中職生物化學(xué)--緒論和蛋白質(zhì)

1、生物化學(xué)生物化學(xué) 主講老師主講老師: :卓曼玉卓曼玉1 學(xué)習(xí)生物化學(xué)的方法學(xué)習(xí)生物化學(xué)的方法要用要用辯證的、發(fā)展的、整體辯證的、發(fā)展的、整體的觀點來學(xué)的觀點來學(xué)習(xí)習(xí) 要學(xué)會掌握要學(xué)會掌握重點、突破難點重點、突破難點、找出規(guī)找出規(guī)律、牢記要點律、牢記要點要將學(xué)習(xí)內(nèi)容要將學(xué)習(xí)內(nèi)容前后聯(lián)系前后聯(lián)系，勤于思考勤于思考、善于歸納，做到善于歸納，做到循序漸進循序漸進、融會貫通融會貫通做好做好預(yù)習(xí)預(yù)習(xí)，多做，多做習(xí)題習(xí)題2 本課程的考核方式本課程的考核方式n 聽課出勤率聽課出勤率n 課堂提問及作業(yè)成績課堂提問及作業(yè)成績n 完成實驗報告情況完成實驗報告情況n 期末考查成績期末考查成績3導(dǎo)入導(dǎo)入n何謂何謂生物化

2、學(xué)生物化學(xué)?n那么學(xué)了這門課對我們今后的那么學(xué)了這門課對我們今后的學(xué)習(xí)、學(xué)習(xí)、生活、工作生活、工作有哪些用處有哪些用處?n我們我們每天吃的東西每天吃的東西都去哪兒都去哪兒?食物食物在機體內(nèi)在機體內(nèi)如何代謝如何代謝?4 本學(xué)期講授內(nèi)容本學(xué)期講授內(nèi)容F第一章第一章 緒論緒論F第二章第二章 蛋白質(zhì)與核酸化學(xué)蛋白質(zhì)與核酸化學(xué)( (重點重點) )F第三章第三章 酶酶F第四章第四章 糖代謝糖代謝( (重點重點) )F第五章第五章 生物氧化生物氧化( (重點重點) )F第六章第六章 脂類代謝脂類代謝( (重點重點) )F第七章第七章 氨基酸分解代謝氨基酸分解代謝 ( (重點重點) )F第八章第八章 核酸代謝

3、與蛋白質(zhì)合成核酸代謝與蛋白質(zhì)合成F考查考查F第十一章第十一章 肝生物化學(xué)肝生物化學(xué)5 第一章第一章 緒論緒論 p1第一節(jié)生化的概念與內(nèi)容第一節(jié)生化的概念與內(nèi)容n一、一、概念概念n二、二、內(nèi)容內(nèi)容第二節(jié)生化與健康的關(guān)系第二節(jié)生化與健康的關(guān)系n一、一、發(fā)展概況發(fā)展概況n二、生化與健康的二、生化與健康的關(guān)系關(guān)系6一、概念一、概念F生物化學(xué)生物化學(xué)：是研究：是研究生物體的物質(zhì)生物體的物質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)組成和結(jié)構(gòu)以及以及生物體內(nèi)發(fā)生的生物體內(nèi)發(fā)生的的各種化學(xué)變化規(guī)律的各種化學(xué)變化規(guī)律的基礎(chǔ)生命的基礎(chǔ)生命科學(xué)科學(xué)7 研究對象：研究對象：生物（人體）生物（人體）F任務(wù)：為任務(wù)：為提高人類健康水平提高人類健康水平

4、、預(yù)預(yù)防、診斷和治療疾病防、診斷和治療疾病提供理論基提供理論基礎(chǔ)礎(chǔ)8二、內(nèi)容：二、內(nèi)容：有機物：有機物：propro、核酸、糖類、核酸、糖類和脂類和脂類（生物大分子）（生物大分子）1.物質(zhì)組成物質(zhì)組成無機物：無機物：水、無機鹽水、無機鹽 （生物小分子）（生物小分子） 92.2.物質(zhì)代謝及調(diào)節(jié)物質(zhì)代謝及調(diào)節(jié) 生命的基本特征是生命的基本特征是新陳代謝新陳代謝3.3.物質(zhì)結(jié)構(gòu)、生理功能與新陳代謝物質(zhì)結(jié)構(gòu)、生理功能與新陳代謝的關(guān)系的關(guān)系人人 獲能獲能 終產(chǎn)物排出體外終產(chǎn)物排出體外食物食物代謝代謝104.4.遺傳信息的遺傳信息的傳遞與表達傳遞與表達（生物（生物繁衍個體繁衍個體）核酸核酸是遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)，

5、分為是遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)，分為DNADNA和和RNARNA11一、發(fā)展概況一、發(fā)展概況 早期的早期的生物化學(xué)生物化學(xué)主要是研究主要是研究生物體生物體的物質(zhì)組成的物質(zhì)組成，稱為，稱為敘述生物化學(xué)敘述生物化學(xué)古代古代 釀酒、制醬、制醋釀酒、制醬、制醋 利用利用酶的生物過酶的生物過程程12F研究研究物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)及物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)及代謝規(guī)律代謝規(guī)律等方面稱為等方面稱為動態(tài)生物化學(xué)動態(tài)生物化學(xué)F19031903德國、紐佰，提出德國、紐佰，提出“生物化生物化學(xué)學(xué)”，獨立學(xué)科的標(biāo)志。，獨立學(xué)科的標(biāo)志。2020世紀，世紀，生物體內(nèi)的生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)、糖和脂肪的分蛋白質(zhì)、糖和脂肪的分解代謝解代謝

6、已明確已明確13F分子生物學(xué)時代稱為分子生物學(xué)時代稱為功能生物化學(xué)功能生物化學(xué)F5050年代提出年代提出DNADNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型雙螺旋結(jié)構(gòu)模型F6060年代確定了年代確定了遺傳信息傳遞的中心遺傳信息傳遞的中心法則法則，我國首先人工，我國首先人工合成了牛胰島合成了牛胰島素素F7070年代建立了年代建立了重組重組DNADNA技術(shù)技術(shù)F8080年代發(fā)現(xiàn)了年代發(fā)現(xiàn)了核酶核酶F現(xiàn)代開始現(xiàn)代開始實施人類基因計劃實施人類基因計劃14二、生物化學(xué)與健康的關(guān)系二、生物化學(xué)與健康的關(guān)系 n古代應(yīng)用實例：古代應(yīng)用實例：n現(xiàn)代認識到現(xiàn)代認識到生物、心理、社會和環(huán)生物、心理、社會和環(huán)境因素境因素都可影響都可影響機體異

7、常變化機體異常變化15第二章第二章 蛋白質(zhì)與核酸化學(xué)蛋白質(zhì)與核酸化學(xué)n第一節(jié)蛋白質(zhì)的第一節(jié)蛋白質(zhì)的分子組成分子組成 n第二節(jié)第二節(jié) 蛋白質(zhì)的蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能結(jié)構(gòu)與功能16一、一、蛋白質(zhì)的元素組成蛋白質(zhì)的元素組成：含有：含有C C、H H、O O、N N，部分含有，部分含有S S、P P、金屬元素、金屬元素等等F蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)含氮量含氮量約為約為16%16%，即，即1gN1gN相當(dāng)相當(dāng)于于6.25g6.25g蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) Protein=Protein=蛋白含氮量蛋白含氮量6.256.251/16%17二、蛋白質(zhì)的基本組成單位二、蛋白質(zhì)的基本組成單位 氨基酸氨基酸 F自然界蛋白質(zhì)的氨基酸主要有自

8、然界蛋白質(zhì)的氨基酸主要有2020種種F1.1.氨基酸的氨基酸的結(jié)構(gòu)特點結(jié)構(gòu)特點18H甘氨酸甘氨酸CH3丙氨酸丙氨酸L-L-氨基酸的通式氨基酸的通式RC+NH3COO-H192.2.氨基酸的氨基酸的分類分類1 1）必需氨基酸必需氨基酸（8 8）：由食物供給）：由食物供給F必需氨基酸：必需氨基酸：蘇氨酸、纈氨酸、亮蘇氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、氨酸、異亮氨酸、賴氨酸、色氨酸、賴氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸苯丙氨酸、蛋氨酸F口訣：口訣：蘇纈二亮，乃是苯蛋蘇纈二亮，乃是苯蛋2 2）非必需氨基酸非必需氨基酸（1212）：體內(nèi)合成）：體內(nèi)合成20第二節(jié)第二節(jié) 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能一、

9、蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)一、蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)肽鍵和肽肽鍵和肽蛋白質(zhì)的蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)一級結(jié)構(gòu)二、蛋白質(zhì)的二、蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)分子的蛋白質(zhì)分子的二級結(jié)構(gòu)二級結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)分子的蛋白質(zhì)分子的三級結(jié)構(gòu)三級結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)分子的蛋白質(zhì)分子的四級結(jié)構(gòu)四級結(jié)構(gòu)21肽鍵和肽肽鍵和肽1.1.肽鍵肽鍵是是一個氨基酸的一個氨基酸的 - -羧基羧基與與另一個另一個氨基酸的氨基酸的 - -氨基氨基脫水脫水縮合縮合所形成的所形成的化化學(xué)鍵學(xué)鍵2.2.肽肽是是氨基酸氨基酸通過通過肽鍵肽鍵連接而成的連接而成的化合化合物物多肽多肽簡式：簡式： N N末端（末端（H -H -表示），寫在左側(cè)表示），寫在左側(cè) C C末端（末端（-O

10、H-OH表示），寫在右側(cè)表示），寫在右側(cè) 多肽中順序編號從多肽中順序編號從N N末端開始末端開始22NH2-CH-CHOOH甘甘氨氨酸酸NH2-CH-CHOOH甘甘氨氨酸酸NH-CH-CHOHO OH甘甘氨氨酸酸+-HOH甘氨酰甘氨酸甘氨酰甘氨酸肽鍵NH2-CH-C-N-CH-COOHHHHONH2-CH-C-N-CH-COOHHHHO23N末端末端C末端末端牛核糖核酸酶牛核糖核酸酶243.3.生物活性肽生物活性肽 如縮宮素、生長如縮宮素、生長素、素、谷胱甘肽（谷胱甘肽（GSHGSH）等等25GSH過氧過氧化物酶化物酶H2O2 2GSH 2H2O GSSG GSH還原酶還原酶NADPH+H+

11、NADP+ 26蛋白質(zhì)的蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)一級結(jié)構(gòu)F蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)多肽鏈中氨基酸多肽鏈中氨基酸的的排列順排列順序序稱為稱為蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)。也是。也是蛋白質(zhì)的蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)F維持蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)的維持蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)的主要化學(xué)主要化學(xué)鍵鍵是是肽鍵肽鍵27一級結(jié)構(gòu)是蛋白質(zhì)空間構(gòu)象和特異生物學(xué)一級結(jié)構(gòu)是蛋白質(zhì)空間構(gòu)象和特異生物學(xué)功能的基礎(chǔ)功能的基礎(chǔ)28F蛋白質(zhì)的蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)（構(gòu)像空間結(jié)構(gòu)（構(gòu)像）：）：蛋白質(zhì)肽鏈通過蛋白質(zhì)肽鏈通過折疊、盤曲折疊、盤曲，使，使分分子內(nèi)各原子子內(nèi)各原子形成形成一定的空間排布一定的空間排布及相互關(guān)系及相互關(guān)系F維持蛋白質(zhì)維持蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定空間結(jié)構(gòu)

12、穩(wěn)定的化學(xué)的化學(xué)鍵：鍵：氫鍵、鹽鍵氫鍵、鹽鍵、疏水鍵、范德、疏水鍵、范德華力等華力等非共價鍵非共價鍵及二硫鍵（副鍵）及二硫鍵（副鍵） 29蛋白質(zhì)分子的二級結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)分子的二級結(jié)構(gòu)主要形式主要形式 - -螺旋螺旋 ( ( -helix ) -helix ) - -折疊折疊 ( ( -pleated sheet )-pleated sheet ) - -轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)角 ( ( -turn )-turn )無規(guī)卷曲無規(guī)卷曲 ( random coil ) ( random coil ) 30（一）（一） - -螺旋螺旋氫鍵氫鍵維持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定維持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定31（二）（二） - -折疊折疊32（三）（三） -轉(zhuǎn)角

13、和無規(guī)卷曲轉(zhuǎn)角和無規(guī)卷曲 - -轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)角無規(guī)卷曲是用來闡述沒有確定規(guī)律性無規(guī)卷曲是用來闡述沒有確定規(guī)律性的那部分肽鏈結(jié)構(gòu)的那部分肽鏈結(jié)構(gòu)33-螺旋螺旋 -折迭折迭 -轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)角 無規(guī)卷曲無規(guī)卷曲 34蛋白質(zhì)分子的三級結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)分子的三級結(jié)構(gòu)( (具有具有生物學(xué)功能生物學(xué)功能) )N 端端 C端端35蛋白質(zhì)分子的四級結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)分子的四級結(jié)構(gòu) 有些蛋白質(zhì)分子含有有些蛋白質(zhì)分子含有二條或多條多二條或多條多肽鏈肽鏈，每一條多肽鏈都有，每一條多肽鏈都有完整的三完整的三級結(jié)構(gòu)級結(jié)構(gòu)，稱為蛋白質(zhì)的，稱為蛋白質(zhì)的亞基亞基 蛋白質(zhì)分子中蛋白質(zhì)分子中各亞基的空間排布各亞基的空間排布及及亞基亞基接觸部位的布局和相互作

14、用接觸部位的布局和相互作用，稱為稱為蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)36血紅蛋白血紅蛋白的四級結(jié)構(gòu)的四級結(jié)構(gòu) 37F亞基單獨存在沒有活性，聚合一亞基單獨存在沒有活性，聚合一起形成四級結(jié)構(gòu)，才具有生物活起形成四級結(jié)構(gòu)，才具有生物活性性F如過氧化氫酶由四個相同亞基構(gòu)如過氧化氫酶由四個相同亞基構(gòu)成成F如血紅蛋白含如血紅蛋白含2 2個個-亞基和亞基和2 2個個-亞基亞基3839蛋白質(zhì)的蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)決定其特定決定其特定的的生物學(xué)功能生物學(xué)功能瘋牛病中的蛋白質(zhì)構(gòu)象改變瘋牛病中的蛋白質(zhì)構(gòu)象改變瘋牛病是由瘋牛病是由朊病毒蛋白朊病毒蛋白引起的一引起的一組組人和動物神經(jīng)退行性病變?nèi)撕蛣游锷窠?jīng)退行性病變正常的正常的PrPPrP富含富含-螺旋螺旋，稱為，稱為PrPcPrPc40PrPcPrPc在某種未知蛋白質(zhì)的作用下在某種未知蛋白質(zhì)的作用下可轉(zhuǎn)變成全為可轉(zhuǎn)變成全為-折疊折疊的的PrPscPrPsc，從而致病從而致病PrPc-螺旋螺旋PrPsc-折疊折疊正常正常瘋牛病瘋牛病41例：鐮刀形紅細胞貧血例：鐮刀形紅細胞貧血N-val his leu thr pro glu glu C(146) HbS 肽鏈肽鏈HbA 肽肽 鏈鏈N-val his leu thr pro val glu C(146