《生物化學(xué)核心概念》課件

生物化學(xué)核心概念生物化學(xué)是一門(mén)研究生命物質(zhì)的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)、功能和相互作用的學(xué)科，它是生命科學(xué)的基礎(chǔ)，是理解生命現(xiàn)象的關(guān)鍵。by生物化學(xué)的定義和重要性定義生物化學(xué)研究生命體中的化學(xué)物質(zhì)和化學(xué)過(guò)程，揭示生命現(xiàn)象的化學(xué)本質(zhì)。重要性生物化學(xué)為醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)、食品、環(huán)境等領(lǐng)域提供了重要的理論基礎(chǔ)，推動(dòng)了相關(guān)學(xué)科的發(fā)展。生物大分子的基本結(jié)構(gòu)和功能蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)是生命體中最豐富的有機(jī)物質(zhì)，具有多種功能，如催化、運(yùn)輸、結(jié)構(gòu)支撐等。核酸核酸是遺傳信息的載體，包括DNA和RNA，分別負(fù)責(zé)遺傳信息的儲(chǔ)存和表達(dá)。碳水化合物碳水化合物是主要的能量來(lái)源，也參與細(xì)胞結(jié)構(gòu)和細(xì)胞識(shí)別等過(guò)程。脂類(lèi)脂類(lèi)是生物膜的主要成分，也參與能量?jī)?chǔ)存、激素合成等過(guò)程。氨基酸的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)結(jié)構(gòu)每個(gè)氨基酸都包含一個(gè)氨基、一個(gè)羧基和一個(gè)側(cè)鏈。性質(zhì)氨基酸的性質(zhì)取決于其側(cè)鏈的不同，可分為非極性、極性、帶電等。蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)和二級(jí)結(jié)構(gòu)1一級(jí)結(jié)構(gòu)氨基酸的線性排列順序，決定蛋白質(zhì)的特定功能。2二級(jí)結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)肽鏈中局部區(qū)域的構(gòu)象，如α螺旋和β折疊。蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)和四級(jí)結(jié)構(gòu)1三級(jí)結(jié)構(gòu)2四級(jí)結(jié)構(gòu)三級(jí)結(jié)構(gòu)是指一條完整的肽鏈的整體空間構(gòu)象，而四級(jí)結(jié)構(gòu)是指多個(gè)肽鏈通過(guò)相互作用形成的復(fù)合體。蛋白質(zhì)的功能和生物活性催化酶是具有催化功能的蛋白質(zhì)。運(yùn)輸血紅蛋白負(fù)責(zé)氧氣的運(yùn)輸。結(jié)構(gòu)膠原蛋白是結(jié)締組織的主要成分。調(diào)節(jié)激素是調(diào)節(jié)細(xì)胞活動(dòng)的小分子蛋白質(zhì)。核酸的組成和結(jié)構(gòu)1核苷酸核酸是由核苷酸組成的長(zhǎng)鏈聚合物。2核苷核苷由堿基和戊糖組成。3堿基堿基是核酸中的遺傳信息單位。DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)2鏈DNA由兩條反向平行的多核苷酸鏈組成。10堿基對(duì)兩條鏈通過(guò)氫鍵連接，形成堿基對(duì)。RNA的結(jié)構(gòu)和功能mRNA信使RNA，攜帶遺傳信息從DNA到核糖體。tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)RNA，將氨基酸運(yùn)送到核糖體進(jìn)行蛋白質(zhì)合成。rRNA核糖體RNA，是核糖體的主要成分，參與蛋白質(zhì)合成。碳水化合物的種類(lèi)和作用單糖葡萄糖、果糖、半乳糖等，是碳水化合物的基本單位。多糖淀粉、纖維素、糖原等，是由多個(gè)單糖連接而成。常見(jiàn)的單糖、雙糖和多糖葡萄糖人體主要的能量來(lái)源。蔗糖由葡萄糖和果糖組成，存在于甘蔗和甜菜中。淀粉植物中的主要儲(chǔ)能物質(zhì)，可被消化成葡萄糖。脂類(lèi)化合物的結(jié)構(gòu)和種類(lèi)1脂肪由甘油和脂肪酸組成，是主要的能量?jī)?chǔ)存物質(zhì)。2磷脂生物膜的主要成分，具有親水性和疏水性。3類(lèi)固醇膽固醇、性激素等，具有多種生理功能。脂肪酸的種類(lèi)和特點(diǎn)飽和脂肪酸沒(méi)有碳碳雙鍵，常溫下呈固態(tài)，如黃油。不飽和脂肪酸含有碳碳雙鍵，常溫下呈液態(tài)，如植物油。磷脂的結(jié)構(gòu)和作用1頭部親水性，與水分子相互作用。2尾部疏水性，避免與水分子接觸。磷脂的結(jié)構(gòu)使其能夠形成生物膜，將細(xì)胞與外部環(huán)境隔開(kāi)。生物膜的結(jié)構(gòu)和功能1磷脂雙分子層生物膜的主要結(jié)構(gòu)，構(gòu)成細(xì)胞的屏障。2膜蛋白參與物質(zhì)運(yùn)輸、信號(hào)傳導(dǎo)等功能。酶的催化機(jī)制和分類(lèi)催化機(jī)制酶降低反應(yīng)活化能，加速反應(yīng)速度。分類(lèi)根據(jù)催化反應(yīng)的類(lèi)型，酶可分為六大類(lèi)。酶活性的調(diào)節(jié)機(jī)制1底物濃度底物濃度越高，酶活性越強(qiáng)。2溫度酶活性在最佳溫度下最高。3pH值酶活性在最佳pH值下最高。4抑制劑抑制劑可降低酶活性。生物能量學(xué)基本概念能量代謝生物體中能量的獲取、轉(zhuǎn)化和利用。自由能可用于做功的能量。熵體系的混亂程度。ATP的生成和利用生成ATP通過(guò)氧化磷酸化、光合作用等途徑生成。利用ATP為細(xì)胞提供能量，驅(qū)動(dòng)各種生物過(guò)程。細(xì)胞代謝的基本過(guò)程分解代謝將復(fù)雜的大分子分解成簡(jiǎn)單的物質(zhì)，釋放能量。合成代謝將簡(jiǎn)單的物質(zhì)合成復(fù)雜的大分子，消耗能量。糖的代謝過(guò)程1糖酵解葡萄糖在無(wú)氧條件下分解成丙酮酸。2三羧酸循環(huán)丙酮酸在有氧條件下徹底氧化成二氧化碳。3氧化磷酸化電子傳遞鏈產(chǎn)生ATP。脂肪酸的代謝過(guò)程1β氧化脂肪酸在有氧條件下分解成乙酰輔酶A。2三羧酸循環(huán)乙酰輔酶A進(jìn)入三羧酸循環(huán)產(chǎn)生能量。氨基酸和蛋白質(zhì)的代謝氨基酸代謝氨基酸可用于蛋白質(zhì)合成或分解成能量。蛋白質(zhì)代謝蛋白質(zhì)的合成和分解過(guò)程。電子傳遞鏈和氧化磷酸化1電子傳遞鏈電子在膜蛋白之間傳遞，產(chǎn)生質(zhì)子梯度。2氧化磷酸化質(zhì)子梯度驅(qū)動(dòng)ATP的合成。光合作用的基本過(guò)程光反應(yīng)光能被葉綠素吸收，轉(zhuǎn)化成化學(xué)能。暗反應(yīng)二氧化碳被固定成糖類(lèi)，儲(chǔ)存化學(xué)能。光反應(yīng)和暗反應(yīng)光反應(yīng)產(chǎn)生ATP和NADPH。暗反應(yīng)利用ATP和NADPH固定二氧化碳。調(diào)節(jié)代謝的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路1信號(hào)分子激素、神經(jīng)遞質(zhì)等，傳遞信息。2受體接受信號(hào)分子，引發(fā)信號(hào)級(jí)聯(lián)反應(yīng)。3效應(yīng)蛋白執(zhí)行最終的生物學(xué)反應(yīng)。生物化學(xué)研究方法概述色譜法分離和純化