生物化学I期末总结20121127

第一章糖糖类物质是多羟基(2个或以上)的醛类(aldehyde)或酮类(Ketone)化合物，以及它们的衍生物或聚合物。糖类的生物学功能：(1)提供能量。植物的淀粉和动物的糖原都是能量的储存形式。(2)物质代谢的碳骨架，为蛋白质、核酸、脂类的合成提供碳骨架。(3)细胞的骨架。纤维素、半纤维素、木质素是植物细胞壁的主要成分，肽聚糖是细胞壁的主要成分。(4)细胞间识别和生物分子间的识别。细胞膜表面糖蛋白的寡糖链参与细胞间的识别。一些细胞的细胞膜表面含有糖分子或寡糖链，构成细胞的天线，参与细胞通信。红细胞表面ABO血型决定簇就含有岩藻糖。醛糖：单糖中氧化数最高的碳原子（指定为C-1）是个醛基。酮糖：单糖中氧化数最高的碳原子（指定为C-2）是个酮基。一、单糖1、单糖的结构：（1）单糖的链状结构：链状结构一般用Fisher投影式表示：碳骨架、竖直写；氧化程度最高的碳原子在上方。差向异构体(epimer)：又称表异构体，只有一个不对称碳原子上的基因排列方式不同的非对映异构体，如D-葡萄糖与D-半乳糖。（2）单糖的环状结构：环状结构一般用Haworth投影式表示：构型：分子中由于各原子或基团间特有的固定的空间排列方式不同而使它呈现出不同的稳定的立体结构，如D-甘油醛与L-甘油醛，D-葡萄糖和L葡萄糖是链状葡萄糖的两种构型，-D-葡萄糖和-D-葡萄糖是环状葡萄糖的两种构型。一般情况下，构型都比较稳定，一种构型转变另一种构型则要求共价键的断裂、原子(基团)间的重排和新共价键的重新形成。构象：由于分子中的某个原子(基团)绕C-C单键自由旋转而形成的不同的暂时性的易变的空间结构形式，不同的构象之间可以相互转变，在各种构象形式中，势能最低、最稳定的构象是优势对象。异头碳：一个环化单糖的氧化数最高的碳原子。异头碳具有一个羰基的化反应性。2、单糖的物理化学性质物理性质化学性质：糖醛反应(与酸的反应)、氧化反应、还原反应、异构化、酯化、糖苷化、糖脎反应(亲核加成)糖苷：单糖环状结构上的半缩醛羟基与醇或酚的羟基缩合失水成为缩醛式衍生物，通称为糖苷(glycosides)。糖苷键：一个糖半缩醛羟基与另一个分子（例如醇、糖、嘌呤或嘧啶）的羟基、胺基或巯基之间缩合形成的缩醛或缩酮键，常见的糖苷键有O-糖苷键和N-糖苷键等。二、寡糖还原糖：羰基碳（异头碳）没有参与形成糖苷键，因此可被氧化充当还原剂的糖。1、麦芽糖(maltose,maltsugar)结构：两分子-葡萄糖，(1-4)糖苷键；异麦芽糖：(1-6)键型，支链淀粉和糖元的水解产物性质：①变旋现象，在水溶解中形成、和开链的混合物；②具有还原性；③能成脎2、蔗糖结构：-葡萄糖，-果糖，，(1-2)糖苷键，无异构体性质：①无变旋现象；②无还原性；③不能成脎。3、乳糖结构：-半乳糖，(1-4)糖苷键，(或)-葡萄糖。两种异构体。性质：①有变旋现象；②具有还原性；③能成脎。4、纤维二糖(cellobiose)结构：两分子-葡萄糖，-(1，4)糖苷键性质：①具有变旋现象；②具有还原性；③能成脎。三、多糖及结合糖1、均一性多糖，如淀粉，糖元，纤维素，几丁质(壳多糖)，菊糖。2、不均一性多糖，琼脂。粘多糖：有一些不均一性多糖由含糖胺的重复双糖系列组成，称为糖胺聚糖，又称粘多糖。结合糖：糖与非糖物质共价结合形成的复合物称结合糖(复合糖，糖缀合物)，包括糖脂(glycolipids)，糖蛋白与蛋白聚糖、肽聚糖（peptidoglycan），糖-核酸糖蛋白中糖链连接的方式有：N-糖苷键型和O-糖苷键型。N-糖苷键型：寡糖链与多肽上的Asn的氨基相连。这类寡糖链有三种主要类型：高甘露糖型，杂合型和复杂型。O-糖苷键型：寡糖链与多肽链上的Ser或Thr的羟基相连，或与膜脂的羟基相连。第二章脂类不溶于水而能被乙醚、氯仿、苯等非极性有机溶剂抽提出的化合物，统称脂类。脂类包括油脂（甘油三脂）和类脂（磷脂、蜡、萜类、甾类）。分为：一、脂肪酸及其衍生物脂肪酸：是指一端含有一个羧基的长的脂肪族碳氢链。脂肪酸是最简单的一种脂，它是许多更复杂的脂（例如三脂酰甘油、甘油磷脂、鞘磷脂和蜡）的成分。饱和脂肪酸（saturatedfattyacid）：不含有-C＝C-双键的脂肪酸。不饱和脂肪酸（unsaturatedfattyacid）：至少含有一个-C＝C-双键的脂肪酸。必需脂肪酸（ossentialfattyacids）：维持哺乳动物正常生长所需的，而动物又不能合成的脂肪酸，例如亚油酸和亚麻酸。皂化值（评估油的质量）：完全皂化1克油脂所需KOH的毫克数，称皂化值。用来评估油脂的质量。酸败：天然油脂长时间暴露在空气中会产生难闻的气味，这种现象为酸败。酸败的主要原因是由于油脂的不饱和成分发生自动氧化，产生过氧化物并进而降解成挥发性醛、酮、酸的复杂混和物。酸值（酸败程度）：中和1克油脂中的游离脂肪酸所消耗的KOH毫克数。碘值（不饱和键的多少）：100克油脂吸收碘的克数。类二十烷酸：前列腺素类、凝血恶烷类、白三烯，合成前体为花生四烯酸。二、脂酰甘油三脂酰甘油：也称之甘油三酯。一种含有与甘油酯化的3个脂酰基的脂。脂肪和油是三脂酰甘油的混合物。磷脂：含有磷酸成分的脂。例如卵磷脂、脑磷脂等。磷脂是重要的两亲物质，它们是生物膜的重要组分、乳化剂和表面活性剂(表面活性剂是能降低液体，通常是水的，表面张力，沿水表面扩散的物质)。磷脂有两类：甘油磷脂和鞘氨醇磷脂。（1）甘油磷脂由甘油、脂肪酸、磷酸和一分子氨基醇(如胆碱、乙醇胺、丝氨酸或肌醇)组成。甘油磷脂依照氨基醇的不同可分以下几类：磷脂酰胆碱（卵磷脂）（PC），磷脂酰乙醇胺（脑磷脂）（PE），磷脂酰丝氨酸（PS），磷脂酰肌醇（PI），磷脂酰甘油（PG），二磷脂酰甘油（心磷脂）。甘油磷脂的性质：①极性：极性头、非极性尾；②带电性（可用于分离纯化）（2）鞘氨醇磷脂只是以鞘氨醇代替了甘油。鞘脂类也是动植物生物膜的重要组分。鞘脂类含有一个长的氨基醇。三、萜类和固醇类化合物：可以统称为类异戊二烯类(isoprenoid)，由乙酰-CoA经由异戊二烯焦磷酸生成的，而不是由异戊二烯合成的萜：分子的碳架可看成是由两个或多个异戊二烯单位连接而成。类胡萝卜素为四萜。类固醇：也称甾类，含有环戊烷多氢菲母核的一类醇、酸及其衍生物。包括：固醇、固醇衍生物。胆固醇（二氢胆固醇、T—脱氢胆酸、胆固醇酯），7—脱氢胆固醇在紫外红作用下转化为维生素D3。四、结合脂类脂蛋白：血浆脂蛋白可以把脂类（三酰甘油、磷脂、胆固醇）从一个器官运输到另一个器官。血浆脂蛋白根据密度来分类：乳糜微粒；极低密度脂蛋白VLDL；低密度脂蛋白LDL；高密度脂蛋白HDL。第三部分蛋白质蛋白质元素组成：CHONS，平均含氮16%，凯氏定氮法测定蛋白质量：粗蛋白质含量=蛋白氮×6.25氨基酸组成：从化学结构上看，蛋白质是由20种L-型α氨基酸组成的长链分子。分类：按组成，按分子外形的对称程度，按功能分类：蛋白质功能的多样性p160一、构件分子——氨基酸编码蛋白质的氨基酸（20种）也称基本氨基酸或标准氨基酸，有对应的遗传密码。其结构通式；20种氨基酸的名称，结构特点，三字母缩写。除Gly外，19种氨基酸的α-碳原子都是不对称碳原子。外消旋物：D-型和L-型的等摩尔混合物。L-胱氨酸和D-胱氨酸是外消旋物。内消旋物：分子内消旋，胱氨酸有三种立体异构体：L-胱氨酸、D-胱氨酸、内消旋胱氨酸。氨基酸的光吸收性：20种氨基酸在可见光区域无光吸收，在远紫外区（〈220nm〉均有光吸收，在近紫外区（220-300nm）只有Tyr、Phe、Trp有吸收。氨基酸的酸碱性质：氨基酸在晶体和水溶液中主要以兼性离子形式存在，氨基酸在等电点状态下，溶解度最小；pH>pI时，氨基酸带负电荷，-COOH解离成-COO-，向正极移动。pH=pI时，氨基酸净电荷为零。pH