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生 物 化 学生 物 化 学BIOCHEMISTRYBIOCHEMISTRY
罗建平 石玮 江力 袁怀波罗建平 石玮 江力 袁怀波[email protected]@sohu.com
生物与食品工程学院生物与食品工程学院
11 、生命活动的物质基础、生命活动的物质基础
几乎所有生物体都使用几乎所有生物体都使用相同的生物分子相同的生物分子,但生,但生物分子的形式是物分子的形式是多样性多样性的,这是生命现象多样的,这是生命现象多样性的物质基础。性的物质基础。(( 11 )功能基团()功能基团( Functional groupsFunctional groups ))(( 22 )构件分子()构件分子( Building moleculesBuilding molecules ))(( 33 )生物大分子()生物大分子( BiomacromoleculesBiomacromolecules ))(( 44 )化学键()化学键( Chemical bondsChemical bonds ))
细胞大约由细胞大约由 10,00010,000 种不同的分子构成,种不同的分子构成,其中水占到其中水占到 5-95%5-95% ,, Na+Na+ 、、 K+K+ 和和 CC
a2+a2+ 占占 1%1% ,其它为有机化合物。构,其它为有机化合物。构成细胞的分子统称为生物分子。成细胞的分子统称为生物分子。
生物分子主要由生物分子主要由 CC 、、 HH 、、 OO 、、 NN 、、PP 和和 SS 等等 66 种元素构成。种元素构成。
1) Functional groups are clusters of atoms with cha
racteristic structure and functions.
2) Most biomolecules contain more than one functi
onal group.
3) Different families of organic compounds result wh
en hydrogen atoms on organic molecules are rep
laced by different functional groups.
4) The distinct chemical properties of each funct
ional group contribute to the behavior of any molec
ule that contains it.
Functional groupsFunctional groups
Lipids are composed of three fatty acids (usually) covalently bonded to a 3-carbon glycerol.
Functions: Long-term energy storage; Structural components; Hormones; insulators and cushions.
Structure of a phospholipid, Phospholipids and glycolipids are important structural components of cell membranes. Phospholipids are modified so that a phosphate group (PO4
-) is added to one of the
fatty acids. The addition of this group makes a polar "head" and two nonpolar "tails".
Proteins are very important in biological systems as control and structural elements. The building block of any protein is the amino acids.
Table Salt Crystal
Formation of a crystal of sodium chloride. Each positively charged sodium ion is surrounded by six negatively charged chloride ions; likewise each negatively charged chloride ion is surrounded by six positively charged sodium ions. The overall effect is electrical neutrality.
Ionic bond
Formation of a hydrogen bond between the hydrogen side of one water molecule and the oxygen side of another water molecule.
The presence of polar areas in the amino acids that makeup a protein allows for hydrogen bonds to form, giving the molecule a three-dimensional shape that is often vital to that protein's proper functioning.
Electrostatic interactions
Electrostatic interactions occur between oppositely
charged atoms or groups. An important aspect of all electrostatic interactions in
aqueous solution is the hydration of ions. Because
water molecules are polar, they are attracted to
charged ions. As ions become hydrated, the attractive force between
them is reduced, and the charged species dissolves in
the water.
van der Waals forces van der Waals forces are relatively week, transient elect
rostatic interactions. They occur between permanent and / or induced dipoles. They may be attractive or repulsive, depending on the the distance between the atoms or groups involved.
There are three types of van der Waals forces: Dipole – dipole interactions Dipole – induced dipole interactions Induced dipoles – induced dipoles interactions.
The mean van der Waals diameter of water is identical with that of isoelectronic neon (2.82 Å).
Hydrophobic interactionsAs soon as nonpolar substances are mixed with water, they coalesce into droplets because water-water interactions are stronger than water-nonpolar substance interactions. This process results from hydrophobic interactions.
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Çâ¼ü£¨ hydrogen bond£©Àë×Ó¼ü£¨ ionic£©¾²µç×÷ÓÃÁ¦£¨ electrostatic interaction£©·¶ ÊÏ×÷ÓÃÁ¦£¨ van der Waals forces£©ÊèË®×÷ÓÃÁ¦£¨ hydrophobic interactions£©
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·Ç¹² ¼Û¼ü£¨ non-covalent bond£©
小 结小 结
22 、生物化学反应的基本规律、生物化学反应的基本规律② 生物化学反应是由酶催化的,反应的
基本原理是相同的。氧化还原反应亲核反应异构化反应水解反应合成反应etc
反应很多,但反反应很多,但反应的机制是相对应的机制是相对较少的较少的
22 、生物化学反应的基本规律、生物化学反应的基本规律
③ 生物化学反应实现了生命必须的物质
转换、能量传递和信息交流的统一。
物质转换生化反应的表现形式生命平台
能量传递生化反应的催化动力生命活力
信息交流生化反应的目标实现生命意义
22 、生物化学反应的基本规律、生物化学反应的基本规律
⑤ 生物化学发应是动态的,具有方向性。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;物质转换、能量传递、信息交流是无时不停的;
生化反应是可以调节的;生化反应是可以调节的;
生化反应的平衡是动态的;生化反应的平衡是动态的;
生化反应是有方向的。生化反应是有方向的。
四、如何学好生物化学四、如何学好生物化学
4R4R 法(法( Read, Remember, Read, Remember, Repeat, ReviewRepeat, Review ))
做好笔记做好笔记 做好习题做好习题 教学互动教学互动
五、学习本课程的基本要求五、学习本课程的基本要求 需要掌握的核心内容需要掌握的核心内容
氨基酸的基本结构、性质、分离鉴定方法氨基酸的基本结构、性质、分离鉴定方法蛋白质的基本结构、性质、功能、研究方法蛋白质的基本结构、性质、功能、研究方法酶催化的基本理论和调节,特别是米氏方程酶催化的基本理论和调节,特别是米氏方程核酸的基本组成单位、结构、性质、功能、研究方法核酸的基本组成单位、结构、性质、功能、研究方法DNADNA 复制、复制、 RNARNA 合成及蛋白质合成的基本过程合成及蛋白质合成的基本过程基本糖代谢途径及生物氧化基本糖代谢途径及生物氧化脂肪酸分解与合成的基本过程脂肪酸分解与合成的基本过程蛋白质和氨基酸分解与合成的一般概念蛋白质和氨基酸分解与合成的一般概念代谢途径的相互关系及代谢调控的基本概念代谢途径的相互关系及代谢调控的基本概念
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