什麼叫生物化學其研究內容有哪些

㈠ 何謂生物化學其主要研究內容有哪些

生物化學是 運用化學的理論和方法研究生命物質的邊緣學科。
其任務主要是了解生物的化學組成、結構及生命過程中各種化學變化。

㈡ 何謂生物化學，其主要研究內容有哪些

生物化學
（自然科學）
運用化學的理論和方法研究生命物質的邊緣學科。其任務主要是了解生物的化學組成、結構及生命過程中各種化學變化。從早期對生物總體組成的研究，進展到對各種組織和細胞成分的精確分析。目前正在運用諸如光譜分析、同位素標記、X射線衍射、電子顯微鏡以及其他物理學、化學技術，對重要的生物大分子（如蛋白質、核酸等）進行分析，以期說明這些生物大分子的多種多樣的功能與它們特定的結構關系。
生物化學主要研究生物體分子結構與功能、物質代謝與調節以及遺傳信息傳遞的分子基礎與調控規律。

㈢ 什麼叫生物化學研究對象包括哪些主要內容

生物化學（biochemistry）是一門研究生物體的化學組成及其變化規律，從分子水平上揭示生命現象本質的一門生命科學，又稱生命的化學。

生物化學的研究對象：蛋白質、核酸、酶。

生物化學的主要內容：

1、人體的物質組成；

2、生物分子的結構與功能；

3、物質代謝及調控；

4、基因信息傳遞與表達及調控；

5、器官生化。

(3)什麼叫生物化學其研究內容有哪些擴展閱讀

生物化學若以不同的生物為對象，可分為動物生化、植物生化、微生物生化、昆蟲生化等。若以生物體的不同組織或過程為研究對象，則可分為肌肉生化、神經生化、免疫生化、生物力能學等。因研究的物質不同，又可分為蛋白質化學、核酸化學、酶學等分支。

生物化學對其他各門生物學科的深刻影響首先反映在與其關系比較密切的細胞學、微生物學、遺傳學、生理學等領域。

通過對生物高分子結構與功能進行的深入研究，揭示了生物體物質代謝、能量轉換、遺傳信息傳遞、光合作用、神經傳導、肌肉收縮、激素作用、免疫和細胞間通訊等許多奧秘，使人們對生命本質的認識躍進到一個嶄新的階段。

㈣ 生物化學研究的內容有哪些

摘要 三、基因表達及其調控

㈤ 什麼是生物化學

生物化學主要研究生物體分子結構與功能、物質代謝與調節以及遺傳信息傳遞的分子基礎與調控規律。

生物體是由一定的物質成分按嚴格的規律和方式組織而成的。人體約含水55%～67%，蛋白質15%～18%，脂類10%～15%，無機鹽3%～4%及糖類1%～2%等。從這個分析來看，人體的組成除水及無機鹽之外，主要就是蛋白質、脂類及糖類三類有機物質。其實，除此三大類之外，還有核酸及多種有生物學活性的小分子化合物，如維生素、激素、氨基酸及其衍生物、肽、核苷酸等。

物質代謝的調節控制是生物體維持生命的一個重要方面。物質代謝中絕大部分化學反應是在細胞內由酶促成，而且具有高度自動調節控制能力。這是生物的重要特點之一。

基因是遺傳的物質基礎，是DNA分子上具有遺傳信息的特定核苷酸序列的總稱。基因通過復制把遺傳信息傳遞給下一代，使後代出現與親代相似的性狀。基因是生命的密碼，記錄和傳遞著遺傳信息。生物體的生、長、病、老、死等一切生命現象都與基因有關。

㈥ 生物化學研究的內容是什麼

生物化學主要研究生物體分子結構與功能、物質代謝與調節以及遺傳信息傳遞的分子基礎與調控規律。具體如下：
生物體的化學組成、新陳代謝與代謝調節控制、生物大分子的結構與功能、酶學研究、生物膜和生物力能學、激素與維生素、生命的起源與進化、方法學。

㈦ ●生物化學的研究內容以及與分子生物學關系。10分

第一章 緒 論

一生物化學研究的內容
1生物化學：生物化學(biochemistry)是研究生物機體（微生物、植物、動物）的化學組成和生命現象中的化學變化規律的一門科學，即研究生命活動化學本質的學科。所以生物化學可以認為就是生命的化學。
生物化學利用化學的原理與方法去探討生命，是生命科學的基礎。它是介於化學、生物學及物理學之間的一門邊緣學科。2 生物化學研究的主要方面：（1）生物體的物質組成 高等生物體主要由蛋白質、核酸、糖類、脂類以及水、無機鹽等組成，此外還含有一些低分子物質，如維生素、激素、氨基酸、多肽、核苷酸及一些分解產物
（2）物質代謝生物體與其外環境之間的物質交換過程就稱為物質代謝或新陳代謝。物質代謝的基本過程主要包括三大步驟：消化、吸收→中間代謝→排泄。其中，中間代謝過程是在細胞內進行的，最為復雜的化學變化過程，它包括合成代謝，分解代謝，物質物質代謝調控，能量代謝幾方面的內容。（3）生物分子的結構與功能 根據現代生物化學及分子生物學研究還原論的觀點 ，要想了解細胞及亞細胞的結構和功能，必先了解構成細胞及亞細胞的生物分子的結構和功能。因此，研究生物分子的結構和功能之間的關系，代表了現代生物化學與分子生物學發展的方向。

二生物學的發展
（－）靜態生物化學階段
大約從十八世紀中葉到二十世紀初，主要完成了各種生物體化學組成的分析研究，發現了生物體主要由糖、脂、蛋白質和核酸四大類有機物質組成 。
（二）動態生物化學階段
大約從二十世紀初到二十世紀五十年代。此階段對各種化學物質的代謝途徑有了一定的了解。
其中主要的有： 1932年，英國科學家Krebs 建立了尿素合成的鳥氨酸循環；1937年，Krebs又提出了各種化學物質的中心環節——三羧酸循環的基本代謝途徑； 1940年，德國科學家Embden和Meyerhof提出了糖酵解代謝途徑。
(三、)分子生物學階段
從1953年至今。以1953年，Watson和Crick提出DNA的雙螺旋結構模型為標志，生物化學的發展進入分子生物學階段。這一階段的主要研究工作就是探討各種生物大分子的結構與其功能之間的關系。

三 生物化學與其他學科的關系
生物化學是介乎生物學與化學的一門邊緣科學，它與生物科學的許多分支學科均有密切關系。
首先，它與生理學是特別密切的姊妹學科。例如植物生理學，它是研究植物生命活動原理的一門科學。植物的生命活動包括許多方面，其中有機物代謝是重要的方面，這本身也屬於生物化學的內容。因此，在植物生理學的教科書中也包括部分生物化學內容。
生物化學與遺傳學也有密切關系，現已知核酸是一切生物遺傳信息載體，而遺傳信息的表達，則是通過核酸所攜帶的遺傳信息翻譯為蛋白質以實現的。因此，核酸和蛋白質的結構、代謝與功能，同時是生物化學與遺傳學的內容。
生物化學也與微生物學有關，目前所積累的生物化學知識，有相當部分是用微生物為研究材料獲得的，如大腸桿菌是被生物化學廣泛應用的材料。
生物化學與分類學也有關系，由於蛋白質在進化上是較少變化的，因此，近代利用某些蛋白質結構的研究，可以作為分類的依據。此外，農業科學、生物技術、食品科學、醫葯衛生及生態環境等科學，都需要生物化學的基礎。

四 生物化學的應用與發展
二十一世紀是以信息科學和生命科學為前沿科學的時代。生物化學在生命科學中居於基礎地位，也是醫學、畜牧、獸醫、農學、林學和食品科學等專業必修的基礎課。生物化學在生產生活中的應用主要體現在醫療、農業和食品行業等方面。在醫學上，人們根據疾病的發病機理以及病原體與人體在代謝和調控上的差異，設計或篩選出各種高效低毒的葯物。比如最早的抗生素——璜胺類葯物就是競爭性抑制使細菌不能合成葉酸從而死亡。依據免疫學知識人們設計研製出各種疫苗，使人類從傳染病中得以倖免。艾滋病疫苗的研製工作也在不斷取得進步民以食為天，這說明了農業生產在人類生活中的基礎地位。我國是一個人口大國，且人均耕地少，如果不是通過生物技術改良農作物提高產量和質量，那麼不要說實現小康，可能連社會穩定都無從談起。大家可能對轉基因這個概念比較陌生，但在當今社會，沒有跟轉基因產
品打過交道的人可2002年，我國本土生產大豆1541萬噸，從美國和阿根廷等國家共進口了1397萬噸大豆，進口大豆占我國大豆總消費量50%左右。其中美國佔573萬噸，剩下是阿根廷和巴西。美國100%轉基因，阿根廷98%，巴西至少10%。這說明市面上流通的豆類製品，近50%是轉基因作物製造。而這一信息知道的人並不多，但隨著認證的進行，這一狀況會逐步好轉。
現代生命科學技術可以大大加快人類的進化歷程並改變某些物種，從而影響到整個自然界的發展歷程。科技的每一小步前進都會帶來社會的深刻變化。正如網路的出現促成了虛擬社區的形成，而這虛擬的世界卻又實實在在地影響著人們的現實生活。總的來說科技的進步給人類帶來的更多是利益，生命科學領域中的工作者們正在努力實現使生命更完美的目標。沒有疾病的困擾，胎兒在發育之前已對其缺陷基因進行了徹底的修復；不必殺生，人工合成的蛋白質取代了動物肉類；200歲被定為青年，衰老的器官被人工合成的新器官所移植。。。我想這就是生命科學的未來，她將營造出一個健康、繁榮和幸福的生命世界！

第二章 生物體內的糖類

糖是自然界中存在的一大類具有廣譜化學結構和生物功能的有機化合物。它主要是由綠色植物經光合作用形成的。這類物質主要是由碳、氫、氧所組成，是含多羥基的醛類或酮類化合物。根據水解後產生單糖殘基的多少可將糖作如下分類：
單糖：這是一類最簡單的多羥基醛或多羥基酮，它不能再進行水解。根據其所含的碳原子數，單糖又可分為丙糖、丁糖、戊糖、己糖、庚糖等。依其帶有的基團，又可分為醛糖和酮糖。
寡糖：是由2～10個單糖分子聚合而成的糖，如二糖、三糖、四糖、……、九糖等。
多糖：由多分子單糖及其衍生物所組成，依其組成又可分為兩類：（1）同聚多糖：由相同單糖結合而成，如戊聚糖、澱粉、纖維素等。（2）雜聚多糖：由一種以上單糖或其衍生物所組成，如半纖維素、粘多糖等。

第一節 單糖及其衍生物

任何單糖的構型都是由甘油醛及二羥丙酮派生的，形成醛糖和酮糖。由於糖的構型有D-構型與L-構型，即凡分子中靠近伯醇(—CH2OH)的仲醇基(—CHOH)中的羥基如在分子的右方者稱為D-糖，在左方者稱為L-糖，因此又有D-醛糖和L-醛糖、D-酮糖和L-酮糖之分。它們的關系如圖1-1、圖1-2。
植物體內最重要的單糖有戊糖、己糖和庚糖，現在分別舉例說明如下：

一、 戊糖（pentose）

高等植物中有三種重要的戊糖，即D-核糖、D木糖及L-阿拉伯糖。其環狀結構式為：

β-D-核糖 L-阿拉伯糖 D-木糖
D-核糖（D-ribose）是所有生活細胞的普遍成分之一，在細胞質中含量最多。核糖是構成遺傳物質——核糖核酸（RNA）的主要成分。如果D-核糖在C2上被還原，則形成2脫氧-D-核糖。脫氧核糖是另一類遺傳物質——脫氧核糖核酸（DNA）的主要成分。
L-阿拉伯糖（L-arabinose）在植物中分布很廣，是粘質、樹膠、果膠質與半纖維素的組成成分，在植物體內以結合態存在。
D-木糖(D-xylose)是植物粘質、樹膠及半纖維素的組成成分，也以結合態存在於植物體內。

圖1-1 D-醛糖的關系圖

圖1-2 D-酮糖的關系圖

二、 己糖(hexose)

高等植物中重要的己醛糖有D-葡萄糖、D-甘露糖、 D-半乳糖；重要的己酮糖有D-果糖和D-山梨糖。
葡萄糖(glucose)是植物界分布最廣、數量最多的一種單糖，多以D-式存在。葡萄糖在植物的種子、果實中以游離狀態存在，它也是許多多糖的組成成分，如蔗糖是由D-葡萄糖與D-果糖結合而成的，澱粉及纖維素都是由D-葡萄糖聚合而成的。

-D-吡喃葡萄糖 -D-吡喃葡萄糖
果糖（fructose）也是自然界中廣泛存在的一種單糖。存在於植物的蜜腺、水果及蜂蜜中，是單糖中最甜的糖類。在游離狀態時，果糖為-D-吡喃果糖，結合態時為-D-呋喃果糖。

甘露糖(mannose)在植物體內以聚合態存在，如甘露聚糖。它是植物粘質與半纖維的組成成分。花生皮、椰子皮、樹膠中含有較多的甘露糖。甘露糖的還原產物——甘露糖醇是柿霜的主要成分。

半乳糖(galactose)在植物體內僅以結合狀態存在。乳糖、蜜二糖、棉籽糖、瓊脂、樹膠、果膠類及粘質等都含有半乳糖。
山梨糖(sorbose)又稱清涼茶糖，存在於細菌發酵過的山梨汁中，是合成維生素C的中間產物，在製造維生素C的工藝中佔有重要的地位。桃、李、蘋果、櫻桃等果實中含有山梨糖的還原產物——山梨糖醇。

三、 庚糖(heptose)

庚糖雖然在自然界分布較少，但在高等植物中存在。最重要的有D-景天庚酮糖及D-甘露庚酮糖。前者存在於景天科及其他肉質植物的葉子中，故名景天庚酮糖。它以游離狀態存在。該糖是光合作用的中間產物，在碳循環中佔有重要地位。D-甘露庚酮糖存在於樟梨果實中，也以游離狀態存在。它們的線狀結構如下：

四、糖的重要衍生物

由於電子顯微鏡的應用及近代細胞壁化學的研究，自然界中又發現有兩種其他的脫氧糖類，它們是細胞壁的成分。一種是L-鼠李糖(L-rhamnose)，另一種是6-脫氧-L-甘露糖。
糖醛酸（uronic acid）由單糖的伯醇基氧化而得。其中最常見的是葡萄糖醛酸（glucouronic acid）它是臟內的一種解毒劑。半乳糖醛酸存在於果膠中。
糖胺（glycosamine）又稱氨基糖, 即糖分子中的一個羥基為氨基所代替。自然界中存在的糖胺都是己糖胺。常見的是D-葡萄糖胺(D-glucosamine)，為甲殼質(幾丁質)的主要成分。甲殼質是組成昆蟲及甲殼類結構的多糖。 D-半乳糖胺則為軟骨組成成分軟骨酸的水解產物。

第二節 寡 糖

寡糖的概念是1930年提出的，是指由2～10個單糖分子聚合而成的糖。自然界中存在著大量的寡聚糖，早在1962年就已經發現了584種之多。寡聚糖在植物體內具有貯藏、運輸、適應環境變化、抗寒、抗凍、調節酶活性等功能。寡糖中以雙糖分布最為普遍，意義也較大。

一、 雙糖(disaccharides)

雙糖是由兩個相同的或不同的單糖分子縮合而成的。雙糖可以認為是一種糖苷，其中的配基是另外一個單糖分子。在自然界中，僅有三種雙糖(蔗糖、乳糖和麥芽糖)以游離狀態存在，其他多以結合形式存在(如纖維二糖)。蔗糖在碳水化合物中是最重要的雙糖，而麥芽糖和纖維二糖在植物中也很重要，它們是兩個重要的多糖——澱粉和纖維素的基本結構單位。
1． 蔗糖(sucrose)
蔗糖在植物界分布最廣泛，並且在植物的生理功能上也最重要。蔗糖不僅是主要的光合作用產物，而且也是碳水化合物儲藏和積累的一種主要形式。在植物體中碳水化合物也以蔗糖形式進行運輸。此外，我們日常食用的糖也是蔗糖。它可以大量地由甘蔗或甜菜中得到，在各種水果中也含有較多。
蔗糖是-D-吡喃葡萄糖-D-呋喃果糖苷。它不是還原糖，因為2個還原性的基團都包括在糖苷鍵中。蔗糖有一個特殊性質，就是極易被酸水解，其水解速度比麥芽糖或乳糖大1 000倍。蔗糖水解後產生等量的D-葡萄糖及D-果糖，這個混合物稱為轉化糖。在高等植物和低等植物中有一種轉化酶(invertase)，可以使蔗糖水解成葡萄糖和果糖。
2． 麥芽糖(maltose)
它大量存在於發芽的穀粒，特別是麥芽中，在自然界中很少以游離狀態存在。它是澱粉的組成成分。澱粉在澱粉酶作用下水解可以產生麥芽糖。用大麥澱粉酶水解澱粉，可以得到產率為80％的麥芽糖。
用酸或麥芽糖酶水解麥芽糖只得到D-葡萄糖，麥芽糖酶的作用表明這2個D-葡萄糖是通過第l和第4碳原子連結的，故麥芽糖可以認為是-D-葡萄糖-(l，4)-D-葡萄糖苷。因為有一個醛基是自由的，所以它是還原糖。

3． 乳糖(Iactose)
乳糖存在於哺乳動物的乳汁中(牛奶中含乳糖4％～7％)。高等植物花粉管及微生物中也含有少量乳糖。乳糖是由D-葡萄糖和D-半乳糖分子以 l，4鍵連結縮合而成的，乳糖是還原糖。分子結構如下：

4． 纖維二糖 (cellobiose)
纖維素經過小心水解可以得到纖維二糖，它是由2個葡萄糖通過β-l，4-葡萄糖苷鍵縮合而成的還原性糖。與麥芽糖不同，它是β-葡萄糖苷。

纖維二糖[β-D-吡喃葡萄糖（1,4）-D-吡喃葡萄糖苷]
二、 三糖

自然界中廣泛存在的三糖(trisaccharide)僅有棉籽糖(raffinose)，主要存在於棉籽、甜菜及大豆中，水解後產生D-葡萄糖、D-果糖及D-半乳糖。在蔗糖酶作用下，由棉籽糖中分解出果糖而留下蜜二糖；在-半乳糖苷酶作用下，由棉籽糖中分解出半乳糖而留下蔗糖。棉籽糖的分子結構如下：

三、四糖

水蘇糖(stachyose)是目前研究得比較清楚的四糖，存在於大豆、豌豆、洋扁豆和羽扇豆種子內，由2個分子半乳糖、1分子-葡萄糖及1個分子-果糖組成。結構如下：

第三節 植物的貯藏多糖和結構多糖

多糖(polysaccharides)是分子結構很復雜的碳水化合物，在植物體中佔有很大部分。 多糖可以分為兩大類：一類是構成植物骨架結構的不溶性的多糖，如纖維素、半纖維素等，是構成細胞壁的主要成分；另一類是貯藏的營養物質，如澱粉、菊糖等。
多糖是由許多單糖分子縮合而成的：由一種單糖分子縮合而成的如澱粉、糖原、纖維素等；由二種單糖分子縮合而成的如半乳甘露糖膠、阿拉伯木糖膠等；由數種單糖及非糖物質構成的如果膠物質等。
1.澱粉(starch)
澱粉幾乎存在於所有綠色植物的多數組織中。是植物中最重要的貯藏多糖，是禾穀類和豆科種子、馬鈴薯塊莖和甘薯塊根的主要成分，它是人類糧食及動物飼料的重要來源。在植物體中，澱粉以澱粉粒狀態存在，形狀為球形、卵形，隨植物種類不同而不同。即使是同種作物，澱粉含量也因品種、氣候、土壤等條件變化而有所不同。
澱粉在酸和體內澱粉酶的作用下被降解，其最終水解產物為葡萄糖。這種降解過程是逐步進行的：
澱粉—紅色糊精—無色糊精—麥芽糖—葡萄糖
遇碘顯 （紫藍色） （紅色） （不顯色） （不顯色）
用熱水溶解澱粉時，可溶的一部分為直鏈澱粉；另一部分不能溶解的為支鏈澱粉。
(1) 直鏈澱粉(amylose) 直鏈澱粉溶於熱水，遇碘液呈紫藍色，在620～680nm間呈最大光吸收。相對分子質量約在10 000～50 000之間。每個直鏈澱粉分子只含有一個還原性端基和一個非還原性端基，所以它是一條長而不分枝的鏈。直鏈澱粉是由 l，4糖苷鍵連結的-葡萄糖殘基組成的，當它被澱粉酶水解時，便產生大量的麥芽糖，所以直鏈澱粉是由許多重復的麥芽糖單位組成的，分子結構如下：
直鏈澱粉
(2) 支鍵澱粉(amylopectin) 支鏈澱粉的相對分子質量非常之大，在50 000一1 000 000之間。端基分析表明，每24～30個葡萄糖單位含有一個端基，因而它必定具有支鏈的結構，每條直鏈都是-l，4鍵連結的鏈，支鏈之間由-l，6鍵連結，可見支鏈澱粉分支點的葡萄糖殘基不僅連接在C4上，而且連接在C6上，-1，6-糖苷鍵佔5%～6%。支鏈澱粉的分支長度平均為24～30個葡萄糖殘基。遇碘顯紫色或紫紅色，在530～555nm呈現最大光吸收。
一般澱粉都含有直鏈澱粉和支鏈澱粉。但在不同植物中，直鏈澱粉和支鏈澱粉所佔的比例不同，如表1-1。即使是同一作物，品種不同二者的比例也不同，如糯玉米中幾乎不含直鏈澱粉，全為支鏈澱粉。
支鏈澱粉

表1-1 不同植物的澱粉中直鏈澱粉和支鏈澱粉的比例
淀 粉 直鏈澱粉（%） 支鏈澱粉（%）
馬鈴薯澱粉
小麥澱粉
玉米澱粉
稻米澱粉 19～20
24
21～23
17 78～81
76
77～79
83

2. 糖原(glycogen)
糖原是動物細胞中的主要多糖，是葡萄糖極容易利用的儲藏形式。其作用與澱粉在植物中的作用一樣，故有「動物澱粉」之稱。糖原中的大部分葡萄糖殘基是以-1，4-糖苷鍵連結的，分支是以-1，6-糖苷鍵結合的，大約每10個殘基中有一個鍵（圖1-3）。糖原端基含量佔9%而支鏈澱粉為4%，故糖原的分支程度比支鏈澱粉約高1倍多。糖原的相對分子質量很高，約為5 000 000。它與碘作用顯棕紅色，在430～490nm下呈最大光吸收。

圖1-3 糖原的分子結構
3. 菊糖(inu1in)
菊糖是多聚果糖，菊糖中的果糖一律以D-呋喃糖的形式存在。菊科植物如菊芋、大麗花的根部，蒲公英、橡膠草等都含有菊糖，代替了一般植物的澱粉，因而也稱為菊粉。菊糖分子中含有約30個 l，2-糖苷鍵連接的果糖殘基。菊糖分子中除含果糖外，還含有葡萄糖。葡萄糖可出現在鏈端，也可以出現在鏈中。
菊糖不溶於冷水而溶於熱水，因此，可以用熱水提取，然後在低溫(如0℃)下沉澱出來。菊糖具有還原性。澱粉酶不能水解菊糖，因此人和動物不能消化它。蔗糖酶可以以極慢的速度水解菊糖。真菌如青黴菌(Penicillium glaucum)、酵母及蝸牛中含有菊糖酶，可以使菊糖水解。
4. 纖維素(cellulose)
纖維素是最豐富的有機化合物，是植物中最廣泛的骨架多糖，植物細胞壁和木材差不多有一半是由纖維素組成的。棉花是較純的纖維素，它含纖維素高於90%。通常纖維素、半纖維素及木質素總是同時存在於植物細胞壁中。
植物纖維素不是均一的一種物質，粗纖維可以分為-纖維素、-纖維素和γ-纖維素三種。-纖維素不溶於17.5％NaOH，它不是純粹的纖維素，因為在其中含有其他聚糖(如甘露聚糖)； -纖維素溶於17.5％NaOH，加酸中和後沉澱出來；γ-纖維素溶於鹼而加酸不沉澱。這種差別大概是由於纖維素結構單位的結合程度和形狀的不同。
實驗證明， 纖維素不溶於水，相對分子質量在50 000～400 000，每分子纖維素含有300～2 500個葡萄糖殘基。葡萄糖分子以-l，4-糖苷鍵連接而成。在酸的作用下完全水解纖維素的產物是-葡萄糖，部分水解時產生纖維二糖，說明纖維二糖是構成纖維素的基本單位。水解充分甲基化的纖維素則產生大量的2，3，6-三甲氧基葡萄糖，表明纖維素的分子沒有分枝。其分子結構如下：
二、醯甘油的類型

三醯甘油有許多不同的類型，主要是由它們所含脂肪酸的情況決定的。三醯甘油的通式為：

如果三個脂肪酸是相同的（即R 1、 R 2 、R 3是相同的），稱為簡單三醯甘油（simple triacylglycerols），具體命名時稱為某某脂醯甘油，如三硬脂醯甘油、三軟脂醯甘油、三油脂醯甘油等。如果含有兩個或三個不同脂肪酸（即R 1、 R 2 、R 3不同時）的三醯甘油稱為混合三醯甘油，如一軟脂醯二硬脂醯甘油。在混合三醯甘油中各脂醯基由於位置不同，又有不同的異構體。
多數天然油脂都是簡單三醯甘油和混和三醯甘油的極其復雜的混合物。到目前為止，還沒有發現在天然油脂中脂肪酸分布的規律。
三、三醯甘油的理化性質
1． 溶解度
三醯甘油不溶於水，也沒有形成高度分散的傾向。二醯甘油和單脂醯甘油則不同，由於它們有游離羥基，故有形成高度分散態的傾向，其形成的小微粒稱為微團（micelles），它們常用於食品工業，使食物更易均勻，便於加工，且二者都可以被機體利用。
2． 熔點
三醯甘油的熔點是由其脂肪酸的組成決定的，一般隨飽和脂肪酸的數目和鏈長的增加而升高。如三軟脂醯甘油和三硬脂醯甘油在常溫下為固態，三油醯甘油和三亞油醯甘油在常溫下為液態。豬的脂肪中油酸佔50%，豬油固化點為30.5℃。人脂肪中油酸佔70%，人脂固化點為15℃。植物油中含大量的不飽和脂肪酸，因此呈液態。
3．皂化和皂化值
當將脂醯甘油與酸或鹼共煮或經脂酶（lipase）作用時，都可發生水解。酸水解可逆；鹼水解，由於脂肪酸羧基全部處於解離狀態，即成為負離子，因而沒有和甘油作用的可能性，故鹼水解不可逆。當用鹼水解三醯甘油時，生成物之一為脂肪酸的鹽類，這就是日常所用的肥皂，所以脂類的鹼水解反應一般稱為皂化反應（saponification）。完全皂化1g油或脂所消耗的氫氧化鉀毫克數稱為皂化值（saponification number），用以評估油脂質量，並計算該油脂相對分子質量。
4．酸敗和酸值
油脂在空氣中暴露過久即產生難聞的臭味，這種現象稱為「酸敗」（rancidity）。其化學本質是油脂水解放出遊離的脂肪酸，後者再氧化成醛或酮，低分子的脂肪酸（如丁酸）的氧化產物都有臭味。脂肪分解酶或稱脂酶（lipase）可加速此反應。油脂暴露在日光下可加速此反應。 中和1g油脂中的游離脂肪酸所消耗的氫氧化鉀毫克數稱為酸值（acid value）。酸敗的程度一般用酸值來表示。不飽和脂肪酸氧化後所形成的醛或酮可聚合成膠狀的化合物。桐油等可用作油漆即是根據此原理。
5．氫化和鹵化
油脂中的不飽和鍵可以在催化劑的作用下發生氫化反應。工業上常用Ni粉等催化氫化使液狀的植物油適當氫化成固態三醯甘油酯，這稱為人造奶油，便於運輸。氫化可防止酸敗作用。
油脂中的不飽和鍵可與鹵素發生加成作用，生成鹵代脂肪酸，這一作用稱為鹵化作用（halogenation）。
100g油脂所能吸收的碘的克數稱為碘值（iodine value），在實際碘值測定中，多用溴化碘或氯化碘為鹵化試劑。
6．乙醯化值（acetylation number）
含羥基的脂醯化合物，羥基含量可通過與乙酸酐或其他醯化劑反應生成乙醯化酯或相應醯化酯而測得。乙醯化值指1g乙醯化的油脂所分解出的乙酸用氫氧化鉀中和時所需氫氧化鉀的毫克數。

第二節 其它醯基甘油類

一、烷基醚脂醯甘油（alkyl ether acylglycerols）

它含有兩個脂肪酸分子和一個長的烷基或烯基鏈分別與甘油分子以酯鍵相連。例如烷基醚鍵二脂醯甘油和、-烯基醚二脂醯甘油（、-alkenyl ether acylglycerols），其結構如下：

烷基醚鍵二脂醯甘油 、-烯基醚二脂醯甘油
這種脂類不易與甘油三酯分開，因此發現較晚。用弱鹼或酶促水解，它們則形成甘油醚（glycerol ethers）。例如，鮫肝醇和鯊肝醇實際上都是甘油醚，其結構如下：

二、糖基脂醯甘油（glycosylacylglycerols）

糖基與甘油分子第三個羥基以糖果苷鍵相連，甘油另兩個羥基與脂肪酸以酯鍵相連。最普通的例子是在高等植物和脊椎動物神經組織中發現的單半乳糖基二脂醯甘油，其結構如下：

3． 磷酸甘油酯的命名
如果將甘油C1或C3分別用脂肪酸或磷酸酯化，C2則成為一個不對稱C原子，於是形成兩個互為對映體（antipode）的異構物。天然存在的甘油磷脂都屬L-構型。結構如下：

D-構型 L-構型
1967年國際理論和應用化學聯合會及國際生物化學聯合會的生物化學命名委員會建議採用下列命名原則：
將甘油的三個碳原子分別標號為1，2，3（三者順序不能隨便顛倒）。

用投影式表示，C2上羥基一定要放在C2的左邊。這種編號稱為立體專一編號（stereospecific numbering），用sn表示，寫在化合物名稱前面。根據這一命名原則，磷酸甘油和磷脂酸命名如下：

sn-甘油-1-磷酸 sn-甘油-3-磷酸

sn-二脂醯甘油-1-磷酸 sn-二脂醯甘油-3-磷酸
三、非皂化脂質
非皂化脂質的特點是它們都不含脂肪酸，因此不能為鹼所皂化。它們在組織和細胞內含量雖少，但卻包括許多有重要生物功能的物質，如維生素和激素等。

㈧ 生物化學的研究內容

生物化學主要研究生物體分子結構與功能、物質代謝與調節以及遺傳信息傳遞的分子基礎與調控規律。
生物化學組成
除了水和無機鹽之外，活細胞的有機物主要由碳原子與氫、氧、氮、磷、硫等結合組成，分為大分子和小分子兩大類。前者包括蛋白質、核酸、多糖和以結合狀態存在的脂質；後者有維生素、激素、各種代謝中間物以及合成生物大分子所需的氨基酸、核苷酸、糖、脂肪酸和甘油等。在不同的生物中，還有各種次生代謝物，如萜類、生物鹼、毒素、抗生素等。
雖然對生物體組成的鑒定是生物化學發展初期的特點，但直到今天，新物質仍不斷在發現。如陸續發現的干擾素、環核苷一磷酸、鈣調蛋白、粘連蛋白、外源凝集素等，已成為重要的研究課題。有的簡單的分子，如作為代謝調節物的果糖-2，6-二磷酸是1980年才發現的。另一方面，早已熟知的化合物也會發現新的功能，20世紀初發現的肉鹼，50年代才知道是一種生長因子，而到60年代又了解到是生物氧化的一種載體。多年來被認為是分解產物的腐胺和屍胺，與精胺、亞精胺等多胺被發現有多種生理功能，如參與核酸和蛋白質合成的調節，對DNA超螺旋起穩定作用以及調節細胞分化等。
代謝調節控制
新陳代謝由合成代謝和分解代謝組成。前者是生物體從環境中取得物質，轉化為體內新的物質的過程，也叫同化作用；後者是生物體內的原有物質轉化為環境中的物質，也叫異化作用。同化和異化的過程都由一系列中間步驟組成。中間代謝就是研究其中的化學途徑的。如糖元、脂肪和蛋白質的異化是各自通過不同的途徑分解成葡萄糖、脂肪酸和氨基酸，然後再氧化生成乙醯輔酶A，進入三羧酸循環，最後生成二氧化碳。
在物質代謝的過程中還伴隨有能量的變化。生物體內機械能、化學能、熱能以及光、電等能量的相互轉化和變化稱為能量代謝，此過程中ATP起著中心的作用。
新陳代謝是在生物體的調節控制之下有條不紊地進行的。這種調控有3種途徑：①通過代謝物的誘導或阻遏作用控制酶的合成。這是在轉錄水平的調控，如乳糖誘導乳糖操縱子合成有關的酶；②通過激素與靶細胞的作用，引發一系列生化過程，如環腺苷酸激活的蛋白激酶通過磷醯化反應對糖代謝的調控；③效應物通過別構效應直接影響酶的活性，如終點產物對代謝途徑第一個酶的反饋抑制。生物體內絕大多數調節過程是通過別構效應實現的。
結構與功能
生物大分子的多種多樣功能與它們特定的結構有密切關系。蛋白質的主要功能有催化、運輸和貯存、機械支持、運動、免疫防護、接受和傳遞信息、調節代謝和基因表達等。由於結構分析技術的進展，使人們能在分子水平上深入研究它們的各種功能。酶的催化原理的研究是這方面突出的例子。蛋白質分子的結構分4個層次，其中二級和三級結構間還可有超二級結構，三、四級結構之間可有結構域。結構域是個較緊密的具有特殊功能的區域，連結各結構域之間的肽鏈有一定的活動餘地，允許各結構域之間有某種程度的相對運動。蛋白質的側鏈更是無時無刻不在快速運動之中。蛋白質分子內部的運動性是它們執行各種功能的重要基礎。
80年代初出現的蛋白質工程，通過改變蛋白質的結構基因，獲得在指定部位經過改造的蛋白質分子。這一技術不僅為研究蛋白質的結構與功能的關系提供了新的途徑；而且也開辟了按一定要求合成具有特定功能的、新的蛋白質的廣闊前景。
核酸的結構與功能的研究為闡明基因的本質，了解生物體遺傳信息的流動作出了貢獻。鹼基配對是核酸分子相互作用的主要形式，這是核酸作為信息分子的結構基礎。脫氧核糖核酸的雙螺旋結構有不同的構象，J.D.沃森和F.H.C.克里克發現的是B-結構的右手螺旋，後來又發現了稱為 Z-結構的左手螺旋。DNA還有超螺旋結構。這些不同的構象均有其功能上的意義。核糖核酸包括信使核糖核酸（mRNA）、轉移核糖核酸(tRNA）和核蛋白體核糖核酸（rRNA），它們在蛋白質生物合成中起著重要作用。新近發現個別的RNA有酶的功能。
基因表達的調節控制是分子遺傳學研究的一個中心問題，也是核酸的結構與功能研究的一個重要內容。對於原核生物的基因調控已有不少的了解；真核生物基因的調控正從多方面探討。如異染色質化與染色質活化；DNA的構象變化與化學修飾；DNA上調節序列如加強子和調制子的作用；RNA加工以及轉譯過程中的調控等。生物體的糖類物質包括多糖、寡糖和單糖。在多糖中，纖維素和甲殼素是植物和動物的結構物質，澱粉和糖元等是貯存的營養物質。單糖是生物體能量的主要來源。寡糖在結構和功能上的重要性在20世紀70年代才開始為人們所認識。寡糖和蛋白質或脂質可以形成糖蛋白、蛋白聚糖和糖脂。由於糖鏈結構的復雜性，使它們具有很大的信息容量，對於細胞專一地識別某些物質並進行相互作用而影響細胞的代謝具有重要作用。從發展趨勢看，糖類將與蛋白質、核酸、酶並列而成為生物化學的4大研究對象。
生物大分子的化學結構一經測定，就可在實驗室中進行人工合成。生物大分子及其類似物的人工合成有助於了解它們的結構與功能的關系。有些類似物由於具有更高的生物活性而可能具有應用價值。通過 DNA化學合成而得到的人工基因可應用於基因工程而得到具有重要功能的蛋白質及其類似物。
酶學研究
生物體內幾乎所有的化學反應都是酶催化的。酶的作用具有催化效率高、專一性強等特點。這些特點取決於酶的結構。酶的結構與功能的關系、反應動力學及作用機制、酶活性的調節控制等是酶學研究的基本內容。通過X射線晶體學分析、化學修飾和動力學等多種途徑的研究，一些具有代表性的酶的作用原理已經比較清楚。70年代發展起來的親和標記試劑和自殺底物等專一性的不可逆抑制劑已成為探討酶的活性部位的有效工具。多酶系統中各種酶的協同作用，酶與蛋白質、核酸等生物大分子的相互作用以及應用蛋白質工程研究酶的結構與功能是酶學研究的幾個新的方向。酶與人類生活和生產活動關系十分密切，因此酶在工農業生產、國防和醫學上的應用一直受到廣泛的重視。
生物膜和生物力
生物膜主要由脂質和蛋白質組成，一般也含有糖類，其基本結構可用流動鑲嵌模型來表示，即脂質分子形成雙層膜，膜蛋白以不同程度與脂質相互作用並可側向移動。生物膜與能量轉換、物質與信息的傳送、細胞的分化與分裂、神經傳導、免疫反應等都有密切關系，是生物化學中一個活躍的研究領域。
以能量轉換為例，在生物氧化中，代謝物通過呼吸鏈的電子傳遞而被氧化，產生的能量通過氧化磷酸化作用而貯存於高能化合物ATP中，以供應肌肉收縮及其他耗能反應的需要。線粒體內膜就是呼吸鏈氧化磷酸化酶系的所在部位，在細胞內發揮著電站作用。在光合作用中通過光合磷酸化而生成 ATP則是在葉綠體膜中進行的。以上這些研究構成了生物力能學的主要內容。
激素與維生素
激素是新陳代謝的重要調節因子。激素系統和神經系統構成生物體兩種主要通訊系統，二者之間又有密切的聯系。70年代以來，激素的研究范圍日益擴大。如發現腸胃道和神經系統的細胞也能分泌激素；一些生長因子、神經遞質等也納入了激素類物質中。許多激素的化學結構已經測定，它們主要是多肽和甾體化合物。一些激素的作用原理也有所了解，有些是改變膜的通透性，有些是激活細胞的酶系，還有些是影響基因的表達。維生素對代謝也有重要影響，可分水溶性與脂溶性兩大類。它們大多是酶的輔基或輔酶，與生物體的健康有密切關系。
生命起源與進化
生物進化學說認為地球上數百萬種生物具有相同的起源並在大約40億年的進化過程中逐漸形成。生物化學的發展為這一學說在分子水平上提供了有力的證據。例如所有種屬的 DNA中含有相同種類的核苷酸。許多酶和其他蛋白質在各種微生物、植物和動物中都存在並具有相近的氨基酸序列和類似的立體結構，而且類似的程度與種屬之間的親緣關系相一致。DNA復制中的差錯可以說明作為進化基礎的變異是如何發生的。生物由低級向高級進化時，需要更多的酶和其他蛋白質，基因的重排和突變為適應這種需要提供了可能性。由此可見，有關進化的生物化學研究將為闡明進化的機制提供更加本質的和定量的信息。
但是，人們對生化系統自身是如何起源的仍然知之甚少，在生物化學的教科書中也無人提及。其實，生化系統的成型也就意味著生命的誕生。最近，有學者提出原始生命是在光合系統的演化中開始的，能量（光能，地球上最普遍而恆久的能量來源）的轉化與利用是生化系統運轉的核心，而ATP在光合作用、代謝通路和遺傳信息之間架起了橋梁，它亦是遺傳密碼起源的關鍵（ATP中心假說）。
方法學
在生物化學的發展中，許多重大的進展均得力於方法上的突破。例如同位素示蹤技術用於代謝研究和結構分析；層析，特別是70年代以來全面地大幅度地提高體系性能的高效液相層析以及各種電泳技術用於蛋白質和核酸的分離純化和一級結構測定；X射線衍射技術用於蛋白質和核酸晶體結構的測定；高解析度二維核磁共振技術用於溶液中生物大分子的構象分析；酶促等方法用於DNA序列測定；單克隆抗體和雜交瘤技術用於蛋白質的分離純化以及蛋白質分子中抗原決定因子的研究等。70年代以來計算機技術廣泛而迅速地向生物化學各個領域滲透，不僅使許多分析儀器的自動化程度和效率大大提高，而且為生物大分子的結構分析，結構預測以及結構功能關系研究提供了全新的手段。生物化學今後的繼續發展無疑還要得益於技術和方法的革新。