生化绪论
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生物化学简明教程第一章绪论1.生物化学顾名思义是研究生物体的化学,是研究生物体分子组成及变化规律的基础学科。
其研究范畴主要包括:①生物体的化学组成,生物分子的结构、性质及功能;②生物分子的分解与合成,反应过程中的能量变化,及新陈代谢的调节与控制;③生物信息分子的合成及其调控,也就是遗传信息的贮存、传递和表达。
2.在蛋白质的结构领域,最值得珍视的是F.Sanger对胰岛素氨基酸顺序的测定结果。
F.Sanger 设计了一个巧妙的实验,用2,4—二硝基甲苯(DNFB)标记蛋白质N端的氨基酸,该蛋白质经水解生成黄色的DNP—氨基酸和游离氨基酸,可以利用纸层析加以分离。
终于在1953年,准确描述出含有51个氨基酸的胰岛素的一级结构。
3.蛋白质组:基因组所表达出的全部蛋白质。
4.蛋白质组学:对基因组所表达出的全部蛋白质进行分析建立的新技术体系。
5.常量元素(含量>0.01%):如C、H、O、N、P、S 6种主要元素约占机体的97.3%,Ca、K、Na、Cl、Mg在机体也占有较大的比例,这些元素被称为常见元素。
6.微量元素(含量<0.01%):如V、Ni、B、Sn、Si等及Fe、I、Zn、Mn、Co、Mo、Cu、Se 、Cr、F 10种元素为人体不可缺少的必需微量元素7.生物分子均是含碳的有机化合物。
生物在长期进化过程中之所以选择碳作为主要的生命元素,是由于碳原子具有特殊的成键性质。
碳原子最外层的4个电子可使碳形成4个共价键。
生物分子之所以复杂多变,种类繁多,正是由于碳骨架的复杂多变决定的。
8.因为功能基团都是极性基团而具有亲水性。
(功能基团如:氨基、羟基、羰基、羧基、基、磷酸基等)9.生物大分子组成的共同规律:生物大分子均由相同类型的构件通过一定的共价键聚合成链状,其主链骨架呈现周期性重复。
如:构成蛋白质的构件分子是20种基本氨基酸,氨基酸之间通过肽键相连,肽链具有方向性(N端→C端),蛋白质主链骨架呈“肽单位”重复;构成核酸的构件分子是核苷酸,核苷酸通过3',5'—磷酸二酯键相连,核酸链也具有方向性(5'→3'),核酸的主链骨架呈“磷酸—核糖(或脱氧核糖)”重复;构成脂质的构件分子是甘油、脂肪酸和一些其他取代基;构成多糖的构件分子是单糖,单糖间通过糖苷键相连。
分享生物化学笔记,大家下载了慢慢看生物化学重点第一章绪论一、生物化学的的概念:生物化学(biochemistry)是利用化学的原理与方法去探讨生命的一门科学,它是介于化学、生物学及物理学之间的一门边缘学科。
二、生物化学的发展:1.叙述生物化学阶段:是生物化学发展的萌芽阶段,其主要的工作是分析和研究生物体的组成成分以及生物体的分泌物和排泄物。
2.动态生物化学阶段:是生物化学蓬勃发展的时期。
就在这一时期,人们基本上弄清了生物体内各种主要化学物质的代谢途径。
3.分子生物学阶段:这一阶段的主要研究工作就是探讨各种生物大分子的结构与其功能之间的关系。
三、生物化学研究的主要方面:1.生物体的物质组成:高等生物体主要由蛋白质、核酸、糖类、脂类以及水、无机盐等组成,此外还含有一些低分子物质。
2.物质代谢:物质代谢的基本过程主要包括三大步骤:消化、吸收→中间代谢→排泄。
其中,中间代谢过程是在细胞内进行的,最为复杂的化学变化过程,它包括合成代谢,分解代谢,物质互变,代谢调控,能量代谢几方面的内容。
3.细胞信号转导:细胞内存在多条信号转导途径,而这些途径之间通过一定的方式方式相互交织在一起,从而构成了非常复杂的信号转导网络,调控细胞的代谢、生理活动及生长分化。
4.生物分子的结构与功能:通过对生物大分子结构的理解,揭示结构与功能之间的关系。
5.遗传与繁殖:对生物体遗传与繁殖的分子机制的研究,也是现代生物化学与分子生物学研究的一个重要内容。
第二章蛋白质的结构与功能一、氨基酸:1.结构特点:氨基酸(amino acid)是蛋白质分子的基本组成单位。
构成天然蛋白质分子的氨基酸约有20种,除脯氨酸为α-亚氨基酸、甘氨酸不含手性碳原子外,其余氨基酸均为L-α-氨基酸。
2.分类:根据氨基酸的R基团的极性大小可将氨基酸分为四类:①非极性中性氨基酸(8种);②极性中性氨基酸(7种);③酸性氨基酸(Glu谷氨酸和Asp天冬氨酸);④碱性氨基酸(Lys赖氨酸、Arg精氨酸和His组氨酸二、肽键与肽链:肽键(peptide bond)是指由一分子氨基酸的α-羧基与另一分子氨基酸的α-氨基经脱水而形成的共价键(-CO-NH-)。
1、解释:微生物、微生物学、菌种、菌株、三域学说。
微生物:自然界中,除高等动物、植物以外,把那些通常细小的、用肉眼看不见或看不清的生物称为微生物,它们都是一些个体微小、结构简单的低等生物。
微生物学:是一门在细胞、分子或群体水平上研究微生物的形态构造、生理代谢、遗传变异、生态分布和分类进化等生命活动基本规律,并将其应用于工业发酵、医药卫生、生物工程和环境保护等实践领域的科学。
菌种:最基本的分类单位,是表型特征高度相似、亲缘关系极其接近、与同属内的其他物种有着明显差异的一大群菌株的总称。
菌株:表示任何由一个独立分离的单细胞(或单个病毒粒)繁殖而成的纯遗传型群体及其一切后代,实际上是一个微生物达到遗传型纯的标志。
三域学说:20世纪70年代末由于美国伊利诺斯大学C.R.Woese等人对大量微生物和其他生物进行16s
和18srRNA的寡核苷酸测序,并比较其同源性水平后,提出了一个与以往各种界级分类不同的新系统,称为三域学说。
三域指的是细菌域、古生菌域和真核生物域。
2、微生物有哪五大共性?其中最基本的是哪一个?为什么?
体积小,面积大;吸收多,转化快;生长旺,繁殖快;适应强,易变异;分布广,种类多。
体积小,面积大是五大共性的基础。
因为一个小体积大面积系统,必然有一个巨大的营养物质吸收面、代谢废物的排泄面和环境信息的交换面,并由此而产生其余4个共性。
3、微生物分为哪几大类群?
原核微生物:真细菌和古生菌或细菌(真细菌和古生菌)、放线菌、蓝细菌、衣原体、支原体、立克次氏体。
真核微生物:真菌(酵母菌、霉菌和蕈菌)、原生动物、显微藻类。
非细胞微生物:病毒和亚病毒(类病毒、拟病毒和朊病毒)。
4、微生物的分类单位与命名。
微生物的分类单位和动、植物一样,以种为单位。
种以上的分类单位自上而下可依次分成 7 级:界、门、纲、目、科、属、种。
微生物的命名分两类:俗名和学名,学名的表示方法分双命法和三命法两种。
双命法:
三命法:
5、何谓(G+C)mol%值?它在微生物分类鉴定中有何重要性?
表示DNA分子中鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)所占的摩尔百分比值,即
是目前发表任何微生物新种时必须具有的重要指标。
(1)亲缘关系相近的种,两者的GC比也接近,但GC比相近的两个种,它们的亲缘关系则不一定都很接近;(2)差距大,亲缘关系较远;(3)是建立新分类单元时的可靠指标。
GC比差别<2%没有分类学上的意义,种内各菌株间GC比差别在2.5% ~ 4.0%之间,差别>5%不是同种,>10%不同属。
6、微生物学发展史上5个时期的代表人物。
(1)史前期:各国劳动人民。
(2)初创期:列文虎克(微生物学的先驱者)。
(3)奠基期:巴斯德(微生物学奠基人)、柯赫(细菌学奠基人)。
(4)发展期:布赫纳(生物化学奠基人)。
(5)成熟期:瓦特、克里克(分子生物学奠基人)。
巴斯德对微生物学的贡献:否定了微生物自然发生学说;免疫学贡献;发酵的研究(如,巴斯德消毒法)。
科赫对微生物学的贡献:证实了疾病的病原菌学说,提出了柯赫准则;创造了许多研究微生物的方法(如,微生物的纯培养法;细菌染色技术)。