第1章 生物化學(xué)(上)-緒論

生物化學(xué)（上）Biochemistry第1章緒論生命物質(zhì)的化學(xué)組成生物分子的三維結(jié)構(gòu)生物結(jié)構(gòu)中的非共價(jià)力水和生命細(xì)胞的分子組織層次生物分子的起源與進(jìn)化一.生命物質(zhì)的化學(xué)組成自然界所有的生命物體都由三類物質(zhì)組成：水、無機(jī)離子和生物分子生物體的元素組成組成生命體的物質(zhì)是極其復(fù)雜的。但在地球上存在的90多種天然元素中，約有30種是活生物所必需的。第一類元素：包括C、H、O和N四種元素，是組成生命體最基本的元素。這四種元素約占了生物體總質(zhì)量的99%以上。第二類元素：包括Ca、P、K、Mg、Cl、S、Na。這類元素也是組成生命體的基本元素。第三類元素：包括Fe、Cu、Co、Mn、Zn等，是生物體內(nèi)存在的痕量元素。生物分子生物分子是生物體和生命現(xiàn)象的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)和功能基礎(chǔ)，是生物化學(xué)研究的基本對(duì)象。生物分子的主要類型包括：糖、脂、核酸和蛋白質(zhì)等生物大分子維生素、輔酶、激素、核苷酸和氨基酸等構(gòu)件分子和代謝中間物。生物分子是碳的化合物碳在成鍵方面的多能性是生物起源和進(jìn)化過程中選擇碳化合物作為細(xì)胞分子機(jī)器的主要因素。生物大分子及其構(gòu)件生物分子中最重要的是糖、脂、核酸和蛋白質(zhì)四類物質(zhì)，分子量一般都很大，所以又稱為生物大分子。許多生物大分子由小的、相對(duì)簡(jiǎn)單的有機(jī)構(gòu)件分子聚合而成。蛋白質(zhì)由氨基酸通過肽鍵聚合而成，在生物體內(nèi)起動(dòng)態(tài)功能和結(jié)構(gòu)元件作用。核酸由核苷酸經(jīng)磷酸二酯鍵連接而成，起貯存和傳遞遺傳信息的作用。多糖由單糖借糖苷鍵聚合而成，可作為燃料貯庫(kù)和細(xì)胞外結(jié)構(gòu)成分，及特異的細(xì)胞信號(hào)起作用。脂質(zhì)可聚合成生物膜，還可作為燃料貯庫(kù)、色素和胞內(nèi)信號(hào)等。二、生物分子的三維結(jié)構(gòu)一些重要的概念：立體異構(gòu)體和立體異構(gòu)現(xiàn)象、構(gòu)型、幾何異構(gòu)體、旋光異構(gòu)體、旋光度(p6)、DL命名系統(tǒng)和RS命名系統(tǒng)(p7)立體專一性(p7)構(gòu)象(P8)三、生物結(jié)構(gòu)中的非共價(jià)力生物結(jié)構(gòu)中的非共價(jià)力有靜電相互作用(鹽鍵、離子鍵)、氫鍵（氫核與電負(fù)性大的原子間的靜電吸引）、范德華力（瞬時(shí)偶極與誘導(dǎo)偶極間的相互作用）和疏水相互作用（介質(zhì)水中的疏水基團(tuán)傾向于聚集在一起，以避開與水的接觸）。水是生命之介質(zhì)。生物體內(nèi)的全部化學(xué)反應(yīng)都是在水中進(jìn)行的。結(jié)構(gòu)的不等性雜化使水具有極性，適于形成氫鍵，有很大的內(nèi)聚力，表現(xiàn)出高沸點(diǎn)、高熔點(diǎn)、高蒸發(fā)熱、高介電常數(shù)、高表面張力及密度大于冰等物理特性。由于水能形成氫鍵和具有偶極，水具有顯著的溶解能力，從而成為胞內(nèi)和胞外的通用介質(zhì)。親水、疏水和兩親化合物。四、水和生命五、細(xì)胞的分子組織層次小分子前體經(jīng)代謝反應(yīng)形成代謝中間物代謝中間物轉(zhuǎn)變?yōu)闃?gòu)件分子構(gòu)件分子聚合成生物大分子生物大分子締合成超分子復(fù)合體或集裝體，進(jìn)而裝配成細(xì)胞器、細(xì)胞原核細(xì)胞與真核細(xì)胞的區(qū)別是什么？六、生物分子的起源與進(jìn)化化學(xué)進(jìn)化理論30種原始生物分子是生物體內(nèi)各種有機(jī)化合物的生物學(xué)祖先本課程若干問題總評(píng)成績(jī)：平時(shí)成績(jī)（考勤、上課回答問題、按時(shí)完成作業(yè)）占30%，期中考試成績(jī)占30%，期末考試成績(jī)占40%。學(xué)習(xí)方法：本課程知識(shí)點(diǎn)零散、煩瑣，需在平時(shí)加強(qiáng)理解、記憶、總結(jié)，在熟悉的基礎(chǔ)上融會(huì)貫通。要求：課前預(yù)習(xí)，有問題及時(shí)提出。