生物化学

生物化学总结

第一章绪论

生物化学的发展：

1）静态生物化学阶段：主要是发现了生物体主要由糖类、脂类、蛋白质和核酸四大类有机物质组成。

2）动态生物化学阶段：对各种化学物质的代谢途径有了一定的了解。

3）分子生物化学阶段：主要是探讨生物遗传信息的传递、表达及其调控。

第二章糖类

1.糖类是由碳、氢、氧三种元素组成，常以Cn(H2O)n表示（其中n>=3）,所以也称为碳水化合物。糖类是以糖原的形式存在。

2.糖类的主要生物学作用：

1）作为能源物质。

2）糖类是细胞及组织的重要结构成分。

3）糖类可以作为碳源，为合成其他生物分子提供原料。

4）糖类可以作为生理活性物质。

5）糖类可以作为生物的信息载体。

3.糖的分类：

醛糖（甘油醛、葡萄糖、核糖等）

按照糖的功能基团分为酮糖（二羟基丙酮、果糖、核酮糖）

单糖

按照糖的结构性质及聚合程度分为寡糖（也称低聚糖,由2-10个单糖缩合而成）

多糖(淀粉和糖原，纤维素，果胶酸，壳多糖=几丁质)

单成分糖

按照有无其他非糖成分可分为复合糖【最简单的单糖是甘油醛和二羟基丙酮】

4.单糖的物理性质

1）糖的旋光性：一切单糖都有不对称碳原子，所以都有旋光的能力，能使偏振光平面向左或向右旋转。

2）糖的变旋现象：一个有旋光性的糖溶液放臵后，其比旋度改变的现象称为变旋。

3）甜度：各种糖的甜度不一，常以蔗糖的甜度为标准进行比较

4）溶解度：单糖分子中含有多个羟基，增加了它的水溶性，尤其是在热水中溶解度极大，但不溶于乙醚、丙酮等有机溶剂中。

5.单糖的化学性质：

氧化反应、还原反应、成脎反应、成酯反应、成苷反应、酸的作用、碱的作用。

6.多糖的性质：①一般难溶于水或根本不溶于水

②没有甜味，无还原性

③有旋光性，但无变旋现象

④在酸、酶的作用下，可水解为单糖、二糖和非糖物质

第三章脂质与生物膜

1.脂肪的理化性质

1）物理性质：

①无色、无臭、无味的稠性液体或蜡状固体。

②脂肪的密度均小于1g/cm3

③脂肪不溶于水，易溶于乙醚、氯仿、苯等有机溶剂。

④没有明确的熔点，脂肪的熔点是其脂肪酸组成决定的，一般随饱和脂肪酸的数目和链数增加而升高。

2)化学性质：

①水解与皂化

②酸败和酸值

天然油脂在空气中长时间暴露会产生难闻的气味，这种现象称为酸败。

酸败的原因：①主要是油脂的不饱和成分发生自动氧化②其次是微生物的作用,它们把脂肪分解为游离的脂肪酸和甘油。低分子脂肪酸的氧化产物都有臭味。酸值为酸败的程度。

③氢化和卤化（加成反应）

④乙酰化作用油脂中含羟基的脂肪酸可与乙酸酐或其他酰化剂作用形成相应的酯，称为乙酰化作用。

2.磷脂包括：甘油磷脂和鞘磷脂

3.磷脂的性质:

1)电荷与极性磷脂在pH=7时，整个分子都是电中性的，是两性离子

2)水解作用在强碱性水溶液易于水解，水解产物是脂肪酸、氨基醇及甘油磷酸酯。甘油

磷酸酯的水解比较难，需在酸性水溶液中长时间回流才行。

3)溶解性在有机溶剂中，磷脂形成透明溶液，不同磷脂溶解度差异大，可以用来分离纯

化各种磷脂。磷脂不溶于丙酮和乙酸乙酯，利用这条性质可以将磷脂与油脂分

开。磷脂在水中以胶体形式存在。

4)氧化性质磷脂均是白色蜡状固体，暴露于空气时，发生颜色变化，白色—黄色—黑色

4.生物膜包括围在细胞质外围的质膜和细胞起的内膜系统。

5.生物膜的化学组成：膜脂(磷脂、胆固醇、糖脂)、膜蛋白(外周蛋白、内在蛋白)、糖类()。

6.生物膜的结构：1)生物膜的不对称性

2)生物膜的流动性

3)生物膜的流动镶嵌模型

7.生物膜的功能：

（一）物质的跨膜运输

（1）小分子的跨膜运输

1〉主动运输

2〉被动运输：①简单扩散②协助扩散

（2）大分子的跨膜运输

1〉外排作用

2〉内吞作用：①吞噬作用②胞饮作用③受体介质的内吞作用

（二）能量转换:①氧化磷酸化②光合磷酸化

真核生物中，氧化磷酸化发生在线粒体内膜上，而光合磷酸化发生在叶绿体的类囊体膜上。原核生物，氧化磷酸化发生在细胞质膜上。

（三）信号转换

细胞通讯:生物有机体为了适应外界环境的变化，保持功能上的协调统一，就要求有一个完善的细胞相互识别、相互反应和相互作用的机制，这一机制被称为细胞通讯。

信号物质包括激素、神经递质和细胞因子等。

（四）细胞识别

eg：植物的花粉和柱头，豆科植物的根系和根瘤菌，激素及受体，寄生菌与寄主

第四章蛋白质（考的多）

1.蛋白质的组成是由碳、氢、氧、氮（含氮量16%），此外还有少量硫及其他一些矿物质元素。

2.蛋白质的分类

1）根据分子形状分为：球状蛋白质及纤维状蛋白质

2）根据化学组成和溶解性分为：单纯蛋白质和结合蛋白质

3）根据生物功能分为：活性蛋白质和非活性蛋白质

3.蛋白质的生物学功能：①催化作用②激素作用③肌肉收缩作用④免疫作用(抗体)⑤运载工具⑥生物膜功能⑦接受和传递信息⑧结构支持作用⑨控制生长与分化⑩感染和毒性作用

4.氨基酸结构特点：

1)蛋白质中的氨基酸除脯氨酸外，均为α-氨基酸

2)除甘氨酸外，氨基酸都具有旋光性，能使偏振光平面向左(-)或向右(+)旋转

3)20种氨基酸除甘氨酸外都有D型和L型两种立体异构体

5.氨基酸的分类：

酸性氨基酸：谷氨酸(Glu)和天冬氨酸(Asn)，侧链含有羧基。

碱性氨基酸：赖氨酸(Lys)、精氨酸(Arg)、组氨酸(His)

亚氨基酸：脯氨酸(Pro)

含硫类：半胱氨酸(Cys)（巯基）

蛋氨酸(Met)

羟基类：色氨酸(Trp)

苏氨酸(Thr)

6.20种氨基酸中8种是人体所必需的，而对于婴儿来说，精氨酸和组氨酸是必需氨基酸。

7.氨基酸的理化性质：

①性状：α-氨基酸均为无色晶体，但性状各不相同，熔点极高，一般为200~300°C，达到熔点时往往分解放出CO2

②溶解度：α-氨基酸都可溶于水，但在水中的溶解度大小不同。所有氨基酸都能溶于稀酸稀碱溶液中，而不溶于乙醚、氯仿等非极性溶剂。

③味感：D-型氨基酸多带甜味，L-型有甜、苦、鲜、酸等味感

④紫外吸收特性：蛋白质的紫外吸收光在280nm，能利用紫外分光光度法测定蛋白质的含量

⑤旋光度：除甘氨酸外氨基酸都有旋光性和特定的比旋光度。 NH3﹢

8.两性离子：是指在同一个氨基酸分子上带有正负两种电荷。

H—C—COOˉ

9.等电点：在一定pH条件下，氨基酸分子中所带的正电荷和负电荷数相同，即净电荷为零，此时溶液的pH称为氨基酸的等电点，用pI表示。

当pH

当pH>pI时，氨基酸带负电，在电场中向正极移动。

等电点时的特点：1）氨基酸溶解度最小

2）净电荷为零，在电场中不移动。

中性氨基酸的等电点pI=(pK1+pK2)/2

酸性氨基酸的等电点pI=(pK1+pKR)/2

碱性氨基酸的等电点pI=(pK2+pKR)/2

10.氨基酸的化学反应：

1)与亚硝酸的反应

氨基酸中的氨基具有伯氨的性质，与亚硝酸作用时生成α—羟基酸和氮气。生成的氮气分子一半来自氨基酸，另一半来自亚硝酸。这一氨基氮测定法也常称为范斯莱克定氮法。

利用这个反应测定蛋白质分子中的自由氨基即水解产物氨基酸分子中的氨基含量。

2）与甲醛反应（氨基酸的甲醛滴定）