1糖、脂类、蛋白质生化 - wordpresscom

第一讲 教学内容,绪论 糖、脂类 生化 蛋白质生化 酶,绪 论,生物化学（biochemistry) 是研究生物体内化学分子与化学反应的科学，从分子水平探讨生命现象的本质。简称为生命的化学。,几个和生物化学有关的问题：,肥胖问题？糖类生化血管硬化问题？-脂类生化胡萝卜的烹调问题？-维生素黄疸问题？-肝脏生化西医养生：建议每天喝8杯水。中医认为：饮食有节、不渴别喝。听谁的？-溶液的渗透压人体是“酸性体质”好？还是“碱性体质”好呢？-酸碱平衡,生物化学研究的主要内容,1、生物分子的结构与功能2、物质代谢及其调节（重点）3、基因信息传递及其调控,生物化学发展简史,第一阶段：18世纪中至20世纪初-初期阶段第二阶段：20世纪初开始-蓬勃发展阶段第三阶段：20世纪后半叶-分子生物学崛起,第二章,蛋白质的结构和功能,Structure and Function of Protein,蛋白质(protein) 是由许多氨基酸(amino acids)通过肽键(peptide bond)相连形成的高分子含氮化合物。,木瓜蛋白酶（组织蛋白酶）,第一节,蛋白质的分子组成,第一节蛋白质的分子组成,蛋白质是一类含氮有机化合物，元素在蛋白质中的组成百分比约为： 碳 50 氢 7 氧 23 氮 16% 硫 03 其他 微 量,一、氨基酸（amino acide) -组成蛋白质的基本单位,（一）氨基酸分类,（一）氨基酸的理化性质,1. 两性解离及等电点,氨基酸是两性电解质，其解离程度取决于所处溶液的酸碱度。,等电点(isoelectric point, pI) 在某一pH的溶液中，氨基酸解离成阳离子和阴离子的趋势及程度相等，成为兼性离子，呈电中性。此时溶液的pH值称为该氨基酸的等电点。,pH=pI,pHpI,pHpI,氨基酸的兼性离子,阳离子,阴离子,思考?,如空腹喝牛奶问题？ 内服药物问题？,二、肽,* 肽键(peptide bond)是由一个氨基酸的-羧基与另一个氨基酸的-氨基脱水缩合而形成的化学键。,（一）肽(peptide),1. 肽键,肽二肽多肽,2.多肽的结构,四肽的结构,+H3N-Tyr-Gly-Gly-Phe-Met-COO- +H3N-Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu-COO- Met-脑啡肽 Leu-脑啡肽,3. 天然存在的重要多肽,体内其它重要的活性多肽1神经激素：内啡肽（有止痛作用） 2胃肠道激素3激肽（扩张血管、诱发疼痛）实践证明：针灸可使内啡肽增加、 激肽减少止痛,三、蛋白质的分类,(1) 依据蛋白质的形状分类 球状蛋白质：globular protein纤维状蛋白质：fibrous protein,（2）依据蛋白质的组成分类,按照蛋白质的组成，可以分为简单蛋白(simple protein) 结合蛋白(conjugated protein),第二节 蛋白质的分子结构,一、蛋白质的一级结构,蛋白质的一级结构(Primary structure) 是蛋白质生物功能的基础。,二、 蛋白质的空间结构,蛋白质空间结构的基本组成单位 肽键平面（peptide unit),蛋白质的二级(Secondary)结构 主要形式有-螺旋、-折叠、-转角、无规卷曲。,1蛋白质的二级结构,2蛋白质的三级结构,蛋白质的三级结构(Tertiary Structure) 维系三级结构的化学键:略,3.蛋白质的四级结构,蛋白质的四级结构(Quaternary Structure) 维持蛋白质四级结构的化学键:略,蛋白质的一级结构是平面结构。蛋白质的二级、三级和四级结构是空间结构。结构和功能的关系如何？,第三节 蛋白质结构与功能的关系,蛋白质的结构决定其功能胰岛素（因物种差别，残基不同，但其“关键”结构相同，故其功能也相同。血红素（因同种的遗传变异，结构不同，功能也不同）,第四节 蛋白质的理化性质及其分离纯化 一、蛋白质的理化性质,电泳(Electrophoresis)沉淀变性,电 泳,蛋白质在等电点pH条件下，不发生电泳现象。利用蛋白质的电泳现象可以将蛋白质进行分离纯化。,蛋白质的沉淀与变性,（1）沉淀： 大分子蛋白质的两个稳定因素： 电荷和水化膜。使蛋白质沉淀的因素有：中性盐（Nacl)、有机溶剂、酸、碱、重金属盐。盐析：用盐使水溶液中的蛋白质沉淀称盐析。盐析法沉淀蛋白质的原理是：中和电荷，破坏水化膜,(2)蛋白质的变性：指某些理化因素使蛋白质失去水化膜和电荷，从而使蛋白质的性质和活性丧失。分可逆性和不可逆性变性。这些理化因素有：热、高压、紫外线、X线、超声波；强酸、强碱、重金属、尿素等。,蛋白质变性的临床意义：消毒、灭菌、低温保鲜,糖类代谢,糖的概念和分类,糖的概念 主要由C，H，O三种元素组成是一类多羟基醇（酮）或它们的缩聚物或衍生物。分类单糖 低聚糖 多糖,分类,单糖 -葡萄糖 果糖低聚糖-麦芽糖 蔗糖 乳糖 多糖-淀粉（ 植物） -纤维素（ 植物）：草食动物的主要能量来源 。纤维素在人体中的直接作用：防便秘阻止小肠吸收水分，促进肠蠕动；防癌；防毒（三防） -糖元（ 动物）人体主要能量来源,其它糖类,香菇多糖防止动脉硬化茯苓多糖治肉瘤昆布素降血脂、治疗动脉粥样硬化；抗肿瘤。杂多糖如粘多糖（酸性）。其中的： 1 透明质酸:可将细胞紧密粘合，防止细菌扩散；润滑关节和减震作用。,其它糖类,2 硫酸软骨素（或骨胶原）-治疗动脉粥样硬化（防止血液凝固）；防止关节退行性变（润滑、保水作用） 3 肝素 抗凝血作用,脂类生化,脂类生化,脂类：是用有机溶剂从组织细胞中提取的一大类化合物。共性：难溶于水而溶于有机溶剂。分类：脂肪酸、类脂（甘油酯类、神经脂类、类固醇、前列腺素等）,1 脂肪酸 饱和脂肪酸： 奶油 花生油 各种动植物油 不饱和脂肪酸： 亚麻仁油（含亚油酸、亚麻酸）-“必需脂肪酸” 卵磷脂(含花生四烯酸）-“必需脂肪酸” 各种动植物油（含油酸）,脂类生化,2甘油酯类 1)甘油一酯 2)甘油二酯 3)甘油三酯 在动（呈固体）、植物油（呈液体）中，是人体内过剩能量的储存形式（皮下、大网膜、肠系膜） -甘油三酯的酸化作用：在湿热的空气中产生令人厌恶的气味称之。脂类与疾病关系 冠心病 肥胖症,脂类生化,2 甘油酯类： 1）-3）（略） 4）磷酸甘油酯（卵磷脂）：存在人体一切细胞中（尤其集中在心、脑神经系统及肝、肾中），食物 中蛋黄和大豆含量丰富。其中蛋黄卵磷脂（市售少）可将胆固醇乳化为极细的颗粒，这些颗粒易于透过血管壁供细胞利用而不会使血浆中的胆固醇增加。 卵磷脂与疾病关系 脂肪肝 蛇毒中卵磷脂酶A可使可卵磷脂降解生成溶血性卵磷脂引起强烈溶血。,脂类生化,3 类固醇 体内重要的类固醇包括胆固醇及其酯、维生素D、胆汁酸和类固醇激素等。 1）胆固醇（及其酯） 主要存在器官：脑和肝脏 主要功能：是其它类固醇的合成原料。例如：肝-胆汁；肠-VitD(皮下-VitD3）；睾丸和卵巢-性激素胆固醇与疾病的关系(过多、过少？）,3 类固醇 1）胆固醇（及其酯） 2）维生素D（详见“维生素”章） 3）胆汁酸（见肝胆生化） 4）类固醇激素 肾上腺皮质激素（糖、盐皮质激素） 性激素（雌激素、孕激素）,脂类生化,4 前列腺素 是脂肪酸的衍生物, 其又可分多种类型 。 作用： 是血管活性物质; 是炎症介质，参与炎症反应,脂类生化,思考题：从利用所学的生化知识谈谈吃鸡蛋的利与弊问题？,第三章,酶Enzyme,第一节 概述,酶的概念酶学研究历史,酶的概念,酶（enzyme)：是一类由活细胞制造的的，具有催化作用的蛋白质。目前将生物催化剂分为两类： 酶 、 核酶,酶学研究历史,1897年，Buchner兄弟用不含细胞的酵母提取液，实现了发酵。1926年，Sumner首次从刀豆中提纯出脲酶结晶。1982年，Cech首次发现RNA也具有酶的催化活性，提出核酶(ribozyme)的概念。1995年，Jack W.Szostak研究室首先报道了具有DNA连接酶活性DNA片段，称为脱氧核酶(deoxyribozyme)。,第二节 酶反应的特点与机制,酶与一般催化剂的共同点在反应前后没有质和量的变化；只能催化热力学允许的化学反应；只能加速可逆反应的进程，而不改变反应的平衡点。,一酶与一般催化剂的不同点,（一）酶促反应具有极高的效率（反应速度比非催化反应约快10的15次方倍）（二）酶促反应具有高度的特异性 酶的特异性（三）酶对周围环境极为敏感（如温度、PH值等），也称酶促反应的可调节性,第三节 酶促反应动力学,概念：研究各种因素对酶促反应速度的影响，并加以定量的阐述。影响因素：酶浓度、底物浓度、pH(6.5-