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1、食品生物化学食品科学与工程学院（16）食品生物化学复习绪论1第一章：糖类物质11、1单糖11、2二糖21、3多糖2第二章：脂类物质32、1单脂32、2复脂32、3脂类化学3第三章：蛋白质43、1蛋白质化学43、2蛋白质理化性质43、3蛋白质的分离提纯43、4蛋白质分子结构与功能的关系53、5多肽的性质53、6氨基酸5第四章、核酸化学54、1核苷酸54、2脱氧核糖核苷酸（DNA）74、3核糖核苷酸（RNA)7第五章 ：酶和维生素75、1酶的概念75、2催化机理75、3酶反应动力学85、4其他酶10第六章：生物氧化106、1生物氧化的概述106、2呼吸链116、3能量的转变11绪论1、 生物化学：
2、生物化学就是以物理、化学及生物学的现代技术研究生物体的物质组成和结构，物质在生命体内发生的化学变化，以及这些物质的结和变化与生物的生理机能之间的关系，进而在分子水平式深入揭示生命现象本质的学科。2、生物化学：是研究生命现象的化学本质的科学，他的宗旨是在分子水平上讨论生命的本质，研究生物体分子结构与功能、物质代谢与调节及其在生命活动中的规律与特点。3、生命的物质基础：蛋白质和核酸是生命的最基本的物质基础。蛋白质是生命活动的体现者，核酸是生物遗传的物质基础。4、 新陈代谢：包括同化作用和异化作用。生物体从外界摄取营养物质，通过一系列化学反应，将这些物质转化为自身的组成成分，这就是同化作用；与此同时
3、，生物体不断地将自身已有的成分分解为其他物质排除体内，这就是异化作用。机体的同化作用和异化作用称之为物质代谢，同时还伴随有能量代谢，这些过程统称为新陈代谢。第一章：糖类物质一、糖类糖类：是多羟基的醛或多羟基酮及其缩聚物和某些衍生物的总称。二、糖类化合物的生物学作用：1. 是一切生物体维持生命活动所需能量的主要来源；2.是生物体合成其它化合物的基本原料，充当结构性物质；3.糖链是高密度的信息载体，是参与神经活动的基本物质；4.糖类是细胞膜上受体分子的重要组成成分，是细胞识别和信息传递等功能的参与者。三、糖类物质的分类（根据能否水解及水解产物）：1、单糖：不能被水解成更小分子的糖 五碳糖（戊糖）：
4、核糖、脱氧核糖。 六碳糖（己糖）：葡萄糖、果糖、半乳糖。2、 寡糖：能水解成少数（2-10个）单糖分子的糖 双糖：蔗糖、麦芽糖、乳糖 低聚糖：低聚果糖、低聚异麦芽糖3、多糖：能水解为多个（10个以上）单糖分子的糖。淀粉、糖原、纤维素 同多糖：构成多糖的单糖分子相同 杂多糖：构成多糖的单糖分子不同4、 复合糖：与非糖物质结合的糖 糖蛋白、糖脂、糖胺、糖酸。1、1单糖一、单糖的分子结构1、包括链状结构和环状结构。2、差向异构体：这种仅一个不对称碳原子构型不同的两个非镜像对映异构体单糖称为差向异构体。3、一种糖溶液状态时至少有5种形式的糖分子存在，它们处于平衡之中。其中型和型互变是通过醛式或水化醛式
5、完成的。2、 单糖的理化性质（1）单糖的物理性质1、溶解度：单糖分子含有很多亲水基团，易溶于水，不溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。2、甜度3、旋光性和变旋性旋光性：糖的旋光性用比旋光度D（又称比旋度或旋光率）表示。每种糖都有其特征的比旋光度，可用于糖的定性和定量测定。变旋现象：一个旋光体溶液放置后，其比旋光度发生改变的现象。（2）单糖的化学性质1、单糖的氧化：单糖含有游离的羰基，在还原许多金属化合物的同时，自身被氧化成糖酸。例：还原糖与费林试剂反应，可对糖进行定性和定量。酒石酸钾钠铜+葡萄糖=酒石酸钾钠+葡萄糖酸+Cu2O糖的三种氧化方式：弱氧化剂作用下，生成相应的糖酸。强氧化剂作用下，醛基和另一端
6、的伯醇基氧化，生成糖二酸。有时只有伯醇基氧化成羧基，生成糖醛酸。2、单糖的还原：在汞钠齐和硼氢化钠类还原剂作用下，糖醛还原成糖醇，酮糖还原成两个具有同分异构的羟基醇。3、成苷作用：环状单糖半缩醛基上的羟基在有干燥的HCl气体催化下，可与醇或酚的羟基发生缩合反应，生成糖苷。糖苷大多有毒，微量可做药物。4、与氨基反应包括两个方面：一是羟基与氨基的反应，二是羰基与氨基酸中氨基的反应。单糖分子中的OH(主要是C2、C3上的-OH）可被NH2基取代而产生氨基糖，也叫糖胺。美拉德（Maillard）反应，也叫羰氨反应：单糖分子中的C=O基可与氨基酸发生反应，生成各种挥发性和非挥发性的化合物以及一些褐色多聚
7、体。1、2二糖1、 还原性糖：一种以一个单糖的半缩醛羟基与另一个单糖的非半缩醛羟基形成的糖苷键，这种二糖仍有一个游离的半缩醛羟基，具有还原性。2、 非还原性糖：3、 主要有：蔗糖、麦芽糖、乳糖1、3多糖1、多糖是由多个单糖基以糖苷键相连而形成的高聚物。2、多糖没有还原性和变旋现象，无甜味，大多不溶于水。3、多糖的结构包括单糖的组成、糖苷键的类型、单糖的排列顺序3个基本结构因素。4、自然界中广泛存在的三糖仅有棉子糖5、糖苷键：6、多糖的功能：1、构成植物和动物骨架的原料。 2、作为能量的一种贮存形式。7、具有许多生理功能：抗原性（荚膜多糖）、抗凝血作用（肝素）、为细胞间粘合剂（透明质酸）、携带生
8、物信息（糖链）。1.3.1淀粉1、淀粉：植物营养物质的一种储存形式。2、结构：由葡萄糖组成。分为直链淀粉和支链淀粉。(1)直链淀粉：与碘呈蓝色。 (2)支链淀粉：与碘呈紫色或红紫色3、天然淀粉为颗粒状，不同来源的淀粉有不同的颗粒形状特点，可通过显微镜观察颗粒形状判断淀粉来源。4、淀粉的性质（1）水溶性：直链淀粉溶于热水，支链淀粉分散于冷水（2）水解：酸或酶（3）遇碘显色：淀粉（蓝色）淀粉糊精红糊精无色糊精麦芽糖葡萄糖1.3.2糖原：糖原又称动物淀粉，与支链淀粉相似，与碘反应呈红紫色，无还原性。1.3.3纤维素：由葡萄糖以a（1a4）糖苷键连接而成的直链，不溶于水，与碘无颜色反应，不溶于水，不被
9、消化，在高浓度强酸中加热可分解成纤维二糖。1.3.4壳多糖（几丁质）：比较坚硬，为甲壳动物等的机构材料。1.3.5细菌多糖1、指构成细菌细胞壁的多糖物质。包括肽聚糖、磷壁酸、脂多糖和有抗原性的多糖。其中肽聚糖是构成细菌细胞壁骨架的主要成分。其他多糖是不同细菌中附属于肽聚糖上的附属物。2、肽聚糖：肽聚糖由2种单糖和4种氨基酸组成。乙酰葡萄糖胺NAG、乙酰胞壁酸NAM3、磷壁酸：磷壁酸指从革兰氏阳性菌中提取的2类富磷聚合物。包括：甘油磷壁酸和核糖醇磷壁酸。在细菌的细胞壁中，磷壁酸与肽聚糖连接4、环糊精：淀粉经某种特殊酶水解得到的环状低聚糖称为环糊精。第二章：脂类物质2、1单脂单脂：为脂酸与醇（甘油
10、醇、高级一元醇）所组成的酯类。分脂、油及蜡3小类。（1）脂：一般在室温时为固态，是甘油与3分子脂酸结合所成的三酰甘油，称脂肪或真脂，也称中性脂。（2）油：指一般在室温时为液态的脂肪，正确的名称为脂性油。就化学本质来说，脂含较多饱和脂酸，油含较多不饱和脂酸和低分子脂酸。（3）蜡：高级脂酸与高级一元醇所生成的酯，如虫蜡、蜂蜡等。2、2复脂1、复脂：为脂酸与醇（甘油醇，鞘氨醇）所生成的酯，同时含有其他非脂性物质，如糖、磷酸及氮碱等。2、复脂分磷脂与糖脂两大类：磷脂为含磷酸与氮碱的脂类，分甘油醇磷脂和鞘氨醇磷脂两类。鞘氨醇磷脂不含甘油醇而含鞘氨醇。2、3脂类化学（1)脂类化学：脂类是生物体内所有能够溶
11、于有机溶剂的多种化合物总称。一般把在室温下为固态的称为脂，液体称为油。(2)简单脂类：由脂肪酸和醇类所成的脂称为简单脂，主要有甘油三脂和蜡。(3)复合脂类：由简单脂与非脂性成分组成的脂类化合物称为复合脂。重要的有磷脂和糖脂。(4)衍生脂类：固醇和类固醇，重要的有胆固醇，是人体和动物体内重要的固醇类之一。萜类物质，广泛存在于动植物、微生物中，都是异戊二烯聚合而成的高度共轭的多烯类化合物。脂类的生理功能：(1）储存能量，提供能量 (2）生物体膜的重要组成成分 (3）脂溶性纤维素的载体（4）提供必需脂肪酸 （5）防止机械损伤与热量散失等保护作用（6）与细胞识别，特异性组织免疫有关第三章：蛋白质3、1
12、蛋白质化学1、蛋白质化学：蛋白质是生物体的重要组成成分，是生命的物质基础，各种生命现象时通过蛋白质体现的。分为纤维蛋白和球状蛋白，前者是水不溶性，后者是水溶性。2、蛋白质的元素组成：所有蛋白质都含有4种基本元素：C、H、O、N，一些蛋白质还有其他元素，如：S、P、Fe、Cu、Z、Mn、I等。凯氏定蛋法计算蛋白质含量：蛋白质含量=试样中氮含量6.25（100/16)。3、蛋白质的分类（1）根据分子形状分：球状、纤维状（2）根据组成分：简单蛋白质、结合蛋白质（3）根据功能分：活性蛋白质、非活性蛋白质4、蛋白质的功能催化功能、结构功能、调节功能、防御功能；运动功能、运输功能、信息功能、储藏功能。5、
13、蛋白质结构：一级结构：以特定氨基酸及特定排列顺序连接而成的多肽链称为蛋白质的一级结构；二级结构：指多肽借助于氢键沿一维方向排列成具有周期性结构的构象，是多肽局部的空间结构，主要有螺旋、折叠、转角几种。结构域：是在二级结构和超二级结构的基础上形成三级结构的局部折叠区。三级结构：主要针对球状蛋白而言，是指整条多肽链由二级结构元件构建成的总三维结构。如果蛋白质只有一条肽链，三级结构就是它的最高结构层次。四级结构：指在亚基和亚基之间通过疏水作用等次级键结合成为有序排列的特定空间结构6、维系蛋白质结构的化学键：一级结构：肽键、二硫键；二级结构：氢键；三级结构：疏水键、氢键、范德华力、盐键；四级结构：范德
14、华力、盐键、疏水键、氢键。3、2蛋白质理化性质蛋白质理化性质：1、 胶体性质：表现为布朗运动和丁达尔效应；2、两性电离和等电点：当蛋白质处于某一PH时，蛋白质游离成正负离子趋势相等，即成为兼性离子，此时的pH值为蛋白质的等电点简写为pI。当pH大于等电点时，蛋白质颗粒带负电荷，反之则带正电。3、蛋白质变性：在某些物理化学因素下，蛋白质特定空间结构被破坏，导致理化性质改变和生物活性的丧失，称之为蛋白质的变性作用。变性后的变化有溶解度降低、粘度增加、结晶性破坏、沉降率增加、吸光度增加、易水解、呈色反应增加、抗原性改变。3、3蛋白质的分离提纯1、蛋白质的沉淀：蛋白质分子凝聚从溶液中析出的现象称为蛋白
15、质沉淀。2、引起蛋白质沉淀的主要方法有：（1）盐析与盐溶：在蛋白质溶液中加入大量中性盐，以破坏蛋白质的胶体稳定性而使其析出的方法；（2）重金属盐沉淀：蛋白质可以与重金属离子结合成盐沉淀，条件为PH稍大于等电点；（3）有机溶剂沉淀：可与水混合的有机溶剂，对水亲和力很大，可以破坏蛋白质颗粒的水化膜，在等电点时使蛋白质沉淀。(4)酸类沉淀 （5）热凝固沉淀3、4蛋白质分子结构与功能的关系1、 蛋白质一级结构与功能的关系：(1) 变形与复位 （2）变构反应2、 蛋白质的理化性质：（1） 胶体 （2）渗透压与透析3、5多肽的性质1、 水解（1） 酸水解：不引起消旋，色氨酸被破坏 （2）碱水解：引起消旋2、 颜色反应（黄色反应）：硝酸与Tyr(络氨酸）和Phe（苯丙氨酸
