中山大学生物化学课件.
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中山大学生物化学第一章生命
生命是一个很难下定义
（1）生理学定义 例如把生命定义为具有进食、代谢、 排泄、呼吸、运动、生长、生殖和反应性等功能的系 统。但某些细菌却不呼吸。
（2）新陈代谢定义 生命系统具有界面，与外界经常 交换物质但不改变其自身性质。
（3）生物化学定义 生命系统包含储藏遗传信息的核 酸和调节代谢的酶蛋白。但是已知某种病毒样生物却 无核酸。
外膜包围着内膜，内膜部分曲 折伸入基质使内外膜之间形成 孔穴。
内膜为半透膜，只有部分小分 子物质可以通过。外膜通透性 较大，分子量小于一万的分子 都可以通过。
线粒体功能
线粒体含有多种酶系。 主要是呼吸链电子传递酶系、糖类分解氧
化酶系、脂酸的氧化酶系、氧化磷酸化酶 系、核酸合成酶系和蛋白质合成酶系等。 线粒体是进行生物代谢和能量转换最重要 的场所。
内质网上附着有核糖核蛋白体的部分，表面粗糙，称 为粗面内质网。不附有核糖核蛋白体的部分，表面光 滑，称为滑面内质网。
内质网上含有多种重要酶系，参与有关蛋白质、甘油 酯和磷脂的合成及解毒等。
内 质 网 的 结 构
（5）高尔基体 Golgi
高尔基体是真核 细胞内一种由网 状小管或泡组成 的复杂结构。
以及多种无机盐和水组成。 胞液是细胞内各种细胞器之间相互联系
的介质。
3．细胞器
细胞质内含有一些具有独立形态的结构， 称为细胞器。
细胞器通过膜（细胞内膜）与周围环境 分开，具有特定的生理功能。
（1）细胞核cell nucleus
原核细胞的原始核无核膜和核仁，没有 固定的形状，只有一个含有DNA遗传信 息的区域。
2．真核细胞
真细胞是高等植物和动物的基本组织单位。 真核细胞的外层为细胞膜（植物细胞还有一层
细胞壁），内部为细胞质。
中山大学生化课件
磷脂酰肌醇（ ） 磷脂酰肌醇（PI）
心磷脂 双磷脂酰甘油
liguofu
Some Glycerophospholipids have ether-linked fatty acids
缩醛磷脂
found in central nervous system and in heart muscle. It’s resistant to phospholipases. ( why? )
A typical membrane lipid of archaebacteria
liguofu
§9 Lipids
§9.1 Storage lipids §9.2 Structural lipids in membranes §9.3 Lipids as signals, cofactors, and pigments §9.4 Separation and analysis of lipids
3. Steroid hormones carry messages between tissues
Derivates of sterols; 雌二醇 Play important roles in gene expression; Sex hormones and hormones from adrenal cortex; 醛固酮 Prednisolone and prednisone are steroid drug with potent antiinflammatory activities.
liguofu
Cholesterol
liguofu
Archaebacteria Contain Unique Membrane Lipids
They live in extreme conditions—high temperatures (boiling water), low pH, high ionic strength. They have membrane lipids containing long-chain (32 carbons) branched hydrocarbons linked at each end to glycerol. These linkages are through ether bonds, which are much more stable to hydrolysis at low pH and high temperature than are the ester bonds found in the lipids of eubacteria and eukaryotes.
生物化学教学课件ppt
分子间作用力
分子间作用力包括范德华力、氢键和疏水作用力等，影响分子的聚集状态和稳 定性。
化学反应与能量转化
化学反应
化学反应是原子或分子重新组合的过程，遵循质量守恒和能 量守恒定律。
能量转化
化学反应中伴随着能量的吸收或释放，可用于解释反应的动 力学和热力学性质。
酸碱反应与缓冲溶液
酸碱反应
酸和碱通过质子转移反应生成水和盐，酸碱反应是化学反应中的重要类型之一。
生物化学教学课件
目录
• 生物化学概述 • 生物化学基础知识 • 生物大分子与细胞结构 • 生物化学代谢过程 • 生物化学实验技术与方法 • 生物化学前沿研究与发展趋势
01
生物化学概述
生物化学的定义与重要性
定义
生物化学是生物学和化学两门学 科的交叉学科，主要研究生物体 内的化学过程和物质代谢。
重要性
02
生物化学基础知识
分子结构与性质
分子结构
分子由原子组成，通过化学键连接， 具有空间构型和电子分布，决定分子 的物理和化学性质。
分子性质
分子的性质由其结构决定，包括极性 、溶解度、挥发性等，影响分子的物 理状态和化学反应活性。
化学键与分子间作用力
化学键
化学键是原子间通过电子转移或共享形成的相互作用力，分为共价键、离子键 和金属键等。
核酸的结构与功能
总结词
核酸是生物体中重要的遗传物质，具有多种结构和功能。
详细描述
核酸包括DNA和RNA，它们由核苷酸组成，具有一级、二级和三级结构。一级结构决定了核酸的序列 ，二级结构决定了核酸的双螺旋结构，三级结构决定了核酸的空间构象。核酸的功能是携带和传递遗 传信息。
酶的结构与催化机制
总结词
分子间作用力包括范德华力、氢键和疏水作用力等，影响分子的聚集状态和稳 定性。
化学反应与能量转化
化学反应
化学反应是原子或分子重新组合的过程，遵循质量守恒和能 量守恒定律。
能量转化
化学反应中伴随着能量的吸收或释放，可用于解释反应的动 力学和热力学性质。
酸碱反应与缓冲溶液
酸碱反应
酸和碱通过质子转移反应生成水和盐，酸碱反应是化学反应中的重要类型之一。
生物化学教学课件
目录
• 生物化学概述 • 生物化学基础知识 • 生物大分子与细胞结构 • 生物化学代谢过程 • 生物化学实验技术与方法 • 生物化学前沿研究与发展趋势
01
生物化学概述
生物化学的定义与重要性
定义
生物化学是生物学和化学两门学 科的交叉学科，主要研究生物体 内的化学过程和物质代谢。
重要性
02
生物化学基础知识
分子结构与性质
分子结构
分子由原子组成，通过化学键连接， 具有空间构型和电子分布，决定分子 的物理和化学性质。
分子性质
分子的性质由其结构决定，包括极性 、溶解度、挥发性等，影响分子的物 理状态和化学反应活性。
化学键与分子间作用力
化学键
化学键是原子间通过电子转移或共享形成的相互作用力，分为共价键、离子键 和金属键等。
核酸的结构与功能
总结词
核酸是生物体中重要的遗传物质，具有多种结构和功能。
详细描述
核酸包括DNA和RNA，它们由核苷酸组成，具有一级、二级和三级结构。一级结构决定了核酸的序列 ，二级结构决定了核酸的双螺旋结构，三级结构决定了核酸的空间构象。核酸的功能是携带和传递遗 传信息。
酶的结构与催化机制
总结词
《生物化学》(2)第3部分ppt-PowerPoint
有的传递体起传递电子的作用，叫做 “递电子体”，主要有细胞色素及铁硫蛋
（1）铁硫蛋白
铁硫蛋白类作用机理是通过铁的变
价互变进行电子传递。
由于其活性部位含有两个活泼的硫 和两个铁原子，所以叫做铁硫蛋白。
铁硫蛋白存在于微生物、动物组织 中，通常在线粒体内膜上与黄素酶或细 胞色素结合成复合物而存在。
线粒体的离体实验证明，经NADH呼 吸链氧化生成水的P/O为3，经FAD呼吸 链氧化生成水的P/O为2。其氧化磷酸化 的偶联部位见图。
3、细胞液中NADH的氧化磷酸化
线粒体是糖、脂肪、蛋白质等能源物 质的最终氧化场所，这些物质的彻底氧化 是在线粒体内通过呼吸链生成ATP。但是 糖、蛋白质和脂肪的全部氧化过程并不是 都在线粒体内进行（如糖酵解作用在细胞 液中进行，真核生物细胞液中的NADH不 能通过正常的线粒体内膜），细胞液中 NADH不能通过线粒体内膜进入线粒体内 进行氧化磷酸化，必须通过两种“穿梭” 途径。
种类：
1、 α-脱羧和β-脱羧； 2、直接脱羧和氧化脱羧：氧化脱羧是指
脱羧过程中伴随着氧化（脱氢）。
α-直接脱羧： β-直接脱羧：
α-氧化脱羧： β-氧化脱羧：
（三）生物氧化中水的生成
生物氧化中所生成的水是代谢物脱 下的氢经生物氧化作用和吸入的氧结合 而成的。
糖类、蛋白质、脂肪等代谢物所含 的氢在一般情况下是不活泼的，必须通 过相应的脱氢酶将之激活后才能脱落。 进入体内的氧也必须经过氧化酶激活后 才能变为活性很高的氧化剂。但激活的 氧在一般情况下，也不能直接氧化由脱 氢酶激活而脱落的氢，两者之间尚需传 递才能结合成水。所以生物体主要是以 脱氢酶、传递体及氧化酶组成的生物氧 化体系，以促进水的生成。
二、生物氧化的特点和酶类 （一）特点 氧化还原的本质是电子的转移。生物体
（1）铁硫蛋白
铁硫蛋白类作用机理是通过铁的变
价互变进行电子传递。
由于其活性部位含有两个活泼的硫 和两个铁原子，所以叫做铁硫蛋白。
铁硫蛋白存在于微生物、动物组织 中，通常在线粒体内膜上与黄素酶或细 胞色素结合成复合物而存在。
线粒体的离体实验证明，经NADH呼 吸链氧化生成水的P/O为3，经FAD呼吸 链氧化生成水的P/O为2。其氧化磷酸化 的偶联部位见图。
3、细胞液中NADH的氧化磷酸化
线粒体是糖、脂肪、蛋白质等能源物 质的最终氧化场所，这些物质的彻底氧化 是在线粒体内通过呼吸链生成ATP。但是 糖、蛋白质和脂肪的全部氧化过程并不是 都在线粒体内进行（如糖酵解作用在细胞 液中进行，真核生物细胞液中的NADH不 能通过正常的线粒体内膜），细胞液中 NADH不能通过线粒体内膜进入线粒体内 进行氧化磷酸化，必须通过两种“穿梭” 途径。
种类：
1、 α-脱羧和β-脱羧； 2、直接脱羧和氧化脱羧：氧化脱羧是指
脱羧过程中伴随着氧化（脱氢）。
α-直接脱羧： β-直接脱羧：
α-氧化脱羧： β-氧化脱羧：
（三）生物氧化中水的生成
生物氧化中所生成的水是代谢物脱 下的氢经生物氧化作用和吸入的氧结合 而成的。
糖类、蛋白质、脂肪等代谢物所含 的氢在一般情况下是不活泼的，必须通 过相应的脱氢酶将之激活后才能脱落。 进入体内的氧也必须经过氧化酶激活后 才能变为活性很高的氧化剂。但激活的 氧在一般情况下，也不能直接氧化由脱 氢酶激活而脱落的氢，两者之间尚需传 递才能结合成水。所以生物体主要是以 脱氢酶、传递体及氧化酶组成的生物氧 化体系，以促进水的生成。
二、生物氧化的特点和酶类 （一）特点 氧化还原的本质是电子的转移。生物体
大学生物化学最全课件(共83张PPT)
序。
❖通常在多肽链的一端含有一个游离的-氨基，称为氨基端或N-端；在 另一端含有一个游离的-羧基，称为羧基端或C-端。
❖氨基酸的顺序是从N端的氨基酸残基开始，以C端氨基酸残基为终点
的排列顺序。如上述五肽可表示为：
Ser-Val-Tyr-Asp-Gln
❖ 多肽可与多种化合物作用，产生不同的颜色反应。这些显色反应，可用 于多肽的定性或定量鉴定。
绝大多数的酶都是蛋白质(Enzyme)。
（三）肽与肽键
一个氨基酸的羧基与另一个氨基酸的氨基之间失水形 成的酰胺键称为肽键，所形成的化合物称为肽。
由两个氨基酸组成的肽称为二肽，由多个氨基酸组成的
肽则称为多肽。组成多肽的氨基酸单元称为氨基酸残基。
（peptide bond）：
nm
nm
• 肽键的特点是氮原子上的孤对电子与羰基具有明 显的共轭作用。
❖ 变性后的蛋白质称为变性蛋白。
❖ 导致蛋白质变性的因素：热、紫外光、激烈的搅拌以及强 酸和强碱等。
❖ 类型：不可逆变性、可逆变性（可复性）
（六）蛋白质的生物学功能
（1）作为酶，蛋白质具有催化功能。
（2）作为结构成分，它规定和维持细胞的构造。
（3）作为代谢的调节者（激素或阻遏物），它能
协调和指导细胞内的化学过程。
• 组成肽键的原子处于同一平面。
AA的排列顺序和命名
Ser H
O H3N+ C C
N-端 CH2
Val H
O NCC
H CH
Tyr H
O NCC
H CH2
Asp H
O NCC
H CH2
Gln H
N C COOH CH2 C-端
OH
CH3CH3
❖通常在多肽链的一端含有一个游离的-氨基，称为氨基端或N-端；在 另一端含有一个游离的-羧基，称为羧基端或C-端。
❖氨基酸的顺序是从N端的氨基酸残基开始，以C端氨基酸残基为终点
的排列顺序。如上述五肽可表示为：
Ser-Val-Tyr-Asp-Gln
❖ 多肽可与多种化合物作用，产生不同的颜色反应。这些显色反应，可用 于多肽的定性或定量鉴定。
绝大多数的酶都是蛋白质(Enzyme)。
（三）肽与肽键
一个氨基酸的羧基与另一个氨基酸的氨基之间失水形 成的酰胺键称为肽键，所形成的化合物称为肽。
由两个氨基酸组成的肽称为二肽，由多个氨基酸组成的
肽则称为多肽。组成多肽的氨基酸单元称为氨基酸残基。
（peptide bond）：
nm
nm
• 肽键的特点是氮原子上的孤对电子与羰基具有明 显的共轭作用。
❖ 变性后的蛋白质称为变性蛋白。
❖ 导致蛋白质变性的因素：热、紫外光、激烈的搅拌以及强 酸和强碱等。
❖ 类型：不可逆变性、可逆变性（可复性）
（六）蛋白质的生物学功能
（1）作为酶，蛋白质具有催化功能。
（2）作为结构成分，它规定和维持细胞的构造。
（3）作为代谢的调节者（激素或阻遏物），它能
协调和指导细胞内的化学过程。
• 组成肽键的原子处于同一平面。
AA的排列顺序和命名
Ser H
O H3N+ C C
N-端 CH2
Val H
O NCC
H CH
Tyr H
O NCC
H CH2
Asp H
O NCC
H CH2
Gln H
N C COOH CH2 C-端
OH
CH3CH3
生物化学PPT课件
Year
机 能
Proteins were thought to carry genetic information
动 态 静Miescher discovered DNA 态 Interweaving of the historical traditions of biochemistry, cell biology, and genetics.
光 学 异 构
手性碳原子引起。 1个手性碳原子上 相连的各原子或基团 的空间排布有两种， 互为镜像，称为对映
体。
对映异构体化学性质几乎完全相同，但使 偏振光的平面旋转相反地方向，但角度相 同。
具有n个手性碳原子的分子，有2n个立体异构体
构 象 异 构
• 由于C–C单键的旋转，使分子中其余原子或基团 的空间取向发生改变，从而产生种种可能的有差 别的立体形象，这种现象称为构象异构。
三、生物化学与相关学科的关系
生物化学与许多学科有着密切联系和交叉 1、利用化学、物理学的原理和技术 研究生物分子的结构、性质。 2、许多生物化学理论（代谢途径和 调控机制）是用微生物作为材料证实 有机化学 的。 生物物理学 3、生理学, 是在生物体的组织和整 生 体水平研究生命进程，涉及生物体内 微生物学 物 有机物的代谢，这也是生物化学的核 心之一。 生理学 化 4、细胞生物学, 研究生物细胞结构、 学 功能，包括细胞内生物分子的作用。 细胞生物学 5、遗传学，研究核酸、蛋白质的生 遗传学 物合成及调控，这也是生物化学必须 讨论的重要课题。
四、生物分子概述
• 碳架是生物分子结构的基础 • 生物分子有复杂的异构现象 • 生物分子中的作用力
• 自然界所有的生物体都由三类物质组成： 水、无机离子、生物分子 • 生物分子泛指生物体特有的各类分子，它 们都是有机物。生物分子是生物体和生命 现象的物质基础。
中山大学生物化学辅导班讲义
中山大学生物化学辅导班讲义复习的思路：划成大块进行串联生物大分子的结构与功能酶学代谢[重点：蛋白质和核酸]§ Introduction生化的历史，较新的、重大的事件，例如：PCR发明的时刻，dsDNA发觉的时刻。
（对各种重大的历史事件有个基础性的了解）。
§1 Carbohydrates糖蛋白蛋白聚糖各种差不多的概念，差不多的功能糖蛋白的连接键的类型，各种糖苷键是如何形成的，哪些是常见的，有何功能糖蛋白中的糖有何生物学意义§2 Lipids（注意与生物膜的联系）脂类的功能脂肪酸、脂质体等一些差不多概念生物膜的模型与功能一些固定的讲法§3 Amino acids差不多概念、分类的方法、必需氨基酸、非必需氨基酸的概念氨基酸的要紧性质、化学反应（典型的侧链的化学反应）实验技能（联系蛋白质工程）物理性质，光吸取，产生的缘故等电点等各种重要的概念§4～6 The structure and function of the proteins多肽、蛋白质中涉及到的差不多概念、差不多结构同源蛋白、α-螺旋、β-折叠等如此的差不多概念结构域和超二级结构的特点，有那些？相关的要紧蛋白质（典型的蛋白质）：纤维蛋白球蛋白胶原蛋白血红蛋白从这些蛋白质的结构特点中能得出什么结论？（即结构与功能的关系）蛋白质的要紧物理、化学性质（例如：变性、复性）蛋白质纯化的方法（与性质有何联系？）§7 蛋白质的分离、纯化和表征只要是涉及实验方法的部分一定要重点看各种差不多原理、差不多方法酸碱性质（等电点，在等电点时有什么性质）分子的大小和形状，相对分子质量的测定方法（各种方法各涉及到些什么性质）分离纯化（只要是涉及实验的部分是重点）§8 酶通论化学本质、差不多概念——全酶，辅因子差不多分类：单体酶、寡聚酶、多酶复合体（与糖的分类相联系）作用特点：高效、专一、活性可调剂酶命名的差不多方法（六大分类）活力的测定：比活力、酶活单位、活化能（如何测定）核酶、抗体酶§9 酶促反应动力学差不多概念，例如：Vmax、初速度酶与底物的关系活性中心的概念中间产物学讲——米氏方程（米氏常数、公式模型、数量关系、特点性常数代表的意义）通过意义的推理——抑制反应——竞争性抑制非竞争性抑制——不同的表达方程反竞争性抑制（由方程能讲出所代表的意思）各种阻碍因素（如何表达，例如：最适pH与pI的关系等）及各种重要的概念——最适pH 值and so on.§10 酶的作用机制和酶的调剂差不多概念结构与功能的关系活性中心必需基团阻碍酶催化效率的因素、活性调剂的因素酶调剂的方式有哪些？（专门强调：从8到10章，可不能有大题，然而考的专门宽、专门灵活。
中山大学生物化学第四章聚糖的化学
由葡萄糖以 （14）糖 苷键连接而成 的直链，天然 纤维素为无臭、 无味的白色丝 状物。纤维素 不溶于水、稀 酸、稀碱和有 机溶剂。不溶 于水。
纤维素的结构
植物中纤维素的存在形态
4，几丁质（壳多糖）
几丁质也大量存在于昆虫和甲壳类动物 的甲壳之中。于是几丁质(chitin)可称为 甲壳质。
虾、蟹壳个富含的甲壳质是一种白色、 无定形的半透明物质。据研究资料估计 白然界中每年生成的几丁质约有一百亿 吨。
糖原的结构
借助于甲基化作用已证明糖原的主链骨架由14糖苷键联接的． -D吡喃葡糖残基构成，由 甲基化作用也同时发现糖原的甲基化产物中含 有较多的1，4，6—三甲基化的-D-吡喃葡萄 糖。 因此搪原分子具有铰多的分支结构。支链淀粉 的分支结构是以24个葡萄糖残基为其分支的长 度，但糖原的分支结构则是平均以12个葡萄糖 残基为其分支的长度 。
在天然聚合物中几丁质的贮存量占第二 位，仅次子纤维素。
几丁质的结构
几丁质的水解产物为2-氨基-D-葡萄糖(简称为葡 糖胺)。目前认为几丁质是由乙酰氨基葡萄糖聚合 而成的多糖。因此几丁质(甲壳质)也可称为聚乙 酰氨基葡糖(或壳多糖)。
由几丁质的提纯和部分水解作用可鉴出几丁质中 的寡糖成分，从而证明几丁质分子为2-乙酰氨基2-脱氧--D-吡喃葡糖的同聚物；各个残基都是 通过-l，4-糖苷键的形式联接成不分支的长链结 构。
分为软骨素-4-硫 软骨素4-或6-硫酸
酸 与 软 骨 素 -6- 硫 酸两类。两者间，
几丁质也可视为纤维素的类似物。相当于纤维素 的C-2位置上的轻基由乙酰氨基团置换。 几丁质 难得单独存在于自然界，一殷都与蛋白质络合或 呈现共价的结合。
几 丁 质 的 结 构
6，半纤维素