生物化学复习上下册王镜岩版

1生物化学复习第一章 糖类1、 什么叫糖多羟基醛或多羟基酮及其聚合物和衍生物。一般构型：D 型四大类生物大分子：糖类、脂质、蛋白质和核酸2、 分成哪几类单糖：是不能被水解成更小分子的糖类，也称简单糖，如葡萄糖、果糖、核糖和丙糖（三碳糖） 、丁糖（四碳糖） 、戊糖（五碳糖） 、己糖等（六碳糖） 。寡糖（低聚糖）：能水解产生少数几个单糖的糖类，如麦芽糖、蔗糖、乳糖（水解生成 2分子单糖，称双糖或二糖）和棉子糖（水解生成 3 分子单糖） 。多糖：是水解时产生 20 个以上单糖分子的糖类，包括同多糖（水解时只产生一种单糖或单糖衍生物）如淀粉、糖原、壳多糖等；杂多糖（水解时产生一种以上的单糖或/和单糖衍生物）如透明质酸、半纤维素等。3、 单糖的开链结构离 最远的OH 在左边的是 L 型；在右边的是 D 型D 型和 L 型是一对对映体Fischer 投影式表示单糖结构竖线表示碳链；羰基具有最小编号, 并写在投影式上端；一短横线代表手性碳上的羟基。单糖的差向异体：这种仅一个手性碳原子的构型不同的非对映异构体称为差向异构体4、单糖的环状结构-异构体：半缩醛羟基与氧桥在同侧；或半缩醛羟基与 C5 上的羟基在链同侧-异构体：半缩醛羟基与氧桥在异侧；或半缩醛羟基与 C5 上的羟基在链异侧。-D-(+)-吡喃葡萄糖 -D-(+)-呋喃葡萄糖 -D-呋喃葡萄糖 -D-吡喃葡葡萄糖Fischer 式转换 Haworth 式C-2 差向异构体C-4 差向异构体2-D-吡喃葡萄糖 -D-吡喃葡萄糖-D-吡喃葡萄糖 -L-吡喃葡萄D-型：CH2OH 在环上方；L-型：CH2OH 在环下方。D-型糖中：-异构体：半缩醛羟基在环的下方； -异构体：半缩醛羟基在环的上方。 L-型糖中：情况相反。-D-呋喃果糖 -D-呋喃果糖-D-呋喃葡萄糖D-吡喃葡萄糖 -D-吡喃葡萄糖 -D-吡喃葡萄糖5、单糖的性质（1）物理性质旋光性：当 平 面 偏 振 光 通 过 手 性 化 合 物 溶 液 后 ， 偏 振 面 的 方 向 就 被 旋 转 了 一 个 角 度 。 这种 能 使 偏 振 面 旋 转 的 性 能 称 为 旋 光 性 。变旋现象：新配制的葡萄糖溶解于水时其旋光度发生改变的现象。左旋：当平面偏振光通过旋光物质的溶液时，光的偏振面会向左旋转。右旋：当平面偏振光通过旋光物质的溶液时，光的偏振面会向由旋转。2）化学性质重点：有没有游离的半缩醛羟基决定糖有没游离的半缩醛羟基的写法OH3有还原性、能否发生成脎反应、能否发生成苷反应生成糖苷。A成苷反应糖苷基与配基之间连接的键称为苷键，糖苷为缩醛结构, 无变旋现象 、无还原性，碱溶液中稳定，酸溶液中易被水解成原来的糖和配基。B单糖的醛或酮与 3 分子苯肼反应，生成糖脎 s反应发生在 C-1 和 C-2 上。葡萄糖、甘露糖和果糖生成的糖脎相同成脎反应的作用：不同还原糖生成的脎，熔点、晶形不同，可以鉴别多种还原糖，如葡萄糖脎是黄色细针状，麦芽糖脎是长薄片形。C糖的氧化溴水可鉴别醛糖和酮糖，酮糖与溴水不反应。6、双糖结构见书 P.35蔗糖是非还原性糖，乳糖、麦芽糖和纤维二糖是还原糖。7、多糖（无还原性、无变旋现象。大多数不溶于水，个别与水形成胶体溶液。 ）如何区别糖原、纤维素和淀粉？（1）淀粉：分 直链淀粉（土豆）和支链淀粉（糯米） ，呈颗粒状，与碘形成兰色络合物。淀粉在酸或淀粉酶作用下被逐步降解，生成分子大小不一的中间物，统称为糊精。淀粉糊精遇碘呈蓝色，红糊精呈红褐色，消色糊精呈无色。麦芽糖可视为淀粉的二糖单位。（2）糖原：糖原结构类似于直链淀粉，亦有： -1,4 苷键和 -1,6 苷键，分子量更大，支链更多，支链长度更长，遇碘显红色。（3）纤维素：是生物圈最丰富的有机物质，促进人类肠道蠕动，遇碘呈无色，-1,4 苷键，纤维二糖可看成是它的二糖单位。 8、糖蛋白：是多糖以共价键形式与蛋白质连接形成的生物大分子。糖与蛋白质连接方式：N糖苷键，O糖苷键9、糖与非糖物质的结合物成为结合糖，这些非糖物质往往是蛋白质、脂类、肽等，而与蛋白质结合的就叫做糖蛋白。（1）结合糖中的糖往往都含有 N，称为糖胺聚糖，也称粘多糖。（2）糖胺聚糖通过共价键与蛋白质相连接构成蛋白聚糖。糖胺聚糖属于杂多糖，为不分支的长链聚合物，是阴离子多糖连，呈酸性。在体内糖胺聚糖脎相当稳定，且不溶于水，从热水溶液中以黄色晶体析出。4糖以蛋白聚糖形式存在，但透明质酸是例外。第二章 脂类1、分类2、脂肪（甘油三脂或三酰甘油）（1）脂肪酸特点A由偶数碳原子构成的一元酸，最多见的是 C16、C18、C22。B碳链无分支。C分为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸。D不饱和脂肪酸的双键都呈顺式构型；有多个双键的脂肪酸称为高度不饱和脂肪酸或多不饱和脂肪酸。E 相邻双键之间都插入亚甲基，不构成共轭体系。 （2）脂肪酸简写硬脂酸的系统名是十八烷酸，用 18：0 表示，其中“18”表示碳链长度， “0”表示无双键油酸是十八碳烯酸，用 18：1 表示， 表示双键位置， c 表示顺式，t 表示反式亚油酸（顺，顺9 ，12十八稀酸） ，用 18：2 表示，也可表示为 （18：2，6）亚麻酸（18：3 ，3） （3）必须脂肪酸哺乳动物体内能合成饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸，不能合成多不饱和脂肪酸，如亚油酸、多糖，肝中肝素含量最为丰富，也存在于肺、皮肤和其他结缔组织的肥大细胞中，肝素的生物意义在于它具有阻止血液凝固的特性。硫酸角质素硫酸软骨素和硫酸皮肤素透明质酸是糖胺聚糖中结构最简单的一种，其主要功能是在组织中吸着水，具有润滑剂的作用。糖胺聚糖复合脂（单纯脂衍生物）磷脂萜ti类（多异戊二烯聚合醇） ，包括天然色素，香精油，天然橡胶结合脂（与脂肪酸结合的脂）简单脂（不与脂肪酸结合的脂）单纯脂（脂肪）（三酰甘油酯）糖脂油脂蜡甘油醇鞘脂（神经醇）甘油醇鞘脂（神经醇）脂蛋白其他脂类，如前列腺素（1 五元环20 碳脂肪酸） ，维生素A、D、E、K固醇类（杂环大分子一元醇） ，包括固醇（甾zi 类） 、胆酸、强心苷区别方法室温下是液体还是固体由 3 分子脂肪酸和 1 分子甘油组成，一般构型为 L 型，密度小于 1，不溶于水，易溶于脂溶剂，无明确熔点。5亚麻酸等。我们把维持哺乳动物正常生长所必需的而体内又不能合成的脂肪酸称为必需脂肪酸。 （4）化学性质A由酯键产生的性质水解和皂化 油脂的碱性水解作用成为皂化作用皂化 1g 油脂所需要的 KOH mg 数称为皂化值皂化值是三酰甘油中脂肪酸平均链长即三酰甘油（TG）平均相对分子质量的量度。TG 平均 Mr=B由不饱和脂酸产生的性质 氢化、卤化、氧化、酸败碘值表示油脂的不饱和程度。指 100g 油脂卤化时所能吸收碘的克数。 天然油脂长时间暴露在空气中会产生难闻的气味，这种现象称为酸败。酸败程度一般用酸值表示。酸值即是中和 1g 油脂中的自由脂酸所需 KOH 的 mg 数。 C由羟基脂酸产生的性质 乙酰化 油脂的羟基化程度一般用乙酰值表示，乙酰值指中和从 1g 乙酰化产物中释放出的乙酸所需KOH 的 mg 数。（5）蜡长链脂肪酸和长链一元醇或固醇形成的脂石蜡石油中得到的含有 2630 个 C 的直链烷烃的混合物4、 磷脂两性分子（分子中含有极性基和非极性基） ，单极性分子（1）甘油磷脂（磷酸甘油酯）的结构通式（2）典型代表：磷脂酰胆碱，也称卵磷脂，易溶于乙醇，不溶于丙酮，水解生成三甲胺（臭鸭蛋味）胆碱的生物功能A乙酰胆碱是重要的神经递质，传导神经冲动。B防止脂肪肝。C生物体内的甲基供体。（3）磷脂酰乙醇胺，也称脑磷脂卵磷脂与脑磷脂在体内可互变 3561000皂化值6CH2OHCHNH3CO - CO2 CH2OHCH2NH3+ CH3CH2OHCH2N(CH3)3+ + +-丝氨酸 脱羧 乙醇胺 甲基化 胆碱（4）鞘氨醇磷脂神经酰胺结构通式与甘油醇磷脂的不同点： A 对光及空气皆稳定，可经久不变。 B 溶解度：不溶于丙酮、乙醚，而溶于热乙醇 与甘油醇磷脂的相同点 A 可解离成两性离子型或带电荷的分子 B 两性化合物5、 糖脂鞘糖脂又叫神经醇糖脂，糖基部分含有唾液酸的鞘糖脂，常称神经节苷脂，它是最重要的鞘糖脂。抗原的化学标记 血型抗原，人的 A、B、O 血型差异在于糖链末端残基。现在临床上正研究用酶促降解 B抗原或 A 抗原的末端残基 Gal 或 GalNAc，从而增加 O抗原的血液来源。与正常细胞转化成癌细胞有关，癌细胞的神经节苷脂糖链比正常细胞的短。 6、 固醇，也称甾醇，是环戊烷多氢菲的衍生物 CH3HOCH3 RABCD123456789101121314 151716CH3HOCH3ABCD123456789101121314151716CH3CH2CH2CH2CHCH3CH318192021 2 23 24 252627Cholesterol胆固醇的结构，它是最常见的动物固醇。胆固醇是合成胆汁酸、类固醇激素、维生素 D 等生理活性物质的前体。 异辛基CH3CH3 RHO 78胆固醇的鉴别(CH3CO)2O浓H 2SO4胆固醇（氯仿溶液） 蓝绿色天然固醇的通式18、19 位上的甲基称角甲基7-脱氢胆固醇存在于皮肤中，在紫外线照射下产生维生素 D3，帮助钙的吸收只有浓H 2SO4时呈蓝紫色7蟾蜍腮腺毒液中分离的蟾毒素是类固醇物质，它的生理作用与强心苷相似7、萜类萜类化合物是从植物体取得的一系列有芳香性的物质的统称，萜类在生物体内是从异戊二烯衍生而来的单萜：由 2 个异戊二烯构成，含 10 个 C倍半萜：由 3 个异戊二烯构成，含 15 个 C双萜：由 4 个异戊二烯构成，含 20 个 C类胡萝卜素是一类四萜，常见的类胡萝卜素有番茄红素和 -胡萝卜素，- 胡萝卜素对半开得到 2 分子维生素 A8、 前 列 腺 素 （ PG） 在 体 内 由 花 生 四 烯 酸 所 合 成 ， 结 构 为 一 个 五 环 和 两 条 侧 链 构 成 的20 碳 不 饱 和 脂 肪 酸 。对心血管、呼吸、消化以及生殖系统等有广泛的生理和药理作用。9、 脂蛋白脂质与蛋白质以非共价键结合而成的复合物 脂蛋白依密度增加为序可分为乳糜微粒（CM） ，极低密度脂蛋白（VLDL） ，低密度脂蛋白（LDL） ，高密度脂蛋白（HDL）血浆脂蛋白可利用密度梯度超速离心方法使其分离脂蛋白 密度/(gcm-3)合成脏器 脂质 蛋白质 功能CM 乳糜微粒 0.96 小肠 98%(主要为 TG) 2%从小肠转院三酰甘油、胆固醇和其他脂质到血浆及其他组织（运输外源性TG）VLDL （前 -脂蛋白） 0.951.006 肝91%(主要为 TG) 812%从肝脏运载内源性的三酰甘油和胆固醇至各靶组织LDL（-脂蛋白） 1.0061.063 肝 75%(主要为胆固醇和胆固醇酯)25%转运胆固醇到外周组织，并调节这些部位的胆固醇从头合成（运输内源性胆固醇）HDL（-脂蛋白） 1.0631.21 肝50%（主要为磷脂、胆固醇） 50%吸收周围细胞的胆固醇，对脂蛋白酯酶、卵磷脂一胆固醇酰基转移酶有激活作用10、生物膜（1）细胞的外周膜和内膜系统称为生物膜。生物膜主要由蛋白质（包括酶） 、脂类（主要是磷脂和胆固醇）和糖类组成，还有水、金属离子等。（2）生物膜是以磷脂、胆固醇和糖脂为主构成的双层脂膜，脂质是构成生物膜最基本的结构物质，其中以磷脂为主要成分，胆固醇以中性脂的形式分布在双层脂膜内，对生物膜中脂类的物理状态有一定的调节作用，有利于保持膜的流动性和降低相变温度。（3）生物膜具有保护、转运、能量转换、信息传递、运动和免疫等生物功能。（4）1972 年由 S.J.Singer 等人提出的液态镶嵌模型液态镶嵌模型的要点A膜磷脂排列成双分子层，它构成膜的基质。B双分子层的每一个磷脂分子都可以自由地横向移动，其结果使双分子层具有流动性、柔韧性、高电阻性及对高极性分子的不通透性。8C磷脂分子的两侧不对称性D外周蛋白主要以离子键与膜极性端结合，内嵌蛋白以不同的方式和深度插入或穿过膜脂双分子层。E蛋白质在基质上的镶嵌分布，并不限制蛋白质分子在基质上的横向移动。（5）膜蛋白质生物膜中含有多种不同的蛋白质，通常称为膜蛋白。根据它们在膜上的定位情况，可以分为外周蛋白和内在蛋白。膜蛋白具有重要的生物功能，是生物膜实施功能的基本场所。A外周蛋白这类蛋白约占膜蛋白的 2030%，分布于双层脂膜的外表层，主要通过静电引力或范德华力与膜结合。外周蛋白与膜的结合比较疏松，容易从膜上分离出来。外周蛋白能溶解于水。B内在蛋白内在蛋白约占膜蛋白的 70-80%，蛋白的部分或全部嵌在双层脂膜的疏水层中。这类蛋白的特征是不溶于水，主要靠疏水键与膜脂相结合，而且不容易从膜中分离出来。内在蛋白与双层脂膜疏水区接触部分，由于没有水分子的影响，多肽链内形成氢键趋向大大增加，因此，它们主要以 -螺旋和 -折叠形式存在，其中又以 -螺旋更普遍。（6）生物膜中的糖类化合物在信息传递和相互识别方面具有重要作用。第三章 氨基酸1、水解酸水解常用 H2SO4 或 HCl 进行水解，一般用 6mol/LHCl 或 4mol/L H2SO4；回流煮沸20 小时可使蛋白质完全水解。优点是不引起消旋作用，得到 L氨基酸。缺点是 Trp（色氨酸）被破坏，Asn（天冬酰胺） Gln（谷氨酰胺）酰氨基脱落，羟基氨基酸（丝氨酸和苏氨酸）小部分被破坏。碱水解一般与 5mol/LNaOH 共煮 10-20 小时可使蛋白质完全水解。多数氨基酸被破坏并消旋，得到 D和 L氨基酸的混合物，碱性条件下 Trp（色氨酸）是稳定的。酶水解不破坏氨基酸，也不消旋，缺点：一种酶往往水解不彻底，需要几种酶协同作用才能使蛋白质完全水解，且作用时间长，一般用于蛋白质的部分水解。常用的蛋白酶有胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶（糜蛋白酶）以及胃蛋白酶等。2、分类（结构看书）（1）脂肪族氨基酸按酸碱性分：中性氨基酸： 甘氨酸（Gly）唯一不含手性碳原子的氨基酸，无旋光性丙氨酸（Ala）缬氨酸（Val）亮氨酸（Leu）异亮氨酸（Ile）含羟基或硫氨基酸： 丝氨酸（Ser）苏氨酸（Thr）半胱氨酸（Cys）甲硫氨酸（Met）或称蛋氨酸，是体内代谢中甲基的供体酸性氨基酸及其酰胺：天冬氨酸（Asp）天冬酰胺（Asn ）谷氨酸（Glu）谷氨酰胺（ Gln）碱性氨基酸： 赖氨酸（Lys）精氨酸（Arg）是动物体内尿素形成的中间物9（2）芳香族氨基酸： 苯丙氨酸（ Phe）其浓度的测定被用于苯丙酮尿症的诊断酪氨酸（Tyr）色氨酸（Trp）在植物和某些动物体内能转变为尼克酸（维生素PP）（3）杂环族氨基酸： 组氨酸（ His）也属碱性氨基酸，大量存在于珠蛋白中。脯氨酸（Pro）3、等电点：氨基酸处于净电荷为 0 时的 PH 处在等电点时，氨基酸在电场中既不向正极也不向负极移动，即处于等点兼性离子状态，少数解离成阳离子和阴离子，但解离成阳离子和阴离子的数目和趋势是相等的。PI 的值是两性离子两侧的 Pka 值之和的一半，酸性氨基酸 PI 值是两个数字小的相加的一半，碱性氨基酸 PI 值是两个数字大的相加的一半。氨基酸的酸碱滴定的等电点 PH 或过高或过低，没有适当的指示剂可被选用，加入甲醛与NH2 作用形成NHCH2OH 降低了氨基酸的碱性4、涉及颜色变化的化学反应（1）氨基酸与茚三酮反应生成紫色物质。脯氨酸和羟脯氨酸与茚三酮反应，不释放 NH3，生成亮黄色物质。（2）酪氨酸的酚基与重氮化合物结合生成橘黄色的化合物，用于检测酪氨酸。（3）组氨酸的侧链咪唑基与重氮苯磺酸形成棕红色的化合物。（4）氨基酸与 2，4二硝基氟苯（DNFB）作用生成 DNP氨基酸（黄色） ，用来鉴定多肽、蛋白质的 N 末端氨基酸。5 光学活性天然蛋白质中氨基酸是 L 型的，除甘氨酸外，氨基酸均含有一个手性 -碳原子，因此都具有旋光性。20 种氨基酸在电磁波的可见光区都没有光吸收，在红外区和远紫外区都有光吸收，但在近紫外区只有芳香族氨基酸有吸收光的能力，因为它们的 R 基还有苯环共轭 键系统。 酪氨酸的 max275nm， 275=1.4x103; 苯丙氨酸的 max257nm， 257=2.0x102; 色氨酸的 max280nm， 280=5.6x103;实验室利用紫外分光光度仪在 280nm 处测定蛋白质含量6、分析分离（1）分配层析法： 这 种 方 法 是 马 丁 和 辛 格 在 1941 年 发 明 的 ， 这 种 方 法 是 用 硅 胶 进 行 吸附 水 ， 水 重 为 硅 胶 自 身 重 量 的 50 ， 再 装 成 柱 体 ， 然 后 将 氨 基 酸 混 合 物 的 溶 液 加 到 柱体 上 ， 这 时 用 含 少 量 丁 醇 的 氯 仿 进 行 层 析 。 这 种 方 法 的 原 理 是 利 用 了 被 分 离 物 质 在 两 相中 分 配 系 数 的 差 别 。分配定律：当一种溶质在两种给定的互不相溶的溶剂中分配时，在一定温度下达到平衡后，溶质在两相中的浓度比值为一常数，即分配系数（Kd）（2）利用层析法分离混合物，先决条件是各种氨基酸成分的分配系数要有差异，哪怕是很小的差异，一般差异越大，越容易分开。10（3）离子交换层析 是一种用离子交换树脂作支持剂的层析法。阳离子交换树脂含有的酸性基团如SO3H（强酸型）或COOH（弱酸型）可解离出H+，当溶液中含有其他阳离子时，例如在酸性环境中的氨基酸阳离子，它们可以和 H+发生交换而结合在树脂上。树脂 或树脂阴离子交换树脂含有的碱性基团如N(CH3)3OH （强碱型）或NH3OH （弱碱型）可解离出 OH-，能和溶液里的阴离子，例如在碱性环境中的氨基酸阴离子发生交换而结合在树脂