Biochemistry

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,Biochemistry,生 物 化 学,Li,xiaoying,李小英,Department of life science and technology,生物技术教研室,绪论,生物化学发展简史,生物化学的研究内容,生物化学的学习方法,一,.,生物化学发展简史,生物化学,研究,生命化学,的科学，它在,分子水平,探讨生命的本质，即生物体的分子结构与功能，物质代谢与调节，以及在生命活动中的作用。,人们通常将研究,核酸、蛋白质,等所有生物大分子的结构、功能及,基因结构,、,表达与调控,的内容，称为分子生物学。所以分子生物学是生物化学的重要组成部分。,分子生物学,生物化学的应用,工业方面：,食品工业、化妆品工业、发酵工业、制革工业、国防工业、环保工业等。,农业方面：,优质、高产品种培育、优良品种鉴定、生物肥料、生物农药等。,医药业：,疾病诊治、生化制药、基因治疗等。,生物技术：,基因工程、,细胞工程、酶工程、发酵工程、蛋白质工程等。,一,.,生物化学的发展阶段,初期阶段（,18,世纪中叶,20,世纪初期）,蓬勃发展阶段（从,20,世纪初,20,世纪中期）,分子生物学发展阶段（从,20,世纪中期至今）,主要研究生物体的化学组成。,主要在营养学，内分泌学，酶学，物质代谢及其调控等方面取得了重大进展。,主要有物质代谢途径的研究继续发展，重点进入代谢调节与合成代谢的研究。,近代生物化学的发展,植物生化 动物生化 微生物生化 病理生化,农业生化,生物化学分支 食品生化,无机生化 有机生化 生理生化 临床生化,细胞工程 基因工程 发酵工程 蛋白质工程 酶工,程,糖类,脂类,蛋白质,核酸,结构功能,代谢调节,结构功能,氨基酸,合成与表达,调节代谢,二,.,生物化学的研究内容,酶,甘油脂肪酸,葡萄糖,核苷酸,代谢调节,结构功能,代谢调节,结构功能,三,.,生物化学学习方法,1.,理论与实际相结合,2.,深度与广度兼顾,4.,课前预习与课后复习统一,3.,重点与非重点兼顾,1.,王镜岩等主编，生物化学，高等教育出版社,2.,贾弘褆主编，生物化学，北京大学医学出版社,3.,张楚富主编，生物化学原理，高等教育出版社,4.,生物秀,5.,生物谷,5.,中国生物技术信息网,参考书及网站,氨基酸,Chapter 1,Amino Acids,Keywords,amino,氨基,imino,亚氨基,carboxyl,羧基,acid,酸,enantiomer,对映体,base,碱,configuration,构型,proton,质子,chirality,手性,ionize,电离,K,平衡常数,buffer,缓冲液,Amino acid,氨基酸,Chiral,center,手性中心,Isoelectric,point,等电点,pI,Outline,Amino acids,Enantiomers,The 20 standard amino acids,Amphoteric,amino acid,.Amino acids,所有蛋白质均有同一组,20,种,标准氨基酸构成。,典型的氨基酸的构成：,氨基,、羧基、氢原子、侧链（,R,基）结合到中心,-,碳原子,。,20,种标准氨基酸有不同侧链或,R,基,。,.Amino acids,H,H,2,C,CH,2,CH,2,C,N,COOH,H,CH,3,H,2,N,COOH,H,C,丙氨酸,脯氨酸,.Amino acids,.,Enantiomers,Enantiomers,are molecules that have opposite spatial configuration are said to be optically active.,One,enantiomer,will rotate polarized light a set,number of degrees to the,right.,This is called,the,dextrorotatory,isomer or(+)isomer.,The other,enantiomer,will rotate the plane polarized light the same number of set degrees in the opposite,left,direction.This isomer is said to be a,levorotatory,isomer or(-)isomer.,The two,enantiomers,.,Enantiomers,COO-,NH,3,+,C H,R,COO-,H C NH,3,+,R,甘氨酸,Gly,G,苏氨酸,Thr,T,丙氨酸,Ala,A,天冬酰胺,Asn,N,缬氨酸,Val,V,谷氨酰胺,Gln,Q,亮氨酸,Leu,L,酪氨酸,Tyr,Y,异亮氨酸,Ile,I,半胱氨酸,Cys,C,甲硫氨酸,Met,M,赖氨酸,Lys,K,脯氨酸,Pro,P,精氨酸,Arg,R,苯丙氨酸,Phe,F,组氨酸,His,H,色氨酸,Trp,W,天冬氨酸,Asp,D,丝氨酸,Ser,S,谷氨酸,Glu,E,20,种标准氨基酸,.The 20 standard amino acids,Hydrophobic aliphatic amino acids,Hydrophobic aromatic amino acids,Polar charged amino acids,Polar uncharged amino acids,Amino acid Classification is based on,the properties of the Side Chains,or R groups when placed in water,in particular,their polarity or tendency to interact with water at biological pH(,near ph 7.0,):,.The 20 standard amino acids,Hydrophobic aliphatic amino acids,Gly,:,甘氨酸,H,H,2,N,COOH,H,C,glycine,Hydrophobic aliphatic amino acids,CH,3,S,CH2,CH2,H,2,N C COOH,H,methionine,Met:,甲硫氨酸,Hydrophobic aliphatic amino acids,S-H,CH,2,H,2,N C COOH,H,Cysteine,Cys,:,半胱氨酸,Cystine,1.Hydrophobic aliphatic amino acids,类别,氨基酸名称,国际符号,R,基的结构,疏水性脂肪组氨基酸,甘氨酸,Gly,G,H-,丙氨酸,Ala,A,CH,3,缬氨酸,Vla,V,亮氨酸,Leu,L,异亮氨酸,Ile,I,甲硫氨酸,Met,M,CH,3,-S,-CH,2,-CH,2,-,脯氨酸,Pro,P,半胱氨酸,Cys,C,SH,-CH,2,-,2.Hydrophobic aromatic amino acids,Phe,苯基,Tyr,对羟苯基,Trp,吲哚基,CH,3,CH,3,CH-,3.Polar charged amino acids,His,咪唑基,Lys,氨基,Arg,胍基,4.Polar uncharged amino acids,20,种标准氨基酸,.,Amphoteric,amino acid,acids、bases and pH,Buffer,Ionization of amino acids,1.Acids,、,bases and pH,The pH of a solution is a measure of its concentration of proteins(H,+,).,H,+,+,碱,酸,H,+,A,-,HA,K=,pH=,lg,1,H,+,pK,=-log,1,K,HA,H,+,+A,-,乙酸的滴定曲线,2.Buffer,3.Ionization of amino acids,3.Ionization of amino acids,氨基酸的带电状况与溶液的,pH,值有关。,PH 1,7,10,+1,0,-1,阳离子,两性离子,阴离子,pH,pI,pH,=,pI,pH,pI,氨基酸：,pI,=(pK,1+pK,2)/2,3.Ionization of amino acids,氨基酸的,等电点,：当溶液浓度为某一,pH,值时，氨基酸分子中所含的,-NH,3,+,和,-COO,-,数目正好相等，净电荷为,0,。这一,pH,值即为氨基酸的等电点，简称,pI,。,在等电点时，氨基酸既不向正极也不向负极移动，,pH,变化时，迁移发生变化。,对于侧链含有可解离基团的氨基酸，其,pI,值也决定于,两性离子,两边的,pK,值的算术平均值。,3.Ionization of amino acids,谷氨酸的滴定曲线,pK,1,羧基,=2.2,pK,2,R,基,=4.3,pK,3,氨基,=9.7,pI,=(pK,1,+pK,2,)/2,pI,=(2.2+4.3)/2,pI,=3.25,pK,1,羧基,=2.2,pK,2,氨基,=9.0,pK,3,R,基,=10.5,pI,=(pK,2,+pK,3,)/2,pI,=(9+10.5)/2,pI,=9.75,赖氨酸的滴定曲线,小结,1.,某氨基酸的等电点即为该氨基酸,两性离子,两边的,pK,值和的一半。,2.,在氨基酸等电点以上任何,pH,，,AA,带净的负电荷，在电场中向阳极移动；在氨基酸等电点以下任何,pH,，,AA,带净的正电荷，在电场中向阴极移动。,3.,在一定,pH,范围中，溶液的,pH,离,AA,等电点愈远，,AA,带净电荷愈多。,酪氨酸的,max,275nm,，,275=1.4x103;,苯丙氨酸的,max,257nm,，,257=2.0 x102;,色氨酸的,max,280nm,，,280=5.6x103;,Spectroscopy of,aromatic,amino acids,570nm,蓝色化合物,440nm,黄色化合物，脯氨酸,天冬酰胺，棕色,NH,3,+,Ninhydrin,-detection of amino acids,Homework,1.,简述,20,种标准氨基酸的分类。,2.,简述氨基酸的一般结构。,3.,自学氨基酸的化学反应。,Thank you!,