生物化学(三大物质代谢).ppt

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1、生物化学辅导生物化学辅导学习生化应注意的问题学习生化应注意的问题 基本概念要清楚基本概念要清楚 上课注意听讲上课注意听讲,紧抓要点紧抓要点,整理好笔记整理好笔记 平时上网读课件平时上网读课件,每周保证自学时间每周保证自学时间 要学会融会贯通，对相关的代谢知识，要学会融会贯通，对相关的代谢知识，找到它们彼此的内在联系，共性和差异找到它们彼此的内在联系，共性和差异区别。在理解的基础上加以记忆。区别。在理解的基础上加以记忆。一、生物大分子的结构和功能一、生物大分子的结构和功能 蛋白质结构与功能蛋白质结构与功能核酸的结构与功能核酸的结构与功能酶酶二、物质代谢二、物质代谢糖代谢糖代谢脂代谢脂代谢-磷脂、

2、胆固醇及脂蛋白磷脂、胆固醇及脂蛋白氧化磷酸化氧化磷酸化氨基酸代谢氨基酸代谢核苷酸代谢核苷酸代谢物质代谢与调节物质代谢与调节(本科需读教材本科需读教材第十五章细胞信息转导）第十五章细胞信息转导）三、遗传信息传递三、遗传信息传递DNA生物合成生物合成RNA生物合成生物合成蛋白质生物合成蛋白质生物合成基因表达调控基因表达调控四、器官和组织生物化学四、器官和组织生物化学血液生化血液生化肝的生化肝的生化第一章第一章 蛋白质结构与功能蛋白质结构与功能大纲要求：大纲要求：1.蛋白质对生命的重要性，蛋白质对生命的重要性， 20种氨基酸的化学结构和种氨基酸的化学结构和分类分类2 .蛋白质元素组成特点；多肽链基本

3、组成单位蛋白质元素组成特点；多肽链基本组成单位-L-氨氨基酸；组成蛋白质常见的氨基酸的缩写符号基酸；组成蛋白质常见的氨基酸的缩写符号 3. 肽键、多肽链一级结构和高级结构的概念肽键、多肽链一级结构和高级结构的概念4. 蛋白质结构与功能的关系蛋白质结构与功能的关系5.蛋白质的重要理化性质及其与医学的关系蛋白质的重要理化性质及其与医学的关系1蛋白质的重要性与蛋白质的重要性与20种氨酸结构和分类种氨酸结构和分类蛋白质蛋白质(Protein) 是生物体的基本组成成分，是细是生物体的基本组成成分，是细胞中含量最丰富的高分子有机化合物胞中含量最丰富的高分子有机化合物 蛋白质的功能蛋白质的功能催化调节收缩和

4、运动转运营养和储存催化调节收缩和运动转运营养和储存防御支持和保护防御支持和保护 结构结构：分类分类：非极性非极性aa：甘、丙、缬、亮、异亮；苯丙、脯：甘、丙、缬、亮、异亮；苯丙、脯 极性、中性极性、中性aa：苏丝、酪、色（含苯环）、半：苏丝、酪、色（含苯环）、半胱、蛋（含胱、蛋（含S）、天冬酰胺、谷氨酰胺）、天冬酰胺、谷氨酰胺酸性酸性aa：天冬、谷：天冬、谷碱性碱性aa ：精、赖、组：精、赖、组 2 .掌握蛋白质元素组成特点；多肽链基本组成单位掌握蛋白质元素组成特点；多肽链基本组成单位-L-氨基酸；组成蛋白质常见的氨基酸的缩写符号氨基酸；组成蛋白质常见的氨基酸的缩写符号组成蛋白质的主要元素组成

5、蛋白质的主要元素:碳碳(50%55%)、氢、氢(6%8%)、氧、氧(19%24%)氮氮(13%19%)。其中各种蛋白质的含氮量极为相近，平均约占。其中各种蛋白质的含氮量极为相近，平均约占16%。氨基酸缩写符号：略氨基酸缩写符号：略氨基酸的理化性质氨基酸的理化性质 PI，两性解离，两性解离 概念：概念： 紫外吸收：紫外吸收：280nm（色、苯、酪）（色、苯、酪） 颜色反应、颜色反应、“茚三酮茚三酮”570nm3. 掌握肽键、多肽链一级结构和高级结构的概念掌握肽键、多肽链一级结构和高级结构的概念肽肽概念：概念：2个个aa之间之间 以酰胺缩合，此酰胺键称为以酰胺缩合，此酰胺键称为 肽键。肽键。-CO

6、NHC-肽链：有方向性自肽链：有方向性自NC，链内的，链内的aa叫残基。叫残基。生物活性肽：生物活性肽：10肽以内为寡肽，肽以内为寡肽，MW. 1万以内为多万以内为多肽，以上为蛋白质。肽，以上为蛋白质。肽类激素：谷胱甘肽、心钠素等肽类激素：谷胱甘肽、心钠素等l蛋白质一级结构及高级结构蛋白质一级结构及高级结构概念：概念：一级结构：一级结构：aa在肽中的排列顺序为蛋白质一级结构，在肽中的排列顺序为蛋白质一级结构，以肽键维系。一级结构的差异是指，以肽键维系。一级结构的差异是指，aa组成的种类、组成的种类、数量及排列顺序的不同。数量及排列顺序的不同。二级结构：二级结构：蛋白质分子中某段肽链，主链骨架原

7、子的蛋白质分子中某段肽链，主链骨架原子的相对空间位置。即重复、周期性，有规律的空间构相对空间位置。即重复、周期性，有规律的空间构象，主要包括象，主要包括螺旋、螺旋、折叠，折叠，转间与无规则卷曲。转间与无规则卷曲。两个或三个具有二级结构的肽段在空间上两个或三个具有二级结构的肽段在空间上形成的一个具有特殊功能的空间结构，称形成的一个具有特殊功能的空间结构，称Motif 三级结构：三级结构：一条多肽链中所有原子在三维空间的整一条多肽链中所有原子在三维空间的整体排布为三级结构，相距较远体排布为三级结构，相距较远aa侧链间的相互作侧链间的相互作用，用， 主要通过：离子键、疏水键、盐键、二硫主要通过：离子

8、键、疏水键、盐键、二硫键、氢键。范德华力维系。键、氢键。范德华力维系。四级结构：四级结构：由二条肽链以上多肽主连构成，每条肽由二条肽链以上多肽主连构成，每条肽链具有独立的三级结构，每条肽链称为一个亚基，链具有独立的三级结构，每条肽链称为一个亚基，各亚基间以非共价键维系，称四级结构。单独亚各亚基间以非共价键维系，称四级结构。单独亚基无生物学活性，通常各亚基之间以疏水键，范基无生物学活性，通常各亚基之间以疏水键，范德华力、氢键、离键维系。德华力、氢键、离键维系。 4蛋白质结构和功能的关系蛋白质结构和功能的关系（1）一级结构是空间结构的基础一级结构是空间结构的基础。故一级结。故一级结构相似的肽与蛋白

9、质，空间构与功能相似，构相似的肽与蛋白质，空间构与功能相似，如一级结构中重要的如一级结构中重要的aa缺失或替换，导致影缺失或替换，导致影响空间构象与生理功能（分子病，响空间构象与生理功能（分子病，Hb，链链6谷谷缬，镰刀状红细胞贫血）。缬，镰刀状红细胞贫血）。 （2）空间结构与功能的关系空间结构与功能的关系：空间结构的改：空间结构的改变或破坏，可使蛋白质的功能改变或消失（变或破坏，可使蛋白质的功能改变或消失（核糖核酸酶），如蛋白质变性时，空间结构核糖核酸酶），如蛋白质变性时，空间结构破坏，功能破坏，功能。 5蛋白质理化性质蛋白质理化性质（1）两性解离与）两性解离与PI（2）高分子沉淀：蛋白质在

10、溶液中析出的现象）高分子沉淀：蛋白质在溶液中析出的现象沉淀。（盐析等）沉淀。（盐析等）（3）变性：因理化因素、空间结构的破坏，理）变性：因理化因素、空间结构的破坏，理化性质改变，功能消失。化性质改变，功能消失。a.可逆变性；可逆变性；b.不可逆变不可逆变性。性。（4）凝固：变性蛋白质再加温，使其在强酸，）凝固：变性蛋白质再加温，使其在强酸，强碱中均不溶。强碱中均不溶。（5）呈色反应：茚三酮（蛋白质、）呈色反应：茚三酮（蛋白质、aa反应）、反应）、双缩脲反应（仅蛋白质反应）。双缩脲反应（仅蛋白质反应）。 蛋白质变性是由于蛋白质变性是由于 A. 蛋白质的一级结构的改变蛋白质的一级结构的改变 B 蛋

11、白质亚基的解聚蛋白质亚基的解聚 C 蛋白质空间构象的破坏蛋白质空间构象的破坏 D 辅基的脱落辅基的脱落 E 蛋白质水解蛋白质水解 答案：答案：C 评析评析： 本题考点：蛋白质变性的概念本题考点：蛋白质变性的概念 在某些理、化因素作用下，使蛋白质特定的空间构象破坏，导在某些理、化因素作用下，使蛋白质特定的空间构象破坏，导致致 其理化性质改变、生物学性质改变，称为蛋白质的变性作用。其理化性质改变、生物学性质改变，称为蛋白质的变性作用。一般认为蛋白质变性主要发生二硫键和非共价键破坏，即空间构象一般认为蛋白质变性主要发生二硫键和非共价键破坏，即空间构象的破坏并不涉及一级结构的改变。的破坏并不涉及一级结

12、构的改变。 下列各类氨基酸中下列各类氨基酸中不含不含必需氨基酸的是必需氨基酸的是A、碱性氨基酸、碱性氨基酸 D、含硫氨基酸、含硫氨基酸B、芳香族氨基酸、芳香族氨基酸 E、酸性氨基酸、酸性氨基酸C、支链氨基酸、支链氨基酸答案：答案：E评析评析：本题考点：本题考点：1)必需氨基酸种类。必需氨基酸种类。 2）题中所指各类氨基酸中具体包括哪）题中所指各类氨基酸中具体包括哪几种氨基酸。几种氨基酸。 必需氨基酸包括：缬、亮、异亮、苏、赖、蛋、苯丙、色，八种。必需氨基酸包括：缬、亮、异亮、苏、赖、蛋、苯丙、色，八种。酸性氨基酸包括谷氨酸和天冬氨酸，其中不含以上八种必需氨基酸中的酸性氨基酸包括谷氨酸和天冬氨酸

13、，其中不含以上八种必需氨基酸中的任何一种。其它，如：碱性氨基酸中包括赖氨酸；芳香族氨基酸中包括任何一种。其它，如：碱性氨基酸中包括赖氨酸；芳香族氨基酸中包括苯丙氨酸和色氨酸；必需氨基酸中的蛋氨酸属含硫氨基酸；其余几种必苯丙氨酸和色氨酸；必需氨基酸中的蛋氨酸属含硫氨基酸；其余几种必需氨基酸属支链氨基酸。需氨基酸属支链氨基酸。 第二章第二章 核酸的结构与功能化学核酸的结构与功能化学 大纲要求：大纲要求：1.核酸的细胞分布、分类及功能。核酸的细胞分布、分类及功能。2.核酸的元素组成，碱基、核苷及核酸的元素组成，碱基、核苷及核苷酸核苷酸的结构及其缩写符号。的结构及其缩写符号。 DNA与与RNA组成组成

14、的异同，环化核苷酸。的异同，环化核苷酸。3.核酸的一级结构、空间结构与功能。核酸的一级结构、空间结构与功能。4. DNA的变性及其应用的变性及其应用-复性及杂交。复性及杂交。1.核酸的细胞分布、分类及功能核酸的细胞分布、分类及功能2.核酸的元素组成，碱基、核苷及核苷酸的结核酸的元素组成，碱基、核苷及核苷酸的结构及其缩写符号。构及其缩写符号。 DNA与与RNA组成的异同，环组成的异同，环化核苷酸。化核苷酸。碱基：碱基：A、G、C、T、U 磷酸：磷酸：P核糖：脱氧核糖、核糖核糖：脱氧核糖、核糖核苷：糖苷键核苷：糖苷键核苷酸：核苷酸：3 ，5 磷酸二酯键磷酸二酯键 DNA RNA碱基碱基 A G C

15、 T A G C U核糖核糖 脱氧核糖脱氧核糖 核糖核糖磷酸磷酸 P P 3. 一级结构，空间结构与功能一级结构，空间结构与功能DNA（1）核苷酸在多核苷酸链上的排列顺序为一级结）核苷酸在多核苷酸链上的排列顺序为一级结构。构。（2）DNA双螺旋结构，以碱基互补配对和碱基堆双螺旋结构，以碱基互补配对和碱基堆积力来维持。积力来维持。（3）高级结构：形成超螺链，核小体）高级结构：形成超螺链，核小体染色体染色体。 功能功能：遗传的物质基础，遗传信息的携带者。：遗传的物质基础，遗传信息的携带者。RNA：一条多核苷酸链，局布形成双链碱：一条多核苷酸链，局布形成双链碱基互补结构，进而生成双螺旋。基互补结构，

16、进而生成双螺旋。种类：种类： rRNA：由大、小亚基组成，参与蛋白质合成：由大、小亚基组成，参与蛋白质合成（真核、原核）区别。（真核、原核）区别。mRNA：5帽（帽（m7GpppNm)，3PolyA编码区编码区是蛋白质合成的模板，三个碱基为一组构成是蛋白质合成的模板，三个碱基为一组构成1个个aa的密码。的密码。tRNA：含稀有碱基、形成三叶草结构及倒：含稀有碱基、形成三叶草结构及倒L型，型， 3末端末端CCA-OH运输运输aa.4. 核酸的变性、复性及杂交核酸的变性、复性及杂交变性变性：在理化因素作用下，：在理化因素作用下，DNA互补碱互补碱基对的氢键断裂，其双螺旋链解离为单链基对的氢键断裂，其双螺旋链解离为单链为为DNA变性，通常以热变性为例。变性，通常以热变性为例。Tm： 由加热使由加热使DNA变性时，其变性的变性时，其变性的紫外吸收值达到最大值紫外吸收值达到最大值50%相对应温度为相对应温度为DNA的解链温度，即的解链温度，即Tm，Tm的大小与的大小与G+C含量及含量及DNA分子的大小有关。变性分子的大小有关。变性DNA在在260nm的紫外光吸收增强。的紫外光吸收增强。解链曲线：