動物生物化學(xué)課件

1、第一章 酶,本章主要內(nèi)容,酶的一般概念 酶的組成和結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系 酶的作用機(jī)理 影響酶促反應(yīng)速度的因素 酶的命名和分類及應(yīng)用,第一節(jié) 酶的概述,酶(Enzyme和Ribozyme) ：是由生物體活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化能力的生物催化劑。絕大多數(shù)的酶都是蛋白質(zhì),一、酶的概念,酶催化的生物化學(xué)反應(yīng)，稱為酶促反應(yīng)在酶的催化下發(fā)生化學(xué)變化的物質(zhì)，稱為底物,第一節(jié) 酶的概述,二、酶催化反應(yīng)特點(diǎn),催化劑特點(diǎn)：1、僅需極微量就

2、可以大大加速化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行，并且在反應(yīng)過程中本身不被消耗2、能加快反應(yīng)達(dá)到平衡所需的時間，但不能改變反應(yīng)的平衡點(diǎn),二、酶催化反應(yīng)特點(diǎn),（一）酶的高度不穩(wěn)定性,凡能使蛋白質(zhì)變性的因素如強(qiáng)酸、強(qiáng)堿高溫等條件都能使酶破壞而完全失去活性。所以酶作用一般都要求比較溫和的條件如常溫、常壓和接近中性的酸堿度。,酶的催化作用可使反應(yīng)速度提高10７-101３倍。 過氧化氫分解 2H2O2 ? 2H2O + O2方法一：用Fe3

3、+ 催化，效率為6×10-4 mol/mol.S方法二：過氧化氫酶催化，效率為6×106 mol/mol.S。 ?-淀粉酶催化淀粉水解，1克結(jié)晶酶在65?C條件下可催化2噸淀粉水解。,（二）酶的催化效率極高,二、酶催化反應(yīng)特點(diǎn),（三）酶具有高度特異性,酶高度特異性：是指酶在催化生化反應(yīng)時對底物的選擇性。,例如：蛋白酶催化蛋白質(zhì)的水解；淀粉酶催化淀粉的水解；核酸酶催化核酸的水解。,二、酶催化反應(yīng)特點(diǎn),（三）酶具有

4、高度特異性,分類1、相對特異性 （1）鍵專一性 只對底物分子中某種化學(xué)鍵有選擇性的催化作用（2）基團(tuán)專一性 對鍵和鍵一端的基團(tuán)有嚴(yán)格的要求2、絕對特異性 只能催化一種底物發(fā)生一定類型反應(yīng)脲酶、麥芽糖酶、淀粉酶、碳酸酐酶及延胡索酸水化酶3、立體異構(gòu)特異性 對立體異構(gòu)體具有高度專一性,二、酶催化反應(yīng)特點(diǎn),（四）酶作用的可調(diào)性,例如：抑制劑調(diào)節(jié)、共價修飾調(diào)節(jié)、反饋調(diào)節(jié)、酶原激活及激素控制等。,第二章 維生素和輔酶,第一節(jié) 概

5、述,維持人和動物機(jī)體正常生命活動所必需的一類小分子有機(jī)化合物, 需要量很小, 但機(jī)體內(nèi)不能合成或合成量很少, 需由食物供給。,一、維生素的概念:,,功能,調(diào)節(jié)物質(zhì)代謝和維持生理功能。（√）,構(gòu)成機(jī)體組織的主要原料物質(zhì)（結(jié)構(gòu)物質(zhì)）。 （×）,供能物質(zhì)。 （×）,注：長期缺乏任何一種維生素都會導(dǎo)致相應(yīng)的疾病(維生素缺乏癥)。,二、維生素的分類和命名,,維生素一般習(xí)慣分為脂溶性和水溶性兩大類。其中脂溶性維生素在體內(nèi)可直接參

6、與代謝的調(diào)節(jié)作用，而水溶性維生素是通過轉(zhuǎn)變成輔酶對代謝起調(diào)節(jié)作用。,脂溶性：VitA、D、E、K 水溶性：VitB1、B2、煙酸和煙酰胺、B6、 泛酸、生物素、葉酸、B12、Vc等。,第二節(jié) 水溶性維生素,水溶性維生素包括VitB、C、泛酸、生物素、葉酸等,大多數(shù)輔酶的前體主要是水溶性維生素。與脂溶性V

7、it不同,進(jìn)入體內(nèi)的多余水溶性維生素及其代謝產(chǎn)物均自尿中排出,不能儲存。,一．維生素B1和硫胺素焦磷酸（TPP）Vit B1為抗神經(jīng)炎類維生素（又名抗腳氣病維生素）化學(xué)結(jié)構(gòu)：由含硫的噻唑環(huán)和含氨基的嘧啶環(huán)組成，故稱硫胺素。,Vit B1存在于種子外皮及胚芽中,米糠、黃豆、酵母、瘦肉等食物中。Vit B1缺乏：糖代謝受阻、丙酮酸積累、血尿中丙酮酸等含量增加，出現(xiàn)多發(fā)性神經(jīng)炎，下肢浮腫、并有消化不良等癥狀。Vit B1耐酸、耐熱、在

8、中性或堿性中易破壞。,維生素B2又名核黃素,由核糖醇和7，8-二甲基異咯嗪兩部分組成。異咯嗪1，5位N上是活潑的雙鍵,易起氧化還原反應(yīng)。 FMN 黃素單核苷酸VitB2 FAD 黃素腺嘌呤二核苷酸（FAD）FMN FMNH2 FAD FADH2,二．VitB2 和黃酶輔基,,,,1,2,3,4,5,6,7,8,10,9,VitB2

9、廣泛存在于動植物，如酵母、肝、腎、蛋黃、奶中，所有植物和很多微生物都能合成核黃素。,FMN、FAD廣泛參與體內(nèi)各種氧化還原反應(yīng)，所以VitB2能促進(jìn)糖、脂肪和蛋白質(zhì)代謝，對維持皮膚，粘膜和視覺的正常機(jī)能有一定作用。VitB2 缺乏:引起口角炎，舌炎、眼瞼炎等。,三、維生素C（抗壞血酸 ascorbic acid）,1．結(jié)構(gòu),Ascorbic acid ( vitamin C ),或,1、參與膠原蛋白合成，與細(xì)胞間質(zhì)的生成有關(guān)。缺乏時易

10、發(fā)生壞血病，創(chuàng)傷不易愈合，毛細(xì)血管通透性增加，皮下、粘膜和肌肉處易出血。2、參與體內(nèi)氧化還原反應(yīng)3、維生素C具有解毒功能4、促進(jìn)腸道內(nèi)鐵的吸收，利于血紅蛋白的形成?？煞乐关氀?。,維生素C的生理功能,第三節(jié) 脂溶性維生素,維生素A,D,E,K均溶于脂類溶劑，不溶于水，在食物中通常與脂肪一起存在，吸收時需要脂類和膽汁酸鹽幫助。,第三節(jié) 脂溶性維生素,一、維生素A,化學(xué)結(jié)構(gòu)為具有脂環(huán)的不飽和一元醇。碳架結(jié)構(gòu)由2個異戊二烯單位構(gòu)成，共

11、有5個共軛雙鍵。,生理功能: 1）促進(jìn)生長發(fā)育，維持上皮組織結(jié)構(gòu)的完整和健全，增強(qiáng)機(jī)體免疫力 2）構(gòu)成視紫紅質(zhì)，與暗視覺的形成有關(guān)；缺乏癥：夜盲癥 3）抑制癌變、促進(jìn)癌細(xì)胞自溶等抗癌作用。,第三節(jié) 脂溶性維生素,二、維生素D,維生素D具有抗佝僂病作用，又稱抗佝僂病維生素。已確知有4種，即維生素D2、D3、D4、D5，均為類固醇衍生物，D2 （麥角鈣化醇）和D3 （膽鈣化醇）較為重要。,只有動物體內(nèi)含

12、有維生素D，魚肝油中含量最豐富。動、植物組織中含有能轉(zhuǎn)化為維生素D的固醇類物質(zhì)，經(jīng)紫外光照射可轉(zhuǎn)變?yōu)榫S生素D （膽固醇 ---7-脫氫膽固醇 --- VD3） 。,維生素D為無色晶體，不溶于水而溶于油脂及脂溶劑，相當(dāng)穩(wěn)定，不易被酸、堿或氧化破壞。,調(diào)節(jié)鈣、磷代謝，維持血液正常的鈣、磷濃度，促進(jìn)骨骼發(fā)育正常。,功能：,缺乏癥：,兒童－－佝僂?。壕S生素D攝食不足，不能維持鈣的平衡，骨骼發(fā)育不良，骨質(zhì)軟弱，膝關(guān)節(jié)發(fā)育不全，兩腿形成內(nèi)曲或外曲畸

13、形。（圖） 成人－－軟骨?。寒a(chǎn)生骨骼脫鈣作用；孕婦和授乳婦女的脫鈣作用嚴(yán)重時導(dǎo)致骨質(zhì)疏松，患者骨骼易折，牙齒易脫落。,佝僂病,VD治療前,VD治療14個月后,三、維生素E,維生素E又稱生育酚或抗不育維生素，已知有8種，其中4種（α、β、γ、δ-生育酚）較為重要，α-生育酚的效價最高。動物組織的維生素E都是從食物中取得的。,三、維生素E,維生素E對氧十分敏感，極易被氧化而保護(hù)其他物質(zhì)不被氧化，是動物和人體中最有效的抗氧化劑。,,,

14、1）抗氧化作用，保護(hù)生物膜及某些酶活性2）與動物的生育能力有關(guān)3）促進(jìn)血紅素合成,功能：,,,缺乏癥： 不孕癥（人類未發(fā)現(xiàn)）,食物來源：,發(fā)布廣泛，主要存在于植物油中，尤以麥胚油、玉米油、花生油、大豆油、葵花籽油中含量最為豐富，豆類和蔬菜中含量也較多。 尚未發(fā)現(xiàn)由于VE缺乏而引起的人類不育癥。臨床上常用VE來治療習(xí)慣性流產(chǎn)、早產(chǎn)等。,四 維生素K,維生素K是一類能促進(jìn)血

15、液凝固的萘醌衍生物，故又稱凝血維生素。1929年，由年輕的丹麥科學(xué)家H. Dam最早發(fā)現(xiàn)。天然的維生素K有K1、K2兩種，K3為人工合成品。,維生素K1,,,主要是促進(jìn)肝臟合成凝血酶原 (凝血因子Ⅱ), 調(diào)節(jié)凝血因子Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ的合成。,功能：,缺乏維生素K，血凝時間延長。成人一般不易缺乏維生素K。有維生素K缺乏病狀的人，必伴有其他生理功能不正常的情況，如膽管阻塞，或因腸道疾病妨礙維生素K的吸收。,缺乏癥：,因維生素K不能通過胎盤，出生后

16、腸道內(nèi)又無細(xì)菌，不能合成維生素K，故新生嬰兒易因維生素K的缺乏而出血。,,作業(yè)：P271、什么是維生素？維生素怎樣分類？2、常見的水溶性維生素有哪幾種？他們是哪些輔酶（基）的成分？主要生理功能是什么？缺乏癥是什么？（列表說明）3、常見的脂溶性維生素有哪幾種？主要生理功能是什么？缺乏癥是什么？ （列表說明）,第三章 糖的代謝,第一節(jié) 概述,,新陳代謝是生命最基本的特征之一，泛指生物與周圍環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換和能量交換的過程。,新陳代謝

17、基本過程：消化吸收、中間代謝和排泄三個階段,第一節(jié) 概述,消化吸收,小分子 大分子 合成代謝 需要能量

18、 釋放能量 分解代謝 大分子 小分子,,,,,,物質(zhì)代謝,能量代謝,,,新陳代謝,,,排 泄,同化作用,異化作用,第一節(jié) 概述,中間代謝的共同特點(diǎn)：,1、代謝過程不是一步完成的，它由若干反應(yīng)，按一定順序排列完成，各反應(yīng)間互相聯(lián)系、互相制約。,2、代謝過程在溫和條件下進(jìn)行，幾

19、乎所有反應(yīng)都是由酶催化進(jìn)行的。,3、各代謝過程的代謝速度由機(jī)體統(tǒng)一調(diào)節(jié)，互相配合，互相制約。隨著生理?xiàng)l件的不同，各自發(fā)生相應(yīng)的變化，完成各種生理功能。,糖即碳水化合物，其化學(xué)本質(zhì)為多羥醛或多羥酮類及其衍生物或多聚物。 Cn(H2O)n,什么是糖？,糖的分類及其結(jié)構(gòu),根據(jù)水解產(chǎn)物情況，糖可分為四大類,單糖:凡不能被水解成更小分子的糖 （葡萄糖、果糖、核糖）寡糖（低聚糖）：凡能水解成少數(shù)（2～6）單糖分子的糖 （蔗糖、乳糖）多糖：凡

20、是能水解成多個單糖分子的糖 （淀粉、纖維素、糖原）結(jié)合糖：與非糖物質(zhì)結(jié)合的糖,,（一）糖的生理功能,氧化供能 重要組成成分 轉(zhuǎn)變成脂肪和非必需氨基酸 解毒,,,,,二、糖代謝的一般概況,（二）糖的消化吸收,淀粉（少量二糖 蔗糖、乳糖）,,小腸 胰淀粉酶（作用?－1，4糖苷鍵）,線性和分支的寡糖（極限糊精）,,小腸粘膜細(xì)胞刷狀緣各種酶如麥芽糖酶、?－糊精酶、蔗糖酶、乳糖酶,單糖（主要是葡萄糖）,,小腸上段吸收 通

21、過門靜脈,肝臟,,,合成肝糖原,通過肝靜脈進(jìn)入體循環(huán) 血中的單糖,,第 二 節(jié) 糖原的合成與分解,一、糖原合成(glycogenesis),1. 概念： 由單糖合成糖原的過程2. 主要器官： 肝、肌3. 反應(yīng)部位： 胞液4.反應(yīng)過程： 包括Glc數(shù)目增加、分支點(diǎn)增加 5.關(guān)鍵酶： 糖原合酶6.Glc活性形式（Glc供體）：UDPG,二、糖原分解,概念：肝糖原分解成為葡萄糖的過程反應(yīng)部位：胞液

22、反應(yīng)過程：包括Glc數(shù)目減少、分支點(diǎn)減少 關(guān)鍵酶：磷酸化酶,第三節(jié) 糖的分解代謝,分解代謝途徑：糖的無氧分解、有氧分解和磷酸戊糖途徑,葡萄糖的主要分解代謝途徑,葡萄糖,丙酮酸,乳酸,乙醇,乙酰 CoA,6-磷酸葡萄糖,磷酸戊糖途徑,,,,,,糖酵解,（有氧）,（無氧）,（有氧或無氧）,,第 四 節(jié) 糖的異生作用,概念： 肝中由非糖物質(zhì)（如丙酸、甘油、乳酸、生糖氨基酸及其代謝前身物）轉(zhuǎn)變?yōu)镚lc或Gn的過程,主要器官

23、： 肝、 腎（饑餓、酸中毒）,二、糖異生途徑,酵解途徑中有3個由關(guān)鍵酶催化的不可逆反應(yīng)。在糖異生時，須由另外的反應(yīng)和酶代替。,糖異生途徑與酵解途徑大多數(shù)反應(yīng)是共有的、可逆的；,三、糖異生的生理意義,1. 空腹和饑餓下維持血糖濃度恒定,2. 補(bǔ)充肝糖原,3. 調(diào)節(jié)酸堿平衡,第五節(jié) 血糖,血糖（blood suger）：指血中的葡萄糖 （血中的單糖，主要指葡萄糖）血糖濃度： 正常值3.9－6.1 mmol/L恒定的意義