生物化学 绪论 课件

生物化学

BIOCHEMISTRY生物与食品工程学院第一章绪论一、生物化学开展简历二、生物化学的根本内涵三、生物化学在专业学习中的地位与作用四、如何学好生物化学五、学习本课程的根本要求二、生物化学的根本内涵生物化学是研究生命活动过程中物质根底及其化学反响规律的一门科学。1、生命活动的物质根底几乎所有生物体都使用相同的生物分子，但生物分子的形式是多样性的，这是生命现象多样性的物质根底。 〔1〕功能基团〔Functionalgroups〕 〔2〕构件分子〔Buildingmolecules〕 〔3〕生物大分子〔Biomacromolecules〕 〔4〕化学键〔Chemicalbonds〕细胞大约由10,000种不同的分子构成，其中水占到5-95%，Na+、K+和Ca2+占1%，其它为有机化合物。构成细胞的分子统称为生物分子。生物分子主要由C、H、O、N、P和S等6种元素构成。常见的功能基团Functionalgroupsareclustersofatomswithcharacteristicstructureandfunctions.Mostbiomoleculescontainmorethanonefunctionalgroup.Differentfamiliesoforganiccompoundsresultwhenhydrogenatomsonorganicmoleculesarereplacedbydifferentfunctionalgroups.Thedistinctchemicalpropertiesofeachfunctionalgroupcontributetothebehaviorofanymoleculethatcontainsit.Functionalgroups构件分子

——构成生物大分子的根本单位单糖、双糖甘油、脂肪酸氨基酸核苷酸葡萄糖单糖双糖FattyacidsStructureofanaminoacid生物大分子多糖：淀粉、糖原、纤维素等蛋白质：结构蛋白、酶、转录因子等核酸：DNA、RNA、dsRNAetcStarchGlycogenCelluloseStructureofcelluloseasitoccursinaplantcellwallLipidsarecomposedofthreefattyacids(usually)covalentlybondedtoa3-carbonglycerol.Functions:Long-termenergystorage;Structuralcomponents;Hormones;insulatorsandcushions.Structureofaphospholipid,Phospholipidsandglycolipidsareimportantstructuralcomponentsofcellmembranes.Phospholipidsaremodifiedsothataphosphategroup(PO4-)isaddedtooneofthefattyacids.Theadditionofthisgroupmakesapolar"head"andtwononpolar"tails".Proteinsareveryimportantinbiologicalsystemsascontrolandstructuralelements.Thebuildingblockofanyproteinistheaminoacids.HIVp17proteinandsimilaritiesofitsstructuretogammainterferon.化学键共价键非共价键

氢键 离子键 静电作用力 范氏引力 疏水作用力FormationofacovalentbondbetweentwoHydrogenatoims.FormationofcovalentbondsinmethaneTableSaltCrystalFormationofacrystalofsodiumchloride.Eachpositivelychargedsodiumionissurroundedbysixnegativelychargedchlorideions;likewiseeachnegativelychargedchlorideionissurroundedbysixpositivelychargedsodiumions.Theoveralleffectiselectricalneutrality.IonicbondFormationofahydrogenbondbetweenthehydrogensideofonewatermoleculeandtheoxygensideofanotherwatermolecule.Thepresenceofpolarareasintheaminoacidsthatmakeupaproteinallowsforhydrogenbondstoform,givingthemoleculeathree-dimensionalshapethatisoftenvitaltothatprotein'sproperfunctioning.

Electrostaticinteractions

Electrostaticinteractionsoccurbetweenoppositelychargedatomsorgroups.Animportantaspectofallelectrostaticinteractionsinaqueoussolutionisthehydrationofions.Becausewatermoleculesarepolar,theyareattractedtochargedions.Asionsbecomehydrated,theattractiveforcebetweenthemisreduced,andthechargedspeciesdissolvesinthewater.Dissolutionofanionicallybondedcompound,sodiumchloride,bywatermolecules.

vanderWaalsforcesvanderWaalsforcesarerelativelyweek,transientelectrostaticinteractions.Theyoccurbetweenpermanentand/orinduceddipoles.Theymaybeattractiveorrepulsive,dependingonthethedistancebetweentheatomsorgroupsinvolved.TherearethreetypesofvanderWaalsforces:Dipole–dipoleinteractionsDipole–induceddipoleinteractionsInduceddipoles–induceddipolesinteractions.ThemeanvanderWaalsdiameterofwaterisidenticalwiththatofisoelectronicneon(2.82Å). Hydrophobicinteractions

Assoonasnonpolarsubstancesaremixedwithwater,theycoalesceintodropletsbecausewater-waterinteractionsarestrongerthanwater-nonpolarsubstanceinteractions.Thisprocessresultsfromhydrophobicinteractions.小结2、生物化学反响的根本规律①生命活动过程是由数千化学反响组成的，相关联的化学反响形成代谢途径，不同的代谢途径连接形成代谢网络。ChemicalreactionsMetabolicpathwaysMetabolicnetworksAB,BC,CD,CE,EFABCDCEFABCD

EF2、生物化学反响的根本规律②生物化学反响是由酶催化的，反响的根本原理是相同的。 氧化复原反响 亲核反响 异构化反响 水解反响 合成反响 etc反响很多，但反响的机制是相对较少的2、生物化学反响的根本规律③生物化学反响实现了生命必须的物质转换、能量传递和信息交流的统一。 物质转换生化反响的表现形式生命平台 能量传递生化反响的催化动力生命活力 信息交流生化反响的目标实现生命意义2、生物化学反响的根本规律④生物化学反响发生在细胞中，表达出生命的系统性。 生物分子的相互作用 细胞器之间的相互作用 细胞内的信号 细胞生命活动的协调与统一 etc2、生物化学反响的根本规律⑤生物化学发应是动态的，具有方向性。 物质转换、能量传递、信息交流是无时不停的； 生化反响是可以调节的； 生化反响的平衡是动态的； 生化反响是有方向的。三、生物化学在本专业学习中

地位与作用根底理论作用〔学习后续课程的根底〕实践动手作用〔根本实验技能的培训〕生物思想作用〔生化的角度看生命现象〕四、如何学好生物化学4R法〔Read,Remember, Repeat,Review〕做好笔记做好习题教学互动学习生物化学的“分子哲学〞法五、学习本课程的根本要求需要掌握的核心内容 氨基酸的根本结构、性质、别离鉴定方法 蛋白质的根本结构、性质、功能、研究方法 酶催化的根本理论和调节，特别是米氏方程 核酸的根本组成单位、结构、性质、功能、研究方法 DNA复制、RNA合成及蛋白质合成的根本过程 根本糖代谢途径及生物氧化 脂肪酸分解与合成的根本过程 蛋白质和氨基酸分解与合成的一般概念