动物生物化学课件.ppt

本章主要内容4酶的一般概念4 酶的组成和结构与功能关系4 酶的作用机理4 影响酶促反应速度的因素4 酶的命名和分类及应用 第一节 酶的概述酶(Enzyme和和Ribozyme)：是由生物体：是由生物体活活细胞胞产生的具生的具有有催化能力催化能力的生物催化的生物催化剂。绝大多数的大多数的酶都是都是蛋白蛋白质一、酶的概念酶催化的生物化学反催化的生物化学反应，称，称为酶促反促反应在在酶的催化下的催化下发生化学生化学变化的物化的物质，称，称为底物底物第一节 酶的概述二、酶催化反应特点二、酶催化反应特点催化剂特点：1、仅需极微量就可以大大加速化学反应的进行，并且在反应过程中本身不被消耗2、能加快反应达到平衡所需的时间，但不能改变反应的平衡点二、酶催化反应特点二、酶催化反应特点（一）（一）酶的高度不的高度不稳定性定性凡能使蛋白质变性的因素如强酸、强碱高温等条件都能使酶破坏而完全失去活性。所以酶作用一般都要求比较温和的条件如常温、常压和接近中性的酸碱度。酶酶的催化作用可使反的催化作用可使反的催化作用可使反的催化作用可使反应应速度提高速度提高速度提高速度提高10101010-101010101 1 1 1倍。倍。倍。倍。过过氧化氧化氧化氧化氢氢分解分解分解分解 2 2 2 2H H H H2 2 2 2O O O O2 2 2 2 2H 2H 2H 2H2 2 2 2O +OO +OO +OO +O2 2 2 2方法一：方法一：方法一：方法一：用用用用FeFeFeFe3+3+3+3+催化，效率催化，效率催化，效率催化，效率为为6 6 6 6 10101010-4-4-4-4 mol/mol.Smol/mol.Smol/mol.Smol/mol.S方法二：方法二：方法二：方法二：过过氧化氧化氧化氧化氢酶氢酶催化，效率催化，效率催化，效率催化，效率为为6 6 6 6 101010106 6 6 6 mol/mol.Smol/mol.Smol/mol.Smol/mol.S。-淀粉淀粉淀粉淀粉酶酶催化淀粉水解，催化淀粉水解，催化淀粉水解，催化淀粉水解，1 1 1 1克克克克结结晶晶晶晶酶酶在在在在65656565 C C C C条件下可条件下可条件下可条件下可催化催化催化催化2 2 2 2吨吨吨吨淀粉水解。淀粉水解。淀粉水解。淀粉水解。（二）酶的催化效率极高二、酶催化反应特点二、酶催化反应特点（三）（三）酶具有高度特异性具有高度特异性酶高度特异性：是指酶在催化生化反应时对底物的选择性。例如：蛋白酶催化蛋白质的水解；淀粉酶催化淀粉的水解；核酸酶催化核酸的水解。二、酶催化反应特点二、酶催化反应特点（三）（三）酶具有高度特异性具有高度特异性分类1、相对特异性（1）键专一性只对底物分子中某种化学键有选择性的催化作用（2）基团专一性对键和键一端的基团有严格的要求2、绝对特异性只能催化一种底物发生一定类型反应脲酶、麦芽糖酶、淀粉酶、碳酸酐酶及延胡索酸水化酶3、立体异构特异性对立体异构体具有高度专一性二、酶催化反应特点二、酶催化反应特点（四）（四）酶作用的可作用的可调性性例如：抑制剂调节、共价修饰调节、反馈调节、酶原激活及激素控制等。维生素A1第一节概述 维持人和持人和动物机体正常生命活物机体正常生命活动所必需的一所必需的一类小小分子有机化合物分子有机化合物,需要量很小需要量很小,但机体内但机体内不能合成不能合成或合成量很少或合成量很少,需由食物供需由食物供给。一、维生素的概念:功能调节物质代谢和维持生理功能。（）构成机体组织的主要原料物质（结构物质）。（）供能物质。（）注：长期缺乏任何一种维生素都会导致相应的疾病(维生素缺乏症)。二、维生素的分类和命名二、维生素的分类和命名维生素一般习惯分为脂溶性和水溶性两大类。其中脂溶性维生素在体内可直接参与代谢的调节作用，而水溶性维生素是通过转变成辅酶对代谢起调节作用。脂溶性：VitA、D、E、K 水溶性：VitB1、B2、烟酸和烟酰胺、B6、泛酸、生物素、叶酸、B12、Vc等。第二节第二节 水溶性维生素水溶性维生素水溶性水溶性维生素包括生素包括VitB、C、泛酸、生物素、泛酸、生物素、叶酸等叶酸等,大多数大多数辅酶的前体主要是水溶性的前体主要是水溶性维生生素。素。与脂溶性与脂溶性Vit不同不同,进入体内的多余水溶性入体内的多余水溶性维生生素及其代素及其代谢产物均物均自尿中排出自尿中排出,不能不能储存存。一维生素B1和硫胺素焦磷酸（TPP）Vit B1为抗神经炎类维生素（又名抗脚气病维生素）化学结构：由含硫的噻唑环和含氨基的嘧啶环组成，故称硫胺素。Vit B1存在于种子外皮及胚芽中,米糠、黄豆、酵母、瘦肉等食物中。Vit B1缺乏：糖代谢受阻、丙酮酸积累、血尿中丙酮酸等含量增加，出现多发性神经炎，下肢浮肿、并有消化不良等症状。Vit B1耐酸、耐热、在中性或碱性中易破坏。维生素B2又名核黄素,由核糖醇和7，8-二甲基异咯嗪两部分组成。异咯嗪1，5位N上是活泼的双键,易起氧化还原反应。FMN 黄素单核苷酸VitB2 FAD 黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）FMN FMNH2 FAD FADH2 二VitB2 和黄酶辅基 12345678109 VitB2广泛存在于广泛存在于动植物，如酵母、肝、植物，如酵母、肝、肾、蛋黄、奶中，所有植物和很多微生物都能蛋黄、奶中，所有植物和很多微生物都能合成核黄素。合成核黄素。FMN、FAD广泛参与体内各种氧化还原反应，所以VitB2能促进糖、脂肪和蛋白质代谢，对维持皮肤，粘膜和视觉的正常机能有一定作用。VitB2缺乏:引起口角炎，舌炎、眼睑炎等。三、维生素C（抗坏血酸ascorbicacid）1结构Ascorbicacid(vitaminC)或1 1、参与、参与、参与、参与胶原蛋白胶原蛋白胶原蛋白胶原蛋白合成，与合成，与合成，与合成，与细细胞胞胞胞间质间质的生成有关。缺乏的生成有关。缺乏的生成有关。缺乏的生成有关。缺乏时时易易易易发发生生生生坏血病坏血病坏血病坏血病，创伤创伤不易愈合，毛不易愈合，毛不易愈合，毛不易愈合，毛细细血管通透性增加，血管通透性增加，血管通透性增加，血管通透性增加，皮下、粘膜和肌肉皮下、粘膜和肌肉皮下、粘膜和肌肉皮下、粘膜和肌肉处处易出血。易出血。易出血。易出血。2 2、参与体内氧化、参与体内氧化、参与体内氧化、参与体内氧化还还原反原反原反原反应应3 3、维维生素生素生素生素C C具有具有具有具有解毒解毒解毒解毒功能功能功能功能4 4、促、促、促、促进肠进肠道内道内道内道内铁铁的吸收，利于血的吸收，利于血的吸收，利于血的吸收，利于血红红蛋白的形成。可蛋白的形成。可蛋白的形成。可蛋白的形成。可防止防止防止防止贫贫血血血血。维生素维生素C的生理功能的生理功能第三节第三节 脂溶性维生素脂溶性维生素维生素生素A,D,E,K均溶于脂均溶于脂类溶溶剂，不溶于水不溶于水，在，在食物中通常与脂肪一起存在，吸收食物中通常与脂肪一起存在，吸收时需要需要脂脂类和和胆汁酸胆汁酸盐帮助。帮助。第三节第三节 脂溶性维生素脂溶性维生素一、维生素A化学结构为具有脂环的不饱和一元醇。碳架结构由2个异戊二烯单位构成，共有5个共轭双键。CH2OH视黄醇（A1）生理功能:1）促进生长发育，维持上皮组织结构的完整和健全，增强机体免疫力 2）构成视紫红质，与暗视觉的形成有关；缺乏症：夜盲症 3）抑制癌变、促进癌细胞自溶等抗癌作用。第三节第三节 脂溶性维生素脂溶性维生素二、维生素D维生素D具有抗佝偻病作用，又称抗佝偻病维生素。已确知有4种，即维生素D2、D3、D4、D5，均为类固醇衍生物，D2（麦角钙化醇）和D3（胆钙化醇）较为重要。只有动物体内含有维生素D，鱼肝油中含量最丰富。动、植物组织中含有能转化为维生素D的固醇类物质，经紫外光照射可转变为维生素D（胆固醇-7-脱氢胆固醇-VD3）。维生素D为无色晶体，不溶于水而溶于油脂及脂溶剂，相当稳定，不易被酸、碱或氧化破坏。调节钙、磷代谢，维持血液正常的钙、磷浓度，促进骨骼发育正常。功能：缺乏症：儿童佝偻病：维生素D摄食不足，不能维持钙的平衡，骨骼发育不良，骨质软弱，膝关节发育不全，两腿形成内曲或外曲畸形。（图）成人软骨病：产生骨骼脱钙作用；孕妇和授乳妇女的脱钙作用严重时导致骨质疏松，患者骨骼易折，牙齿易脱落。佝偻病VD治疗前VD治疗14个月后三、维生素三、维生素E维生素E又称生育酚或抗不育维生素，已知有8种，其中4种（、-生育酚）较为重要，-生育酚的效价最高。动物组织的维生素E都是从食物中取得的。三、维生素三、维生素E 维生素生素E对氧十分敏感，极易被氧化而保氧十分敏感，极易被氧化而保护其其他物他物质不被氧化，是不被氧化，是动物和人体中物和人体中最有效的抗氧最有效的抗氧化化剂。1）抗氧化作用，保护生物膜及某些酶活性2）与动物的生育能力有关3）促进血红素合成功能：缺乏症：不孕症（人类未发现）食物来源：发布广泛，主要存在于植物油中，尤以麦胚油、玉米油、花生油、大豆油、葵花籽油中含量最为丰富，豆类和蔬菜中含量也较多。尚未发现由于VE缺乏而引起的人类不育症。临床上常用VE来治疗习惯性流产、早产等。四 维生素K 维生素K是一类能促进血液凝固的萘醌衍生物，故又称凝血维生素。1929年，由年轻的丹麦科学家H.Dam最早发现。天然的维生素K有K1、K2两种，K3为人工合成品。维生素K1主要是促进肝脏合成凝血酶原(凝血因子),调节凝血因子、的合成。功能：缺乏维生素K，血凝时间延长。成人一般不易缺乏维生素K。有维生素K缺乏病状的人，必伴有其他生理功能不正常的情况，如胆管阻塞，或因肠道疾病妨碍维生素K的吸收。缺乏症：因维生素K不能通过胎盘，出生后肠道内又无细菌，不能合成维生素K，故新生婴儿易因维生素K的缺乏而出血。作作业：P271、什么是、什么是维生素？生素？维生素怎生素怎样分分类？2、常、常见的水溶性的水溶性维生素有哪几种？他生素有哪几种？他们是哪是哪些些辅酶（基）的成分？主要生理功能是什么？（基）的成分？主要生理功能是什么？缺乏症是什么？缺乏症是什么？（列表（列表说明）明）3、常、常见的脂溶性的脂溶性维生素有哪几种？主要生理生素有哪几种？主要生理功能是什么？缺乏症是什么？功能是什么？缺乏症是什么？（列表（列表说明）明）维生素维生素辅酶辅酶主要生理功能主要生理功能缺乏症缺乏症第三章糖的代谢第一节概述新陈代谢是生命最基本的特征之一，泛指生物与周围环境进行物质交换和能量交换的过程。新陈代谢基本过程：消化吸收、中间代谢和排泄三个阶段第一节概述消化吸收小分子大分子合成代谢需要能量释放能量分解代谢大分子小分子物质代谢能量代谢新陈代谢排泄同化作用异化作用第一节概述中间代谢的共同特点：1、代谢过程不是一步完成的，它由若干反应，按一定顺序排列完成，各反应间互相联系、互相制约。2、代谢过程在温和条件下进行，几乎所有反应都是由酶催化进行的。3、各代谢过程的代谢速度由机体统一调节，互相配合，互相制约。随着生理条件的不同，各自发生相应的变化，完成各种生理功能。糖即碳水化合物，其化学本质为多羟醛或多羟酮类及其衍生物或多聚物。Cn(H2O)n什么是糖？糖的分类及其结构根据水解产物情况，糖可分为四大类单糖单糖:凡不能被水解成更小分子的糖凡不能被水解成更小分子的糖 （葡萄糖、果糖、核（葡萄糖、果糖、核糖）糖）寡糖（低聚糖）：凡能水解成少数（寡糖（低聚糖）：凡能水解成少数（2 26 6）单糖分子的糖）单糖分子的糖 （蔗糖、乳糖）（蔗糖、乳糖）多糖：多糖：凡是能水解成多个单糖分子的糖凡是能水解成多个单糖分子的糖 （淀粉、纤维素、（淀粉、纤维素、糖原）糖原）结合糖：与非糖物质结合的糖结合糖：与非糖物质结合的糖（一）糖的生理功能氧化供能 重要组成成分 转变成脂肪和非必需氨基酸 解毒二、糖代谢的一般概况（二）糖的消化吸收淀粉（少量二糖蔗糖、乳糖）小肠 胰淀粉酶（作用1，4糖苷键）线性和分支的寡糖（极限糊精）小肠粘膜细胞刷状缘各种酶如麦芽糖酶、糊精酶、蔗糖酶、乳糖酶单糖（主要是葡萄糖）小肠上段吸收通过门静脉肝脏合成肝糖原通过肝静脉进入体循环血中的单糖第第 二二 节节 糖原的合成与分解糖原的合成与分解一、糖原合成(glycogenesis)1.概念：由单糖合成糖原的过程2.主要器官：肝、肌3.反应部位：胞液4.反应过程：包括Glc数目增加、分支点增加 5.关键酶：糖原合酶6.Glc活性形式（Glc供体）：UDPG二、糖原分解1.概念：肝糖原分解成为葡萄糖的过程2.反应部位：胞液3.反应过程：包括Glc数目减少、分支点减少 4.关键酶：磷酸化酶第三节第三节 糖的分解代谢糖的分解代谢分解代谢途径：糖的无氧分解、有氧分解和磷酸戊糖途径葡萄糖的主要分解代谢途径葡萄糖的主要分解代谢途径葡萄糖丙酮酸乳酸乙醇乙酰CoA6-磷酸葡萄糖磷酸戊糖途径糖酵解（有氧）（无氧）三羧酸循环（有氧或无氧）第第 四四 节 糖的异生作用糖的异生作用概念：肝中由非糖物质（如丙酸、甘油、乳酸、生糖氨基酸及其代谢前身物）转变为Glc或Gn的过程主要器官：肝、肾（饥饿、酸中毒）二、糖异生途径二、糖异生途径 酵解途径中有3个由关键酶催化的不可逆反应。在糖异生时，须由另外的反应和酶代替。糖异生途径与酵解途径大多数反应是共有的、可逆的；三、糖异生的生理意义1.空腹和饥饿下维持血糖浓度恒定2.补充肝糖原3.调节酸碱平衡第五节第五节 血糖血糖血糖（blood suger）：指血中的葡萄糖 （血中的单糖，主要指葡萄糖）血糖浓度：正常值3.96.1 mmol/L恒定的意义：保证脑组织的能量供应来源与去路：血糖食 物 糖 消化，吸收 肝糖原 糖原分解 非糖物质 糖异生 氧化分解 CO2+H2O 糖原合成 肝（肌）糖原 磷酸戊糖途径等 其它糖 脂肪、氨基酸 饱食、空腹、饥饿 不同状态下，维持血糖浓度恒定3.96.1 mmol/L 三、血糖水平的三、血糖水平的调节主要调节激素降低血糖：胰岛素(insulin)升高血糖：肾上腺素、胰高血糖素、肾上腺糖皮质激素、生长素主要依靠激素的调节 作业：