王镜岩生物化学笔记.doc

生物化学笔记针对王镜岩等《生物化学》第三版适合以王镜岩《生物化学》第三版为考研指导教材的各高校的生物类考生备考目录第一章概述------------------------------01第 二 章 糖 类------------------------------06第 三 章 脂 类------------------------------14第 四 章 蛋 白 质〔注1-------------------------21第 五 章 酶 类〔注2-------------------------38第 六 章 核 酸〔注3--------------------------------------48第 七 章 维 生 素〔注4-------------------------56第 八 章 抗 生 素------------------------------60第 九 章 激 素------------------------------63第 十 章 代谢总论------------------------------68第十一章 糖类代谢〔注5--------------------------------------70第十二章 生物氧化------------------------------78第十三章 脂类代谢〔注6--------------------------------------80第十四章 蛋白质代谢〔注7-----------------------------------85第十五章 核苷酸的降解和核苷酸代谢--------------91第十六章 DNA的复制与修复〔注8---------------------------93第十七章 RNA的合成与加工〔注9---------------------------98第十八章 蛋白质的合成与运转-------------------101第十九章 代谢调空-----------------------------103第二十章 生 物 膜〔补充部分---------------------108注：〔1对应生物化学课本上册第3、4、5、6、7章。

〔2对应生物化学课本上册第8、9、10章 〔3对应生物化学课本上册第12、13、14、15章〔4对应生物化学课本上册第11章〔5对应生物化学课本下册第22、23、25、26、27章〔6对应生物化学课本下册第28、29章〔7对应生物化学课本下册第30、31、32章〔8对应生物化学课本下册第34、35章,〔9对应生物化学课本下册第36、37章 *〔10第二十章是应使用本笔记的同学要求而添加的,对应课本18、21章笔记概要：本笔记来源于本人一些学长及自己整理的考研笔记,其中部分内容还来源于网上的一些资料,内容较为充实,适合以王镜岩《生物化学》第三版为考研参考教材的各高校的复习考研备考之用王镜岩《生物化学》第三版分上、下册,共计40章上册为静态生物化学,要求记忆的知识点较多,下册为动态生物化学,初记忆的知识点外,更侧重于生命大分子在生命过程中的化学变化本笔记将可以归为一章的内容尽量归结为一章,以便于大家复习的条理性具体归结方式见目录第一章 概 述第一节 概 述一、生物分子是生物特有的有机化合物生物分子泛指生物体特有的各类分子,它们都是有机物典型的细胞含有一万到十万种生物分子,其中近半数是小分子,分子量一般在500以下。

其余都是生物小分子的聚合物,分子量很大,一般在一万以上,有的高达1012,因而称为生物大分子构成生物大分子的小分子单元,称为构件氨基酸、核苷酸和单糖分别是组成蛋白质、核酸和多糖的构件二、生物分子具有复杂有序的结构生物分子都有自己特有的结构生物大分子的分子量大,构件种类多,数量大,排列顺序千变万化,因而其结构十分复杂估计仅蛋白质就有1010-1012种生物分子又是有序的,每种生物分子都有自己的结构特点,所有的生物分子都以一定的有序性<组织性>存在于生命体系中三、生物结构具有特殊的层次生物用少数几种生物元素构成小分子构件,如氨基酸、核苷酸、单糖等;再用简单的构件构成复杂的生物大分子;由生物大分子构成超分子集合体;进而形成细胞器,细胞,组织,器官,系统和生物体生物的不同结构层次有着质的区别:低层次结构简单,没有种属专一性,结合力强;高层次结构复杂,有种属专一性,结合力弱生物大分子是生命的物质基础,生命是生物大分子的存在形式生物大分子的特殊运动体现着生命现象四、生物分子都行使专一的功能每种生物分子都具有专一的生物功能核酸能储存和携带遗传信息,酶能催化化学反应,糖能提供能量。

任何生物分子的存在,都有其特殊的生物学意义人们研究某种生物分子,就是为了了解和利用它的功能五、代谢是生物分子存在的条件代谢不仅产生了生物分子,而且使生物分子以一定的有序性处于稳定的状态中,并不断得到自我更新一旦代谢停止,稳定的生物分子体系就要向无序发展,在变化中解体,进入非生命世界六、生物分子体系有自我复制的能力遗传物质DNA能自我复制,其他生物分子在DNA的直接或间接指导下合成生物分子的复制合成,是生物体繁殖的基础七、生物分子能够人工合成和改造生物分子是通过漫长的进化产生的随着生命科学的发展,人们已能在体外人工合成各类生物分子,以合成和改造生物大分子为目标的生物技术方兴未艾第二节 生物元素在已知的百余种元素中,生命过程所必需的有27种,称为生物元素生物体所采用的构成自身的元素,是经过长期的选择确定的生物元素都是在自然界丰度较高,容易得到,又能满足生命过程需要的元素一、主要生物元素都是轻元素主要生物元素C、H、O、N占生物元素总量的95%以上,其原子序数均在8以内它们和S、P、K、Na、Ca、Mg、Cl共11种元素,构成生物体全部质量的99%以上,称为常量元素,原子序数均在20以内另外16种元素称为微量元素,包括B,F,Si,Se,As,I,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cu,Zn,Sn,Mo,原子序数在53以内。

二、碳氢氧氮硫磷是生物分子的基本素材<一>碳氢是生物分子的主体元素碳原子既难得到电子,又难失去电子,最适于形成共价键碳原子非凡的成键能力和它的四面体构型,使它可以自相结合,形成结构各异的生物分子骨架碳原子又可通过共价键与其它元素结合,形成化学性质活泼的官能团氢原子能以稳定的共价键于碳原子结合,构成生物分子的骨架生物分子的某些氢原子被称为还原能力,它们被氧化时可放出能量生物分子含氢量的多少<以H/C表示>与它们的供能价值直接相关氢原子还参与许多官能团的构成与电负性强的氧氮等原子结合的氢原子还参与氢键的构成氢键是维持生物大分子的高级结构的重要作用力<二>氧氮硫磷构成官能团它们是除碳以外仅有的能形成多价共价键的元素,可形成各种官能团和杂环结构,对决定生物分子的性质和功能具有重要意义此外,硫磷还与能量交换直接相关生物体内重要的能量转换反应,常与硫磷的某些化学键的形成及断裂有关一些高能分子中的磷酸苷键和硫酯键是高能键三、无机生物元素<一>、利用过渡元素的配位能力过渡元素具有空轨道,能与具有孤对电子的原子以配位键结合不同过渡元素有不同的配位数,可形成各种配位结构,如三角形,四面体,六面体等过渡元素的络和效应在形成并稳定生物分子的构象中,具有特别重要的意义。

过渡元素对电子的吸引作用,还可导致配体分子的共价键发生极化,这对酶的催化很有用已发现三分之一以上的酶含有金属元素,其中仅含锌酶就有百余种铁和铜等多价金属离子还可作为氧化还原载体,担负传递电子的作用在光系统II中,四个锰原子构成一个电荷累积器,可以累积失去四个电子,从而一次氧化两分子水,释放出一分子氧,避免有害中间产物的形成细胞色素氧化酶中的铁-铜中心也有类似功能<二>、利用常量离子的电化学效应K等常量离子,在生物体的体液中含量较高,具有电化学效应它们在保持体液的渗透压,酸碱平衡,形成膜电位及稳定生物大分子的胶体状态等方面有重要意义各种生物元素对生命过程都有不可替代的作用,必需保持其代谢平衡氟是骨骼和牙釉的成分,以氟磷灰石的形式存在,可使骨晶体变大,坚硬并抗酸腐蚀所以在饮食中添加氟可以预防龋齿氟还可以治疗骨质疏松症但当水中氟含量达到每升2毫克时,会引起斑齿,牙釉无光,粉白色,严重时可产生洞穴氟是烯醇化酶的抑制剂,又是腺苷酸环化酶的激活剂硒缺乏是克山病的病因之一,而硒过多也可引起疾病,如亚硒酸盐可引起白内障糖耐受因子〔GTF可以促使胰岛素与受体结合,而铬可以使烟酸、甘氨酸、谷氨酸、半胱氨酸等与GTF络合。

某些非生物元素进入体内,能干扰生物元素的正常功能,从而表现出毒性作用如镉能置换锌,使含锌酶失活,从而使人中毒某些非生物元素对人体有益,如有机锗可激活小鼠腹腔巨嗜细胞,后者介导肿瘤细胞毒和抗原提呈作用,从而发挥免疫监视、防御和抗肿瘤作用第三节 生物分子中的作用力一、两类不同水平的作用力生物体系有两类不同的作用力,一类是生物元素借以结合称为生物分子的强作用力--共价键,另一类是决定生物分子高层次结构和生物分子之间借以相互识别,结合,作用的弱作用力--非共价相互作用二、共价键是生物分子的基本形成力共价键的属性由键能,键长,键角和极性等参数来描述,它们决定分子的基本结构和性质<一>键能键能等于破坏某一共价键所需的能量键能越大,键越稳定生物分子中常见的共价键的键能一般在300--800kj/mol之间<二>键长键长越长,键能越弱,容易受外界电场的影响发生极化,稳定性也越差生物分子中键长多在0.1到0.18nm之间<三>键角共价键具有方向性,一个原子和另外两个原子所形成的键之间的夹角即为键角根据键长和键角,可了解分子中各个原子的排列情况和分子的极性<四>键的极性共价键的极性是指两原子间电子云的不对称分布。

极性大小取决于成键原子电负性的差多原子分子的极性状态是各原子电负性的矢量和在外界电场的影响下,共价键的极性会发生改变这种由于外界电场作用引起共价键极性改变的现象称为键的极化键的极性与极化,同化学键的反应性有密切关系<五>配位键对生物分子有特殊意义配位键是特殊的共价键,它的共用电子对是由一个原子提供的在生物分子中,常以过渡元素为电子受体,以化学基团中的O、N、S、P等为电子供体,形成多配位络和物过渡元素都有固定的配位数和配位结构在生物体系中,形成的多配位体,对稳定生物大分子的构象,形成特定的生物分子复合物具有重要意义由多配位体所产生的立体异构现象,甚至比手性碳所引起的立体异构现象更为复杂金属元素的络和效应,因能导致配体生物分子内键发生极化,增强其反应性,而与酶的催化作用有关三、非共价相互作用<一>、非共价作用力对生物体系意义重大非共价相互作用是生物高层次结构的主要作用力非共价作用力包括氢键,静电作用力,范德华力和疏水作用力这些力属于弱作用力,其强度比共价键低一两个数量级这些力单独作用时,的确很弱,极不稳定,但在生物高层次结构中,许多弱作用力协同作用,往往起到决定生物大分子构象的作用。

可以毫不夸张地说,没有对非共价相互作用的理解,就不可能对生命现象有深刻的认识各种非共价相。