动物生物化学课件.ppt

第一章 酶,本章主要内容,酶的一般概念 酶的组成和结构与功能关系 酶的作用机理 影响酶促反应速度的因素 酶的命名和分类及应用,第一节 酶的概述,酶(Enzyme和Ribozyme) ：是由生物体活细胞产生的具有催化能力的生物催化剂。 绝大多数的酶都是蛋白质,一、酶的概念,酶催化的生物化学反应，称为酶促反应 在酶的催化下发生化学变化的物质，称为底物,第一节 酶的概述,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,（一）酶的高度不稳定性,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。,酶的催化作用可使反应速度提高10-101倍。 过氧化氢分解 2H2O2 2H2O + O2 方法一：用Fe3+ 催化，效率为610-4 mol/mol.S 方法二：过氧化氢酶催化，效率为6106 mol/mol.S。 -淀粉酶催化淀粉水解，1克结晶酶在65C条件下可催化2吨淀粉水解。,（二）酶的催化效率极高,二、酶催化反应特点,（三）酶具有高度特异性,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,（三）酶具有高度特异性,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,（四）酶作用的可调性,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。,第二章 维生素和辅酶,第一节 概述,维持人和动物机体正常生命活动所必需的一类小分子有机化合物, 需要量很小, 但机体内不能合成或合成量很少, 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,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 水溶性维生素,水溶性维生素包括VitB、C、泛酸、生物素、叶酸等,大多数辅酶的前体主要是水溶性维生素。 与脂溶性Vit不同,进入体内的多余水溶性维生素及其代谢产物均自尿中排出,不能储存。,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,1,2,3,4,5,6,7,8,10,9,VitB2广泛存在于动植物，如酵母、肝、肾、蛋黄、奶中，所有植物和很多微生物都能合成核黄素。,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 ascorbic acid）,1结构,Ascorbic acid ( vitamin C ),或,1、参与胶原蛋白合成，与细胞间质的生成有关。缺乏时易发生坏血病，创伤不易愈合，毛细血管通透性增加，皮下、粘膜和肌肉处易出血。 2、参与体内氧化还原反应 3、维生素C具有解毒功能 4、促进肠道内铁的吸收，利于血红蛋白的形成。可防止贫血。,维生素C的生理功能,第三节 脂溶性维生素,维生素A,D,E,K均溶于脂类溶剂，不溶于水，在食物中通常与脂肪一起存在，吸收时需要脂类和胆汁酸盐帮助。,第三节 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。,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 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E,维生素E对氧十分敏感，极易被氧化而保护其他物质不被氧化，是动物和人体中最有效的抗氧化剂。,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。,作业：P27 1、什么是维生素？维生素怎样分类？ 2、常见的水溶性维生素有哪几种？他们是哪些辅酶（基）的成分？主要生理功能是什么？缺乏症是什么？（列表说明） 3、常见的脂溶性维生素有哪几种？主要生理功能是什么？缺乏症是什么？ （列表说明）,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:凡不能被水解成更小分子的糖 （葡萄糖、果糖、核糖） 寡糖（低聚糖）：凡能水解成少数（26）单糖分子的糖 （蔗糖、乳糖） 多糖：凡是能水解成多个单糖分子的糖 （淀粉、纤维素、糖原） 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 二 节 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,概念：肝糖原分解成为葡萄糖的过程 反应部位：胞液 反应过程：包括Glc数目减少、分支点减少 关键酶：磷酸化酶,第三节 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,丙酮酸,乳酸,乙醇,乙酰 CoA,6-磷酸葡萄糖,磷酸戊糖途径,糖酵解,（有氧）,（无氧）,（有氧或无氧）,第 四 节 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,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