第一章生物分子導(dǎo)論

生物化學(xué)曾建忠電話-mail:zjz100768@126.com教材：王鏡巖、朱圣庚、徐長(zhǎng)法主編，《生物化學(xué)教程》。高教出版社，2008.6。

參考書：1.Lehninger,A.L.,Nelson,D.L.andCox,M.M.PrinciplesofBiochemistry,4thedition.WorthPublishers,Inc.2004.

2.王鏡巖、徐長(zhǎng)法、朱圣庚主編，《生物化學(xué)》（第三版）。高教出版社，2002.8。

3.羅紀(jì)盛等編《生物化學(xué)簡(jiǎn)明教程》第三版。高教出版社，1999.6生物化學(xué)是生命的化學(xué)，是研究生物體的化學(xué)組成（生物分子）和生命活動(dòng)過程中的化學(xué)變化的一門科學(xué)。一、生物化學(xué)主要涉及以下幾個(gè)方面的內(nèi)容

①生物分子的結(jié)構(gòu)與功能：生物分子包括生物小分子和生物大分子，生物小分子主要有氨基酸、單糖、核苷酸、脂肪酸、甘油和維生素等，構(gòu)成相應(yīng)的生物大分子蛋白質(zhì)、多糖、核酸和脂肪等。②生物分子之間的相互作用：生物體生命活動(dòng)的執(zhí)行和實(shí)施是通過生物分子之間的相互作用完成的。③生物分子的合成與分解。合成的代謝產(chǎn)物除了用來構(gòu)成生物體外，還可以儲(chǔ)存和運(yùn)輸能量。生物分子的分解可為合成代謝提供原料，并釋放出大量的能量來完成生物體的生命活動(dòng)。④能量的產(chǎn)生、儲(chǔ)存和利用。⑤生物分子的組裝與協(xié)調(diào)。⑥遺傳信息的貯存、傳遞和表達(dá)調(diào)控。二、本課程的結(jié)構(gòu)、重點(diǎn)與難點(diǎn)

第一部分：生物分子的結(jié)構(gòu)與功能。包括氨基酸和蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能（2-6章）；糖類的結(jié)構(gòu)與功能（第7章）；脂類的結(jié)構(gòu)與功能（第8章）；酶的結(jié)構(gòu)與功能（第9-11章）；維生素和輔酶（第12章）；核酸的結(jié)構(gòu)與功能（第13-15章）。重點(diǎn)：氨基酸與蛋白質(zhì)、酶、核酸的結(jié)構(gòu)與功能。難點(diǎn)：氨基酸的酸堿性質(zhì)；蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)的確定；蛋白質(zhì)的分離與鑒定；酶反應(yīng)動(dòng)力學(xué)酶的活性調(diào)節(jié)；核苷酸與核酸的結(jié)構(gòu)；RNA的結(jié)構(gòu)特征。第二部分：物質(zhì)代謝及其調(diào)節(jié)。

包括代謝總論（第17章）；生物能學(xué)（第18章）；糖代謝（第19-24章）；脂類代謝（第25章）；氨基酸代謝（第26、27章）；核苷酸代謝（第28章）。重點(diǎn)：生物體內(nèi)ATP的產(chǎn)生；糖代謝；脂類代謝；物質(zhì)代謝調(diào)節(jié)。難點(diǎn)：生物氧化還原反應(yīng)中自由能變化；電子傳遞與氧化磷酸化；三羧酸循環(huán)（檸檬酸循環(huán)）；脂肪酸的生物合成；核苷酸的生物合成第一篇生物分子的結(jié)構(gòu)和化學(xué)第一章生物分子導(dǎo)論活生物的共同特征或生命屬性：化學(xué)成分一致性嚴(yán)整有序的結(jié)構(gòu)新陳代謝自我復(fù)制的能力一、生命物質(zhì)的化學(xué)組成(一)生命元素30種活生物所必需的生命元素。H（49%）,O（25%），C（25%），N(0.27%),P,S,Ca,Mg,Na,Cl微量（痕量）元素：Mn，F(xiàn)e,Co,Cu,Zn（二）生物分子1.生物分子是碳的化合物2.生物大分子及其構(gòu)件二、生物分子的三維結(jié)構(gòu)（一）生物分子的大小（二）立體異構(gòu)與構(gòu)型立體異構(gòu)：具有相同的結(jié)構(gòu)式，但是價(jià)鍵的三維空間的關(guān)系不同的異構(gòu)體。（立體模型、透視式或投影式）

構(gòu)型：規(guī)定立體異構(gòu)體中價(jià)鍵在空間的相對(duì)取向。故構(gòu)型的立體化學(xué)特點(diǎn)是如果沒有共價(jià)鍵的斷裂和重新形成，立體異構(gòu)是不會(huì)發(fā)生的。（注意與構(gòu)象相區(qū)別）

依據(jù)構(gòu)型或立體異構(gòu)體的產(chǎn)生可分為：1、幾何或順反異構(gòu)體：是由于分子中雙鍵或環(huán)的存在，限制了取代原子或板子基團(tuán)繞鍵軸的自由旋轉(zhuǎn)，這樣產(chǎn)生的產(chǎn)體異構(gòu)體。順反異構(gòu)體一般不具有旋光性.2、旋光或光學(xué)異構(gòu)體：是由于某種原因手性中心的存在，繞手性中心的取代基團(tuán)以特定的順序排列，這樣形成的產(chǎn)體異構(gòu)體。旋光異構(gòu)體一般都具有旋光性。（注意對(duì)映體與非對(duì)映體的區(qū)別）

D-（+）-甘油醛L-（-）-甘油醛旋光性普通光：有各不同方向振動(dòng)的光波。尼可爾棱鏡：只有與鏡軸平行的光才可通過。偏振光：（通過尼可爾棱鏡的光）僅在某一平面上振動(dòng)的光叫偏振光。旋光儀：檢查偏振光的儀器。旋光活性物質(zhì)：可使偏振光旋轉(zhuǎn)的物質(zhì)稱為旋光活性物質(zhì)。旋光度：使偏振光振動(dòng)平面旋轉(zhuǎn)的角度為旋光度。用“α”表示。右旋：使偏振光振動(dòng)平面向右旋轉(zhuǎn)稱為右旋。用“+”表示。左旋：使偏振光振動(dòng)平面向左旋轉(zhuǎn)稱為左旋。用“-”表示。旋光度：與溶液濃度、盛液管的長(zhǎng)度、溫度、光波的波長(zhǎng)以及溶劑的性質(zhì)有關(guān)。比旋光度：含有1g溶質(zhì)的1ml溶液放在長(zhǎng)1dm的盛液管中測(cè)出的旋光度。[α]tλ=α/c×l[α]tλ：比旋光度

t：測(cè)定溫度

λ：入射波長(zhǎng)，

α：旋光度，c：溶液濃度（g·ml-1），

l：盛液管長(zhǎng)度（dm）例如：[α]20D=+3.8°表示在20℃時(shí)用鈉光燈源，某物質(zhì)的比旋光度為右旋3.8°手性中心：不對(duì)稱碳原子或手性碳原子，具有4個(gè)不同取代基團(tuán)的碳原子，一般含有n個(gè)手性碳原子的化合物，有2n個(gè)旋光異構(gòu)體。DL命名系統(tǒng)：D、L構(gòu)型表示法中D、L為人為選擇的，不能指明實(shí)際空間關(guān)系，與旋光度和旋光方向無關(guān)。R、S命名系統(tǒng)規(guī)則：把手性碳原子上四個(gè)基團(tuán)中最小的基團(tuán)放于離觀測(cè)者最遠(yuǎn)的位置，來觀察其他三個(gè)基團(tuán)的順序，若按順序規(guī)則，三者的排列從最優(yōu)基團(tuán)到次優(yōu)基團(tuán)，到最小基團(tuán)，若為順時(shí)針，則其構(gòu)型用R表示；反之，用S表示。優(yōu)先性：-SH>-OR>-OH>-NH2>-COOH>CONH2>CHO>-CH2OH>C6H5>CH3>-H(三)生物分子間相互作用的立體專一性立體專一性：區(qū)分立體異構(gòu)體的能力。外消旋物：D、L兩種手性形式等摩爾混合物存在。（四）構(gòu)象與三維結(jié)構(gòu)