第一章-绪论生物化学.pptVIP

构成蛋白质的结构单元分子 20种基本氨基酸 疏水性氨基酸 特殊氨基酸 极性氨基酸 构成核酸的结构单元分子 核糖核苷三磷酸 碱基 构成脂的结构单元分子 甘油、脂肪酸和胆碱 构成糖的结构单元分子 单糖 （2）具有非常复杂的结构 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分子按不同的排列组合，形成数量庞大，结构复杂的线性分子或环状分子。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。 生物大分子的立体结构 生物大分子在线性或环状结构基础上，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。例如盘绕成螺旋形，折叠成片层状。有的以线状存在，而有的则形成球状等。 木瓜蛋白酶 组织蛋白酶 溶菌酶的分子结构 （3）生物分子的手性 构成生物大分子的结构单元分子大多数都是手性分子。例如，构成蛋白质的氨基酸都是 L－型， 构成多糖的葡萄糖都是 D－型。 镜平面 对映体 A 对映体 B 生物分子皆具有手性。手性药物，香料，食品添加剂等精细化学品的合成是目前有机化学和催化化学的前沿研究方向。此外，手性非线性功能材料和手性仿生材料的研究也受到人们重视。 手性 六、生物分子的相互作用 氢键：氧原子或氮原子与氢原子之间形成。 正负离子之间的静电引力 离域间的π电子重叠作用力 疏水键:非极性基团在水溶液中缔合的趋势 范德华力： 分子识别 分子识别是生命现象中的一个重要特性。本质上是生物分子之间的一种特殊的、专一的相互作用结果。 受体——底物（酶，药物分子的专一性） 大小和形状合适 基团之间存在相互作用力 超分子 生物超分子，又称为复合物，是生物分子相互作用和识别的一种特殊的中间过程，是许多生命现象的必需阶段。 七、生物体内的水 水在生物体的功能主要表现在两个方面： 一是作为营养传输、酶催化的各种反应和生物能量的转换的介质 二是影响生物分子的结构、性质和功能 生物体内的水 形成氢键（改变生物分子结构） 水化作用（生物分子溶解于水或形成亲水区域） 疏水缔合（稳定生物大分子的构象和立体结构） 亲核作用（水中氧原子的孤对电子） 影响生物分子的结构、性质和功能： 缓冲溶液及生物体的缓冲体系 1．缓冲溶液 缓冲溶液是一种特殊的水溶液系统。当少量的酸（H+）或碱(OH-)加入到缓冲溶液中时，溶液的pH变化很小。 缓冲溶液系统由弱酸（H+供体）和它的共轭碱（H+受体）组成。 缓冲溶液及生物体的缓冲体系 例如，等摩尔的醋酸（弱酸）和醋酸离子（共轭碱）混合物的水溶液是典型的缓冲溶液。不同的缓冲溶液体系有不同的缓冲区。 CH3COOH/CH3COO- 溶液的缓冲区在pH4.76 ?1(pKa = 4.76) H2PO4-/HPO42- 溶液缓冲区在pH 6.68 ? 1 (pKa = 6.68)； NH4+ /NH3 溶液的缓冲区在pH 9.25 ? 1 (pKa = 9.25)。 缓冲溶液的浓度与pH关系 缓冲溶液的浓度（弱酸和它的共轭碱浓度）与溶液的pH以及弱酸的pKa的定量关系可以用方程来描述。 此式即为Henderson -Hasselbalch 方程。 Henderson -Hasselbalch 方程的意义 ? 定量描述了缓冲溶液的浓度( HA 和 A-)与pH 及pKa 的关系。 ? 在滴定中点时，由于[HA] = [A-]，方程可写成： pH = pKa + log 1 = pKa + 0 = pKa 说明缓冲溶液滴定中点的pH 即为弱酸的pKa 。 ? 定量描述了缓冲溶液的浓度与缓冲能力之间的关系。 （3）生物体的缓冲体系 生物体内发生的生物化学过程几乎都与pH 变化有关。生物体系pH的微小变化将影响许多生物化学反应的速度和方向。 生物体，特别是人及高等动物体，是一个大的缓冲体系，例如人体缓冲体系pH-7.4。细胞的胞液、血液等都是缓冲溶液。 （3）生物体的缓冲体系 生物体的缓冲体系主要由存在于体内的各种弱酸及其共轭碱组成。例如， 蛋白质氨基酸残基：－COOH / COO-、-NH3+ / -NH2 核酸和核苷酸： H2PO4- / HPO42- 血液： H2CO3 / HCO3- 生化研究中常用的缓冲溶液系统 系统的组成 浓度 mol / L 缓冲范围 (pH) 甘氨酸-盐酸 0.05 2.2-3.6 柠檬酸-柠檬酸钠 0.1 3.0-6.6 乙酸-乙酸钠 0.2 3.6-5.8 磷酸氢二钠-磷酸二氢钠 0.5 5.8-8.0 磷酸氢二钠-磷酸二氢钾 0.05 4.9-8.2 Tris*-