生命的分子基础

描述了生命属性和与生物化学、生命物质的化学组成、生命分子的三维构成、生物系统中非共价键的相互作用、水和生命、细胞等。

生物化学第一章

• 生命的分子基础
  • 生命属性和生物化学
    • 生物化学
      • 研究对象
        • 动/植/微生 物
      • 主要类型
        • 糖、脂、蛋白质、核酸等 生物大分子
        • 维生素、辅酶、激素、核苷酸、氨基酸等 有机小分子
    • 化学成分复杂而同一，结构错综而有序
    • 新陈代谢
      • 基本单位：活细胞
      • 合成代谢（同化）
        • 生物小分子→大分子
          • 物质代谢
        • 需要能量
          • 能量代谢
      • 分解代谢（异化）
        • 释放能量
        • 生物大分子→小分子
    • 自我复制和自我装配是生命状态的精华
      • 翻译
        • mRNA（模板）：含编码多肽链的密码子 tRNA（转运）：携带1个aa且有与之对应的反密码子 rRNA（场所）：蛋白质合成的场所
  • 生物化学和分子生物学
    • 现代生物学的发展
      • 第一阶段
        • 静态生物化学
        • 第二阶段
        • 动态生物化学
      • 第三阶段
        • 机能生化（分子生物学）阶段
  • 生命物质的化学组成
    • 生命元素
      • 最基本元素
        • C、H、O、N
      • 基本元素
        • Ca、P、K、Mg、Cl、S、Na
      • 大量元素
      • 微量元素
        • Zn、Fe、Cu、Co、Mn
          • 新的铁臂阿童木猛
      • Mn、As、B、Br、Cr、F、Ga、I、Mo、Se、Si…
    • 生物分子是碳的化合物 生物小分子与代谢物 生物大分子及其单体亚基
  • 生物分子的三维结构：构型和构象
    • 生物分子的大小
    • 共价键的断裂与重新组成 → 光学活性改变 构象 X X 构型 √ √
      • 构型（D/L）与旋光方向（+/-）无 直接（对应/必然）关系， 旋光性由分子内多个C*的综合的结果
    • 异构
      • 结构异构
      • 立体异构
        • 构型
          • 几何（顺反）异构
            • 由C=C 、C≡C 、C=N 、N=N 或脂环等不能自由旋转的官能团所引起的
          • 旋光（光学）异构
            • 有1个C*就有
            • 相对构型
              • D/L （左left）
            • 绝对构型
        • 构象
    • 三维结构的分子模型
      • 透视式
      • 分子模型
        • 骨架式、球棍式、空间填充式
    • 生物分子间的相互作用是立体专一的
      • 共价键
  • 生物分子间的非共价相互作用
    • 氢键
      • 饱和性，方向性
    • 范德华力
      • 定向/诱导/分散 效应
    • 离子相互作用 （离子键/盐键/盐桥）
    • 离子键>氢键＞>范德华力
    • 疏水相互作用
      • 维持分子高级结构
    • 非共价相互作用对大分子的结构和功能是关键的
  • 水和生命
    • 水的结构和性质 水是生命的介质 溶质影响水的依数性 水、弱酸/碱的电离
  • 生命的基本单位——细胞
    • 生物三域：细菌、古菌、真核生物
      • 细胞
        • 真核细胞、原核细胞
    • 细菌是所有生物的结构和功能单位
    • 原核细胞的代表大肠杆菌
    • 真核细胞含多种膜质细胞器