生物化學(xué)研究與生物體有關(guān)的化學(xué)過程。它是一門結(jié)合了生物學(xué)和化學(xué)的實(shí)驗(yàn)室科學(xué)。生物化學(xué)家研究生物系統(tǒng)中物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、組成和化學(xué)反應(yīng)，從而研究它們的功能和如何控制它們。當(dāng)科學(xué)家們將生物學(xué)與有機(jī)、無(wú)機(jī)和物理化學(xué)相結(jié)合時(shí)，生物化學(xué)就作為一門獨(dú)立的學(xué)科出現(xiàn)了。為了讓大家對(duì)這門課程有著更為深入的理解，我們撰寫了加拿大多倫多大學(xué)生物化學(xué)課程綜合輔導(dǎo)指南。

如何學(xué)習(xí)生物化學(xué)中的基本知識(shí)

1.記住氨基酸的結(jié)構(gòu)

氨基酸是所有蛋白質(zhì)的組成成分。記住所有20種氨基酸的結(jié)構(gòu)和特性是生物化學(xué)的一個(gè)關(guān)鍵方面。了解它們的單字母和三字母縮寫，以便在學(xué)習(xí)過程中快速識(shí)別它們。制作記憶卡是記住氨基酸結(jié)構(gòu)的一個(gè)好方法。

(a)學(xué)習(xí)5組4個(gè)的氨基酸。

(b)記住基本屬性，如酸性(帶負(fù)電)與堿性(帶正電)、極性與疏水性。

一次又一次地畫出它們的結(jié)構(gòu)，直到你記住它們。幸運(yùn)的是，氨基酸具有類似的結(jié)構(gòu)。每個(gè)氨基酸都包含一個(gè)堿性的氨基(-NH2)，一個(gè)酸性的羧基(-COOH)和一個(gè)氫基(-H)。 它們的區(qū)別在于一個(gè)有機(jī)的R基(或側(cè)鏈)，它決定了它們的功能，也是每個(gè)氨基酸獨(dú)有的。

2.識(shí)別蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)

蛋白質(zhì)是由氨基酸鏈組成的。識(shí)別不同層次的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)重要結(jié)構(gòu)(α-螺旋體和β-片)的能力是生物化學(xué)的基本概念。蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)有四個(gè)層次：

(a)初級(jí)結(jié)構(gòu)是氨基酸的線性排列。它們通過肽鍵連接在一起，形成多肽鏈。

(b)二級(jí)結(jié)構(gòu)由蛋白質(zhì)折疊成α螺旋和β片的部分組成，它們由氫鍵驅(qū)動(dòng)。

(c)三級(jí)結(jié)構(gòu)是由氨基酸之間的相互作用產(chǎn)生的三維結(jié)構(gòu)，這通常是由于二硫鍵、氫鍵和疏水相互作用。這是蛋白質(zhì)的正常形式。許多蛋白質(zhì)的三元結(jié)構(gòu)仍然是未知的。

(d)四元結(jié)構(gòu)是由多個(gè)單獨(dú)的蛋白質(zhì)相互作用形成一個(gè)更大的單一蛋白質(zhì)的結(jié)果。它們通常包含亞單位，呈球狀。

3.理解pH值標(biāo)度

溶液的pH值是衡量酸度的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。它與溶液中存在的氫離子和氫氧根離子的數(shù)量有關(guān)。酸性溶液含有更多的氫離子和更少的氫氧離子。而堿性溶液則相反：氫氧根離子多，氫離子少。

(a)酸是氫離子(H+)的供體，其pH值<7。

(b)堿是氫離子的接受者(H+)，其pH值大于7。

4.定義溶液的pKa

溶液的Ka用于預(yù)測(cè)酸的分解程度，或酸釋放氫離子的容易程度。它由公式Ka = [H+][A-]/[HA]定義。對(duì)于大多數(shù)溶液，Ka可以在教科書中的表格或互聯(lián)網(wǎng)上找到。pKa被定義為Ka的負(fù)對(duì)數(shù)。

強(qiáng)酸是完全分離的，其pKa非常低。弱酸是不完全分離的，具有較高的pKa。

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