生物有机化学复习提纲

一、 鞠建华：绪论、酶1 .生物有机化学（Bioorganic Chemistry)：有机化学和生物化学的交叉学科，运用有机化学的理论和方法在分子水平上研究生命现象的化学本质。2 .你还了解哪些天然产物或者分子具有哪些生物学功能？3 共价键、氢键、配价键、离子键、疏水作用、范德华作用力4 化学键，范德华力，氢键比较5 R/S 构型生物分子立体效应的影响主要表现在：影响反应的活性和方向性；生物分子间的相互作用等。1. 对反应活性的影响 邻基效应（proximity effects） 2. 对反应立体选择性的影响（ 酶促反应的立体选择性例子）生物体内的基本有机反应 1.水解反应: 包括酯键、酰胺键和糖苷键的水解。 2.缩合反应:生成酰胺键、酯键、糖苷键的反应 , 其它缩合反应（羟醛缩合反应、克莱森酯缩合反应、迪克曼缩合）3. 磷酰化反应 4. 氧化和还原反应 5. 烷基化反应（脂肪酸碳链增长反应）6. 加成反应（亲电加成反应、亲核加成反应、环加成反应即迪尔斯-阿尔德反应）7. 消除反应 8. 分子重排反应（克莱森重排、频哪醇重排、法沃尔斯基重排）9. 异构化反应 酶（enzyme）是一类由活细胞产生的，对其特异底物具有高效催化作用的生物催化剂。 生物催化（biocatalysis）是指利用酶或者生物有机体（细胞、细胞器、组织等）作为催化剂进行化学转化的过程。举出生活中，酶应用的具体例子。1.医用：胰蛋白酶用于促进伤口愈合和溶解血凝块，还可用于去除坏死组织，抑制污染微生物的繁殖。 2.日用：加酶洗衣粉3.食用：凝乳酶奶酪生产的凝结剂，并可用于分解蛋白质。 乳糖酶降解乳糖为葡萄糖和半乳糖，获得没有乳糖的牛乳制品，有利于乳品的消化吸收。4.美容： 酶对生物催化的贡献与一般化学催化剂的异同？酶为什么需要形成活性中心？共性：在反应前后没有质和量的变化；只能催化热力学允许的化学反应；只能加速可逆反应的进程，而不改变反应的平衡点；作用机制都降低反应活化能不同点：酶效率高；底物特异性；酶在体系内处于不断变化中；催化作用由多种因素调节；对反应条件严格为什么酶的催化效率远远地比非催化剂或一般催化剂高？酶原：酶分子没有活性的前体物质。酶原的激活：在一定条件下，酶原像有活性的酶转化的过程。别构调节：指小分子化合物与酶蛋白分子活性中心以外的某一部位特异结合,引起酶蛋白分子构像变化、从而改变酶的活性。抑制剂：引起酶活力降低的别构效应剂。激活剂：引起酶活力增加的别构效应剂。举例说明，研究酶抑制剂的现实意义？医学 : 磺胺药是二氢叶酸合成酶的竞争性抑制剂，进而减少菌体内四氢叶酸的合成，使核酸合成障碍，导致细菌死亡新药研发:农业 : 苯磺隆： 磺酰脲类除草剂，抑制乙酰乳酸合成酶（ALS）的抑制剂，通过抑制ALS，阻碍侧链氨基酸如缬氨酸，亮氨酸，异亮氨酸的生物合成，导致杂草生长受破坏而死。畜牧业: 脲酶抑制剂不但能抑制瘤胃内脲酶活性，降低瘤胃中氨的浓度，而且可使氨的释放速度平稳，有利于微生物合成菌体豆角、决而提高反刍动物对尿素的利用率,并提高饲料转化率X-衍射晶体学手段研究酶的意义? 测定酶分子的三维结构，明确其三维构件及结构域分布。 从原子级别，理解酶催化的机制。 基于酶分子三维结构的药物设计。酶作为药物靶向目标，为药物前期开发提供了数据支持。相比于化学合成，酶催化的合成有什么优势？化学合成：涉及糖分子中羟基的保护与脱保护，步骤多，产率低。 糖苷合成酶：催化糖苷合成，一步反应得到目标产物。 聚酮类化合物是一大类由细菌、真菌和植物将低级羧酸通过连续的缩合反应产生的天然产物，具有多样的碳骨架结构： 聚肽类化合物是一类不以 mRNA 为模板，不需核糖体、 tRNA 的参与，由非核糖体肽合成酶（non-ribosomal peptide synthetases，NRPSs）催化合成的天然产物。其氨基酸原料除了 20 种蛋白质源的氨基酸外，还含有大量的非蛋白源氨基酸。AT（acyl transferase， 酰基转移酶）： 负责将低级脂肪酸以 CoA 酯形式通过酰基携带蛋白ACP 的辅基； AT 结构域对底物识别的特异性决定碳链延长单位的组成，AT 结构域的数量和相应的模块决定聚酮体链的长度 ACP（acyl carrier protein，酰基载体蛋白）：在聚酮链延伸中起到酰基转移的携带作用KS（ketoacyl-ACP synthase，酮脂酰 -ACP 合成酶）：在聚酮链的延长中，起到催化新进入的酰基-ACP 与已延长的聚酮中间体之间的缩合作用，使聚酮链得到进一步的延长 KR（ketoreductase，酮基转移酶）：参与聚酮链形成过程中酮基的还原，使酮基变为羟基DH（dehydratase，脱水酶）：参与聚酮体碳链羟基的脱水； ER（enoyl reductase，烯醇还原酶） ，参与聚