大一生物化學(xué)第一章 第六章幻燈精華課件_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

第一章

蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能1第一章

蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能1第一節(jié)

蛋白質(zhì)的分子組成各種蛋白質(zhì)的含氮量很接近:平均為16%可以根據(jù)含氮量推算出蛋白質(zhì)的大致含量:樣品中蛋白質(zhì)含量=樣品含氮量x6.252第一節(jié)

蛋白質(zhì)的分子組成各種蛋白質(zhì)的含氮量很接近:平均為16第二節(jié)

蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)肽鍵的概念(peptidebond):由一個(gè)氨基酸的-羧基與另一個(gè)氨基酸的-氨基脫水縮合而形成的化學(xué)鍵(-CO-NH-)。它是蛋白質(zhì)分子中最基本的一種化學(xué)鍵。3第二節(jié)

蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)肽鍵的概念(peptidebond蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)概念:蛋白質(zhì)分子中,從N-端至C-端的氨基酸排列順序指多肽鏈中氨基酸的排列順序備注:任取其中一種概念主要維系化學(xué)鍵:肽鍵(了解)4蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)概念:4蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)肽單元(peptideunit)的概念:由于肽鍵具有部分雙鍵的性質(zhì),使參與肽鍵構(gòu)成的六個(gè)原子位于同一平面上,這一平面稱為肽單元或肽鍵平面。5蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)肽單元(peptideunit)的概念:5蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)的概念指蛋白質(zhì)分子中某一段肽鏈主鏈原子的局部空間結(jié)構(gòu)不包括側(cè)鏈構(gòu)象的內(nèi)容不包括與其他肽段的相互關(guān)系主要維系蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)的化學(xué)鍵是:氫鍵(了解)6蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)的概念6蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)的常見(jiàn)形式α-螺旋(α-helix)β-折疊(β-pleatedsheet)β-轉(zhuǎn)角(β-turn)無(wú)規(guī)卷曲(randomcoil)7蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)的常見(jiàn)形式7α-螺旋結(jié)構(gòu)特點(diǎn):為一右手螺旋,側(cè)鏈伸向螺旋外側(cè)螺旋每圈包含3.6個(gè)氨基酸殘基,螺距0.54nm螺旋以氫鍵維系8α-螺旋結(jié)構(gòu)特點(diǎn):8蛋白質(zhì)三級(jí)結(jié)構(gòu)概念:指整條肽鏈中全部氨基酸殘基的相對(duì)空間位置也就是整條肽鏈所有原子的三維空間排布備注:其中任取一種均可9蛋白質(zhì)三級(jí)結(jié)構(gòu)概念:9蛋白質(zhì)四級(jí)結(jié)構(gòu)概念指蛋白質(zhì)分子中各個(gè)亞基的空間排布,亞基間接觸部位的布局和相互作用10蛋白質(zhì)四級(jí)結(jié)構(gòu)概念10第四節(jié)

蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)蛋白質(zhì)的兩性解離和等電點(diǎn)蛋白質(zhì)等電點(diǎn)的概念:當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)溶液處于某一pH時(shí),蛋白質(zhì)解離成正、負(fù)離子的趨勢(shì)相等,即成為兼性離子,凈電荷為零,此時(shí)溶液的pH稱為蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)。11第四節(jié)

蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)蛋白質(zhì)的兩性解離和等電點(diǎn)11pI與溶液pH的關(guān)系pI與溶液pH關(guān)系氨基酸所帶電荷電場(chǎng)中移動(dòng)的方向pH=pI靜電荷為零不移動(dòng)pH>pI負(fù)電荷向正極移動(dòng)pH<pI正電荷向負(fù)極移動(dòng)12pI與溶液pH的關(guān)系pI與溶液pH關(guān)系氨基酸所帶電荷電場(chǎng)中移蛋白質(zhì)變性作用概念:在某些物理或化學(xué)因素的作用下,蛋白質(zhì)分子特定的空間構(gòu)象被破壞(不包括肽鍵的斷裂),從而導(dǎo)致蛋白質(zhì)理化性質(zhì)的改變和生物學(xué)活性喪失。13蛋白質(zhì)變性作用13蛋白質(zhì)變性本質(zhì)非共價(jià)鍵斷裂,而肽鍵不斷裂,不改變蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)14蛋白質(zhì)變性本質(zhì)14維持蛋白質(zhì)膠體穩(wěn)定的因素水化膜顆粒表面電荷(電荷層)15維持蛋白質(zhì)膠體穩(wěn)定的因素15鹽析法沉淀蛋白質(zhì)的原理:破壞水化膜減小表面靜電斥力16鹽析法沉淀蛋白質(zhì)的原理:16第二章

核酸的結(jié)構(gòu)與功能17第二章

核酸的結(jié)構(gòu)與功能17第一節(jié)

核酸的化學(xué)組成及一級(jí)結(jié)構(gòu)了解:核酸的基本組成單位是:核苷酸核酸的基本組成成分為:磷酸、戊糖、堿基18第一節(jié)

核酸的化學(xué)組成及一級(jí)結(jié)構(gòu)了解:18DNA和RNA基本化學(xué)組成的比較DNARNA戊糖脫氧核糖核糖嘌呤堿A,GA,G嘧啶堿C,TC,U磷酸磷酸磷酸19DNA和RNA基本化學(xué)組成的比較DNARNA戊糖脫氧核糖核糖第二節(jié)

DNA的空間結(jié)構(gòu)與功能了解:核苷酸之間以:3’,5’-磷酸二酯鍵連接形成核酸20第二節(jié)

DNA的空間結(jié)構(gòu)與功能了解:20DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的要點(diǎn)DNA分子是反向平行、右手螺旋的互補(bǔ)雙鏈結(jié)構(gòu)兩條鏈間形成互補(bǔ)堿基對(duì)(A=T,G≡C)螺旋參數(shù):螺旋形成大溝及小溝;螺旋直徑為2.4nm;每個(gè)螺旋有10.5對(duì)堿基;相鄰堿基平面距離0.34nm維系作用:疏水作用力(堿基堆積力),氫鍵21DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的要點(diǎn)DNA分子是反向平行、右手螺旋的互核小體結(jié)構(gòu)核小體的結(jié)構(gòu)包括:核心顆粒(H2A,H2B,H3,H4各2分子+1.75圈DNA)連接區(qū)(DNA+H1)22核小體結(jié)構(gòu)核小體的結(jié)構(gòu)包括:22第三節(jié)

RNA的結(jié)構(gòu)與功能真核生物mRNA的結(jié)構(gòu)5’-端:7-甲基鳥(niǎo)嘌呤三磷酸核苷(m7GpppN)帽子結(jié)構(gòu)3’-端:多聚腺苷酸(polyA)尾巴結(jié)構(gòu)mRNA的功能:蛋白質(zhì)合成的模板23第三節(jié)

RNA的結(jié)構(gòu)與功能真核生物mRNA的結(jié)構(gòu)23tRNA的結(jié)構(gòu)3′末端:—CCA-OHtRNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)稱為“三葉草”結(jié)構(gòu)氨基酸臂DHU環(huán)反密碼環(huán)TψC環(huán)額外環(huán)tRNA的三級(jí)結(jié)構(gòu)是:倒L型24tRNA的結(jié)構(gòu)24tRNA的功能蛋白質(zhì)合成的氨基酸載體25tRNA的功能25rRNA的結(jié)構(gòu)rRNA與蛋白質(zhì)一起構(gòu)成核糖體(核蛋白體)核糖體(核蛋白體)由大小亞基組成rRNA的功能:蛋白質(zhì)生物合成的場(chǎng)所26rRNA的結(jié)構(gòu)26第四節(jié)

核酸的理化性質(zhì)核酸的紫外吸收特性波長(zhǎng)260nm(OD260)有最大吸收峰27第四節(jié)

核酸的理化性質(zhì)核酸的紫外吸收特性27核酸變性的概念:某些理化因素會(huì)導(dǎo)致DNA雙鏈互補(bǔ)堿基對(duì)之間的氫鍵發(fā)生斷裂,使雙鏈DNA解離為單鏈的過(guò)程Tm的概念:DNA變性時(shí),△A260達(dá)到最大變化值的一半時(shí)所對(duì)應(yīng)的溫度稱為DNA的解鏈溫度或融解溫度(Tm)50%DNA變性時(shí)的溫度備注:任取其一28核酸變性的概念:28第三章

酶29第三章

酶29第一節(jié)

酶的分子結(jié)構(gòu)與功能酶的概念酶(enzyme,E):生物體內(nèi)對(duì)特異底物起高效催化作用的生物催化劑其化學(xué)本質(zhì)主要是蛋白質(zhì)(了解)少部分是核酸(了解)30第一節(jié)

酶的分子結(jié)構(gòu)與功能酶的概念30酶的活性中心(activecenter)的概念有些酶的必需基團(tuán)在一級(jí)結(jié)構(gòu)上可能相距很遠(yuǎn),但在空間結(jié)構(gòu)上彼此靠近,組成具有特定空間結(jié)構(gòu)的區(qū)域,能和底物特異結(jié)合并將底物轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物,這一區(qū)域就稱為酶的活性中心或稱活性部位。31酶的活性中心(activecenter)的概念31同工酶的概念催化相同化學(xué)反應(yīng),但酶蛋白的分子結(jié)構(gòu),理化性質(zhì)乃至免疫學(xué)性質(zhì)不同的一組酶稱為同工酶(isoenzyme)32同工酶的概念32同工酶的臨床應(yīng)用同工酶譜的改變有助于對(duì)疾病的診斷例如:心肌梗死時(shí)可見(jiàn)血清中LDH1活性明顯升高肝病時(shí)LDH5活性明顯升高血清CK2活性測(cè)定有利于對(duì)心肌梗死的早期診斷33同工酶的臨床應(yīng)用33第二節(jié)

酶的工作原理酶的作用特點(diǎn):高效性高度特異性高度不穩(wěn)定性可調(diào)節(jié)性34第二節(jié)

酶的工作原理酶的作用特點(diǎn):34第三節(jié)

酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)米—曼氏方程:VVmax[S]Km+[S]=──35第三節(jié)

酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)米—曼氏方程:VVmax[S]KmKm值的意義Km等于酶促反應(yīng)速度為最大反應(yīng)速度一半時(shí)的底物濃度Km可近似表示酶對(duì)底物的親和力Km越小,酶與底物的親和力越大;反之亦然Km是酶的特征性常數(shù)之一36Km值的意義36溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響(了解)雙重影響酶的最適溫度:酶促反應(yīng)速率最快時(shí)的反應(yīng)體系的溫度37溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響(了解)37pH對(duì)反應(yīng)速率的影響(了解)最適pH:酶催化活性最大時(shí)的反應(yīng)體系的pH38pH對(duì)反應(yīng)速率的影響(了解)38競(jìng)爭(zhēng)性抑制概念:抑制劑(I)與酶的底物(S)的結(jié)構(gòu)相似,可與S競(jìng)爭(zhēng)E的活性中心,從而阻礙E和S結(jié)合成中間產(chǎn)物,從而使酶的活性降低。這種抑制作用稱為競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用39競(jìng)爭(zhēng)性抑制39競(jìng)爭(zhēng)性抑制的特點(diǎn):I結(jié)構(gòu)常與S結(jié)構(gòu)類似I/S與酶的結(jié)合部位相同:酶的活性中心[S]↑可以降低甚至消除抑制作用(表觀)Km值增大,Vm值不變40競(jìng)爭(zhēng)性抑制的特點(diǎn):40競(jìng)爭(zhēng)性抑制的臨床應(yīng)用磺胺類藥物的化學(xué)結(jié)構(gòu)與對(duì)氨基苯甲酸相似,它是二氫葉酸合成酶的競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑,可抑制二氫葉酸的合成,進(jìn)而達(dá)到抑菌作用教材p214:別嘌呤醇與次黃嘌呤結(jié)構(gòu)相似,可抑制黃嘌呤氧化酶,抑制尿酸的生成教材p212、p218中“抗代謝物”41競(jìng)爭(zhēng)性抑制的臨床應(yīng)用41第四節(jié)

酶的調(diào)節(jié)酶原激活的實(shí)質(zhì)酶的活性中心形成或暴露的過(guò)程酶原激活的意義避免對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生自身消化可看作酶的儲(chǔ)存形式,在需要時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)橛谢钚缘拿福l(fā)揮催化活性42第四節(jié)

酶的調(diào)節(jié)酶原激活的實(shí)質(zhì)42糖酵解的概念在無(wú)氧或供氧不足的條件下,葡萄糖或糖原在胞液中經(jīng)一系列反應(yīng)生成丙酮酸,進(jìn)而還原為乳酸并釋放出能量的過(guò)程。因其與酵母菌使糖生醇發(fā)酵的過(guò)程相似,故稱為糖酵解。第四章糖代謝

43糖酵解的概念在無(wú)氧或供氧不足的條件下,葡萄糖或糖原糖酵解的特點(diǎn)

1個(gè)反應(yīng)場(chǎng)所2步底物水平磷酸化反應(yīng)3步關(guān)鍵酶催化的反應(yīng)44糖酵解的特點(diǎn)

1個(gè)反應(yīng)場(chǎng)所2步底物水平磷酸化反應(yīng)3步關(guān)鍵酶催2步底物水平磷酸化反應(yīng)452步底物水平磷酸化反應(yīng)45三步關(guān)鍵酶催化的反應(yīng)46三步關(guān)鍵酶催化的反應(yīng)46糖酵解的生理意義是人體內(nèi)成熟紅細(xì)胞獲取ATP的唯一途徑。是有氧條件下,某些組織細(xì)胞(皮膚、視網(wǎng)膜、睪丸細(xì)胞)主要的供能途徑。是機(jī)體劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)補(bǔ)充能量的有效方式。47糖酵解的生理意義是人體內(nèi)成熟紅細(xì)胞獲取ATP的唯一途徑。47糖的有氧氧化概念

在供氧充足的條件下,G在胞液及線粒體中徹底氧化分解,生成H2O和CO2及大量ATP的過(guò)程。是糖氧化供能的主要方式。48糖的有氧氧化概念在供氧充足的條件下,G在胞液及線粒糖的有氧氧化反應(yīng)階段葡萄糖經(jīng)酵解途徑分解為丙酮酸丙酮酸氧化脫羧生成乙酰CoA三羧酸循環(huán)胞液線粒體49糖的有氧氧化反應(yīng)階段葡萄糖經(jīng)酵解途徑分解為丙酮酸胞液線粒體三羧酸循環(huán)概念線粒體中,乙酰CoA與草酰乙酸縮合生成檸檬酸,經(jīng)過(guò)一系列的代謝反應(yīng),乙?;谎趸纸猓蒗R宜嵩偕⒖蓞⑴c下一次反應(yīng)。由于這一過(guò)程由含三個(gè)羧基的檸檬酸開(kāi)始循環(huán)反應(yīng),故稱為三羧酸循環(huán)。是機(jī)體獲取能量的主要途徑。一分子乙酰基經(jīng)三羧酸循環(huán)徹底氧化可生成10分子ATP。50三羧酸循環(huán)概念線粒體中,乙酰CoA與草酰乙酸縮合TCA循環(huán)小結(jié)場(chǎng)所:線粒體特點(diǎn):4次脫氫反應(yīng)3個(gè)關(guān)鍵酶2次脫羧1次底物水平磷酸化反應(yīng)能量生成:一分子乙酰基經(jīng)三羧酸循環(huán)徹底氧化可生成10分子ATP。51TCA循環(huán)小結(jié)場(chǎng)所:線粒體4次脫氫反應(yīng)3個(gè)關(guān)鍵酶2次脫羧1次磷酸戊糖途徑反應(yīng)特點(diǎn)關(guān)鍵酶:

葡萄糖-6-磷酸脫氫酶(G6PD)缺乏病:G6PD缺乏癥(蠶豆病)52磷酸戊糖途徑反應(yīng)特點(diǎn)關(guān)鍵酶:葡萄糖-6-磷酸脫氫酶(G6P磷酸戊糖途徑生理意義1.5-磷酸核糖是合成核苷酸和核酸的重要原料。2.NADPH+H+具有多方面的生理作用:NADPH+H+是體內(nèi)許多合成代謝的供氫體;NADPH+H+參與體內(nèi)羥化反應(yīng);NADPH+H+可維持還原型GSH的含量。53磷酸戊糖途徑生理意義1.5-磷酸核糖是合成核苷酸和核酸的糖異生概念:

非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)镚或Gn的過(guò)程。基本上是糖酵解的逆過(guò)程。糖異生原料:

甘油、有機(jī)酸(乳酸、丙酮酸、TAC中的各種羧酸等)、生糖氨基酸。54糖異生概念:54血糖的來(lái)源與去路55血糖的來(lái)源與去路55第五章脂類代謝1.脂肪動(dòng)員的概念及其限速酶。脂肪動(dòng)員:指儲(chǔ)存在脂肪細(xì)胞中的脂肪,被肪脂酶逐步水解為脂肪酸及甘油,并釋放入血以供其他組織氧化利用的過(guò)程。脂肪動(dòng)員的限速酶:TG脂肪酶56第五章脂類代謝1.脂肪動(dòng)員的概念及其限速酶。562.飽和脂肪酸的β—氧化的概念、基本過(guò)程及其能量的計(jì)算。飽和脂肪酸的β—氧化的概念脂肪酸活化為脂酰CoA進(jìn)入線粒體,在脂肪酸氧化酶體系的催化下,于脂?;绿荚由线M(jìn)行脫氫、水化、再脫氫、硫解反應(yīng),生成比原來(lái)少2個(gè)碳原子的脂酰CoA和1分子乙酰CoA。由于氧化分解固定在脂酰基β位碳原子上,故稱為β-氧化。572.飽和脂肪酸的β—氧化的概念、基本過(guò)程及其能量的計(jì)算。57脫氫

加水

再脫氫

硫解

脂酰CoA

β-羥脂酰CoAβ-酮脂酰CoA脂酰CoA+乙酰CoA

脂酰CoA脫氫酶α,β-烯酰CoAL(+)-β羥脂酰CoA脫氫酶

NAD+NADH+H+⊿2--烯脂酰CoA水化酶H2O

FADFADH2β酮脂酰CoA硫解酶CoA-SH

飽和脂肪酸的β—氧化的基本過(guò)程(要求:反應(yīng)步驟名稱)RCH2CH2C~SCoA

O=O=58脫氫加水再脫氫硫解脂酰CoAβ-羥脂酰CATP生成數(shù)=[(n/2-1)×(1.5+2.5)]+n/2×10凈生成ATP數(shù)=ATP生成數(shù)-2飽和脂肪酸的能量計(jì)算59ATP生成數(shù)=[(n/2-1)×(1.5+2.5)]3.酮體的分類、合成原料及意義。

乙酰乙酸、β-羥丁酸、丙酮三者總稱酮體,是脂肪酸在肝臟中氧化不徹底的產(chǎn)物。酮體酮體代謝特點(diǎn):

肝內(nèi)生酮、肝外利用603.酮體的分類、合成原料及意義。

乙酰乙酸、β-羥丁酮體生成的生理意義酮體是肝臟輸出能源的一種形式。酮體可透過(guò)血腦屏障,是腦組織的重要能源(尤其長(zhǎng)期饑餓狀態(tài)下)。酮體利用的增加可減少糖的利用,有利于維持血糖水平恒定,節(jié)省蛋白質(zhì)的消耗。61酮體生成的生理意義酮體是肝臟輸出能源的一種形式。酮體可透過(guò)血葡萄糖磷酸戊糖途徑4.膽固醇合成的原料乙酰CoA、ATP、NADPH

62葡萄糖磷酸戊糖途徑4.膽固醇合成的原料乙酰CoA、ATP、膽固醇在體內(nèi)的轉(zhuǎn)變膽固醇可轉(zhuǎn)變?yōu)槟懼崮懝檀伎赊D(zhuǎn)化為類固醇激素膽固醇可轉(zhuǎn)化為維生素D3的前體

63膽固醇在體內(nèi)的轉(zhuǎn)變膽固醇可轉(zhuǎn)變?yōu)槟懼?3血脂與血漿中的蛋白質(zhì)結(jié)合,以脂蛋白(lipoprotein)形式運(yùn)輸。*血漿脂蛋白脂類載脂蛋白(apo)5.血漿脂蛋白的概念64血脂與血漿中的蛋白質(zhì)結(jié)合,以脂蛋白(lipoprotein)血漿脂蛋白的對(duì)應(yīng)關(guān)系、組成特點(diǎn)及其功能最多最多65血漿脂蛋白的對(duì)應(yīng)關(guān)系、組成特點(diǎn)及其功能最多最多65第六章生物氧化1.呼吸鏈的概念:線粒體內(nèi)膜上存在著由多種酶和輔酶組成的遞氫、遞電子的復(fù)合物,它們按一定的順序排列組成電子傳遞鏈。代謝物脫下的H,通過(guò)電子傳遞鏈的傳遞,最終與激活的氧結(jié)合生成水,并產(chǎn)生可利用的能量。這一連鎖反應(yīng)因與細(xì)胞攝取氧的過(guò)程有關(guān),故又稱為呼吸鏈。66第六章生物氧化1.呼吸鏈的概念:線粒體內(nèi)膜上存在著由多體內(nèi)兩條重要的呼吸鏈的傳遞體的排列順序。NADH氧化呼吸鏈(主要呼吸鏈)

NADH→復(fù)合體Ⅰ→CoQ→復(fù)合體Ⅲ→復(fù)合體Ⅳ→O2每對(duì)氫通過(guò)此呼吸鏈生成2.5分子ATP.以NADH的方式進(jìn)入.67體內(nèi)兩條重要的呼吸鏈的傳遞體的排列順序。

琥珀酸氧化呼吸鏈(次要呼吸鏈)每對(duì)氫通過(guò)此呼吸鏈生成1.5分子ATP.以FADH2的方式進(jìn)入.

琥珀酸→復(fù)合體Ⅱ→CoQ→復(fù)合體Ⅲ→復(fù)合體Ⅳ→O268

琥珀酸氧化呼吸鏈(次要呼吸鏈)每對(duì)氫通過(guò)此呼吸鏈生成1.2.胞液中的NADH+H+的兩種穿梭方式。甘油磷酸穿梭系統(tǒng)蘋果酸-天冬氨酸穿梭系統(tǒng)692.胞液中的NADH+H+的兩種穿梭方式。693.ATP的生成方式:底物水平磷酸化及

氧化磷酸化

底物水平磷酸化:是體內(nèi)生成ATP的方式之一。某些代謝物在脫氫或脫水的反應(yīng)過(guò)程中,底物分子內(nèi)能量重新分布,其結(jié)果有高能鍵生成。隨后在酶催化下發(fā)生能量的轉(zhuǎn)移,ADP作為能量的受體磷酸化生成ATP。這種生成ATP的方式稱為底物水平磷酸化。703.ATP的生成方式:底物水平磷酸化及

氧化磷酸化

氧化磷酸化:代謝物氧化脫下的氫和電子,沿線粒體內(nèi)膜上的呼吸鏈傳遞。在呼吸鏈電子傳遞過(guò)程中偶聯(lián)ADP磷酸化,生成ATP的過(guò)程,即氧化磷酸化,是機(jī)體能量生成的主要方式。71氧化磷酸化:71NADH–CoQCoQ–Cytc

Cytaa3–O2氧化磷酸化的偶聯(lián)部位72NADH–CoQCoQ–Cy4.氧化磷酸化中呼吸鏈的抑制劑734.氧化磷酸化中呼吸鏈的抑制劑735.機(jī)體內(nèi)能量的儲(chǔ)存形式。能量的儲(chǔ)存——磷酸肌酸745.機(jī)體內(nèi)能量的儲(chǔ)存形式。74第一章

蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能75第一章

蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能1第一節(jié)

蛋白質(zhì)的分子組成各種蛋白質(zhì)的含氮量很接近:平均為16%可以根據(jù)含氮量推算出蛋白質(zhì)的大致含量:樣品中蛋白質(zhì)含量=樣品含氮量x6.2576第一節(jié)

蛋白質(zhì)的分子組成各種蛋白質(zhì)的含氮量很接近:平均為16第二節(jié)

蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)肽鍵的概念(peptidebond):由一個(gè)氨基酸的-羧基與另一個(gè)氨基酸的-氨基脫水縮合而形成的化學(xué)鍵(-CO-NH-)。它是蛋白質(zhì)分子中最基本的一種化學(xué)鍵。77第二節(jié)

蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)肽鍵的概念(peptidebond蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)概念:蛋白質(zhì)分子中,從N-端至C-端的氨基酸排列順序指多肽鏈中氨基酸的排列順序備注:任取其中一種概念主要維系化學(xué)鍵:肽鍵(了解)78蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)概念:4蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)肽單元(peptideunit)的概念:由于肽鍵具有部分雙鍵的性質(zhì),使參與肽鍵構(gòu)成的六個(gè)原子位于同一平面上,這一平面稱為肽單元或肽鍵平面。79蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)肽單元(peptideunit)的概念:5蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)的概念指蛋白質(zhì)分子中某一段肽鏈主鏈原子的局部空間結(jié)構(gòu)不包括側(cè)鏈構(gòu)象的內(nèi)容不包括與其他肽段的相互關(guān)系主要維系蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)的化學(xué)鍵是:氫鍵(了解)80蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)的概念6蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)的常見(jiàn)形式α-螺旋(α-helix)β-折疊(β-pleatedsheet)β-轉(zhuǎn)角(β-turn)無(wú)規(guī)卷曲(randomcoil)81蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)的常見(jiàn)形式7α-螺旋結(jié)構(gòu)特點(diǎn):為一右手螺旋,側(cè)鏈伸向螺旋外側(cè)螺旋每圈包含3.6個(gè)氨基酸殘基,螺距0.54nm螺旋以氫鍵維系82α-螺旋結(jié)構(gòu)特點(diǎn):8蛋白質(zhì)三級(jí)結(jié)構(gòu)概念:指整條肽鏈中全部氨基酸殘基的相對(duì)空間位置也就是整條肽鏈所有原子的三維空間排布備注:其中任取一種均可83蛋白質(zhì)三級(jí)結(jié)構(gòu)概念:9蛋白質(zhì)四級(jí)結(jié)構(gòu)概念指蛋白質(zhì)分子中各個(gè)亞基的空間排布,亞基間接觸部位的布局和相互作用84蛋白質(zhì)四級(jí)結(jié)構(gòu)概念10第四節(jié)

蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)蛋白質(zhì)的兩性解離和等電點(diǎn)蛋白質(zhì)等電點(diǎn)的概念:當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)溶液處于某一pH時(shí),蛋白質(zhì)解離成正、負(fù)離子的趨勢(shì)相等,即成為兼性離子,凈電荷為零,此時(shí)溶液的pH稱為蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)。85第四節(jié)

蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)蛋白質(zhì)的兩性解離和等電點(diǎn)11pI與溶液pH的關(guān)系pI與溶液pH關(guān)系氨基酸所帶電荷電場(chǎng)中移動(dòng)的方向pH=pI靜電荷為零不移動(dòng)pH>pI負(fù)電荷向正極移動(dòng)pH<pI正電荷向負(fù)極移動(dòng)86pI與溶液pH的關(guān)系pI與溶液pH關(guān)系氨基酸所帶電荷電場(chǎng)中移蛋白質(zhì)變性作用概念:在某些物理或化學(xué)因素的作用下,蛋白質(zhì)分子特定的空間構(gòu)象被破壞(不包括肽鍵的斷裂),從而導(dǎo)致蛋白質(zhì)理化性質(zhì)的改變和生物學(xué)活性喪失。87蛋白質(zhì)變性作用13蛋白質(zhì)變性本質(zhì)非共價(jià)鍵斷裂,而肽鍵不斷裂,不改變蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)88蛋白質(zhì)變性本質(zhì)14維持蛋白質(zhì)膠體穩(wěn)定的因素水化膜顆粒表面電荷(電荷層)89維持蛋白質(zhì)膠體穩(wěn)定的因素15鹽析法沉淀蛋白質(zhì)的原理:破壞水化膜減小表面靜電斥力90鹽析法沉淀蛋白質(zhì)的原理:16第二章

核酸的結(jié)構(gòu)與功能91第二章

核酸的結(jié)構(gòu)與功能17第一節(jié)

核酸的化學(xué)組成及一級(jí)結(jié)構(gòu)了解:核酸的基本組成單位是:核苷酸核酸的基本組成成分為:磷酸、戊糖、堿基92第一節(jié)

核酸的化學(xué)組成及一級(jí)結(jié)構(gòu)了解:18DNA和RNA基本化學(xué)組成的比較DNARNA戊糖脫氧核糖核糖嘌呤堿A,GA,G嘧啶堿C,TC,U磷酸磷酸磷酸93DNA和RNA基本化學(xué)組成的比較DNARNA戊糖脫氧核糖核糖第二節(jié)

DNA的空間結(jié)構(gòu)與功能了解:核苷酸之間以:3’,5’-磷酸二酯鍵連接形成核酸94第二節(jié)

DNA的空間結(jié)構(gòu)與功能了解:20DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的要點(diǎn)DNA分子是反向平行、右手螺旋的互補(bǔ)雙鏈結(jié)構(gòu)兩條鏈間形成互補(bǔ)堿基對(duì)(A=T,G≡C)螺旋參數(shù):螺旋形成大溝及小溝;螺旋直徑為2.4nm;每個(gè)螺旋有10.5對(duì)堿基;相鄰堿基平面距離0.34nm維系作用:疏水作用力(堿基堆積力),氫鍵95DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的要點(diǎn)DNA分子是反向平行、右手螺旋的互核小體結(jié)構(gòu)核小體的結(jié)構(gòu)包括:核心顆粒(H2A,H2B,H3,H4各2分子+1.75圈DNA)連接區(qū)(DNA+H1)96核小體結(jié)構(gòu)核小體的結(jié)構(gòu)包括:22第三節(jié)

RNA的結(jié)構(gòu)與功能真核生物mRNA的結(jié)構(gòu)5’-端:7-甲基鳥(niǎo)嘌呤三磷酸核苷(m7GpppN)帽子結(jié)構(gòu)3’-端:多聚腺苷酸(polyA)尾巴結(jié)構(gòu)mRNA的功能:蛋白質(zhì)合成的模板97第三節(jié)

RNA的結(jié)構(gòu)與功能真核生物mRNA的結(jié)構(gòu)23tRNA的結(jié)構(gòu)3′末端:—CCA-OHtRNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)稱為“三葉草”結(jié)構(gòu)氨基酸臂DHU環(huán)反密碼環(huán)TψC環(huán)額外環(huán)tRNA的三級(jí)結(jié)構(gòu)是:倒L型98tRNA的結(jié)構(gòu)24tRNA的功能蛋白質(zhì)合成的氨基酸載體99tRNA的功能25rRNA的結(jié)構(gòu)rRNA與蛋白質(zhì)一起構(gòu)成核糖體(核蛋白體)核糖體(核蛋白體)由大小亞基組成rRNA的功能:蛋白質(zhì)生物合成的場(chǎng)所100rRNA的結(jié)構(gòu)26第四節(jié)

核酸的理化性質(zhì)核酸的紫外吸收特性波長(zhǎng)260nm(OD260)有最大吸收峰101第四節(jié)

核酸的理化性質(zhì)核酸的紫外吸收特性27核酸變性的概念:某些理化因素會(huì)導(dǎo)致DNA雙鏈互補(bǔ)堿基對(duì)之間的氫鍵發(fā)生斷裂,使雙鏈DNA解離為單鏈的過(guò)程Tm的概念:DNA變性時(shí),△A260達(dá)到最大變化值的一半時(shí)所對(duì)應(yīng)的溫度稱為DNA的解鏈溫度或融解溫度(Tm)50%DNA變性時(shí)的溫度備注:任取其一102核酸變性的概念:28第三章

酶103第三章

酶29第一節(jié)

酶的分子結(jié)構(gòu)與功能酶的概念酶(enzyme,E):生物體內(nèi)對(duì)特異底物起高效催化作用的生物催化劑其化學(xué)本質(zhì)主要是蛋白質(zhì)(了解)少部分是核酸(了解)104第一節(jié)

酶的分子結(jié)構(gòu)與功能酶的概念30酶的活性中心(activecenter)的概念有些酶的必需基團(tuán)在一級(jí)結(jié)構(gòu)上可能相距很遠(yuǎn),但在空間結(jié)構(gòu)上彼此靠近,組成具有特定空間結(jié)構(gòu)的區(qū)域,能和底物特異結(jié)合并將底物轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物,這一區(qū)域就稱為酶的活性中心或稱活性部位。105酶的活性中心(activecenter)的概念31同工酶的概念催化相同化學(xué)反應(yīng),但酶蛋白的分子結(jié)構(gòu),理化性質(zhì)乃至免疫學(xué)性質(zhì)不同的一組酶稱為同工酶(isoenzyme)106同工酶的概念32同工酶的臨床應(yīng)用同工酶譜的改變有助于對(duì)疾病的診斷例如:心肌梗死時(shí)可見(jiàn)血清中LDH1活性明顯升高肝病時(shí)LDH5活性明顯升高血清CK2活性測(cè)定有利于對(duì)心肌梗死的早期診斷107同工酶的臨床應(yīng)用33第二節(jié)

酶的工作原理酶的作用特點(diǎn):高效性高度特異性高度不穩(wěn)定性可調(diào)節(jié)性108第二節(jié)

酶的工作原理酶的作用特點(diǎn):34第三節(jié)

酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)米—曼氏方程:VVmax[S]Km+[S]=──109第三節(jié)

酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)米—曼氏方程:VVmax[S]KmKm值的意義Km等于酶促反應(yīng)速度為最大反應(yīng)速度一半時(shí)的底物濃度Km可近似表示酶對(duì)底物的親和力Km越小,酶與底物的親和力越大;反之亦然Km是酶的特征性常數(shù)之一110Km值的意義36溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響(了解)雙重影響酶的最適溫度:酶促反應(yīng)速率最快時(shí)的反應(yīng)體系的溫度111溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響(了解)37pH對(duì)反應(yīng)速率的影響(了解)最適pH:酶催化活性最大時(shí)的反應(yīng)體系的pH112pH對(duì)反應(yīng)速率的影響(了解)38競(jìng)爭(zhēng)性抑制概念:抑制劑(I)與酶的底物(S)的結(jié)構(gòu)相似,可與S競(jìng)爭(zhēng)E的活性中心,從而阻礙E和S結(jié)合成中間產(chǎn)物,從而使酶的活性降低。這種抑制作用稱為競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用113競(jìng)爭(zhēng)性抑制39競(jìng)爭(zhēng)性抑制的特點(diǎn):I結(jié)構(gòu)常與S結(jié)構(gòu)類似I/S與酶的結(jié)合部位相同:酶的活性中心[S]↑可以降低甚至消除抑制作用(表觀)Km值增大,Vm值不變114競(jìng)爭(zhēng)性抑制的特點(diǎn):40競(jìng)爭(zhēng)性抑制的臨床應(yīng)用磺胺類藥物的化學(xué)結(jié)構(gòu)與對(duì)氨基苯甲酸相似,它是二氫葉酸合成酶的競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑,可抑制二氫葉酸的合成,進(jìn)而達(dá)到抑菌作用教材p214:別嘌呤醇與次黃嘌呤結(jié)構(gòu)相似,可抑制黃嘌呤氧化酶,抑制尿酸的生成教材p212、p218中“抗代謝物”115競(jìng)爭(zhēng)性抑制的臨床應(yīng)用41第四節(jié)

酶的調(diào)節(jié)酶原激活的實(shí)質(zhì)酶的活性中心形成或暴露的過(guò)程酶原激活的意義避免對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生自身消化可看作酶的儲(chǔ)存形式,在需要時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)橛谢钚缘拿福l(fā)揮催化活性116第四節(jié)

酶的調(diào)節(jié)酶原激活的實(shí)質(zhì)42糖酵解的概念在無(wú)氧或供氧不足的條件下,葡萄糖或糖原在胞液中經(jīng)一系列反應(yīng)生成丙酮酸,進(jìn)而還原為乳酸并釋放出能量的過(guò)程。因其與酵母菌使糖生醇發(fā)酵的過(guò)程相似,故稱為糖酵解。第四章糖代謝

117糖酵解的概念在無(wú)氧或供氧不足的條件下,葡萄糖或糖原糖酵解的特點(diǎn)

1個(gè)反應(yīng)場(chǎng)所2步底物水平磷酸化反應(yīng)3步關(guān)鍵酶催化的反應(yīng)118糖酵解的特點(diǎn)

1個(gè)反應(yīng)場(chǎng)所2步底物水平磷酸化反應(yīng)3步關(guān)鍵酶催2步底物水平磷酸化反應(yīng)1192步底物水平磷酸化反應(yīng)45三步關(guān)鍵酶催化的反應(yīng)120三步關(guān)鍵酶催化的反應(yīng)46糖酵解的生理意義是人體內(nèi)成熟紅細(xì)胞獲取ATP的唯一途徑。是有氧條件下,某些組織細(xì)胞(皮膚、視網(wǎng)膜、睪丸細(xì)胞)主要的供能途徑。是機(jī)體劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)補(bǔ)充能量的有效方式。121糖酵解的生理意義是人體內(nèi)成熟紅細(xì)胞獲取ATP的唯一途徑。47糖的有氧氧化概念

在供氧充足的條件下,G在胞液及線粒體中徹底氧化分解,生成H2O和CO2及大量ATP的過(guò)程。是糖氧化供能的主要方式。122糖的有氧氧化概念在供氧充足的條件下,G在胞液及線粒糖的有氧氧化反應(yīng)階段葡萄糖經(jīng)酵解途徑分解為丙酮酸丙酮酸氧化脫羧生成乙酰CoA三羧酸循環(huán)胞液線粒體123糖的有氧氧化反應(yīng)階段葡萄糖經(jīng)酵解途徑分解為丙酮酸胞液線粒體三羧酸循環(huán)概念線粒體中,乙酰CoA與草酰乙酸縮合生成檸檬酸,經(jīng)過(guò)一系列的代謝反應(yīng),乙?;谎趸纸?,而草酰乙酸再生并可參與下一次反應(yīng)。由于這一過(guò)程由含三個(gè)羧基的檸檬酸開(kāi)始循環(huán)反應(yīng),故稱為三羧酸循環(huán)。是機(jī)體獲取能量的主要途徑。一分子乙?;?jīng)三羧酸循環(huán)徹底氧化可生成10分子ATP。124三羧酸循環(huán)概念線粒體中,乙酰CoA與草酰乙酸縮合TCA循環(huán)小結(jié)場(chǎng)所:線粒體特點(diǎn):4次脫氫反應(yīng)3個(gè)關(guān)鍵酶2次脫羧1次底物水平磷酸化反應(yīng)能量生成:一分子乙?;?jīng)三羧酸循環(huán)徹底氧化可生成10分子ATP。125TCA循環(huán)小結(jié)場(chǎng)所:線粒體4次脫氫反應(yīng)3個(gè)關(guān)鍵酶2次脫羧1次磷酸戊糖途徑反應(yīng)特點(diǎn)關(guān)鍵酶:

葡萄糖-6-磷酸脫氫酶(G6PD)缺乏?。篏6PD缺乏癥(蠶豆病)126磷酸戊糖途徑反應(yīng)特點(diǎn)關(guān)鍵酶:葡萄糖-6-磷酸脫氫酶(G6P磷酸戊糖途徑生理意義1.5-磷酸核糖是合成核苷酸和核酸的重要原料。2.NADPH+H+具有多方面的生理作用:NADPH+H+是體內(nèi)許多合成代謝的供氫體;NADPH+H+參與體內(nèi)羥化反應(yīng);NADPH+H+可維持還原型GSH的含量。127磷酸戊糖途徑生理意義1.5-磷酸核糖是合成核苷酸和核酸的糖異生概念:

非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)镚或Gn的過(guò)程。基本上是糖酵解的逆過(guò)程。糖異生原料:

甘油、有機(jī)酸(乳酸、丙酮酸、TAC中的各種羧酸等)、生糖氨基酸。128糖異生概念:54血糖的來(lái)源與去路129血糖的來(lái)源與去路55第五章脂類代謝1.脂肪動(dòng)員的概念及其限速酶。脂肪動(dòng)員:指儲(chǔ)存在脂肪細(xì)胞中的脂肪,被肪脂酶逐步水解為脂肪酸及甘油,并釋放入血以供其他組織氧化利用的過(guò)程。脂肪動(dòng)員的限速酶:TG脂肪酶130第五章脂類代謝1.脂肪動(dòng)員的概念及其限速酶。562.飽和脂肪酸的β—氧化的概念、基本過(guò)程及其能量的計(jì)算。飽和脂肪酸的β—氧化的概念脂肪酸活化為脂酰CoA進(jìn)入線粒體,在脂肪酸氧化酶體系的催化下,于脂?;绿荚由线M(jìn)行脫氫、水化、再脫氫、硫解反應(yīng),生成比原來(lái)少2個(gè)碳原子的脂酰CoA和1分子乙酰CoA。由于氧化分解固定在脂?;挛惶荚由?,故稱為β-氧化。1312.飽和脂肪酸的β—氧化的概念、基本過(guò)程及其能量的計(jì)算。57脫氫

加水

再脫氫

硫解

脂酰CoA

β-羥脂酰CoAβ-酮脂酰CoA脂酰CoA+乙酰CoA

脂酰CoA脫氫酶α,β-烯酰CoAL(+)-β羥脂酰CoA脫氫酶

NAD+NADH+H+⊿2--烯脂酰CoA水化酶H2O

FADFADH2β酮脂酰CoA硫解酶CoA-SH

飽和脂肪酸的β—氧化的基本過(guò)程(要求:反應(yīng)步驟名稱)RCH2CH2C~SCoA

O=O=132脫氫加水再脫氫硫解脂酰CoAβ-羥脂酰CATP生成數(shù)=[(n/2-1)×(1.5+2.5)]+n/2×10凈生成ATP數(shù)=ATP生成數(shù)-2飽和脂肪酸的能量計(jì)算133ATP生成數(shù)=[(n/2-1)×(1.5+2.5)]3.酮體的分類、合成原料及意義。

乙酰乙酸、β-羥丁酸、丙酮三者總稱酮體,是脂肪酸在肝臟中氧化不徹底的產(chǎn)物。酮體酮體代謝特點(diǎn):

肝內(nèi)生酮、肝外利用1343.酮體的分類、合成原料及意義。

乙酰乙酸、β-羥丁酮體生成的生理意義酮體是肝臟輸出能源的一種形式。酮體可透過(guò)

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