中山大學生物化学笔记.doc

生物化学笔记 导论 一、生物化学的概念：研究生命有机体化学组成和化学变化的科学，即研究生命活动化学本质的学科。 二、生物化学的主要研究内容： 生物体的化学组成； 生物大分子：蛋白质、核酸、多糖等相对分子量较大的有机化合物。 生物体的物质代谢、能量转换和代谢调节； 生物体的信息代谢。 三、生物化学的发展简史： 1、 静态生物化学时期（1920年以前）研究内容以分析生物体内物质的化学组成、性质和含量为主。2、 动态生物化学时期（1950年以前）生物化学从单纯的组成分析深入到物质代谢途径及动态平衡、能量转化，光合作用、生物氧化、糖的分解和合成代谢、蛋白质合成、核酸的遗传功能、酶、维生素、激素、抗生素等的代谢，都基本搞清。3、 机能生物化学时期（1950年以后）蛋白质化学和和核酸化学成为研究重点。生物化学研究深入到生命的本质和奥秘：运动、神经、内分泌、生长、发育、繁殖等的分子机理。1953年，DNA双螺旋结构、近代实验技术和研究方法奠定了现代分子生物学的基础，从此，核酸成了生物化学研究的热点和重心。 附：重要的生化科学发现 1937年，英国生物化学家克雷布斯（Krebs）发现三羧酸循环,获1953年诺贝尔生理学奖。1953年，沃森—克里克（Watson—Crick）确定DNA双螺旋结构，获1962年诺贝尔生理、医学奖。1955年，英国生物化学家桑格尔（Sanger）确定牛胰岛素结构，获1958年诺贝尔化学奖。1980年，桑格尔（Sanger）和吉尔伯特（Gilbet）设计出测定DNA序列得方法，获1980年诺贝尔化学奖。 四、应掌握内容1、 基本的生物化学理论和知识（1）生物大分子的结构、性质和功能（糖、脂、蛋白质、酶、维生素、核酸、激素、抗生素）。功能：生理功能、发育、免疫、进化、生物膜、遗传信息传递等。（2）生物大分子在生物体内的代谢（分解、合成、转化过程、能量的转化）。（3）遗传信息传递的化学基础及过程：DNA复制与修复、RNA生物合成、蛋白质生物合成、代谢调节2、 生化分离分析的一些技术手段（实验生化和生化技术细讲） 蛋白质的结构与功能 蛋白质概论：蛋白质是所有生物中非常重要的结构分子和功能分子，几乎所有的生命现象和生物功能都是蛋白质作用的结果，因此，蛋白质是现代生物技术，尤其是基因工程，蛋白质工程、酶工程等研究的重点和归宿点。 一、蛋白质的生物学功能： 1、催化生物体内的化学反应，如酶； 2、调节机体内的代谢活动，如调节蛋白； 3、在生物体内运输各种小分子物质，如血红蛋白； 4、贮存营养物质成分，如酪蛋白； 5、执行机体运动功能，如肌动蛋白； 6、抵御异体物质的侵害，如抗体； 7、在氧化还原反应中传递电子和质子，如细胞色素。 二、 蛋白质的化学组成与分类1、 元素组成：碳 50%?????氧23%?? 氮16%????氢7% ?硫 0-3%????微量的磷、铁、铜、碘、锌、钼 凯氏定氮：蛋白质平均含氮16%，粗蛋白质含量=蛋白氮×6.252、 氨基酸组成从化学结构上看，蛋白质是由21种L-型α氨基酸组成的长链分子。3、 蛋白质分类（1）、 按组成：简单蛋白：完全由氨基酸组成结合蛋白：除蛋白外还有非蛋白成分（辅基）（2）、 按分子外形的对称程度：球状蛋白质：分子对称，外形接近球状，溶解度好，能结晶，大多数蛋白质属此类。纤维状蛋白质：对称性差，分子类似细棒或纤维状。（3）、 按功能分：酶、运输蛋白、营养和贮存蛋白、激素、受体蛋白、运动蛋白、结构蛋白、防御蛋白。4、 蛋白质在生物体内的分布??????????含量(干重)：??微生物???? 50-80%； 人 体????45%；一般细胞????50%?????????????? 种类：??大肠杆菌????3000种；人体???? 10万种；5、 蛋白质分子大小与分子量 蛋白质是由21种基本aa组成的多聚物，aa数目由几个到成百上千个，分子量从几千到几千万。一般情况下，少于50个aa的低分子量aa多聚物称为肽，寡肽或生物活性肽，有时也罕称多肽。多于50个aa的称为蛋白质。但有时也把含有一条肽链的蛋白质不严谨地称为多肽。此时，多肽一词着重于结构意义，而蛋白质原则强调了其功能意义。 蛋白质分子量= aa数目*110 110为氨基酸残基平均分子量 三、组成蛋白质的21（22）种氨基酸的结构和分类 氨基酸的共同结构特征：所有的氨基酸在α碳原子上都含有一个羧基和氨基（脯氨酸为亚氨基），并有一个氢原子和碳原子共价连接。各种氨基酸不同之处在于和α碳原子相连的侧链（R基）结构差异。 （一）氨基酸按其R基的极性分类（PH=7） 　　１、非极性R基氨基酸：丙氨酸、缬