生化学

はじめに

生物の英単語

A〜Hまで出来ました。

 

生化学

1 タンパク質

 アミノ酸

 タンパク質の構造

 ペプチド結合

 酵素

 

 

2 光合成

明反応

 暗反応

 カルビン・ベンソン回路

 

3 呼吸

4 植物の全能性

5 植物ホルモン

 

はじめに

 

高校時代、唯一真面目にやった科目ですので、基盤は、一番マシなはずです。能力以上を目指して頑張っていきたいと思います。

生化学は、範囲は広いことは、痛感してます。

生物の英単語

 

一般的に使う基礎単語の一部を載せたいと思います。

1 タンパク質

 

アミノ酸

 

・アミノ酸の基本骨格は、アミノ基とガルボキシル基の両方が結合したα‐炭素(Rがβ−炭素と続きます)です。

 

・α‐炭素は、4つとも違う基が結合しているので、キラルの炭素です。(グリシンは、二つのHと結合しているので、アキラル(⇔キラル)である。)

 

・キラルの炭素であるため鏡像異性体であるため、二種類の物質ができます。これをDL法で分類すると、生体はD体とL体を区別してL−アミノ酸だけを利用します。しかし、一部の細菌では、D-アラニンなどのD体を利用する者もいます。キラルなので、RS体で区別する方法が、今は多く使われています。(順位法で判断するため、区別が簡単なため?)

 

・水溶液中では、左の図にように解離して、双極イオン(+電荷も-電荷も持っているイオン)です。

 

・生体内でのアミノ酸は、20種類です。Rが、20種類あるだけでRは、無限大に組み合わせがあるため、アミノ酸は、20種類しかないと思わないように。

20種類のアミノ酸の詳細はこちら

 

・側鎖によってアミノ酸の構造や性質が変わります。

 

・普通は、アミノ基に炭素が一つ結合した第一級ですが、プロリンだけは、アミノ基に炭素が二つ結合した第二級のため、アミノ酸よりイミノ酸と言います。

 

・アミノ酸が、ペプチド結合(アミド結合)を続けることによってペプチド→ポリペプチド→タンパク質を生成します。アミノ酸Aのカルボキシル基とアミノ酸Bのアミノ基が加水分解(H₂Oが外れる)し、結合するため、方向性が生まれる。よって、タンパク質の末端を、N末端(端がアミノ基)とC末端(端がカルボキシル基)と言います。

・アミノ酸は、必須アミノ酸(自分で合成不可)と非必須アミノ酸(自分で合成可)に分類されます。また、生き物にとって変化します。

 

タンパク質の構造

 

タンパク質は、一次構造、二次構造、三次構造、四次構造があります。

 

 一次構造・・・アミノ酸配列です。

 二次構造・・・規則正しい立体構造の一部で、主に、水素結合が働き、αヘリックス・βシート・βターンなどがあります。

 三次構造・・・規則正しくない立体構造で、水素結合の他に極性結合、S-S結合、疎水性相互作用、双極子結合などが働いています。

 四次構造・・・タンパク質の三次構造であるドメインが、サブユニットを形成しています。例えば、ヘモグロビンがあり、二つのαサブユニットと二つのβサブユニットで形成されています。

 

ペプチド結合

 

 アミノ酸配列を形成する際に、アミノ酸どうしが結合しなければならなく、その結合が、ペプチド結合です。

 

アミノ酸は、アミノ基とカルボキシル基をもち、水中ではアミノ基がプラス電荷、カルボキシル基がマイナス電荷をもつため、双性イオンとなります。

 

ペプチド結合は、アミノ酸Aのアミノ基のHとアミノ酸Bのカルボキシル基のOHが、結合して水を生成すると同時に、二つのアミノ酸が結合します。

 

酵素

 

  酵素は、基質の活性化エネルギーを下げる働きする生体触媒です。

 

  触媒は、反応速度を上げますが、反応平衡は、変化をしません。

 

  酵素は、主にタンパク質でできています。

 

  酵素の特性 基質特異性をもちます。

        最適pHをもちます。

        最適温度をもちます。

        環境にやさしいです。

        精製が大変です。

 

  酵素は、RNAからもできていて、リボザイムといいます。

 

2 光合成

 

明反応

 

  葉緑体のチラコイド膜での反応で、光を必要とします。また、歴史上の問題か、光化学系Uから光化学系Tへと反応が進みます。

 

  @クロロフィルに、水から分解した電子を受け取って、光が当たると、励起状態である活性化クロロフィルになり、酸素と水素を生成します。(光化学系U)

 

  Aプロトン(電子)濃度の勾配を利用してADPからATPを合成します。

 

  B再び、クロロフィルに、前の反応で生じた電子を受け取って、光が当たると、励起状態である活性化クロロフィルになり、活性化により生じた電子により、NADP+からNADPHを生成します。(光化学系T)

 

暗反応

 

  葉緑体のストロマでの反応で、光を必要としません。

 

カルビン・ベンソン回路

 

  カルビン・ベンソン回路は、二酸化炭素を固定する反応回路です。

 

  カルビン・ベンソン回路の“リブロース‐1,5‐二リン酸”が、“グリセルアルデヒド‐3‐リン酸”に変わる時、二酸化炭素を固定します。その反応に働く酵素は、Rubiscoです。

 

3 呼吸

 

4 植物の全能性

植物は、各々の組織や器官に分化した状態でも、細胞の一部を取り出すと、再び分化し、個体を形成できます。動物は、一度分化してしまうと、再び分化することはできません。

5 植物ホルモン

 オーキシン 根の成長を促進します。別名は、インドール酢酸です。

 ジベレリン 細長い茎、根の伸長を促進します。

 サイトカイニン 側芽の成長を促進します。

 アブシジン酸 休眠誘導、種子発芽抑制に働きます。

 エチレン 成熟、老化を促進します。

 プラシノステロイド 温度ストレス、化学薬品耐性、耐塩害として働きます。

 オーキシンとサイトカイニンは、主に対照的に働きます。