生物化學(xué)筆記(完整版)

1、第一章第一章緒論緒論一、生物化學(xué)的的概念：生物化學(xué)（biochemistry)是利用化學(xué)的原理與方法去探討生命的一門科學(xué)，它是介于化學(xué)、生物學(xué)及物理學(xué)之間的一門邊緣學(xué)科。二、生物化學(xué)的發(fā)展：1敘述生物化學(xué)階段：是生物化學(xué)發(fā)展的萌芽階段，其主要的工作是分析和研究生物體的組成成分以及生物體的分泌物和排泄物。2動(dòng)態(tài)生物化學(xué)階段：是生物化學(xué)蓬勃發(fā)展的時(shí)期。就在這一時(shí)期，人們基本上弄清了生物體內(nèi)各種主要化學(xué)物質(zhì)的代謝途徑。3分子生物學(xué)階段：這一階

2、段的主要研究工作就是探討各種生物大分子的結(jié)構(gòu)與其功能之間的關(guān)系。三、生物化學(xué)研究的主要方面：1生物體的物質(zhì)組成：高等生物體主要由蛋白質(zhì)、核酸、糖類、脂類以及水、無機(jī)鹽等組成，此外還含有一些低分子物質(zhì)。2物質(zhì)代謝：物質(zhì)代謝的基本過程主要包括三大步驟：消化、吸收→中間代謝→排泄。其中，中間代謝過程是在細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行的，最為復(fù)雜的化學(xué)變化過程，它包括合成代謝，分解代謝，物質(zhì)互變，代謝調(diào)控，能量代謝幾方面的內(nèi)容。3細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)：細(xì)胞內(nèi)存在多條信號(hào)轉(zhuǎn)

3、導(dǎo)途徑，而這些途徑之間通過一定的方式方式相互交織在一起，從而構(gòu)成了非常復(fù)雜的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)，調(diào)控細(xì)胞的代謝、生理活動(dòng)及生長分化。4生物分子的結(jié)構(gòu)與功能：通過對生物大分子結(jié)構(gòu)的理解，揭示結(jié)構(gòu)與功能之間的關(guān)系。5遺傳與繁殖：對生物體遺傳與繁殖的分子機(jī)制的研究，也是現(xiàn)代生物化學(xué)與分子生物學(xué)研究的一個(gè)重要內(nèi)容。第二章第二章蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能一、氨基酸：1結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：氨基酸(aminoacid)是蛋白質(zhì)分子的基本組成單位。構(gòu)成天然蛋

4、白質(zhì)分子的氨基酸約有20種，除脯氨酸為α亞氨基酸、甘氨酸不含手性碳原子外，其余氨基酸均為Lα氨基酸。2分類：根據(jù)氨基酸的R基團(tuán)的極性大小可將氨基酸分為四類：①非極性中性氨基酸(8種)；②極性中性氨基酸(7種)；③酸性氨基酸(Glu和Asp)；④堿性氨基酸(Lys、Arg和His)。二、肽鍵與肽鏈：肽鍵(peptidebond)是指由一分子氨基酸的α羧基與另一分子氨基酸的α氨基經(jīng)脫水而形成的共價(jià)鍵(CONH)。氨基酸分子在參與形成肽鍵之后

5、，由于脫水而結(jié)構(gòu)不完整，稱為氨基酸殘基。每條多肽鏈都有兩端：即自由氨基端(N端)與自由羧基端(C端)，肽鏈的方向是N端→C端。三、肽鍵平面(肽單位)：肽鍵具有部分雙鍵的性質(zhì)，不能自由旋轉(zhuǎn)；組成肽鍵的四個(gè)原子及其相鄰的兩個(gè)α碳原子處在同一個(gè)平面上，為剛性平面結(jié)構(gòu)，稱為肽鍵平面。四、蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)：1.分離純化蛋白質(zhì)，得到一定量的蛋白質(zhì)純品；2.取一定量的樣品進(jìn)行完全水解，再測定蛋白質(zhì)的氨基酸組成；3.分析蛋白質(zhì)的N端和C端氨基酸；4.采

6、用特異性的酶（如胰凝乳蛋白酶）或化學(xué)試劑（如溴化氰）將蛋白質(zhì)處理為若干條肽段；5.分離純化單一肽段；6.測定各條肽段的氨基酸順序。一般采用Edman降解法，用異硫氰酸苯酯進(jìn)行反應(yīng)，將氨基酸降解后，逐一進(jìn)行測定；7.至少用兩種不同的方法處理蛋白質(zhì)，分別得到其肽段的氨基酸順序；8.將兩套不同肽段的氨基酸順序進(jìn)行比較，以獲得完整的蛋白質(zhì)分子的氨基酸順序。第三章第三章核酸的結(jié)構(gòu)與功能核酸的結(jié)構(gòu)與功能一、核酸的化學(xué)組成：1含氮堿：參與核酸和核苷酸

7、構(gòu)成的含氮堿主要分為嘌呤堿和嘧啶堿兩大類。組成核苷酸的嘧啶堿主要有三種——尿嘧啶（U）、胞嘧啶（C）和胸腺嘧啶（T），它們都是嘧啶的衍生物。組成核苷酸的嘌呤堿主要有兩種——腺嘌呤（A）和鳥嘌呤（G），它們都是嘌呤的衍生物。2戊糖：核苷酸中的戊糖主要有兩種，即βD核糖與βD2脫氧核糖，由此構(gòu)成的核苷酸也分為核糖核苷酸與脫氧核糖核酸兩大類。3核苷：核苷是由戊糖與含氮堿基經(jīng)脫水縮合而生成的化合物。通常是由核糖或脫氧核糖的C1’β羥基與嘧啶堿N

8、1或嘌呤堿N9進(jìn)行縮合，故生成的化學(xué)鍵稱為β，N糖苷鍵。其中由D核糖生成者稱為核糖核苷，而由脫氧核糖生成者則稱為脫氧核糖核苷。由“稀有堿基”所生成的核苷稱為“稀有核苷”。假尿苷（ψ）就是由D核糖的C1’與尿嘧啶的C5相連而生成的核苷。二、核苷酸的結(jié)構(gòu)與命名：核苷酸是由核苷與磷酸經(jīng)脫水縮合后生成的磷酸酯類化合物，包括核糖核苷酸和脫氧核糖核酸兩大類。最常見的核苷酸為5’核苷酸（5’常被省略）。5’核苷酸又可按其在5’位縮合的磷酸基的多少，分

9、為一磷酸核苷（核苷酸）、二磷酸核苷和三磷酸核苷。此外，生物體內(nèi)還存在一些特殊的環(huán)核苷酸，常見的為環(huán)一磷酸腺苷（cAMP）和環(huán)一磷酸鳥苷（cGMP），它們通常是作為激素作用的第二信使。核苷酸通常使用縮寫符號(hào)進(jìn)行命名。第一位符號(hào)用小寫字母d代表脫氧，第二位用大寫字母代表堿基，第三位用大寫字母代表磷酸基的數(shù)目，第四位用大寫字母P代表磷酸。三、核酸的一級(jí)結(jié)構(gòu)：核苷酸通過3’5’磷酸二酯鍵連接起來形成的不含側(cè)鏈的多核苷酸長鏈化合物就稱為核酸。核酸

10、具有方向性，5’位上具有自由磷酸基的末端稱為5’端，3’位上具有自由羥基的末端稱為3’端。DNA由dAMP、dGMP、dCMP和dTMP四種脫氧核糖核苷酸所組成。DNA的一級(jí)結(jié)構(gòu)就是指DNA分子中脫氧核糖核苷酸的種類、數(shù)目、排列順序及連接方式。RNA由AMP，GMP，CMP，UMP四種核糖核苷酸組成。RNA的一級(jí)結(jié)構(gòu)就是指RNA分子中核糖核苷酸的種類、數(shù)目、排列順序及連接方式。四、DNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)：DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)是DNA二級(jí)結(jié)構(gòu)的一種