生物化学总结串讲公开课一等奖优质课大赛微课获奖课件.pptx

Biochemistry总结串讲总结串讲第1页第1页 Biochemistryv生物化学：硕士物分子和生命化学反生物化学：硕士物分子和生命化学反应科学，利用化学原理在分子水平上应科学，利用化学原理在分子水平上解释生命现象科学。解释生命现象科学。第2页第2页Biochemistry氨基酸与蛋白质氨基酸与蛋白质第3页第3页 Biochemistryv1.结构特点：v氨基酸(aminoacid)是蛋白质分子基本构成单位。构成天然蛋白质分子氨基酸约有20种，除Pro为-亚氨基酸、Gly不含手性碳原子外，其余氨基酸均为L-氨基酸。一、氨基酸：一、氨基酸：第4页第4页 Biochemistryv2.分类：分类：依据氨基酸依据氨基酸R基团极性大小可将氨基酸分基团极性大小可将氨基酸分为四类：为四类：非极性中性氨基酸非极性中性氨基酸(9种种)；极性中性氨基酸极性中性氨基酸(6种种)；极性带电氨基极性带电氨基酸，包括：酸性氨基酸酸，包括：酸性氨基酸(Glu和和Asp)和碱性和碱性氨基酸氨基酸(Lys、Arg和和His)。含有特殊性质氨基酸：含有特殊性质氨基酸：Pro、Trp、Tyr、Phe、Cys、Met、His等等第5页第5页 Biochemistryv3.等电点（pI）v等电点计算v氨基酸在等电点状态下，溶解度最小v不同pH时电泳行为vpHpI时，带负电荷，向正极移动vpH=pI时，净电荷为零vpHpI时，带正电荷，向负极移动第6页第6页 Biochemistryv4、氨基酸化学性质、氨基酸化学性质v 茚三酮反应：蓝紫色茚三酮反应：蓝紫色-水合茚三酮试剂水合茚三酮试剂vSanger反应：黄色反应：黄色-DNFB(2，4-二硝基氟苯二硝基氟苯)v与丹磺酰氯反应：含有强烈荧光与丹磺酰氯反应：含有强烈荧光-DNS-Cl（5-二甲基氨基萘二甲基氨基萘-1-磺酰氯）磺酰氯）vEdman反应：反应：PITC(苯异硫氰酸苯异硫氰酸)第7页第7页 Biochemistryv肽肽氨基酸和氨基酸之间通过氨基酸和氨基酸之间通过羧基和羧基和氨氨基脱水缩合而成化合物，其中氨基酸单位称基脱水缩合而成化合物，其中氨基酸单位称氨基酸残基。氨基酸残基。v每条多肽链都有两端：即自由氨基端每条多肽链都有两端：即自由氨基端(N端端)与自由羧基端与自由羧基端(C端端)，肽链方向是，肽链方向是N端端C端。端。v肽键肽键氨基酸间脱水后形成酰氨键氨基酸间脱水后形成酰氨键v肽键中四个原子和与之相邻两个碳原子几乎肽键中四个原子和与之相邻两个碳原子几乎处于同一平面内称为酰氨平面或肽平面。处于同一平面内称为酰氨平面或肽平面。二、二、肽肽第8页第8页 Biochemistry三、蛋白质分子结构三、蛋白质分子结构v蛋白质分子结构可人为分为一级、二级、三蛋白质分子结构可人为分为一级、二级、三级和四级结构等层次。一级结构为线状结构，级和四级结构等层次。一级结构为线状结构，二、三、四级结构为空间结构。二、三、四级结构为空间结构。v一级结构：指多肽链中氨基酸排列顺序（含一级结构：指多肽链中氨基酸排列顺序（含二硫键），其维系键是肽键。蛋白质一级结二硫键），其维系键是肽键。蛋白质一级结构决定其空间结构（理解牛胰构决定其空间结构（理解牛胰RNase变性、变性、复性试验）。复性试验）。v二级结构：指多肽链主链骨架盘绕折叠而形二级结构：指多肽链主链骨架盘绕折叠而形成构象，借氢键维系。成构象，借氢键维系。第9页第9页 Biochemistryv超二级结构：由两个以上二级结构汇集形成超二级结构：由两个以上二级结构汇集形成规则二级结构组合体，如规则二级结构组合体，如和和。模体（模体（motif）属于蛋白质超二级结构，）属于蛋白质超二级结构，由由2个或个或2个以上含有二级结构肽段，在空个以上含有二级结构肽段，在空间上互相靠近，形成一个特殊空间构象，间上互相靠近，形成一个特殊空间构象，并发挥专一功效。并发挥专一功效。第10页第10页 Biochemistryv3三级结构：多肽链通过回旋、折叠，形成三级结构：多肽链通过回旋、折叠，形成紧密借各种次级键维持球状构象。指多肽链所紧密借各种次级键维持球状构象。指多肽链所有原子空间排布。其维系键主要是非共价键有原子空间排布。其维系键主要是非共价键（次级键）：氢键、疏水键、范德华力、离子（次级键）：氢键、疏水键、范德华力、离子键等，也可涉及二硫键。键等，也可涉及二硫键。结构域（结构域（domain）：）：在二级结构及超二级在二级结构及超二级结构基础上，多肽链进一步卷曲折叠，组装结构基础上，多肽链进一步卷曲折叠，组装成几种相对独立、近似球形三维实体。成几种相对独立、近似球形三维实体。第11页第11页 Biochemistryv4四级结构：寡聚蛋白中亚基种类、数目、四级结构：寡聚蛋白中亚基种类、数目、空间排布及亚基间互相作用力。其维系键空间排布及亚基间互相作用力。其维系键为非共价键。为非共价键。亚基是指参与构成蛋白质四级结构而又亚基是指参与构成蛋白质四级结构而又含有独立三级结构多肽链。含有独立三级结构多肽链。第12页第12页 Biochemistry四、蛋白质理化性质四、蛋白质理化性质v1两性解离与等电点：两性解离与等电点：v2蛋白质胶体性质：蛋白质胶体性质：v3蛋白质紫外吸取：蛋白质紫外吸取：v4蛋白质变性：蛋白质变性：变性本质：破坏非共价键和二硫键，即破变性本质：破坏非共价键和二硫键，即破坏空间结构，但不改变蛋白质一级结构。坏空间结构，但不改变蛋白质一级结构。第13页第13页 Biochemistry五、蛋白质分离与纯化：五、蛋白质分离与纯化：v1盐析（与盐溶区别）与有机溶剂沉淀：盐析（与盐溶区别）与有机溶剂沉淀：v2电泳：电泳：v3透析与超滤：透析与超滤：v4层析：离子互换层析、凝胶过滤层析、层析：离子互换层析、凝胶过滤层析、亲和层析亲和层析第14页第14页 Biochemistry六、蛋白质一级结构测定六、蛋白质一级结构测定v二硫键处理二硫键处理巯基化合物还原法和过甲酸氧化法巯基化合物还原法和过甲酸氧化法v惯用水解酶等惯用水解酶等vN端氨基酸测定等端氨基酸测定等胰蛋白酶胰蛋白酶LysX(XPro)，ArgX胰凝乳蛋白酶胰凝乳蛋白酶TyrX(XPro)TrpX，PheX溴化氰（溴化氰（CNBr）MetX只断裂由甲硫氨酸羧基所形成肽键只断裂由甲硫氨酸羧基所形成肽键CNBr裂解产生片段较大裂解产生片段较大第15页第15页Biochemistry酶与辅酶酶与辅酶第16页第16页 Biochemistryv酶是一类由活细胞产生对其特异底物含有高酶是一类由活细胞产生对其特异底物含有高效催化作用生物大分子，包括蛋白质、核酸。效催化作用生物大分子，包括蛋白质、核酸。v全酶构成：酶蛋白和辅因子（辅酶、辅基）全酶构成：酶蛋白和辅因子（辅酶、辅基）v酶分子上只有少数氨基酸残基与催化活性直酶分子上只有少数氨基酸残基与催化活性直接相关，这些与酶活性相关区域称为酶活性接相关，这些与酶活性相关区域称为酶活性中心，又称活性部位。中心，又称活性部位。第17页第17页 Biochemistryv理解底物浓度对反应速度影响理解底物浓度对反应速度影响v米氏方程米氏方程vVm意义意义vKm意义意义第18页第18页 Biochemistry v三种可逆克制特点三种可逆克制特点:竞争性克制竞争性克制 反竞争性克制反竞争性克制 非竞争性克制非竞争性克制第19页第19页 Biochemistry辅酶辅酶v1.TPP：即焦磷酸硫胺素，由硫胺素（即焦磷酸硫胺素，由硫胺素（VitB1）焦磷酸化而生成，是脱羧酶辅酶，在）焦磷酸化而生成，是脱羧酶辅酶，在体内参与糖代谢过程中体内参与糖代谢过程中-酮酸氧化脱羧反应。酮酸氧化脱羧反应。v2.FMN和和FAD：即黄素单核苷酸（即黄素单核苷酸（FMN）和黄素腺嘌呤二核苷酸（和黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD），是核黄素），是核黄素（VitB2）衍生物。）衍生物。FMN或或FAD通常作为脱通常作为脱氢酶辅基，在酶促反应中作为递氢体（双递氢酶辅基，在酶促反应中作为递氢体（双递氢体）。氢体）。第20页第20页 Biochemistryv3.NAD+和和NADP+：即尼克酰胺腺嘌呤二核：即尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸（苷酸（NAD+，辅酶，辅酶）和尼克酰胺腺嘌呤）和尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（二核苷酸磷酸（NADP+，辅酶，辅酶），是），是VitPP（VitB3）衍生物。）衍生物。NAD+和和NADP+主主要作为脱氢酶辅酶，在酶促反应中起递氢要作为脱氢酶辅酶，在酶促反应中起递氢体作用，为单递氢体。体作用，为单递氢体。v4.磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺：是：是VitB6衍生衍生物。磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺可作为氨基物。磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺可作为氨基转移酶，氨基酸脱羧酶，半胱氨酸脱硫酶转移酶，氨基酸脱羧酶，半胱氨酸脱硫酶等辅酶。等辅酶。第21页第21页 Biochemistryv5.CoA：泛酸（遍多酸）在体内参与构成辅：泛酸（遍多酸）在体内参与构成辅酶酶A（CoA）。）。CoA中巯基可与羧基以高能中巯基可与羧基以高能硫酯键结合，在糖、脂、蛋白质代谢中起传硫酯键结合，在糖、脂、蛋白质代谢中起传递酰基作用，是酰化酶辅酶。递酰基作用，是酰化酶辅酶。v6.生物素生物素：是羧化酶辅基，在体内参与：是羧化酶辅基，在体内参与CO2固定和羧化反应。固定和羧化反应。第22页第22页 Biochemistryv7.FH4：由叶酸衍生而来。四氢叶酸是体内：由叶酸衍生而来。四氢叶酸是体内一碳单位基团转移酶系统中辅酶。一碳单位基团转移酶系统中辅酶。v8.VitB12衍生物衍生物：VitB12分子中含金属元分子中含金属元素钴，故又称为钴胺素。素钴，故又称为钴胺素。VitB12在体内有在体内有各种活性形式，如各种活性形式，如5-脱氧腺苷钴胺素、甲脱氧腺苷钴胺素、甲基钴胺素等。其中，基钴胺素等。其中，5-脱氧腺苷钴胺素参脱氧腺苷钴胺素参与构成变位酶辅酶，甲基钴胺素则是甲基与构成变位酶辅酶，甲基钴胺素则是甲基转移酶辅酶。转移酶辅酶。第23页第23页Biochemistry核酸核酸第24页第24页 Biochemistryv一、核酸化学构成与结构：一、核酸化学构成与结构：1含氮碱基：含氮碱基：2戊糖：戊糖：3核苷：核苷：v二、二、DNA二级结构二级结构A、B、Z型型第25页第25页 Biochemistryv三、核酸紫外吸取特性三、核酸紫外吸取特性纯纯DNA，A260/A2801.8（1.651.85）若不小于若不小于1.8，表示污染了，表示污染了RNA或或DNA降解降解纯纯RNA，A260/A2802.0若有杂蛋白或苯酚，则若有杂蛋白或苯酚，则A260/A280明显减少明显减少第26页第26页 Biochemistryv四、四、DNA变性与复性变性与复性DNA变性本质是双链间氢键断裂，并不涉变性本质是双链间氢键断裂，并不涉及共价键断裂。及共价键断裂。Tm增色效应增色效应复性与分子杂交复性与分子杂交v五、限制性核酸内切酶：是辨认五、限制性核酸内切酶：是辨认DNA特异序特异序列列,并在辨认位点或其周围切割双链并在辨认位点或其周围切割双链DNA一一类内切酶类内切酶第27页第27页Biochemistry糖代谢糖代谢第28页第28页 Biochemistryv糖酵解糖酵解(glycolysis，又称，又称EM或或EMP路径）：路径）：一分子葡萄糖裂解为两分子丙酮酸，并释放一分子葡萄糖裂解为两分子丙酮酸，并释放出少许出少许ATP过程。过程。v糖酵解调整：主要是对三个关键酶，即己糖糖酵解调整：主要是对三个关键酶，即己糖激酶（葡萄糖激酶）、激酶（葡萄糖激酶）、6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1、丙酮酸激酶进行调整。丙酮酸激酶进行调整。部位：胞液部位：胞液v糖酵解与糖异生对照记忆糖酵解与糖异生对照记忆丙酮酸羧化酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶、丙酮酸羧化酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶、果糖二磷酸酶、葡萄糖果糖二磷酸酶、葡萄糖-6-磷酸酶磷酸酶第29页第29页 Biochemistryv糖有氧酵解：糖有氧酵解：TCA循环循环vTCA循环路径、关键酶、循环路径、关键酶、ATP生成等生成等v磷酸戊糖路径（磷酸戊糖路径（HMS）生理意义）生理意义第30页第30页Biochemistry生物能学与生物氧化生物能学与生物氧化第31页第31页 Biochemistryv物质在生物体内进行氧化称生物氧化，主物质在生物体内进行氧化称生物氧化，主要指糖、脂肪、蛋白质等在体内分解时逐要指糖、脂肪、蛋白质等在体内分解时逐步释放能量，最后身成步释放能量，最后身成CO2和和H2O过程。过程。v底物水平磷酸化：在底物氧化基础上释放底物水平磷酸化：在底物氧化基础上释放出能量推动出能量推动ADP或其它核苷二磷酸磷酸化或其它核苷二磷酸磷酸化反应。反应。v氧化磷酸化：是氧化磷酸化：是NADH、FADH2上电子通上电子通过一系列电子传递体传递给过一系列电子传递体传递给O2生成水，并生成水，并将释放能量使将释放能量使ADP磷酸化形成磷酸化形成ATP过程。过程。第32页第32页 Biochemistryv氧化呼吸链氧化呼吸链：定位于线粒体内膜上一组排定位于线粒体内膜上一组排列有序含有电子传递功效酶复合体，可将列有序含有电子传递功效酶复合体，可将代谢物脱下成对氢原子通过连锁氧化还原代谢物脱下成对氢原子通过连锁氧化还原反应最后传递给氧生成水。这一系列酶与反应最后传递给氧生成水。这一系列酶与辅酶构成链状传递体系，也称电子传递链辅酶构成链状传递体系，也称电子传递链(electrontransportchain)。第33页第33页 Biochemistryv呼吸链构成呼吸链构成*泛醌（泛醌（CoQCoQ）和）和 Cytc 均不包括在上述四种复合体中均不包括在上述四种复合体中第34页第34页 Biochemistryv电子传递顺序：电子传递顺序：v电子传递链中氧化电子传递链中氧化-还原电势：从低向高传递。还原电势：从低向高传递。第35页第35页 Biochemistryv胞液中胞液中NADH氧化氧化1.甘油甘油-3-磷酸穿梭作用（神经组织和骨骼肌）磷酸穿梭作用（神经组织和骨骼肌）2.苹果酸苹果酸-天冬氨酸穿梭作用（肝和心肌）天冬氨酸穿梭作用（肝和心肌）NADH+H+3-磷酸甘油穿梭磷酸甘油穿梭1.5ATPFADH2NADH+H+苹果酸苹果酸-天冬氨酸穿梭天冬氨酸穿梭NADH+H+2.5ATP第36页第36页 Biochemistryv氧化磷酸化机制氧化磷酸化机制v化学渗入学说化学渗入学说vP/O比：每消耗比：每消耗1mol原子氧时原子氧时ADP磷酸化摄磷酸化摄取无机磷酸摩尔数（即合成取无机磷酸摩尔数（即合成ATP摩尔数），摩尔数），P/O数值相称于一对电子经呼吸链传递至分数值相称于一对电子经呼吸链传递至分子氧所产生子氧所产生ATP分子数。分子数。实测得实测得NADH呼吸链：呼吸链：P/O2.5实测得实测得FADH2呼吸链：呼吸链：P/O1.5第37页第37页 Biochemistry鱼藤酮鱼藤酮安密妥安密妥 抗霉素抗霉素A A CO、CN-、N3-及及H2S 各种呼吸链克制剂阻断位点各种呼吸链克制剂阻断位点制止电子从制止电子从NADH向向CoQ传递传递克制电子从克制电子从Cytb向向Cytc1传递传递阻断电子从阻断电子从Cytaa3向向O2传递传递粘噻唑粘噻唑 第38页第38页 Biochemistryv解偶联剂解偶联剂解偶联剂作用机制在于它们能够快速地解偶联剂作用机制在于它们能够快速地消消耗跨膜质子梯度，使得质子难以通过耗跨膜质子梯度，使得质子难以通过F1F0-ATP合酶上质子通道来合成合酶上质子通道来合成ATP，从而，从而使氧使氧化与磷酸化偶联过程脱离。化与磷酸化偶联过程脱离。解偶联剂只克制解偶联剂只克制ATP形成过程，不克制电子形成过程，不克制电子传递过程，使电子传递产生自由能都变成为传递过程，使电子传递产生自由能都变成为热能热能.2,4-二硝基酚等二硝基酚等F1F0-ATP合酶合酶克制剂克制剂:寡霉素和寡霉素和DCCD第39页第39页Biochemistry脂代谢脂代谢第40页第40页 Biochemistry脂肪酸脂肪酸-氧化氧化v脂肪酸脂肪酸-氧化能够划分为活化氧化能够划分为活化-转移转移-氧化三个氧化三个阶段阶段v脂酸活化脂酸活化脂酰脂酰CoA生成（胞液）生成（胞液）v转移：肉碱转移：肉碱第41页第41页 Biochemistry线粒体内脂肪酸线粒体内脂肪酸氧化氧化v包括脱氢、加包括脱氢、加水、再脱氢、水、再脱氢、硫解四个过程。硫解四个过程。第42页第42页 Biochemistryv脂酸氧化能量生脂酸氧化能量生成成第43页第43页 Biochemistry脂肪酸合成脂肪酸合成v合成原料：合成原料：乙酰乙酰CoA、ATP、HCO3、NADPH、Mn2+v乙酰乙酰CoA主要起源：主要起源：乙酰乙酰CoA所有在线粒体内产生，通过柠檬所有在线粒体内产生，通过柠檬酸酸-丙酮酸循环丙酮酸循环(citratepyruvatecycle)出线粒体。出线粒体。NADPH起源起源 磷酸戊糖路径（主要起源）磷酸戊糖路径（主要起源）胞液中苹果酸酶催化反应胞液中苹果酸酶催化反应 第44页第44页 Biochemistryv丙二酸单酰丙二酸单酰CoA合成合成乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶生物素生物素HOOC-CH2-COSCoA+ADP+PiCH3-COSCoA+HCO3-+ATP乙酰乙酰CoA羧化酶是脂酸合成羧化酶是脂酸合成限速酶限速酶，存在于胞液，存在于胞液中，其辅基是中，其辅基是生物素生物素，Mn2+是其激活剂。是其激活剂。乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶包括生物素羧基载体（包括生物素羧基载体（BCCP）、）、生物素羧化酶、羧基转移酶。生物素羧化酶、羧基转移酶。第45页第45页Biochemistry氨基酸代谢氨基酸代谢第46页第46页 Biochemistryv脱氨基方式：脱氨基方式：v氧化脱氨基：氧化脱氨基：指氨基酸在酶作用下伴有氧化脱氨指氨基酸在酶作用下伴有氧化脱氨基反应。基反应。催化反应酶有催化反应酶有L-氨基酸氧化酶、氨基酸氧化酶、D-氨基酸氧化酶和氨基酸氧化酶和L-谷氨酸脱氢酶。谷氨酸脱氢酶。v转氨基作用：转氨基作用：氨基酸在转氨酶氨基酸在转氨酶(transaminase)作作用下，可逆将其氨基转移给用下，可逆将其氨基转移给-酮酸，结果氨基酸酮酸，结果氨基酸转变成转变成-酮酸，而本来酮酸，而本来-酮酸接受氨基转变成另酮酸接受氨基转变成另一个氨基酸，此反应称为转氨基作用。一个氨基酸，此反应称为转氨基作用。第47页第47页 Biochemistryv联合脱氨基：联合脱氨基：两种脱氨基方式联合作用，使氨两种脱氨基方式联合作用，使氨基酸脱下基酸脱下-氨基生成氨基生成-酮酸过程。酮酸过程。v类型：类型：转氨酶与转氨酶与L-谷氨酸脱氢酶联合脱氨基作用谷氨酸脱氢酶联合脱氨基作用 转氨酶与腺苷酸脱氢酶联合脱氨基作用转氨酶与腺苷酸脱氢酶联合脱氨基作用此种方式既是氨基酸脱氨基主要方式，也此种方式既是氨基酸脱氨基主要方式，也是体内合成一些氨基酸主要方式。是体内合成一些氨基酸主要方式。第48页第48页 Biochemistryv氨去路：氨去路：合成非必需氨基酸及其它含氮化合物合成非必需氨基酸及其它含氮化合物 合成谷氨酰胺（氨基氮储存形式）合成谷氨酰胺（氨基氮储存形式）排出体外排出体外排氨动物：水生、海洋动物，以排氨动物：水生、海洋动物，以氨氨形式排出形式排出排尿酸动物：鸟类、爬虫类，以排尿酸动物：鸟类、爬虫类，以尿酸尿酸形式排出形式排出排尿动物：以排尿动物：以尿素尿素形式排出形式排出 谷氨酸谷氨酸+NH3谷氨酰胺谷氨酰胺谷氨酰胺合成酶谷氨酰胺合成酶ATPADP+Pi第49页第49页鸟鸟氨氨酸酸循循环环2ADP+PiCO2+NH3+H2O氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸2ATPN-乙酰谷氨酸乙酰谷氨酸Pi鸟氨酸鸟氨酸瓜氨酸瓜氨酸精氨酸精氨酸延胡索酸延胡索酸氨基酸氨基酸草酰乙酸草酰乙酸苹果酸苹果酸-酮戊酮戊二酸二酸谷氨酸谷氨酸-酮酸酮酸精氨琥珀酸精氨琥珀酸瓜氨酸瓜氨酸天冬氨酸天冬氨酸ATPAMP+PPi鸟氨酸鸟氨酸尿素尿素线粒体线粒体胞胞 液液第50页第50页 Biochemistryv原料：原料：2分子氨，一个来自于游离氨，另一分子氨，一个来自于游离氨，另一个来自天冬氨酸。个来自天冬氨酸。v过程：先在线粒体中进行，再在胞液中进过程：先在线粒体中进行，再在胞液中进行。行。v耗能：耗能：3个个ATP，4个高能磷酸键。个高能磷酸键。v氨转运：主要以无毒氨转运：主要以无毒丙氨酸丙氨酸和和谷氨酰胺谷氨酰胺两两种形式在血液中运送。种形式在血液中运送。第51页第51页 Biochemistryv20种氨基酸碳骨架能够降解转变为7种不同分子：丙酮酸、乙酰辅酶A、乙酰乙酸、-酮戊二酸、琥珀酰辅酶A、延胡索酸和草酰乙酸。第52页第52页 Biochemistry生糖氨基酸：降解为丙酮酸、生糖氨基酸：降解为丙酮酸、-酮戊二酸、酮戊二酸、琥珀酰琥珀酰CoA、延胡索酸、和草酰乙酸氨基酸、延胡索酸、和草酰乙酸氨基酸（13种氨基酸）种氨基酸）生酮氨基酸生酮氨基酸:降解为乙酰降解为乙酰CoA和乙酰乙酰和乙酰乙酰CoA氨基酸，包括氨基酸，包括Leu&Lys生酮兼生糖氨基酸生酮兼生糖氨基酸:Trp,Thr,Tyr,Ile,Phe(tttip)第53页第53页 Biochemistryv尿黑酸氧化酶缺点会造成先天性尿黑尿黑酸氧化酶缺点会造成先天性尿黑酸尿症酸尿症vPhe主要代谢路径是合成主要代谢路径是合成Tyr。v先天性苯丙氨酸羟化酶缺点会造成苯酮酸先天性苯丙氨酸羟化酶缺点会造成苯酮酸尿症。尿症。第54页第54页 Biochemistryv几种生物活性物质：几种生物活性物质：儿茶酚胺类儿茶酚胺类：多巴胺是脑中神经递质。多巴胺是脑中神经递质。酪氨酸代谢另一路径是合成黑色素。酪酪氨酸代谢另一路径是合成黑色素。酪氨酸酶缺失会造成白化病。氨酸酶缺失会造成白化病。组胺组胺是强烈血管舒张剂是强烈血管舒张剂5-羟色胺羟色胺-氨基丁酸氨基丁酸第55页第55页 Biochemistryv一碳单位：一碳单位：一些氨基酸代谢过程中所产生一些氨基酸代谢过程中所产生含有一个碳原子基团总称含有一个碳原子基团总称.包括：甲基包括：甲基(-CH3),甲烯基甲烯基(-CH2-),甲炔基甲炔基(-CH=),甲甲酰基酰基(-CHO),亚氨甲基亚氨甲基(-CH=NH)等。等。v一碳单位起源：一碳单位起源：Ser、Gly、His、Trp 氨基酸与一碳单位氨基酸与一碳单位第56页第56页 Biochemistryv必需氨基酸：体内需要自己又不能合成，必需必需氨基酸：体内需要自己又不能合成，必需由食物供应氨基酸。包括：由食物供应氨基酸。包括：vIle、Leu、Trp、Thr、Phe、Lys、Met、Valv（“一两色素本来淡些一两色素本来淡些”）v非必需氨基酸：机体能自己合成，不一定需要非必需氨基酸：机体能自己合成，不一定需要从食物供应氨基酸。从食物供应氨基酸。第57页第57页 Biochemistry作为合成嘌呤和嘧啶原料作为合成嘌呤和嘧啶原料合成核酸合成核酸把氨基酸代谢和核酸代谢联系起来把氨基酸代谢和核酸代谢联系起来通过通过S-腺苷甲硫氨酸向其它化合物提供甲基腺苷甲硫氨酸向其它化合物提供甲基应用（抗癌应用（抗癌抗菌）抗菌）一碳单位生理功效一碳单位生理功效第58页第58页Biochemistry核苷酸代谢核苷酸代谢第59页第59页 Biochemistryv利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位、利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位、CO2等简朴物质为原料，通过一系列酶促反应，等简朴物质为原料，通过一系列酶促反应，合成核苷酸过程称为合成核苷酸过程称为从头合成路径从头合成路径。肝组织中合成路径肝组织中合成路径v利用体内游离碱基或核苷，通过比较简朴利用体内游离碱基或核苷，通过比较简朴反应过程合成核苷酸，称为反应过程合成核苷酸，称为补救合成路径补救合成路径。脑、骨髓等组织中只能进行补救路径脑、骨髓等组织中只能进行补救路径第60页第60页 Biochemistry嘌呤核苷酸从头合成嘌呤核苷酸从头合成v由由5-磷酸核糖磷酸核糖-1-焦磷酸（焦磷酸（PRPP）开始，）开始，先合成次黄嘌呤核苷酸（先合成次黄嘌呤核苷酸（IMP），然后由，然后由次黄嘌呤核苷酸转化为腺嘌呤核苷酸和鸟次黄嘌呤核苷酸转化为腺嘌呤核苷酸和鸟嘌呤核苷酸。嘌呤核苷酸。v嘌呤环合成前体：嘌呤环合成前体：CO2、一碳单位、一碳单位、Gln、Asp、Glyv起始物：起始物：PRPP第61页第61页 Biochemistry第62页第62页 BiochemistryvPRPP生成：生成：PRPP合成酶合成酶可被产物可被产物IMP、AMP、GMP、ADP、GDP反馈克制，而反馈克制，而ATP可提升可提升PRPP合成酶活性。合成酶活性。v5-磷酸核糖胺生成磷酸核糖胺生成:PRPP酰胺转移酶酰胺转移酶PRPP酰胺转移酶是从头合成过程中限速酶，酰胺转移酶是从头合成过程中限速酶，可被产物可被产物AMP、ADP、ATP及及GMP、GDP、GTP等反馈克制，其中对等反馈克制，其中对AMP和和GMP尤为敏尤为敏感。感。PRPP浓度增长能够增强此酶活性。浓度增长能够增强此酶活性。第63页第63页 Biochemistry嘌呤核苷酸补救合成嘌呤核苷酸补救合成v核苷激酶路径核苷激酶路径（在生物体内只发觉有腺苷激酶）（在生物体内只发觉有腺苷激酶）腺嘌呤腺嘌呤+PRPPAMP+PPi腺嘌呤磷酸核糖转移酶腺嘌呤磷酸核糖转移酶(APRT)次黄嘌呤次黄嘌呤鸟嘌呤鸟嘌呤IMP/GMP+PPi次黄嘌呤次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶鸟嘌呤磷酸核糖转移酶(HGPRT)+PRPP腺苷腺苷+ATP腺苷激酶腺苷激酶腺苷酸腺苷酸+ADPv磷酸核糖转移酶路径（主要路径）磷酸核糖转移酶路径（主要路径）第64页第64页 Biochemistry嘧啶核苷酸生物合成嘧啶核苷酸生物合成.嘧啶核苷酸从头合成嘧啶核苷酸从头合成首先合成嘧啶环，然后再与首先合成嘧啶环，然后再与PRPP中磷酸核中磷酸核糖连接起来形成嘧啶核苷酸。糖连接起来形成嘧啶核苷酸。从头合成首先合成尿嘧啶核苷酸（从头合成首先合成尿嘧啶核苷酸（UMP），），然后再转变成其它嘧啶核苷酸。然后再转变成其它嘧啶核苷酸。第65页第65页 Biochemistryv嘧啶环从头合成元素起源嘧啶环从头合成元素起源AspCO2GlnNCNCCC123456氨基甲氨基甲酰磷酸酰磷酸第66页第66页 Biochemistry嘧啶核苷酸生物合成调整嘧啶核苷酸生物合成调整v细菌中，天冬氨酸氨基甲酰转移酶细菌中，天冬氨酸氨基甲酰转移酶使嘧啶核苷酸使嘧啶核苷酸从头合成主要调整酶，从头合成主要调整酶，CTP是其别构克制剂是其别构克制剂。v哺乳动物细胞中哺乳动物细胞中CPS是合成过程主要调整酶是合成过程主要调整酶。UMP是其别构克制剂，是其别构克制剂，PRPP则有激活作用。则有激活作用。vPRPP合成酶是嘧啶和嘌呤两类核苷酸合成过程中合成酶是嘧啶和嘌呤两类核苷酸合成过程中共同需要酶，它可同时接受嘧啶核苷酸和嘌呤核共同需要酶，它可同时接受嘧啶核苷酸和嘌呤核苷酸反馈克制。嘧啶和嘌呤合成有着协调控制关苷酸反馈克制。嘧啶和嘌呤合成有着协调控制关系。系。第67页第67页 Biochemistry脱氧核糖核苷酸合成脱氧核糖核苷酸合成v 脱氧核苷酸分子中脱氧核糖是通过核糖脱氧核苷酸分子中脱氧核糖是通过核糖核苷酸还原作用，以氧原子取代核苷酸还原作用，以氧原子取代C-2羟基而羟基而生成。生成。v还原作用是在还原作用是在核苷二磷酸（核苷二磷酸（NDP）水平水平上，由上，由核糖核苷酸还原酶核糖核苷酸还原酶催化。催化。第68页第68页 Biochemistry一些低等动物一些低等动物第69页第69页Biochemistry物质代谢联系物质代谢联系第70页第70页BiochemistryDNA复制复制第71页第71页 BiochemistryvDNA复制特点：复制方式、方向、引物、复制特点：复制方式、方向、引物、酶、底物等酶、底物等v半保留复制半保留复制v半不连续复制半不连续复制v前导链前导链v后随链后随链v冈崎片段冈崎片段v复制子复制子v端粒端粒第72页第72页 Biochemistryv反转录（或逆转录）反转录（或逆转录）v逆转录酶特点逆转录酶特点第73页第73页Biochemistry转录与加工转录与加工第74页第74页 Biochemistryv转录转录v模板链（反意义链）模板链（反意义链）v编码链（故意义链）编码链（故意义链）v转录特点以及与转录特点以及与DNA复制异同点复制异同点v启动子启动子v终止子终止子vhnRNA加工成加工成mRNA过程过程第75页第75页Biochemistry蛋白质生物合成蛋白质生物合成第76页第76页 Biochemistryv遗传密码v密码子特点v蛋白质合成主要部件及其作用v真核与原核生物蛋白质合成起始氨基酸不同第77页第77页 Biochemistry考试题型考试题型v名词解释（名词解释（24）v英文缩写（英文缩写（9）v单选（单选（14）v判断题（判断题（10）v问答题（问答题（4题，共题，共28分）分）v叙述题（叙述题（15）第78页第78页Biochemistry生物化学试验生物化学试验第79页第79页 Biochemistryv深刻理解试验原理、试验目的深刻理解试验原理、试验目的v理解每种试验试剂作用理解每种试验试剂作用v掌握试剂英文缩写名称掌握试剂英文缩写名称v掌握每个试验操作要注意地方掌握每个试验操作要注意地方v掌握试验操作环节掌握试验操作环节第80页第80页 Biochemistryv试卷题型：试卷题型：填空题（填空题（20）判断题（判断题（8）问答题（问答题（38）试验分析题（试验分析题（10）试验设计题（试验设计题（24）第81页第81页