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1Biochemistry I 生物化学上册生物化学上册Tobelecturedby:Dr.杨海灵公共邮箱：公共邮箱：biochemistry_biochemistry_通用密码：通用密码：08080808第第1页页2生物化学概念生物化学概念 生生物物化化学学是是利利用用化化学学原原理理和和方方法法，硕硕士士物物体体物物质质组组成成和和遵遵照照化化学学规规律律所所发发生生一一系系列列化化学学改改变变，进进而而深深入入揭揭示示生生命命现现象象本本质质一一门门科科学，有生命化学之称。学，有生命化学之称。第第2页页3生物化学研究内容生物化学研究内容1.1.生物体物质化学组成、结构、性质和功效生物体物质化学组成、结构、性质和功效2.生物体内物质代谢、能量转换和代谢调控生物体内物质代谢、能量转换和代谢调控3.3.生物体信息代谢生物体信息代谢4.4.利利用用生生物物化化学学原原理理和和方方法法，开开拓拓富富有有经经济济价价值值 生物资源如酶制剂、药品、杀虫剂等。生物资源如酶制剂、药品、杀虫剂等。第第3页页4YearInterweaving of the historical traditions of biochemistry,cell biology,and genetics.Proteins were thought to carry genetic information182818281897189719441944Miescher discovered DNAMiescher discovered DNA第第4页页5生物化学发展生物化学发展1静态生物化课时期（二十世纪二十年代以前）静态生物化课时期（二十世纪二十年代以前）2动态生物化课时期（二十世纪前半叶）动态生物化课时期（二十世纪前半叶）3机能生物化学及分子生物课时期（二十世纪五机能生物化学及分子生物课时期（二十世纪五十年代以后）十年代以后）第第5页页6本章小结生物化学概念生物化学研究内容第第6页页糖基本概念糖基本概念 1.1.糖类起源：糖类起源：2.糖类主要生物学作用糖类主要生物学作用：主要能量起源；生物体结组成份 作为细胞识别信号分子作为细胞识别信号分子3.糖类化学本质糖类化学本质：糖是多羟醛或多羟酮及其缩聚物和一些衍生物总称。4.糖类分类糖类分类：单糖、二糖、多糖、复合糖根原来源是绿色细胞进行光合作用。根原来源是绿色细胞进行光合作用。第一章第一章 糖与糖生物学糖与糖生物学第第7页页8糖分类（糖分类（classificationclassification）I I单糖（单糖（monosaccharidemonosaccharide）：）：是多羟醛或多羟酮是多羟醛或多羟酮（1 1）碳原子数目：丙糖、丁糖、戊糖、已糖、庚糖等）碳原子数目：丙糖、丁糖、戊糖、已糖、庚糖等。（2 2）醛糖、酮糖：如葡萄糖、果糖。）醛糖、酮糖：如葡萄糖、果糖。IIII寡糖（寡糖（oligosaccharideoligosaccharide）：）：又称低聚糖，又称低聚糖，由由2 21010分子单糖结合而成。可分为二糖、三糖、四糖、五糖等。分子单糖结合而成。可分为二糖、三糖、四糖、五糖等。第第8页页9 IV:IV:复合糖（复合糖（complex saccharidecomplex saccharide）:糖类与非糖物质如脂类、蛋白质等结合形成糖类与非糖物质如脂类、蛋白质等结合形成IIIIII多糖（多糖（polysaccharidepolysaccharide）：）：由多分子单糖或单糖衍生物聚合而成。由多分子单糖或单糖衍生物聚合而成。（1 1）同多糖（）同多糖（homopolysaccharidehomopolysaccharide）：）：由同一个单糖聚合而成，如淀粉、由同一个单糖聚合而成，如淀粉、糖原、纤维素等。糖原、纤维素等。（2 2）杂多糖（）杂多糖（heteropolysaccharideheteropolysaccharide）：）：由不一样种单糖或单糖衍生物聚由不一样种单糖或单糖衍生物聚合而成，如透明质酸、肝素等。合而成，如透明质酸、肝素等。糖分类（糖分类（classificationclassification）第第9页页10常见二糖（双糖，常见二糖（双糖，disaccharidedisaccharide）1.1.蔗糖（蔗糖（sucrosesucrose）2.2.麦芽糖（麦芽糖（maltosemaltose）3.3.乳糖（乳糖（lactoselactose）第第10页页11（一）同多糖（一）同多糖（homopolysaccharide）1 1淀粉（淀粉（starchstarch）多糖（多糖（polysaccharidepolysaccharide）天然淀粉呈颗粉状，其外层为支链淀粉，约占8090%；内层为直链淀粉，约占1020%。第第11页页122 2糖原（糖原（glycogenglycogen）与支链淀粉不一样在与支链淀粉不一样在于糖原分子分支多、链短、于糖原分子分支多、链短、结构紧密。结构紧密。第第12页页133 3纤维素（纤维素（CelluloseCellulose）存在于植物细胞壁中；不溶于水多糖第第13页页14透明质酸（透明质酸（hyaluronic acidhyaluronic acid）（二）杂多糖（二）杂多糖(heterosaccharide)heterosaccharide)糖胺聚糖（粘多糖）糖胺聚糖（粘多糖）（X-YX-Y）n nn50n50 X X：己糖醛酸己糖醛酸 Y Y：已糖胺已糖胺 第第14页页15复合糖（结合糖）复合糖（结合糖）（结合糖）（结合糖）复合糖复合糖 糖类糖类+脂类脂类 糖类糖类+蛋白质蛋白质 糖脂糖脂 脂多糖脂多糖 糖蛋白糖蛋白 蛋白聚糖蛋白聚糖 第第15页页16蛋白聚糖：蛋白聚糖：糖胺聚糖与胞外蛋白连接a.化学结构式b.膜内在蛋白蛋白聚糖结构第第16页页17糖蛋白：短链寡糖与蛋白质以共价键连接而形成复合物。第第17页页181.细胞与细胞外基质相互作用复合糖生物学作用第第18页页192.凝集素与配体相互作用第第19页页203.细胞表面识别喝黏附过程中寡糖作用第第20页页21本章小结1.糖类化学本质2.糖类主要生物学作用3.常见几个单糖、二糖、多糖与复合糖第第21页页22第二章第二章 脂质脂质内容目录：内容目录：一：脂质定义一：脂质定义二：脂质分类二：脂质分类三：脂质功效三：脂质功效四：举例介绍主要脂质生化性质及生理功效四：举例介绍主要脂质生化性质及生理功效第第22页页23脂质：脂质：是一类低溶于水而高溶于非极性溶剂是一类低溶于水而高溶于非极性溶剂 生物有机分子。生物有机分子。其化学本质是脂肪酸和醇所形成其化学本质是脂肪酸和醇所形成酯类及其衍酯类及其衍生物。生物。与脂质组成与脂质组成脂肪酸脂肪酸多是多是4 4碳以上长链一元羧碳以上长链一元羧酸；酸；醇醇成份包含甘油、鞘氨醇、高级一元醇和固醇。成份包含甘油、鞘氨醇、高级一元醇和固醇。脂质定义脂质定义第第23页页24脂质分类脂质分类1.1.单纯脂质单纯脂质：由脂肪酸和甘油形成酯1）甘油三酯甘油三酯或三酰甘油2）蜡蜡 长链脂肪酸和长链醇或者固醇组成 真蜡真蜡是由高级脂肪酸和高级一元醇(C24C36)结合而成脂类。非脂成份非脂成份蜡类包含高级醇、甾醇和烃类等。2.2.复合脂质：复合脂质：1 1）磷脂）磷脂：非脂成份为磷酸和含氮碱（如胆碱、乙醇胺）2 2）糖脂：）糖脂：非脂成份为糖（单己糖、二己糖）第第24页页25Triacontanoylpalmitatemajorcomponentofbeeswax第第25页页263.3.衍生脂质衍生脂质由单纯脂质和复合脂质衍生而来或与之关系亲密，含有脂质普通性质物质，(1)(1)取代烃取代烃 主要是脂肪酸及其碱性盐(皂)和高级醇，少许脂肪醛、脂肪胺和烃；(2)(2)固醇类固醇类(甾类甾类)包含固醇固醇(甾醇甾醇)、胆酸、胆酸，强心苷、性激素、肾上腺皮质激素；(3)(3)萜萜 包含许多天然色素(如胡萝卜素胡萝卜素)，香精油，天然橡胶等；(4)(4)其它脂质其它脂质 如维生素维生素A A、D D、E E、K K，脂酰CoA，脂多糖，脂蛋白等。脂质分类脂质分类第第26页页27How important vitamin D is第第27页页28脂质分类脂质分类依据在水中或者水界面行为不一样依据在水中或者水界面行为不一样1.非极性脂质非极性脂质 在水中溶解度极低（无容积可溶性）（无容积可溶性）不能在空气水界面或油水界面分散成单分子层（无界面可（无界面可溶性）。溶性）。属于这类有长链脂肪烃如烷、胡萝卜素、鲨烯，有大芳香烃如胆甾烷；长链脂肪酸和长链一元醇形成酯等。第第28页页291.1.储存脂质（储存脂质（storage lipid)storage lipid)属于这一类是三酰甘油和蜡属于这一类是三酰甘油和蜡 脊椎动物脂肪细胞脊椎动物脂肪细胞 植物种子中存在三酰甘油植物种子中存在三酰甘油 脂质生物学作用脂质生物学作用2.2.结构脂质（结构脂质（structural lipid)structural lipid)生物膜骨架主要是由磷脂类组成双分子层或称脂双层。参加脂双层组成膜脂还有固醇和糖脂。第第29页页30第第30页页31第第31页页32脂质生物学作用脂质生物学作用3.活性脂质活性脂质活性脂质是小量细胞成份，但含有专一主要生物活性。活性脂质是小量细胞成份，但含有专一主要生物活性。类类固固醇醇中中很很主主要要一一类类是是类类固固醇醇激激素素，包包含含雄雄性性激激素素、雌雌性性激素和肾上腺皮质激素。激素和肾上腺皮质激素。萜萜类类化化合合物物包包含含对对人人体体和和动动物物正正常常生生长长所所必必需需脂脂溶溶性性维维生素生素A A、D D、E E、K K和各种光合色素和各种光合色素(如类胡萝卜素如类胡萝卜素)。第第32页页33（一）脂肪（真脂）（一）脂肪（真脂）（fatfat）1 1脂肪组成和结构脂肪组成和结构 脂肪：甘油三酯，三酰甘油，脂肪：甘油三酯，三酰甘油，triglyceridetriglyceride（TGTG）主要脂类主要脂类第第33页页34第第34页页352 2脂肪酸（脂肪酸（fatty acid,FAfatty acid,FA）主要在主要在链长度和饱和度链长度和饱和度方面有差异。方面有差异。几乎全部脂肪酸都含有几乎全部脂肪酸都含有偶数碳原子偶数碳原子，大部分由线性，大部分由线性碳链组成，少数含有分支结构。碳链组成，少数含有分支结构。在自然界中只有极少数脂肪酸独立存在，绝大多数在自然界中只有极少数脂肪酸独立存在，绝大多数是作为其它脂类酯化组分。是作为其它脂类酯化组分。第第35页页36习惯名习惯名系统名系统名碳原子及碳原子及双键数双键数双键位置双键位置族族分布分布系系n系系软油酸软油酸十六碳一烯酸十六碳一烯酸16：197-7广泛广泛油酸油酸十八碳一烯酸十八碳一烯酸18：199-9广泛广泛亚油酸亚油酸十八碳二烯酸十八碳二烯酸18：29,126,9-6植物油植物油-亚麻酸亚麻酸十八碳三烯酸十八碳三烯酸18：39,12,153,6,9-3植物油植物油-亚麻酸亚麻酸十八碳三烯酸十八碳三烯酸18：36,9,126,9,12-6植物油植物油花生四烯酸花生四烯酸廿碳四烯酸廿碳四烯酸20：45,8,11,146,9,12,15-6植物油植物油timnodonic廿碳五烯酸廿碳五烯酸（EPA）20：55,8,11,14,173,6,9,12,15-3鱼油鱼油clupanodonic廿二碳五烯酸廿二碳五烯酸（DPA）22：57,10,13,16,193,6,9,12,15-3鱼油，鱼油，脑脑cervonic廿二碳六烯酸廿二碳六烯酸（DHA）22：64,7,10,13,16,193,6,9,12,15,18-3鱼油鱼油第第36页页37脂酸起源脂酸起源本身合成本身合成 多为多为饱和脂酸饱和脂酸和和单不饱和脂酸单不饱和脂酸食物供给食物供给 各种脂酸，尤其一些各种脂酸，尤其一些不饱和脂酸不饱和脂酸*营养必需脂酸营养必需脂酸 亚亚油油酸酸、亚亚麻麻酸酸、花花生生四四烯烯酸酸等等多多不不饱饱和和脂脂酸酸是是人人体体不不可可缺缺乏乏营营养养素素，不不能能本本身身合成，需从食物摄取。合成，需从食物摄取。第第37页页38（二）磷脂酰胆碱（二）磷脂酰胆碱（phosphatidyl Choline,phosphatidyl Choline,PCPC）：也称卵磷脂（）：也称卵磷脂（lecithinlecithin）可降低胆固醇，增加高密度脂蛋白作用，预防减轻动脉硬化卵磷脂能乳化乳化脂肪脂肪，消解血管内壁粥样硬化斑块，是人体天然血液清洁剂。第第38页页39胆碱（胆碱（CholineCholine）胆碱含有碱性、醇性。胆碱含有碱性、醇性。第第39页页40Cholesterol（三）胆固醇（三）胆固醇（cholesterolcholesterol）苹果：苹果：富含果胶、纤维素和维生素C 胡萝卜：胡萝卜：富含果胶酸钙玉米：玉米：丰富钙、磷、硒和卵磷脂、维生素E 海带：海带：含丰富牛黄酸，含食物纤维褐藻酸大蒜：大蒜：能降低肝脏合成胆固醇牛奶：牛奶：含较多钙质蜜橘：蜜橘：含有丰富维生素C茶：茶：含有咖啡碱与茶多酚 豆浆：豆浆：大豆蛋白有利于降低血浆胆固醇水平，第第40页页41（四）、脂蛋白（四）、脂蛋白:脂质与蛋白质以非共价键结合而成复合物脂质与蛋白质以非共价键结合而成复合物脂蛋白广泛存在于血浆中，所以也称血浆脂蛋白。大多数脂质在血液中转运是以脂蛋白复合体形式进行。血浆脂蛋白都是球形颗粒，有一个由三酰甘油和胆固醇酯组成疏水关键疏水关键和一个由磷脂、胆固醇和载脂蛋白参加极性外壳极性外壳。载脂蛋白主要作用是增溶疏水脂质和作为脂蛋白受体识别部位。第第41页页42复合体中蛋白质愈多，脂质愈少，复合体密度愈高。依密度增加为序可分为：乳靡微粒(chylomicron)，极低密度脂蛋白(very low density lipoprotein，VLDL)，中间密度脂蛋白(intermediate density lipoprotein，IDL)，低密度脂蛋白(low density lipoprotein，LDL)把胆固醇从肝脏运输到全身组织，过量时则其携带胆固醇便积存在动脉壁上引发动脉硬化高密度脂蛋白(high density lipoprotein，HDL)。“血液清道夫血液清道夫”：会将胆固醇从周围组织输送到肝脏代谢（四）、脂蛋白（四）、脂蛋白:第第42页页43本章小结1.脂质定义2.脂质主要生物学作用3.常见几个主要脂质：真脂、卵磷脂、胆固醇以及脂蛋白。第第43页页
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