第七讲 生物化学一、竞赛中涉及的问题在中学生物学教学大纲中，已简单介绍过蛋白质、核酸、ATP 的结构和功能、酶和酶特性以及蛋白质的生物合成等知识，根据国际生物学奥林匹克竞赛纲要和全国中学生生物学竞赛大纲（试行）的要求，有关生物化学的内容在竞赛中经常要用到的一些知识，还必须在原有高中生物基础上加以充实和提高。（一）蛋白质的结构和生物学功能蛋白质是构成细胞和生物体的基本物质，占细胞干重的一半，生物膜中蛋白质的含量占 60％～70％，蛋白质在原生质的有机成分中占 80％。所有蛋白质的元素组成都很近似，都含有 C、H、O、N 四种元素，其中平均含氮量约占 16％，这是蛋白质在元素组成上的一个特点。蛋白质是一类极为复杂的含氮高分子化合物，其基本组成单位是氨基酸。1．蛋白质的基本组成单位——氨基酸组成蛋白质的氨基酸有 20 种，其中 19 种结构可用通式表示。另一种为脯氨酸，它也有类似结构，但侧链与氮原子相接形成亚氨基酸。除甘氨酸外，蛋白质中的氨基酸都具有不对称碳原子，都有 L—型与 D 一型之分，为区别两种构型，通过与甘油醛的构型相比较，人为地规定一种为 L 型，另种为 D 一型。当书写时—NH2写在左边为 L 型，－NH2在右为 D 一型。已知天然蛋白质中的氨基酸都属 L 型。20 种基本氨基酸中，有许多是能在生物体内从其他化合物合成的。但其中有 8 种氨基酸是不能在人体内合成的，叫必需氨酸。它们是：苏氨酸（Thr）、亮氨酸（Leu）、异亮氨酸（Ile）、甲硫酸（Met）、苯丙氨酸（Phe）、色氨酸（Try）、赖氨酸（Lys）和缬氨酸（Val）。20 种氨基酸的分类，主要是根据 R 基来区分的。早些年根据 R 基的结构把氨基酸分 为脂肪族、芳香族和杂环族三类，其中脂肪族又分为中性（一氨基一羧基）、酸性（一氨基二羧基）和碱性（二氨基一羧基）氨基酸。近年来都按 R 基的极性来区分氨酸的种类。对于含有一个氨基和一个羧基的 α–氨基酸来说，在中性溶液中或固体状态下，是以中性分子的形式还是以两性离子的式存在呢？许多实验证明主要是以两性离子的形式存在。 中性分子形式 两性离子形式氨基酸由于含有氨基和羧基，因此在化学性质上表现为是的一种兼有弱碱和弱酸的两性化合物。氨基酸在溶液中的带电状态，会随着溶液的 pH 值而变化，如果氨基酸的净电荷等于零，在外加电场中不发生向正极或负极移动的现象，在这种状态下溶液的 pH 值称为其等电点，常用 pI 表示。由于各种氨...
