生物化学专业知识讲座省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx
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1、一一 糖概念糖概念(一)分布及主要性(一)分布及主要性 地球上生物质(Biomass)干重50%以上是由葡萄糖多聚物组成(二)化学概念(二)化学概念 糖类是多羟基醛或多羟基酮及其缩聚物糖类是多羟基醛或多羟基酮及其缩聚物和一些衍生物总称和一些衍生物总称 结构:醛糖 酮糖 碳原子数:丙糖 丁糖 戊糖 己糖 第1页(三)分类(三)分类(1)单糖:不能被水解成更小分子糖(2)寡糖:2-10个单糖分子脱水缩合而成(3)多糖:多个分子单糖结合同多糖:淀粉、糖原、纤维素、半纤维素、几丁质杂多糖:糖胺多糖类(透明质酸、硫酸软骨素、硫酸皮肤素等)(4)结合糖:糖脂、糖蛋白(蛋白聚糖)、糖-核苷酸等(5)糖衍生物
2、:糖醇、糖酸、糖胺、糖苷(四四四四)糖糖类类生生物物学学功效功效(1)结组成份(2)能源(3)物质代谢碳骨架(碳源)。(4)细胞间或生物大分子之间识别信息分子第2页二二单糖单糖(一)结构(一)结构1 1 链状结构链状结构葡萄糖被钠汞齐和葡萄糖被钠汞齐和HI还原成还原成正己烷正己烷葡萄糖被浓葡萄糖被浓HNO3氧化成氧化成糖二酸糖二酸差向异构体差向异构体(epimer):又称表异构体,只有一个不对称碳原子上基团排列方式不一样非对映异构体,如D-葡萄糖与D-半乳糖。第3页2 2 环状结构环状结构葡萄糖与普通醛类性质有出入葡萄糖与普通醛类性质有出入不与不与NaHSO3及及Schiff试剂加合试剂加合只
3、与只与一分子甲醇一分子甲醇结合结合葡萄糖(葡萄糖(Glc)新鲜水溶液)新鲜水溶液比旋光度比旋光度改变改变第4页3 3 单糖构象单糖构象构构象象:分分子子中中单单键键周周围围原原子子旋旋转转所所产产生生不不一一样空间结构。样空间结构。不需要共价键断裂与重新生成不需要共价键断裂与重新生成构构型型:分分子子中中各各原原子子固固有有空空间间排排列列而而使使该该分分子子所所含含有有特特定定立立体体化化学学形形式式。需需要要共共价价键键断断裂与重新生成裂与重新生成变旋变旋在溶液中,糖链状结构和环状结构(、)之是能够相互转变,最终到达一个动态平衡,称为变旋现象。第5页三三 寡糖寡糖 蔗糖蔗糖 Sucrose
4、Sucrose1 1 结构结构水解水解等分子等分子D-葡萄糖,葡萄糖,D-果糖果糖Fehling,Benedict试剂试剂无还原性,无还原性,1-2糖苷键糖苷键硫酸二甲酯硫酸二甲酯 水解水解 2,3,4,6-四甲基四甲基吡喃吡喃葡萄糖葡萄糖蔗糖蔗糖八甲基蔗糖八甲基蔗糖 1,3,4,6-四甲基四甲基呋喃呋喃果糖果糖麦芽糖酶麦芽糖酶(-葡萄糖苷酶)葡萄糖苷酶)葡萄糖苷葡萄糖苷蔗糖酶蔗糖酶(-果糖苷酶)果糖苷酶)-果糖苷果糖苷 -D-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖-1,2糖苷键糖苷键-D-呋喃果糖呋喃果糖有旋光性,无变旋,无还原性,不成脎有旋光性,无变旋,无还原性,不成脎2 2 2 2 性质性质性质性质第6页
5、麦芽糖麦芽糖2 2 2 2 性质性质性质性质有游离半缩醛有游离半缩醛羟基,有还原羟基,有还原性性能使能使FehlingFehling试剂试剂还原,能成脎还原,能成脎 有有变旋现象变旋现象(2 2)性质)性质溶解度溶解度直链直链少许溶于热水少许溶于热水支链支链较易溶于水较易溶于水分子量分子量直链直链4千千40万万支链支链50万万100万万与碘反应与碘反应直链直链蓝色蓝色支链支链紫色紫色水解水解第7页2 2 糖原糖原 Glycogen(1)(1)结构结构似支链淀粉。但分支多,链短,结构紧密似支链淀粉。但分支多,链短,结构紧密(2)(2)性质性质似红色糊精,遇碘呈红色。但无还原性似红色糊精,遇碘呈红
6、色。但无还原性动物葡萄糖暂时储存形式动物葡萄糖暂时储存形式肝糖原肝糖原10%肌糖原肌糖原1-2%第8页2 2 糖原糖原 Glycogen(1)(1)结构结构似支链淀粉。但分支多,链短,结构紧密似支链淀粉。但分支多,链短,结构紧密(2)(2)性质性质似红色糊精,遇碘呈红色。但无还原性似红色糊精,遇碘呈红色。但无还原性动物葡萄糖暂时储存形式动物葡萄糖暂时储存形式肝糖原肝糖原10%肌糖原肌糖原1-2%第9页(一一)脂类化学概念脂类化学概念由脂肪酸和醇组成酯类及其衍生物由脂肪酸和醇组成酯类及其衍生物(不溶或微溶于水而易溶于乙醚、氯仿、苯等非极性有机溶剂化合物,普通由醇和脂肪酸组成)脂肪酸:脂肪酸:C4
7、-C34一元羧酸一元羧酸醇:醇:甘油醇、鞘氨醇甘油醇、鞘氨醇(神经醇神经醇)、固醇、高级一元醇、固醇、高级一元醇特征特征不溶于水而溶于脂溶剂不溶于水而溶于脂溶剂脂肪酸醇脂肪酸醇能被生物体利用能被生物体利用一一 脂类概念和类别脂类概念和类别第10页(二二)脂类分类脂类分类1 1 单脂单脂脂肪酸醇脂肪酸醇脂脂(Fat)固态固态 饱和、高级脂酸饱和、高级脂酸多多油油(Oil)液态液态 不饱和、低级脂酸不饱和、低级脂酸多多蜡蜡(Wax)高级脂酸高级一元醇高级脂酸高级一元醇甘油三酯甘油三酯第11页2 2 复脂复脂还含有其它非脂性物质还含有其它非脂性物质糖、磷酸、氮碱糖、磷酸、氮碱磷脂磷脂含磷酸、氮碱含磷
8、酸、氮碱甘油醇磷脂甘油醇磷脂鞘氨醇磷脂鞘氨醇磷脂糖脂糖脂含糖含糖脂蛋白脂蛋白第12页3 3 衍生脂衍生脂脂肪酸及其衍生物脂肪酸及其衍生物甘油甘油鞘氨醇鞘氨醇高级醇等高级醇等固醇类固醇类萜类萜类脂溶性维生素脂溶性维生素第13页(三三)分布和主要性分布和主要性一切动植物都含有脂类一切动植物都含有脂类主要性主要性1提供能量提供能量2保护作用保护作用3为脂溶性物质提供溶剂为脂溶性物质提供溶剂4提供必需脂肪酸提供必需脂肪酸亚油酸,亚麻酸亚油酸,亚麻酸5构建生物膜脂双层结构构建生物膜脂双层结构6细胞识别细胞识别7转变为维生素,激素转变为维生素,激素第14页3 3 脂肪性质脂肪性质(1)(1)物理性质物理性
9、质无色、无嗅、无味,呈中性无色、无嗅、无味,呈中性不溶于水,溶于脂溶剂不溶于水,溶于脂溶剂有乳化剂可与水成乳状液有乳化剂可与水成乳状液折光性折光性不饱和不饱和饱和饱和 分子量高分子量高分子量低分子量低第15页A、必需脂肪酸、必需脂肪酸essentialfattyacids亚油酸和-亚麻酸,称为必需脂肪酸。B、皂化值(评定油质量)、皂化值(评定油质量)完全皂化1克油脂所需KOH毫克数。C、酸值(酸败程度)、酸值(酸败程度)中和1克油脂中游离脂肪酸所消耗KOH毫克数。D、碘值(不饱和键多少)、碘值(不饱和键多少)100克油脂吸收碘克数。乙酰价:乙酰价:中和中和1克乙酰脂经皂化释出乙酸所需克乙酰脂经
10、皂化释出乙酸所需 KOH毫克数毫克数第16页(1)卵磷脂)卵磷脂(磷脂酰胆碱)(磷脂酰胆碱)结构结构X:胆碱:胆碱(CH3)3NOHCH2CH2OH白色蜡状,易吸水白色蜡状,易吸水不溶于丙酮,溶于乙醇及乙醚不溶于丙酮,溶于乙醇及乙醚两性离子两性离子两亲化合物,极性与非极性部分两亲化合物,极性与非极性部分水解水解酸、碱、酶酸、碱、酶卵磷脂、胆碱能促进脂肪在肝中代谢,预防脂肪肝卵磷脂、胆碱能促进脂肪在肝中代谢,预防脂肪肝乙酰胆碱是一个神经递质乙酰胆碱是一个神经递质(2 2)脑磷脂)脑磷脂不溶于丙酮、乙醇,溶于乙醚不溶于丙酮、乙醇,溶于乙醚与血液凝固相关(凝血酶原活化)与血液凝固相关(凝血酶原活化)
11、第17页(3 3)磷脂酰肌醇)磷脂酰肌醇与信号传导相关与信号传导相关(4 4)缩醛磷脂)缩醛磷脂可能有保护血管作用可能有保护血管作用(5 5)心磷脂)心磷脂(双磷脂酰甘油)(双磷脂酰甘油)脂中唯一含有抗原性脂中唯一含有抗原性有利于线粒体膜上结构蛋白与细胞色素有利于线粒体膜上结构蛋白与细胞色素C连接连接溶于热乙醇,不溶于乙醚、丙酮溶于热乙醇,不溶于乙醚、丙酮对神经激动性和传导性有主要性对神经激动性和传导性有主要性鞘磷脂鞘磷脂第18页糖脂生物学功效糖脂生物学功效(1)细胞结构刚性(2)抗原化学标识血型抗原(3)细胞分化阶段可判定化学标识(4)调整细胞正常生长(5)授予细胞与其它生物活性物质反应性倾
12、向。第19页(一一)蛋白质化学组成蛋白质化学组成1、元素组成元素组成碳50%氢7%氧23%氮16%硫0-3%微量磷、铁、铜、碘、锌、钼凯氏定氮:粗蛋白质含量=蛋白氮6.252、氨基酸组成氨基酸组成蛋白质是由20种左右L-型-氨基酸组成高分子有机化合物第20页(二二)主要性主要性1蛋白质是生物体结构物质蛋白质是生物体结构物质2蛋白质是生物体功效物质蛋白质是生物体功效物质新陈代谢催化剂酶新陈代谢催化剂酶运输功效运输功效运动功效运动功效激素功效激素功效免疫反应中抗体免疫反应中抗体接收和传递信息受体接收和传递信息受体贮藏氨基酸,作为幼体发育时原料贮藏氨基酸,作为幼体发育时原料调整、控制细胞生长、分化和
13、遗传信息表示调整、控制细胞生长、分化和遗传信息表示第21页二二 蛋白质分类蛋白质分类(一一)依据分子形状依据分子形状球状蛋白质球状蛋白质纤维状蛋白质纤维状蛋白质(二)依据组成(二)依据组成单纯蛋白(简单蛋白)单纯蛋白(简单蛋白)只有氨基酸只有氨基酸缀合蛋白(结合蛋白)缀合蛋白(结合蛋白)蛋白质非蛋白质(辅基或配基)蛋白质非蛋白质(辅基或配基)v核蛋白核蛋白v脂蛋白脂蛋白v糖蛋白糖蛋白v磷蛋白磷蛋白v色蛋白色蛋白v金属蛋白金属蛋白第22页二二 蛋白质分类蛋白质分类(一一)依据分子形状依据分子形状球状蛋白质球状蛋白质纤维状蛋白质纤维状蛋白质(二)依据组成(二)依据组成单纯蛋白(简单蛋白)单纯蛋白(
14、简单蛋白)只有氨基酸只有氨基酸缀合蛋白(结合蛋白)缀合蛋白(结合蛋白)蛋白质非蛋白质(辅基或配基)蛋白质非蛋白质(辅基或配基)v核蛋白核蛋白v脂蛋白脂蛋白v糖蛋白糖蛋白v磷蛋白磷蛋白v色蛋白色蛋白v金属蛋白金属蛋白第23页A、按照、按照R基化学结构分类基化学结构分类(a)R为脂肪烃基氨基酸(为脂肪烃基氨基酸(5种)种)(b)R中含有羟基和硫氨基酸(共中含有羟基和硫氨基酸(共4种)种)(c)R中含有酰胺基团(中含有酰胺基团(2种)种)(d)R中含有酸性基团(中含有酸性基团(2种)种)Asp、Glu(e)R中含碱性基团(中含碱性基团(3种)种)(f)芳香族氨基酸)芳香族氨基酸(g)杂环族氨基酸()
15、杂环族氨基酸(1种)种)第24页氨基酸分类总结氨基酸分类总结按按R R结构结构脂肪族脂肪族芳香族芳香族苯丙氨酸、酪氨酸苯丙氨酸、酪氨酸杂环杂环组氨酸、色氨酸、脯氨酸组氨酸、色氨酸、脯氨酸组氨酸组氨酸也有碱性也有碱性色氨酸色氨酸也是芳香族也是芳香族一氨基一羧基一氨基一羧基(中性(中性AA)甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸含含OH苏氨酸、丝氨酸苏氨酸、丝氨酸含含S半胱氨酸、甲硫氨酸半胱氨酸、甲硫氨酸一氨基二羧基一氨基二羧基(酸性(酸性AA)及其酰胺及其酰胺天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺二氨基一羧基二氨基一羧基
16、(碱性(碱性AA)精氨酸、赖氨酸精氨酸、赖氨酸第25页按按R R极性极性不带电荷不带电荷丝氨酸、苏氨酸、丝氨酸、苏氨酸、半胱氨酸、天冬酰胺、谷半胱氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、酪氨酸氨酰胺、酪氨酸(6种)种)带负电荷带负电荷天冬氨酸、谷氨酸天冬氨酸、谷氨酸(2种)种)带正电荷带正电荷精氨酸、赖氨酸、组氨酸精氨酸、赖氨酸、组氨酸(3种)种)甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、甲硫甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、脯氨酸氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、脯氨酸(9种)种)非极性氨基酸非极性氨基酸极性氨基酸极性氨基酸人体必需氨基酸人体必需氨基酸(EssentialAmin
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