生物化学第一章绪 论36 ppt课件

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1、生物化学物理与化学学院生物化学第一章绪论第二章细胞和生物膜第三章蛋白质第四章酶化学第五章核酸第六章生物氧化和生物能第七章代谢第八章生物化学过程的调控(1)生物化学（第二版）张洪渊、万清海主编.化学工业出版社，2006。(2)生物化学（第四版）吴梧桐主编.人民卫生出版社，2003。(3)生物化——精要.题解.测试朱启忠主编．化学工业出版社，2006。推荐的参考书：(1)定义生物化学是研究生物体中化学物质组成、结构和性质及化学物质在生命过程中的化学变化规律的科学。第1章绪论1.1生物化学的概念(2)研究内容(a)发现和阐

2、明构成生命物体的分子基础——生物分子的化学组成、结构和性质；(b)生物分子的结构、功能与生命现象的关系；(c)生物分子在生物有机体中的相互作用及其变化规律。(3)研究方法用无机化学、分析化学、有机化学、物理化学及物理学的理论和方法来研究生命现象的化学本质，但也与生理学、细胞学、遗传学等有着广泛的联系与交叉。1.2生命现象中的化学问题与现代化学发展的关系生物化学与化学科学之间的相互渗透、相互促进，对于生物化学和化学的发展起着重要的作用。1.3生物体的化学组成自然界所有的生命物体都由三类物质组成:水、无机离子和生物分子1

3、%2/31.3.1生物体的元素组成组成生命体的物质是极其复杂的，但在地球上存在的92种天然元素中，只有28种元素在生物体内被发现。根据各种元素的重要性和存在情况，可将其分成四类：第一类元素：包括C、H、O和N四种元素，是组成生命体最基本的元素。这四种元素约占了生物体总质量的99%以上。更为重要的是这类元素之间能够形成稳定的共价键，如C－C，C＝C，C≡C，C－O，C＝O，C－N，C＝N，C－H，N－H，O－H等。第二类元素：包括S、P、Cl、K、Ca、Na和Mg。这类元素同样是组成生命体的基本元素。S是蛋白质的重要组

4、成元素之一；P是核酸和ATP的基本组成元素，在生命遗传和生物能量转换中具有重要的意义；Ca、K、Na和Mg是生物体内存在的主要无机离子。第三类元素：包括Fe、Cu、Co、Mn和Zn。为生物体内存在的主要少量元素。主要是作为酶的辅助成分。第四类元素：包括Al、As、B、Br、Cr、F、Ga、I、Mo、Se、Si和V等，是生物体内存在的微量元素，其功能有待深入研究。1.3.2生物分子生物分子是生物体最重要的组成部分，约占生物体质量的三分之一以上，是生物体和生命现象的结构基础和功能基础，是生物化学研究的基本对象。生物分子的

5、主要类型包括：糖、脂、核酸和蛋白质等生物大分子以及维生素、辅酶、激素、核苷酸等。1.生物分子中的主要基团2.生物大分子基本特征(1)生物大分子都是由结构比较简单的小分子（结构单元分子）所组成。(a)构成蛋白质的结构单元分子—20种氨基酸;(b)构成核酸的结构单元分子—核苷酸;(c)构成脂的结构单元分子—甘油、脂肪酸和胆碱;生物分子中最重要的是糖、脂、核酸和蛋白质，它们是构成生命体和维持生命现象最基本的物质。生物大分子的结构可分为两种类型生物大分子的一级结构：构成生物分子的结构单元按不同的排列组合，形成数量庞大、结构复

6、杂的线性或环状分子。通常将只涉及结构单元的排列顺序的结构类型称为一级结构。(2)生物大分子都具有非常复杂的结构生物大分子的立体结构：生物大分子在线性或环形结构的基础上，通过分子内或分子之间的基团（包括极性、非极性和带电荷基团）相互作用，可以进一步形成非常复杂的立体结构。(d)构成糖的结构单元分子—单糖。(3)生物分子的手性（a）手性分子和前手性分子如果一个非手性分子的一个原子或基团被另一个原子或基团取代后成为手性分子，则该分子称为前手性分子。(b)前手性碳原子、前手性氢原子和前手性面乙醇分子是一个典型的前手性分子。其

7、中的亚甲基碳称为前手性碳原子。当氢原子被氘取代后得到的是R-构型产物时，该氢原子称为前手性R-氢（pro-R-H或HR）。当氢原子被氘取代后得到的是S-构型产物时，该氢原子称为前手性S-氢（pro-S-H或HS）。乙醛分子的前手性面(c)生物大分子的手性环境对前手性分子的影响生物大分子的手性环境对于生物分子的识别和相互作用具有重要的影响。例如，酶的活性中心能够识别并结合底物分子的前手性R-基团（或re-face）或S-基团（或si-face)。酶活性中心的手性环境对手性底物的识别和结合(d)生物分子之间的相互作用和识

8、别特性。生物大分子与普通的小分子不同，生物大分子之间存在着一种特殊的、专门的相互作用，其结果是导致分子之间的相互识别和形成超分子。1.4生物分子的相互作用1.4.1生物分子之间的作用力生物分子之间的相互作用主要是通过非共价作用力实现的。1.氢键2.正负离子之间的静电引力3.离域键间的π电子重叠作用力4.疏水键分子中的非极性基团在水溶液中的缔合趋