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module: 087-01
language: ja
chapter: 87
title: "生体分子、蛋白構造、酵素、補因子、生化学的調節"
module_title: "水、化学結合、酸塩基化学、生体高分子"
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# 水、化学結合、酸塩基、生体高分子

## 化学的基礎
### 組織化された非平衡系
#### 分子混雑、区画化、触媒、エネルギー入力
### 共有結合は電子対を共有する
#### 結合形状と電子分布が分子形を決める
### 炭素は四結合で鎖、環、立体異性体
### 窒素、酸素、リン、硫黄が化学を加える
### 官能基が反復する性質を与える

## 非共有結合性の力
### 電気陰性度差が結合を極性にする
#### 水は酸素側が部分陰性、水素側が部分陽性
### 水素結合は個々は弱く集合で強力
#### 水構造、二次構造、核酸塩基対
#### 生理温度で可逆性を保つ
### イオン相互作用は水、塩濃度、距離に依存
### ファンデルワールス力は密な適合で重要
### 疎水効果は水とエントロピーから
#### 膜形成と折り畳みを促す

## 水と溶液
### 水和殻と高い誘電率
### 凝集性、熱容量、蒸発熱
#### 温度安定と蒸発冷却
### 加水分解、縮合、酸化還元に参加
### モル、モル濃度、浸透活性粒子
#### 一リットル当たりか溶媒一キログラム当たりか
### 非理想溶液では活量が挙動を決める
### 張度は非透過性溶質に依存
#### 尿素は浸透圧濃度を上げ張度寄与は小

## 酸、塩基、緩衝
### 強酸は広く解離、弱酸は平衡
### pKaは共役対濃度が等しいpH
#### ヘンダーソン・ハッセルバルヒ式
### 緩衝はpKa近くで最もよく働く
### 重炭酸は肺と腎へ結ぶ
### リン酸とタンパク質、特にヒスチジン
### 緩衝は体から酸を除かない
#### 排泄または代謝が必要
### イオン化はpHで変わる
#### 等電点は正味電荷が零
#### 非荷電型が膜を通りやすい

## 酸化還元とエネルギー
### 酸化は電子喪失、還元は獲得
### 還元電位は電子を受ける傾向
### 担体と勾配でエネルギーを捕捉
### 負の自由エネルギー変化は速度を示さない
#### 酵素は平衡位置を変えない
### ATP加水分解との共役

## 炭水化物と脂質
### 単糖は環化しアノマーを持つ
### グリコシド結合の方向と酵素特異性
#### デンプンは消化、セルロースは困難
### グリコーゲンは高度分枝で多末端
### グリコサミノグリカンと糖鎖認識
#### 血液型抗原
### シス二重結合は屈曲し流動性を増す
### トリアシルグリセロールは水なしで貯蔵
### 両親媒性脂質は二重層へ自己集合
### コレステロールは流動性調節と前駆体

## タンパク質と核酸
### Lアミノ酸と側鎖の分類
### 必須アミノ酸は食餌から
### ペプチド結合は回転を制限する
### 配列が折り畳みと運命を決める
### ヌクレオチドは塩基、五炭糖、リン酸
#### プリンは融合環、ピリミジンは一環
### DNAはチミン、RNAは通常ウラシル
### ホスホジエステル骨格と方向性
### 塩基対は相補性、積層は安定性
### RNAの多様な役割とヌクレオチドの信号

## 集合と合成
### 非共有相互作用による複合体
#### リボソーム、膜、クロマチン
### 弱い相互作用は可逆、共有結合は耐久
### 活性化単量体から重合体を合成
#### 酵素が配列と方向を制御する
### 化学基、力、区画、エネルギー源を明記