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文檔簡介

1、湖北醫(yī)藥學(xué)院教 案單 位:基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院教 研 室:生物化學(xué)教研室姓 名:李 強課程名稱:生物化學(xué)時間 課程名稱中文名稱生物化學(xué)英文名稱Biochemistry課程簡介生物化學(xué)是一門基礎(chǔ)醫(yī)藥專業(yè)的必修課程,是研究生物體內(nèi)化學(xué)分子與化學(xué)反應(yīng)的科學(xué),主要采用化學(xué)的原理和方法從分子水平探討生命現(xiàn)象的本質(zhì)。講述正常人體的生物化學(xué)以及疾病過程中的生物化學(xué)相關(guān)問題,與醫(yī)藥學(xué)有著緊密的聯(lián)系。是生命科學(xué)中進展迅速的基礎(chǔ)學(xué)科,其理論和技術(shù)已滲透至基礎(chǔ)醫(yī)藥和臨床醫(yī)藥的各個領(lǐng)域。隨著近代科學(xué)的發(fā)展,越來越多地將生物化學(xué)的理論和技術(shù)應(yīng)用于疾病的預(yù)防、診斷和治療,從分子水平探討各種疾病的發(fā)生發(fā)展機制,已成為當(dāng)代醫(yī)藥學(xué)研究的

2、共同目標(biāo)。近年來,對人們十分關(guān)注的惡性腫瘤、心腦血管疾病、免疫性疾病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病等重大疾病發(fā)病機制進行了分子水平的研究取得了豐碩成果。可以相信,隨著生物化學(xué)與分子生物學(xué)(是生物化學(xué)的重要組成部分,是其發(fā)展和延續(xù))進一步發(fā)展,將給臨床醫(yī)學(xué)的診斷和治療帶來全新的理念。因此,學(xué)習(xí)和掌握生物化學(xué)知識,除理解生命現(xiàn)象的本質(zhì)與人體正常生理過程的分子機制外,更重要的是為進一步學(xué)習(xí)基礎(chǔ)醫(yī)藥其它課程和臨床醫(yī)藥打下扎實的生物化學(xué)基礎(chǔ)。對教師的要求1、教師必需嚴(yán)肅認(rèn)真地備課,精通本學(xué)科的內(nèi)容,同時必需熟悉相關(guān)課程,教學(xué)中做到能宏觀與微觀相結(jié)合,形態(tài)與功能相結(jié)合,基礎(chǔ)與臨床相結(jié)合。2、教師必需深入研究教學(xué)法,根據(jù)各

3、專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和課程設(shè)置目標(biāo)認(rèn)真研究教學(xué)內(nèi)容,分層次分專業(yè)教學(xué),充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用,激發(fā)其求知欲望,培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。3、在教學(xué)過程中,教師應(yīng)注重學(xué)生綜合分析、解決問題能力和實踐技能的培養(yǎng),注重學(xué)生創(chuàng)新意識和思想品德的培養(yǎng)。教材選用鄭里翔主編.生物化學(xué).中國醫(yī)藥科技出版社常用學(xué)習(xí)網(wǎng)地址網(wǎng)絡(luò)課件與常用網(wǎng)址:授課章節(jié)蛋白質(zhì)的性質(zhì)教學(xué)目的要求掌握:(1)蛋白質(zhì)的兩性解離;(2)蛋白質(zhì)的等電點;(3)蛋白質(zhì)變性(4)蛋白質(zhì)的大分子性質(zhì)教學(xué)重點難點重點:(1)蛋白質(zhì)在不同酸堿環(huán)境中所帶電荷的不同;(2)蛋白質(zhì)的等電點的應(yīng)用價值;(3)蛋白質(zhì)變性的本質(zhì)和手段。 教學(xué)方法理論講授教 學(xué) 主 要 內(nèi) 容1

4、兩性解離:等電點:當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)溶液處于某一pH時,蛋白質(zhì)解離成正、負(fù)離子的趨勢相等,即成為兼性離子,凈電荷為零,此時溶液的pH稱為蛋白質(zhì)的等電點。pH大于pI:蛋白質(zhì)帶負(fù)電pH小于pI:蛋白質(zhì)帶正電2膠體性質(zhì):3變性(1)蛋白質(zhì)的變性(denaturation):在某些物理和化學(xué)因素作用下,蛋白質(zhì)分子的特定空間構(gòu)象被破壞,從而導(dǎo)致其理化性質(zhì)改變和生物活性的喪失。(2)變性的本質(zhì):破壞非共價鍵和二硫鍵,不改變蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)。(3)造成變性的因素:如加熱、乙醇等有機溶劑、強酸、強堿、重金屬離子及生物堿試劑等 。 蛋白質(zhì)變性后的性質(zhì)改變:生物活性喪失及易受蛋白酶水解。教 學(xué) 主 要 內(nèi) 容備 注緒論生

5、物化學(xué)就是生命的化學(xué)。它是研究活細胞和有機體中存在的各種化學(xué)分子及其所參與的化學(xué)反應(yīng)的科學(xué)。 分子生物學(xué):是研究生物大分子結(jié)構(gòu)、功能及其基因結(jié)構(gòu)、表達與調(diào)控機制的科學(xué)。一、生物化學(xué)發(fā)展簡史二、生物化學(xué)研究內(nèi)容1生物分子的結(jié)構(gòu)與功能2 物質(zhì)代謝及其調(diào)節(jié) 3遺傳信息的傳遞及其調(diào)控三、生物化學(xué)與醫(yī)學(xué)1生物化學(xué)與分子生物學(xué)在生命科學(xué)中占有重要的地位 2生物化學(xué)的理論與技術(shù)已滲透到醫(yī)學(xué)科學(xué)的各個領(lǐng)域3生物化學(xué)的發(fā)展促進了疾病病因、診斷和治療的研究第一章 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能一、蛋白質(zhì)(protein)是由許多氨基酸(amino acids)通過肽鍵(peptide bond)相連形成的高分子含氮化合物。蛋

6、白質(zhì)是細胞的重要組成部分,是功能最多的生物大分子物質(zhì),幾乎在所有的生命過程中起著重要作用:1)作為生物催化劑,2)代謝調(diào)節(jié)作用,3)免疫保護作用,4)物質(zhì)的轉(zhuǎn)運和存儲,5)運動與支持作用,6)參與細胞間信息傳遞。二、蛋白質(zhì)的分子組成1. 蛋白質(zhì)的元素組成主要有C、H、O、N和S,各種蛋白質(zhì)的含N量很接近,平均16%。通過樣品含氮量計算蛋白質(zhì)含量的公式:蛋白質(zhì)含量 ( g % ) = 含氮量( g % ) 6.252. 組成蛋白質(zhì)的基本單位L-a-氨基酸:種類、三字英文縮寫符號、基本結(jié)構(gòu)。分類(非極性脂肪族氨基酸、極性中性氨基酸、芳香族氨基酸、酸性氨基酸、堿性氨基酸)。理化性質(zhì)(兩性解離及等電點

7、、紫外吸收、茚三酮反應(yīng) )。3. 肽鍵是由一個氨基酸的a-羧基與另一個氨基酸的a-氨基脫水縮合而形成的化學(xué)鍵。肽、多肽鏈;肽鏈的主鏈及側(cè)鏈;肽鏈的方向(N-末端與C-末端),氨基酸殘基;生物活性肽:谷胱甘肽及其重要生理功能,多肽類激素及神經(jīng)肽。三、蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)1. 蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)概念:蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)指多肽鏈中氨基酸的排列順序。主要化學(xué)鍵肽鍵。二硫鍵的位置屬于一級結(jié)構(gòu)研究范疇。 2. 蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)概念:蛋白質(zhì)分子中某一段肽鏈的局部空間結(jié)構(gòu),即該段肽鏈主鏈骨架原子的相對空間位置,并不涉及氨基酸殘基側(cè)鏈的構(gòu)象 。主要化學(xué)鍵:氫鍵肽單元是指參與組成肽鍵的6個原子位于同一平面,又叫酰胺平面或肽

8、鍵平面。它是蛋白質(zhì)構(gòu)象的基本結(jié)構(gòu)單位。元、 、芳香族氨基酸、酸性氨基酸、堿性氨基酸)、四種主要結(jié)構(gòu)形式(螺旋、折疊、轉(zhuǎn)角、無規(guī)卷曲)及影響因素。蛋白質(zhì)分子中,二個或三個具有二級結(jié)構(gòu)的肽段,在空間上相互接近,形成一個具有特殊功能的空間構(gòu)象,被稱為模體(motif)。3. 蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)概念:整條肽鏈中全部氨基酸殘基的相對空間位置。即肽鏈中所有原子在三維空間的排布位置。主要次級鍵疏水作用、離子鍵(鹽鍵)、氫鍵、范德華力等。結(jié)構(gòu)域(domain):大分子蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)常可分割成一個或數(shù)個球狀或纖維狀的區(qū)域,折迭得較為緊密,各行其功能,稱為結(jié)構(gòu)域。分子伴侶:通過提供一個保護環(huán)境從而加速蛋白質(zhì)折迭成

9、天然構(gòu)象或形成四級結(jié)構(gòu)的一類蛋白質(zhì)。4. 蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)每條具有完整三級結(jié)構(gòu)的多肽鏈,稱為亞基 (subunit)。蛋白質(zhì)分子中各亞基的空間排布及亞基接觸部位的布局和相互作用,稱為蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)。各亞基之間的結(jié)合力疏水作用、氫鍵、離子鍵。5. 蛋白質(zhì)的分類:根據(jù)組成分為單純蛋白質(zhì)和結(jié)合蛋白質(zhì),根據(jù)形狀分為球狀蛋白質(zhì)和纖維狀蛋白質(zhì)。6. 蛋白質(zhì)組學(xué)基本概念:一種細胞或一種生物所表達的全部蛋白質(zhì),即“一種基因組所表達的全套蛋白質(zhì)”。研究技術(shù)平臺研究的科學(xué)意義。四、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系1. 蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系一級結(jié)構(gòu)是高級結(jié)構(gòu)和功能的基礎(chǔ);五、蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)1兩性解離等電點:當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)

10、溶液處于某一pH時,蛋白質(zhì)解離成正、負(fù)離子的趨勢相等,即成為兼性離子,凈電荷為零,此時溶液的pH稱為蛋白質(zhì)的等電點。2膠體性質(zhì)3變性、復(fù)性、沉淀及凝固蛋白質(zhì)的變性(denaturation):在某些物理和化學(xué)因素作用下,蛋白質(zhì)分子的特定空間構(gòu)象被破壞,從而導(dǎo)致其理化性質(zhì)改變和生物活性的喪失。變性的本質(zhì):破壞非共價鍵和二硫鍵,不改變蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)。造成變性的因素:如加熱、乙醇等有機溶劑、強酸、強堿、重金屬離子及生物堿試劑等 。 蛋白質(zhì)變性后的性質(zhì)改變:溶解度降低、粘度增加、結(jié)晶能力消失、生物活性喪失及易受蛋白酶水解。若蛋白質(zhì)變性程度較輕,去除變性因素后,蛋白質(zhì)仍可恢復(fù)或部分恢復(fù)其原有的構(gòu)象和功

11、能,稱為復(fù)性。蛋白質(zhì)沉淀:在一定條件下,蛋白疏水側(cè)鏈暴露在外,肽鏈融會相互纏繞繼而聚集,因而從溶液中析出。變性的蛋白質(zhì)易于沉淀,有時蛋白質(zhì)發(fā)生沉淀,但并不變性。 蛋白質(zhì)的凝固作用(protein coagulation) :蛋白質(zhì)變性后的絮狀物加熱可變成比較堅固的凝塊,此凝塊不易再溶于強酸和強堿中。 4紫外吸收(280nm)、5呈色反應(yīng)(茚三酮反應(yīng)、雙縮脲反應(yīng))。六、蛋白質(zhì)的分離純化與結(jié)構(gòu)分析1. 蛋白質(zhì)的分離純化透析(dialysis):利用透析袋把大分子蛋白質(zhì)與小分子化合物分開的方法。超濾法:應(yīng)用正壓或離心力使蛋白質(zhì)溶液透過有一定截留分子量的超濾膜,達到濃縮蛋白質(zhì)溶液的目的。丙酮沉淀使用丙

12、酮沉淀時,必須在04低溫下進行,丙酮用量一般10倍于蛋白質(zhì)溶液體積。蛋白質(zhì)被丙酮沉淀后,應(yīng)立即分離。除了丙酮以外,也可用乙醇沉淀。 鹽析:(salt precipitation)是將硫酸銨、硫酸鈉或氯化鈉等加入蛋白質(zhì)溶液,使蛋白質(zhì)表面電荷被中和以及水化膜被破壞,導(dǎo)致蛋白質(zhì)沉淀。 免疫沉淀:將某一純化蛋白質(zhì)免疫動物可獲得抗該蛋白的特異抗體。利用特異抗體識別相應(yīng)的抗原蛋白,并形成抗原抗體復(fù)合物的性質(zhì),可從蛋白質(zhì)混合溶液中分離獲得抗原蛋白。 電泳:蛋白質(zhì)在高于或低于其pI的溶液中為帶電的顆粒,在電場中能向正極或負(fù)極移動。這種通過蛋白質(zhì)在電場中泳動而達到分離各種蛋白質(zhì)的技術(shù), 稱為電泳(elctrop

13、horesis) 。層析 原理:待分離蛋白質(zhì)溶液(流動相)經(jīng)過一個固態(tài)物質(zhì)(固定相)時,根據(jù)溶液中待分離的蛋白質(zhì)顆粒大小、電荷多少及親和力等,使待分離的蛋白質(zhì)組分在兩相中反復(fù)分配,并以不同速度流經(jīng)固定相而達到分離蛋白質(zhì)的目的 。超速離心。2. 多肽鏈中氨基酸序列分析Sanger法:(1)分析已純化蛋白質(zhì)的氨基酸殘基組成(2)測定多肽鏈的N端與C端的氨基酸殘基(3)把肽鏈水解成片段,分別進行分析(4.)測定各肽段的氨基酸排列順序,一般采用Edman降解法(5)經(jīng)過組合排列對比,最終得出完整肽鏈中氨基酸順序的結(jié)果。分離編碼蛋白質(zhì)的基因反向遺傳學(xué)方法按照三聯(lián)密碼的原則推演出氨基酸的序列測定DNA序列

14、排列出mRNA序列3. 蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)測定:圓二色光譜、X射線晶體衍射法、磁共振技術(shù)。復(fù)習(xí)思考題1. 名詞解釋:蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)、蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)、蛋白質(zhì)三級結(jié)構(gòu)、蛋白質(zhì)四級結(jié)構(gòu)、肽單元、模體、結(jié)構(gòu)域、分子伴侶、協(xié)同效應(yīng)、變構(gòu)效應(yīng)、蛋白質(zhì)等電點、電泳、層析2. 蛋白質(zhì)變性的概念及本質(zhì)是什么?有何實際應(yīng)用?3. 蛋白質(zhì)分離純化常用的方法有哪些?其原理是什么?4. 舉例說明蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系?20mins5 mins5 mins25 mins20 mins5 mins20 mins10 mins10 mins5 mins10 mins5 mins20 mins10 mins10mins5 mins

15、20 mins20mins15 mins授課章節(jié) 第二章 核酸的結(jié)構(gòu)與功能授課對象2009級口腔、臨本3班學(xué)時4時 間2010年9月6日9月10日授課地點5222、5226教室教 材見首頁教學(xué)目的要求掌握:核酸的分類、細胞分布,各類核酸的功能及生物學(xué)意義;核酸的化學(xué)組成;兩類核酸(DNA與RNA)分子組成異同;核酸的一級結(jié)構(gòu)及其主要化學(xué)鍵;DNA右手雙螺旋結(jié)構(gòu)要點及堿基配對規(guī)律;mRNA一級結(jié)構(gòu)特點;tRNA二級結(jié)構(gòu)特點;核酸的主要理化性質(zhì)(紫外吸收、變性、復(fù)性),核酸分子雜交概念。熟悉:核酸的高級結(jié)構(gòu);核酸酶。了解:堿基和戊糖的結(jié)構(gòu);DNA其它二級結(jié)構(gòu)形式;其它小分子RNA及RNA組學(xué);人類

16、基因組計劃研究的主要內(nèi)容;snmRNA參與基因表達調(diào)控。教學(xué)重點難點重點: 兩類核酸(DNA與RNA)的細胞分布,功能及生物學(xué)意義;化學(xué)組成;兩類核酸分子組成異同;核酸的一級結(jié)構(gòu)及其主要化學(xué)鍵;DNA右手雙螺旋結(jié)構(gòu)要點及堿基配對規(guī)律;mRNA、tRNA的結(jié)構(gòu)特點;核酸的主要理化性質(zhì)(紫外吸收、變性、復(fù)性),核酸分子雜交概念。難點:DNA的空間結(jié)構(gòu)。教學(xué)方法大課系統(tǒng)講授教具多媒體課件輔以板書授課提綱第一節(jié) 核酸的化學(xué)組成及一級結(jié)構(gòu) 一、核苷酸是構(gòu)成核酸的基本組成單位二、DNA是脫氧核苷酸通過3,5-磷酸二酯鍵連接形成的大分子三、RNA也是具有3,5-磷酸二酯鍵的線性大分子四、核酸的一級結(jié)構(gòu)是核苷

17、酸的排列順序第二節(jié) DNA的空間結(jié)構(gòu)與功能 一、DNA的二級結(jié)構(gòu)是雙螺旋結(jié)構(gòu) 二、DNA的高級結(jié)構(gòu)是超螺旋結(jié)構(gòu)三、DNA是遺傳信息的物質(zhì)基礎(chǔ)第三節(jié) RNA的結(jié)構(gòu)與功能 一、mRNA是蛋白質(zhì)合成的模板 二、tRNA是蛋白質(zhì)合成的氨基酸載體 三、以rRNA為組分的核糖體是蛋白質(zhì)合成的場所 四、snmRNA參與了基因表達的調(diào)控。 五、核酸在真核細胞和原核細胞中表現(xiàn)了不同的時空特性第四節(jié) 核酸的理化性質(zhì)一、 核酸分子具有強烈的紫外吸收二、 DNA變性是雙鏈解離為單鏈的過程三、 變性的核酸可以復(fù)性或形成雜交雙鏈第五節(jié) 核酸酶教 學(xué) 主 要 內(nèi) 容備 注核酸是以核苷酸為基本組成單位的生物大分子,攜帶和傳遞

18、遺傳信息。分為脫氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)兩類,前者90%以上分布于細胞核,其余分布于核外如線粒體,葉綠體,質(zhì)粒等。攜帶遺傳信息,決定細胞和個體的基因型(genotype)。而RNA分布于胞核、胞液,參與細胞內(nèi)DNA遺傳信息的表達。某些病毒RNA也可作為遺傳信息的載體。一. 核酸的化學(xué)組成及一級結(jié)構(gòu)核酸的化學(xué)組成元素組成:C、H、O、N、P(910%)分子組成:堿基(嘌呤堿,嘧啶堿)、戊糖(核糖,脫氧核糖)和磷酸1核苷酸中的堿基成分:腺嘌呤(A)、鳥嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、尿嘧啶(U)、胸腺嘧啶(T)。DNA中的堿基(A、G、C、T),RNA中的堿基(A、G、C、U)。2戊糖:

19、D-核糖(RNA)、D-2-脫氧核糖(DNA)。3磷酸核酸及核苷酸:堿基及戊糖通過糖苷鍵連接形成核苷,核苷與磷酸連接形成核苷酸。重要游離核苷酸及環(huán)化核苷酸:NMP、NDP、NTP、cAMP、cGMP核酸的一級結(jié)構(gòu)概念:核酸中核苷酸的排列順序,由于核苷酸間的差異主要是堿基不同,所以也稱為堿基序列。核苷酸間的連接鍵3,5-磷酸二酯鍵、方向(53)及鏈書寫方式。二、DNA的空間結(jié)構(gòu)與功能1、 DNA的二級結(jié)構(gòu)雙螺旋結(jié)構(gòu)2chargaff規(guī)則:Chargaff規(guī)則:腺嘌呤與胸腺嘧啶的摩爾數(shù)總是相等(=T),鳥嘌呤的含量總是與胞嘧啶相等(G=C);不同生物種屬的DNA堿基組成不同,同一個體不同器官、不同

20、組織的DNA具有相同的堿基組成。B-DNA結(jié)構(gòu)要點:DNA是一反向平行的互補雙鏈結(jié)構(gòu) 親水的脫氧核糖基和磷酸基骨架位于雙鏈的外側(cè)、而堿基位于內(nèi)側(cè),兩條鏈的堿基互補配對, A-T形成兩個氫鍵,G-C形成三個氫鍵。堆積的疏水性堿基平面與線性分子結(jié)構(gòu)的長軸相垂直。兩條鏈呈反平行走向,一條鏈53,另一條鏈?zhǔn)?5。)。DNA是右手螺旋結(jié)構(gòu) DNA線性長分子在小小的細胞核中折疊形成了一個右手螺旋式結(jié)構(gòu)。螺旋直徑為2nm。螺旋每旋轉(zhuǎn)一周包含了10對堿基,每個堿基的旋轉(zhuǎn)角度為36。螺距為3.4nm;堿基平面之間的距離為0.34nm。DNA雙螺旋分子存在一個大溝(major groove)和一個小溝(minor

21、 groove),目前認(rèn)為這些溝狀結(jié)構(gòu)與蛋白質(zhì)和DNA間的識別有關(guān)。DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的維系 橫向靠兩條鏈間互補堿基的氫鍵維系,縱向則靠堿基平面間的疏水性堆積力維持,尤以堿基堆積力更為重要。Z-DNA、A-DNA。2、 DNA的高級結(jié)構(gòu)超螺旋超螺旋結(jié)構(gòu)(superhelix 或supercoil):DNA雙螺旋鏈再盤繞即形成超螺旋結(jié)構(gòu)。 原核生物DNA的高級結(jié)構(gòu)是環(huán)狀超螺旋真核生物染色質(zhì)(chromatin)DNA是線性雙螺旋,它纏繞在組蛋白的八聚體上形成核小體。組蛋白:富含Lys和Arg的堿性蛋白質(zhì),包括H1、H2A、H2B、H3、H4。由許多核小體形成的串珠樣結(jié)構(gòu)又進一步盤曲成直徑為 3

22、0nm 的中空的染色質(zhì)纖維,稱為螺線管。螺線管再經(jīng)幾次卷曲才能形成染色單體。人類細胞核中有 46條染色體,這些染色體的 DNA總長達1.7m,經(jīng)過這樣的折疊壓縮,46 條染色體總長亦不過 200nm 左右。4、DNA的功能:DNA的基本功能是以基因的形式荷載遺傳信息,并作為基因復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的模板。它是生命遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ),也是個體生命活動的信息基礎(chǔ)。5、人類基因組計劃研究的主要內(nèi)容。三、RNA的結(jié)構(gòu)與功能(一)mRNA:特點(含量最少(2-3%),種類多,代謝最快(壽命短) 結(jié)構(gòu):原核細胞mRNA整個分子分為三部分,即5非編碼序列、編碼序列、 3非編碼序列。真核細胞mRNA分子分為五部分帽子、 5

23、非編碼序列(前導(dǎo)序列)、編碼序列、 3非編碼序列(拖尾序列)和尾巴(二)tRNA:10-15%,70-90個核苷酸 特點:(稀有堿基多,分子量小)結(jié)構(gòu):二級結(jié)構(gòu):三葉草形 主要組成:四臂三環(huán)三級結(jié)構(gòu):倒L形(三)、 rRNA:特點(含量最大70-80%,甲基化多)種類:原核:23S、16S、5S, 真核:28S、18S、5S、5.8S與多種蛋白質(zhì)結(jié)合形成核糖體(大亞基、小亞基),是蛋白質(zhì)合成場所。4snmRNA參與基因表達調(diào)控snmRNAs的種類:核內(nèi)小RNA,核仁小RNA,胞質(zhì)小RNA,催化性小RNA,小片段干涉 RNA snmRNAs的功能:參與hnRNA和rRNA的加工和轉(zhuǎn)運。核酶:概念

24、、化學(xué)本質(zhì)(RNA)、作用底物(核酸)及應(yīng)用。5、核酸在真核細胞和原核細胞中表現(xiàn)不同時空特性。四、DNA的理化性質(zhì)及其應(yīng)用(一)變性概念:在物理、化學(xué)因素的影響下,DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)解為單鏈的現(xiàn)象稱為變性。變性不會破壞DNA的共價鍵結(jié)構(gòu)。只是破壞DNA的氫鍵和堿基堆積力。變性后的特點:特點:1.紫外吸收增加。增色效應(yīng):DNA變性過程中,其紫外吸收增加的現(xiàn)象。變性因素:強酸堿、有機溶劑、高溫等等。影響因素:1.G+C含量。2.DNA的復(fù)雜程度(均一性):均一性好,則熔解溫度范圍窄。3.介質(zhì)的離子強度:離子強度高,則Tm值高。(二)復(fù)性:概念:變性DNA重新成為雙螺旋結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象。特點:紫外吸收減少。

25、減色效應(yīng):DNA復(fù)性過程中,紫外吸收減少的現(xiàn)象。常用的復(fù)性方法:退火。(溫度緩慢降低,使變性的DNA重新形成雙螺旋結(jié)構(gòu)的過程)。 (三)核酸分子雜交。概念:不同來源的核酸鏈因存在互補序列而形成互補雙鏈結(jié)構(gòu),這一過程就是核酸雜交過程。包括 DNADNA 雜交 。 DNARNA 雜交。 RNARNA 雜交。原因:不同核酸的堿基之間可以形成堿基配對。用途:是分子生物學(xué)研究與基因工程操作的常用技術(shù)。五、核酸酶核酸酶是指所有可以水解核酸的酶依據(jù)底物不同分類DNA酶(deoxyribonuclease, DNase):專一降解DNA。RNA酶 (ribonuclease, RNase):專一降解RNA。依

26、據(jù)切割部位不同核酸內(nèi)切酶:分為限制性核酸內(nèi)切酶和非特異性限制性核酸內(nèi)切酶。核酸外切酶:53或35核酸外切酶。化學(xué)本質(zhì)(蛋白質(zhì))作用底物(核酸)生物體內(nèi)的核酸酶負(fù)責(zé)細胞內(nèi)外催化核酸的降解復(fù)習(xí)思考題1. 名詞解釋:核酸、DNA變性、DNA復(fù)性、增色效應(yīng)、解鏈溫度(Tm)、核酶、脫氧核酶2簡述核酸的元素組成及基本組成單位。3簡述DNA的一級結(jié)構(gòu)以及核苷酸的連接方式。4簡述DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型要點。5簡述mRNA、tRNA、rRNA的功能。6mRNA的結(jié)構(gòu)特點有哪些?5mins10mins5 mins10mins10 mins20 mins10 mins10 mins10 mins5 mins5 mi

27、ns10 mins10 mins10mins10 mins10 mins10 mins授課章節(jié)第三章 酶授課對象2009級口腔、臨本3班學(xué)時6時 間2010年9月13日9月16日授課地點5222、5226教室教 材見首頁教學(xué)目的要求掌握:酶的概念、化學(xué)本質(zhì)及生物學(xué)功能;酶的活性中心和必需基團;同工酶;酶促反應(yīng)特點;各種因素對酶促反應(yīng)速度的影響、特點及其應(yīng)用;酶調(diào)節(jié)的方式;酶的變構(gòu)調(diào)節(jié)和共價修飾調(diào)節(jié)的概念。熟悉:酶的組成、結(jié)構(gòu);酶活性測定及酶活性單位;酶含量的調(diào)節(jié)。了解:米-曼方程式的推導(dǎo)過程;酶的命名與分類;酶與醫(yī)學(xué)的關(guān)系。教學(xué)重點難點重點:酶的概念、化學(xué)本質(zhì)及生物學(xué)功能;同工酶;酶的活性中心

28、和必需基團;酶促反應(yīng)特點;影響酶促反應(yīng)速度的因素;酶調(diào)節(jié)的方式;酶的變構(gòu)調(diào)節(jié)和共價修飾調(diào)節(jié)的概念。難點:抑制劑對酶促反應(yīng)速度的影響;酶活性的調(diào)節(jié)。教學(xué)方法大課系統(tǒng)講授教具多媒體課件輔以板書授課提綱酶的概述第一節(jié) 酶的分子結(jié)構(gòu)與功能 一、 酶的分子組成中常含有輔助因子二、 酶的活性中心是其執(zhí)行其催化功能的部位三、 同工酶是催化相同化學(xué)反應(yīng)但一級結(jié)構(gòu)不同的一組酶 第二節(jié) 酶促反應(yīng)的特點與機制 一、 酶反應(yīng)特點二、 酶通過促進底物形成過渡態(tài)而提高反應(yīng)速率 第三節(jié) 酶促反應(yīng)動力學(xué) 一、底物濃度對反應(yīng)速率影響的作圖呈矩形雙曲線 二、底物足夠時酶濃度對反應(yīng)速率的影響呈直線關(guān)系 三、溫度對反應(yīng)速率的影響具有

29、雙重性 四、pH通過改變酶和底物分子解離狀態(tài)影響反應(yīng)速率 五、抑制劑可逆地或不可逆地降低酶促反應(yīng)速率 六、激活劑可加快酶促反應(yīng)速率 第四節(jié) 酶的調(diào)節(jié) 一、調(diào)節(jié)酶實現(xiàn)對酶促反應(yīng)速率的快速調(diào)節(jié) 二、 酶含量的調(diào)節(jié)包括對酶合成與分解速率的調(diào)節(jié)第五節(jié) 酶的命名與分類 一、酶可根據(jù)其催化的反應(yīng)類型予以分類 二、每一種酶均有其系統(tǒng)名稱和推薦名稱 第六節(jié) 酶與醫(yī)學(xué)的關(guān)系 一、酶和疾病密切相關(guān) 二、酶在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛教 學(xué) 主 要 內(nèi) 容備 注一、酶的概念及其在生命活動中的重要性1概念:目前將生物催化劑分為兩類:酶 、 核酶(脫氧核酶)。酶是一類由活細胞產(chǎn)生的,對其特異底物具有高效催化作用的蛋白質(zhì)。 2

30、酶學(xué)研究簡史。 3酶在生命活動中的重要性。二、酶的分子結(jié)構(gòu)與功能。1酶的不同形式:單體酶(monomeric enzyme)寡聚酶(oligomeric enzyme)多酶體系(multienzyme system)多功能酶(multifunctional enzyme)或串聯(lián)酶(tandem enzyme)2. 酶的分子組成:單純酶和結(jié)合酶,全酶由蛋白質(zhì)部分(酶蛋白)和輔助因子組成。輔助因子由小分子有機化合物和金屬離子組成。輔助因子按其與酶蛋白結(jié)合的緊密程度又可分為輔酶(與酶蛋白結(jié)合疏松,可用透析或超濾的方法除去。)和輔基 (與酶蛋白結(jié)合緊密,不能用透析或超濾的方法除去。)常見含B族維生素的

31、輔酶形式及其在酶促反應(yīng)中的主要作用。3. 酶的活性中心:指必需基團在空間結(jié)構(gòu)上彼此靠近,組成具有特定空間結(jié)構(gòu)的區(qū)域,能與底物特異結(jié)合并將底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物。必需基團:酶分子中氨基酸殘基側(cè)鏈的化學(xué)基團中,一些與酶活性密切相關(guān)的化學(xué)基團。活性中心內(nèi)的必需基團:結(jié)合基團(binding group):與底物相結(jié)合;催化基團(catalytic group):催化底物轉(zhuǎn)變成產(chǎn)物。 活性中心外的必需基團:位于活性中心以外,維持酶活性中心應(yīng)有的空間構(gòu)象所必需的基團。4. 同工酶:概念:同工酶(isoenzyme)是指催化相同的化學(xué)反應(yīng),而酶蛋白的分子結(jié)構(gòu)理化性質(zhì)乃至免疫學(xué)性質(zhì)不同的一組酶。三、酶促反應(yīng)的特點和

32、機制1. 酶與一般催化劑的異同點:與一般催化劑的共同點: 在反應(yīng)前后沒有質(zhì)和量的變化;只能催化熱力學(xué)允許的化學(xué)反應(yīng);只能加速可逆反應(yīng)的進程,而不改變反應(yīng)的平衡點。酶作用的特點:酶促反應(yīng)具有極高的效率;酶促反應(yīng)具有高度的特異性;酶促反應(yīng)的可調(diào)節(jié)性;2酶促反應(yīng)的特點:酶促反應(yīng)具有極高的效率:酶的催化效率通常比非催化反應(yīng)高1081020倍,比一般催化劑高1071013倍;酶的催化不需要較高的反應(yīng)溫度;酶和一般催化劑加速反應(yīng)的機理都是降低反應(yīng)的活化能(activation energy)。酶比一般催化劑更有效地降低反應(yīng)的活化能。 活化能:底物分子從初態(tài)轉(zhuǎn)變到活化態(tài)所需的能。酶促反應(yīng)具有高度的特異性:酶

33、的特異性(specificity):一種酶僅作用于一種或一類化合物,或一定的化學(xué)鍵,催化一定的化學(xué)反應(yīng)并生成一定的產(chǎn)物。酶的這種特性稱為酶的特異性或?qū)R恍浴7譃橐韵?種類型:絕對特異性:只能作用于特定結(jié)構(gòu)的底物,進行一種專一的反應(yīng),生成一種特定結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物 。 相對特異性:作用于一類化合物或一種化學(xué)鍵。立體異構(gòu)特異性:作用于立體異構(gòu)體中的一種。酶促反應(yīng)的可調(diào)節(jié)性:酶促反應(yīng)受多種因素的調(diào)控,以適應(yīng)機體對不斷變化的內(nèi)外環(huán)境和生命活動的需要。其中包括三方面的調(diào)節(jié):對酶生成與降解量的調(diào)節(jié);酶催化效率的調(diào)節(jié);通過改變底物濃度對酶進行調(diào)節(jié)。3酶促反應(yīng)的機制:酶-底物復(fù)合物的形成與誘導(dǎo)契合:酶與底物相互接近時

34、,其結(jié)構(gòu)相互誘導(dǎo)、相互變形和相互適應(yīng),進而相互結(jié)合。這一過程稱為酶-底物結(jié)合的誘導(dǎo)契合假說 。酶促反應(yīng)的機理:鄰近效應(yīng)與定向排列;多元催化;表面效應(yīng)。四、酶促反應(yīng)動力學(xué)1. 底物濃度的影響:當(dāng)?shù)孜餄舛容^低時,反應(yīng)速度與底物濃度成正比;反應(yīng)為一級反應(yīng);隨著底物濃度的增高,反應(yīng)速度不再成正比例加速;反應(yīng)為混合級反應(yīng);當(dāng)?shù)孜餄舛雀哌_一定程度,反應(yīng)速度不再增加,達最大速度;反應(yīng)為零級反應(yīng)。米式方程:1913年Michaelis和Menten提出反應(yīng)速度與底物濃度關(guān)系的數(shù)學(xué)方程式,即米曼氏方程式,簡稱米氏方程式(Michaelis equation):V=VmaxS/Km+S。Km和Vm的定義:Km等于

35、酶促反應(yīng)速度為最大反應(yīng)速度一半時的底物濃度。Vm是酶完全被底物飽和時的反應(yīng)速度,與酶濃度成正比。2. 酶濃度的影響及應(yīng)用:當(dāng)SE,酶可被底物飽和的情況下,反應(yīng)速度與酶濃度成正比。3. pH的影響及應(yīng)用、最適pH值:最適pH (optimum pH):酶催化活性最大時的環(huán)境pH。4. 溫度的影響及應(yīng)用、最適溫度:雙重影響,溫度升高,酶促反應(yīng)速度升高;由于酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì),溫度升高,可引起酶的變性,從而反應(yīng)速度降低 5. 酶的抑制作用:不可逆性抑制:抑制劑通常以共價鍵與酶活性中心的必需基團相結(jié)合,使酶失活。可逆性抑制:抑制劑通常以非共價鍵與酶或酶-底物復(fù)合物可逆性結(jié)合,使酶的活性降低或喪失;抑制劑

36、可用透析、超濾等方法除去。競爭性抑制:抑制劑與底物的結(jié)構(gòu)相似,能與底物競爭酶的活性中心,從而阻礙酶底物復(fù)合物的形成,使酶的活性降低。這種抑制作用稱為競爭性抑制作用。 非競爭性抑制:有些抑制劑不影響底物和酶結(jié)合,即抑制劑與酶活性中心外的必需基團結(jié)合,抑制劑既與E結(jié)合,也與ES結(jié)合,但生成的ESI復(fù)合物是死端復(fù)合物,不能釋放出產(chǎn)物(圖1-5-24),這種抑制稱為非競爭性抑制作用 。反競爭性抑制:此類抑制劑只與ES復(fù)合物結(jié)合生成ESI復(fù)合物,使中間產(chǎn)物ES量下降,而不與游離酶結(jié)合,稱為反競爭性抑制6. 激活劑的影響:激活劑(activator) 使酶由無活性變?yōu)橛谢钚曰蚴姑富钚栽黾拥奈镔|(zhì)。激活劑可分

37、為:必需激活劑和非必需激活劑。7. 酶活性測定和酶活性單位酶活性是指酶催化化學(xué)反應(yīng)的能力,其衡量的標(biāo)準(zhǔn)是酶促反應(yīng)速度。酶的活性單位是衡量酶活力大小的尺度,它反映在規(guī)定條件下,酶促反應(yīng)在單位時間(s、min或h)內(nèi)生成一定量(mg、g、mol等)的產(chǎn)物或消耗一定數(shù)量的底物所需的酶量。 五、酶的調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)方式:酶活性的調(diào)節(jié)(快速調(diào)節(jié))和酶含量的調(diào)節(jié)(緩慢調(diào)節(jié))。調(diào)節(jié)對象:關(guān)鍵酶。1. 酶活性的調(diào)節(jié):酶原與酶原的啟動:酶原:有些酶在細胞內(nèi)合成或初分泌時只是酶的無活性前體,此前體物質(zhì)稱為酶原。酶原的啟動:在一定條件下,酶原向有活性酶轉(zhuǎn)化的過程。酶原啟動機理:形成或暴露出酶的活性中心。酶原啟動的意義:避免

38、細胞產(chǎn)生的酶對細胞進行自身消化,并使酶在特定的部位和環(huán)境中發(fā)揮作用,保證體內(nèi)代謝正常進行。有的酶原可以視為酶的儲存形式。在需要時,酶原適時地轉(zhuǎn)變成有活性的酶,發(fā)揮其催化作用。變構(gòu)酶:受變構(gòu)調(diào)節(jié)的酶稱變構(gòu)酶。變構(gòu)調(diào)節(jié):一些代謝物可與某些酶分子活性中心外的某部分可逆地結(jié)合,使酶構(gòu)象改變,從而改變酶的催化活性,此種調(diào)節(jié)方式稱變構(gòu)調(diào)節(jié)。共價修飾調(diào)節(jié):在其它酶的催化作用下,某些酶蛋白肽鏈上的一些基團可與某種化學(xué)基團發(fā)生可逆的共價結(jié)合,從而改變酶的活性此過程稱為共價修飾調(diào)節(jié)。2. 酶含量的調(diào)節(jié):酶蛋白合成的誘導(dǎo)與阻遏酶降解的調(diào)控六、酶的分類與命名1分類:六大類。2命名:習(xí)慣命名法推薦名稱;系統(tǒng)命名法系統(tǒng)名

39、稱。七、酶與醫(yī)學(xué)的關(guān)系。1酶與疾病的關(guān)系:酶與疾病的發(fā)生;酶與疾病的診斷酶與疾病的治療2酶在醫(yī)學(xué)上的其它應(yīng)用酶作為試劑用于臨床檢驗和科學(xué)研究 酶作為藥物用于臨床治療酶的分子工程復(fù)習(xí)思考題1名詞解釋:酶、酶的活性中心和必需基團、競爭性抑制作用、非競爭性抑制作用、催化部位、別構(gòu)效應(yīng)、共價修飾、同工酶、酶原、酶原的啟動2試述酶原啟動的機制及酶以酶原形式存在的生理意義。3試以競爭性抑制的原理說明磺胺類藥物的作用機制。4什么是酶的活性?表示酶活性的國際單位和催量是如何規(guī)定的?5影響酶作用的因素有哪些?15mins5mins5mins15mins10mins10 mins15 mins15 mins20m

40、ins5 mins5 mins5mins25mins5mins10 mins15 mins10mins10mins10mins15mins15mins授課章節(jié)第四章 糖代謝授課對象普教2007級臨床、口腔本科學(xué)時10時 間2008年9251014授課地點5-315、5-506、2-301教 材見首頁教學(xué)目的要求1、 掌握:糖的主要生理功能;糖的無氧分解(酵解)、有氧氧化、糖原合成及分解、糖異生的基本反應(yīng)過程、部位、關(guān)鍵酶(限速酶)、生理意義;磷酸戊糖途徑的生理意義;血糖概念、正常值、血糖來源與去路、調(diào)節(jié)血糖濃度的主要激素。2、 熟悉:糖的消化吸收;糖代謝的概況;糖代謝各途徑的調(diào)節(jié)。3、 了解:

41、磷酸戊糖途徑的基本過程;糖醛酸途徑;多元醇的生成;果糖、半乳糖、甘露糖的代謝概況;血糖水平異常。教學(xué)重點難點教學(xué)重點 :糖的主要生理功能;糖的無氧分解(酵解)、有氧氧化、糖原合成及分解、糖異生的基本反應(yīng)過程、部位、關(guān)鍵酶(限速酶)、生理意義;磷酸戊糖途徑的生理意義;血糖概念、正常值、血糖來源與去路、調(diào)節(jié)血糖濃度的主要激素。教學(xué)難點:糖代謝各途徑的具體反應(yīng)過程及其調(diào)節(jié)。教學(xué)方法大課系統(tǒng)講授教具多媒體輔以板書授課提綱第一節(jié) 概述一、 糖的主要生理功能是氧化供能二、 糖的消化吸收主要是在小腸進行三、 糖代謝的概況第二節(jié) 糖的無氧分解一、 糖無氧氧化反應(yīng)過程分為酵解途徑和乳酸生成兩個階段二、 糖酵解的

42、調(diào)控是對3個關(guān)鍵酶活性的調(diào)節(jié)三、 糖酵解的主要生理意義是在機體缺氧的情況下快速供能第三節(jié) 糖的有氧氧化一、 糖有氧氧化的反應(yīng)過程包括糖酵解途徑、丙酮酸氧化脫羧、三羧酸循環(huán)及氧化磷酸化二、 三羧酸循環(huán)是以形成檸檬酸為起始物的循環(huán)反應(yīng)系統(tǒng)三、 糖有氧氧化是機體獲得ATP的主要方式四、 糖有氧氧化的調(diào)節(jié)是基于能量的需求五、 巴斯德效應(yīng)是指糖有氧氧化抑制糖酵解的現(xiàn)象 六、 葡萄糖的其他代謝途徑第四節(jié) 葡萄糖的其他代謝途徑一、 磷酸戊糖途徑生成NADPH和磷酸戊糖二、 糖醛酸途徑可生成葡萄糖醛酸三、 多元醇途徑可生成木糖醇、山梨醇等第五節(jié) 糖原的合成與分解一、 糖原的合成代謝主要在肝和肌組織中進行二、

43、肝糖原分解產(chǎn)物葡萄糖可補充血糖三、糖原合成與分解受到彼此相反的調(diào)節(jié)四、糖原積累癥是由先天性酶缺陷所致第六節(jié) 糖異生 一、糖異生途徑不完全是糖酵解的逆反應(yīng)二、糖異生的調(diào)節(jié)通過對2個底物循環(huán)的調(diào)節(jié)與糖酵解調(diào)節(jié)彼此協(xié)調(diào)三、糖異生的生理意義主要在于維持血糖水平恒定四、肌中產(chǎn)生的乳酸運輸至肝進行糖異生形成乳酸循環(huán)第七節(jié) 其它單糖的代謝一、果糖被磷酸化后進入糖酵解途徑二、半乳糖可轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸葡萄糖成為糖酵解途徑的中間產(chǎn)物三、甘露糖可轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸果糖進入糖酵解途徑第八節(jié) 血糖及其調(diào)節(jié)一、 血糖的來源和去路是相對平衡的血糖水平的平衡主要是受到激素調(diào)節(jié)二、 血糖水平異常及糖尿病是最常見的糖代謝紊亂教 學(xué) 主

44、 要 內(nèi) 容備 注物質(zhì)代謝概論一、 概述糖的概念:糖(carbohydrates)即碳水化合物,其化學(xué)本質(zhì)為多羥醛或多羥酮及其衍生物。糖主要根據(jù)其水解產(chǎn)物的情況可分為四大類: 單糖、寡糖、多糖、結(jié)合糖。糖的生理功能1、提供碳源和能源 (這是糖的主要功能)2、提供合成體內(nèi)其它物質(zhì)的原料 糖可轉(zhuǎn)變成某些氨基酸、脂肪、膽固醇、核苷等。3、作為機體組織細胞的組成成分 如糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂。糖的消化吸收糖的消化:人類食物中的糖主要有植物淀粉、動物糖原以及麥芽糖、蔗糖、乳糖、葡萄糖等,其中以淀粉為主。消化部位: 主要在小腸,少量在口腔糖的吸收吸收部位:小腸上段 吸收形式:單 糖 吸收機制:Na+依賴型

45、葡萄糖轉(zhuǎn)運體糖代謝概況二、糖的無氧分解(糖酵解)概念:糖的無氧分解指在機體缺氧情況下,葡萄糖生成乳酸(lactate)的過程,也稱為糖酵解(glycolysis)由葡萄糖分解成丙酮酸(pyruvate) 的過程,這一過程又稱為糖酵解途徑(glycolytic pathway)反應(yīng)部位:胞液反應(yīng)過程:第一階段:由葡萄糖分解成丙酮酸第二階段:由丙酮酸轉(zhuǎn)變成乳酸的過程。1、6-磷酸葡萄糖的生成2、6-磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)化為 6-磷酸果糖3、6-磷酸果糖轉(zhuǎn)變?yōu)?,6-雙磷酸果糖4、磷酸己糖裂解成2個磷酸丙糖5、磷酸丙糖的同分異構(gòu)化6、3-磷酸甘油醛氧化為1,3-二磷酸甘油酸7、1,3-二磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變?yōu)?-

46、磷酸甘油酸8、3-磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸甘油酸9、2-磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿嵯┐际奖?0、磷酸烯醇式丙酮酸轉(zhuǎn)變成丙酮酸,并生成ATP11、丙酮酸轉(zhuǎn)變成乳酸糖酵解特點:1. 反應(yīng)部位:胞漿2. 糖酵解為一個不需氧的產(chǎn)能過程3. 反應(yīng)全過程中有三步不可逆的反應(yīng)4. 產(chǎn)能的方式和數(shù)量 方式:底物水平磷酸化 數(shù)量:從G開始 22-2=2ATP 從Gn開始 22-1=3ATP5終產(chǎn)物乳酸的去路:釋放入血進入肝臟再發(fā)生轉(zhuǎn)變糖酵解的生理意義:1、是機體在缺氧情況下獲取能量的有效方式。2、是某些細胞在氧供正常情況下的重要供能途徑: 無線粒體的細胞,如:紅細胞 代謝活躍的細胞,如:白細胞、神經(jīng)元、 骨髓細胞

47、三、糖的有氧氧化概念:糖的有氧氧化( aerobic oxidation )指在機體氧供充足時,葡萄糖徹底氧化成H2O和CO2,并釋放出能量的過程。是機體主要供能方式。反應(yīng)部位:胞液及線粒體反應(yīng)過程:第一階段:酵解途徑第二階段:丙酮酸的氧化脫羧為乙酰CoA第三階段:乙酰CoA進入三羧酸循環(huán)第四階段:進入呼吸鏈進行氧化磷酸化1.丙酮酸的生成酵解途徑2.丙酮酸的氧化脫羧生成乙酰CoA 3.三羧酸循環(huán)與氧化磷酸化三羧酸循環(huán)的概念:指乙酰CoA和草酰乙酸縮合生成含三個羧基的檸檬酸,反復(fù)的進行脫氫脫羧,又生成草酰乙酸,再重復(fù)循環(huán)反應(yīng)的過程。三羧酸循環(huán)(Tricarboxylic acid Cycle,

48、TAC)也稱為檸檬酸循環(huán),這是因為循環(huán)反應(yīng)中的第一個中間產(chǎn)物是一個含三個羧基的檸檬酸。由于Krebs正式提出了三羧酸循環(huán)的學(xué)說,故此循環(huán)又稱為Krebs循環(huán),它由一連串反應(yīng)組成。三羧酸循環(huán)的要點:經(jīng)過一次三羧酸循環(huán),消耗一分子乙酰CoA,經(jīng)四次脫氫,二次脫羧,一次底物水平磷酸化。生成1分子FADH2,3分子NADH+H+,2分子CO2, 1分子GTP。關(guān)鍵酶有:檸檬酸合酶、-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體、異檸檬酸脫氫酶三羧酸循環(huán)的生理意義: 是三大營養(yǎng)物質(zhì)氧化分解的最后共同途徑,是產(chǎn)生能量的主要階段;是三大營養(yǎng)物質(zhì)代謝聯(lián)系的樞紐;為其它物質(zhì)代謝提供小分子前體;為呼吸鏈提供H+ + e。有氧氧化的能量生

49、成情況:H+ + e 進入呼吸鏈徹底氧化生成H2O 的同時ADP偶聯(lián)磷酸化生成ATP 一分子葡萄糖經(jīng)過有氧氧化凈生成30或32分子ATP 有氧氧化的生理意義:糖的有氧氧化是機體產(chǎn)能最主要的途徑。它不僅產(chǎn)能效率高,而且由于產(chǎn)生的能量逐步分次釋放,相當(dāng)一部分形成ATP,所以能量的利用率也高 有氧氧化的調(diào)節(jié)特點: 有氧氧化的調(diào)節(jié)通過對其關(guān)鍵酶的調(diào)節(jié)實現(xiàn)。 ATP/ADP或ATP/AMP比值全程調(diào)節(jié)。該比值升高,所有關(guān)鍵酶均被抑制。 氧化磷酸化速率影響三羧酸循環(huán)。前者速率降低,則后者速率也減慢。 三羧酸循環(huán)與酵解途徑互相協(xié)調(diào)。三羧酸循環(huán)需要多少乙酰CoA,則酵解途徑相應(yīng)產(chǎn)生多少丙酮酸以生成乙酰CoA。

50、巴斯德效應(yīng)。概念:指有氧氧化抑制糖酵解的現(xiàn)象。機制:有氧時,NADH+H+進入線粒體內(nèi)氧化,丙酮酸進入線粒體進一步氧化而不生成乳酸;缺氧時,酵解途徑加強,NADH+H+在胞漿濃度升高,丙酮酸作為氫接受體生成乳酸。四、葡萄糖的其他代謝途徑(一)磷酸戊糖途徑概念:磷酸戊糖途徑是指由葡萄糖生成磷酸戊糖及NADPH+H+,前者再進一步轉(zhuǎn)變成3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖的反應(yīng)過程。細胞定位:胞液過程:第一階段:氧化反應(yīng)。生成磷酸戊糖,NADPH+H+及CO2第二階段:基團轉(zhuǎn)移反應(yīng)(磷酸戊糖的轉(zhuǎn)變階段)在一系列反應(yīng)中,通過3C、4C、6C、7C等演變階段,最終生成3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖,每3分子6-磷酸葡萄糖通過磷酸戊糖途徑代謝后,轉(zhuǎn)變?yōu)橐环肿拥?-磷酸甘油醛和二分子的6-磷酸葡萄糖調(diào)節(jié):6-磷酸葡萄糖脫氫酶為磷酸戊糖途徑的關(guān)鍵酶,其活性的高低決定6-磷酸葡萄糖進入磷酸戊糖途徑的流量,此酶活性主要受NADPH/NADP+比例的影響,比例升高則被抑制,降低則被啟動。另外NADPH對該酶有強烈抑制作用。生理意義:1、為核酸、核苷酸的生成提供

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