生物化学复习静态部分.pptx

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1、小结:生物化学的主要内容糖类糖类脂脂蛋白质蛋白质(酶酶)核酸核酸 维生素维生素代谢代谢合成合成分解分解调控调控静静态态生物氧化生物氧化动动态态结构结构性质性质功能功能l l化学变化化学变化l l能量代谢能量代谢l l调节规律调节规律生物膜生物膜激素激素第1页/共54页第二章 糖类生物化学目的和要求：了解糖的现代概念、分类及生物功能；掌握单糖的分子结构、性质和几种重要单糖的分子结构；了解常见寡糖的结构、性质；掌握几种常见多糖的结构、性质和生物功能；掌握糖蛋白、蛋白聚糖的概念、结构、类型，寡糖链的类型、结构及生物学特性和功能；了解糖肽的结构、作用。第2页/共54页链链状状结结构构 （构构型型、L-

2、L-型型D-D-型型、构构象象、镜镜象象对对映映体体、差差向向异异构构体体、旋旋光光异异构构现现和和旋旋光光度度（构构型型与与旋旋光光方方向向的的区别区别）环环状状结结构构（单单糖糖的的-型型和和-型型）：变变旋旋现现象象环状结构与链状结构的关系环状结构与链状结构的关系结构结构单糖单糖1、醛基或酮基参加的反应：、醛基或酮基参加的反应：1 1）单糖氧化单糖氧化 2 2）单糖还原）单糖还原 3 3）成脎作用）成脎作用 4 4）异构化作用）异构化作用 2 2、由羟基产生的性质：、由羟基产生的性质：1 1）酯化反应）酯化反应 2 2）成苷作用）成苷作用 3 3）脱水作用）脱水作用 4 4）氨基化作用）

3、氨基化作用5 5）脱氧作用：）脱氧作用：性质性质化学性质化学性质物理性质：旋光性、甜度、溶解度物理性质：旋光性、甜度、溶解度单糖衍生物单糖衍生物 糖类化学糖类化学糖类化学糖类化学第3页/共54页麦麦麦麦芽芽芽芽糖糖糖糖 结结构构 两两分分子子-D-G-D-G按按（1-41-4）糖糖苷苷键键连接连接 性质性质 化学性质化学性质 还原性、成脎作用还原性、成脎作用 物理性质物理性质 旋光度与变旋作用旋光度与变旋作用蔗蔗糖糖 结结构构 由由-D-G-D-G、-D-F-D-F按按、（1-21-2）连接连接 性质性质 化学性质化学性质 无游离醛基、不具还原性。无游离醛基、不具还原性。物理性质物理性质 溶于

4、水、甜度高。溶于水、甜度高。乳糖乳糖 结构结构 -D-G-D-G和和-D-L-D-L按按（1-41-4）连接）连接 性质性质 化学性质：由还原性，能与苯肼成脎化学性质：由还原性，能与苯肼成脎 物物理理性性质质：乳乳糖糖为为白白色色晶晶体体、有有变变旋旋现象现象纤纤维维二二糖糖 两两分分子子的的葡葡萄萄糖糖按按（1-41-4）键键型型相相连连而成而成寡寡寡寡 糖糖糖糖二糖二糖三糖三糖棉籽糖，水解生成葡萄糖和果糖各一分子棉籽糖，水解生成葡萄糖和果糖各一分子 寡糖链寡糖链第4页/共54页1 1、淀粉、淀粉 1 1）结构）结构 直链淀粉直链淀粉 （1-41-4）糖苷键）糖苷键 支支链链淀淀粉粉：两两个

5、个糖糖的的直直链链之之间间的的连连 接接 为为（1 1、6 6）糖糖 苷苷键键 2 2）性性质质：淀淀粉粉 红红色色糊糊精精 无无色色糊糊精精 麦麦芽芽糖糖 葡葡萄糖萄糖2 2、糖原：、糖原：遇碘成棕红色遇碘成棕红色3 3、纤纤纤纤维维维维素素素素：1 1）结结构构 -（1-41-4）糖糖苷苷键键的的连连接接成成直链直链 2 2）性性质质：纤纤维维素素纤纤维维素素糊糊精精纤纤维维二二糖糖 葡葡萄萄糖糖4 4、几丁质：结构、几丁质：结构 与纤维素相似。与纤维素相似。性质：性质：不容易水不容易水多多多多 糖糖糖糖均均一一多多糖糖不不均均一一多多糖糖1 1、透明质酸、透明质酸2 2、硫酸软骨素、硫酸

6、软骨素3 3、肝素、肝素4 4、硫酸角质素和硫酸皮肤素、硫酸角质素和硫酸皮肤素糖胺聚糖糖胺聚糖其他其他琼脂琼脂半纤维素和果胶质半纤维素和果胶质第5页/共54页糖蛋白糖蛋白结结 合合 糖糖糖肽键糖肽键糖糖 链链功能功能N-N-糖肽键糖肽键O-O-糖肽键糖肽键N-N-糖链糖链O-O-糖链糖链蛋白聚糖蛋白聚糖糖糖 脂脂脂多糖脂多糖多糖链多糖链结构结构功能功能鞘糖脂鞘糖脂中性鞘糖脂中性鞘糖脂酸性鞘糖脂酸性鞘糖脂甘油糖脂甘油糖脂第6页/共54页第三章 脂类生物化学目的和要求：了解脂类的概念、分类和生物学功能；了解脂酰甘油类的概念、类型，甘油三酯的类型和性质；掌握磷脂的基本结构、常见磷脂的结构、性质和生物

7、功能；了解萜类、类固醇的结构和功能；掌握糖脂、脂多糖的概念、性质和功能，了解脂蛋白的类型和功能。第7页/共54页单纯脂质衍生脂质 脂酰甘油类（三脂酰甘油）磷脂类脂肪酸甘油甘油磷脂鞘氨醇磷脂类萜类类固醇类前列腺素脂类化学脂类化学脂类化学脂类化学复合脂质第8页/共54页1、它们之中大部分是不分枝和无环的羟基单羧酸2、自然界中分子中的碳原子数目绝大多数是偶数。3、饱和脂肪酸中最普遍的软脂酸和硬脂酸。不饱和脂肪酸中最普遍的是油酸。4、不饱和脂肪酸的熔点比同等链长的饱和脂肪酸低5、细菌中所含的脂肪酸比植物动物少得多绝大多数为饱和脂肪酸。高等植物和低温生活的动物中不饱和脂肪酸含量高于饱和脂肪酸含量。6、高

8、等动物的不饱和脂肪酸从结构上讲部分是顺式结构7、必需脂肪酸：脂肪酸结构的共性第9页/共54页 类型 简单三脂酰甘油 混合三酯酰甘油 性质 物理性质1、溶解度2、熔点 化学性质：皂化价和皂化值 酸败和酸值 氢化 卤化和碘值 乙酰化值甘油三酯第10页/共54页1、磷脂酰胆碱俗称卵磷脂磷脂酰胆碱俗称卵磷脂X X是胆碱是胆碱2、磷脂酰乙醇胺3、磷脂酰丝氨酸4、肌醇磷脂5、二磷脂酰甘油6、缩醛磷脂 磷磷脂脂类类甘油磷脂鞘氨醇磷脂类总结：磷脂类从结构上讲其共性是都含有磷酸基团，都含有极性的基团。其结构骨架是醇，可分成两类甘油醇与鞘氨醇以其极性头部的种类可将甘油磷酯分成几大类，鞘氨醇亦然。它是鞘氨醇衍生物鞘

9、磷脂极性头部是磷酯酰胆碱或磷酰乙醇氨第11页/共54页萜类：是异戊二烯的衍生物类固醇类：胆固醇 功能：作为激素起某种代 谢调节作用；作为乳化剂 有助于脂肪的消化和吸收；有抗炎症的作用。固醇类衍生物 胆汁酸胆汁酸是一 种乳化剂 前列腺素：是花生四烯酸及其他不饱和脂肪酸的衍生物。衍衍生生脂脂质质第12页/共54页蛋蛋白白质质化化学学第四章第四章 氨基酸氨基酸第五章第五章 蛋白质的共价结构蛋白质的共价结构第六章第六章 蛋白质的三维结构蛋白质的三维结构第七章第七章 蛋白质结构与功能的关系蛋白质结构与功能的关系第13页/共54页第四章 氨基酸(amino acid)目的和要求：掌握氨基酸的结构特点，从各

10、氨基酸的结构特点上理解氨基酸的分类和各自的生物特性;了解不常见蛋白质氨基酸和非蛋白质氨基酸；掌握氨基酸的理化性质，重点掌握两性电离与等电点含义，氨基酸参加的化学反应，特别是测链基团的反应，是多肽和蛋白质合成、修饰的基础。第14页/共54页氨基酸（一）结构：（一）结构：（一）结构：（一）结构：1 1 1 1、脂肪族、脂肪族、脂肪族、脂肪族 一一一一氨氨氨氨基基基基一一一一羧羧羧羧基基基基的的的的中中中中性性性性氨氨氨氨基基基基酸酸酸酸：甘甘甘甘氨氨氨氨酸酸酸酸、丙丙丙丙氨氨氨氨酸酸酸酸、缬缬缬缬氨氨氨氨酸酸酸酸、亮亮亮亮氨氨氨氨酸、异亮氨酸和蛋氨酸酸、异亮氨酸和蛋氨酸酸、异亮氨酸和蛋氨酸酸、异亮

11、氨酸和蛋氨酸 极性氨基酸极性氨基酸极性氨基酸极性氨基酸 含羟基的氨基酸含羟基的氨基酸含羟基的氨基酸含羟基的氨基酸 含巯基氨基酸含巯基氨基酸含巯基氨基酸含巯基氨基酸 含酰氨基的氨基酸含酰氨基的氨基酸含酰氨基的氨基酸含酰氨基的氨基酸 二羧基一氨基二羧基一氨基二羧基一氨基二羧基一氨基 二氨基一羧基二氨基一羧基二氨基一羧基二氨基一羧基 2 2 2 2、芳香族氨基酸、芳香族氨基酸、芳香族氨基酸、芳香族氨基酸 3 3 3 3、杂环族氨基酸、杂环族氨基酸、杂环族氨基酸、杂环族氨基酸第15页/共54页（二）性质（二）性质（二）性质（二）性质1 1 1 1、物理性质、物理性质、物理性质、物理性质：可见光全无吸收

12、，远紫外光全有吸收，可见光全无吸收，远紫外光全有吸收，可见光全无吸收，远紫外光全有吸收，可见光全无吸收，远紫外光全有吸收，紫外光区酪氨酸、苯丙氨酸和色氨酸有光吸收；紫外光区酪氨酸、苯丙氨酸和色氨酸有光吸收；紫外光区酪氨酸、苯丙氨酸和色氨酸有光吸收；紫外光区酪氨酸、苯丙氨酸和色氨酸有光吸收；2 2 2 2、化学性质、化学性质、化学性质、化学性质1 1 1 1）酸碱性质）酸碱性质）酸碱性质）酸碱性质：等电点：等电点：等电点：等电点2 2 2 2）化学反应：）化学反应：）化学反应：）化学反应：-氨基参加的反应：氨基参加的反应：氨基参加的反应：氨基参加的反应：-羧基参加的反应：羧基参加的反应：羧基参加

13、的反应：羧基参加的反应：-氨基和氨基和氨基和氨基和-羧基共同参加的反应：羧基共同参加的反应：羧基共同参加的反应：羧基共同参加的反应：侧链基团参加的反应：侧链基团参加的反应：侧链基团参加的反应：侧链基团参加的反应：第16页/共54页-氨基参加的反应：氨基参加的反应：氨基参加的反应：氨基参加的反应：1 1、与亚硝酸的反应、与亚硝酸的反应2 2、与酰化试剂的反应：、与酰化试剂的反应：3 3、烃基化反应：、烃基化反应：2 2、4-4-二硝基氟苯二硝基氟苯（DNFBDNFB）苯异硫氰酸酯苯异硫氰酸酯（PITCPITC）：）：4 4、西佛碱反应、西佛碱反应5 5、脱氨基反应：、脱氨基反应：-羧基参加的反应

14、羧基参加的反应羧基参加的反应羧基参加的反应1 1、成盐和成酯反应：、成盐和成酯反应：2 2、成酰氯反应、成酰氯反应3 3、叠氮反应、叠氮反应4 4、脱羧基作用、脱羧基作用-氨基和氨基和-羧基共同参加羧基共同参加的反应的反应1 1、与茚三酮反应、与茚三酮反应2 2、成肽反应、成肽反应第17页/共54页第五章 蛋白质的共价结构目的和要求：、结构组织层次和蛋白质生物功能的多样性；了解肽、肽键的概念、结构和常见肽的性质、作用；掌握蛋白质一级结构的概念，蛋白质一级结构的测定方法与思路，能根据实验结果分析简单多肽的氨基酸顺序；了解蛋白质一级结构和生物功能的关系。第18页/共54页第五章第五章 蛋白质的共价

15、结构蛋白质的共价结构一、肽一、肽、肽和肽键的结构：、肽和肽键的结构：一级结构的概念、肽键的特点、肽键的特点、肽的物理和化学性质、肽的物理和化学性质 物理性质：酸碱性：化学性质、天然存在的活性肽、天然存在的活性肽 第19页/共54页 二、蛋白质序列测定二、蛋白质序列测定二、蛋白质序列测定二、蛋白质序列测定 1 1 1 1、测定蛋白质分子中多肽链的数目。、测定蛋白质分子中多肽链的数目。、测定蛋白质分子中多肽链的数目。、测定蛋白质分子中多肽链的数目。2 2 2 2、拆分蛋白质分子得多肽链。、拆分蛋白质分子得多肽链。、拆分蛋白质分子得多肽链。、拆分蛋白质分子得多肽链。3 3 3 3、测定氨基酸的组成：

16、完全水解，计算出氨基酸成分比。、测定氨基酸的组成：完全水解，计算出氨基酸成分比。、测定氨基酸的组成：完全水解，计算出氨基酸成分比。、测定氨基酸的组成：完全水解，计算出氨基酸成分比。4 4 4 4、分析多肽链的、分析多肽链的、分析多肽链的、分析多肽链的N-N-N-N-末端和末端和末端和末端和C-C-C-C-末端末端末端末端 5 5 5 5、断裂二硫键、断裂二硫键、断裂二硫键、断裂二硫键 6 6 6 6、部份水解，、部份水解，、部份水解，、部份水解，7 7 7 7、测定各肽段的氨基酸顺序。、测定各肽段的氨基酸顺序。、测定各肽段的氨基酸顺序。、测定各肽段的氨基酸顺序。EdmanEdmanEdmanE

17、dman化学降解法：化学降解法：化学降解法：化学降解法：酶解法酶解法酶解法酶解法 cDNAcDNAcDNAcDNA法法法法 8 8 8 8、片段重叠法确定各肽段的顺序、片段重叠法确定各肽段的顺序、片段重叠法确定各肽段的顺序、片段重叠法确定各肽段的顺序 9 9 9 9、二硫键位置的确定。、二硫键位置的确定。、二硫键位置的确定。、二硫键位置的确定。第20页/共54页三、蛋白质一级结构举例三、蛋白质一级结构举例 胰岛素：核糖核酸酶。血红蛋白：四、一级结构与生物功能四、一级结构与生物功能同源蛋白质与生物进化：同源蛋白质不变残基可变残基：一级结构的局部断裂与蛋白质激活第21页/共54页第六章 蛋白质的三

18、维结构目的和要求：了解研究蛋白质构象的方法和多肽链折叠的空间限制；掌握稳定蛋白质三级结构的作用力的类型、形成机理和作用；掌握蛋白质二级结构、超二级结构、结构域、三级结构的概念、类型、结构特点；了解蛋白质四级缔合的概念、作用力、方式和优越性；了解纤维蛋白的结构特点和功能；掌握膜蛋白的类型、结构特点和功能；了解蛋白质折叠的热力学、动力学和蛋白质结构预测的规则。第22页/共54页一、稳定蛋白质三维结构的作用力一、稳定蛋白质三维结构的作用力一、稳定蛋白质三维结构的作用力一、稳定蛋白质三维结构的作用力 共价键：肽键、二硫键共价键：肽键、二硫键 次级键：离子键、氢键、疏水键、范德华力，次级键微弱但数量巨大

19、，是次级键：离子键、氢键、疏水键、范德华力，次级键微弱但数量巨大，是维持蛋白质三级结构中主要的作用力维持蛋白质三级结构中主要的作用力 氢键氢键氢键氢键 范德华力范德华力范德华力范德华力 疏水相互作用（熵效应）疏水相互作用（熵效应）疏水相互作用（熵效应）疏水相互作用（熵效应）盐键或离子键盐键或离子键盐键或离子键盐键或离子键 二硫键二硫键二硫键二硫键第六章第六章 蛋白质的三维结构蛋白质的三维结构第23页/共54页二、蛋白质的二级结构二、蛋白质的二级结构（一）二级结构（一）二级结构1 1、-螺旋：螺旋：结构特点结构特点影响螺旋形成的因素影响螺旋形成的因素2 2、-折折叠叠：（定定义义结结构构特特点）

20、点）3 3、-转角和转角和 凸起凸起1 1）-转角转角2 2）凸起凸起4 4、无规卷曲、无规卷曲（二）举例：纤维状蛋白质：（二）举例：纤维状蛋白质：角蛋白（角蛋白（-角蛋白、角蛋白、-角角蛋白）、胶原蛋白蛋白）、胶原蛋白（三）超二级结构与结构域（三）超二级结构与结构域 定义定义 类型（类型（、）三、球状蛋白质与三级结构三、球状蛋白质与三级结构 球状蛋白质的分类球状蛋白质的分类 球状蛋白分子三维结构的特征球状蛋白分子三维结构的特征（三）维持蛋白质三级结构的作用力：（三）维持蛋白质三级结构的作用力：四、蛋白质折叠和结构预测四、蛋白质折叠和结构预测 蛋白质的变性蛋白质的变性1 1、概念：、概念：2

21、2、变性的可逆性、变性的可逆性3 3、变性的因素及作用机制：、变性的因素及作用机制：4 4、变性蛋白质的特性、变性蛋白质的特性 氨基酸序列规定蛋白质的三维结构氨基酸序列规定蛋白质的三维结构 蛋白质折叠的热力学蛋白质折叠的热力学蛋白质折叠动力学蛋白质折叠动力学 蛋白质结构的预测蛋白质结构的预测第24页/共54页五、亚基缔合和四级结构五、亚基缔合和四级结构 有关四级结构的一些概念有关四级结构的一些概念 四级缔合的驱动力四级缔合的驱动力范德华力，氢键，离子键，疏水作用和二硫键；其中主要为疏水作用；氢键，离子键提供专一性作用 亚基相互作用的方式亚基相互作用的方式 四级结构的对称性四级结构的对称性 四级

22、缔合在结构和功能上的优越性四级缔合在结构和功能上的优越性第25页/共54页第七章蛋白质结构与功能的关系目的和要求：掌握肌红蛋白和血红蛋白的结构特征；氧结合的动力学特征及对结构的影响；血红蛋白运输氧高效性的特点；了解血红蛋白分子病和结构变异对功能的影响；了解免疫球蛋白的结构、类型;第26页/共54页蛋白质结构与功能的关系蛋白质结构与功能的关系蛋白质结构与功能的关系蛋白质结构与功能的关系一、一、肌红蛋白质的结构与肌红蛋白质的结构与功能功能 肌红蛋白质的三级结肌红蛋白质的三级结构构 辅基血红素辅基血红素 氧与肌红蛋白的结合氧与肌红蛋白的结合 氧氧的的结结合合改改变变肌肌红红蛋蛋白白的构象的构象 肌红

23、蛋白氧结合曲线肌红蛋白氧结合曲线二、血红蛋白的结构与功能：二、血红蛋白的结构与功能：1、血红蛋白的结构 结合引起的血红蛋白构象变化结合引起的血红蛋白构象变化 血红蛋白的氧结合曲线血红蛋白的氧结合曲线2、H+、CO2和DPG对于血红蛋白结合氧的影响1）波耳效应H+、CO2促进O2的释放2）二磷酸甘油酸降低血红蛋白氧亲合力。三、血红蛋白的分子病镰镰刀刀状细胞贫血病状细胞贫血病第27页/共54页酶酶化化学学第八章第八章 酶通论酶通论第九章第九章第九章第九章 酶促反应动力学酶促反应动力学酶促反应动力学酶促反应动力学第十章第十章第十章第十章 酶的作用机制和酶的调节酶的作用机制和酶的调节酶的作用机制和酶的

24、调节酶的作用机制和酶的调节第28页/共54页第八章 酶 通 论目的和要求：了解酶作为生物催化剂的特点，酶的化学本质、分类和命名原则；掌握酶的专一性及其机理；掌握酶活力、比活力、总活力的概念和测定方法；掌握核酶、抗体酶的概念，了解核酶的类型和抗体酶的诱导原理；了解酶工程的概念和研究范畴，常见酶工程的技术。第29页/共54页第八章第八章 酶通论酶通论一、酶催化作用的特点一、酶催化作用的特点 酶和一般催化剂的比较酶和一般催化剂的比较 酶作为生物催化剂的特酶作为生物催化剂的特点点1、生物大分子2、酶具有很高的催化效率3、催化具有高度的专一性4、反应条件温和，且活力可调节5、催化活力与辅助因子有关二、酶

25、的本质、分类与命名酶的本质、分类与命名 酶的化学本质酶的化学本质酶蛋白的分类酶蛋白的分类酶蛋白的命名酶蛋白的命名三、酶作用专一性机理三、酶作用专一性机理 锁与钥匙学说锁与钥匙学说 “三点结合三点结合”诱导契合学说诱导契合学说 四、四、酶的活力测定和分离纯化酶的活力测定和分离纯化 酶活力（酶活力（enzyme activity)enzyme activity)测定测定、酶活力测定实例、酶活力测定实例第30页/共54页五、核五、核 酶酶(Ribozyme)(Ribozyme)核酶的概念核酶的概念 核酶的种类核酶的种类 核酶研究的意义及应用前景核酶研究的意义及应用前景六、抗体酶六、抗体酶(abzym

26、e)(abzyme)七、酶工程简介七、酶工程简介 化学酶工程化学酶工程 生物酶工程生物酶工程第31页/共54页第九章 酶促反应动力学目的和要求：了解化学反应的动力学基础和米氏方程推导过程；重点掌握酶促反应动力学：米氏方程、温度、pH、激活剂、抑制剂对酶促反应速度的影响；掌握三种可逆抑制作用的动力学特点；掌握过渡态理论含义，了解过渡态底物类似物对酶的抑制作用。第32页/共54页一、底物浓度对酶反应速度的影响一、底物浓度对酶反应速度的影响米氏学说米氏学说1 1、中间产物学说、中间产物学说2 2、米氏方程米氏方程3 3、米氏常数意义：、米氏常数意义：（1 1）KmKm是特征常数与酶本身性质有关与酶浓

27、度无关。是特征常数与酶本身性质有关与酶浓度无关。（2 2）每种底物有一个特征的）每种底物有一个特征的KmKm值而且是对一定一定温度值而且是对一定一定温度条件而言。条件而言。（3 3）KmKm值小为最适底物大亲和力大。值小为最适底物大亲和力大。（4 4）KmKm值实际用途：根据要求的反应速度求出应加入的值实际用途：根据要求的反应速度求出应加入的底物浓度只反映形成一种的情况。底物浓度只反映形成一种的情况。4 4、米氏常数的求法、米氏常数的求法（1 1）双倒数作图法）双倒数作图法 （2 2）V-v/sV-v/s作图法作图法第九章第九章第九章第九章 酶促反应动力学酶促反应动力学酶促反应动力学酶促反应动

28、力学第33页/共54页二、抑制剂对酶反应的影响二、抑制剂对酶反应的影响 1 1 1 1、抑制作用的类型：、抑制作用的类型：、抑制作用的类型：、抑制作用的类型：（1 1 1 1）不可逆抑制作用：）不可逆抑制作用：）不可逆抑制作用：）不可逆抑制作用：（2 2 2 2）可逆抑制作用：结合是）可逆抑制作用：结合是）可逆抑制作用：结合是）可逆抑制作用：结合是可逆的可以用透析去除可逆的可以用透析去除可逆的可以用透析去除可逆的可以用透析去除 竞争性抑制：非竞争性抑制：竞争性抑制：非竞争性抑制：竞争性抑制：非竞争性抑制：竞争性抑制：非竞争性抑制：反竞争性抑制反竞争性抑制反竞争性抑制反竞争性抑制 2 2 2 2

29、、一些重要的抑制剂、一些重要的抑制剂、一些重要的抑制剂、一些重要的抑制剂（1 1 1 1）不可逆抑制：）不可逆抑制：）不可逆抑制：）不可逆抑制：有机磷化合物；有机汞、有机有机磷化合物；有机汞、有机有机磷化合物；有机汞、有机有机磷化合物；有机汞、有机砷；氰化物；重金属；烷化剂；砷；氰化物；重金属；烷化剂；砷；氰化物；重金属；烷化剂；砷；氰化物；重金属；烷化剂；有活化作用的不可异抑制剂有活化作用的不可异抑制剂有活化作用的不可异抑制剂有活化作用的不可异抑制剂（2 2）可逆抑制剂：竞争性）可逆抑制剂：竞争性为最多为最多磺胺药；胆碱类似物磺胺药；胆碱类似物（3 3）可逆抑制的动力学）可逆抑制的动力学竞争

30、性抑制：竞争性抑制：VmaxVmax不变，不变，KmKm变大表示对底物的亲和变大表示对底物的亲和力减小力减小非竞争性抑制：非竞争性抑制：KmKm不变不变VmaxVmax变小变小反竞争性抑制，反竞争性抑制，Vmax KmVmax Km变小变小第34页/共54页三、温度对酶反应速度的影响三、温度对酶反应速度的影响四、四、pHpH对酶促反应速度的影响：对酶促反应速度的影响：1 1、过酸过碱影响酶蛋白的构象，使酶变性失活、过酸过碱影响酶蛋白的构象，使酶变性失活2 2、pHpH值变化不剧烈时影响酶分子解离状态底物解值变化不剧烈时影响酶分子解离状态底物解体状态影响到中间产物的形成。体状态影响到中间产物的形

31、成。3 3、pHpH影响分子中某些基团的解斋专一性和活性中影响分子中某些基团的解斋专一性和活性中心构象有关心构象有关五、激活剂对酶反应速度的影响五、激活剂对酶反应速度的影响第35页/共54页第十章 酶的作用机制和酶的调节目的和要求：理解、掌握酶活性部位的相关概念和特点；掌握酶催化高效性的相关机理；了解几种酶的催化机制，理解结构和功能的适应性；了解酶活性的调节方式，掌握酶活性的别构调节、可逆共价调节和酶原激活调节方式及生物代谢中的作用。第36页/共54页一、酶的活性部位一、酶的活性部位 酶的活性部位的特点酶的活性部位的特点 研究酶活性部位的方法研究酶活性部位的方法二、影响催化效率的有关因素二、影

32、响催化效率的有关因素探讨酶作用高效率的原因及酶促反应的重要中间步探讨酶作用高效率的原因及酶促反应的重要中间步骤骤 底物和酶的邻近效应与定向效应底物和酶的邻近效应与定向效应 底物的形变和诱导契合底物的形变和诱导契合 酸碱催化酸碱催化 共价催化共价催化 金属离子催化金属离子催化 多元催化和协同效应多元催化和协同效应 活性部位的微环境的影响活性部位的微环境的影响酶的作用机制和酶的调节酶的作用机制和酶的调节第37页/共54页三、某些酶的活性中心及其所用原理：三、某些酶的活性中心及其所用原理：1 1、溶菌酶、溶菌酶酶、底物与二者复合物的结构、催化过程、催化的特点：酶、底物与二者复合物的结构、催化过程、催

33、化的特点：2 2、胰核糖核酸酶、胰核糖核酸酶A A3 3、丝氨酸蛋白酶、丝氨酸蛋白酶 酶的结构、反应过程分成两个阶段：共价催化酶的结构、反应过程分成两个阶段：共价催化胰凝乳蛋白酶与其它几种蛋白酶活性中心的比较：胰凝乳蛋白酶与其它几种蛋白酶活性中心的比较：（1 1）催化部位：）催化部位：（2 2）结合部位：）结合部位：a a胰凝乳蛋白酶：胰凝乳蛋白酶：b b胰蛋白酶胰蛋白酶c c弹性蛋白酶弹性蛋白酶4 4、天冬氨酸蛋白酶、天冬氨酸蛋白酶 第38页/共54页四、酶活性的调节控制和调节酶四、酶活性的调节控制和调节酶1 1、别构调控、别构调控 （1 1）变构酶的性质、结构、结构效应及其调节物：）变构酶

34、的性质、结构、结构效应及其调节物：性质；结构特点：有多个亚基；四级结构活性中心底性质；结构特点：有多个亚基；四级结构活性中心底物与变构中心调节物物与变构中心调节物变构效应：调节中心调节物结合活性中心变构效应：调节中心调节物结合活性中心诱导稳定诱导稳定酶分子的某种构象使酶活性中心对底物的结合和催化酶分子的某种构象使酶活性中心对底物的结合和催化受到影响受到影响调节酶的反应速度及代谢过程。调节酶的反应速度及代谢过程。同促效应：由两个以上的底物结合中心。同促效应：由两个以上的底物结合中心。异促效应：除底物外其它代谢产物许多酶二者兼而有异促效应：除底物外其它代谢产物许多酶二者兼而有之。之。变构酶的动力学

35、及变构酶对酶反应速度的调节变构酶的动力学及变构酶对酶反应速度的调节S S型曲线型曲线S-vS-v：第39页/共54页（2 2）变构酶调节酶活性的机理）变构酶调节酶活性的机理序列模型：亚基与小分子物质结合后构象依次变序列模型：亚基与小分子物质结合后构象依次变化，亚基有各种可能的中间构象状态。可以由正化，亚基有各种可能的中间构象状态。可以由正或负调节物，第一种分子比第二种分子可能松散或负调节物，第一种分子比第二种分子可能松散和紧密。和紧密。齐变模型：呈紧的状态不将于底物的结合或呈松齐变模型：呈紧的状态不将于底物的结合或呈松弛状态有利于底物的结合转变是同时齐步发生的。弛状态有利于底物的结合转变是同时

36、齐步发生的。第40页/共54页2 2、共价调节酶、共价调节酶特点：（特点：（1 1）其它酶对结构进行修饰，可以使其在活性与）其它酶对结构进行修饰，可以使其在活性与非活性之间转变，如糖元磷酸化酶活性调节，如左图所非活性之间转变，如糖元磷酸化酶活性调节，如左图所示通过磷酸的共价结合与脱下，调节酶活性。示通过磷酸的共价结合与脱下，调节酶活性。（2 2）信号放大作用：激酶变成七千个催化活性）信号放大作用：激酶变成七千个催化活性b b；一个；一个b b可以催化糖元变成几千个可以催化糖元变成几千个1-1-磷酸葡萄糖，肾上腺素分磷酸葡萄糖，肾上腺素分子化学信号放大的一部分子化学信号放大的一部分类型类型:第一

37、类磷酸基的共价修饰：第一类磷酸基的共价修饰：第二类腺苷酰的共价修：饰谷胺酰氨合成酶，十二个亚基，产生低活性的第二类腺苷酰的共价修：饰谷胺酰氨合成酶，十二个亚基，产生低活性的酪氨酸酚基腺苷酷衍生物。酪氨酸酚基腺苷酷衍生物。第41页/共54页3 3、酶原激活、酶原激活凝乳蛋白酶原的激活：凝乳蛋白酶原的激活：胰乳蛋白酶原胰乳蛋白酶原胰蛋白酶（胰蛋白酶（14-1514-15）-胰凝乳蛋白酶（自我催化胰凝乳蛋白酶（自我催化146-148146-148）-胰凝乳蛋白酶。（胰凝乳蛋白酶。（A A、B B与与B B、C C分别由二硫键相连）分别由二硫键相连）Leu169Leu169末端暴露引发一系系列变化，形

38、成口袋，而酶原中不存在。末端暴露引发一系系列变化，形成口袋，而酶原中不存在。4 4、激促蛋白和抑制蛋白质的调控：大分子蛋白专一性结合到酶分子上使、激促蛋白和抑制蛋白质的调控：大分子蛋白专一性结合到酶分子上使之激活和抑制。之激活和抑制。第42页/共54页4 4、同工酶、同工酶1 1、概念：同工酶存在于同一种属或同一个体的不同组织中，也可存在于、概念：同工酶存在于同一种属或同一个体的不同组织中，也可存在于同一组织和细胞中。这类酶有两个或两个以上的亚基聚合而成，他们催化同一组织和细胞中。这类酶有两个或两个以上的亚基聚合而成，他们催化同一反应，但生理性质理化性质及反应机理不同同一反应，但生理性质理化性

39、质及反应机理不同2 2、举例：乳酸脱氢酶、举例：乳酸脱氢酶3 3、同工酶研究的理论和实践意义、同工酶研究的理论和实践意义（1 1）同工酶在代谢中有重要作用）同工酶在代谢中有重要作用代谢调控的一种方式代谢调控的一种方式（2 2）实际意义：用于细胞分化、形态遗传的研究。）实际意义：用于细胞分化、形态遗传的研究。第43页/共54页第十二章 生化分离技术及应用目的和要求：掌握常见生化分离技术的原理和应用；了解蛋白质的物理性质及沉淀机理；掌握蛋白质分离纯化的一般步骤和原则，能根据特定条件设计分离纯化方案；掌握蛋白质含量、纯度和分子量的测定方法和原理。第44页/共54页 生化分离技术及应用一、离心机一、离

40、心机、种类、种类、原理和相关概念、原理和相关概念、离心技术类型、离心技术类型二、层析二、层析、概述、概述、分配层析技术、分配层析技术、吸附层析技术、吸附层析技术、疏水作用层析、疏水作用层析、凝胶过滤层析技术、凝胶过滤层析技术、离子交换层析法、离子交换层析法、亲和层析、亲和层析、高效液相层析和快速蛋、高效液相层析和快速蛋白液相层析白液相层析三、电泳三、电泳、概述、概述、电泳的基本原理、电泳的基本原理、聚丙烯酰胺凝胶电泳、聚丙烯酰胺凝胶电泳四、蛋白质的性质四、蛋白质的性质 蛋白质的酸碱性质蛋白质的酸碱性质、蛋白质的沉淀、蛋白质的沉淀第45页/共54页五、蛋白质分离纯化五、蛋白质分离纯化、概述、概述

41、、蛋白质混合物纯化方法、蛋白质混合物纯化方法蛋白质纯化方法多样，依据目标蛋白性质及杂质性质具体蛋白质纯化方法多样，依据目标蛋白性质及杂质性质具体而定，分离方法的主要依据而定，分离方法的主要依据性质性质 方法方法分子大小分子大小 透析、超滤、密度梯度离心、凝胶过透析、超滤、密度梯度离心、凝胶过滤滤溶解度溶解度 等电点沉淀、盐析、有机溶剂沉淀等电点沉淀、盐析、有机溶剂沉淀电荷电荷 电泳、离子交换层析电泳、离子交换层析吸附性质吸附性质 吸附层析吸附层析(羟基磷灰石层析、疏水作羟基磷灰石层析、疏水作用层析用层析)对配体分子亲和力对配体分子亲和力 亲和层析亲和层析 第46页/共54页、蛋白质的含量测定与

42、纯度鉴定、蛋白质的含量测定与纯度鉴定测定蛋白质的总量；测定蛋白质混合物中某一蛋白质含量；鉴定最后制品测定蛋白质的总量；测定蛋白质混合物中某一蛋白质含量；鉴定最后制品的纯度。的纯度。蛋白质含量的测定蛋白质含量的测定 双缩脲法：双缩脲法：福林福林-酚试剂法：酚试剂法：紫外吸收法：紫外吸收法：考马氏亮蓝考马氏亮蓝G-G-250250法：法：BCABCA法：法：凯氏定氮：凯氏定氮：胶体金方法：胶体金方法：混和样品中特定蛋白质含量测定混和样品中特定蛋白质含量测定 蛋白质纯度鉴定蛋白质纯度鉴定 电泳分析：电泳分析：层析性质的考查：层析性质的考查：免疫化学法：免疫化学法：蛋白质化学结构蛋白质化学结构分析法：

43、分析法：超速离心沉降分析：超速离心沉降分析：溶解度曲线溶解度曲线第47页/共54页、蛋白质相对分子量的测定方法、蛋白质相对分子量的测定方法 化学组成法测定相对分子量化学组成法测定相对分子量 测定蛋白质分子中某一微量元素的含量和每一分子中测定蛋白质分子中某一微量元素的含量和每一分子中该元素的个数确定蛋白质最低分子量和分子量，如肌红蛋该元素的个数确定蛋白质最低分子量和分子量，如肌红蛋白和血红蛋白。白和血红蛋白。根据蛋白质中特定氨基酸含量，计算出最低分子量和根据蛋白质中特定氨基酸含量，计算出最低分子量和分子量。分子量。蛋白质的扩散和扩散系数蛋白质的扩散和扩散系数 沉降分析法沉降分析法 凝胶过滤法测定

44、相对分子量凝胶过滤法测定相对分子量 SDSSDS聚丙烯酰胺凝胶法测定相对分子量聚丙烯酰胺凝胶法测定相对分子量 渗透压法测定相对分子量渗透压法测定相对分子量第48页/共54页第十三章 核 酸目的和要求：了解核酸的种类、分布；掌握核酸的生物功能，特别是RNA的生物功能；掌握几种重要核苷酸的结构和性质，核酸的一级、二级和高级结构及特征；掌握核酸水解、紫外吸收、变性、复性等的理化性质；掌握核酸常见研究方法和原理。第49页/共54页核酸核酸一、核酸的种类和功能一、核酸的种类和功能 类别类别脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸DNADNA核糖核酸核糖核酸RNARNA：信使：信使RNARNA（mRNAmRNA）；转移）

45、；转移RNARNA（tRNAtRNA）；核糖体）；核糖体RNARNA（rRNArRNA）：）：发现了许多新的具有特殊功能发现了许多新的具有特殊功能的的RNARNA：如反义如反义RNARNA，核酶等，核酶等病毒和亚病毒病毒和亚病毒RNARNA有许多种正有许多种正链链RNARNA病毒、负链病毒、负链RNARNA病毒、病毒、类类病毒、卫星病毒等病毒、卫星病毒等2.2.核酸的生物功能核酸的生物功能 DNADNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质 RNARNA功能的多样性功能的多样性 作为某些生物的遗传物作为某些生物的遗传物质质 控制蛋白质合成：控制蛋白质合成：作用于作用于RNARNA转录后加工与转录后加

46、工与修饰修饰 基因表达与细胞功能的基因表达与细胞功能的调节调节 生物催化与其他细胞持生物催化与其他细胞持家功能家功能 遗传信息的加工与进化遗传信息的加工与进化第50页/共54页二二 核酸的结构核酸的结构 核苷酸核苷酸:碱基碱基 嘌呤碱嘌呤碱 嘧啶碱胸嘧啶碱胸 稀有碱基：稀有碱基：核糖与脱氧核糖核糖与脱氧核糖 核苷核苷 核苷酸核苷酸 核酸的共价结构核酸的共价结构1.DNA1.DNA的一级结构的一级结构2.RNA2.RNA的一级结构的一级结构 DNA DNA的高级结构的高级结构 DNADNA组成的组成的ChargaffChargaff规则规则 DNADNA的二级结构的二级结构 DNADNA的三级结

47、构的三级结构 DNADNA与蛋白质复合物的结与蛋白质复合物的结构构 核糖核酸核糖核酸(RNA)(RNA)的高级结的高级结构构 RNARNA结构的特点结构的特点 tRNAtRNA的高级结构的高级结构 rRNArRNA结构结构 其它其它RNARNA的高级结构的高级结构第51页/共54页三、核酸的物理化学性质三、核酸的物理化学性质 核酸的水解核酸的水解 酸水解酸水解 碱水解碱水解 酶水酶水解解 外切酶外切酶 内切酶内切酶 限制性内切酶限制性内切酶 核酸的酸碱性质核酸的酸碱性质1 1、碱基的解离、碱基的解离2 2、核苷的解离、核苷的解离3 3、核苷酸的解离、核苷酸的解离 核苷酸解离曲线核苷酸解离曲线

48、核酸的滴定曲线核酸的滴定曲线 核酸的变性、复性及杂核酸的变性、复性及杂交交 变性变性 概念：概念：引起变性的引起变性的因素因素 变性的特点变性的特点 影响影响DNATmDNATm的因素的因素 复性。复性。核酸的杂交核酸的杂交 概念：概念：SouthernSouthern杂交：杂交：第52页/共54页四、核酸的研究方法四、核酸的研究方法 核酸的分离、提纯和定量测定核酸的分离、提纯和定量测定 DNA的分离核蛋白DNP=染色体DNA+组蛋白 RNA的分离 测定方法 定磷法 定糖法 紫外吸收法：A260 核酸的超速离心核酸的超速离心 核酸的凝胶电泳核酸的凝胶电泳 琼脂糖凝胶电泳 聚丙烯酰胺凝胶电泳孔径小分析小于一千对碱基，不含RNA酶 核酸的核苷酸序列测定核酸的核苷酸序列测定 DNA的酶法序列测定 Sanger的测序策略-终止法 DNA自动测序 DNA的化学法测序 RNA的测序 用酶特异切断RNA链 用化学试剂裂解RNA 逆转录成cDNA DNA DNA聚合酶链反应（聚合酶链反应（PCRPCR）原理:变性;退火;延伸 DNADNA的化学合成的化学合成将待活化的核苷酸的某些游离基团保护，使反应按设计的方向进行。第53页/共54页感谢您的观看！第54页/共54页