生物竞赛生物化学全套教学共张省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx
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1、生物化学肥东一中肥东一中 余宏凯余宏凯第1页一、糖类结构与功效一、糖类结构与功效最初,糖类化合物用Cn(H2O)m表示,统称碳水化合物。鼠李糖及岩藻糖(C6H12O5)、脱氧核糖(C5H10O4)定义:定义:糖类是多羟基醛或多羟基酮及其缩聚物和一些衍生物总称。糖类生物学意义:糖类生物学意义:1.是一切生物体维持生命活动所需能量主要起源;2.是生物体合成其它化合物基本原料;2.充当结构性物质;4.糖链是高密度信息载体,是参加神经活动基本物质;5.糖类是细胞膜上受体分子主要组成成份,是细胞识别和信息传递等功效参加者。糖类概述糖类概述第2页二、糖分类二、糖分类糖类化合物单糖寡糖多糖:不能水解最简单糖
2、类,是多羟基醛或酮衍生物(醛糖或酮糖):有220个分子单糖缩合而成,水解后产生单糖:由多分子单糖或其衍生物所组成,水解后产生原来单糖或其衍生物。同多糖同多糖杂多糖杂多糖糖缀合物糖缀合物第3页第4页第5页第6页第7页第8页(二)寡糖(二)寡糖自然界中最常见寡糖是双糖。麦芽糖、蔗糖、乳糖、纤维二糖纤维二糖-1,4-糖苷键糖苷键-1,2-糖苷键糖苷键-1,4-糖苷键糖苷键-1,4-糖苷键糖苷键第9页(三)多糖(三)多糖多糖是由多个单糖基以糖苷键相连而形成高聚物。多糖没有还原性和变旋现象,无甜味,大多不溶于水。多糖结构包含单糖组成、糖苷键类型、单糖排列次序3个基本结构原因。多糖功效:1.贮藏和结构支持
3、物质。2.抗原性(荚膜多糖)。3.抗凝血作用(肝素)。4.为细胞间粘合剂(透明质酸)。5.携带生物信息(糖链)。第10页几个常见多糖:几个常见多糖:(一)淀粉与糖原(一)淀粉与糖原天然淀粉由直链淀粉(以-(1,4)糖苷键连接)与支链淀粉(分支点为-(1,6)糖苷键)组成。淀粉与碘呈色反应与淀粉糖苷链长度相关:链长小于6个葡萄糖基,不能呈色。链长为20个葡萄糖基,呈红色。链长大于60个葡萄糖基,呈蓝色。糖原又称动物淀粉,与支链淀粉相同,与碘反应呈红紫色。第11页直链淀粉直链淀粉支链淀粉或糖原支链淀粉或糖原第12页(二)纤维素与半纤维素(二)纤维素与半纤维素纤维素是自然界最丰富有机化合物,是一个线
4、性由D-吡喃葡萄糖基借-(1,4)糖苷键连接没有分支同多糖。微晶束相当牢靠。半纤维素是指碱溶性植物细胞壁多糖(果胶质与淀粉除外)。第13页(三)壳多糖(几丁质)(三)壳多糖(几丁质)由N-乙酰-D-氨基葡萄糖以-(1,4)糖苷键缩合成同多糖。比较坚硬,为甲壳动物等机构材料。是天然多糖中唯一大量存在带正电荷氨基多糖。N-乙酰乙酰-D-氨基葡萄糖氨基葡萄糖-(1,4)糖苷键壳多糖(几丁质)壳多糖(几丁质)第14页三、糖复合物三、糖复合物是糖类还原端和其它非糖组分以共价键结合 产物。(一)糖蛋白与蛋白多糖(一)糖蛋白与蛋白多糖两种不一样类型苷键:N-糖苷键糖苷键(肽链上天冬酰胺氨基与糖基上半缩醛羟基
5、形成);O-糖苷键糖苷键(肽链上丝氨酸或苏氨酸羟基与糖基上半缩醛羟基形成)糖蛋白中寡糖链末端糖基末端糖基组成不一样决定人体血型。O型:Fuc(岩藻糖)A型:Fuc和GNAc(乙酰氨基葡萄糖)B型:Fuc和Gal(半乳糖)第15页(二)糖脂与脂多糖(二)糖脂与脂多糖脂类与糖(或低聚糖)结合一类复合糖。1.甘油醇糖脂:甘油二酯与己糖(半乳糖、甘露糖和脱氧葡萄糖)结合而成。2.N-酰基神经醇糖脂:ROCH2CHCHCH=CHC13H27RNH OH(R为糖基或糖链基;R为脂肪酸链。)第16页肽聚糖也称黏肽或胞壁质。可看成是由一个基本结构单位重复排列组成(胞壁肽)其结构以下:(三)肽聚糖(三)肽聚糖第
6、17页(06全国)37蔗糖在常温下很稳定,这是因为:A蔗糖需要较高活化能 B蔗糖是天然防腐剂 C蔗糖处于一个低能级状态 D 葡萄糖不易同其它化合物反应(06全国)8淀粉同纤维素差异:A、淀粉由葡萄糖和果糖组成,纤维素仅含葡萄糖 B淀粉可能分支,纤维素没有分支 C淀粉比较稳定 D淀粉能够被降解,纤维素不能被降解 E淀粉溶于水,纤维素不容于水(07全国)110碳水化合物被称为人体营养金字塔塔基,是因为:A.生命物质主体均为碳骨架B葡萄糖是体内物质与能量代谢直接供体C.葡萄糖是血红细胞能量起源唯一供体D葡萄糖是大脑正常供能唯一供体A ABEBEBCD BCD 第18页(08全国)68糖蛋白和糖脂中寡
7、糖链,序列多变,结构信息丰富,甚至超出核酸和蛋白质。糖蛋白质中寡糖链还原端残基与多肽链氨基酸残基之间连接方式主要为:AN-糖肽键BO-糖肽键CS-糖肽键DC-糖肽键(09安徽)11糖原分子中葡萄糖单位之间存在哪个类型键A只有-1,4糖苷键B有-1,4糖苷键与-1,6糖苷键C有-1,4糖苷键与-1,6糖苷键 D只有-1,6糖苷键BC C(07安徽)5以下哪些物质组成中含有糖分子()A木质素BDNAC纤维素D类固醇EATPBCE第19页(13安徽)9(单项选择)氨基酸和单糖都有D和L不一样构型,组成大多数多肽和蛋白质氨基酸以及多糖大多数单糖构型分别是()AD型和D型BL型和D型CD型和L型DL型和
8、L型(11安徽)17、组成核苷酸糖是()A、葡萄糖B、半乳糖C、戊糖D、蔗糖B(12全国)6以下糖类中属于寡糖有 A甘露糖 B麦芽糖 C半乳糖 D蔗糖 E糖原(10安徽)13、以下属于还原糖是()。AD果糖BD半乳糖C乳糖D蔗糖ABCBDBDC第20页脂类概述脂类概述 是一类不溶于水,但能溶于非极性有机溶剂生物有机分子。大多数脂质化学本质是脂肪酸和醇所形成酯类及其衍生物。脂类脂肪可变脂可变脂磷脂糖脂固醇基本脂基本脂第21页(一)脂肪(三酰甘油)(一)脂肪(三酰甘油)1分子甘油和3分子脂肪酸结合而成酯。脂肪酸饱和脂肪酸饱和脂肪酸:软脂酸(16C)、硬脂酸(18C)。不饱和脂肪酸不饱和脂肪酸含1个
9、双键(油酸)含2个双键(亚油酸)含3个双键(亚麻酸)含4个双键(花生四烯酸)第22页CH2OCOR1R2OCOCHCH2OCOR3非极性尾非极性尾极性头磷脂在水相中自发形成脂质双分子层。(二)甘油磷酸酯类(二)甘油磷酸酯类第23页(三)鞘脂类(三)鞘脂类由1分子脂肪酸,1分子鞘氨醇或其衍生物,以及1分子极性头基团组成。鞘脂类鞘磷脂类脑苷脂类(糖鞘脂)神经节苷脂类第24页(四)固醇(甾醇)类(四)固醇(甾醇)类固醇类都是环戊烷多氢菲衍生物。D第25页五、萜类:由不一样数目标异戊二烯连接而成分子。维生素A(视黄醇)、维生素E、维生素K、类胡萝卜素都是萜类。-类胡萝卜素裂解就成2个维生素A,维生素A
10、可氧化成视黄醛,对动物感光活动有主要作用。六、蜡:由高碳脂肪酸和高碳醇或固醇所形成脂,它存在于皮肤、毛皮、羽毛、树叶、昆虫外骨骼中,起保护作用。第26页(07全国)111脂肪被作为动物体能量贮备是因为:A完全还原态B强疏水性C在自然界含量丰富D易于消化(07安徽)13在下列图所表示化学结构及生化分子中,表示脂质是()ABD第27页(08全国)114人体主要以脂肪而不是糖原为能量储存物质主要原因是:()A脂肪疏水性B脂肪酸氧化比碳水化合物氧化释放能量多C碳水化合物氧化比脂肪酸氧化释放能量多D脂肪比重轻(09安徽)95脂类生理功效有A保持体温B调整酸碱平衡C固定内脏D氧化功效E脂溶性物质溶剂ABA
11、CDE第28页(13安徽)12以下相关脂质叙述,错误是()A脂肪酸为细胞能量起源之一B动物性脂肪含饱和脂肪酸之量较高C脂肪含有保持体温及减轻内脏受撞击之功效D多食用不饱和脂肪酸之脂肪,将会提升罹患冠状动脉心脏病概率(13全国)10.下面关于脂质分子性质描述中,错误是A.大多数脂质分子不宜溶于水B.胆固醇是两亲脂质C.甘油三酯含有储存能量作用D.由膜质分子形成微团含有双分子层结构DD第29页蛋白质化学蛋白质化学蛋白质 是由许多不一样-氨基酸按一定序列经过酰胺键(肽键)缩合而成,含有较稳定构象并含有一定生物功效大分子。第30页第31页第32页第33页第34页第35页第36页第37页第38页第39页
12、第40页第41页第42页第43页第44页第45页第46页第47页第48页第49页第50页第51页用于判定多肽或蛋白质N端氨基酸第52页第53页第54页第55页第56页第57页第58页(05全国)12.组成蛋白质氨基酸a碳原子是不对称,但_除外。A丙氨酸B组氨酸C.甘氨酸D.谷氨酸(06全国)40赖氨酸有3个pK值,pKl=2.1;pK2=9.0;pK3=10.5;赖氨酸pI为:A2.2 B5.55 C6.3 D9.75 E10.5(06全国)6下面哪(种)些蛋白质上氨基酸残基可能被修饰?A丙氨酸 B丝氨酸 C苯丙氨酸 D甘氨酸 E赖氨酸CD DBEBE第59页(07全国)72大多数蛋白质易溶于
13、水。基于这一点,你认为像亮氨酸这么疏水氨基酸最有可能存在于天然蛋白质哪个部位:A内部B表面C.肽链末端D完全随机存在(07安徽)15组成谷胱甘肽氨基酸不包含()A谷氨酸B半胱氨酸C甘氨酸D谷氨酰胺(10安徽)14、能出现在蛋白质分子中以下氨基酸,哪一个没有遗传密码()。A酪氨酸B苯丙氨酸C异亮氨酸D羟赖氨酸(11全国)12双缩脲反应主要用来定性或定量测定以下哪些项?A氨基酸 B多肽 C糖 D脂 E蛋白质ADDBEBE第60页(11安徽)14、在氨基酸分类中,属于芳香族氨基酸是()A、苯丙氨酸B、酪氨酸C、色氨酸D、丙氨酸(12安徽)14(单项选择)以下属于碱性氨基酸是()A精氨酸B甘氨酸 C苯
14、丙氨酸D谷氨酸(12安徽)15(单项选择)人体内不能合成而必须从食物取得是()A嘌呤B嘧啶C果糖D芳香族氨基酸ABCAD第61页第62页第63页第64页第65页第66页第67页第68页第69页第70页第71页第72页第73页第74页第75页第76页第77页第78页第79页第80页第81页第82页第83页第84页第85页第86页第87页第88页第89页第90页第91页第92页第93页(06全国)23当蛋白质溶液pH值与蛋白质等电点相同时,蛋白质 A溶解度最大 B溶解度最小 C溶解度与溶液pH无关 D蛋白质变性(07全国)73关于蛋白质变性特征叙述正确是:A因为一级结构改变,造成蛋白质活性丧失B因
15、为空间结构改变,造成蛋白质活性丧失C因为物理原因作用,使蛋白质失去必需基团,造成蛋白质活性丧失D因为化学原因作用,使蛋白质失去必需基团,造成蛋白质活性丧失(07安徽)14对于蛋白质变性过程描述,以下说法中正确是()A它使二级结构和三级结构破坏,一级结构也遭破坏B它使二级结构和三级结构破坏,而一级结构不被破坏C只使四级结构破坏D使聚合物化学反应性(生物活性)减小B BBB第94页(08全国)69分子识别常表现在受体与配体相互作用,受体是指位于细胞膜上、细胞质、或细胞核中能与来自细胞外生物活性分子专一结合,并将其带来信息传递给效应器,从而引发对应生物学效应。这些大分子大多是:()A蛋白质B核酸C糖
16、类D脂质(11安徽)15、某蛋白质有A、B两条肽链,A链有24个氨基酸,B链有32个氨基酸,那么,该蛋白质肽键数目是()A、53B、54C、55D、56(12全国)7以下关于蛋白质变性后所产生现象描述不正确是:A溶解度降低 B疏水侧链基团被包裹在分子内部 C形成沉淀 D失去结晶能力AB B B第95页(12全国)12在等电聚焦电泳过程中,伴随蛋白质样品迁移,电流改变为 A越变越大,当样品抵达其等电点位置时,电流抵达最大值 B越变越小,当样品抵达其等电点位置时,电流抵达最小值,靠近于零C基本不变,为一恒定值 D不确定(12安徽)13(单项选择)蛋白质在在等电点时,()A溶解度最大B电泳迁移率最大
17、C导电性最大D以上都不正确B BD第96页一、酶概念一、酶概念酶是生物细胞产生、含有催化能力生物催化剂。定义定义:酶是生物体内进行新陈代谢不可缺乏受各种原因调整控制含有催化能力生物催化剂。酶含有普通催化剂特征酶含有普通催化剂特征:1.只能进行热力学上允许进行反只能进行热力学上允许进行反应;应;2.能够缩短化学反应抵达平衡时间,而不改变反应平能够缩短化学反应抵达平衡时间,而不改变反应平衡点;衡点;3.经过降低活化能加紧化学反应速度。经过降低活化能加紧化学反应速度。酶酶第97页二、酶催化特点二、酶催化特点1.高效性:通常要高出非生物催化剂催化活性1061013倍。2H2O22H2O +O21mol
18、过氧化氢酶过氧化氢酶 5106molH2O21mol离子铁离子铁 610-4molH2O22.专一性:酶对底物含有严格选择性。3.敏感性:对环境条件极为敏感。4.可调性:酶活性调整和酶合成速度调整。第98页三、酶分类三、酶分类酶单纯酶单纯酶结合酶结合酶(全酶)=酶蛋白+辅因子辅因子辅因子辅酶辅酶:与酶蛋白结合得比较松小分子有机物。辅基辅基:与膜蛋白结合得紧密小分子有机物。金属激活剂金属激活剂:金属离子作为辅助因子。酶催化专一性主要决定于膜蛋白部分,辅因子通常是作为电子、原子或一些化学基团载体。第99页(三)单体酶、寡聚酶和多酶复合物(三)单体酶、寡聚酶和多酶复合物1.单体酶(单体酶(monom
19、eric enzyme):仅有一条含有活性部位多肽链,全部参加水解反应。2.寡聚酶寡聚酶(oligomeric enzyme):由几个或多个亚基组成,亚基牢靠地联在一起,单个亚基没有催化活性。亚基之间以非共价键结合。3.多酶复合物多酶复合物(multienzyme system):几个酶镶嵌而成复合物。这些酶催化将底物转化为产物一系列次序反应。第100页四、酶结构与功效关系四、酶结构与功效关系(一)活性部位和必需基团(一)活性部位和必需基团必需基团必需基团:这些基团若经化学修饰使其改变,则酶活性丧失。活性部位活性部位:酶分子中直接与底物结合,并和酶催化作用直接相关部位。必需基团必需基团活性部位
20、维持酶空间结构结合基团催化基团专一性催化性质第101页(二)酶原激活(二)酶原激活没有活性酶前体称为酶原酶原。酶原转变成有活性酶过程称为酶原激活酶原激活。这个过程实质上是酶活性部位形成和暴露过程。在组织细胞中,一些酶以酶原形式存在,可保护分泌这种酶组织细胞不被水解破坏。(三)同工酶(三)同工酶(isoenzyme)能催化相同化学反应,但在蛋白质分子结构、理化性质和免疫性能等方面都存在显著差异一组酶。第102页五、酶作用机理五、酶作用机理(一)酶催化作用与分子活化能(一)酶催化作用与分子活化能化学反应自由能方程式G=H-TS(G是总自由能改变,H是总热能改变,S是熵改变)当G0,反应不能自发进行
21、。当G0,反应能自发进行。活化能活化能:分子由常态转变为活化状态所需能量。是指在一定温度下,1mol反应物全部进入活化状态所需自由能。第103页促使化学反应进行路径:1.用加热或光照给反应体系提供能量。2.使用催化剂降低反应活化能。酶和普通催化剂作用就是降低化学反应所需活化能,从而酶和普通催化剂作用就是降低化学反应所需活化能,从而使活化分子数增多,反应速度加紧。使活化分子数增多,反应速度加紧。(二)中间产物学说(二)中间产物学说E+SESE+P中间产物存在证据:1.同位素32P标识底物法(磷酸化酶与葡萄糖结合);2.吸收光谱法(过氧化物酶与过氧化氢结合)。第104页(三)诱导嵌合学说(三)诱导
22、嵌合学说“锁钥学说锁钥学说”(Fischer,1890):酶活性中心结构与底物结构相互吻合,紧密结合成中间络合物。诱导嵌合学说诱导嵌合学说(Koshland,1958):酶活性中心结构有一定灵活性,当底物(激活剂或抑制剂)与酶分子结合时,酶蛋白构象发生了有利于与底物结合改变,使反应所需催化基团和结合基团正确地排列和定向,转入有效作用位置,这么才能使酶与底物完全吻合,结合成中间产物。(四)使酶含有高催化效率原因(四)使酶含有高催化效率原因酶分子为酶催化提供各种功效基团和形成特定活性中心,酶与底物结合成中间产物,使分子间催化反应转变为分子内催化反应。第105页1.邻近定向效应邻近定向效应:酶与底物
23、结合成中间产物过程中,底物分子从稀溶液中密集到活性中心区,并使活性中心催化基团与底物反应基团之间正确定向排列所产生效应。2.“张力张力”与与“形变形变”:酶与底物结合,不但酶分子发生构象改变,一样底物分子也会发生扭曲变形,使底物分子一些键键能减弱,产生键扭曲,降低了反应活化能。3.酸碱催化酸碱催化:经过想反应物(作为碱)提供质子或从反应物(作为酸)夺取质子来到达加速反应一类催化。(广义酸碱催化)蛋白质中起酸或碱催化功效基团有氨基、羧基、咪唑基、巯氨基、羧基、咪唑基、巯基和酚基基和酚基。4.共价催化共价催化:底物分子一部分与酶分子上活性基团间经过共价结合而形成中间物,快速完成反应。第106页六、
24、酶促反应速度和影响酶促六、酶促反应速度和影响酶促 反应速度原因反应速度原因(一)酶反应速度测量(一)酶反应速度测量用一定时间内底物降低或产物生成量来表示酶促反应速度。测定反应初速度初速度。102030405060min产物生成量酶反应进程曲线第107页(二)酶浓度对酶作用影响(二)酶浓度对酶作用影响在有足够底物足够底物和其它条件不变情况下:v=k E(三)底物浓度对酶作用影响(三)底物浓度对酶作用影响1.底物浓度对酶反应速度影响底物浓度对酶反应速度影响SvVmax一级反应v=k S零级反应v=kE第108页用中间产物学说中间产物学说解释底物浓度与反应速度关系曲线二相现象:S +EESE+P当底
25、物浓度很低时,有多出酶没与底物结合,伴随底物浓度增加,中间络合物浓度不停增高。当底物浓度较高时,溶液中酶全部与底物结合成中间产物,虽增加底物浓度也不会有更多中间产物生成。2.米氏方程式(米氏方程式(Michaelis-Menten equation)k1k2k3设km=k2+k3k1v=Vmax/2VmaxSkm+S(kmS,v=kS;kmS,v=Vmax)第109页3.米氏常数意义及测定米氏常数意义及测定v=Vmax/2,则:km=S意义意义:(1)km是酶一个基本特征常数是酶一个基本特征常数。其大小与酶浓度无关,而与详细底物相关,且伴随温度、pH和离子强度而改变。(2)从)从km可判断酶专
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