生物化學(xué)PPT(護(hù)理專業(yè))完整全套教學(xué)課件

生物化學(xué)模塊1蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能模塊2核酸的結(jié)構(gòu)與功能模塊3酶模塊4生物氧化模塊5糖代謝模塊6脂類代謝模塊7氨基酸代謝模塊8遺傳信息的傳遞與表達(dá)模塊9肝膽生物化學(xué)生物化學(xué)模塊1蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能模塊1蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能學(xué)習(xí)目標(biāo)蛋白質(zhì)的分類、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系、蛋白質(zhì)的紫外吸收與呈色反應(yīng)了解蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)、蛋白質(zhì)的兩性電離、蛋白質(zhì)的膠體性質(zhì)及蛋白質(zhì)變性在實踐中的應(yīng)用熟悉蛋白質(zhì)的元素組成及特點、基本組成單位，蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)，以及肽鍵、等電點、蛋白質(zhì)變性、蛋白質(zhì)沉淀等概念掌握項目一蛋白質(zhì)的分子組成項目二蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)項目三蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)項目一蛋白質(zhì)的分子組成二蛋白質(zhì)的基本組成單位一蛋白質(zhì)的元素組成三肽5

蛋白質(zhì)的基本組成元素是碳（50%～55%）、氫（6%～7%）、氧（19%～24%）、氮（13%～19%）。大部分蛋白質(zhì)含有硫，有的還含有磷、鐵、鋅、錳、碘等。01

由于體內(nèi)的含氮物質(zhì)主要是蛋白質(zhì)，故根據(jù)蛋白質(zhì)元素組成的特點，可用凱氏定氮法對樣品中蛋白質(zhì)的含量進(jìn)行推算。02一、蛋白質(zhì)的元素組成樣品中蛋白質(zhì)含量=樣品中含氮量×6．2503二、蛋白質(zhì)的基本組成單位

自然界中的氨基酸有300多種，但組成人體蛋白質(zhì)的氨基酸只有20種。這20種氨基酸的結(jié)構(gòu)特點是：1與羧基相連的α-碳原子上都有一個氨基（脯氨酸為亞氨基），因而稱為α-氨基酸；2除甘氨酸外，其他氨基酸的α-碳原子所連的四個原子或基團(tuán)互不相同，是不對稱碳原子，因而有L型和D型兩種構(gòu)型，構(gòu)成人體蛋白質(zhì)的氨基酸都是L-α-氨基酸；3各種氨基酸的R側(cè)鏈不同，其余部分結(jié)構(gòu)相同，故可用結(jié)構(gòu)通式表示。根據(jù)氨基酸R側(cè)鏈的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)分類01非極性疏水性氨基酸：這些氨基酸的R側(cè)鏈含有疏水基團(tuán)，具有不同程度的疏水性。0203極性中性氨基酸：R側(cè)鏈含有極性基團(tuán)，故有親水性，但在中性溶液中不電離。酸性氨基酸：R側(cè)鏈含有負(fù)性解離基團(tuán)羧基，易解離出H+而使分子帶負(fù)電荷。二、蛋白質(zhì)的基本組成單位04堿性氨基酸：R側(cè)鏈含有氨基、胍基、咪唑基等正性解離基團(tuán)，易接收H+而使分子帶正電荷。必需氨基酸人體不能合成或合成不足，必須從食物中攝取的氨基酸。包括蛋氨酸、色氨酸、賴氨酸、纈氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸及蘇氨酸八種。非必需氨基酸

能夠在體內(nèi)合成滿足自身需要的氨基酸，有12種。根據(jù)營養(yǎng)價值分類二、蛋白質(zhì)的基本組成單位二、蛋白質(zhì)的基本組成單位二、蛋白質(zhì)的基本組成單位二、蛋白質(zhì)的基本組成單位二、蛋白質(zhì)的基本組成單位

一個氨基酸的α-羧基和另外一個氨基酸的α-氨基脫水縮合形成的化學(xué)鍵稱為肽鍵，又稱酰胺鍵。肽鍵是蛋白質(zhì)分子中氨基酸之間的連接方式。01

蛋白質(zhì)分子中氨基酸由于脫水而變得殘缺不全，稱為氨基酸殘基。氨基酸殘基通過肽鍵相連形成的化合物稱為肽。02三、肽

多肽通常呈無分支的鏈狀結(jié)構(gòu)，稱為多肽鏈。通常將氨基末端寫在左邊，羧基末端寫在右邊，多肽鏈的書寫和閱讀方向是從氨基末端到羧基末端。01

只包含一條多肽鏈的蛋白質(zhì)稱為單體蛋白質(zhì)；由兩條或兩條以上的多肽鏈構(gòu)成的蛋白質(zhì)稱為多聚蛋白質(zhì)。02三、肽項目二蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)二蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)四蛋白質(zhì)的分類一蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)三蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系16

蛋白質(zhì)多肽鏈中氨基酸殘基的排列順序，稱為蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)。該排列順序由DNA分子中核苷酸的排列順序決定。任何蛋白質(zhì)獨一無二的特征就在于其多肽鏈中氨基酸殘基特異性的排列順序，組成人體的20種氨基酸以不同的種類、數(shù)量和排列順序，通過肽鍵相連形成了復(fù)雜多樣的蛋白質(zhì)分子。蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)是最基本的結(jié)構(gòu)。一、蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)1.α-螺旋2.β-折疊3.β-轉(zhuǎn)角

是指多肽鏈的主鏈圍繞中心軸旋轉(zhuǎn)形成的右手螺旋。

又稱β片層，是指多肽鏈的肽鍵平面之間折疊呈鋸齒狀或折紙狀結(jié)構(gòu)，氨基酸的R側(cè)鏈伸出在鋸齒的上方或下方。

多發(fā)生在肽鏈進(jìn)行180°回折時的轉(zhuǎn)角上。二、蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)4.無規(guī)卷曲

指的是沒有確定規(guī)律性的部分肽鏈構(gòu)象。二、蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)α-螺旋β-折疊

蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)是指一條多肽鏈的所有原子在三維空間的排布規(guī)律，即各種二級結(jié)構(gòu)進(jìn)一步盤曲、折疊形成的空間結(jié)構(gòu)，多呈球形或橢圓形。01

維持蛋白質(zhì)三級結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的作用力主要是一些非共價鍵，包括氫鍵、鹽鍵、疏水鍵、范德華力等，其中最重要的是疏水鍵。02二、蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)由一條多肽鏈構(gòu)成的蛋白質(zhì)，其最高級別的空間結(jié)構(gòu)形式即為三級結(jié)構(gòu)。03

有些蛋白質(zhì)分子由兩條或多條具有獨立三級結(jié)構(gòu)的多肽鏈組成，其中每一條多肽鏈稱為一個亞基。這些蛋白質(zhì)分子中各個亞基的空間排布及亞基間的連接和相互作用形成的空間結(jié)構(gòu)，稱為蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)。01

在四級結(jié)構(gòu)中，各亞基間的結(jié)合力主要是非共價鍵。02二、蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)（一）蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系

蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)是空間結(jié)構(gòu)與功能的基礎(chǔ)。一級結(jié)構(gòu)相似的蛋白質(zhì)，其空間結(jié)構(gòu)和生理功能也相似。蛋白質(zhì)分子中起關(guān)鍵作用的氨基酸殘基發(fā)生改變，會嚴(yán)重影響其空間結(jié)構(gòu)及生理功能，甚至?xí)鸺膊　Ｈ?、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系（二）蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系

蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)與生理功能密切相關(guān)。蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，其生物學(xué)活性也隨之發(fā)生變化。近年來已發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)不變而僅其構(gòu)象發(fā)生改變也可導(dǎo)致疾病發(fā)生，有人將此類疾病稱為蛋白質(zhì)構(gòu)象病。蛋白質(zhì)的分類

蛋白質(zhì)根據(jù)分子組成分為單純蛋白質(zhì)和結(jié)合蛋白質(zhì)兩類。

蛋白質(zhì)根據(jù)形狀分為纖維狀蛋白質(zhì)和球狀蛋白質(zhì)兩類。四、蛋白質(zhì)的分類項目三蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)二蛋白質(zhì)的膠體性質(zhì)四蛋白質(zhì)的沉淀一蛋白質(zhì)的兩性電離三蛋白質(zhì)的變性24五蛋白質(zhì)的紫外吸收與呈色反應(yīng)

當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)溶液處于某一pH時，蛋白質(zhì)解離成正、負(fù)離子的趨勢相等，凈電荷為零，蛋白質(zhì)為兼性離子，此時溶液的pH稱為蛋白質(zhì)的等電點（isoelectricpoint，pI）。蛋白質(zhì)在pH等于其等電點的溶液中時不帶電；在pH大于其等電點的溶液中時帶負(fù)電；在pH小于其等電點的溶液中時帶正電。一、蛋白質(zhì)的兩性電離

蛋白質(zhì)是生物大分子，分子質(zhì)量介于1萬~100萬之間，其分子顆粒大小已達(dá)到膠粒范圍（1～100nm），所以蛋白質(zhì)溶液是膠體溶液。01

水化膜和同種電荷是維持蛋白質(zhì)膠體溶液穩(wěn)定的兩個因素。02二、蛋白質(zhì)的膠體性質(zhì)

蛋白質(zhì)溶液具有膠體溶液的性質(zhì)，如擴(kuò)散慢、黏度大、不能透過半透膜等。03

利用蛋白質(zhì)分子不能透過半透膜的特性對某些蛋白質(zhì)進(jìn)行分離純化，即透析。03

在某些理化因素的作用下，蛋白質(zhì)特定的空間結(jié)構(gòu)被破壞，從而導(dǎo)致其理化性質(zhì)的改變和生物學(xué)活性的喪失，稱為蛋白質(zhì)的變性。造成蛋白質(zhì)變性的物理因素有加熱、振蕩、攪拌、紫外線等；化學(xué)因素有強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、乙醇等有機(jī)溶劑、重金屬離子、生物堿試劑等。三、蛋白質(zhì)的變性鹽析1重金屬鹽沉淀法2生物堿試劑沉淀法3

是將硫酸銨、硫酸鈉或氯化鈉等中性鹽加入蛋白質(zhì)溶液，使蛋白質(zhì)從溶液中析出的現(xiàn)象。

蛋白質(zhì)可與Pb2+、Ag+、Hg2+等重金屬離子結(jié)合形成不溶性蛋白質(zhì)鹽而沉淀。

蛋白質(zhì)又可與苦味酸、鞣酸等生物堿試劑結(jié)合成不溶性的鹽而沉淀。四、蛋白質(zhì)的沉淀有機(jī)溶劑沉淀法4

乙醇、甲醇、丙酮等有機(jī)溶劑對水的親和力很大，能破壞蛋白質(zhì)的水化膜而使蛋白質(zhì)沉淀，在等電點時沉淀的效果更好。（一）蛋白質(zhì)的紫外吸收

蛋白質(zhì)分子中常含有酪氨酸和色氨酸殘基，這兩種氨基酸分子中的共軛雙鍵在280nm波長處有最大吸收峰。測定蛋白質(zhì)溶液在280nm的光吸收值可用于蛋白質(zhì)含量的測定。五、蛋白質(zhì)的紫外吸收與呈色反應(yīng)（二）蛋白質(zhì)的呈色反應(yīng)

1．雙縮脲反應(yīng)是指蛋白質(zhì)分子中的肽鍵在稀堿溶液中與硫酸銅共熱呈現(xiàn)紫色或紅色。顏色的深淺與蛋白質(zhì)含量成正比。2．酚試劑反應(yīng)蛋白質(zhì)分子中的酪氨酸、色氨酸殘基在堿性條件下與酚試劑（磷鉬酸磷鎢酸化合物）反應(yīng)生成藍(lán)色化合物。蛋白質(zhì)溶液還可與茚三酮、乙醛酸試劑、濃硝酸等發(fā)生顏色反應(yīng)。THANKS生物化學(xué)模塊2核酸的結(jié)構(gòu)與功能模塊2核酸的結(jié)構(gòu)與功能學(xué)習(xí)目標(biāo)游離核苷酸的功能，核苷酸從頭合成途徑概念，嘌呤分解終產(chǎn)物尿酸的臨床意義，核酸的變性、復(fù)性了解核酸的功能與分類、基本成分熟悉核酸的基本單位，DNA的一、二級結(jié)構(gòu)，三種RNA的結(jié)構(gòu)特點掌握項目一核酸的分子組成項目二核酸的分子結(jié)構(gòu)項目三核酸的理化性質(zhì)項目一核酸的分子組成二核酸的基本組成單位——核苷酸一核酸的元素組成34一、核酸的元素組成

核酸主要是由C、H、O、N、P五種元素組成，其中P的含量較恒定，平均為9%～10%，因此，可通過測定生物樣品中磷的含量來計算核酸的含量。

核酸在體內(nèi)大多以核蛋白的形式存在，食物中的核蛋白在胃中受胃酸的作用，分解成核酸與蛋白質(zhì)。核酸的基本組成單位是核苷酸，核苷酸則由含氮堿基、戊糖和磷酸組成。二、核酸的基本組成單位——核苷酸

（一）戊糖核酸分子中戊糖主要有兩種，都以呋喃糖的形式存在，兩者的區(qū)別僅在于C-2′原子所連接的基團(tuán)。DNA分子中的戊糖在第2位碳上不含氧，稱為β-D-2-脫氧核糖；RNA分子中的戊糖在第2位碳上含氧，稱為β-D-核糖。二、核酸的基本組成單位——核苷酸核糖和脫氧核糖的結(jié)構(gòu)式

（二）含氮堿基核苷酸中的堿基是含氮雜環(huán)化合物，按結(jié)構(gòu)分為嘌呤堿和嘧啶堿二類。核酸中常見的嘌呤堿有腺嘌呤（A）、鳥嘌呤（G），常見的嘧啶堿有胞嘧啶（C）、尿嘧啶（U）、胸腺嘧啶（T）。DNA分子中一般含有A、G、C、T四種堿基；RNA分子中一般含有A、G、C、U四種堿基。除了這五種堿基外，某些核酸尤其是tRNA分子中還存在少量其他堿基，稱為稀有堿基。嘌呤和嘧啶環(huán)中都含有共軛雙鍵，對260nm的紫外光有較強(qiáng)的吸收，這一性質(zhì)常被用于核酸、核苷酸的定性與定量分析。二、核酸的基本組成單位——核苷酸嘌呤和嘧啶的化學(xué)結(jié)構(gòu)式

核苷是堿基和戊糖以糖苷鍵相連形成的化合物。可按戊糖的不同分為核糖核苷和脫氧核糖核苷。核苷的命名是以堿基名稱加上核苷或脫氧核苷，如腺苷、脫氧腺苷。RNA中常見的核糖核苷（N）有四種：腺苷（AR）、鳥苷（GR）、胞苷（CR）和尿苷（UR）；DNA中常見的脫氧核糖核苷也有四種：脫氧腺苷（dAR）、脫氧鳥苷（dGR）、脫氧胞苷（dCR）和脫氧胸苷（dTR）。二、核酸的基本組成單位——核苷酸核苷的結(jié)構(gòu)示意圖

核苷或脫氧核苷中戊糖基上的羥基與一分子的磷酸通過脫水縮合、以磷酸酯鍵相連形成的化合物為核苷酸。含有一個磷酸基團(tuán)的核苷酸稱為核苷一磷酸，常用“NMP”、“dNMP”表示。核苷酸是核酸分子的基本結(jié)構(gòu)單位，RNA為核糖核苷一磷酸（NMP）的多聚體，DNA為脫氧核糖核苷一磷酸（dNMP）的多聚體。二、核酸的基本組成單位——核苷酸核苷酸的化學(xué)結(jié)構(gòu)式二、核酸的基本組成單位——核苷酸二、核酸的基本組成單位——核苷酸1．多磷酸核苷酸

多磷酸核苷酸是指C5′位連接兩個或三個磷酸基團(tuán)的核苷酸，若連接兩個磷酸基團(tuán)則形成二磷酸核苷（NDP、dNDP），若連接三個磷酸基團(tuán)則形成三磷酸核苷（NTP、dNTP）。體內(nèi)游離的多磷酸核苷酸有重要的生理功能。2．環(huán)化核苷酸

ATP和GTP在環(huán)化酶的催化作用下，脫去一分子焦磷酸分別形成3′，5′-環(huán)腺苷酸（cAMP）和3′，5′-環(huán)鳥苷酸（cGMP），作為激素的第二信使，參與細(xì)胞信息傳遞，調(diào)節(jié)細(xì)胞生理生化過程、控制生物生長分化和細(xì)胞對激素的效應(yīng)。3．輔酶類核苷酸

生物體內(nèi)一些核苷酸的衍生物組成某些輔酶的成分，如尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）、尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADP+）是一些脫氫酶的輔酶；黃素單核苷酸（FAD）、黃素腺嘌呤二核苷酸（FAD）是黃素酶的輔基，它們在物質(zhì)代謝和能量代謝中起著重要作用。二、核酸的基本組成單位——核苷酸多磷酸核苷酸的結(jié)構(gòu)3′，5′-環(huán)腺苷酸的結(jié)構(gòu)式項目二核酸的分子結(jié)構(gòu)二RNA的分子結(jié)構(gòu)一DNA的分子結(jié)構(gòu)44項目二核酸的分子結(jié)構(gòu)

DNA是由許多脫氧核苷酸組成的生物信息大分子，多種生物信息均蘊藏于DNA的堿基序列中。DNA結(jié)構(gòu)可分為一級結(jié)構(gòu)、二級結(jié)構(gòu)和三級結(jié)構(gòu)。一、DNA的分子結(jié)構(gòu)（一）DNA的一級結(jié)構(gòu)

DNA的一級結(jié)構(gòu)是指DNA分子中核苷酸的排列順序。（二）DNA的二級結(jié)構(gòu)

DNA的二級結(jié)構(gòu)是指兩條DNA單鏈形成的雙螺旋結(jié)構(gòu)。DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型特征特征一特征二特征三

DNA分子由兩反向平行的脫氧核苷酸鏈環(huán)繞同一長軸盤旋而成右手雙螺旋結(jié)構(gòu)。

磷酸和脫氧核糖形成的基本骨架位于雙螺旋結(jié)構(gòu)外側(cè)，堿基在內(nèi)側(cè)。

由于兩條核苷酸鏈的方向性，使配對堿基占據(jù)的空間不對稱，因此在雙螺旋的表面形成兩個凹下去的溝，分別稱為大溝和小溝，這些溝狀結(jié)構(gòu)對DNA與蛋白質(zhì)的相互識別起重要作用。一、DNA的分子結(jié)構(gòu)特征四雙螺旋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定主要依靠氫鍵和堿基堆積力。一、DNA的分子結(jié)構(gòu)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模式圖堿基配對示意圖

DNA的三級結(jié)構(gòu)是指DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)進(jìn)一步折疊盤曲所形成的復(fù)雜構(gòu)象。原核生物和真核生物線粒體中的DNA雙螺旋可進(jìn)一步緊縮成閉合環(huán)狀或開鏈環(huán)狀及麻花狀等形式的三級結(jié)構(gòu)。01

真核生物染色質(zhì)DNA是線性雙螺旋結(jié)構(gòu)，其三級結(jié)構(gòu)是以核小體的形式存在。02一、DNA的分子結(jié)構(gòu)一、DNA的分子結(jié)構(gòu)原核生物DNA的三級結(jié)構(gòu)核小體結(jié)構(gòu)示意圖（一）RNA的一級結(jié)構(gòu)

RNA分子大多是核苷酸通過3′，5-磷酸二酯鍵連接而成的一條多核苷酸鏈，其分子中所含核苷酸數(shù)目由十幾個到數(shù)千個，差異較大。二、RNA的分子結(jié)構(gòu)（二）RNA的二級結(jié)構(gòu)

RNA主要以松散的單鏈形式存在，局部堿基可以按照A與U配對形成兩個氫鍵、G與C形成三個氫鍵的互補規(guī)律折疊而形成螺旋區(qū)，無配對的堿基則形成環(huán)狀突起，這種局部螺旋和突環(huán)稱為發(fā)夾式結(jié)構(gòu)，是RNA二級結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)型。所有生物都含有三類基本的RNA：信使RNA、轉(zhuǎn)運RNA，核糖體RNA。1．信使RNA（mRNA）

含量約占細(xì)胞總RNA的3%，攜帶來自DNA的遺傳信息，在蛋白質(zhì)生物合成中起模板作用，決定著多肽鏈的氨基酸序列。2．轉(zhuǎn)運RNA（tRNA）

已測定的100多種tRNA都是由70～90個核苷酸組成，是分子量最小的RNA。tRNA含量約占細(xì)胞內(nèi)RNA的15%，其中含有較多的稀有堿基，是在轉(zhuǎn)錄后修飾而成的。3．核糖體RNA（rRNA）

是細(xì)胞內(nèi)含量最多的RNA，約占RNA總量的80%以上。rRNA與多種蛋白質(zhì)結(jié)合形成核糖體，在蛋白質(zhì)合成中起提供場所的作用。三類基本的RNA二、RNA的分子結(jié)構(gòu)二、RNA的分子結(jié)構(gòu)真核生物成熟mRNA的結(jié)構(gòu)示意圖tRNA的分子的高級結(jié)構(gòu)示意圖項目三核酸的理化性質(zhì)二核酸的變性、復(fù)性一核酸的一般性質(zhì)54一、核酸的一般性質(zhì)

核酸微溶于水，不溶于乙醇、乙醚、三氯甲烷等有機(jī)溶劑。核酸是兩性電解質(zhì)，含有酸性的磷酸基和堿性的堿基。核酸分子通常表現(xiàn)為較強(qiáng)的酸性。核酸可在電場中泳動，也可進(jìn)行離子交換分離。在堿性條件下，RNA不穩(wěn)定，可在室溫下水解。核酸多是線性的生物大分子。二、核酸的變性、復(fù)性（一）DNA變性

DNA變性是指DNA分子受到某些理化因素的作用，維系空間結(jié)構(gòu)的氫鍵斷裂，使雙螺旋結(jié)構(gòu)松散變成單鏈的過程。（二）DNA的復(fù)性

DNA的變性是可逆的，變性后溫度緩慢下降時，解開的兩條鏈可再重新形成雙螺旋結(jié)構(gòu)，這一過程稱為DNA的復(fù)性或退火。THANKS生物化學(xué)模塊3酶模塊3酶學(xué)習(xí)目標(biāo)變構(gòu)酶，酶促反應(yīng)的機(jī)制、酶的命名與分類及酶的應(yīng)用了解影響酶促反應(yīng)的因素，維生素與輔酶，酶與疾病的關(guān)系熟悉酶的概念，酶促反應(yīng)的特點，酶的活性中心、酶原及酶原激活、同工酶的概念掌握項目一酶的分子結(jié)構(gòu)與功能項目二酶促反應(yīng)的特點與機(jī)制項目三影響酶促反應(yīng)速度的因素項目四酶與醫(yī)學(xué)的關(guān)系項目一酶的分子結(jié)構(gòu)與功能二酶的活性中心四同工酶一酶的分子組成三酶原與酶原的激活61五變構(gòu)酶六維生素與輔酶

酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，同樣具有蛋白質(zhì)的一、二、三級乃至四級結(jié)構(gòu)。只有具備了三級或三級以上結(jié)構(gòu)的酶才可能具有生物學(xué)活性。僅具有三級結(jié)構(gòu)的酶稱為單體酶；具有四級結(jié)構(gòu)的酶稱為寡聚酶。而根據(jù)酶的分子組成又將其分為單純酶和結(jié)合酶兩大類。一、酶的分子組成1．單純酶單純酶僅由氨基酸構(gòu)成。01

2．結(jié)合酶結(jié)合酶由蛋白質(zhì)部分和非蛋白質(zhì)部分共同組成，其中蛋白質(zhì)部分稱為酶蛋白，非蛋白質(zhì)部分稱為輔助因子，兩者單獨存在時均無催化活性，只有結(jié)合起來形成全酶才具有催化活性。02一、酶的分子組成

酶是高分子蛋白質(zhì)，分子中存在很多可解離的化學(xué)基團(tuán)，而酶的底物多數(shù)是小分子物質(zhì)，只能結(jié)合在酶分子表面的某個區(qū)域。01

酶分子中能與底物特異地結(jié)合并將底物轉(zhuǎn)變成產(chǎn)物的區(qū)域，稱為酶的活性中心。02二、酶的活性中心

有些酶在細(xì)胞內(nèi)合成或初分泌時，并沒有催化活性，這種無活性狀態(tài)的酶的前體稱為酶原。01

酶原在一定條件下轉(zhuǎn)變成有活性的酶的過程稱為酶原的激活。酶原激活的實質(zhì)是酶的活性中心形成或暴露的過程。02三、酶原與酶原的激活

同工酶是進(jìn)化過程中基因分化的產(chǎn)物。催化的化學(xué)反應(yīng)相同，但酶蛋白的分子結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)及免疫學(xué)性質(zhì)不同的一組酶稱為同工酶。同工酶存在于同一種屬或同一個體的不同組織或同一細(xì)胞的不同亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)中。四、同工酶四、同工酶乳酸脫氫酶組成示意圖心肌梗死與肝病患者血清LDH同工酶譜的變化五、變構(gòu)酶

機(jī)體內(nèi)一些代謝物與酶活性中心外的某個部位以非共價鍵可逆結(jié)合，使酶發(fā)生構(gòu)象變化而改變其催化活性，這種調(diào)節(jié)方式稱為變構(gòu)調(diào)節(jié)。受變構(gòu)調(diào)節(jié)的酶稱為變構(gòu)酶。

維生素是機(jī)體維持正常生理功能所必需，但在體內(nèi)不能合成或合成量很少，必須由食物供給的一類低分子有機(jī)化合物。維生素的重要性主要在于它參與和調(diào)節(jié)物質(zhì)代謝，維持機(jī)體生理功能，一旦缺乏，將導(dǎo)致物質(zhì)代謝障礙，生理功能改變，乃至引起疾病。六、維生素與輔酶（一）維生素B1與焦磷酸硫胺素

維生素B1又名硫胺素，是由含硫的噻唑環(huán)和嘧啶環(huán)組成的化合物。維生素B1的活性形式是焦磷酸硫胺素（thiaminepyrophosphate，TPP）。六、維生素與輔酶維生素B1及活化形式TPP結(jié)構(gòu)六、維生素與輔酶FMN與FAD的結(jié)構(gòu)（二）維生素B2與黃素輔基

維生素B2又名核黃素，是核醇與7，8-二甲基異咯嗪的縮合物，呈黃色。在體內(nèi)，維生素B2的活性形式是黃素單核苷酸（flavinmononucleotide，F(xiàn)MN）和黃素腺嘌呤二核苷酸（flavinadeninedinucleotide，F(xiàn)AD）。（三）維生素PP與煙酰胺輔酶

維生素PP又名抗癩皮病因子，是吡啶的衍生物，包括煙酸和煙酰胺兩種，兩者在體內(nèi)可相互轉(zhuǎn)化。煙酰胺在體內(nèi)的活性形式是煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）和煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADP+）。六、維生素與輔酶NAD+和NADP+的結(jié)構(gòu)六、維生素與輔酶維生素B6及其活化形式（四）維生素B6與磷酸吡哆醛

維生素B6是吡啶衍生物，包括吡哆醇、吡哆醛及吡哆胺。吡哆醇在體內(nèi)可轉(zhuǎn)變成吡哆醛和吡哆胺，后兩者在體內(nèi)可互相轉(zhuǎn)變。維生素B6在體內(nèi)的活性形式是磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺。（五）泛酸與輔酶A

泛酸又稱遍多酸。進(jìn)入體內(nèi)的泛酸經(jīng)磷酸化并獲得巰基乙胺而生成4-磷酸泛酰巰基乙胺，4-磷酸泛酰巰基乙胺是輔酶A（CoA）及酰基載體蛋白（ACP）的組成成分，故CoA及ACP是泛酸在體內(nèi)的活化形式。六、維生素與輔酶輔酶A結(jié)構(gòu)六、維生素與輔酶生物素結(jié)構(gòu)（六）生物素

生物素本身即具有生物學(xué)活性，是噻吩和尿素相結(jié)合的駢環(huán)并帶有戊酸側(cè)鏈的化合物。生物素是體內(nèi)多種羧化酶的輔酶，參與羧化作用。六、維生素與輔酶（七）葉酸與四氫葉酸

葉酸又稱蝶酰谷氨酸，因綠葉蔬菜中含量十分豐富而得名，由蝶呤啶、對氨基苯甲酸和谷氨酸三部分組成。葉酸在體內(nèi)的活性形式是四氫葉酸（FH4）。葉酸結(jié)構(gòu)六、維生素與輔酶（八）維生素B12

維生素B12又稱鈷胺素，是唯一含金屬元素的維生素，在體內(nèi)有多種存在形式，如氰鈷胺素、羥鈷胺素、甲基鈷胺素和5′腺苷鈷胺素。后兩者具有輔酶功能，是維生素B12在體內(nèi)的活性形式，也是血液中存在的主要形式。維生素B12結(jié)構(gòu)六、維生素與輔酶（九）維生素C

又稱抗壞血酸，是一種含六碳原子不飽和酸性多羥基化合物，分子上2、3位碳原子的烯醇式羥基易脫氫生成脫氫維生素C，是較強(qiáng)的還原劑。其主要功能有：①羥化反應(yīng)。②氧化還原反應(yīng)。項目二酶促反應(yīng)的特點與機(jī)制二酶促反應(yīng)的機(jī)制一酶促反應(yīng)的特點79一、酶促反應(yīng)的特點（一）高度的催化效率

酶的催化效率極高，當(dāng)作用于同一化學(xué)反應(yīng)時，酶的催化效率比無催化劑的自發(fā)反應(yīng)高108～1020倍，比一般無機(jī)催化劑高107～1013倍。（二）高度的特異性

酶對其催化的底物具有嚴(yán)格的選擇性稱為酶的特異性或?qū)Ｒ恍裕匆环N酶僅作用于一種或一類底物或一定的化學(xué)鍵，催化一定的反應(yīng)并生成一定的產(chǎn)物。（三）高度的不穩(wěn)定性

由于酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，凡能使蛋白質(zhì)變性的因素如強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、高溫、高壓、重金屬鹽、紫外線、劇烈震蕩等均能使酶變性而影響其催化作用，甚至使其完全失活。（四）酶活性的可調(diào)節(jié)性

機(jī)體為適應(yīng)不斷變化的內(nèi)、外環(huán)境和生命活動需要，通過多種因素的調(diào)控來改變酶的催化活性達(dá)到目的。1．絕對特異性

有些酶只能催化某一種特定結(jié)構(gòu)的底物分子發(fā)生反應(yīng)，生成特定的產(chǎn)物，這種嚴(yán)格的選擇稱為絕對特異性。2．相對特異性

有些酶可作用于一類化合物或一種化學(xué)鍵，這種不太嚴(yán)格的選擇性稱為相對特異性。3．立體異構(gòu)特異性

有些酶僅作用于底物的一種立體異構(gòu)體，這種對底物立體異構(gòu)體的選擇性稱為立體異構(gòu)特異性。酶的特異性一、酶促反應(yīng)的特點

酶和一般催化劑加速化學(xué)反應(yīng)的原理相同，都是降低反應(yīng)發(fā)生所需要的活化能，但酶通過其特有的作用機(jī)制，比一般化學(xué)催化劑更有效地降低反應(yīng)的活化能，故表現(xiàn)為高度的催化效率。01

酶在催化底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物之前，往往先與底物結(jié)合，形成酶底物復(fù)合物（ES）中間產(chǎn)物，再分解為產(chǎn)物。02二、酶促反應(yīng)的機(jī)制酶促反應(yīng)活化能的改變酶與底物結(jié)合的誘導(dǎo)契合假說示意圖項目三影響酶促反應(yīng)速度的因素二酶濃度的影響四pH的影響一底物濃度的影響三溫度的影響83五激活劑的影響六抑制劑的影響

在其他因素不變的情況下，底物濃度的變化對酶促反應(yīng)速度影響的作圖呈矩形雙曲線。當(dāng)?shù)孜餄舛群艿蜁r，反應(yīng)速度隨底物濃度的增加而成正比上升，表現(xiàn)為一級反應(yīng)；隨著底物濃度的進(jìn)一步增加，反應(yīng)速度不再成正比增高，反應(yīng)速度增加的幅度不斷下降；如果繼續(xù)加大底物濃度，反應(yīng)速度將不再增加，而是趨于恒定，此時達(dá)到的最大反應(yīng)速度稱為酶促反應(yīng)的最大速度（vmax），表現(xiàn)為零級反應(yīng)，說明酶的活性中心已被底物飽和。一、底物濃度的影響

當(dāng)?shù)孜餄舛群艿蜁r，酶的活性中心沒有全部與底物結(jié)合，中間產(chǎn)物ES的多少是隨著底物濃度的增加而成正比增多。當(dāng)?shù)孜镌黾拥揭欢舛葧r，所有的酶均被底物結(jié)合形成了中間產(chǎn)物ES，此時再增加底物濃度也不會使中間產(chǎn)物ES增加，反應(yīng)速度趨于恒定，達(dá)到最大。米氏方程式：一、底物濃度的影響一、底物濃度的影響Km值是酶學(xué)研究中很重要的一個特征性常數(shù)，有重要的意義。1Km值的定義：Km值等于酶促反應(yīng)速度為最大速度一半時的底物濃度。2Km值可表示酶與底物的親和力。Km值愈小，酶與底物的親和力愈大；反之亦然。這表示不需要很高的底物濃度便可達(dá)到最大反應(yīng)速度。3Km值是酶的特征性常數(shù)之一。Km值與酶的結(jié)構(gòu)、底物和反應(yīng)環(huán)境（如溫度、pH、離子強(qiáng)度）有關(guān)，而與酶的濃度無關(guān)。

在酶促反應(yīng)體系中，當(dāng)?shù)孜餄舛却蟠蟪^酶的濃度，使酶被底物飽和時，酶促反應(yīng)速度與酶的濃度變化成正比關(guān)系。二、酶濃度的影響

酶是生物催化劑，其本質(zhì)是蛋白質(zhì)，溫度對酶促反應(yīng)速度具有雙重影響。01

一般來說，在較低溫度范圍內(nèi)（＜40℃），酶的活性隨著溫度的升高而逐步增加，以致達(dá)到最大反應(yīng)速度。當(dāng)溫度升高到60℃以上時，大多數(shù)酶開始變性；80℃時，多數(shù)酶的變性已不可逆轉(zhuǎn)，酶的活性降低或喪失。02三、溫度的影響

酶促反應(yīng)體系中的酶、底物及輔酶中有許多極性基團(tuán)，在不同的pH條件下解離狀態(tài)不同，使酶與底物結(jié)合形成中間產(chǎn)物受到影響，因此環(huán)境pH的改變可以通過影響其解離狀態(tài)來影響酶促反應(yīng)的速度。酶促反應(yīng)速度最大時的環(huán)境pH稱為酶的最適pH。每一種酶都有其各自的最適pH。四、pH的影響

使酶從無活性變?yōu)橛谢钚曰蚴姑富钚栽黾拥奈镔|(zhì)稱為酶的激活劑。01

大多數(shù)金屬離子激活劑對酶促反應(yīng)是不可缺少的，否則就不能發(fā)生酶促反應(yīng)，這類激活劑稱為必需激活劑。02五、激活劑的影響六、抑制劑的影響（一）不可逆性抑制

有些抑制劑與酶活性中心的必需基團(tuán)以共價鍵結(jié)合，不能用透析、超濾或稀釋等方法將其除去，這種抑制作用稱為不可逆性抑制。（二）可逆性抑制

可逆性抑制劑與酶分子以非共價鍵結(jié)合，可以用透析、超濾或稀釋等方法將抑制劑除去，使酶恢復(fù)活性，這種抑制作用稱為可逆性抑制。六、抑制劑的影響1．羥基酶抑制劑必需基團(tuán)中含有羥基（—OH）的一類酶稱為羥基酶，如膽堿酯酶是催化乙酰膽堿水解的羥基酶。2．巰基酶抑制劑

必需基團(tuán)中含有巰基（—SH）的一類酶稱為巰基酶。通常將能與巰基酶分子中的巰基結(jié)合并使其失活的某些金屬離子（如Hg2+、Ag+、Pb2+等）及As3+稱為巰基酶抑制劑。不可逆性抑制六、抑制劑的影響羥基酶抑制劑巰基酶抑制劑六、抑制劑的影響可逆性抑制01競爭性抑制：有些抑制劑的結(jié)構(gòu)與底物的結(jié)構(gòu)相似或部分相似，可與底物共同競爭與酶的活性中心結(jié)合，抑制了酶的活性，這種抑制作用稱為競爭性抑制。0203非競爭性抑制：一些抑制劑不影響底物與酶的活性中心結(jié)合，而是與酶活性中心外必需基團(tuán)結(jié)合，從而抑制酶的活性。反競爭性抑制：抑制劑不與酶直接結(jié)合，僅與酶底物復(fù)合物ES結(jié)合生成不能轉(zhuǎn)變成產(chǎn)物的ESI，使中間產(chǎn)物ES的量減少，從而抑制酶的活性，這類抑制作用稱為反競爭性抑制作用。六、抑制劑的影響競爭性抑制非競爭性抑制反競爭性抑制項目四酶與醫(yī)學(xué)的關(guān)系二酶與疾病的關(guān)系一酶的命名與分類三酶在其他學(xué)科的應(yīng)用963種方法酶的命名1．習(xí)慣命名法2．系統(tǒng)命名法3．推薦名稱

習(xí)慣命名法多根據(jù)酶的來源、催化的底物和反應(yīng)性質(zhì)由發(fā)現(xiàn)者確定。

每個酶有一個系統(tǒng)名稱和編號。名稱標(biāo)明了酶的底物和反應(yīng)性質(zhì)，底物名稱之間以“:”分隔；編號由4個阿拉伯?dāng)?shù)字組成，前面冠以EC（enzymecommission）。

推薦名稱是國際酶學(xué)委員會從每一個酶的常用習(xí)慣名稱中挑選出來的，簡便，適宜非專業(yè)人員應(yīng)用。一、酶的命名與分類一、酶的命名與分類01氧化還原酶類：包括催化傳遞電子/氫以及加氧反應(yīng)的酶類，如乳酸脫氫酶、琥珀酸脫氫酶、細(xì)胞色素氧化酶、過氧化氫酶、過氧化物酶等。02轉(zhuǎn)移酶類：包括催化底物分子之間某種基團(tuán)的交換或轉(zhuǎn)移的酶類，如轉(zhuǎn)氨酶、甲基轉(zhuǎn)移酶等。03水解酶類：包括催化底物發(fā)生水解反應(yīng)的酶類，如淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶、脲酶等。04裂合酶類：包括催化一種底物非水解的裂解成兩種產(chǎn)物并產(chǎn)生雙鍵的反應(yīng)或其逆反應(yīng)的酶類。如醛縮酶、碳酸酐酶、檸檬酸合酶等。05異構(gòu)酶類：包括催化各種同分異構(gòu)體之間相互轉(zhuǎn)變的酶，如異構(gòu)酶、變位酶等。06合成酶類：又稱連接酶類，包括催化兩分子底物合成為一分子底物，同時伴有ATP分子中的高能磷酸鍵水解斷裂釋能的酶類。如谷氨酰胺合成酶、氨基酰tRNA合成酶、DNA連接酶等。酶的分類二、酶與疾病的關(guān)系（一）酶與疾病的發(fā)生

由于基因突變造成一些酶的先天性缺陷是導(dǎo)致先天性疾病發(fā)生的重要原因之一。（二）酶與疾病的診斷

臨床上檢測體液中某些酶活性的改變有助于疾病的診斷、鑒別診斷和預(yù)后判斷。（三）酶與疾病的治療

酶可作為藥物用于疾病的治療。有些藥物通過影響體內(nèi)某些酶的活性起到治療作用。（一）酶可作為試劑用于生物化學(xué)分析

酶作為指示酶用于臨床生化指標(biāo)的檢測，如測定血糖使用的酶偶聯(lián)法中，過氧化物酶是被葡萄糖氧化酶偶聯(lián)的酶，即指示酶。臨床以酶標(biāo)記代替以往的放射性核素標(biāo)記進(jìn)行微量分子的檢測。三、酶在其他學(xué)科的應(yīng)用（二）酶分子工程

酶分子工程是對酶進(jìn)行改造的新型應(yīng)用技術(shù)，簡稱酶工程。它是利用物理、化學(xué)或分子生物學(xué)方法對酶的結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)進(jìn)行改造或研發(fā)新的酶分子，使之具有更高的催化效率、高度穩(wěn)定性，更容易提取、純化，便于工業(yè)、農(nóng)業(yè)和醫(yī)藥衛(wèi)生等領(lǐng)域應(yīng)用的一門技術(shù)。THANKS生物化學(xué)模塊4生物氧化模塊4生物氧化學(xué)習(xí)目標(biāo)了解體內(nèi)其他不生成ATP的氧化體系了解生物氧化的特點，高能化合物和線粒體外NADH的氧化熟悉生物氧化和呼吸鏈的概念，體內(nèi)ATP和水的生成方式和特點掌握項目一生成ATP的氧化磷酸化體系項目二其他不生成ATP的氧化體系項目一生成ATP的氧化磷酸化體系二氧化磷酸化ATP的生成一電子傳遞鏈三胞質(zhì)中NADH的氧化1051.尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）

又稱輔酶Ⅰ，是維生素PP參與構(gòu)成的輔酶類核苷酸，其分子中煙酰胺（尼克酰胺）的氮為五價，能接受1個電子及雙鍵共軛后成為三價氮。一、電子傳遞鏈（一）呼吸鏈的組成NAD+和NADP+的遞氫機(jī)制2.黃素蛋白類

線粒體內(nèi)的黃素蛋白有兩類，分別以黃素單核苷酸（FMN）和黃素腺嘌呤二核苷酸（FAD）為輔基。一、電子傳遞鏈（一）呼吸鏈的組成FMN及FAD的遞氫機(jī)制3.鐵硫蛋白（FeS）

鐵硫蛋白分子中含有非血紅素鐵和對酸不穩(wěn)定的硫，通過其活性部位的Fe2+（還原型）和Fe3+（氧化型）的互變達(dá)到傳遞電子的作用。一、電子傳遞鏈（一）呼吸鏈的組成鐵硫蛋白電子傳遞機(jī)制4.輔酶Q

又稱泛醌，是一種脂溶性的醌類衍生物，其分子中的苯醌結(jié)構(gòu)能接受兩個氫原子還原成二氫泛醌，然后迅速傳遞電子給細(xì)胞色素，并把2H+釋放入線粒體膜間隙。一、電子傳遞鏈（一）呼吸鏈的組成輔酶Q遞氫作用機(jī)制5.細(xì)胞色素

細(xì)胞色素（cyt）是以鐵卟啉為輔基的一類結(jié)合蛋白，在動、植物細(xì)胞內(nèi)已發(fā)現(xiàn)有30多種，根據(jù)吸收光譜不同，可將細(xì)胞色素分為a、b、c（Cyta，Cytb，Cytc）三類，三類下又分為不同亞類。一、電子傳遞鏈（一）呼吸鏈的組成細(xì)胞色素b輔基的化學(xué)結(jié)構(gòu)（鐵卟啉）一、電子傳遞鏈一、電子傳遞鏈（二）呼吸鏈中氫和電子的傳遞NADH氧化呼吸鏈琥珀酸氧化呼吸鏈（FADH2氧化呼吸鏈）

高能化合物是指在水解反應(yīng)中釋放的能量高于20.9kJ/mol的化合物。習(xí)慣上把高能化合物發(fā)生水解反應(yīng)的化學(xué)鍵稱為高能鍵，并以“～”表示。常見的高能鍵是高能磷酸鍵（～P），主要存在于多磷酸核苷酸的第二和第三個磷酸鍵中，如ATP、ADP、GTP、GDP等。ATP是生物界普遍存在的直接供能物質(zhì)。在正常生理情況下，能量的轉(zhuǎn)移和利用主要通過ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)變來實現(xiàn)。二、氧化磷酸化ATP的生成體內(nèi)能量的釋放、儲存、轉(zhuǎn)移和利用1．底物水平磷酸化

代謝物由于脫氫或脫水引起的分子內(nèi)部能量聚集，所形成的高能磷酸鍵在酶的作用下，直接轉(zhuǎn)移給ADP生成ATP的方式稱為底物水平磷酸化（substratelevelphosphorylation）。二、氧化磷酸化ATP的生成（二）ATP的生成方式2.氧化磷酸化

代謝物脫下的氫經(jīng)呼吸鏈的傳遞交給氧生成水的過程（物質(zhì)氧化放能的反應(yīng)）與ADP磷酸化生成ATP的過程（吸能反應(yīng)）相偶聯(lián)的作用稱為氧化磷酸化（oxidativephosphorylation）。二、氧化磷酸化ATP的生成（二）ATP的生成方式影響氧化磷酸化的因素01［ATP］/［ADP］的調(diào)節(jié)作用0203甲狀腺素的調(diào)節(jié)作用抑制劑的作用：1）電子傳遞抑制劑；2）解偶聯(lián)劑二、氧化磷酸化ATP的生成二、氧化磷酸化ATP的生成呼吸鏈抑制劑的作用部位

（一）α-磷酸甘油穿梭胞質(zhì)中的NADH在α-磷酸甘油脫氫酶催化下，將2H傳遞給磷酸二羥丙酮生成α-磷酸甘油。01

（二）蘋果酸天冬氨酸穿梭胞質(zhì)中的NADH在蘋果酸脫氫酶催化下，將2H傳遞給草酰乙酸生成蘋果酸。02三、胞質(zhì)中NADH的氧化α-磷酸甘油穿梭作用蘋果酸天冬氨酸穿梭作用項目二其他不生成ATP的氧化體系二過氧化氫酶與過氧化物酶一氧化酶與需氧脫氫酶三超氧物歧化酶119

（一）氧化酶催化底物脫氫并直接使2H與氧結(jié)合生成水的酶，輔基中含Cu2+，如呼吸鏈中的細(xì)胞色素C氧化酶、抗壞血酸氧化酶等。01

（二）需氧脫氫酶催化底物脫氫并使2H與O2結(jié)合生成H2O2的酶，輔基是FMN或FAD。02一、氧化酶與需氧脫氫酶二、過氧化氫酶與過氧化物酶（一）過氧化氫酶

過氧化氫酶是一種含鐵血紅素輔基的結(jié)合酶，能催化H2O2分解為H２O和O２，過氧化氫酶的催化效率極高，所以在正常情況下，人體內(nèi)不會有H２O２的蓄積。（二）過氧化物酶

過氧化物酶催化H２O２分解生成H２O并放出氧原子直接氧化酚類、胺類、抗壞血酸等物質(zhì)，從而既消除了過氧化氫，又可使體內(nèi)對人體有害的酚類等化合物易于排出。三、超氧物歧化酶

呼吸鏈電子傳遞過程可產(chǎn)生反應(yīng)活性氧類（ROS），包括氧自由基及其活性衍生物。其化學(xué)性質(zhì)活潑，氧化性強(qiáng)，能催化磷脂分子中不飽和脂肪酸氧化生成過氧化脂質(zhì)。THANKS生物化學(xué)模塊5糖代謝模塊5糖代謝學(xué)習(xí)目標(biāo)糖的消化、吸收了解糖的生理功能，糖在體內(nèi)的代謝概況，高血糖和低血糖熟悉糖酵解、有氧氧化的概念和生理意義，磷酸戊糖途徑的生理意義，糖原合成、糖原分解及糖異生的概念和生理意義，血糖及血糖的來源和去路掌握項目一概述項目二糖的分解代謝項目三糖原的合成與分解項目四糖異生項目五血糖項目一概述

糖是組成人體的重要成分之一，雖然含量僅占人體干重的2%，但每日進(jìn)食的糖量遠(yuǎn)比蛋白質(zhì)和脂肪多。它的主要功能是氧化功能。糖也是組織細(xì)胞的組成成分。人類從食物中攝取的糖類主要是淀粉，其次還有少量的蔗糖、麥芽糖、乳糖、果糖、葡萄糖等。多糖和貳糖在消化道經(jīng)各種消化酶作用被水解成單糖，在小腸上部被吸收入血。糖在體內(nèi)的動態(tài)變化項目二糖的分解代謝二糖的有氧氧化一糖酵解三磷酸戊糖途徑128一、糖酵解1.活化階段

葡萄糖在己糖激酶或葡萄糖激酶（后者主要在肝中存在，有較高的專一性）催化下，消耗1分子ATP磷酸化生成6-磷酸葡萄糖。2.裂解階段

1，6-二磷酸果糖經(jīng)醛縮酶的催化，裂解成2分子磷酸丙糖，即3-磷酸甘油醛和磷酸二羥丙酮，兩者互為同分異構(gòu)體，在磷酸丙糖異構(gòu)酶催化下，互相轉(zhuǎn)變，由于3-磷酸甘油醛不斷進(jìn)入下一步反應(yīng)，所以磷酸二羥丙酮很容易異構(gòu)為3-磷酸甘油醛。3.氧化產(chǎn)能階段

3-磷酸甘油醛在3磷酸甘油醛脫氫酶催化下，以輔酶I（NAD+）為受氫體進(jìn)行脫氫氧化和磷酸化，生成含有高能磷酸鍵的1，3-二磷酸甘油酸。這是糖酵解中唯一的氧化反應(yīng)。4.丙酮酸還原為乳酸

在缺氧情況下，丙酮酸經(jīng)乳酸脫氫酶的催化還原成乳酸。反應(yīng)中所需的氫由3磷酸甘油醛脫氫反應(yīng)生成的NADH+H+提供。（一）糖酵解的反應(yīng)過程一、糖酵解糖酵解過程

1.成熟紅細(xì)胞的代謝特點成熟紅細(xì)胞沒有線粒體，不能進(jìn)行有氧氧化，糖酵解是獲得能量的唯一途徑。01

2.2，3-二磷酸甘油酸（2，3-DPG）支路紅細(xì)胞酵解時，1，3二磷酸甘油酸（1，3-DPG）有15%～50%在二磷酸甘油酸變位酶催化下生成2，3-DPG，后者再經(jīng)2，3-DPG磷酸酶催化生成3磷酸甘油酸。02一、糖酵解（二）2，3-二磷酸甘油酸（2，3-DPG）支路2，3二磷酸甘油酸（2，3DPG）支路一、糖酵解1糖酵解是機(jī)體在缺氧條件下迅速獲得能量的有效方式，且可供機(jī)體急需。2有些組織細(xì)胞（如腫瘤細(xì)胞、睪丸、視網(wǎng)膜、皮膚等）即便供氧充足，也主要靠糖酵解獲得能量。3成熟紅細(xì)胞無線粒體，則僅靠糖酵解獲得能量。（三）糖酵解的生理意義

糖的有氧氧化分別在胞液、線粒體中進(jìn)行。分為三個階段：第一階段在胞液中葡萄糖氧化生成丙酮酸，第二階段丙酮酸從胞液進(jìn)入線粒體氧化脫羧生成乙酰輔酶A，第三階段乙酰輔酶A進(jìn)入三羧酸循環(huán)徹底氧化生成H2O和CO2。二、糖的有氧氧化（一）糖的有氧氧化反應(yīng)過程糖有氧氧化的三個階段示意圖二、糖的有氧氧化1.丙酮酸的生成

葡萄糖或糖原經(jīng)糖酵解分解生成丙酮酸，這一過程與糖酵解過程基本相同，但是在有氧條件下，生成的NADH+H+不參與丙酮酸還原為乳酸的反應(yīng)，而是進(jìn)入線粒體通過呼吸鏈將氫傳遞給氧生成水和ATP。2.丙酮酸氧化脫羧生成乙酰輔酶A丙酮酸進(jìn)入線粒體后，受丙酮酸脫氫酶復(fù)合體催化，脫氫脫羧，并與輔酶A結(jié)合生成乙酰輔酶A，反應(yīng)不可逆。3.乙酰CoA徹底氧化

循環(huán)從草酰乙酸開始，草酰乙酸加上乙酰CoA縮合生成含3個羧基的檸檬酸，故稱三羧酸循環(huán)，又稱檸檬酸循環(huán)。（一）糖的有氧氧化反應(yīng)過程二、糖的有氧氧化三羧酸循環(huán)二、糖的有氧氧化（一）糖的有氧氧化反應(yīng)過程——三羧酸循環(huán)

在檸檬酸合成酶催化下，2碳的乙酰CoA與4碳的草酰乙酸縮合生成6碳的含3個羧基的檸檬酸。這是一個需能的不可逆反應(yīng)。01

檸檬酸在順烏頭酸酶作用下，先脫水再加水，異構(gòu)生成6碳3-羧酸的異檸檬酸。02從異檸檬酸開始，在異檸檬酸脫氫酶的催化下，脫氫脫羧生成5碳2-羧酸的α-酮戊二酸和CO2。03α-酮戊二酸在α-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體的催化下，再次脫氫脫羧生成4碳的琥珀酰CoA和CO2。04

琥珀酰CoA在琥珀酸硫激酶的催化下，生成琥珀酸和GTP，GTP除可直接利用外，也可將高能磷酸鍵轉(zhuǎn)移給ADP生成ATP。05

琥珀酸在琥珀酸脫氫酶催化下脫氫生成延胡索酸。06

延胡索酸在延胡索酸酶的催化下加水生成蘋果酸。07

蘋果酸在蘋果酸脫氫酶催化下脫氫重新生成草酰乙酸，參與下一次循環(huán)。08①部位

線粒體。②條件

有氧。③終產(chǎn)物

CO2、H2O和ATP。（二）三羧酸循環(huán)的特點二、糖的有氧氧化④氧化脫羧

脫了2次羧，生成2分子CO2；脫了4次氫，3次交給NAD+，1次交給FAD。⑤ATP生成

循環(huán)一次凈生成10分子的ATP。⑥關(guān)鍵酶

檸檬酸合成酶、異檸檬酸脫氫酶、α-酮戊二酸脫氫酶系。01氧化供能：人體生命活動所需能量的60%左右來自于糖的氧化供能，而糖的有氧化則是機(jī)體大多數(shù)細(xì)胞獲得能量的主要途徑。0203三羧酸循環(huán)是糖、脂肪和蛋白質(zhì)在體內(nèi)徹底氧化的共同途徑。三羧酸循環(huán)是糖、脂肪和蛋白質(zhì)相互轉(zhuǎn)化與聯(lián)系的樞紐。二、糖的有氧氧化（三）糖有氧氧化及三羧酸循環(huán)的生理意義二、糖的有氧氧化1.第一階段

磷酸戊糖途徑的起始物是6-磷酸葡萄糖，它在6-磷酸葡萄糖脫氫酶（輔酶為NADP+）作用下，氧化生成6-磷酸葡萄糖酸，后者再經(jīng)6-磷酸葡萄糖酸脫氫酶（輔酶為NADP+）催化脫氫并脫羧生成5-磷酸核酮糖。三、磷酸戊糖途徑（一）反應(yīng)過程磷酸戊糖途徑第一階段反應(yīng)過程三、磷酸戊糖途徑2.第二階段

分子重排，超過核酸生物合成需要的5-磷酸核糖經(jīng)過一系列的轉(zhuǎn)酮基及轉(zhuǎn)醛基的反應(yīng)，最終生成6-磷酸果糖及3-磷酸甘油醛進(jìn)入糖酵解途徑繼續(xù)氧化。（一）反應(yīng)過程磷酸戊糖途徑與糖酵解及糖的有氧氧化的相互聯(lián)系1.生成5-磷酸核糖

5-磷酸核糖是體內(nèi)合成核苷酸及核酸的原料。體內(nèi)的核糖并不依靠從食物中獲取，而是源于磷酸戊糖途徑生成。三、磷酸戊糖途徑（二）磷酸戊糖途徑生理意義2.生成NADPH+H+

NADPH+H+的主要生理功用有：①脂肪酸、膽固醇等物質(zhì)的合成需要NADPH+H+作為供氫體。因而在脂類及類固醇合成旺盛的組織中，磷酸戊糖途徑活躍。②NADPH+H+是谷胱甘肽還原酶的輔酶，這對于維持細(xì)胞中還原型谷胱甘肽（GSH）的正常含量具有重要作用。③NADPH+H+參與肝內(nèi)的生物轉(zhuǎn)化反應(yīng)。項目三糖原的合成與分解二糖原的分解一糖原的合成143一、糖原的合成葡萄糖磷酸化生成6-磷酸葡萄糖016-磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸葡萄糖021-磷酸葡萄糖生成尿苷二磷酸葡萄糖（UDPG）03從UDPG合成糖原03二、糖原的分解

糖原分解為1-磷酸葡萄糖：磷酸化酶作用于α-1，4-糖苷鍵，脫支酶作用于α-1，6-糖苷鍵，在兩種酶的作用下，糖原分子逐漸縮小，分支不斷減少，糖原分解為1磷酸葡萄糖和少量自由葡萄糖。011-磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸葡萄糖：在變位酶作用下，1-磷酸葡萄糖生成6-磷酸葡萄糖。026-磷酸葡萄糖水解為葡萄糖03二、糖原的分解糖原合成與分解項目四糖異生二糖異生的生理意義一糖異生途徑147一、糖異生途徑（一）丙酮酸羧化支路

丙酮酸在丙酮酸羧化酶的催化下生成草酰乙酸，再由磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶催化生成磷酸烯醇式丙酮酸。丙酮酸羧化支路一、糖異生途徑（二）1，6-二磷酸果糖轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸果糖

在果糖二磷酸酶的催化下1，6-二磷酸果糖水解生成6-磷酸果糖。一、糖異生途徑（三）6-磷酸葡萄糖水解生成葡萄糖

在葡萄糖6-磷酸酶催化下，磷酸葡萄糖水解為葡萄糖。二、糖異生的生理意義1維持空腹和饑餓時血糖濃度的相對恒定。2有利于乳酸的利用。項目五血糖二血糖濃度的調(diào)節(jié)一血糖的來源和去路三高血糖和低血糖1521.血糖的來源

①食物中消化吸收的葡萄糖，這是血糖的主要來源；②肝糖原分解；③非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)變成糖。一、血糖的來源和去路2.血糖的去路

①氧化分解供能，這是血糖的主要去路；②合成肝糖原和肌糖原；③轉(zhuǎn)變?yōu)榉翘俏镔|(zhì)，如非必需氨基酸、脂肪、核糖等。一、血糖的來源和去路血糖的來源和去路二、血糖濃度的調(diào)節(jié)（一）器官的調(diào)節(jié)

肝是調(diào)節(jié)血糖的主要器官。當(dāng)餐后血糖濃度升高時，肝糖原合成加強(qiáng)，調(diào)節(jié)血糖濃度不致過度增高；空腹時血糖濃度降低，肝糖原分解加強(qiáng)，葡萄糖進(jìn)入血液補充血糖；饑餓時，肝糖原幾乎被耗盡，肝中糖異生作用加強(qiáng)；長期饑餓時，腎的異生作用也加強(qiáng)，以維持血糖濃度的恒定。（二）激素的調(diào)節(jié)

調(diào)節(jié)血糖濃度的激素很多，使血糖濃度降低的激素是胰島素，使血糖濃度升高的激素是腎上腺素、胰高血糖素、糖皮質(zhì)激素和生長素。二、血糖濃度的調(diào)節(jié)（一）高血糖

空腹血糖濃度高于7.2~7.6mmol/L（130~140mg/dl）稱為高血糖。血糖濃度超過腎糖閾時（8.8mmol/L）（160mg/dl）則出現(xiàn)糖尿。引起高血糖和糖尿的因素很多，正常人偶爾也可出現(xiàn)糖尿。三、高血糖和低血糖（二）低血糖

血糖濃度低于3.3~3.9mmol/L（60~70mg/dl）稱為低血糖。低血糖時，可表現(xiàn)為頭暈、心悸、出冷汗、饑餓感等癥狀。當(dāng)血糖濃度低于2.5mmol/L（45mg/dl）時，可發(fā)生低血糖昏迷。此時，只需給病人輸入葡萄糖溶液，癥狀即緩解。THANKS生物化學(xué)模塊6脂類代謝模塊6脂類代謝學(xué)習(xí)目標(biāo)脂肪動員的概念、脂肪酸β氧化的特點，酮體的概念、代謝特點和生理意義，膽固醇的轉(zhuǎn)化與排泄，血漿脂蛋白的分類和生理功能了解脂類的生理功能，甘油的代謝過程，三酰甘油的合成代謝，磷脂的組成及生理功能，膽固醇的生物合成，血脂的組成與含量熟悉脂肪動員的概念、脂肪酸β氧化的特點，酮體的概念、代謝特點和生理意義，膽固醇的轉(zhuǎn)化與排泄，血漿脂蛋白的分類和生理功能掌握項目一概述項目二甘油三酯的代謝項目三磷脂的代謝項目四膽固醇的代謝項目五血漿脂蛋白代謝項目一概述二脂類的生理功能一脂類的消化吸收與分布162一、脂類的消化吸收與分布（一）脂類的消化吸收

脂類物質(zhì)主要在小腸消化和吸收。小腸上段是脂類消化的主要場所，脂類的消化需要膽汁酸鹽參與。膳食中的脂類主要是甘油三酯，此外含有少量磷脂、膽固醇等。（二）脂類的分布

人體內(nèi)的脂肪主要儲存于脂肪組織，分布于皮下、大網(wǎng)膜、腸系膜、腎臟周圍等部位。儲存脂肪的部位稱為脂庫，成年男子的脂肪含量占體重的10%～20%，女子稍高。二、脂類的生理功能01儲能與供能:脂肪在體內(nèi)最重要的生理功能是儲能和供能。02提供必需脂肪酸:機(jī)體自身不能合成、必須由食物提供的多不飽和脂肪酸，稱為必需脂肪酸，包括亞油酸、亞麻酸和花生四烯酸。03維持體溫:皮下脂肪不易導(dǎo)熱，可以延緩熱量的散失，維持體溫恒定。04保護(hù)和固定:內(nèi)臟位于皮下和內(nèi)臟處的脂肪組織較為柔軟，對機(jī)械撞擊有緩沖作用，故可以保護(hù)內(nèi)臟器官。05協(xié)助脂溶性維生素的吸收:食物脂肪在腸道內(nèi)可協(xié)助脂溶性維生素的吸收。（一）脂肪的生理功能二、脂類的生理功能1.維持生物膜的結(jié)構(gòu)和功能生物膜主要由類脂和蛋白質(zhì)組成。組成生物膜的類脂有磷脂、糖脂、膽固醇等，約占生物膜重量的一半，在維持生物膜的正常結(jié)構(gòu)和功能中起重要作用。2.轉(zhuǎn)變成多種重要的活性物質(zhì)體內(nèi)的膽固醇可轉(zhuǎn)化為膽汁酸、維生素D3、類固醇激素；花生四烯酸可轉(zhuǎn)變?yōu)榍傲邢偎?、白三烯、血栓素等多種重要的生物活性物質(zhì)。3.作為第二信使參與代謝調(diào)節(jié)磷酸酰肌醇4，5-二磷酸可水解生成三磷酸肌醇（IP3）和甘油二酯（DAG），均可作為第二信使傳遞信息。（二）類脂的生理功能項目二甘油三酯的代謝二甘油三酯的合成代謝一甘油三酯的分解代謝166

儲存在脂肪組織中的甘油三酯在脂肪酶催化下逐步水解為游離脂肪酸和甘油并釋放入血，以供其他組織氧化利用的過程稱為脂肪動員。01

參與脂肪動員的脂肪酶包括甘油三酯脂肪酶、甘油二酯脂肪酶及甘油一酯脂肪酶。02一、甘油三酯的分解代謝（一）甘油三酯的水解（脂肪動員）

1.氧化分解供能或異生成糖脂肪動員產(chǎn)生的甘油隨血液循環(huán)運輸?shù)礁巍⒛I等組織被攝取利用。01

2.合成脂肪甘油經(jīng)甘油激酶催化生成的3磷酸甘油可作為合成脂肪的原料。02一、甘油三酯的分解代謝（二）甘油的代謝1．脂肪酸的活化

脂肪酸的活化在胞質(zhì)中進(jìn)行，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和線粒體外膜上存在脂酰CoA合成酶。一、甘油三酯的分解代謝（三）脂肪酸的β氧化2.脂酰CoA進(jìn)入線粒體

催化脂酰CoA氧化分解的酶系存在于線粒體基質(zhì)中，而在胞質(zhì)中生成的脂酰CoA必須進(jìn)入線粒體才能進(jìn)行氧化分解。一、甘油三酯的分解代謝（三）脂肪酸的β氧化脂酰CoA進(jìn)入線粒體3.脂酰CoA的β氧化過程

進(jìn)入線粒體基質(zhì)的脂酰CoA，在脂肪酸β氧化酶系的催化下氧化分解。一、甘油三酯的分解代謝（三）脂肪酸的β氧化脂肪酸的β氧化脂肪酸β氧化過程（1）脫氫：（2）加水（3）再脫氫

在脂酰CoA脫氫酶催化下，脂酰CoA的α和β碳原子各脫下1氫原子生成α，β-烯脂酰CoA，脫下的2H由FAD接受生成FADH2。

α，β-烯脂酰CoA在α，β-烯脂酰CoA水化酶的催化下，加上1分子水，生成β-羥脂酰CoA。

β-羥脂酰CoA在β-羥脂酰CoA脫氫酶催化下，β碳原子脫下2H生成β-酮脂酰CoA，脫下的2H由NAD+接受生成NADH+H+。一、甘油三酯的分解代謝（4）硫解

β-酮脂酰CoA在β-酮脂酰CoA硫解酶的催化下和1分子HSCoA作用，使其碳鏈斷裂，生成1分子乙酰CoA和1分子比原來少2個碳原子的脂酰CoA。4.乙酰CoA徹底氧化

脂肪酸β氧化生成的乙酰CoA進(jìn)入三羧酸循環(huán)和氧化呼吸鏈徹底氧化分解成CO2和水。一、甘油三酯的分解代謝（三）脂肪酸的β氧化

1.酮體的概念脂肪酸在心肌、骨骼肌等肝外組織線粒體內(nèi)氧化生成的乙酰CoA可直接進(jìn)入三羧酸循環(huán)徹底氧化分解供能。01

2.酮體在肝細(xì)胞中的生成酮體生成的原料是乙酰CoA，酮體生成的部位是肝細(xì)胞線粒體，肝內(nèi)脂肪酸β-氧化產(chǎn)生的乙酰CoA大部分縮合成酮體。02一、甘油三酯的分解代謝（四）酮體的生成和利用酮體的生成酮體生成的過程步驟一步驟二步驟三

在乙酰乙酰CoA硫解酶催化下，2分子乙酰CoA縮合成1分子乙酰乙酰CoA，并釋放出1分子HSCoA。

乙酰乙酰CoA在β-羥-β-甲基戊二酸單酰CoA（HMGCoA）合成酶的催化下，再與1分子乙酰CoA縮合生成β-羥-β-甲基戊二酸單酰CoA（HMGCoA），并釋出1分子HSCoA。HMGCoA合成酶是酮體生成的限速酶。

HMGCoA在HMGCoA裂解酶的作用下，裂解生成1分子乙酰乙酸和1分子乙酰CoA。乙酰乙酸在線粒體內(nèi)膜β-羥丁酸脫氫酶催化下被還原生成β-羥丁酸，還原所需的氫由NADH+H+提供。一、甘油三酯的分解代謝3.酮體在肝外組織的利用肝缺少氧化利用酮體的酶系，不能利用酮體；而許多肝外組織（如腦、腎、骨骼肌、心肌等）具有活性很強(qiáng)的利用酮體的酶系，故酮體代謝特點是“肝內(nèi)生酮肝外用”。03

4.酮體生成的生理意義酮體是肝內(nèi)氧化脂肪酸的一種正常的中間產(chǎn)物，是肝輸出脂類能源的一種重要形式。04一、甘油三酯的分解代謝（四）酮體的生成和利用酮體的利用二、甘油三酯的合成代謝（一）脂肪酸的生物合成1.合成部位人體肝、腎、腦、肺、乳腺及脂肪等組織的胞液中都含有脂肪酸合成的酶系，（都）能合成脂肪酸，其中以肝的合成能力最強(qiáng)。012.合成原料乙酰輔酶A是合成脂肪酸的主要原料，主要來自葡萄糖的氧化分解；合成過程中需要的供氫體NADPH+H+，主要來自磷酸戊糖途徑；此外還需要ATP提供能量。023.合成途徑丙二酸單酰CoA的合成，乙酰CoA（要）在乙酰CoA羧化酶催化下羧化成丙二酸單酰CoA。03二、甘油三酯的合成代謝（二）α-磷酸甘油的生成

由糖分解代謝產(chǎn)生的磷酸二羥丙酮還原生成。01

由甘油在甘油激酶催化下，消耗ATP生成。02二、甘油三酯的合成代謝（三）甘油三酯的合成1.合成部位肝、脂肪組織及小腸是甘油三酯合成的主要部位，但以肝和脂肪組織最為活躍。012.合成原料α-磷酸甘油和脂酰CoA。023.合成過程在細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中的脂酰轉(zhuǎn)移酶催化下，以α-磷酸甘油和脂酰CoA為原料合成甘油三酯。03甘油三酯的合成項目三磷脂的代謝二甘油磷脂的代謝一磷脂的組成及分類180

磷脂是指含磷酸的脂類。主要由甘油或鞘氨醇與脂肪酸、磷酸及含氮化合物等組成。根據(jù)組成，磷脂分為甘油磷脂和鞘磷脂兩大類，以甘油磷脂含量最多。甘油磷脂按分子內(nèi)含氮化合物不同分為磷脂酰膽堿、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰絲氨酸等，以磷脂酰膽堿（又名卵磷脂）和磷脂酰乙醇胺（又名腦磷脂）最重要。其中磷脂酰膽堿的含量約占磷脂總量的50%。一、磷脂的組成及分類二、甘油磷脂的代謝（一）甘油磷脂的合成1.合成部位人體全身組織細(xì)胞的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)均含有甘油磷脂合成酶系，因此都能合成甘油磷脂，但以肝、腎及腸等組織最為活躍。012.合成原料合成甘油磷脂的主要原料是甘油二酯、膽堿（合成卵磷脂）、乙醇氨（合成腦磷脂）、絲氨酸等。023.合成過程膽胺和膽堿分別在其激酶催化下，生成磷酸膽胺和磷酸膽堿。03甘油磷脂的合成過程二、甘油磷脂的代謝（二）甘油磷脂的分解

人體內(nèi)含有催化甘油磷脂水解的多種磷脂酶類（A1，A2，C，D），可分別作用于甘油磷脂的不同酯鍵，使甘油磷脂水解生成甘油、脂肪酸、膽堿（或膽胺）和磷酸。01磷脂的氧化分解

當(dāng)人體肝中脂類含量超過10%且主要是甘油三酯堆積，肝實質(zhì)細(xì)胞脂肪化超過30%時即形成脂肪肝。臨床上常用甘油磷脂或合成甘油磷脂的原料（如蛋氨酸，膽堿，膽胺等）及相關(guān)的輔助因子（ATP、CTP、葉酸、維生素B12）來防治脂肪肝。二、甘油磷脂的代謝（三）甘油磷脂與脂肪肝項目四膽固醇的代謝二膽固醇的轉(zhuǎn)化與排泄一膽固醇的生物合成185（一）含量與分布膽固醇是最早從動物膽石中分離出來的、具有羥基的固醇類化合物，故稱膽固醇。它的基本結(jié)構(gòu)是環(huán)戊烷多氫菲。一、膽固醇的生物合成（二）合成部位與原料體內(nèi)膽固醇可以來自食物，也可以自身合成。膽固醇合成的主要原料是乙酰CoA，另外需要NADPH提供氫，ATP提供能量。每合成1分子膽固醇需要18分子乙酰CoA，36分子ATP及16分子NADPH+H+。（三）合成過程

膽固醇的合成主要在細(xì)胞液和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中進(jìn)行，有近30步酶促反應(yīng)，大致分為三個階段。1.甲羥戊酸的合成2.鯊烯的合成3.膽固醇的合成一、膽固醇的生物合成膽固醇的生物合成二、膽固醇的轉(zhuǎn)化與排泄

1.轉(zhuǎn)變?yōu)槟懼崮懝檀荚诟沃修D(zhuǎn)變?yōu)槟懼?，這是膽固醇在體內(nèi)代謝的主要去路，是肝清除膽固醇的主要方式。膽汁酸隨膽汁排入腸道參與脂類食物的消化吸收。01

2.轉(zhuǎn)變?yōu)轭惞檀技に啬懝檀际穷惞檀技に氐那绑w，在腎上腺皮質(zhì)膽固醇可轉(zhuǎn)變?yōu)槟I上腺皮質(zhì)激素，在性腺（睪丸、卵巢）可轉(zhuǎn)變?yōu)樾约に兀úG酮、雌激素、孕激素）。02

3.轉(zhuǎn)變?yōu)榫S生素D3膽固醇在皮下氧化生成的7-脫氫膽固醇是維生素D3的前體（即維生素D3原），后者經(jīng)紫外線照射可轉(zhuǎn)變?yōu)榫S生素D3。03

4.膽固醇的排泄體內(nèi)膽固醇是以膽汁酸和類固醇的形式排泄。04項目五血漿脂蛋白代謝二血漿脂蛋白一血脂的組成與含量三血漿脂蛋白代謝異常189

血脂是血漿中的脂類物質(zhì)，包括甘油三酯（TG）、磷脂（PL）、膽固醇（Ch）、膽固醇酯（CE）、游離脂肪酸（FFA）等。一、血脂的組成與含量

1.電泳法各種血漿脂蛋白所含載脂蛋白的表面電荷不同，在電場中電泳遷移率也不同。按其在電場中移動的速度，由快到慢依次分為α脂蛋白、前β脂蛋白、β脂蛋白、乳糜微粒。其中α脂蛋白泳動最快，乳糜微粒停留在原點不動。2.超速離心法根據(jù)各種脂蛋白含脂類及蛋白質(zhì)的密度不同，在一定強(qiáng)度的鹽溶液超速離心時，其漂浮或沉降也不同的原理進(jìn)行分類。按密度由小到大依次分為乳糜微粒（CM）、極低密度脂蛋白（VLDL）、低密度脂蛋白（LDL）和高密度脂蛋白（HDL）。二、血漿脂蛋白（一）血漿脂蛋白的分類血漿脂蛋白瓊脂糖凝膠電泳示意圖

血漿脂蛋白主要由載脂蛋白、甘油三酯、磷脂、膽固醇及其酯組成，但組成比例有很大差異。二、血漿脂蛋白（二）血漿脂蛋白的組成超速離心法分離血漿脂蛋白示意圖二、血漿脂蛋白

各種血漿脂蛋白的結(jié)構(gòu)相似，呈球形。疏水性較強(qiáng)的甘油三酯及膽固醇酯均位于脂蛋白內(nèi)部；載脂蛋白、磷脂及膽固醇的親水基團(tuán)則位于脂蛋白表面，而它們的疏水部分位于內(nèi)部。二、血漿脂蛋白（三）血漿脂蛋白的結(jié)構(gòu)血漿脂蛋白的結(jié)構(gòu)模式圖二、血漿脂蛋白

1.乳糜微粒（CM）CM是在小腸黏膜細(xì)胞內(nèi)吸收食物中的脂類后形成的脂蛋白，其主要脂類成分是甘油三酯。CM是外源性甘油三酯的主要運輸形式。01

2.極低密度脂蛋白（VLDL）VLDL主要由肝細(xì)胞合成和分泌，是運輸內(nèi)源性甘油三酯的主要形式。VLDL含有較多的甘油三酯，這些甘油三酯是肝細(xì)胞利用體內(nèi)材料合成的，故稱為內(nèi)源性甘油三酯。02

3.低密度脂蛋白（LDL）LDL是在血漿中由VLDL轉(zhuǎn)變而來，是轉(zhuǎn)運肝合成的內(nèi)源性膽固醇的主要形式。LDL主要通過LDL受體代謝途徑降解。03

4.高密度脂蛋白（HDL）HDL主要由肝細(xì)胞合成，小腸也能合成少部分。04（四）血漿脂蛋白的代謝和功能三、血漿脂蛋白代謝異常（一）高脂血癥

空腹血脂水平高于正常范圍的上限即為高脂血癥，臨床上以高膽固醇血癥和高甘油三酯血癥多見。由于血脂在血漿中以血漿脂蛋白的形式運輸，故高脂血癥也即高脂蛋白血癥。高脂蛋白血癥可分為原發(fā)性和繼發(fā)性兩大類。（二）動脈粥樣硬化

動脈粥樣硬化（AS）是指脂類沉積在動脈管壁導(dǎo)致動脈壁發(fā)生的退行性病理變化。以動脈粥樣硬化為病理基礎(chǔ)的心、腦血管等病是目前威脅人群健康的主要疾病。THANKS生物化學(xué)模塊7氨基酸代謝模塊7氨基酸代謝學(xué)習(xí)目標(biāo)含硫氨基酸及芳香族氨基酸的代謝了解氨基酸代謝概況，蛋白質(zhì)的消化、吸收與腐敗，α-酮酸的代謝，氨基酸的脫羧基作用熟悉蛋白質(zhì)的營養(yǎng)作用和蛋白質(zhì)的需要量，氨基酸的脫氨基方式、概念及意義，氨的來源與去路，尿素合成的生理意義，一碳單位代謝掌握項目一蛋白質(zhì)的營養(yǎng)作用項目二氨基酸的一般代謝項目三個別氨基酸的代謝項目四糖、脂類與蛋白質(zhì)代謝的聯(lián)系項目一蛋白質(zhì)的營養(yǎng)作用二蛋白質(zhì)的需要量與營養(yǎng)價值一蛋白質(zhì)的生理功能和消化吸收2011．維持組織的生長、更新和修復(fù)

蛋白質(zhì)是機(jī)體組織細(xì)胞的主要成分。2．參與體內(nèi)多種重要的生理活動2

體內(nèi)各種生理活動都需要蛋白質(zhì)的參與，如物質(zhì)運輸、肌肉收縮、代謝反應(yīng)的催化與調(diào)節(jié)、凝血與抗凝血功能等。

3．氧化功能

每克蛋白質(zhì)在體內(nèi)氧化分解可產(chǎn)生17.19kJ能量，成人每日有10%～18%的能量來自蛋白質(zhì)。

蛋白質(zhì)的生理功能一、蛋白質(zhì)的生理功能和消化吸收1．蛋白質(zhì)的消化蛋白質(zhì)在胃中的消化是經(jīng)胃蛋白酶的作用水解為少量氨基酸和多肽。胃蛋白酶的最適pH為1.5～2.5。胃液的酸性環(huán)境有利于蛋白質(zhì)消化。2．氨基酸的吸收

食物蛋白質(zhì)經(jīng)酶消化后生成氨基酸及一些小分子肽才被吸收。氨基酸的吸收主要在小腸進(jìn)行。蛋白質(zhì)的消化與吸收一、蛋白質(zhì)的生理功能和消化吸收二、蛋白質(zhì)的需要量與營養(yǎng)價值（一）氮平衡

蛋白質(zhì)的含氮量平均為16%。食物中的含氮物質(zhì)主要是蛋白質(zhì)。人體每天攝入氮量與排出（尿、糞）氮量之間的對比關(guān)系稱氮平衡，氮平衡實驗可反映人體內(nèi)蛋白質(zhì)代謝的情況。1．氮的總平衡：2．氮的正平衡：3．氮的負(fù)平衡：（二）生理需要量

根據(jù)氮平衡實驗計算，成人禁食時蛋白質(zhì)的氮排出量為3.18g/d，相當(dāng)于20g蛋白質(zhì)。中國營養(yǎng)學(xué)會推薦成人每日蛋白質(zhì)需要量為80g。（三）蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值

1．必需氨基酸與非必需氨基酸2．決定蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值因素3．蛋白質(zhì)的互補作用項目二氨基酸的一般代謝二氨基酸的脫氨基作用四α-酮酸的代謝一氨基酸代謝概況三氨的代謝205

食物蛋白質(zhì)經(jīng)消化而被吸收的氨基酸稱外源性氨基酸，組織蛋白質(zhì)分解生成的氨基酸以及體內(nèi)合成的非必需氨基酸稱內(nèi)源性氨基酸，兩類氨基酸混在一起，共同構(gòu)成氨基酸代謝庫，是體內(nèi)所有游離氨基酸的總稱。體內(nèi)氨基酸的主要生理功能是合成蛋白質(zhì)，也可以合成某些多肽及其他含氮物質(zhì)。一、氨基酸代謝概況氨基酸的代謝情況

氧化脫氨基作用指氨基酸經(jīng)氨基酸氧化酶催化脫掉氨基的過程。反應(yīng)分兩步進(jìn)行，首先氨基酸脫氫氧化生成亞氨基酸，進(jìn)而后者再水解成為α-酮酸和氨。二、氨基酸的脫氨基作用（一）氧化脫氨基作用

轉(zhuǎn)氨基作用指氨基酸在氨基轉(zhuǎn)移酶催化下，將氨基轉(zhuǎn)移到α-酮酸的酮基上的過程。轉(zhuǎn)氨酶催化的反應(yīng)可逆，反應(yīng)方向取決于參與反應(yīng)的底物與產(chǎn)物的相對濃度。此過程亦是體內(nèi)合成非必需氨基酸的重要途徑。轉(zhuǎn)氨酶種類多，分布廣，其中以丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶和天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶最重要。二、氨基酸的脫氨基作用（二）轉(zhuǎn)氨基作用二、氨基酸的脫氨基作用二、氨基酸的脫氨基作用（三）