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1、生物化学生物化学 学习生物化学的方法学习生物化学的方法要用要用辩证的、发展的、整体辩证的、发展的、整体的观点来学的观点来学习习 要学会掌握要学会掌握重点、突破难点重点、突破难点、找出规找出规律、牢记要点律、牢记要点要将学习内容要将学习内容前后联系前后联系，勤于思考勤于思考、善于归纳，做到善于归纳，做到循序渐进循序渐进、融会贯通融会贯通做好做好预习预习，多做，多做习题习题 本课程的考核方式本课程的考核方式n 听课出勤率听课出勤率n 课堂提问及作业成绩课堂提问及作业成绩n 完成实验报告情况完成实验报告情况n 期末考查成绩期末考查成绩导入导入n何谓何谓生物化学生物化学?n那么学了这门课对我们今后的那
2、么学了这门课对我们今后的学习、学习、生活、工作生活、工作有哪些用处有哪些用处?n我们我们每天吃的东西每天吃的东西都去哪儿都去哪儿?食物食物在机体内在机体内如何代谢如何代谢? 本学期讲授内容本学期讲授内容F第一章第一章 绪论绪论F第二章第二章 蛋白质与核酸化学蛋白质与核酸化学( (重点重点) )F第三章第三章 酶酶F第四章第四章 糖代谢糖代谢( (重点重点) )F第五章第五章 生物氧化生物氧化( (重点重点) )F第六章第六章 脂类代谢脂类代谢( (重点重点) )F第七章第七章 氨基酸分解代谢氨基酸分解代谢 ( (重点重点) )F第八章第八章 核酸代谢与蛋白质合成核酸代谢与蛋白质合成F考查考查F
3、第十一章第十一章 肝生物化学肝生物化学 第一章第一章 绪论绪论 p1第一节生化的概念与内容第一节生化的概念与内容n一、一、概念概念n二、二、内容内容第二节生化与健康的关系第二节生化与健康的关系n一、一、发展概况发展概况n二、生化与健康的二、生化与健康的关系关系一、概念一、概念F生物化学生物化学：是研究：是研究生物体的物质生物体的物质组成和结构组成和结构以及以及生物体内发生的生物体内发生的的各种化学变化规律的各种化学变化规律的基础生命的基础生命科学科学 研究对象：研究对象：生物（人体）生物（人体）F任务：为任务：为提高人类健康水平提高人类健康水平、预预防、诊断和治疗疾病防、诊断和治疗疾病提供理论
4、基提供理论基础础二、内容：二、内容：有机物：有机物：propro、核酸、糖类、核酸、糖类和脂类和脂类（生物大分子）（生物大分子）1.物质组成物质组成无机物：无机物：水、无机盐水、无机盐 （生物小分子）（生物小分子） 2.2.物质代谢及调节物质代谢及调节 生命的基本特征是生命的基本特征是新陈代谢新陈代谢3.3.物质结构、生理功能与新陈代谢物质结构、生理功能与新陈代谢的关系的关系人人 获能获能 终产物排出体外终产物排出体外食物食物代谢代谢4.4.遗传信息的遗传信息的传递与表达传递与表达（生物（生物繁衍个体繁衍个体）核酸核酸是遗传的物质基础，分为是遗传的物质基础，分为DNADNA和和RNARNA一、
5、发展概况一、发展概况 早期的早期的生物化学生物化学主要是研究主要是研究生物体生物体的物质组成的物质组成，称为，称为叙述生物化学叙述生物化学古代古代 酿酒、制酱、制醋酿酒、制酱、制醋 利用利用酶的生物过酶的生物过程程F研究研究物质的化学结构、理化性质及物质的化学结构、理化性质及代谢规律代谢规律等方面称为等方面称为动态生物化学动态生物化学F19031903德国、纽佰，提出德国、纽佰，提出“生物化生物化学学”，独立学科的标志。，独立学科的标志。2020世纪，世纪，生物体内的生物体内的蛋白质、糖和脂肪的分蛋白质、糖和脂肪的分解代谢解代谢已明确已明确F分子生物学时代称为分子生物学时代称为功能生物化学功能
6、生物化学F5050年代提出年代提出DNADNA双螺旋结构模型双螺旋结构模型F6060年代确定了年代确定了遗传信息传递的中心遗传信息传递的中心法则法则，我国首先人工，我国首先人工合成了牛胰岛合成了牛胰岛素素F7070年代建立了年代建立了重组重组DNADNA技术技术F8080年代发现了年代发现了核酶核酶F现代开始现代开始实施人类基因计划实施人类基因计划二、生物化学与健康的关系二、生物化学与健康的关系 n古代应用实例：古代应用实例：n现代认识到现代认识到生物、心理、社会和环生物、心理、社会和环境因素境因素都可影响都可影响机体异常变化机体异常变化第二章第二章 蛋白质与核酸化学蛋白质与核酸化学n第一节蛋
7、白质的第一节蛋白质的分子组成分子组成 n第二节第二节 蛋白质的蛋白质的结构与功能结构与功能一、一、蛋白质的元素组成蛋白质的元素组成：含有：含有C C、H H、O O、N N，部分含有，部分含有S S、P P、金属元素、金属元素等等F蛋白质蛋白质含氮量含氮量约为约为16%16%，即，即1gN1gN相当相当于于6.25g6.25g蛋白质蛋白质 Protein=Protein=蛋白含氮量蛋白含氮量6.256.251/16%二、蛋白质的基本组成单位二、蛋白质的基本组成单位 氨基酸氨基酸 F自然界蛋白质的氨基酸主要有自然界蛋白质的氨基酸主要有2020种种F1.1.氨基酸的氨基酸的结构特点结构特点H甘氨酸
8、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-H2.2.氨基酸的氨基酸的分类分类1 1）必需氨基酸必需氨基酸（8 8）：由食物供给）：由食物供给F必需氨基酸：必需氨基酸：苏氨酸、缬氨酸、亮苏氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、色氨酸、赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸苯丙氨酸、蛋氨酸F口诀：口诀：苏缬二亮，乃是苯蛋苏缬二亮，乃是苯蛋2 2）非必需氨基酸非必需氨基酸（1212）：体内合成）：体内合成第二节第二节 蛋白质的结构与功能蛋白质的结构与功能一、蛋白质的基本结构一、蛋白质的基本结构肽键和肽肽键和肽蛋白质的蛋白质的一级结构一级结构二、蛋白质的二
9、、蛋白质的空间结构空间结构蛋白质分子的蛋白质分子的二级结构二级结构蛋白质分子的蛋白质分子的三级结构三级结构蛋白质分子的蛋白质分子的四级结构四级结构肽键和肽肽键和肽1.1.肽键肽键是是一个氨基酸的一个氨基酸的 - -羧基羧基与与另一个另一个氨基酸的氨基酸的 - -氨基氨基脱水脱水缩合缩合所形成的所形成的化化学键学键2.2.肽肽是是氨基酸氨基酸通过通过肽键肽键连接而成的连接而成的化合化合物物多肽多肽简式：简式： N N末端（末端（H -H -表示），写在左侧表示），写在左侧 C C末端（末端（-OH-OH表示），写在右侧表示），写在右侧 多肽中顺序编号从多肽中顺序编号从N N末端开始末端开始NH2
10、-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键NH2-CH-C-N-CH-COOHHHHONH2-CH-C-N-CH-COOHHHHON末端末端C末端末端牛核糖核酸酶牛核糖核酸酶3.3.生物活性肽生物活性肽 如缩宫素、生长如缩宫素、生长素、素、谷胱甘肽（谷胱甘肽（GSHGSH）等等GSH过氧过氧化物酶化物酶H2O2 2GSH 2H2O GSSG GSH还原酶还原酶NADPH+H+ NADP+ 蛋白质的蛋白质的一级结构一级结构F蛋白质蛋白质多肽链中氨基酸多肽链中氨基酸的的排列顺排列顺序序称为称为蛋白
11、质的一级结构蛋白质的一级结构。也是。也是蛋白质的蛋白质的基本结构基本结构F维持蛋白质一级结构的维持蛋白质一级结构的主要化学主要化学键键是是肽键肽键一级结构是蛋白质空间构象和特异生物学一级结构是蛋白质空间构象和特异生物学功能的基础功能的基础F蛋白质的蛋白质的空间结构（构像空间结构（构像）：）：蛋白质肽链通过蛋白质肽链通过折叠、盘曲折叠、盘曲，使，使分分子内各原子子内各原子形成形成一定的空间排布一定的空间排布及相互关系及相互关系F维持蛋白质维持蛋白质空间结构稳定空间结构稳定的化学的化学键：键：氢键、盐键氢键、盐键、疏水键、范德、疏水键、范德华力等华力等非共价键非共价键及二硫键（副键）及二硫键（副键
12、） 蛋白质分子的二级结构蛋白质分子的二级结构主要形式主要形式 - -螺旋螺旋 ( ( -helix ) -helix ) - -折叠折叠 ( ( -pleated sheet )-pleated sheet ) - -转角转角 ( ( -turn )-turn )无规卷曲无规卷曲 ( random coil ) ( random coil ) （一）（一） - -螺旋螺旋氢键氢键维持结构稳定维持结构稳定（二）（二） - -折叠折叠（三）（三） -转角和无规卷曲转角和无规卷曲 - -转角转角无规卷曲是用来阐述没有确定规律性无规卷曲是用来阐述没有确定规律性的那部分肽链结构的那部分肽链结构-螺旋螺旋
13、 -折迭折迭 -转角转角 无规卷曲无规卷曲 蛋白质分子的三级结构蛋白质分子的三级结构( (具有具有生物学功能生物学功能) )N 端端 C端端蛋白质分子的四级结构蛋白质分子的四级结构 有些蛋白质分子含有有些蛋白质分子含有二条或多条多二条或多条多肽链肽链，每一条多肽链都有，每一条多肽链都有完整的三完整的三级结构级结构，称为蛋白质的，称为蛋白质的亚基亚基 蛋白质分子中蛋白质分子中各亚基的空间排布各亚基的空间排布及及亚基亚基接触部位的布局和相互作用接触部位的布局和相互作用，称为称为蛋白质的四级结构蛋白质的四级结构血红蛋白血红蛋白的四级结构的四级结构 F亚基单独存在没有活性，聚合一亚基单独存在没有活性，
14、聚合一起形成四级结构，才具有生物活起形成四级结构，才具有生物活性性F如过氧化氢酶由四个相同亚基构如过氧化氢酶由四个相同亚基构成成F如血红蛋白含如血红蛋白含2 2个个-亚基和亚基和2 2个个-亚基亚基蛋白质的蛋白质的空间结构空间结构决定其特定决定其特定的的生物学功能生物学功能疯牛病中的蛋白质构象改变疯牛病中的蛋白质构象改变疯牛病是由疯牛病是由朊病毒蛋白朊病毒蛋白引起的一引起的一组组人和动物神经退行性病变人和动物神经退行性病变正常的正常的PrPPrP富含富含-螺旋螺旋，称为，称为PrPcPrPcPrPcPrPc在某种未知蛋白质的作用下在某种未知蛋白质的作用下可转变成全为可转变成全为-折叠折叠的的P
15、rPscPrPsc，从而致病从而致病PrPc-螺旋螺旋PrPsc-折叠折叠正常正常疯牛病疯牛病例：镰刀形红细胞贫血例：镰刀形红细胞贫血N-val his leu thr pro glu glu C(146) HbS 肽链肽链HbA 肽肽 链链N-val his leu thr pro val glu C(146) 这种由蛋白质分子发生变异所导致的疾病，这种由蛋白质分子发生变异所导致的疾病，称为称为“分子病分子病”思考题：思考题：F1.1.名词解释：生物化学，肽键，蛋名词解释：生物化学，肽键，蛋白质一级结构白质一级结构F2.2.蛋白质元素组成特点是什么？蛋白质元素组成特点是什么？F3.3.组成蛋白质的氨基酸有几种，如组成蛋白质的氨基酸有几种，如何分类？何分类？F4.4.蛋白质主键是什么？二级结构主蛋白质主键是什么？二级结构主要的次级键是什么？要的次级键是什么？
