生物化学主讲教师马林教授省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

生物化学生物化学主讲教师：马林教授主讲教师：马林教授Biochemistry第1页参考书目参考书目l使用教材：l生物化学 主编 古练权等，高等教育出版社出版,年l参考书目：l生物化学教程 主编 张洪渊 四川 l 大学出版社出版l生物化学 主编 沈同 王镜岩 l 高等教育出版社出版l联络地点：化学南楼三楼309室l 电话：84113690l E-mail:第2页第一章第一章生命生命第3页l我我们们所所处处于于地地球球充充满满着着无无数数生生物物，从从最最简简单单病病毒毒、类类病病毒毒到到菌菌藻藻树树草草，从从鱼鱼虫虫鸟鸟兽兽到到最最复复杂杂人人类类，处处处处都都能能够够发发觉觉它它们们踪踪迹迹，觉觉察察到到生生命命活活动动。地地球球上上生生物物形形形形色色色色，千千姿姿百百态态。不不一一样样生生物物，其其形形态态、生生理理特特征征和和对对环环境境适适应应能能力力各各不不相相同同，都都经经历历着着生生长长、发发育育、衰衰老老、死亡改变，都含有繁殖后代能力。死亡改变，都含有繁殖后代能力。第4页1.1生命定义生命定义l生命根本特征是什么？千百年来，人们以许多不一样观点阐述自己对此看法。l19世纪下半叶，恩格斯对生命下了一个定义：“生命是蛋白体存在方式，这个存在方式基本原因在于和它周围外部自然界不停地新陈代谢，而且这种新陈代谢一停顿，生命就随之停顿，结果便是蛋白质分解。”恩格斯生命定义在一定程度上揭示了生命物质基础，即含有新陈代谢功效蛋白体。1来，这个定义一直指导人们认识生命思想武器。第5页生命是一个极难下定义生命是一个极难下定义l（1 1）生理学定义）生理学定义 比如把生命定义为含有进食、代谢、比如把生命定义为含有进食、代谢、排泄、呼吸、运动、生长、生殖和反应性等功效系统。排泄、呼吸、运动、生长、生殖和反应性等功效系统。但一些细菌却不呼吸。但一些细菌却不呼吸。l（2 2）新陈代谢定义）新陈代谢定义 生命系统含有界面，与外界经常生命系统含有界面，与外界经常交换物质但不改变其本身性质。交换物质但不改变其本身性质。l（3 3）生物化学定义）生物化学定义 生命系统包含储备遗传信息核酸生命系统包含储备遗传信息核酸和调整代谢酶蛋白。不过已知某种病毒样生物却无核和调整代谢酶蛋白。不过已知某种病毒样生物却无核酸。酸。l（4 4）遗传学定义）遗传学定义 经过基因复制、突变和自然选择而经过基因复制、突变和自然选择而进化系统。进化系统。l（5 5）热力学定义）热力学定义 生命是个开放系统，它经过能量流生命是个开放系统，它经过能量流动和物质循环而不停增加内部秩序。动和物质循环而不停增加内部秩序。第6页“什么是活着什么是活着”lKorzeniewskiKorzeniewski认为一个蚁群却是一个活着系统。认为一个蚁群却是一个活着系统。KoreniskiKoreniski说：说：“部分只有在一个大系统中才部分只有在一个大系统中才能够称为能够称为活着活着，比如蚁群中一只蚂蚁，动，比如蚁群中一只蚂蚁，动物体内心脏等。物体内心脏等。”单个蚂蚁可能是一个很复杂单个蚂蚁可能是一个很复杂系统，但复杂性并不是生命所独有棗正如电脑系统，但复杂性并不是生命所独有棗正如电脑一样。一样。l类似地，病毒、癌症和寄生性类似地，病毒、癌症和寄生性DNADNA经过各种各经过各种各样方式使自己得以传种接代，全部这一切都样方式使自己得以传种接代，全部这一切都很像很像“活着活着”，不过类病毒（造成疾病、小于，不过类病毒（造成疾病、小于病毒病毒RNARNA微粒）没有这种能力，因而不能被认微粒）没有这种能力，因而不能被认为活着。为活着。第7页Horowitz观点观点l含有复制能力含有复制能力l含有催化能力含有催化能力l含有突变能力含有突变能力第8页1.2 生命组成生命组成l1919世纪世纪3030年代，德国植物学家施莱登首先指出，年代，德国植物学家施莱登首先指出，全部植物体都是由细胞组成。他这个观点被德全部植物体都是由细胞组成。他这个观点被德国动物学家施旺在动物组织和细胞研究中证实，国动物学家施旺在动物组织和细胞研究中证实，全部动物全部动物也是由细胞组成。l施旺指出：施旺指出：“细胞是有机体，整个动物或植物细胞是有机体，整个动物或植物体乃是细胞集合体。它们依照一定规律排列在体乃是细胞集合体。它们依照一定规律排列在动物体内。动物体内。”在此基础上他们创建了细胞学说。在此基础上他们创建了细胞学说。第9页细胞是生物体基本结构单元细胞是生物体基本结构单元l细胞是组成生物体基本结构单元细胞是组成生物体基本结构单元，是生物体进，是生物体进行代谢、能量转换、遗传以及其它生理活动行代谢、能量转换、遗传以及其它生理活动基基本场所本场所。l恩格斯把细胞学说、能量守恒和转换定律、达恩格斯把细胞学说、能量守恒和转换定律、达尔文进化论一起誉之为尔文进化论一起誉之为1919世纪自然科学三大发世纪自然科学三大发觉。觉。l因为细胞发觉，我们不但知道一切高等有机体因为细胞发觉，我们不但知道一切高等有机体都是按照一个共同规律发育和生长，而且经过都是按照一个共同规律发育和生长，而且经过细胞变异，能改变自己，向更高发育道路前进。细胞变异，能改变自己，向更高发育道路前进。第10页1.2.1 细胞分类和结构细胞分类和结构l全部生物都是由细胞组成，只是不一样生物体全部生物都是由细胞组成，只是不一样生物体细胞大小和形状有所不一样。细胞大小和形状有所不一样。l有细胞人眼睛能够看得见，如鸟类蛋，最大直有细胞人眼睛能够看得见，如鸟类蛋，最大直径近径近1010厘米（鸵鸟蛋）。厘米（鸵鸟蛋）。l有细胞直径只有有细胞直径只有0.10.1米微米，要用高倍显微镜米微米，要用高倍显微镜才能看到，如原始细菌。大多数细胞直径是才能看到，如原始细菌。大多数细胞直径是10-10010-100微米，用低倍显微镜就能看到。微米，用低倍显微镜就能看到。l细胞大小，即使在同一生物体相同组织中也不细胞大小，即使在同一生物体相同组织中也不一样。同一个细胞，处于不一样发育阶段，它一样。同一个细胞，处于不一样发育阶段，它大小也是会改变。大小也是会改变。第11页细胞大小细胞大小第12页细胞大小细胞大小第13页细胞形状细胞形状l细胞形状各种多样，有球体、多面体、纺锤体细胞形状各种多样，有球体、多面体、纺锤体和柱状体等。因为细胞内在结构和本身表面张和柱状体等。因为细胞内在结构和本身表面张力，以及外部机械压力，各种细胞总是保持自力，以及外部机械压力，各种细胞总是保持自己一定形状。己一定形状。l细胞形状和功效之间有亲密关系。比如，神经细胞形状和功效之间有亲密关系。比如，神经细胞会伸展几米，这是因为伸长神经细胞有利细胞会伸展几米，这是因为伸长神经细胞有利于传导外界刺激信息。于传导外界刺激信息。l高大树木为何能郁郁葱葱，这是因为植物内导高大树木为何能郁郁葱葱，这是因为植物内导管、筛管细胞是管状，有利于水分和营养运输。管、筛管细胞是管状，有利于水分和营养运输。第14页某某些些原原核核细细胞胞形形状状第15页烟草烟草mosaicmosaic病毒病毒第16页细胞分类细胞分类l依据生物进化程度，细胞能够分为两大类：原依据生物进化程度，细胞能够分为两大类：原核细胞核细胞(Prokaryote cell)和真核细胞和真核细胞(Eukaryote cell)。第17页1 1原核细胞原核细胞l原核细胞是原核细胞是一类进化程一类进化程度低，结构度低，结构最简单一类最简单一类细胞。属于细胞。属于原核细胞有原核细胞有细菌细菌(BacteriaBacteria)和蓝藻和蓝藻(blue-blue-green green algaealgae)等。等。原核细胞结构原核细胞结构第18页原核细胞特点原核细胞特点l原核细胞外层是细胞壁和细胞膜（质膜），内原核细胞外层是细胞壁和细胞膜（质膜），内部为细胞质。细胞质结构非常简单，没有显著部为细胞质。细胞质结构非常简单，没有显著细胞器（由封闭生物膜包裹固体质粒），只有细胞器（由封闭生物膜包裹固体质粒），只有原始细胞核（无核膜和核仁）和其它一些核糖原始细胞核（无核膜和核仁）和其它一些核糖核蛋白体等。核蛋白体等。第19页2 2真核细胞真核细胞l真核细胞是高等植物和动物基本组织单位。真核细胞是高等植物和动物基本组织单位。l真核细胞外层为细胞膜（植物细胞还有一层细真核细胞外层为细胞膜（植物细胞还有一层细胞壁），内部为细胞质。胞壁），内部为细胞质。第20页组成组成l细胞质结构非常复杂，含有许多细胞器，主要细胞质结构非常复杂，含有许多细胞器，主要有：细胞核、线粒体、核糖核蛋白体、高尔基有：细胞核、线粒体、核糖核蛋白体、高尔基体和溶酶体等。体和溶酶体等。l植物细胞中还含有质体、叶绿体和液泡等。植物细胞中还含有质体、叶绿体和液泡等。l各个细胞器含有不一样生物功效，它们之间协各个细胞器含有不一样生物功效，它们之间协调运作，使细胞内代谢和各种生理活动能够有调运作，使细胞内代谢和各种生理活动能够有条不紊地进行。条不紊地进行。第21页真核细胞结构真核细胞结构第22页植物细胞结构植物细胞结构第23页细胞三维结构图形细胞三维结构图形第24页1.2.2 细胞功效细胞功效l细胞细胞膜、细胞质和细胞器是细胞功效机构。l生命现象中许多主要过程，比如细胞进化，遗传信息传递，生物生殖、发育和衰老，生物代谢和调整，能量产生和转换，激素作用机制，神经信息传递等，都与生物膜和细胞器功效亲密相关。第25页1 1细胞膜细胞膜Cell membranel细胞膜是真核细胞膜是真核细胞表层一层细胞表层一层薄膜，是活细薄膜，是活细胞主要组成部胞主要组成部分。分。l它含有保护细它含有保护细胞、进行物质胞、进行物质交换、传递信交换、传递信息、能量转换、息、能量转换、运动和免疫等运动和免疫等生理功效。生理功效。第26页2 2细胞质细胞质cell plasmal 细胞质是非常复杂生物胶体。细胞质是非常复杂生物胶体。l细胞质所含有形物质为各种细胞器，细细胞质所含有形物质为各种细胞器，细胞器之间为胞液。胞器之间为胞液。l细胞胞液主要由酶、激素、脂类、糖类细胞胞液主要由酶、激素、脂类、糖类以及各种无机盐和水组成。以及各种无机盐和水组成。l胞液是细胞内各种细胞器之间相互联络胞液是细胞内各种细胞器之间相互联络介质。介质。第27页3 3细胞器细胞器l细胞质内含有一些含有独立形态结构，细胞质内含有一些含有独立形态结构，称为细胞器。称为细胞器。l细胞器经过膜（细胞内膜）与周围环境细胞器经过膜（细胞内膜）与周围环境分开，含有特定生理功效。分开，含有特定生理功效。第28页（1 1）细胞核）细胞核cell nucleuscell nucleusl原核细胞原始核无核膜和核仁，没有固原核细胞原始核无核膜和核仁，没有固定形状，只有一个含有定形状，只有一个含有DNADNA遗传信息区域。遗传信息区域。l真核细胞含有固定形状细胞核，它有核真核细胞含有固定形状细胞核，它有核膜、核仁和组蛋白等，主要成份是膜、核仁和组蛋白等，主要成份是DNADNA、RNARNA和相关合成酶。和相关合成酶。l细胞核含有遗传信息存放、复制和转录细胞核含有遗传信息存放、复制和转录等功效。等功效。第29页细胞核结构细胞核结构第30页（2 2）线粒体）线粒体mitochondrionmitochondrionl原核细胞不含线粒体，大多数原核细胞不含线粒体，大多数动植物真核细胞都含有线粒体。动植物真核细胞都含有线粒体。l线粒体为棒状小粒，由内外膜线粒体为棒状小粒，由内外膜和基质组成。和基质组成。l外膜包围着内膜，内膜部分波外膜包围着内膜，内膜部分波折伸入基质使内外膜之间形成折伸入基质使内外膜之间形成孔穴。孔穴。l内膜为半透膜，只有部分小分内膜为半透膜，只有部分小分子物质能够经过。外膜通透性子物质能够经过。外膜通透性较大，分子量小于一万分子都较大，分子量小于一万分子都能够经过。能够经过。第31页线粒体功效线粒体功效l线粒体含有各种酶系。线粒体含有各种酶系。l主要是呼吸链电子传递酶系、糖类分解氧主要是呼吸链电子传递酶系、糖类分解氧化酶系、脂酸氧化酶系、氧化磷酸化酶系、化酶系、脂酸氧化酶系、氧化磷酸化酶系、核酸合成酶系和蛋白质合成酶系等。核酸合成酶系和蛋白质合成酶系等。l线粒体是进行生物代谢和能量转换最主要线粒体是进行生物代谢和能量转换最主要场所。场所。第32页（3 3）核糖核蛋白体）核糖核蛋白体ribosomesribosomesl核糖核蛋白体又称为核糖体，由核糖核酸与各核糖核蛋白体又称为核糖体，由核糖核酸与各种结合蛋白组成。种结合蛋白组成。l是蛋白质生物合成主要场所。是蛋白质生物合成主要场所。第33页（4 4）内质网）内质网endoplasmic reticulumendoplasmic reticuluml内质网是由细胞膜引伸形成小管和小胞组成网状结构。内质网是由细胞膜引伸形成小管和小胞组成网状结构。l原核细胞无内质网，而全部真核细胞都有内质网。不原核细胞无内质网，而全部真核细胞都有内质网。不一样细胞内质网大小、形状和数目都不相同。一样细胞内质网大小、形状和数目都不相同。l内质网上附着有核糖核蛋白体部分，表面粗糙，称为内质网上附着有核糖核蛋白体部分，表面粗糙，称为粗面内质网。不附有核糖核蛋白体部分，表面光滑，粗面内质网。不附有核糖核蛋白体部分，表面光滑，称为滑面内质网。称为滑面内质网。l内质网上含有各种主要酶系，参加相关蛋白质、甘油内质网上含有各种主要酶系，参加相关蛋白质、甘油酯和磷脂合成及解毒等。酯和磷脂合成及解毒等。第34页内内质质网网结结构构第35页（5 5）高尔基体）高尔基体GolgiGolgil高尔基体是真核高尔基体是真核细胞内一个由网细胞内一个由网状小管或泡组成状小管或泡组成复杂结构。复杂结构。l其功效可能与细其功效可能与细胞内物质转运和胞内物质转运和细胞膜更新相关细胞膜更新相关第36页（6 6）溶酶体）溶酶体LysosomesLysosomesl溶酶体是由溶酶体是由30-4030-40种水解酶和膜基质种水解酶和膜基质组成一个细胞器。组成一个细胞器。l溶酶体主要含有溶酶体主要含有RNARNA水解酶、水解酶、DNADNA水水解酶、蛋白酶、酸解酶、蛋白酶、酸性糖苷酶、酸性磷性糖苷酶、酸性磷酸酯酶、脂酶和磷酸酯酶、脂酶和磷脂酶等。脂酶等。l是细胞内代谢物质是细胞内代谢物质分解、去除主要场分解、去除主要场所。所。第37页（7 7）叶绿体）叶绿体ChloroplastChloroplastl叶绿体存叶绿体存在于绿色在于绿色植物和藻植物和藻类细胞中。类细胞中。l叶绿体主叶绿体主要含有叶要含有叶绿素，是绿素，是进行光合进行光合作用场所。作用场所。第38页细细胞胞基基本本构构成成第39页1.31.3生物体化学组成生物体化学组成v自然界自然界全部生全部生命物体命物体都由三都由三类物质类物质组成水、组成水、无机离无机离子和生子和生物分子物分子第40页生命体元素组成生命体元素组成组成生命体物质是极其复杂。但在地球上存在92种天然元素中，只有28种元素在生物体内被发觉第一类元素：包含第一类元素：包含C C、H H、O O和和N N四种元素四种元素，是组成生命体最基本元素。这四种元素约占了生物体总质量99%以上。第二类元素：包含第二类元素：包含S S、P P、ClCl、CaCa、K K、NaNa和和MgMg。这类元素也是组成生命体基本元素。第三类元素：包含第三类元素：包含FeFe、CuCu、CoCo、MnMn和和ZnZn。是生物体内存在主要少许元素。第四类元素：包含第四类元素：包含AlAl、AsAs、B B、BrBr、CrCr、F F、GaGa、I I、MoMo、SeSe、SiSi等等。第41页生物分子生物分子v生物分子是生物体和生命现象结构基础生物分子是生物体和生命现象结构基础和功效基础，是生物化学研究基本对象。和功效基础，是生物化学研究基本对象。v生物分子主要类型包含：生物分子主要类型包含：v糖、脂、核酸和蛋白质等生物大分子糖、脂、核酸和蛋白质等生物大分子v维生素、辅酶、激素、核苷酸和氨基酸维生素、辅酶、激素、核苷酸和氨基酸等。等。第42页2.生物大分子基本特征生物大分子基本特征l生物分子中最主要是糖、酯、核酸和蛋生物分子中最主要是糖、酯、核酸和蛋白质四类物质，分子量普通都很大，所白质四类物质，分子量普通都很大，所以又称为生物大分子。以又称为生物大分子。l生物大分子含有以下特征：生物大分子含有以下特征：第43页（1 1）由结构比较简单小分子）由结构比较简单小分子结构单元分子所组成结构单元分子所组成.l最主要结构单元分子主要有以下几类:第44页组成蛋白质结构单元分子组成蛋白质结构单元分子l2020种基本氨基酸种基本氨基酸第45页疏水性氨基酸疏水性氨基酸第46页特殊氨基酸特殊氨基酸第47页极极性性氨氨基基酸酸第48页组成核酸结构单元分子组成核酸结构单元分子第49页组成脂结构单元分子组成脂结构单元分子 甘甘油油、脂脂肪肪酸酸和和胆胆碱碱第50页组成糖结构单元分子组成糖结构单元分子l单糖单糖第51页（2 2）含有非常复杂结构）含有非常复杂结构l生物大分子结构可分为两型种类：生物大分子结构可分为两型种类：l生物大分子一级结构：组成生物分子结构单元生物大分子一级结构：组成生物分子结构单元分子按不一样排列组合，形成数量庞大，结构分子按不一样排列组合，形成数量庞大，结构复杂线性分子或环状分子。通常将只包括结构复杂线性分子或环状分子。通常将只包括结构单元排列次序结构类型称为一级结构。单元排列次序结构类型称为一级结构。第52页生物大分子立体结构生物大分子立体结构l生物大分子在线性或生物大分子在线性或环状结构基础上，经环状结构基础上，经过分子内或分子之间过分子内或分子之间基团（包含极性、非基团（包含极性、非极性和带电荷基团）极性和带电荷基团）相互作用，能够深入相互作用，能够深入形成非常复杂立体结形成非常复杂立体结构。比如盘绕成螺旋构。比如盘绕成螺旋形，折叠成片层状。形，折叠成片层状。有以线状存在，而有有以线状存在，而有则形成球状等。则形成球状等。第53页（3 3）生物分子手性）生物分子手性l组成生物大分子结构单元分子大多数都组成生物大分子结构单元分子大多数都是手性分子。是手性分子。比如，组成蛋白质氨基酸都是 L型，l 组成多糖葡萄糖都是 D型。第54页1.41.4生物化学生物化学生物化学生物化学和化学生物学和化学生物学和化学生物学和化学生物学概念概念概念概念l生物化学主要是应用化学理论和方生物化学主要是应用化学理论和方法来硕士命现象，说明生命现象化法来硕士命现象，说明生命现象化学本质。学本质。l生物化学基本内容包含：生物化学基本内容包含：l发觉和说明组成生命物体分子基础发觉和说明组成生命物体分子基础生物分子化学组成、结构和性质；生物分子化学组成、结构和性质；l生物分子结构、功效与生命现象关生物分子结构、功效与生命现象关系；系；l生物分子在生物机体中相互作用及生物分子在生物机体中相互作用及其改变规律。其改变规律。第55页化学化学有机化学有机化学物理化学物理化学无机化学无机化学分析化学分析化学高分子化学高分子化学第56页生物学生物学动物学动物学植物学植物学微生物学微生物学化学化学生生 物物学学生物化学生物化学第57页化学生物学研究内容化学生物学研究内容l化学生物学研究普通都是从对生物体生理或病理过程化学生物学研究普通都是从对生物体生理或病理过程含有调控作用小分子生物活性物质开始，研究其结构；含有调控作用小分子生物活性物质开始，研究其结构；l发觉其在生物体中靶分子，研究这些物质与生物体靶发觉其在生物体中靶分子，研究这些物质与生物体靶分子相互作用，深入采取化学方法改造其结构，创制分子相互作用，深入采取化学方法改造其结构，创制含有某种特异性质新奇生物活性物质，探讨其结构与含有某种特异性质新奇生物活性物质，探讨其结构与活性关系和作用机制；活性关系和作用机制；l说明生理或病理过程发生、发展与调控机制，揭示生说明生理或病理过程发生、发展与调控机制，揭示生命过程秘密，并深入从中发展出新诊疗与治疗方法或命过程秘密，并深入从中发展出新诊疗与治疗方法或药品。药品。l它结合传统天然产物化学、生物有机化学、生物无机它结合传统天然产物化学、生物有机化学、生物无机化学、生物化学、药品化学、晶体化学、波谱学和计化学、生物化学、药品化学、晶体化学、波谱学和计算机化学等学科部分研究方法，从而大大拓宽了研究算机化学等学科部分研究方法，从而大大拓宽了研究领域。领域。第58页化学生物学化学生物学l化学生物学是利用化学理论、研究方法化学生物学是利用化学理论、研究方法和伎俩来探索生物、医学问题科学。这和伎俩来探索生物、医学问题科学。这种了解与生物化学和分子生物学含义有种了解与生物化学和分子生物学含义有较大重合，它强调是化学与生物学交叉较大重合，它强调是化学与生物学交叉与融合。与融合。第59页化学生物学化学生物学v生物有机化学生物有机化学v生物无机化学生物无机化学v生物物理化学生物物理化学v生物分析化学生物分析化学v生物高分子化学生物高分子化学相互作用、组装和过程相互作用、组装和过程生物催化剂和生物转化生物催化剂和生物转化组合化学组合化学生物模拟生物模拟分析技术分析技术生物大分子生物大分子第60页生物工程生物工程基因工程基因工程发酵工程发酵工程酶酶 工工 程程发酵工程发酵工程1.细胞工程2.遗传工程3.抗体工程4.蛋白质工程第61页1.5 缓冲溶液及生物体缓冲体系缓冲溶液及生物体缓冲体系l1 1缓冲溶液缓冲溶液l缓冲溶液是一个特殊水溶液系统。当少许酸（缓冲溶液是一个特殊水溶液系统。当少许酸（H H+）或碱）或碱(OH(OH-)加入到缓冲溶液中时，溶液加入到缓冲溶液中时，溶液pHpH改变很小。改变很小。l缓冲溶液系统由弱酸（缓冲溶液系统由弱酸（H H+供体）和它共轭碱（供体）和它共轭碱（H H+受体）组受体）组成。比如，等摩尔醋酸（弱酸）和醋酸离子（共轭碱）混成。比如，等摩尔醋酸（弱酸）和醋酸离子（共轭碱）混合物水溶液是经典缓冲溶液。不一样缓冲溶液体系有不一合物水溶液是经典缓冲溶液。不一样缓冲溶液体系有不一样缓冲区。样缓冲区。lCHCH3 3COOH/CHCOOH/CH3 3COOCOO-溶液缓冲区在溶液缓冲区在pH4.76 pH4.76 1(p1(pK Ka a=4.76)=4.76)lH H2 2POPO4 4-/HPO/HPO4 42-2-溶液缓冲区在溶液缓冲区在pH 6.68 pH 6.68 1(p 1(pK Ka a=6.68)=6.68)；lNHNH4 4+/NH/NH3 3 溶液缓冲区在溶液缓冲区在pH 9.25 pH 9.25 1(p 1(pK Ka a=9.25)=9.25)。第62页磷磷酸酸缓缓冲冲液液滴滴定定曲曲线线第63页乙乙酸酸缓缓冲冲液液滴滴定定曲曲线线第64页缓冲溶液浓度与缓冲溶液浓度与pHpH关系关系l缓冲溶液浓度（弱酸和它共轭碱浓度）缓冲溶液浓度（弱酸和它共轭碱浓度）与溶液与溶液pHpH以及弱酸以及弱酸p pK Ka a定量关系能够用方定量关系能够用方程来描述。程来描述。l此式即为此式即为Henderson-Hasselbalch Henderson-Hasselbalch 方程。方程。第65页Henderson-Hasselbalch 方方程意义程意义l 定量描述了缓冲溶液浓度定量描述了缓冲溶液浓度(HA(HA 和和 A A-)与与pH pH 及及p pK Ka a 关系。关系。l 在滴定中点（等当点）时，因为在滴定中点（等当点）时，因为HA=AHA=A-，方程可写成：，方程可写成：lpH=pKa+log 1=pKa+0=pKa l说明缓冲溶液滴定中点说明缓冲溶液滴定中点pH pH 即为弱酸即为弱酸p pK Ka a 。l 定量描述了缓冲溶液浓度与缓冲能力之间关定量描述了缓冲溶液浓度与缓冲能力之间关系。系。第66页（3 3）生物体缓冲体系）生物体缓冲体系l生物体内发生生物化学过程几乎都与生物体内发生生物化学过程几乎都与pH pH 改变相关。生改变相关。生物体系物体系pHpH微小改变将影响许多生物化学反应速度和方微小改变将影响许多生物化学反应速度和方向。向。l生物体，尤其是人及高等动物体，是一个大缓冲体系，生物体，尤其是人及高等动物体，是一个大缓冲体系，比如人体缓冲体系比如人体缓冲体系pH-7.4pH-7.4。细胞胞液、血液等都是缓。细胞胞液、血液等都是缓冲溶液。冲溶液。l生物体缓冲体系主要由存在于体内各种弱酸及其共轭生物体缓冲体系主要由存在于体内各种弱酸及其共轭碱组成。比如，碱组成。比如，l蛋白质氨基酸残基蛋白质氨基酸残基：COOH/COO-、-NH3+/-NH2 l核酸和核苷酸：核酸和核苷酸：H2PO4-/HPO42-l血液：血液：H2CO3/HCO3-第67页生物化学研究中惯用生物化学研究中惯用缓冲溶液系统缓冲溶液系统l系统组成系统组成 浓度浓度 mol/L mol/L缓冲范围缓冲范围(pH)(pH)l甘氨酸甘氨酸-盐酸盐酸 0.05 0.05 2.2-3.6 2.2-3.6l柠檬酸柠檬酸-柠檬酸钠柠檬酸钠 0.1 0.1 3.0-6.6 3.0-6.6l乙酸乙酸-乙酸钠乙酸钠 0.2 0.2 3.6-5.8 3.6-5.8l磷酸氢二钠磷酸氢二钠-磷酸二氢钠磷酸二氢钠 0.50.5 5.8-8.0 5.8-8.0l磷酸氢二钠磷酸氢二钠-磷酸二氢钾磷酸二氢钾 0.050.05 4.9-8.2 4.9-8.2lTris*-Tris*-盐酸盐酸 0.05 0.05 7.1-8.9 7.1-8.9l碳酸钠碳酸钠-碳酸氢钠碳酸氢钠 0.1 0.1 9.2-10.8 9.2-10.8l*Tris=*Tris=三羟甲基氨基甲烷三羟甲基氨基甲烷第68页