大一生物化学第一章第六章幻灯精华.ppt

第一章蛋白质的结构与功能1编辑ppt第一节蛋白质的分子组成各种蛋白质的含氮量很接近:平均为16可以根据含氮量推算出蛋白质的大致含量：l样品中蛋白质含量=样品含氮量 x 6.252编辑ppt第二节蛋白质的分子结构肽键的概念(peptide bond)：l由一个氨基酸的-羧基与另一个氨基酸的-氨基脱水缩合而形成的化学键（-CO-NH-)。它是蛋白质分子中最基本的一种化学键。3编辑ppt蛋白质的一级结构概念：l蛋白质分子中，从N-端至C-端的氨基酸排列顺序l指多肽链中氨基酸的排列顺序备注：任取其中一种概念主要维系化学键：肽键（了解）4编辑ppt蛋白质的二级结构肽单元（peptide unit)的概念:l由于肽键具有部分双键的性质，使参与肽键构成的六个原子位于同一平面上，这一平面称为肽单元或肽键平面。5编辑ppt蛋白质二级结构的概念l指蛋白质分子中某一段肽链主链原子的局部空间结构不包括侧链构象的内容不包括与其他肽段的相互关系主要维系蛋白质二级结构的化学键是：氢键（了解）6编辑ppt蛋白质二级结构的常见形式l-螺旋(-helix)l-折叠(-pleated sheet)l-转角(-turn)l无规卷曲(random coil)7编辑ppt-螺旋结构特点：l为一右手螺旋，侧链伸向螺旋外侧l螺旋每圈包含3.6个氨基酸残基,螺距0.54nml螺旋以氢键维系8编辑ppt蛋白质三级结构概念：l指整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置也就是整条肽链所有原子的三维空间排布备注：其中任取一种均可9编辑ppt蛋白质四级结构概念l指蛋白质分子中各个亚基的空间排布，亚基间接触部位的布局和相互作用10编辑ppt第四节蛋白质的理化性质蛋白质的两性解离和等电点l蛋白质等电点的概念：当蛋白质溶液处于某一pH时，蛋白质解离成正、负离子的趋势相等，即成为兼性离子，净电荷为零，此时溶液的pH称为蛋白质的等电点。11编辑pptpI与溶液pH的关系pIpI与溶液与溶液pHpH关系关系氨基酸所带电荷氨基酸所带电荷电场中移动的方向电场中移动的方向pH=pIpH=pI静电荷为零零不移动pHpH pIpI负负电荷向正向正极移动pHpH pIpI正正电荷向负向负极移动12编辑ppt蛋白质变性作用l概念：在某些物理或化学因素的作用下，蛋白质分子特定的空间构象被破坏（不包括肽键的断裂），从而导致蛋白质理化性质的改变和生物学活性丧失。13编辑ppt蛋白质变性本质l非共价键断裂，而肽键不断裂，不改变蛋白质的一级结构14编辑ppt维持蛋白质胶体稳定的因素l水化膜l颗粒表面电荷(电荷层）15编辑ppt盐析法沉淀蛋白质的原理：l破坏水化膜l减小表面静电斥力16编辑ppt第二章核酸的结构与功能17编辑ppt第一节核酸的化学组成及一级结构了解：l核酸的基本组成单位是：核苷酸l核酸的基本组成成分为：磷酸、戊糖、碱基18编辑pptDNA和RNA基本化学组成的比较DNARNA戊糖脱氧核糖核糖嘌呤碱A,GA,G嘧啶碱C,TC,U磷酸磷酸磷酸19编辑ppt第二节DNA的空间结构与功能了解：l核苷酸之间以：3,5-磷酸二酯键连接形成核酸20编辑pptDNA双螺旋结构模型的要点DNA分子是反向平行、右手螺旋的互补双链结构两条链间形成互补碱基对（A=T，GC）螺旋参数：螺旋形成大沟及小沟；螺旋直径为2.4nm；每个螺旋有10.5对碱基；相邻碱基平面距离0.34nm维系作用：疏水作用力(碱基堆积力），氢键21编辑ppt核小体结构核小体的结构包括：l核心颗粒（H2A，H2B，H3，H4各2分子+1.75圈DNA）l连接区（DNA H1）22编辑ppt第三节RNA的结构与功能真核生物mRNA的结构l5-端:7-甲基鸟嘌呤三磷酸核苷（m7GpppN）帽子结构l3-端:多聚腺苷酸(polyA)尾巴结构mRNA的功能：蛋白质合成的模板23编辑ppttRNA的结构l3末端：CCA-OHltRNA的二级结构称为“三叶草”结构氨基酸臂DHU环反密码环TC环额外环ltRNA的三级结构是：倒L型24编辑ppttRNA的功能l蛋白质合成的氨基酸载体25编辑pptrRNA的结构lrRNA与蛋白质一起构成核糖体（核蛋白体）l核糖体（核蛋白体）由大小亚基组成rRNA的功能：蛋白质生物合成的场所26编辑ppt第四节核酸的理化性质核酸的紫外吸收特性l波长260nm（OD260）有最大吸收峰27编辑ppt核酸变性的概念：l某些理化因素会导致DNA双链互补碱基对之间的氢键发生断裂，使双链DNA解离为单链的过程Tm的概念：lDNA变性时，A260达到最大变化值的一半时所对应的温度称为DNA的解链温度或融解温度(Tm)l50%DNA变性时的温度备注：任取其一28编辑ppt第三章酶29编辑ppt第一节酶的分子结构与功能酶的概念l酶（enzyme，E）：生物体内对特异底物起高效催化作用的生物催化剂其化学本质主要是蛋白质（了解）少部分是核酸（了解）30编辑ppt酶的活性中心(active center)的概念l有些酶的必需基团在一级结构上可能相距很远，但在空间结构上彼此靠近，组成具有特定空间结构的区域，能和底物特异结合并将底物转变为产物，这一区域就称为酶的活性中心或称活性部位。31编辑ppt同工酶的概念l催化相同化学反应，但酶蛋白的分子结构，理化性质乃至免疫学性质不同的一组酶称为同工酶(isoenzyme)32编辑ppt同工酶的临床应用l同工酶谱的改变有助于对疾病的诊断例如：心肌梗死时可见血清中LDH1活性明显升高肝病时LDH5活性明显升高血清CK2活性测定有利于对心肌梗死的早期诊断33编辑ppt第二节酶的工作原理酶的作用特点：l高效性l高度特异性l高度不稳定性l可调节性34编辑ppt第三节酶促反应动力学米曼氏方程：V VmaxmaxS S K Km m+S +S 35编辑pptKm值的意义lKm等于酶促反应速度为最大反应速度一半时的底物浓度lKm可近似表示酶对底物的亲和力Km越小，酶与底物的亲和力越大；反之亦然lKm是酶的特征性常数之一36编辑ppt温度对反应速率的影响（了解）l双重影响l酶的最适温度：酶促反应速率最快时的反应体系的温度37编辑pptpH对反应速率的影响（了解）l最适pH：酶催化活性最大时的反应体系的pH38编辑ppt竞争性抑制概念：l抑制剂(I)与酶的底物(S)的结构相似，可与S竞争E的活性中心，从而阻碍E和S结合成中间产物，从而使酶的活性降低。这种抑制作用称为竞争性抑制作用39编辑ppt竞争性抑制的特点：lI结构常与S结构类似lI/S与酶的结合部位相同:酶的活性中心lS可以降低甚至消除抑制作用l(表观）Km值增大，Vm值不变40编辑ppt竞争性抑制的临床应用l磺胺类药物的化学结构与对氨基苯甲酸相似，它是二氢叶酸合成酶的竞争性抑制剂，可抑制二氢叶酸的合成，进而达到抑菌作用l教材p214：别嘌呤醇与次黄嘌呤结构相似，可抑制黄嘌呤氧化酶，抑制尿酸的生成l教材p212、p218中“抗代谢物”41编辑ppt第四节酶的调节酶原激活的实质l酶的活性中心形成或暴露的过程酶原激活的意义l避免对细胞产生自身消化l可看作酶的储存形式，在需要时转变为有活性的酶，发挥催化活性42编辑ppt糖酵解的概念 在无氧或供氧不足的条件下在无氧或供氧不足的条件下,葡萄糖或葡萄糖或糖原在胞液中经一系列反应生成丙酮酸，糖原在胞液中经一系列反应生成丙酮酸，进而还原为乳酸并释放出能量的过程。因进而还原为乳酸并释放出能量的过程。因其与酵母菌使糖生醇发酵的过程相似，故其与酵母菌使糖生醇发酵的过程相似，故称为糖酵解。称为糖酵解。第四章第四章 糖代谢糖代谢43编辑ppt糖酵解的特点糖酵解的特点1 1个反应场所个反应场所2 2步底物水平磷酸化反应步底物水平磷酸化反应3 3步关键酶催化的反应步关键酶催化的反应44编辑ppt2 2步底物水平磷酸化反应步底物水平磷酸化反应45编辑ppt三步关键酶催化的反应三步关键酶催化的反应46编辑ppt糖酵解的生理意义是人体内成熟红细胞获取是人体内成熟红细胞获取ATPATP的唯一途径。的唯一途径。是是有有氧氧条条件件下下，某某些些组组织织细细胞胞（皮皮肤肤、视视网膜、睾丸细胞）主要的供能途径。网膜、睾丸细胞）主要的供能途径。是机体剧烈运动时补充能量的有效方式。是机体剧烈运动时补充能量的有效方式。47编辑ppt糖的有氧氧化概念糖的有氧氧化概念 在供氧充足的条件下，在供氧充足的条件下，G G在胞液及在胞液及线粒体中彻底氧化分解，生成线粒体中彻底氧化分解，生成H H2 2O O和和COCO2 2及大量及大量ATPATP的过程。是糖氧化供能的主的过程。是糖氧化供能的主要方式。要方式。48编辑ppt糖的有氧氧化糖的有氧氧化反应阶段反应阶段葡萄糖经酵解途径分解为丙酮酸葡萄糖经酵解途径分解为丙酮酸丙酮酸氧化脱羧生成乙酰丙酮酸氧化脱羧生成乙酰CoACoA三羧酸循环三羧酸循环胞胞 液液线粒体线粒体49编辑ppt三羧酸循环概念 线粒体中，乙酰线粒体中，乙酰CoACoA与草酰乙酸缩合生成柠与草酰乙酸缩合生成柠檬酸，经过一系列的代谢反应，乙酰基被氧化檬酸，经过一系列的代谢反应，乙酰基被氧化分解，而草酰乙酸再生并可参与下一次反应。分解，而草酰乙酸再生并可参与下一次反应。由于这一过程由含三个羧基的柠檬酸开始循环由于这一过程由含三个羧基的柠檬酸开始循环反应，故称为三羧酸循环。是机体获取能量的反应，故称为三羧酸循环。是机体获取能量的主要途径。一分子乙酰基经三羧酸循环彻底氧主要途径。一分子乙酰基经三羧酸循环彻底氧化可生成化可生成1010分子分子ATPATP。50编辑pptTCA循环小结场所：线粒体场所：线粒体特点：特点：4 4次脱氢反应次脱氢反应3 3个关键酶个关键酶2 2次脱羧次脱羧1 1次底物水平磷酸化反应次底物水平磷酸化反应能量生成：能量生成：一分子乙酰基经三羧酸循环彻底氧化一分子乙酰基经三羧酸循环彻底氧化可生成可生成1010分子分子ATPATP。51编辑ppt磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径反应特点反应特点关键酶关键酶:葡萄糖葡萄糖-6-6-磷酸脱氢酶（磷酸脱氢酶（G6PDG6PD）缺乏病：缺乏病：G6PDG6PD缺乏症（蚕豆病）缺乏症（蚕豆病）52编辑ppt磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径生理意义生理意义1.5-磷酸核糖是合成核苷酸和核酸的重要磷酸核糖是合成核苷酸和核酸的重要原料。原料。2.NADPH+H+具有多方面的生理作用：具有多方面的生理作用：NADPH+H+是体内许多合成代谢的供氢体；是体内许多合成代谢的供氢体；NADPH+H+参与体内羟化反应；参与体内羟化反应；NADPH+H+可维持还原型可维持还原型GSH的含量。的含量。53编辑ppt糖异生概念：糖异生概念：非糖物质转变为非糖物质转变为G G或或G Gn n的过程。基本上的过程。基本上是糖酵解的逆过程。是糖酵解的逆过程。糖异生原料：糖异生原料：甘油、有机酸（乳酸、丙酮酸、甘油、有机酸（乳酸、丙酮酸、TACTAC中中的各种羧酸等）、生糖氨基酸。的各种羧酸等）、生糖氨基酸。54编辑ppt血糖的来源与去路血糖的来源与去路55编辑ppt第五章第五章 脂类代谢脂类代谢1 1脂肪动员的概念及其限速酶。脂肪动员的概念及其限速酶。脂肪动员：脂肪动员：指储存在脂肪细胞中的脂肪，指储存在脂肪细胞中的脂肪，被肪脂酶逐步水解为脂肪酸及甘被肪脂酶逐步水解为脂肪酸及甘油油，并释放入血以供其他组织氧并释放入血以供其他组织氧化利用的过程。化利用的过程。脂肪动员的限速酶：脂肪动员的限速酶：TGTG脂肪酶脂肪酶56编辑ppt2 2饱和脂肪酸的饱和脂肪酸的氧化的概念、基氧化的概念、基本过程及其能量的计算。本过程及其能量的计算。饱和脂肪酸的饱和脂肪酸的氧化的概念氧化的概念 脂肪酸活化为脂酰脂肪酸活化为脂酰CoACoA进入线粒体，在脂肪酸氧进入线粒体，在脂肪酸氧化酶体系的催化下，于脂酰基化酶体系的催化下，于脂酰基碳原子上进行脱氢、碳原子上进行脱氢、水化水化 、再脱氢、硫解反应，生成比原来少、再脱氢、硫解反应，生成比原来少2 2个碳原个碳原子的脂酰子的脂酰CoACoA和和1 1分子乙酰分子乙酰CoACoA。由于氧化分解固定。由于氧化分解固定在脂酰基在脂酰基位碳原子上，故称为位碳原子上，故称为-氧化。氧化。57编辑ppt脱氢脱氢 加水加水 再脱氢再脱氢 硫解硫解 脂酰脂酰CoA -羟脂酰羟脂酰CoA-酮脂酰酮脂酰CoA脂酰脂酰CoA+乙酰乙酰CoA 脂酰脂酰CoA 脱氢酶脱氢酶,-烯酰烯酰CoAL(+)-羟脂酰羟脂酰CoA脱氢酶脱氢酶 NAD+NADH+H+2-烯脂酰烯脂酰CoA 水化酶水化酶H2O FADFADH2酮脂酰酮脂酰CoA 硫解酶硫解酶CoA-SH 饱和脂肪酸的饱和脂肪酸的氧化的基本过程氧化的基本过程 (要求：反应步骤名称要求：反应步骤名称)RCH2CH2CSCoA O=O=58编辑pptATP生成数生成数=(n/2-1)(1.5+2.5)+n/210净生成净生成ATP数数=ATP生成数生成数-2饱和脂肪酸的能量计算饱和脂肪酸的能量计算59编辑ppt3 3酮体的分类、合成原料及意义。酮体的分类、合成原料及意义。乙酰乙酸、乙酰乙酸、-羟丁酸、丙酮三者总称酮羟丁酸、丙酮三者总称酮体体,是脂肪酸在肝脏中氧化不彻底的产物。是脂肪酸在肝脏中氧化不彻底的产物。酮体酮体酮体代谢特点：酮体代谢特点：肝内生酮、肝外利用肝内生酮、肝外利用60编辑ppt酮体生成的生理意义酮体生成的生理意义l酮酮体体是是肝肝脏脏输输出出能能源源的的一一种种形形式式。酮酮体体可可透透过过血血脑脑屏屏障障，是是脑脑组组织织的的重要能源（尤其长期饥饿状态下）重要能源（尤其长期饥饿状态下）。l酮酮体体利利用用的的增增加加可可减减少少糖糖的的利利用用，有有利利于于维维持持血血糖糖水水平平恒恒定定，节节省省蛋蛋白质的消耗。白质的消耗。61编辑ppt葡萄糖葡萄糖磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径4.4.胆固醇合成的原料胆固醇合成的原料乙酰乙酰CoA、ATP、NADPH 62编辑ppt胆固醇在体内的转变胆固醇在体内的转变胆固醇可转变为胆汁酸胆固醇可转变为胆汁酸胆固醇可转化为类固醇激素胆固醇可转化为类固醇激素胆固醇可转化为维生素胆固醇可转化为维生素D3D3的前体的前体 63编辑ppt血脂与血浆中的蛋白质结合，以血脂与血浆中的蛋白质结合，以脂蛋白脂蛋白(lipoprotein)形式运输。形式运输。*血浆血浆脂蛋白脂蛋白脂类脂类载脂蛋白（载脂蛋白（apo）5.5.血浆脂蛋白的概念血浆脂蛋白的概念64编辑ppt血浆脂蛋白的对应关系、组成特点及其功能血浆脂蛋白的对应关系、组成特点及其功能最多最多最多最多65编辑ppt第六章 生物氧化1.1.呼吸链的概念：线粒体内膜上存在着由呼吸链的概念：线粒体内膜上存在着由多种酶和辅酶组成的递氢、递电子的复合多种酶和辅酶组成的递氢、递电子的复合物，它们按一定的顺序排列组成电子传递物，它们按一定的顺序排列组成电子传递链。代谢物脱下的链。代谢物脱下的H H，通过电子传递链的传，通过电子传递链的传递，最终与激活的氧结合生成水，并产生递，最终与激活的氧结合生成水，并产生可利用的能量。这一连锁反应因与细胞摄可利用的能量。这一连锁反应因与细胞摄取氧的过程有关，故又称为呼吸链。取氧的过程有关，故又称为呼吸链。66编辑ppt体内两条重要的呼吸链的传递体的排列顺序。体内两条重要的呼吸链的传递体的排列顺序。NADHNADH氧化呼吸链（主要呼吸链）氧化呼吸链（主要呼吸链）NADH复合体复合体CoQ复合体复合体 复合体复合体O2n每对氢通过此呼吸链生成每对氢通过此呼吸链生成2.5分子分子ATP.n以以NADH的方式进入的方式进入.67编辑ppt琥珀酸氧化呼吸链（次要呼吸链）琥珀酸氧化呼吸链（次要呼吸链）n每对氢通过此呼吸链生成每对氢通过此呼吸链生成1.51.5分子分子ATP.ATP.n以以FADH2的方式进入的方式进入.琥珀酸琥珀酸复合体复合体CoQ复合体复合体 复合体复合体O268编辑ppt2胞液中的胞液中的NADH+H+的两种穿梭方式。的两种穿梭方式。甘油磷酸穿梭甘油磷酸穿梭系统系统苹果酸苹果酸-天冬氨酸穿梭天冬氨酸穿梭系统系统69编辑ppt3 3ATPATP的生成方式：底物水平磷酸化及的生成方式：底物水平磷酸化及 氧化磷酸化氧化磷酸化底物水平磷酸化：是体内生成底物水平磷酸化：是体内生成ATPATP的方式之的方式之一。某些代谢物在脱氢或脱水的反应过程一。某些代谢物在脱氢或脱水的反应过程中，底物分子内能量重新分布，其结果有中，底物分子内能量重新分布，其结果有高能键生成。随后在酶催化下发生能量的高能键生成。随后在酶催化下发生能量的转移，转移，ADPADP作为能量的受体磷酸化生成作为能量的受体磷酸化生成ATPATP。这种生成这种生成ATPATP的方式称为底物水平磷酸化。的方式称为底物水平磷酸化。70编辑ppt氧化磷酸化：氧化磷酸化：代谢物氧化脱下的氢和电子，代谢物氧化脱下的氢和电子，沿线粒体内膜上的呼吸链传递。在沿线粒体内膜上的呼吸链传递。在呼吸链电子传递过程中偶联呼吸链电子传递过程中偶联ADPADP磷酸磷酸化，生成化，生成ATPATP的过程，即氧化磷酸化，的过程，即氧化磷酸化，是机体能量生成的主要方式。是机体能量生成的主要方式。71编辑pptNADH CoQ CoQ Cytc Cytaa3 O2氧化磷酸化的偶联部位氧化磷酸化的偶联部位72编辑ppt4.4.氧化磷酸化中呼吸链的抑制剂氧化磷酸化中呼吸链的抑制剂73编辑ppt5.5.机体内能量的储存形式。机体内能量的储存形式。能量的储存能量的储存磷酸肌酸磷酸肌酸74编辑ppt