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第一章__概____述--王镜岩《生物化学》第三版笔记(完美打印版).doc

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第一章__概____述--王镜岩《生物化学》第三版笔记(完美打印版).doc
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祝大家 09 年生物考研取得好成绩!!! 学 子 272646652 xuezi003@163.com 1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(C、H、 O、N、S、P)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祝大家 09 年生物考研取得好成绩!!! 学 子 272646652 xuezi003@163.com 2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
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