高中生物竞赛辅导-生物化学1

生物化学生物化学部分（一）细胞的化学成分水、无机盐、糖类、脂类、蛋白质、核酸、酶、维生素和辅酶（一）水：结合水、自由水；自由水比例增加时，代谢活跃；结合水含量增加，代谢下降，细胞和生物体的抗寒、抗热、抗旱性则会提高。（二）无机盐3、参与调节生物体的代谢活动1、构成组织或生物体某些复杂化合物的重要组成成分2、对细胞的渗透压和pH值起着重要的调节作用1、下列水的哪种特性有利于体内的化学反应？A、流动性大B、极性强C、比热大D、润滑作用C（三）糖类单糖、寡糖、多糖、糖复合物（1）单糖是最简单的糖，不能被水解为更小的单位。单糖通常含有3、4、5、6或7个碳原子，分别称为丙糖、丁糖、戊糖、已糖和庚糖。天然存在的单糖一般都是D-构型。单糖分子既可以开链形式存在，也可以环式结构形式存在，在环式结构中如果第一位碳原子上的OH与第二位碳原子的-OH在环的同一面，称为α-型；如果-OH是在环的两面，称β-型。1、单糖（2）生物体中重要的单糖①丙糖如甘油醛（醛糖）和二羟丙酮（酮糖）②戊糖戊糖中最重要的有核糖（醛糖）、脱氧核糖（醛糖）和核酮糖（酮糖）③己糖葡萄糖、果糖和半乳糖2、寡糖：由2~6个单糖缩合而成的糖。最多的寡糖是双糖，如麦芽糖、蔗糖、纤维二糖、乳糖人和哺乳动物的乳汁中特有的双糖水解后的产物是（一分子半乳糖和一分子葡萄糖）3、多糖（1）淀粉直链淀粉和支链淀粉直链淀粉是α-D-葡萄糖基以α-1,4-糖苷键连接的多糖链，支链淀粉分子中除有α-1.4-糖苷键的糖链外，还有α-1,6-糖苷键连接的分支处，淀粉有呈色反应，直链淀粉遇碘呈为蓝色，支链淀粉遇碘呈为紫红色。（2）糖原α-D-葡萄糖基以α-1,4-糖苷键连接而成的，但糖原的分支比支链淀粉多，糖原遇碘变为红褐色。（3）纤维素由β-D-葡萄糖基借β-1,4-糖苷键连接的没有分支的同多糖。（4）几丁质（甲壳素）昆虫和甲壳类外骨骼的主要成分为几丁质，是N-乙酰-D-氨基葡萄糖以β-1,4-糖苷键缩合成的同多糖。（5）糖胺聚糖（粘多糖）是一种由重复的二糖单位组成的线状多聚物。糖胺聚糖主要有透明质酸、硫酸软骨素、硫酸皮肤素、硫酸角质素、肝素以及硫酸乙酰肝素。习题下列物质具有还原性糖的是（）A、蔗糖B、麦芽糖C、淀粉D、纤维素B（四）脂类不溶于水，但能溶于非极性有机溶剂；O元素含量低，C、H元素含量高，彻底氧化后可以放出更多能量1、三酰甘油（脂肪）天然脂肪酸都是L-型；动物脂肪大多富含饱和脂肪酸，在室温下为固态，植物油含大量油酸和亚油酸，在室温下为液态；哺乳动物和人，亚油酸和亚麻酸为必需脂肪酸

2、磷脂（甘油磷脂）

磷脂酸是最简单的磷脂，分子中的H为胆碱、胆胺、丝氨酸所取代，则分别成为卵磷脂、脑磷脂，丝氨酸磷脂等。通常磷脂分子中的2个脂肪酸总有一个是不饱和的，因此2个脂肪酸链不是平行并列的，其中一个（不饱和脂肪酸）总是有折弯。3、类固醇：基本结构是环戊烷多氢菲。最熟知的是胆固醇，胆固醇是动物膜和神经髓鞘的主要成份。性激素、维生素D和肾上腺皮质激素也都属于类固醇。4、萜类：由不同数目的异戊二烯连接而成的分子。维生素A（视黄醇）、维生素E、维生素K、类胡萝卜素都是萜类。β-类胡萝卜素裂解就成2个维生素A，维生素A可氧化成视黄醛，对动物感光活动有重要作用。5、蜡：由高碳脂肪酸和高碳醇或固醇所形成的脂，它存在于皮肤、毛皮、羽毛、树叶、昆虫外骨骼中，起保护作用。（五）蛋白质1、蛋白质的原元素组成：氮的含量在多种的蛋白质比较接近，平均为16%，因此用凯氏（kjelahl）法定N，受检物质中含蛋白质量为N含量的6.25倍。2、蛋白质的氨基酸组成（1）氨基酸的结构天然蛋白质中存在的氨基酸（除脯氨酸）都是L-a-氨基酸

COOH|

NH2—C—H|RL-a-氨基酸（2）氨基酸的分类：①根据R基因极性不同，氨基酸可分为：非极性氨基酸和极性氨基酸②必需氨基酸和非必需氨基酸：必需氨基酸包括亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、苏氨酸、蛋氨酸、色氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸等8种。精氨酸和组氨酸为半必需氨基酸。（3）氨基酸的主要理化性质①一般的物理性质：α-氨基酸呈无色结晶，熔点高，一般在2000C以上。易溶于酸、碱，但不溶于有机溶剂。调节溶液的pH值，使氨基酸的氨基和羧基的解离度相等，即氨基酸的电荷为O，氨基酸在电场中不移动，此时溶液的pH值为氨基酸的等电点，用pI表示。在等电点时，氨基酸溶解度最小，容易沉淀。②两性解离和等电点

③紫外吸收光谱：在远紫外光区有光吸收，在近紫外光区有色氨酸最大吸收波长为279nm，酪氨酸最大吸收波长278nm，苯丙氨酸最大吸收波长为259nm。④重要的化学反应：a-氨基能与茚三酮反应产生蓝紫色沉淀（脯氨酸和羟脯氨酸则产生黄色沉淀）；a-氨基可与亚硝酸反应产生氮气，计算出氨基酸的量；一些氨基酸的R基团能与特殊的试剂发生呈色反应。3、蛋白质的结构（1）一级结构：又称为初级结构或化学结构，指蛋白质分子内氨基酸的排列顺序（2）二级结构：指多肽链本身绕曲折叠成有规律的结构或构象。这种结构是以肽链内或肽链间的氢键来维持的。①α-螺旋②β-折叠③β-转角④自由回转（4）三级结构：维持三级结构的作用力主要是一些次级键，包括氢键、盐键、疏水键和范德华力等。（5）四级结构：具有三级结构的亚单位通过氢键、盐键、疏水键和范德华力等弱作用力聚合而成的特定构象。维系蛋白质分子的一级结构：肽键、二硫键维系蛋白质分子的二级结构：氢键维系蛋白质分子的三级结构：疏水相互作用力、氢键、范德华力、盐键维系蛋白质分子的四级结构：范德华力、盐键3、蛋白质的理化性质（1）胶体性质：布朗运动、丁达尔现象、不能通过半透膜；蛋白质颗粒比较稳定，不易沉淀（2）两性电解质（3）沉淀反应：破坏蛋白质的水膜及中和蛋白质的电荷出现沉淀现象。高浓度盐类（如硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等，称为盐析），有机溶剂（如酒精、丙酮），重金属盐（如硝酸银、醋酸铅、三氯化铁等），某些酸类（如苦味酸、单宁酸等）。（4）变性：使其分子的空间结构改变，导致其理化性质、生物活性都发生改变。不发生一级结构的破坏；而主要发生氢键、疏水键的破坏。生物活性丧失，溶解度降低。化学因素有强酸、强碱、重金属离子、尿素、酒精、丙酮等；物理因素有加热震荡或搅拌、超声波、紫外线及X射线照射等。（5）紫外吸收：280nm的紫外光下，有最大吸收峰。是由于肽链中酪氨酸和色氨酸的R-基团引起的。（6）变构作用：四级结构的变化（7）呈色反应4、蛋白质的分类（1）蛋白质的化学分类：简单蛋白质和结合蛋白质（1）色蛋白：由简单蛋白与色素物质结合而成。如血红蛋白、叶绿蛋白和细胞色素等。（2）糖蛋白：由简单蛋白与糖类物质组成。如细胞膜中的糖蛋白等。（3）脂蛋白：由简单蛋白与脂类结合而成。如血清

-，

-脂蛋白等。（4）核蛋白：由简单蛋白与核酸结合而成。如细胞核中的核糖核蛋白等。（5）色蛋白：由简单蛋白与色素结合而成。如血红素、过氧化氢酶、细胞色素c等。（6）磷蛋白：由简单蛋白质和磷酸组成。如胃蛋白酶、酪蛋白、角蛋白、弹性蛋白、丝心蛋白等（2）蛋白质的功能分类：结构蛋白和酶（六）酶2、酶的化学组成：单纯酶和结合酶3、酶的结构特点：必需基团、活性中心（结合部位、催化部位）1、化学本质：（1）酶的催化作用降低活化能（2）中间产物学说S+EESE+P底物酶中间产物酶产物酶的作用机制（3）“钥匙—锁”学说和“诱导契合”学说（4）使酶具有高催化效率的因素：邻近定向效应、“张力”和“形变”、酸碱催化、共价催化5、影响酶催化反应的因素（1）酶浓度的影响（2）底物浓度的影响（3）pH值的影响（4）温度的影响（5）激活剂的影响能提高酶活性的物质即称为激活剂。按分子大小可分为3类：第一类为无机离子，如Mg2+是各种激酶的激活剂，Cl-能激活唾液α-淀粉酶；第二类为中等大小的有机化学物，一