第一章生物分子导论

生物化学曾建忠电话-mail:zjz100768@126.com教材：王镜岩、朱圣庚、徐长法主编，《生物化学教程》。高教出版社，2008.6。

参考书：1.Lehninger,A.L.,Nelson,D.L.andCox,M.M.PrinciplesofBiochemistry,4thedition.WorthPublishers,Inc.2004.

2.王镜岩、徐长法、朱圣庚主编，《生物化学》（第三版）。高教出版社，2002.8。

3.罗纪盛等编《生物化学简明教程》第三版。高教出版社，1999.6生物化学是生命的化学，是研究生物体的化学组成（生物分子）和生命活动过程中的化学变化的一门科学。一、生物化学主要涉及以下几个方面的内容

①生物分子的结构与功能：生物分子包括生物小分子和生物大分子，生物小分子主要有氨基酸、单糖、核苷酸、脂肪酸、甘油和维生素等，构成相应的生物大分子蛋白质、多糖、核酸和脂肪等。②生物分子之间的相互作用：生物体生命活动的执行和实施是通过生物分子之间的相互作用完成的。③生物分子的合成与分解。合成的代谢产物除了用来构成生物体外，还可以储存和运输能量。生物分子的分解可为合成代谢提供原料，并释放出大量的能量来完成生物体的生命活动。④能量的产生、储存和利用。⑤生物分子的组装与协调。⑥遗传信息的贮存、传递和表达调控。二、本课程的结构、重点与难点

第一部分：生物分子的结构与功能。包括氨基酸和蛋白质的结构与功能（2-6章）；糖类的结构与功能（第7章）；脂类的结构与功能（第8章）；酶的结构与功能（第9-11章）；维生素和辅酶（第12章）；核酸的结构与功能（第13-15章）。重点：氨基酸与蛋白质、酶、核酸的结构与功能。难点：氨基酸的酸碱性质；蛋白质一级结构的确定；蛋白质的分离与鉴定；酶反应动力学酶的活性调节；核苷酸与核酸的结构；RNA的结构特征。第二部分：物质代谢及其调节。

包括代谢总论（第17章）；生物能学（第18章）；糖代谢（第19-24章）；脂类代谢（第25章）；氨基酸代谢（第26、27章）；核苷酸代谢（第28章）。重点：生物体内ATP的产生；糖代谢；脂类代谢；物质代谢调节。难点：生物氧化还原反应中自由能变化；电子传递与氧化磷酸化；三羧酸循环（柠檬酸循环）；脂肪酸的生物合成；核苷酸的生物合成第一篇生物分子的结构和化学第一章生物分子导论活生物的共同特征或生命属性：化学成分一致性严整有序的结构新陈代谢自我复制的能力一、生命物质的化学组成(一)生命元素30种活生物所必需的生命元素。H（49%）,O（25%），C（25%），N(0.27%),P,S,Ca,Mg,Na,Cl微量（痕量）元素：Mn，Fe,Co,Cu,Zn（二）生物分子1.生物分子是碳的化合物2.生物大分子及其构件二、生物分子的三维结构（一）生物分子的大小（二）立体异构与构型立体异构：具有相同的结构式，但是价键的三维空间的关系不同的异构体。（立体模型、透视式或投影式）

构型：规定立体异构体中价键在空间的相对取向。故构型的立体化学特点是如果没有共价键的断裂和重新形成，立体异构是不会发生的。（注意与构象相区别）

依据构型或立体异构体的产生可分为：1、几何或顺反异构体：是由于分子中双键或环的存在，限制了取代原子或板子基团绕键轴的自由旋转，这样产生的产体异构体。顺反异构体一般不具有旋光性.2、旋光或光学异构体：是由于某种原因手性中心的存在，绕手性中心的取代基团以特定的顺序排列，这样形成的产体异构体。旋光异构体一般都具有旋光性。（注意对映体与非对映体的区别）

D-（+）-甘油醛L-（-）-甘油醛旋光性普通光：有各不同方向振动的光波。尼可尔棱镜：只有与镜轴平行的光才可通过。偏振光：（通过尼可尔棱镜的光）仅在某一平面上振动的光叫偏振光。旋光仪：检查偏振光的仪器。旋光活性物质：可使偏振光旋转的物质称为旋光活性物质。旋光度：使偏振光振动平面旋转的角度为旋光度。用“α”表示。右旋：使偏振光振动平面向右旋转称为右旋。用“+”表示。左旋：使偏振光振动平面向左旋转称为左旋。用“-”表示。旋光度：与溶液浓度、盛液管的长度、温度、光波的波长以及溶剂的性质有关。比旋光度：含有1g溶质的1ml溶液放在长1dm的盛液管中测出的旋光度。[α]tλ=α/c×l[α]tλ：比旋光度

t：测定温度

λ：入射波长，

α：旋光度，c：溶液浓度（g·ml-1），

l：盛液管长度（dm）例如：[α]20D=+3.8°表示在20℃时用钠光灯源，某物质的比旋光度为右旋3.8°手性中心：不对称碳原子或手性碳原子，具有4个不同取代基团的碳原子，一般含有n个手性碳原子的化合物，有2n个旋光异构体。DL命名系统：D、L构型表示法中D、L为人为选择的，不能指明实际空间关系，与旋光度和旋光方向无关。R、S命名系统规则：把手性碳原子上四个基团中最小的基团放于离观测者最远的位置，来观察其他三个基团的顺序，若按顺序规则，三者的排列从最优基团到次优基团，到最小基团，若为顺时针，则其构型用R表示；反之，用S表示。优先性：-SH>-OR>-OH>-NH2>-COOH>CONH2>CHO>-CH2OH>C6H5>CH3>-H(三)生物分子间相互作用的立体专一性立体专一性：区分立体异构体的能力。外消旋物：D、L两种手性形式等摩尔混合物存在。（四）构象与三维结构