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文档简介

1、生物学,生物化学的定义生物化学的发展历史生物化学的研究内容生物化学与其他学科的关系,技术论,内容:1,生物化学的定义,生物化学的定义生物化学是利用化学的理论和方法的研究生物体的化学组成和特性,以及在生命活动中利用这些物质的化学变化和能量转换的科学。1903年,生物化学提出生物化学,成为有机化学和生理学分开研究的独立学科。生物化学发展的阶段:静态生化、动态生化和分子生物学。第二,生物化学的历史,(a)静态生物化学阶段,时间:大约18世纪中叶到20世纪初,结果:完成了主要由多种生物化学组成的分析研究,发现生物主要由碳水化合物、脂质、蛋白质和核酸四种主要有机物质组成。酵母发酵“可溶性催化剂”,因此酶

2、概念,(2)动态生化阶段,时间:大约20世纪初到50年代,结果:发现必需氨基酸,维生素;揭示酶蛋白的本质。发现多种激素;主要物质代斯途径确定等。其中主要是:1,英国科学家克雷布斯在1932年发现了尿素合成球非循环;1937年发现的三羧酸循环;2,1940年德国科学家Embden和Meyerhof提出的分解路径。(c)在显示1953年沃森和克里克提出的DNA双螺旋结构模型的分子生物学阶段,生物化学研究进入了分子生物学阶段。注:分子生物学是生物化学和遗传学相结合而发展起来的科学。20世纪50年代:蛋白质螺旋结构的发现;53年,Watson和Crick在DNA双螺旋结构模型的分子生物学中有了重大发现

3、。提出分子遗传学中心的定律;基因编码的解码等70年代:建立了DNA重组技术遗传工程。基因诊断和基因治疗的发展80年代:发现了核糖体;PCR技术的发明等90年代:人类基因组计划,分子生物学的重要事件,第三,生物化学研究的主要范围,有机体的化学赵寅成,结构和功能的关系物质代斯和基因信息的传递规律及其调控,物质代斯和调控(新陈代谢分为三个阶段):第一阶段:消化吸收第二阶段:中间代谢过程中的合成第三阶段:排泄阶段,以生物化学为注释的生物技术在生命科学领域显示出无限的发展前景。1、在农业中的应用2、在医药行业中的应用3、环境应用4、在食品工业中的应用、4、生物化学的领域状态、生物学、植物学、化学、生物学

4、、生物化学、生物化学、5、生物化学与其他学科的关系、物学、微生物学、第一章糖碳水化合物糖类分布在生物界,在生物体中主要以多糖、杂多糖、糖蛋白、proteoglycan形式存在。,单糖寡糖,糖,水解状态分类,糖有两种分类,糖,醛糖,分子内组分分类,葡萄糖3360C6H12O6,第二单糖的结构和性质(P18),1,2,6,4,3,5,葡萄糖配置(d,l)不一定与光学(,-)相关联。2.自然堂的构成大部分是d型,葡萄糖的环状结构。注:葡萄糖溶液中有旋转现象,、乙醛羟基,注:在环状结构中,糖分子中的半缩醛羟基(C-1位置羟基)与其他羟基活跃。-D-吡喃葡萄糖,决定C-2的羟基和直线链组成的碳原子的羟基

5、是一侧的a-葡萄糖,另一侧不是-葡萄糖,注:如果环中的碳原子是顺时针排列的,羟基甲基是平面上的D型,平面下的l型。缩醛羟基是平面下,平面上的型。1,2,3,4,5,6,1,2,3,4,5,6,糖的环形成规律,醛糖和酮的环都是5元环或6元环都是无力环,在能量方面有利,6元环比5元环更容易形成。三元,寺庙或七元环很难形成。葡萄糖的结构(P23),船和椅形式的两种结构椅结构比船形态稳定,3,单糖的特性(P23),(a)物理特性光学旋转:所有糖类具有旋转溶解性甜味,甜味是测定蔗糖甜味的基准物质,甜味是甜味剂的重要指标,(b)糖苷,糖脂,糖胺,唐山(氧化反应)糖醇(还原反应),脱酸,脱水,1。糖的还原性

6、(P24)、生产维生素c的原料、山梨醇、甘露醇在饮食中经常代替糖。山梨醇的热量是D- glycol的两倍,类似于碳水化合物。山梨醇不易引起蛀牙,这可能与糖分发酵没有那么快有关。(山梨醇),还原糖,郑智薰还原糖,糖,2。糖的氧化(P24)、大部分糖的羰基(具有还原能力)容易氧化,但伯羟基和第二羟基的氧化需要更苛刻的条件。醛糖根据氧化条件生成3种类型的唐山。也就是说,由于党一酸、党二酸、党醛酸、党、溴数等弱氧化剂作用形成唐山,醛糖通过溴数等弱氧化剂作用形成唐山,酮糖与溴数不作用,因此可以将醛糖和酮糖分为溴数。注:碱性弱氧化剂和Tollons试剂银镜反应Fehling试剂。注:此反应一般用于单糖的定

7、性和定量测定。砖红,糖化学试验中最常用的试剂是菲林试剂的基本组成:a液体和b液体a液体:硫酸铜溶液b液体:氢氧化钠和酒石酸钾溶液,a,b两种液体分开存放,使用时混合等额。菲林试剂,2NaOH CuSO4=Cu(OH)2 Na2SO4,注:菲林试剂中的a和b液体混合后才能使用,不要将a和b液体分别添加到试验中的样品液中。a,b-液体混合,4,2,2,注:果糖等2-羟基酮本身没有被弱氧化剂氧化的醛基,但在碱性溶液中,果糖可异构化为还原糖,可与非Fehling试剂和Tollons试剂氧化,与强氧化剂的反应,肝脏脱水反应(无机酸作用)P25,糠醛物质可以产生特定的苯酚和有色物质,因此可用于识别糖,4。

8、碱基的作用(P25),5 .酯化作用(P26),人体内葡萄糖代斯过程中产生的磷酸盐分别是葡萄糖-1-磷酸(通常是1-磷酸葡萄糖)和葡萄糖-6-磷酸(通常是6-磷酸葡萄糖)。酯化效果,葡萄糖,6-磷酸葡萄糖,ADP,ATP,hexokinase,Mg2,糖原分解炉葡萄糖-1-磷酸,ATP,葡萄糖(g),已糖生产语料库(p26),d-谷蛋白苯基肼,作为黄色晶体,不易溶于水。糖的种类不同,熔点也不同,所以总是用反应来识别糖。,7 .形成糖苷(P27),注:反乙醛羟基(C-1羟基)糖苷产生的反应称为糖原,郑智薰糖分部分称为配体或配体。如果乳糖也是单糖,则收缩二糖分合成。蔗糖-葡萄糖-(12)-果糖,o

9、,o,1,6,5,4,3,2,6,5,4,3,2,2胺化(补充),注:反应发生在C-2,C-3羟基中),9。脱氧作用(补充),脱氧,3,重要单糖,戊糖己烷,D-核糖D-2-脱氧核糖D-木糖L-阿拉糖,D-葡萄糖D,D-万葡萄糖,D-果糖,D-半乳糖,D-半乳糖,葡萄糖,D-葡萄糖以德克斯的形式存在。1.葡萄等水果和蜂蜜中自由存在2。用麦芽糖、蔗糖等低聚糖、淀粉、纤维素等多糖聚合3。自然界4。因为存在于人的血液中,所以也称为血糖(血糖对人的生存很重要,在生物体内酶的作用下,氧化时释放出大量的能量,是生物体能量的主要来源)。)工业上生产葡萄糖的方法:以淀粉为原料,以稀酸加压水解或酶解为原料,以两种

10、方法制造,果糖(fructose),果糖是左手糖类最甜的单糖(甜味为173),自然界最丰富的己糖存在于水果和植物的种子、球茎和叶子中,可以与自由状态或其他糖结合,D-半乳糖,主要以聚合形式存在于聚合物等多糖中。半乳糖和葡萄糖几乎不存在于自由状态的哺乳动物的牛奶中,半乳糖以聚合形式存在于大脑苷和神经苷的成分,D- glycosides,d-glycose主要是遇到的糖等多糖中,与甘露聚糖几乎不存在于自由状态。阿尔曼诺糖,第四节寡糖的结构和特性(P30)是生物和经济上最重要的寡糖,是双糖中的蔗糖,糖类,一种分子单糖的半缩醛羟基与另一种分子单糖的羟基相结合,去除一个分子物,产生一个分子双糖类。双糖类

11、是根据两个单糖分子在非还原性双糖和还原性双糖类分子中连接的方式分离的。1,2糖类,2单糖分子各半缩醛羟基脱水缩合。因为没有自由缩醛羟基,所以没有还原性,也没有改善性。蔗糖,海藻糖是郑智薰还原性双糖。(a)郑智薰还原性双糖,蔗糖,-葡萄糖-(1,2)-果糖苷,O,O,O,1,6,5,4,3,2,5,4,3,2,1,在人类营养中起着最重要的作用,在食品工业中能源糖生产的主要原料是甘蔗和甜菜。酵母可以发酵。通过蔗糖、蔗糖、酸和共热或酶作用水解,葡萄糖和果糖的等量混合物称为转化糖。蔗糖水解结果,溶液的铍光度从右手变成左手,第一个单糖分子的半缩醛羟基与第二个单糖类的醇羟基(相当于C-4的羟基)去除一个分

12、子数的水,徐璐连接。这样连接的股息体密钥称为1,4-股息体密钥。以这种方式制成的双糖类在分子中还剩下一个乙醛羟基。麦芽糖、乳糖是还原糖、还原性双糖、1,1,4,2,3,5,6、麦芽糖(葡萄糖-A-1,4-葡萄糖)、半收缩羟基、麦芽糖是甜食品中重要的糖质原料。麦芽糖淀粉在麦芽糖淀粉酶的作用下可以水解。以发芽谷类(主要是麦芽)为生产性酶来源,对烯芬起作用,糊精和麦芽糖的混合物称为麦芽糖,其中含有麦芽糖约三分之一。酵母可以使麦芽发酵。,麦芽糖,乳糖(葡萄糖-1,4-半乳糖),乳糖是哺乳动物牛奶的主要糖乳糖,能减缓食物主要成分的结晶作用,改善食物的持水能力,保持食物温度的良好稳定性。乙醛羟基、乳糖、第

13、5节多糖的结构和性质(P33),多糖是许多单糖分子通过糖原键连接的高分子化合物,通常是A-1、4和1、6苷键(也是1、2和1、3苷键),因此多糖也是配糖体、3配糖体4节苷链(直链部分)-1,6节苷链(分支部分)一个还原端,多个郑智薰还原端,淀粉中葡萄糖的结合方式,淀粉的分步水解,淀粉用淀粉酶水解麦芽糖生成葡萄糖,淀粉水解红色糊精,进一步水解无色糊精,进一步水解葡萄糖称为淀粉,它通过改变物理特性来改变性质,以满足特定需要,具有多种可溶性淀粉、淀粉、氧化淀粉、交联淀粉、磷酸淀粉等。配方:加热干燥的水溶性磷酸盐和淀粉混合物的磷酸淀粉是增稠的,但未胶凝的优点非常适合做馅饼、婴儿食品等。还可以提高肉汁和

14、填充物的董洁解冻稳定性。磷酸淀粉,糖原P35,糖分是动物储存多糖,因此常被称为动物淀粉,有肌糖原和糖原。肌糖分解肌肉自身收缩供给能量肝糖原分解主要维持血糖浓度。分事处淀粉和死党的相似之处都是D-葡萄糖通过A-1,4和A-1。6苷结合是天然中最丰富的多糖纤维素,其糖原分子比盆淀粉分支多,链短,结构更密,纤维素P35,纤维素。植物的结构多糖纤维素是葡萄糖分子通过-1,4糖苷结合连接的直线链多糖,不溶于水纤维素分子,排列成束状,纤维素和直线链淀粉的异同,相同:纤维素和直链淀粉都是由葡萄糖构成的均匀多糖。1结构上(糖原基):纤维素是-1,4糖苷,直链淀粉2形态上:纤维素是右手螺旋,直链淀粉是左手螺旋3生理功能上:纤维素是结构多糖,直链淀粉是储存的多糖,纤维是血液中不能被消化吸收的碳水化合物。食品中存在的各种纤维统称为膳食纤维。根据可接受性,一般可分为可溶性膳食纤维(soluble dietary fiber)和不溶性膳食纤维(insoluble dietary fiber)。膳食纤维由于其特有的生理作用,被认为是营养学上重要的营养素。补充:膳食纤维,膳食纤维的生理作用,碳水化合物消化吸收延迟,防止肥胖,促进肠蠕动运动,预防便秘和促进胆固醇吸收,预防心血管疾病,促进结肠植物发酵,预防抗癌和保护身体健康,但膳食纤维会降低某些维生素和矿物质吸收,膳食纤维(di

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