动物生物化学.ppt

关于动物生物化学现在学习的是第1页，共59页本章主要内容本章主要内容4 酶的一般概念酶的一般概念4 酶的组成和结构与功能关系酶的组成和结构与功能关系4 酶的作用机理酶的作用机理4 影响酶促反应速度的因素影响酶促反应速度的因素4 酶的命名和分类及应用酶的命名和分类及应用 现在学习的是第2页，共59页第一节第一节 酶的概述酶的概述 酶(Enzyme和Ribozyme) ：是由生物体活细胞产生的具有催化能力的生物催化剂。 绝大多数的酶都是蛋白质一、酶的概念一、酶的概念现在学习的是第3页，共59页 酶催化的生物化学反应，称为酶催化的生物化学反应，称为酶促反应酶促反应在酶的催化下发生化学变化的物质，称为在酶的催化下发生化学变化的物质，称为底物底物第一节第一节 酶的概述酶的概述现在学习的是第4页，共59页二、酶催化反应特点二、酶催化反应特点催化剂特点：催化剂特点：1、仅需、仅需极微量极微量就可以大大加速化学反应的进行，就可以大大加速化学反应的进行，并且在反应过程中本身并且在反应过程中本身不被消耗不被消耗2、能加快反应达到平衡所需的时间，但不能改、能加快反应达到平衡所需的时间，但不能改变反应的平衡点变反应的平衡点现在学习的是第5页，共59页二、酶催化反应特点二、酶催化反应特点（一）酶的高度不稳定性（一）酶的高度不稳定性凡能使蛋白质变性的因素如强酸、强碱凡能使蛋白质变性的因素如强酸、强碱高温等条件都能使酶破坏而完全失去活高温等条件都能使酶破坏而完全失去活性。性。所以酶作用一般都要求比较温和的条件如常所以酶作用一般都要求比较温和的条件如常温、常压和接近中性的酸碱度。温、常压和接近中性的酸碱度。现在学习的是第6页，共59页酶的催化作用可使反应速度提高10-101倍。 过氧化氢分解 2 2H H2 2O O2 2 2H 2H2 2O + OO + O2 2方法一：方法一：用Fe3+ 催化，效率为610-4 mol/mol.S方法二：方法二：过氧化氢酶催化，效率为6106 mol/mol.S。 -淀粉酶催化淀粉水解，1克结晶酶在65C条件下可催化2吨淀粉水解。（二）酶的催化效率极高（二）酶的催化效率极高现在学习的是第7页，共59页二、酶催化反应特点二、酶催化反应特点（三）酶具有高度特异性酶高度特异性：是指酶在催化生化反应时对底物的选择性。例如：蛋白酶催化蛋白质的水解；淀粉酶催化淀粉的水解；核酸酶催化核酸的水解。现在学习的是第8页，共59页二、酶催化反应特点二、酶催化反应特点（三）酶具有高度特异性分类分类1、相对特异性、相对特异性 （1）键专一性）键专一性 只对底物分子中某种化学键有只对底物分子中某种化学键有选择性的催化作用选择性的催化作用（2）基团专一性）基团专一性 对键和键一端的基团有严格的要对键和键一端的基团有严格的要求求2、绝对特异性、绝对特异性 只能催化一种底物发生一定类型只能催化一种底物发生一定类型反应反应脲酶、麦芽糖酶、淀粉酶、碳酸酐酶及延胡脲酶、麦芽糖酶、淀粉酶、碳酸酐酶及延胡索酸水化酶索酸水化酶3、立体异构特异性、立体异构特异性 对立体异构体具有高度专一对立体异构体具有高度专一性性现在学习的是第9页，共59页二、酶催化反应特点二、酶催化反应特点（四）酶作用的可调性例如：抑制剂调节、共价修饰调节、反馈调节、酶原激活及激素控制等。现在学习的是第10页，共59页维生素维生素A1H3CCH3CH2OHCH3CH3CH3现在学习的是第11页，共59页第一节 概述 维持人和动物机体正常生命活动所必需的维持人和动物机体正常生命活动所必需的一类小分子有机化合物一类小分子有机化合物, 需要量很小需要量很小, 但机但机体内体内不能合成或合成量很少不能合成或合成量很少, 需由食物供给。需由食物供给。一、维生素的概念一、维生素的概念:现在学习的是第12页，共59页功能功能调节物质代谢和维持生理功能。（调节物质代谢和维持生理功能。（）构成机体组织的主要原料物质（结构物质）。构成机体组织的主要原料物质（结构物质）。 （）供能物质。供能物质。 （）注：注：长期缺乏任何一种维生素都会导致相应的疾病长期缺乏任何一种维生素都会导致相应的疾病(维生素维生素缺乏症缺乏症)。现在学习的是第13页，共59页二、维生素的分类和命名二、维生素的分类和命名 维生素一般习惯分为维生素一般习惯分为脂溶性脂溶性和和水溶性水溶性两大类。其中两大类。其中脂溶性维生素在体内可直接参与代谢的调节作用，脂溶性维生素在体内可直接参与代谢的调节作用，而水溶性维生素是通过转变成辅酶对代谢起调节作而水溶性维生素是通过转变成辅酶对代谢起调节作用。用。 脂溶性：脂溶性：VitA、D、E、K 水溶性：水溶性：VitBVitB1 1、B B2 2、烟酸和烟酰胺、烟酸和烟酰胺、B B6 6、 泛酸、生物素、叶酸、泛酸、生物素、叶酸、B B1212、VcVc等。等。 现在学习的是第14页，共59页 现在学习的是第15页，共59页一维生素一维生素B B1 1和硫胺素焦磷酸和硫胺素焦磷酸（TPPTPP）Vit BVit B1 1为抗神经炎类维生素（又名抗脚气病为抗神经炎类维生素（又名抗脚气病维生素）维生素）化学结构：由含硫的噻唑环和含氨基的嘧啶化学结构：由含硫的噻唑环和含氨基的嘧啶环组成，故称环组成，故称硫胺素硫胺素。 现在学习的是第16页，共59页 Vit BVit B1 1存在于种子外皮及胚芽中存在于种子外皮及胚芽中, ,米糠、黄豆、米糠、黄豆、酵母、瘦肉等食物中。酵母、瘦肉等食物中。 Vit BVit B1 1缺乏：糖代谢受阻、丙酮酸积累、血尿中缺乏：糖代谢受阻、丙酮酸积累、血尿中丙酮酸等含量增加，出现多发性神经炎，下肢浮丙酮酸等含量增加，出现多发性神经炎，下肢浮肿、并有消化不良等症状。肿、并有消化不良等症状。 Vit BVit B1 1耐酸、耐热、在中性或碱性中易破坏。耐酸、耐热、在中性或碱性中易破坏。 现在学习的是第17页，共59页 维生素维生素B2B2又名又名核黄素核黄素, ,由核糖醇和由核糖醇和7 7，8-8-二甲基异咯嗪二甲基异咯嗪两部分组成。异咯嗪两部分组成。异咯嗪1 1，5 5位位N N上是活泼的双键上是活泼的双键, ,易起氧化易起氧化还原反应。还原反应。 FMN FMN 黄素单核苷酸黄素单核苷酸 VitBVitB2 2 FAD FAD 黄素腺嘌呤二核苷酸（黄素腺嘌呤二核苷酸（FADFAD） FMN FMNHFMN FMNH2 2 FAD FADH FAD FADH2 2 二二VitBVitB2 2 和黄酶辅基和黄酶辅基 12345678109现在学习的是第18页，共59页 VitB2广泛存在于动植物，如酵母、广泛存在于动植物，如酵母、肝、肾、蛋黄、奶中，所有植物和很肝、肾、蛋黄、奶中，所有植物和很多微生物都能合成核黄素。多微生物都能合成核黄素。 现在学习的是第19页，共59页FMN、FAD广泛参与体内各种氧化还原反应，广泛参与体内各种氧化还原反应，所以所以VitB2能促进糖、脂肪和蛋白质代谢，对维能促进糖、脂肪和蛋白质代谢，对维持皮肤，粘膜和视觉的正常机能有一定作用。持皮肤，粘膜和视觉的正常机能有一定作用。VitB2 缺乏缺乏:引起口角炎，舌炎、眼睑炎引起口角炎，舌炎、眼睑炎等。等。 现在学习的是第20页，共59页三、维生素三、维生素C（抗坏血酸（抗坏血酸 ascorbic acid） 1结构结构 Ascorbic acid ( vitamin C )OOHOOHCCH2OHHOH1234CCOHOCHOCCCH2OHHHOHO或或现在学习的是第21页，共59页 1、参与胶原蛋白合成，与细胞间质的生成有关。缺乏时易发生坏血病，创伤不易愈合，毛细血管通透性增加，皮下、粘膜和肌肉处易出血。 2、参与体内氧化还原反应 3、维生素C具有解毒功能 4、促进肠道内铁的吸收，利于血红蛋白的形成。可防止贫血。维生素维生素C的生理功能的生理功能 现在学习的是第22页，共59页 维生素维生素A,D,E,K均溶于脂类溶剂，均溶于脂类溶剂，不溶于水不溶于水，在食物中通常与脂肪一起存在，吸收时需在食物中通常与脂肪一起存在，吸收时需要要脂类脂类和和胆汁酸盐胆汁酸盐帮助。帮助。现在学习的是第23页，共59页一、维生素一、维生素A 化学结构为具有化学结构为具有脂环的不饱和一元醇脂环的不饱和一元醇。碳架结。碳架结构由构由2个异戊二烯单位构成，共有个异戊二烯单位构成，共有5个共轭双键。个共轭双键。CH2OH视黄醇（视黄醇（A1）现在学习的是第24页，共59页生理功能生理功能: 1）促进生长发育，维持上皮组织结构的完整和健）促进生长发育，维持上皮组织结构的完整和健全，增强机体免疫力全，增强机体免疫力 2）构成视紫红质，与暗视觉的形成有关；缺乏）构成视紫红质，与暗视觉的形成有关；缺乏症：症：夜盲症夜盲症 3）抑制癌变、促进癌细胞自溶等抗癌作用。）抑制癌变、促进癌细胞自溶等抗癌作用。现在学习的是第25页，共59页二、维生素二、维生素D H2CHOCH3R123456789101112131415161718 维生素维生素D具有具有抗佝偻病作用抗佝偻病作用，又称抗佝偻病维生素。已，又称抗佝偻病维生素。已确确知有知有4种种，即维生素，即维生素D2、D3、D4、D5，均为类固醇衍生物，均为类固醇衍生物，D2 （麦角钙化醇）和（麦角钙化醇）和D3 （胆钙化醇）较为重要。（胆钙化醇）较为重要。现在学习的是第26页，共59页 只有动物体内含有维生素只有动物体内含有维生素D，鱼肝油鱼肝油中含量最丰富。中含量最丰富。动、植物组织中含有能转化为维生素动、植物组织中含有能转化为维生素D的固醇类物的固醇类物质，质，经紫外光照射可转变为维生素经紫外光照射可转变为维生素D （胆固醇（胆固醇 -7-脱脱氢胆固醇氢胆固醇 - VD3） 。 维生素维生素D为无色晶体，不溶于水而溶于油脂及脂溶剂，相当稳为无色晶体，不溶于水而溶于油脂及脂溶剂，相当稳定，不易被酸、碱或氧化破坏。定，不易被酸、碱或氧化破坏。现在学习的是第27页，共59页 调节钙、磷代谢，维持血液正常的钙、磷浓度，调节钙、磷代谢，维持血液正常的钙、磷浓度，促进骨骼发育正常。促进骨骼发育正常。功能：功能：现在学习的是第28页，共59页缺乏症：缺乏症： 儿童佝偻病：儿童佝偻病：维生素维生素D D摄食不足，不摄食不足，不能维持钙的平衡，骨骼发育不良，骨质软弱，能维持钙的平衡，骨骼发育不良，骨质软弱，膝关节发育不全，两腿形成内曲或外曲畸形。膝关节发育不全，两腿形成内曲或外曲畸形。（图）（图） 成人成人软骨病：软骨病：产生骨骼脱钙作用；产生骨骼脱钙作用；孕妇和授乳妇女的脱钙作用严重时导致骨质疏孕妇和授乳妇女的脱钙作用严重时导致骨质疏松，患者骨骼易折，牙齿易脱落。松，患者骨骼易折，牙齿易脱落。现在学习的是第29页，共59页佝偻病佝偻病VD治疗前治疗前VD治疗治疗1414个月后个月后现在学习的是第30页，共59页三、维生素三、维生素E 维生素维生素E又称又称生育酚或抗不育维生素生育酚或抗不育维生素，已知有，已知有8种，其中种，其中4种（种（、-生育酚）较为重要，生育酚）较为重要，-生生育酚的效价最高。动物组织的维生素育酚的效价最高。动物组织的维生素E都是从食物中都是从食物中取得的。取得的。现在学习的是第31页，共59页三、维生素三、维生素E 维生素维生素E对氧十分敏感，极易被氧化而保对氧十分敏感，极易被氧化而保护其他物质不被氧化，是动物和人体中护其他物质不被氧化，是动物和人体中最最有效的抗氧化剂有效的抗氧化剂。 现在学习的是第32页，共59页1 1）抗氧化作用，保护生物膜及某些酶活性）抗氧化作用，保护生物膜及某些酶活性2 2）与动物的生育能力有关）与动物的生育能力有关3 3）促进血红素合成）促进血红素合成功能：功能：现在学习的是第33页，共59页缺乏症：缺乏症： 不孕症不孕症（人类未发现）（人类未发现）食物来源：食物来源： 发布广泛，主要存在于植物油中，尤以麦胚油、发布广泛，主要存在于植物油中，尤以麦胚油、玉米油、花生油、大豆油、葵花籽油中含量最为丰玉米油、花生油、大豆油、葵花籽油中含量最为丰富，豆类和蔬菜中含量也较多。富，豆类和蔬菜中含量也较多。 尚未发现由于尚未发现由于VE缺乏而引起的人类不育症。临缺乏而引起的人类不育症。临床上常用床上常用VE来治疗习惯性流产、早产等。来治疗习惯性流产、早产等。现在学习的是第34页，共59页四四 维生素维生素K 维生素维生素K是一类能促进血液凝固的萘醌衍生物，是一类能促进血液凝固的萘醌衍生物，故又称故又称凝血维生素凝血维生素。1929年，由年轻的丹麦科学年，由年轻的丹麦科学家家H. Dam最早发现。天然的维生素最早发现。天然的维生素K有有K1、K2两种，两种，K3为人工合成品。为人工合成品。维生素维生素K1现在学习的是第35页，共59页 主要是促进肝脏合成凝血酶原主要是促进肝脏合成凝血酶原 (凝血因子凝血因子), 调节凝血因子调节凝血因子、的合成。的合成。功能：功能： 缺乏维生素缺乏维生素K，血凝时间延长。，血凝时间延长。成人一般不易缺成人一般不易缺乏维生素乏维生素K。有维生素。有维生素K缺乏病状的人，必伴有其缺乏病状的人，必伴有其他生理功能不正常的情况，如胆管阻塞，或因肠道他生理功能不正常的情况，如胆管阻塞，或因肠道疾病妨碍维生素疾病妨碍维生素K的吸收。的吸收。缺乏症：缺乏症： 因维生素因维生素K不能通过胎盘，出生后肠道内又无细不能通过胎盘，出生后肠道内又无细菌，不能合成维生素菌，不能合成维生素K，故新生婴儿易因维生素，故新生婴儿易因维生素K的的缺乏而出血。缺乏而出血。现在学习的是第36页，共59页 作业：P27 1、什么是维生素？维生素怎样分类？ 2、常见的水溶性维生素有哪几种？他们是哪些辅酶（基）的成分？主要生理功能是什么？缺乏症是什么？（列表说明） 3、常见的脂溶性维生素有哪几种？主要生理功能是什么？缺乏症是什么？ （列表说明）现在学习的是第37页，共59页维生素维生素辅酶辅酶主要生理功能主要生理功能缺乏症缺乏症现在学习的是第38页，共59页第三章 糖的代谢现在学习的是第39页，共59页第一节第一节 概述概述 新陈代谢新陈代谢是生命最基本的特征之一，泛指生物与周围环是生命最基本的特征之一，泛指生物与周围环境进行物质交换和能量交换的过程。境进行物质交换和能量交换的过程。新陈代谢基本过程：新陈代谢基本过程：消化吸收、中间代谢和排泄消化吸收、中间代谢和排泄三三个阶段个阶段现在学习的是第40页，共59页第一节第一节 概述概述消化吸收消化吸收 小分子小分子 大分子大分子 合成代谢合成代谢 需要能量需要能量 释放能量释放能量 分解代谢分解代谢 大分子大分子 小分子小分子物物质质代代谢谢能能量量代代谢谢新新陈陈代代谢谢排排 泄泄同化作用同化作用异化作用异化作用现在学习的是第41页，共59页第一节第一节 概述概述中间代谢的共同特点：中间代谢的共同特点：1、代谢过程、代谢过程不是一步完成不是一步完成的，它由若干反应，按一定顺序的，它由若干反应，按一定顺序排列完成，各反应间互相联系、互相制约。排列完成，各反应间互相联系、互相制约。2、代谢过程在、代谢过程在温和条件温和条件下进行，几乎所有反应都是由下进行，几乎所有反应都是由酶酶催化催化进行的。进行的。3、各代谢过程的、各代谢过程的代谢速度代谢速度由机体统一调节，互相配合，互相由机体统一调节，互相配合，互相制约。随着生理制约。随着生理条件的不同条件的不同，各自发生相应的，各自发生相应的变化变化，完成各，完成各种生理功能。种生理功能。现在学习的是第42页，共59页糖即糖即碳水化合物碳水化合物，其化学本质为多羟醛或多羟酮类及，其化学本质为多羟醛或多羟酮类及其衍生物或多聚物。其衍生物或多聚物。 C Cn n(H(H2 2O)O)n n现在学习的是第43页，共59页 糖的分类及其结构糖的分类及其结构现在学习的是第44页，共59页（一）糖的生理功能（一）糖的生理功能氧化供能氧化供能 重要组成成分重要组成成分 转变成脂肪和非必需氨基酸转变成脂肪和非必需氨基酸 解毒解毒二、糖代谢的一般概况二、糖代谢的一般概况现在学习的是第45页，共59页（二）糖的消化吸收（二）糖的消化吸收现在学习的是第46页，共59页淀粉淀粉（少量二糖（少量二糖 蔗糖、乳糖）蔗糖、乳糖）小肠小肠 胰淀粉酶胰淀粉酶（作用作用 1 1，4 4糖苷键糖苷键）线性和分支的寡糖（极限糊精线性和分支的寡糖（极限糊精）小肠粘膜细胞刷状缘小肠粘膜细胞刷状缘各种酶如麦芽糖酶、各种酶如麦芽糖酶、 糊精酶、糊精酶、蔗糖酶、乳糖酶蔗糖酶、乳糖酶单糖（主要是葡萄糖）单糖（主要是葡萄糖）小肠上段小肠上段吸收吸收 通过门静脉通过门静脉肝脏肝脏合成肝糖原合成肝糖原通过肝静脉进入体循环通过肝静脉进入体循环 血中的单糖血中的单糖现在学习的是第47页，共59页 第第 二二 节节 糖原的合成与分解糖原的合成与分解现在学习的是第48页，共59页一、糖原合成一、糖原合成(glycogenesis)(glycogenesis)1. 1. 概念：概念： 由单糖合成糖原的过程由单糖合成糖原的过程2. 2. 主要器官：主要器官： 肝、肌肝、肌3. 3. 反应部位：反应部位： 胞液胞液4.4.反应过程：反应过程： 包括包括GlcGlc数目增加、分支点增加数目增加、分支点增加 5.5.关键酶：关键酶： 糖原合酶糖原合酶6.Glc6.Glc活性形式（活性形式（GlcGlc供体）供体）：UDPGUDPG现在学习的是第49页，共59页二、糖原分解二、糖原分解概念：肝糖原分解成为葡萄糖的过程概念：肝糖原分解成为葡萄糖的过程反应部位：胞液反应部位：胞液反应过程：包括反应过程：包括GlcGlc数目减少、分支点减少数目减少、分支点减少 关键酶：关键酶：磷酸化酶磷酸化酶现在学习的是第50页，共59页第三节第三节 糖的分解代谢糖的分解代谢分解代谢途径：糖的分解代谢途径：糖的无氧无氧分解、分解、有氧有氧分解和分解和磷磷酸戊糖酸戊糖途径途径现在学习的是第51页，共59页葡萄糖的主要分解代谢途径葡萄糖的主要分解代谢途径葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸乳酸乳酸乙醇乙醇乙酰乙酰 CoA6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖磷酸戊糖途磷酸戊糖途径径糖酵解糖酵解（有氧）（有氧）（无氧）（无氧）三羧酸三羧酸循环循环（有氧或无氧）（有氧或无氧）现在学习的是第52页，共59页第第 四四 节节 糖的异生作用糖的异生作用 概念：概念： 肝中由肝中由非糖物质非糖物质（如丙酸、甘油、乳酸、生糖（如丙酸、甘油、乳酸、生糖氨基酸及其代谢前身物）转变为氨基酸及其代谢前身物）转变为GlcGlc或或GnGn的过程的过程主要器官主要器官： 肝、肝、 肾（饥饿、酸中毒）肾（饥饿、酸中毒）现在学习的是第53页，共59页二、糖异生途径二、糖异生途径 酵解途径中有酵解途径中有3 3个由关键酶催化的个由关键酶催化的不可逆不可逆反应反应。在糖异生时，须由另外的反应和酶。在糖异生时，须由另外的反应和酶代替。代替。 糖异生途径与酵解途径大多数反应是共糖异生途径与酵解途径大多数反应是共有的、可逆的；有的、可逆的；现在学习的是第54页，共59页三、糖异生的生理意义三、糖异生的生理意义1. 1. 空腹和空腹和饥饿饥饿下维持血糖浓度恒定下维持血糖浓度恒定2. 2. 补充肝糖原补充肝糖原3. 3. 调节酸碱平衡调节酸碱平衡现在学习的是第55页，共59页第五节第五节 血糖血糖血糖（血糖（blood sugerblood suger）：指血中的葡萄糖：指血中的葡萄糖 （血中的单糖，主要指葡萄糖）（血中的单糖，主要指葡萄糖）血糖浓度：血糖浓度： 正常值正常值3.93.96.1 mmol/L6.1 mmol/L恒定的意义：恒定的意义： 保证脑组织的能量供应保证脑组织的能量供应来源与去路来源与去路： 现在学习的是第56页，共59页血血糖糖食食 物物 糖糖 消化，消化，吸收吸收 肝糖原肝糖原 糖原分解糖原分解 非糖物质非糖物质 糖异生糖异生 氧化氧化分解分解 COCO2 2 + H+ H2 2O O 糖原合成糖原合成 肝（肌）糖原肝（肌）糖原 磷酸戊糖途径等磷酸戊糖途径等 其它糖其它糖 脂肪、氨基酸脂肪、氨基酸 饱食、空腹、饥饿饱食、空腹、饥饿 不同状态下，维持血糖浓度恒定不同状态下，维持血糖浓度恒定3.93.96.1 6.1 mmol/Lmmol/L现在学习的是第57页，共59页 三、血糖水平的调节三、血糖水平的调节主要调主要调节激素节激素降低血糖：胰岛素降低血糖：胰岛素(insulin) 升高血糖：肾上腺素、胰高血糖素、升高血糖：肾上腺素、胰高血糖素、肾上腺糖皮质激素、生肾上腺糖皮质激素、生长素长素主要依靠激素的调节主要依靠激素的调节 现在学习的是第58页，共59页感谢大家观看感谢大家观看9/2/2022现在学习的是第59页，共59页