生物化学

绪论 概念

生物化学：生物化学是―生命的化学‖，是研究生物体的化学组成和生命过程中化学变化规律的一门科学。 静态生物化学：研究组成生物体的各种基本物质的化学组成、结构、理化性质、生物功能及结构与功能的关系。 动态生物化学：研究物质代谢的体内动态过程及其调节。 功能生物化学：研究代谢反应与生理功能的关系。

生物化学研究的主要内容

1、生物体的物质组成、结构与功能

2、物质代谢与调控

3、遗传信息的传递与表达

第一章 概念

糖即碳水化合物：是多羟基醛或多羟基酮及其聚合物和衍生物的总称。

糖的主要生物学作用

1、糖是人和动物的主要能源物质

2、糖类具有结构功能

3、糖具有复杂的多方面生物活性与功能

糖的分类

单糖，寡糖，多糖

重要多糖的结构单位及其连接方式

淀粉的结构单位都是α-D-葡萄糖。 连接方式：直链淀粉以α-1,4糖苷键聚合而成，呈螺旋结构。支链淀粉除了α-1,4糖苷键构成糖链以外，在支点处存在α-1,6糖苷键。 糖原结构单位是α-D-葡萄糖，有α-1,4和α-1,6糖苷键

纤维素的结构单位是β-D-葡萄糖，均以β-1,4糖苷键相连。 几丁质结构单位是N-乙酰氨基葡萄糖，以β-1,4糖苷键连接。 肽聚糖多糖部分是由N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸交替组成的杂多糖。

第二章 概念

脂类：脂肪和类脂的总称

脂肪酸是一条长的烃链（R-）和一个羧基（-COOH ）组成的羧酸。

必需脂肪酸：人体必需但自身又不能合成或合成量不足，必须从食物中摄取的脂肪酸。

脂类的生理功能

1、生物体内主要的贮能和供能物质

2、维持生物膜的结构和功能

3、促进脂溶性维生素的吸收

4、维持体温、保护脏器

5、转变成体内具有重要生理功能的类固醇物质

甘油三酯的结构及组成

由一分子甘油和三分子脂肪酸脱水缩合而形成的酯

几种重要甘油磷脂组成

胆碱 + 磷脂酸 → 磷脂酰胆碱，又称卵磷脂 乙醇胺 + 磷脂酸 → 磷脂酰乙醇胺，又称脑磷脂 丝氨酸 + 磷脂酸 → 磷脂酰丝氨酸（丝氨酸磷脂） 肌醇 + 磷脂酸 → 磷脂酰肌醇（肌醇磷脂）

缩醛磷脂：与一般甘油磷脂不同，他在甘油αC 位以与长链烯醇形成的醚键（脂性醛基）代替与脂肪酸形成的酯键。 磷脂酰甘油+2分子磷脂酸→二磷脂酰甘油（心磷脂）

第三章 概念

维生素是机体维持正常生理功能所必需，但在体内不能合成或合成量很少，必须由食物供给的一组低分子量有机物质。 微量元素是指人体每日的需要量在100mg 以下的元素，主要包括铁、碘、铜、锌、锰、硒、氟、钼、钴、铬等10种。

维生素的分类

脂溶性微生素：维生素A 、D 、E 、K

水溶性维生素：维C 和B 族维生素：维B1、B2、B6、B12、维生素PP 、泛酸、生物素、硫辛酸、叶酸。

维生素B2、维生素PP 、泛酸及叶酸在体内的活性型和生化作用

维生素B2 ：活性形式：黄素单核苷酸(FMN)，黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD) 生化：FMN 及FAD 是体内氧化还原酶的辅基，主要起氢传递体的作用。

维生素PP ：活性形式：NAD+，NADP+ 生化作用：NAD+及NADP+是体内多种脱氢酶的辅酶，起递氢递电子的作用。 泛酸：活性形式：辅酶A(CoA)、酰基载体蛋白(ACP) 生化作用：CoA 及ACP 是酰基转移酶的辅酶，参与酰基的转移作用。 叶酸：体内活性形式：四氢叶酸(FH4) 生化作用：四氢叶酸(FH4)是一碳单位转移酶的辅酶，起一碳单位传递体的作用。

C H 2CH C

H 2O

H OH

OH

第四章概念

蛋白质一级结构：是指蛋白质分子中所有氨基酸残基的排列顺序

蛋白质的二级结构：是指蛋白质分子中某一段肽链的局部空间结构，即该段主链骨架原子的相对空间位置，并不涉及氨基酸残基侧链的构象

蛋白质的三级结构：是指整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置，也就是整条多肽链所有原子在三维空间的排布位置。

蛋白质的四级结构是指两个或两个以上的亚基之间相互作用，彼此以非共价健相连而形成的复杂空间结构。

超二级结构又称为模块或模序是指蛋白质分子中相邻的二级结构单位组合在一起，形成有规则的、在空间上能够辨认的二级结构聚集体

结构域：较大蛋白质的三级结构分割成一个和数个球状或纤维状的区域，各行其功能，称为结构域。

蛋白质的变性：在某些物理和化学因素作用下，蛋白质特定的空间构象被破坏，导致其生物活性的丧失和理化性质改变。

蛋白质等电点：当某一pH时，蛋白质解离成正、负离子的趋势相等，净电荷为零，此时溶液的pH称为蛋白质的等电点20种氨基酸的分类

根据R基团的化学结构：脂肪族氨基酸:15种；芳香族氨基酸:色氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸；杂环族氨基酸:组氨酸、脯氨酸

根据R基团的带电性质、酸碱性：非极性氨基酸，脂肪族氨基酸（丙、亮、缬、异亮和蛋）；芳香族氨基酸（苯丙）；杂环氨基酸（脯和色）；极性不带电荷氨基酸，含羟基氨基酸（丝、苏和酪）；酰胺类氨基酸（天胺和谷胺）含巯基半胱氨酸及甘氨酸等；酸性氨基酸(带负电荷）谷氨酸和天氨酸；碱性氨基酸（带正电荷）赖氨酸、精氨酸、组氨酸

Edman降解法的原理及意义

原理：在弱碱性条件下，蛋白质或多肽的N末端aa与苯异硫氰酸(PITC)反应，产生相应的苯氨基硫甲酰基衍生物（PTC-肽）。在酸液中，PTC-肽经裂解，环化为苯乙内酰硫脲aa和N末端少一个aa的多肽。PTH-aa用醋酸乙酯抽提；后进行鉴定。

意义：Edman降解法是从N末端开始逐一地把氨基酸残基切割下来，进行分析，从而构成了蛋白质序列分析的基础。

•α-螺旋和β-折叠的结构要点

α-螺旋结构要点：1、多肽链的主链围绕中心轴呈右手螺旋式上升，每3.6个氨基酸残基上升一圈，螺距为0.54nm，肽平面与螺旋长轴平行2、氢键是维持α-螺旋结构的主要化学键3、氨基酸侧链伸向螺旋的外侧

β-折叠的结构要点：1、肽链的伸展使肽平面呈锯齿状片层结构4、侧链基团分布在片层的上下方

2、两条以上肽链平行排列，相邻肽链之间通过氢键交联，但氢键方向与肽链长轴方向相垂直

3、有两种折叠方式：平行式：即所有肽链的N-端都在同一。反平行式：即相邻两条肽链的方向相反

•蛋白质的理化性质

是一类高分子化合物，在溶液中的形状可根据不对称常数分为球形、椭圆形和纤维状等，化学性质：蛋白质的变性、蛋白质的两性电离与等电点、胶体性质、沉淀反应、颜色反应、和免疫学特性

第五章概念

熔解温度或解链温度：核酸加温变性过程中，e(P)值达到最大值一半时的温度。

DNA变性：在某些理化因素作用下，DNA双链解开成两条单链的过程。

DNA杂交：热变性的DNA在复性过程中，具有碱基序列部分互补的不同DNA之间或DNA与RNA之间形成杂化双链的现象。

碱基与核糖、核糖与磷酸及核苷酸之间的连接

碱基和核糖（脱氧核糖）通过糖苷键连接形成核苷（脱氧核苷）。

核苷酸由碱基、戊糖和磷酸3种成分以共价键依次连接而成。

•RNA与DNA的主要不同点