世纪60年代开始特点:探讨各种生物大分子的结构与其功能之间的关系。
侯英健生物化学讲义
侯英健生物化学讲义一、介绍侯英健生物化学讲义是生物化学领域的经典教材之一。
作者侯英健教授是生物化学领域的知名专家，以其深厚的学识和教学经验编写了这本讲义。
本讲义可作为高等院校生物化学课程的教材，也可供从事生物化学研究的科研人员参考。
二、内容概述侯英健生物化学讲义内容丰富，全面介绍了生物化学的基本概念、原理和应用。
讲义共分为六个章节，分别涵盖了生物化学的核心内容。
1. 生物化学基础这一章节主要介绍了生物化学的基本概念和生物分子的组成结构。
包括蛋白质、核酸、糖类和脂类等生物分子的结构和特性，以及生物分子在生物体内的功能和相互作用。
2. 酶与代谢这一章节主要介绍了酶的结构和功能，以及酶在生物代谢中的作用。
包括酶的分类、酶促反应的动力学和热力学原理，以及酶在代谢途径中的催化机制和调节方式。
3. 生物膜与细胞信号传导这一章节主要介绍了生物膜的结构和功能，以及细胞内外信号传导的机制。
包括细胞膜的组成和特性，膜蛋白的结构和功能，以及细胞内信号传导的多种途径和调节方式。
4. 核酸与基因表达这一章节主要介绍了核酸的结构和功能，以及基因表达的过程和调控机制。
包括DNA和RNA的结构和特性，DNA复制、转录和翻译的详细过程，以及基因调控的多种方式和调节因子。
5. 生物能量转换这一章节主要介绍了生物体内能量的产生和转化过程。
包括葡萄糖的氧化过程（糖酵解、细胞呼吸）和有机物的氧化过程（β-氧化、三羧酸循环），以及产生ATP能量的机制和调节方式。
6. 生物化学技术与应用这一章节主要介绍了生物化学领域的一些常用技术和应用。
包括蛋白质纯化和分析技术、核酸杂交和PCR技术、蛋白质相互作用分析技术等等。
同时还介绍了生物化学在医药研发、基因工程和生物能源等领域的应用。
三、思考与展望侯英健生物化学讲义系统地介绍了生物化学的基本理论和实践应用，为读者提供了全面的知识体系。
读者通过学习本讲义，可以深入了解生物分子的结构和功能，了解生物代谢的机制和调节方式，了解细胞信号传导和基因表达的过程，以及掌握生物化学领域的一些常用技术和应用。
生物化学讲义（3）讲述
⽣物化学讲义（3）讲述第三章核酸（6学时）核酸是⽣命最重要的分⼦，最简单的⽣命仅含有核酸（病毒）。
1868年⾸次在绷带上的脓细胞核中发现⼀种富含磷酸呈酸性⼜不溶于酸溶液的分⼦，命名为核素，其实是核蛋⽩，1898年从⼩⽜的胸腺中提取了⼀种溶于碱性溶液中的纯净物，这才是真正的核酸，从此，对核酸的研究全⾯展开，揭开了⽣物化学领域惊天动地的⼀页。
1944年Avery等所完成的著名肺炎双球菌转化试验，证明了DNA是遗传物质，⽽不是蛋⽩质。
1953年Watson-Crick提出DNA的双螺旋结构模型，从分⼦结构上阐明了DNA的遗传功能。
核酸（nucleic acid）是重要的⽣物⼤分⼦，它的构件分⼦是核苷酸（nucleotide），天然存在的核酸可分为脱氧核糖核酸（deoxyribonucleic acid，DNA）和核糖核酸（ribonucleic acid，RNA）两类。
DNA贮存细胞所有的遗传信息，是物种保持进化和世代繁衍的物质基础。
RNA中参与蛋⽩质合成的有三类：转移RNA（transfer RNA，tRNA），核糖体RNA（ribosomal RNA，rRNA）和信使RNA（messenger RNA，mRNA）。
20世纪末，发现许多新的具有特殊功能的RNA，⼏乎涉及细胞功能的各个⽅⾯。
第⼀节碱基、核苷和核苷酸⼀、核酸的种类、分布和化学组成核酸分为两⼤类：脱氧核糖核酸（DNA）、核糖核酸（RNA）。
98％核中（染⾊体中）真核线粒体（mDNA）核外叶绿（ctDNA）DNA 拟核原核核外：质粒（plasmid）病毒：DNA病毒RNA主要存在于细胞质中。
信使RNA －－mRNA核糖体RNA－－rRNA转移RNA－－tRNA核酸的化学组成：对核酸的⽔解发现（脱氧）核酸—--→（脱氧）核苷酸—------→P+（脱氧）核苷----→戊糖+碱基由上⾯可知，核酸的结构单位是（脱氧）核苷酸，核苷酸由戊糖、磷酸和含氮碱三部分构成。
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蛋白质元素组成C、H、O、N、S、P、Fe、Zn¡¡每100份蛋白质中约含16份N（即:每1gN相当于6.25g蛋白质）2.1 蛋白质的分类按蛋白质的分子组成，分子形状，溶解度，生物功能等进行分类。
2.1.1 根据分子形状分类①球状蛋白②纤尘维状蛋白③膜蛋白2.1.2 根据分子组成分类(1)简单蛋白质；(2)结合蛋白质； 2.1.3 根据功能分类2.2 蛋白质的组成的单位-----氨基酸•完全水解的产物是各种AA的混合物。
部分水解的产物是各种大小不等的肽段和AA。
氨基酸与蛋白质AA、非蛋白质AA。
2.2.1 AA的结构通式氨基酸的立体异构体: D-AA ; L-AA2.2.2 AA的分类（1）蛋白质中常见的氨基酸见表2-2依AA的极性状况及其在PH = 6～7间是否带电而分为①非极性氨基酸②极性不带电荷③极性带负电荷④极性带正电荷（2）蛋白质中不常见的氨基酸（3）非蛋白质氨基酸2.2.3 AA的重要理化性质（1）两性解离和等电点①何谓氨基酸的等电点PI? ②PI值：（2）AA的化学性质①与水合茚三酮反应；②与甲醛反应；③与2,4-二硝基氟苯(DNFB)反应；⑤与亚硝酸反应；⑥与荧光胺反应；⑦与5,5’-双硫基-双(2-硝基苯甲酸)反应。
2.3 肽寡肽；多肽；蛋白质。
2.3.2 生物活性肽的功能生物活性肽：谷光甘肽；催产素和升压素。
促肾上腺皮质激素。
2.3.3活性肽的来源（1）体内途径（2）体外途径2.3.4 活性肽的应用第一个被阐明化学结构构的蛋白质--胰岛素一级结构确定的原则:2.4.2蛋白质的空间构象（构象或高级结构）概念、肽键与酰胺平面（1）稳定蛋白质空间结构的作用力1 共价键: 肽键，二硫键。
维持一级结构2 次级键: 氢键，疏水键，盐键，范德华力等。
维持空间（高级）结构。
（2）蛋白质的二级结构概念①а-螺旋结构；②B-折叠；③β凸起；④ß-转角（β-弯曲、发夹结构）；⑤无规卷曲（3）超二级结构与结构域；（4）蛋白质的三级结构；（5）蛋白质的四级结构及亚基。
2.5 蛋白质分子结构与功能的关系2.5.1 蛋白质一级结构与功能的关系(1) 种属差异. (2)分子病2.5.2 蛋白质构象与功能的关系别构现象:2.6 蛋白质的性质与分离、分析技术2.6.1 蛋白质的性质（1）蛋白质的相对分子质量（2）蛋白质的两性电离及等电点、蛋白质的PI？➢蛋白质的PI决定于所含的AA的种类与数量。
（1）蛋白质分子中所含的碱性氨基酸较多，其等电点偏碱。
（2）蛋白质分子中含酸性氨基酸较多，则其等电点偏酸。
（3）蛋白质分子中含酸性和碱性氨基酸残基数目相近，其等电点大多为中性偏酸。
➢等电点时，蛋白质颗粒在溶液中溶解度最小，容易沉淀析出；黏度、渗透压、膨胀性以及导电能力均为最小。
➢电泳----自由界面电泳：区带电泳：纸上电泳；凝胶电泳；凝胶电泳坛，园盘电泳；平板电泳；等电聚焦电泳：（3）蛋白质的变性①变性作用与变性蛋白质。
②变性因素；③蛋白质变性后的特点；④蛋白质的复性；⑤变性与凝固的应用。
（4）蛋白质的胶体性质---布朗运动，丁道尔现象，电泳现象，不能透过半透膜，具有吸附能力。
（5）蛋白质的沉淀反应在蛋白质溶液中加入适当试剂，①破坏其水膜或②中和了蛋白质的电荷，造成蛋白质胶体溶液不稳定而出现沉淀。
1、加盐。
盐析。
分段盐析。
2、加有机溶剂。
3、加重金属盐。
4、加某些酸类。
（6）蛋白质的颜色反应1、双缩脲反应(用途：可定性、定量测定蛋白质)④乙醛酸反应（鉴定色氨酸及含色氨酸的蛋白质）⑤坂口反应（测Arg及含Arg精氨酸的蛋白质）（7）蛋白质的含量测定双缩脲量法、酚试剂法、考马斯亮蓝染色法、紫外光吸收法、凯氏定氮法及其它方法。
核酸3.1 核酸组成成分3.1.1 戊糖: 核糖和脱氧核糖3.1.2 含氮碱3.1.3 核苷----连接、结构：3.1.4 核苷酸（1）核苷酸的连接结构和功能（2）核苷酸的性质3.3.2 DNA双螺旋的构象类型（与相对湿度及溶液浓度有关）A-DBA、B-DNA、C-DNA、Z-DNA。
其他：二重对称结构（反向重复顺序、回文顺序）；镜像重复（形成三螺旋DNA）；四链结构。
3.4 DNA的高级结构3.4.1环状的超螺旋结构3.5、DNA和基因组3.5.1基因和基因组的概念转录、翻译、信使RNA(mRNA)、核糖体RNA(rRNA)：转移RNA(tRNS)、基因、结构基因、调节基因、基因组。
3.5.2 病毒和细菌基因组的特点共性、病毒基因组的特点、细菌基因组的特点3.5.3 真核生物基因组的特点（1）基因组较大（2）基因簇（不存在操纵子结构）（3）存在大量的重复序列高度重复序列。
中度重复序列。
低度重复序列（假基因）。
单一重复序列。
（4）有断裂基因-----居间序列、内含子、外显子。
3.6 RNA的类型、结构与功能3.6.2 rRNA（核糖体RNA）3.6.3 mRNA（信使RNA）和hnRNA (不均一RNA)3.7 核酸性质3.71 一般理化性质A、酸碱性，溶解性，颜色.B、DNA与RNA (D-核糖与D-2-脱氧核糖)的区别C、核酸的酸、碱、酶水解：稀碱水解、酸水解、酶水解。
3.7.3 核酸结构的稳定性3.7.4 核酸的变性（1）变性的概念和Tm双链核酸的变性、变性后的表现、变性因素、Tm（2）影响Tm的因素（3）影响复性的因素3.7.6 核酸的分子杂交---概念6 酶---生物催化剂6.1 酶的概念与特点6.1.1 酶的概念---具有高效性与专一性的生物催化剂6.1.2 酶的特点具有一般催化剂的特征。
其特点：第一，催化效率极高。
第二，酶具有专一性。
其它，大多数为蛋白质，对环境条件极为敏感。
6.2 酶的化学本质与组成6.2.1 酶化学本质6.2.2 酶的化学组成（1）酶的类型-----按化学组成分而分。
单纯酶与结合酶:（2）脱辅酶作用与辅因子作用(3) 辅酶与辅基的区别6.2.3 酶的类型-----单体酶，寡聚酶和多酶复合物1、单体酶。
2、寡聚酶3.多酶复合物。
6.3 酶的分类6.2.1 酶的分类及酶表分为六大类，在每大类中再分为几个亚类，每一个亚类再分为几个亚亚类，再把属于这一亚亚类的酶按着顺序排好，从而把已知的酶分门类别地排成一个表，称为酶表。
1. 氧化还原酶；2. 转移酶；3. 水解酶；4. 裂解酶；5. 异构酶；6.合成酶。
6.4. 酶的专一性-----酶对底物的严格选择性。
6.4.1 酶作专一性的类型(1) 结构专一性绝对专一性。
相对专一性。
分族专一性（或称基团专一性）与键专一性两类。
(2) 立体异构专一性6.4.2 酶专一性的假说•锁与钥匙¡±假说，¡°诱导契合¡±假说，6.5 酶的作用机制6.5.1 酶的活性部位✓酶的活性部位（活性中心）①酶的结合部位②酶的催化部位✓酶的活性部位共同特点：①酶的活性部位在酶分子整体结构中只占很小的部分；②酶的活性位具有三维立体结构；在形状、大小、电荷性等方面与底物分子具有很好的互补性。
③酶的活性部位含有特定的催化基团；④酶的活性部位具有柔性；⑤酶的活性部位通常是酶分子上的一个裂隙。
6.5.2 酶与底物复合物的形成6.5.3 酶具有高催化效率的分子机制（1）邻近效应与定向效应；（2）促进底物过渡态形成的非共价作用；（3）酸碱催化作用；（4）共价催化；（5）金属离子催化。
6.6 酶促反应动力学6.6.1酶促反应速率的概念6.6.2 底物浓度对酶促反应速率的影响•化学反应速率方程式表示底物与反应速率的关系：酶促反应中底物浓度对反应速率：酶底物中间复合物学说对曲线的解释。
6.6.3 酶促反应的动力学方程式•底物浓度很小时，[S]《Km ，ν=V[S] / Km。
反应速度与底物浓度成正比•在底物浓度很高时，[S] 》Km，ν=V。
即反应速度与底物浓度无关。
•[S] =Km时，v = Vmax/2，意昧着当底物浓度等于Km时，反应速率为最大反应速率的一半，故Km的物理意义：即Km值是反应速率为最大值的一半时的底物浓度，Km单位为mol/L。
①Km是酶的特征物理常数，在固定反应条件下，Km大小只与酶的性质有关而与酶浓度无关。
可利用测定Km鉴别酶及酶的最适底物（即KM最小的底物）。
Km=（K2+K3）/K1；当K2》K3时Km近似等于K2 / K1，它可近似地表示酶与底物之间的亲和程度。
Km大表示亲和程度小，Km小表示亲和程度大。
6.7 影响酶促反应速率的因素6.7.1 抑制剂的影响作用抑制作用。
抑制剂(I)。
（1）不可逆抑制剂（2）可逆抑制剂-①竞争性抑制剂。
②非竞争性抑制剂。
③反竞争性抑制剂.6.7.2 温度对酶作用的影响6.7.3 PH对酶作用的影响最适PH值: PH对酶作用影响的主要机制；6.7.4 激活剂的影响作用1、激活剂--2、类型（1）金属离子或无机离子（2）小分子有机物6.8 酶活性的调节6.8.1 酶活性的调节方式①通过改变酶的数量与分布来调节酶的活性②通过改变细胞内已有的酶分子活性来调节酶的活性6.8.2 酶的别构调控许多酶具有活性部位和调节部位。
酶的别构调控：别构酶：脱敏作用：效应物：正效应物（别构激活剂）；负效应物（别构抑制剂）。
6.8.3 可逆的共价修饰调节6.8.4 酶原的激活酶原- 酶原的激活- 酶原的意义。
6.9 核酶、抗体酶与同工酶。
（1）核酶（2）抗体酶（3）同工酶7、维生素与辅酶Vitamin（维它命）----参与生物生长发育与代谢所必需的一类微量小分子有机化合物。
1、维生素的分类①水溶性维生素。
VB族，VC等。
②脂溶性维生素。
V A，VD，VE，VK等。
2、维生素的重要性1）多数维生素作为辅酶或辅基的重要成分，参与体内代谢过程；2）某些维生素本身就是辅酶；3）有少数维生素具有特殊的生理功能。
3、维生素的命名1）按化学结构命名2）按发现先后顺序命名3）按其功能命名4、辅酶在酶促反应中的作用机制①作为两个酶的辅酶在两者之间担当原子或化学基团的载体②或作为一个酶的辅酶担当某种原子或基团的载体5、辅酶转移的基团7.1 脂溶性维生素7.1.1 维生素A（V A1视黄醇，V A2是3-脱氢视黄醇）活性形式主要是视黄醛。
别名：视黄醇，抗干眼病维生素。
存在：肝。
V A只存在于动物性食物中，鱼肝油中较多。
胡萝卜有（维生素A原）β-胡萝卜素：β-胡萝卜素是维生素A的前体，在动物小肠黏膜的酶作用，转化为维生素A。
β-胡萝卜素的吸收率为1/3，转换为V A的转化率约1/2。
主要功能: 1、合成视紫红质；2、与人体上皮细胞的正常形成和功能有关；3、提高机体免疫功能。
4、促进生长发育。
缺乏病：夜盲病；因上皮组织干燥、增生和角质化，导致干眼病、皮肤干燥、毛发脱落等。