基础生物化学1-2章

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1、基础生物化学主讲人：刘鹏举第一章绪论一、生物化学的概念、研究对象和内容二、生物化学的发展简史三、生物化学与其他学科的关系四、生物化学的应用与发展前景五、生物化学的学习方法一、生物化学的概念、研究对象和内容生物化学（biochemistry）是运用化学的原理和方法研究生物有机体化学组成和生命过程中化学变化规律的科学。简言之，生物化学就是研究生命活动的化学本质。生命的本质是新陈代谢，而新陈代谢的物质基础是细胞，细胞是生物体新陈代谢的基本结构。细胞结构生物化学研究的主要内容包括静态生物化学和动态生物化学。静态生

2、物化学研究生物体的化学物质组成，以及它们的结构、性质和功能，包括蛋白质、核酸等生物大分子；激素、有机酸等小分子化合物动态生物化学研究组成生物体的化学物质在生物体内进行的分解与合成，相互转化与制约以及物质转化过程中伴随的能量转换等问题。二、生物化学的发展简史生物化学是18世纪70年代以后，伴随着近代化学和生理学的发展，开始逐步形成的一门独立的新兴边缘学科，至今只有200多年历史。一、叙述生物化学阶段大约从十八世纪中叶到二十世纪初，主要完成了各种生物体化学组成的分析研究，二、动态生物化学阶段大约从二十世纪初到

3、二十世纪五十年代。此阶段对各种化学物质的代谢途径有了一定的了解。其中主要的有：1932年，英国科学家Krebs建立了尿素合成的鸟氨酸循环；1937年，Krebs又提出了各种化学物质的中心环节——三羧酸循环的基本代谢途径；1940年，德国科学家Embden和Meyerhof提出了糖酵解代谢途径。三、分子生物学阶段从1953年至今。以1953年，Watson和Crick提出DNA的双螺旋结构模型为标志，生物化学的发展进入分子生物学阶段。这一阶段的主要研究工作就是探讨各种生物大分子的结构与其功能之间的关系。四、

4、生物化学的应用在农业生产上：作物栽培、作物品种鉴定、遗传育种、土壤农业化学、豆科作物的共生固氮、植物的抗逆性、植物病虫害防治等学科都越来越多地应用生物化学作为理论基础在工业生产上：如食品工业、发酵工业、制药工业、生物制品工业、皮革工业等都需要广泛地应用生物化学的理论及技术。在医学领域，生物化学的应用非常广泛。五、生物化学的学习方法扎实的基础知识（如分析化学，有机化学等）课上注意听讲，理论课课后做好复习，实验课做好预习选择合适的参考书做一定量的习题注意章节之间的联系第二章蛋白质（protein）蛋白质是生物

5、体内最为重要的生物大分子。自然界中事物的千差万别都是通过蛋白质来实现的第一节蛋白质的重要功能及元素组成一蛋白质的重要功能生物体的组成成分酶的催化作用运输功能储藏作用收缩运动免疫保护功能激素功能接受和传递信息控制生长和分化二、蛋白质的元素组成蛋白质所含的主要元素有：碳：50％～55％，平均52%；氢：6.9％～7.7％，平均7%；氧：21％～24％，平均23%；氮：15％～17.6％，平均16%；硫：0.3％～2.3％，平均2%。有些蛋白质还含有少量的其他元素，称为微量元素蛋白质中氮的含量蛋白质中氮的含量较

6、恒定，平均为16％，即每100g蛋白质中含16g氮，因此可通过测定生物样品中的氮来测定蛋白质的含量（每测得1g氮即相当于6.25g蛋白质蛋白质含量＝含氮量×6.25蛋白质含量的测定方法：微量凯氏定氮法、紫外吸收法、双缩脲法、福林酚试剂法、考马斯亮蓝比色法第二节氨基酸(aminoacid)蛋白质可以被酸、碱和酶催化水解，在水解过程中逐渐降解成相对分子质量越来越小的肽段，直到最后成为氨基酸的混合物。如将天然的蛋白质完全水解，最后都可得到二十种不同的氨基酸。除脯氨酸和甘氨酸外，其余均属于L-α-氨基酸。一、α-

7、氨基酸的结构特点蛋白质氨基酸有20种，除脯氨酸及其衍生物外这些氨基酸在结构上的共同点是：与羧基（carboxylgroup）相连的α-碳原子上都结合一个氨基（aminogroup）故称为α-氨基酸，α-碳原子上还连有一个氢原子和一个各不相同的侧链R基团，各种氨基酸的差别就在于其R侧链的结构不同。二、氨基酸的分类按侧链R基团的化学结构和极性大小分类：1、脂肪族氨基酸；2、芳香族氨基酸；3、杂环族氨基酸；1、脂肪族氨基酸（1）中性氨基酸；①甘氨酸（氨基乙酸）Gly(G)（不具有旋光性）②丙氨酸（-氨基丙酸）

8、Ala(A)③缬氨酸（-氨基--甲基丁酸）Val(V)④亮氨酸（-氨基--甲基戊酸）Leu(L)⑤异亮氨酸（-氨基--甲基戊酸）Ile(I)（2）含羟基或硫氨基酸①丝氨酸（-氨基--羟基丙酸）Ser(S)②苏氨酸（-氨基--羟基丁酸）Thr(T)③半胱氨酸（-氨基--巯基丙酸）Cys(C)常以氧化型-胱氨酸形式存在④甲硫氨酸（-氨基--甲硫基丁酸）Met(M)机体代谢中作为甲基的供体（3）酸性氨基酸