口腔生物化学-牙菌斑的生物化学

一、牙菌斑内主要物质代谢（一）糖代谢（掌握）（二）氮源化合物代谢（了解）二、牙菌斑内的矿物质转换（一）菌斑-唾液间的矿物质转换（了解）（二）菌斑-牙面间的矿物质转换（掌握）主要内容1人牙面上的牙菌斑（肉眼）第三节牙菌斑的生物化学2牙菌斑的基本结构（LM）3牙菌斑：一种细菌性生物膜,为基质包裹的相互粘附的或粘俯于牙面、牙间或修复体表面的软而未钙化的细菌性群体，不能被水冲去或漱掉。菌斑内微生物的物质代谢菌斑内的矿物质转换

45菌斑的形成过程一、牙菌斑内主要物质代谢分解代谢合成代谢（一）糖代谢1细胞内途径

2细胞外途径1丙酮酸的生成途径2分解代谢及产物6EMP途径（糖酵解途径/己糖二磷酸途径）HMP途径（磷酸戊糖途径）ED途径（恩特纳-道德洛夫途径）PK（磷酸乙酮酶途径）（了解）丙酮酸生成途径葡萄糖是作为细菌碳源的主要糖类，可以四种不同的途径转化为丙酮酸：糖的分解代谢第三节牙菌斑的生物化学71、磷酸化2、磷酸葡萄糖异构酶3、磷酸果糖激酶4、1，6-二磷酸果糖醛缩酶5、磷酸丙糖异构酶6、3-磷酸甘油醛脱氢酶7、3-磷酸甘油酸激酶8、磷酸甘油酸变位酶9、烯醇酶10、丙酮酸激酶EMP途径葡萄糖ATPADP葡萄糖-6-P(1)(2)果糖-6-P(3)ATPADP果糖-1，6-二磷酸(4)磷酸二羟丙酮甘油醛-3-P(5)NAD+NADH+H+1,3-二磷酸甘油酸(6)PADPATP(7)3-磷酸甘油酸(8)2-磷酸甘油酸(9)H2O磷酸烯醇式丙酮酸ADPATP丙酮酸(10)81、葡萄糖激酶11、6-磷酸葡萄糖脱氢酶12、6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶13、核酮糖磷酸异构酶14、核糖磷酸异构酶15、转酮醇酶16、转醛醇酶4、果糖二磷酸醛缩酶17、果糖二磷酸酶2、磷酸葡萄糖异构酶HMP途径葡萄糖ATPADP葡萄糖-6-P(1)(11)NADP+NADPH+H+6-磷酸葡萄糖酸(15)果糖-6-P甘油醛-3-PNADP+NADPH+H+核酮糖-5-P(12)CO2核糖-5-P木酮糖-5-P(13)(14)(15)甘油醛-3-P景天庚酮糖-7-P磷酸二羟丙酮果糖1,6-二磷酸赤藓糖-4-P木酮糖-5-P(2)EMP葡萄糖-6-P丙酮酸(16)果糖-6-P(2)葡萄糖-6-P(4)果糖-6-P(17)葡萄糖-6-P(2)9ED途径1、葡萄糖激酶11、6-磷酸葡萄糖脱氢酶18、磷酸葡萄糖酸水解酶19、2-酮-3-脱氢-6-磷酸葡萄糖醛缩酶15、转酮醇酶16、转醛醇酶13、核酮糖磷酸异构酶葡萄糖ATPADP葡萄糖-6-P(1)(11)NADP+NADPH+H+6-磷酸葡萄糖酸(18)2-酮-3-脱氧-6-磷酸葡萄糖酸(19)果糖-6-P+甘油醛-3-P丙酮酸(15)EMP丙酮酸赤藓糖-4-P木酮糖-5-P(13)核酮糖-5-P果糖-6-P(16)甘油醛-3-P景天庚酮糖-7-P(15)木酮糖-5-P核糖-5-P10磷酸乙酮醇酶PK途径1、葡萄糖激酶2、磷酸葡萄糖异构酶20、果糖-6-磷酸乙酮醇酶22、磷酸乙酰转移酶23、乙醛脱氢酶24、乙醇脱氢酶16、转醛醇酶15、转酮醇酶26、磷酸乙酮醇酶25、乳酸脱氢酶11以上四条代谢途径，对于某种细菌来说，往往以一条途径为主，而辅以另外一条途径，也有部分细菌只有一条途径。前三条途径广泛存在于细菌菌斑中，只有PK途径存在于少数细菌中。124种途径比较13途径关键酶产生ATP生成重要前体直接产生丙酮酸EMP磷酸果糖激酶较多无有HMP6-磷酸葡萄糖脱氢酶较少有无ED2-酮-3-脱氢-6磷酸葡萄糖酸醛缩酶——有有PK磷酸酮醇酶——有无细菌分解葡萄糖三条主要途径之间的联系葡萄糖ATPNADPH+H+ADPNADP+葡萄糖-6-P(1)二羟丙酮(4)丙酮酸(2)木酮糖-5-PATPADPATPADP(17)(3)果糖-1,6-二磷酸(5)甘油醛-3-P6-磷酸葡萄糖酸NADP+NADPH+H+(12)(11)(13)核酮糖-5-P(14)核糖-5-P景天庚酮糖-7-P磷酸烯醇式丙酮酸(10)2-酮-脱氧-6-磷酸葡萄糖酸(18)(16)果糖-6-P赤藓糖-4-P木酮糖-5-P(15)果糖-6-P甘油醛-3-P(19)14糖的分解代谢产物菌斑表层-有氧分解：丙酮酸进入三羧酸循环→氧化脱羧作用后→二氧化碳、水、能量菌斑深层-无氧酵解：丙酮酸→有机酸，如乳酸、甲酸、乙酸、丙酸及乙醇等。15分解代谢的影响因素不同代谢环境（氧状态）的影响不同代谢底物（糖种类及量）的影响不同代谢细菌（链球菌）的影响对代谢途径的认识不同细菌对代谢途径的选择不同代谢途径的产物差异不同代谢途径的关键酶16

糖的合成代谢solubleECP：α-1,6糖苷键/葡聚糖（右旋糖苷）β-2,6糖苷键/果聚糖（左旋糖苷）insolubleECP：α-1,3糖苷键/葡聚糖（glucan）变聚糖（mutan）

细胞内途径糖原、支链淀粉细胞外途径细胞内多糖细胞外多糖17细胞外多糖的合成途径18GTF(葡萄糖基转移酶)和FTF(果糖基转移酶)的特性⑴对蔗糖高度特异性-只能利用蔗糖作为底物⑵广泛的pH适应度-pH5.2-7.0，与菌斑pH相符⑶固有酶-细菌自发合成19以蔗糖为例总结菌斑内的糖代谢过程20二、牙菌斑内的矿物质转换（一）菌斑-唾液的矿物质转换（二）菌斑-牙面的矿物质转换牙菌斑21二、牙菌斑内的矿物质转换菌斑-唾液间的矿物质转换唾液是菌斑矿物质的主要来源，唾液中矿物质的浓度和存在形式直接影响到菌斑内的矿物质浓度。唾液中钙磷氟的浓度随不同个体，不同的唾液流速而不同。唾液和菌斑中离子形式的钙、磷、氟等矿物质可以相互转换--离子扩散，取决于浓度梯度。且扩散的过程是一个可逆的过程，最终在唾液和菌斑间达到一个动态平衡。22菌斑-牙面间（釉质）的矿物质转换菌斑牙面间的矿物质转换：是在菌斑液中进行。菌斑中的矿物质含量明显高于唾液菌斑可阻挡牙表面矿物离子的扩散-离子屏障；菌斑中的矿物质与其中蛋白结合；菌斑中的细菌具有结合一些离子的能力。钙、磷、氟矿物质存