口腔生物化学优秀PPT.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第二章,口腔生物化学,1,提要：,本章主要介绍牙及周围组织的化学组成、唾液及龈沟液的生化特点、牙菌斑的生物化学、牙体硬组织的生物矿化。要求掌握,釉质无机成分、牙本质有机成分、牙周组织胶原的组成和特点；唾液、龈沟液的主要成分；牙菌斑内糖代谢的主要产物及生物学作用，牙菌斑,-,牙面的矿物质转换的作用；生物矿化、仿生矿化、再矿化的基本概念,。熟悉唾液、龈沟液的生理功能；牙菌斑内糖代谢的主要途径；釉质与牙本质生物矿化的基本过程。了解牙菌斑内氮源化合物代谢过程，唾液,-,牙菌斑的矿物质转换的方式；生物矿化的一般过程和调控机制。,第二章,口腔生物化学,2,牙齿的美观重要吗？,3,4,5,造成牙齿不美观的原因有哪些？,6,Anomalies of Number,Anomalies of Size,Anomalies of Shape,Anomalies of Structure,Anomalies of Color,Caries or Periodontal Diseases,7,Dentinogenesis imperfect,8,第一节 牙及周围组织的化学组成,9,牙体组织,牙周组织,釉质,牙本质,Dentin,牙骨质,牙髓,牙周膜,牙槽骨,牙龈,解剖,10,牙釉质,11,一、牙釉质,(enamel),无机成分,有机成分,蛋白质,其它成分 包括脂类、枸橼酸盐、乳酸盐、,糖类、水,牙釉质表层的化学组成特点,萌出前期 组织液,萌出后期 唾液、龈沟液,浓度梯度,12,无机成分,成分,钙磷,碳酸盐,钠,镁,氯,含量,(%),环境影响,存在形式,33.6-39.4,1.95-3.66,交界,0.25-0.9,内层,0.25-0.56,同上,0.19-0.35,无,无,无,-,-,羟基磷灰石,二氧化碳,-,-,-,氟,其他,0.05-0.5,-,-,-,与水结合,-,分布,(,表面,釉牙本质界,),16.1-18.0,磷,羟基磷灰石,13,影响氟浓度的因素,釉质蛋白,组织液,外环境,生理性磨损,14,Dental fluorosis,15,釉质蛋白,(enamel proteins),分类,釉原蛋白（,amelogenins),非釉原蛋白,（,non-amelogenins),釉丛蛋白,（,tuftlin),成釉蛋白,（,ameloblastin),釉蛋白,（,enamelin),蛋白酶类,如基质金属蛋白酶,（,MMP20,）,、丝氨酸蛋白酶、,碱性磷酸酶等,其他蛋白,如血清蛋白等,16,启动矿化,牙本质涎磷蛋白、,釉丛蛋白,结合矿化离子,釉原蛋白、釉蛋白,控制晶体生长速度,釉原蛋白、釉蛋白、成釉蛋白,决定釉柱结构,成釉蛋白,转导细胞信号,釉丛蛋白,控制分泌,有机基质的降解产物,保护矿化相,釉原蛋白、釉蛋白,釉质蛋白,与釉质发育各阶段,17,釉质晶体的物理特征,釉质晶体的化学特征,硬度：,老年恒牙硬度年轻恒牙成熟乳牙不成熟乳牙,密度,:,表面密度高,近釉牙本质界处最低,.,未萌牙低于已萌芽,晶体基本构型,:,偏平六角形,吸收性,离子交换,Ca,2+,-Na,+,Si,2+,OH,-,-CI,-,羟基磷灰石,Ca,10,(PO,4,)6,（,OH,）,2,18,19,二、牙本质和牙骨质,无机成分,碳、磷酸矿物盐、钠、镁、氯,有机成分,胶原,非胶原蛋白,脂类,枸橼酸盐,20,胶原,牙本质,90%,为胶原,组成：,I,、,V,作用：,形成胞外基质骨架,合成细胞：,成牙本质细胞,特点：,吸引力 硫酸粘多糖,稳定性 高度交链结构,牙骨质,主要为,I,型 有大量交叉链,21,22,牙本质非胶原蛋白,成牙本质细胞源性,牙本质涎蛋白,Dentin Sialoprotein(DSP),牙本质磷蛋白,Dentin Phosphoprotein(DPP),牙本质基质蛋白,1Dentin Matrix Protein 1(DMP-1),骨涎蛋白,骨钙蛋白,Osteocalcin(OC),糖胺多糖,、骨桥素,非成牙本质细胞源性,血清来源蛋白 糖蛋白、白蛋白、,IgG,牙本质,矿化,组织,牙本质亲和蛋白,23,牙骨质非胶原蛋白,纤维连接蛋白（,FN,）,骨桥素（,OPN,）,玻璃体结合蛋白（,vitronectin,VN,）,骨连接蛋白（,ON,）,韧粘素（,tenascin,）,骨钙素（,OC,）,骨涎蛋白,II,（,BSPII,）,生长因子,24,脂类,枸橼酸盐,25,三、牙周组织,胶原,蛋白多糖,26,胶原分布,牙龈,I,、,III,、,IV,、,V,牙周膜,I,、,III,、,V,牙槽骨,I,牙骨质,I,、,III,27,牙周病变过程中的改变,胶原含量减少：,胶原类型改变：,V,型 （,2%-8%,）,出现,I,型胶原三聚体,III,型 小于,5%,破坏增加,产生抑制,参与胶原破坏的因素：,胶原酶：细菌来源，宿主来源,巯基复合物：,H2S,，甲基硫醇,内毒素,28,牙龈蛋白多糖,透明质酸、硫酸肝素、,硫酸皮肤素,、,4-,硫酸软骨素,牙周膜蛋白多糖,透明质酸、硫酸肝素、,硫酸皮肤素,、硫酸软骨素,作用：,水的再吸收,与胶原纤维发生作用,牙槽骨、牙骨质蛋白多糖,透明质酸、硫酸角质素、,硫酸皮肤素、,4-,硫酸软骨素,、,6-,硫酸软骨素,牙周病变蛋白多糖：,通过核心蛋白水解,(,蛋白酶往往来自于中性粒细胞）降解,29,牙周组织与糖胺聚糖成分,组织,牙龈上皮,透明质酸,硫酸,皮肤素,硫酸,软骨素,硫酸肝素,硫酸,角质素,牙龈结缔组织,牙周膜,牙骨质,牙槽骨,+,+,+,+,+,+,？,+,+,-,+,？,+,+,+,+,+,+,+,+,-,？,-,-,+,30,四、口腔黏膜组织,31,口腔黏膜组织中的蛋白质,上皮,纤维蛋白 主要是角蛋白,非纤维蛋白,蛋白水解酶类,32,口腔粘膜组织,基底膜带,胶原性蛋白质,IV,型,非胶原性糖蛋白,33,层粘连蛋白,蛋白多糖,纤维连接蛋白,大疱性类天疱疮（,BP,）抗原,获得性大疱性表皮松解症（,EBA,）抗原,34,口腔粘膜组织,结缔组织,胶原纤维,弹力纤维,结缔组织基质,35,第二节 唾液及龈沟液的生物化学,36,唾液与口腔环境,唾液成分,涎腺及唾液的功能,唾液分泌的测定方法,唾液的生物化学,龈沟液的生物化学,龈沟液的组成,龈沟液的生理功能及临床意义,第二节,唾液及龈沟液的生物化学,37,一、,唾液的生物化学,第二节,唾液及龈沟液的生物化学,38,唾液与口腔环境,唾液,是由,三对大涎腺及小涎腺的分泌物组成,的混合液体,口腔是一天然开放系统，,唾液与微生物相互作用：,唾液,为,微生物,提供,所需新鲜底物,唾液可去除微生物产生的代谢产物,第二节,唾液及龈沟液的生物化学,39,唾液成分,无机成分,钠、钾、氯：唾液中主要的阳离子和阴离子,钙和磷,：促进牙齿,再矿化,，,维持牙组织的完整性,氟,：可形成,氟磷灰石，提高牙的抗龋力,硫氰酸盐,：对,口腔一些微生物起抑制作用,重碳酸盐,：,口腔环境最重要的缓冲系统,氢离子及气体,：调节,唾液,pH,硝酸盐和亚硝酸盐,：,抑制细菌和真菌,，,调节口腔微生态,微量元素：如铜、锰、镍、钛、钼等,40,有机成分,唾液,蛋白质,根据氨基乙糖含量可,分为,黏多糖,(mucins),：,氨基乙糖小于,4%,糖蛋白,：,氨基乙糖大于,4%,涎腺不同类型的腺细胞分泌蛋白不同,浆液性腺泡分泌蛋白主要包括富脯氨酸蛋白、糖蛋白,等,黏液性腺泡分泌黏蛋白,导管上皮及基底细胞分泌乳铁蛋白、溶菌酶、,SIgA,等,41,唾液蛋白按作用分类,润滑作用,唾液黏蛋白,：,由下颌下腺、舌下腺及小涎腺分泌,按分子量高低分为,MG,（,1000KD,）,和,MG,型,具有润滑作用的主要是疏水性的,MG,富脯蛋白,：,主要由腮腺分泌,，,是人类唾液中最大的一族蛋白,根据共性区可分为酸性、碱性和糖激化型三类,具有润滑特性的主要是糖性富脯蛋白,42,维持黏膜的完整，修复口腔软组织,直接与外源性或内源性有害物质反应,蛋白酶、菌蛋白、富半胱蛋白、生长因子,等,修复软组织,表皮生长因子,、,神经生长因子,等,第二节,唾液及龈沟液的生物化学,43,调节口腔菌群平衡,：,抑制微生物生长,：促进微生物定植：,溶菌酶,唾液粘蛋白,MG,型,唾液过氧化物酶,免疫球蛋白,：,SIgA,乳铁蛋白,富组蛋白,第二节,唾液及龈沟液的生物化学,44,参与获得性膜，维持牙齿再矿化,或,牙结石的形成,富组蛋白,：,抑制磷酸钙结晶形成,，,缓冲作用，,富酪蛋白,：,能促进放线菌在牙面的黏附，抑制磷酸钙沉积,富半胱蛋白,：,抑制蛋白分解,，,抑制磷酸钙结晶形成,唾液淀粉酶,：,促进牙菌斑形成,酸性富脯蛋白,：,协助细菌,定植，促进牙体硬组织再矿化,45,唾液,腺及唾液的功能,唾液,的分泌功能,唾液消化及营养功能,唾液的保护功能,唾液的诊断作用,第二节,唾液及龈沟液的生物化学,46,唾液腺,的分泌功能,外分泌功能,人体每天唾液总分泌量约为,540,640 ml,，,分泌量最大的是下颌下腺，占总唾液分泌量的,60%,左右,人体唾液分泌分静态分泌和刺激分泌,内分泌功能,唾液,腺合成并分泌入血的肽类物质达,30,种以上,常见有腮腺激素,(parotin),、表皮生长因子、神经生长因子,等,47,消化及营养功能,协助咀嚼和吞咽,维持味觉功能,直接参与消化作用,提供各种营养来维持口腔软硬组织的代谢平衡,第二节,唾液及龈沟液的生物化学,48,唾液的保护功能,润滑作用,维持黏膜的完整,软组织修复作用,清除作用,调节口腔菌群平衡,维护口腔缓冲能力,维持牙齿矿化,第二节,唾液及龈沟液的生物化学,49,唾液的诊断作用,诊断口腔疾病,：,慢性复发性腮腺炎,、,龋病,、,牙周病,等,诊断全身性疾病,：,舍格伦综合征,、,糖尿病,、,乙型肝炎,、,甲型肝炎,、,艾滋病,药物监测,：,酒精,、,咖啡因,、,苯丙胺类药物,测定激素水平,：,睾酮、雄烷二酮、雌激素和孕激素,等,检测体内的环境毒物,：,汞、铅、铬,等,50,唾液分泌的测定方法,静态唾液总流率,反映唾液腺在无刺激状态下的基础分泌,常用的测定方法,：,吸取法,、,吐取法,、,吸引法,、,棉垫法,动态唾液总流率,唾液,腺在刺激状态下的分泌,常用的测定方法：,酸刺激法,、,咀嚼刺激法,、,方糖法,51,静态唾液流率及咀嚼白蜡动态唾液流率的测定,静态唾液流率测定：,10,分钟口腔内总唾液,动态唾液流率测定：,咀嚼白蜡,6,分钟口腔内总唾液,第二节,唾液及龈沟液的生物化学,52,二、龈沟液的生物化学,第二章,口腔生物化学,53,龈沟液的组成,细胞成分,：,包括细菌、脱落上皮细胞、,炎症细胞等,无机成分：主要是,Na,+,和,K,+,有机成分,：,主要有,免疫蛋白,，血浆蛋白,等,龈沟液中的酶类及其他成分,第二节,唾液及龈沟液的生物化学,54,纸尖或滤纸条收集龈沟液,毛细管收集龈沟液,龈沟液的收集及分析,第二节,唾液及龈沟液的生物化学,55,龈沟液中的酶类及其他成分,胶原酶,：,随炎症程度加剧而明显增加,组织蛋白酶,：,随炎症程度加重而增加,碱性磷酸酶：活性与,病,变,活动度,显著相关,-,葡萄糖苷酸酶和芳基硫酸酯酶：与牙周炎炎症程度,相关,天门冬氨酸氨基转移酶：可能与牙周病活动性相关,介导因子：主要有白三烯类物质和前列腺素,内毒素：与牙龈炎症程度及牙周炎有高度相关性,56,龈沟液的生理功能及临床意义,龈沟液的抗菌防御作用,缓冲作用,以清除微生物代谢产物,活性白细胞、溶菌酶、乳铁蛋白等吞噬抑制或杀灭细菌,抗体,补体系统发挥抗菌作用,龈沟液成分变化作为牙周病变的评判指数,牙周炎活性相关指标：,碱性磷酸酶、,-,葡萄糖苷酸酶、天门冬氨酸基转移酶、前列腺素,(PGE2),等,57,第三节 牙菌斑的生物化学,第二章,口腔生物化学,58,人牙面上的牙菌斑（肉眼）,第三节 牙菌斑的生物化学,59,牙菌斑的基本结构（,LM,）,第三节 牙菌斑的生物化学,60,变链菌（红色）生物膜 及细胞外多糖（绿色）（,CLSM),24h,48h,72h,第三节 牙菌斑的生物化学,61,牙菌斑（,dental plaque,）,概念,存在于牙面或牙周袋内的细菌生态环境，细菌在其中生长、发育和衰亡，并进行复杂的物质代谢活动，在一定条件下，细菌及其产物将会对牙齿和牙周组织产生破坏。,第三节 牙菌斑的生物化学,62,生物膜（,biofilm,）,任何表面上细菌的生存实体。,牙菌斑,即是牙面上的,生物膜,，它能够容纳多种多样菌丛生存，其成层的结构和穿通其间的水道和气道，使它能包涵对氧不同敏感的需氧菌、兼性厌氧菌和绝对厌氧菌，这些细菌嵌入在由多糖、蛋白质和矿物质组成的基质中，构成了复杂的生态系，细菌在其中的代谢活动，影响着细菌与宿主之间或细菌菌属之间的动态平衡。,概念,第三节 牙菌斑的生物化学,63,一、牙菌斑内主要物质代谢,（一）糖代谢,（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,主要内容,第三节 牙菌斑的生物化学,64,一、牙菌斑内主要物质代谢,细菌是牙菌斑内物质代谢活动的主体，包括分解代谢,和合成代谢。,分解代谢为细菌提供生命活动所需的能量和生物合成,所需的前体，合成代谢是分解代谢的基础。,菌斑内的优势微生物与代谢底物有关，代谢底物来源,于食物、唾液和龈沟液，主要成分有碳水化合物、蛋,白质、氨基酸等。,菌斑细菌可分成两组，即利用含氮物质产生碱性物质使,pH,升高的细菌和酵解碳水化合物产酸降低,pH,的细菌。,第三节 牙菌斑的生物化学,65,一、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,第三节 牙菌斑的生物化学,66,参与牙菌斑糖代谢的酶,1.,葡萄糖激酶,2.,磷酸葡萄糖异构酶,3.,磷酸果糖激酶,4.,果糖二磷酸醛缩酶,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,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,17.,果糖二磷酸酶,18.,磷酸葡萄糖酸水解酶,19.2-,酮,-3-,脱氧,-6-,磷酸葡萄糖醛缩酶,20.,果糖,-6-,磷酸乙酮醇酶,21.,乙酸激酶,22.,磷酸乙酰转移酶,23.,乙醛脱氢酶,24.,乙醇脱氢酶,25.,乳酸脱氢酶,26.,磷酸乙酮醇酶,27.1-,磷酸果糖激酶,28.,腺苷酸环化酶,29.,磷酸二酯酶,30.,丙酮酸甲酸裂解酶,31.,糖原磷酸化酶,32.,磷酸葡萄糖变位酶,33.ADP-,葡萄糖焦磷酸化酶,第三节 牙菌斑的生物化学,67,进入牙菌斑的糖经细菌的转运系统转运到细胞内，经过复杂的代谢，变成能被细菌糖分解途径降解的形式。细菌的糖代谢中，,丙酮酸,是一关键性的中间产物，几乎所有的六碳、五碳和四碳都是先转变为丙酮酸，然后由丙酮酸进一步降解或合成其他物质。,糖的分解代谢,第三节 牙菌斑的生物化学,68,EMP,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,69,葡萄糖,ATP,ADP,葡萄糖,-6-P,(1),(2),果糖,-6-P,(3),ATP,ADP,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)P,ADP,ATP,(7),3-,磷酸甘油酸,(8),2-,磷酸甘油酸,(9)H,2,O,磷酸烯醇式丙酮酸,ADP,ATP,丙酮酸,(10),葡萄糖分解的,EMP,途径,1.,葡萄糖激酶,2.,磷酸葡萄糖异构酶,3.,磷酸果糖激酶,4.,果糖二磷酸醛缩酶,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,第三节 牙菌斑的生物化学,70,葡萄糖,ATP,ADP,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-P,NADP,+,NADPH+H,+,核酮糖,-5-P,(12)CO,2,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),1.,葡萄糖激酶,2.,磷酸葡萄糖异构酶,4.,果糖二磷酸醛缩酶,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,17.,果糖二磷酸酶,葡萄糖分解的,HMP,途径,第三节 牙菌斑的生物化学,71,1.,葡萄糖激酶,11.6-,磷酸葡萄糖脱氢酶,13.,核酮糖磷酸异构酶,15.,转酮醇酶,16.,转醛醇酶,18.,磷酸葡萄糖水解酶,19.2-,酮,-3-,脱氧,-6-,磷酸葡萄糖醛缩酶,葡萄糖分解的,ED,途径,葡萄糖,ATP,ADP,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-P,第三节 牙菌斑的生物化学,72,细菌分解葡萄糖,EMP,、,HMP,和,ED,三条途径间的联系,葡萄糖,ATP NADPH+H,+,ADP NADP,+,葡萄糖,-6-P,(1),二羟丙酮,(4),丙酮酸,(2),木酮糖,-5-P,ATP,ADP,ATP,ADP,(17),(3),果糖,-1,6-,二磷酸,(5),甘油醛,-3-P,6-,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),第三节 牙菌斑的生物化学,73,ED,途径可直接形成丙酮酸，使它可能独立于其他两个途径。,EMP,途径可供给更多,ATP,，但其不能提供生物合成嘌呤、嘧啶等所需的重要前体,5-,磷酸核糖和,4-,磷酸赤藓糖。,HMP,途径能产生生物合成嘌呤、嘧啶所必需的前体，但它产生的,ATP,只有,EMP,途径的一半。此途径不能直接产生丙酮酸，需要,EMP,途径的酶才能由,3-,磷酸甘油醛和,6-,磷酸果糖形成丙酮酸。,分解代谢及产物,第三节 牙菌斑的生物化学,74,丙酮酸是以上四种代谢途径共同的关键中间产物。,丙酮酸以后的代谢在不同的细菌中不完全相同，同时,环境中的氧、二氧化碳含量，糖的种类和量对其代谢,也有影响。,丙酮酸经不同的代谢途径可产生不同的产物。,分解代谢及产物,第三节 牙菌斑的生物化学,75,EMP,PEP,琥珀酸,丙酸,HMP,ED,PK,戊酮糖,甘油醛,-3-P,乳酸,乙酰磷酸 乙酸、乙醇,乳酸,丙酮酸,丙氨酸,NH,3,CO,2,草酰乙酸,乙醛,CO,2,CoA,乙酰,CoA,CoA,乙酰,CoA,甲酸,CO,2,H,2,乙醛,乙酰磷酸,乙醇,乙酸,丁酸 丁醛 丙酮,丁醇,异丙醇,乙醇,琥珀酸,丙酸,3-,羟基丁酮,2,3-,丁二醇,CO,2,甘油,糖通过丙酮酸发酵的终末产物,第三节 牙菌斑的生物化学,76,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,第三节 牙菌斑的生物化学,77,葡萄糖代谢的三种途径中，有许多酶和中间产物是共同的。但有些酶是个别途径所特有的，这些酶称为,关键酶,。,磷酸果糖激酶,(EMP),、,6-,磷酸葡萄糖酸脱氢酶,(HMP),、,2-,酮,-3-,脱氧,-6-,磷酸葡萄糖酸醛缩酶,(ED),关键酶,第三节 牙菌斑的生物化学,78,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,对代谢途径的认识,第三节 牙菌斑的生物化学,79,糖的合成代谢,soluble ECP,：,-1,6,糖苷键,/,葡聚糖（右旋糖苷）,-2,6,糖苷键,/,果聚糖（左旋糖苷）,insoluble ECP,：,-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,第三节 牙菌斑的生物化学,80,细胞外多糖的合成途径,第三节 牙菌斑的生物化学,81,对蔗糖有高度特异性。,有广泛的,pH,适应度,(pH5.2,7.0),。,酶是细菌自发合成的，系固有酶。,GTF,和,FTF,存在于菌细胞外。其特性有：,关于,GTF,和,FTF,第三节 牙菌斑的生物化学,82,葡聚糖有水溶性和水不溶两种。,水溶性葡聚糖又称右旋糖酐,(dextran),，以,-1,6-,糖苷,键为主，占分子中总糖苷键的,65%,96%,。分子的分,支程度低，呈线型分子结构。,水不溶性葡聚糖又称变聚糖,(mutan),，,-1,3-,糖苷键相,对多些，可达,35%,75%,，分支程度高，呈高度交链,结构。,关于葡聚糖,第三节 牙菌斑的生物化学,83,1.,种类 葡聚糖、果聚糖、杂聚糖、糖原、支链淀粉,2.,作用,菌细胞壁成分或位于胞内。,菌斑基质的主要成分，构成菌斑的基本骨架。,细菌代谢所需能源。,促进细菌对牙面的粘附和细菌间的聚集。,细胞内外多糖的种类和作用,第三节 牙菌斑的生物化学,84,以蔗糖为例总结菌斑内的糖代谢过程,第三节 牙菌斑的生物化学,85,当牙菌斑处于饥饿状态时，菌斑内尿素酶能够将唾液中尿素分解为氨，二氧化碳，使牙菌斑,pH,上升。同时，菌斑中细菌可以有多种途径合成氨基酸,;,氨基酸可通过脱氨基,转氨基,脱羧基作用，完成氨基酸的分解。,（二）氮源化合物代谢（自学）,第三节 牙菌斑的生物化学,86,二、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,第三节 牙菌斑的生物化学,87,（一）菌斑,-,唾液的矿物质转换,唾液是菌斑矿物质的主要来源，钙、磷和氟是唾,液中主要的矿物离子。,唾液和菌斑中离子形式的钙、磷和氟等可以相互,转换，主要以离子扩散的方式进行，方向决于浓,度梯度，最终在唾液,菌斑间达到动态平衡。,第三节 牙菌斑的生物化学,88,牙菌斑的,pH,是决定钙、磷酸盐溶解或沉淀的关键因素。酸性环境中，磷酸盐会变为易溶解的相，钙释放到菌斑基质中。当菌斑,pH,下降到临界时,(pH5.5),，羟磷灰石转化为钙,/,磷比值低的盐：,（二）菌斑,-,牙面的矿物质转换,Ca,10,(PO,4,),3,(OH),2,+8H,+,6CaHPO,4,+2H,2,O+4Ca,2+,磷酸氢钙,羟磷灰石,第三节 牙菌斑的生物化学,89,酸性条件下，,CaHPO,4,进一步分解：,CaHPO,4,+H+Ca,2+,+H,2,P,4,O,-,牙菌斑,pH,上升，转变成钙,/,磷比值高的盐：,10CaHPO,4,+8OH,-,Ca,10,(PO,4,),3,(OH),2,+4HPO,4,2-,+6H,2,O,羟磷灰石,磷酸氢钙,磷酸氢钙,第三节 牙菌斑的生物化学,90,糖的种类与牙菌斑,pH,第三节 牙菌斑的生物化学,91,Stephan,曲线与牙菌斑,pH,第三节 牙菌斑的生物化学,92,再矿化,氟磷灰石,釉质羟磷灰石晶体,晶体局部溶解,晶 核,酸,钙,+,磷,+,氟,菌斑,-,牙面的矿物质转换的影响因素,第三节 牙菌斑的生物化学,93,1.,牙菌斑多糖在龋病发生中的作用如何,?,举 例说明。,2.,以蔗糖为例说明菌斑内的糖代谢过程。,3.,简述菌斑,-,牙面矿物质转换与,pH,的关系。,总 结,请围绕下列思考题进行课后复习：,第二章,口腔生物化学,94,课外阅读：,J.CARLSSON.BACTERIAL METABOLISM IN DENTAL BIOFILMS.Adv Dent Res,1997ll(l):75-80,2.R.A.Burne.Oral Streptococci Products of Their,Environment.J Dent Res,1998 77(3):445-452,3.A.F.Paes Leme,H.Koo,C.M.Bellato,etal.The Role of,Sucrose in Cariogenic Dental Biofilm FormationNew,Insight.J Dent Res.2006,85(10):878887.,第二章,口腔生物化学,95,