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文档简介

1、临床八年制生物化学(一)教案课程代码MED130066 总学时前言 依据教学大纲要求,按临床八年制本科生的教学进度支配48 学时,由本系主讲老师共同制订本教案,以供老师备课、讲课、复 习指导参考;氨基酸、多肽与蛋白质 教学要求:1. 把握组成人体蛋白质的20 种氨基酸的结构特点、分类及其三字符号;2. 把握蛋白质一级结构的概念,懂得肽键、肽单元、酰胺平面等概念及其 结构特点;3. 娴熟把握蛋白质的二、三级、四级结构的概念及其区分,熟识结构域、模体、分子伴侣等概念;4. 娴熟把握蛋白质各级结构与功能的关系,把握别位效应、协同效应等概 念;5. 熟识氨基酸及蛋白质的理化性质,如两性解离与等电点、变

2、性、紫外吸 收等;6.明白蛋白质分别纯化方法及其机制;课时支配:总学时氨基酸6.0 第一节1.0 其次节多肽和蛋白质1.5 第三节蛋白质的结构与功能的关系2.5 第四节蛋白质的理化性质0.7 第五节蛋白质的分别、纯化与序列分析0.3 重点:1 氨基酸的分类及其结构特点;2 氨基酸和蛋白质的理化性质;3 蛋白质各级结构层次的定义;4 蛋白质结构与功能之间的关系;难点:蛋白质各级结构层次与功能之间的关系;教学内容:一、氨基酸1组成人体的20 种氨基酸均属于L-氨基酸;220 种氨基酸的侧链结构及极性迥然不同,氨基酸依据其侧链结构不同 可分为:(1)非极性脂肪族氨基酸(2)极性中性氨基酸(3)芳香族

3、氨基酸(4)酸性氨基酸(5)碱性氨基酸 320 种氨基酸具有共同或特异的理化性质:(1)氨基酸具有两性解离特性(2)氨基酸具有特点性的滴定曲线(3)含共轭双键的氨基酸具有紫外吸取性质(4)-氨基参与多种化学反应(5)氨基酸的 -氨基和 -羧基共同参与茚三酮反应(6)一个氨基酸的羧基可与另一个氨基酸的氨基反应成肽 二、多肽和蛋白质1多肽和蛋白质是氨基酸的多聚体 : (1)氨基酸是多肽和蛋白质的基本组成单位(2)体内存在多种重要的多肽,如:谷胱甘肽、多肽类激素和神经 肽;2蛋白质的分子组成和结构及其复杂(1)蛋白质依据分子组成分为单纯蛋白质和结合蛋白质两类(2)蛋白质分子结构可区分为 级结构;4

4、个层次,即一级、二级、三级、四3氨基酸残基的排列次序打算蛋白质一级结构 4多肽链中的局部特殊构象是二级结构(1)肽键是一个刚性的平面(2)-螺旋是常见的蛋白质二级结构(3)-折叠使多肽链形成片层结构(4)-转角和无规卷曲在蛋白质分子中普遍存在(5)模体是蛋白质的超二级结构(6)氨基酸残基的侧链可影响二级结构的形成5多肽链在二级结构基础上进一步折叠形成蛋白质三级结构(1)三级结构是指整条多肽链的空间分布(2)维护三级结构稳固主要依靠非共价键(3)三级结构可含有功能各异的结构域(4)依据结构域可对蛋白质进行分类(5)分子伴侣参与蛋白质的折叠6某些蛋白质具有四级结构形式(1)具有四级结构的蛋白质由多

5、亚基组成(2)亚基通过亚基间的相互作用联系在一起(3)生物体内有很多由多亚基组成的蛋白质 三、蛋白质的结构和功能的关系1蛋白质的一级结构是高级结构和功能的基础(1)一级结构是空间构象的基础(2)一级结构相像的蛋白质具有相像的高级结构和功能(3)氨基酸序列供应重要的生物化学信息(4)重要蛋白质氨基酸序列的转变可引起疾病,如:分子病;2蛋白质空间结构表现功能(1)血红蛋白构象转变引起功能转变(2)蛋白质构象转变可导致构象病,如:疯牛病等;四、蛋白质的理化性质1蛋白质具有两性电离性质 2蛋白质具有胶体性质 3很多因素可引起蛋白质变性 4蛋白质在紫外光谱区有特点性吸取峰 5蛋白质呈色反应可用于溶液蛋白

6、质测定 五、蛋白质的分别、纯化与序列分析1.透析及超滤法可清除蛋白质溶液中的小分子化合物 2.丙酮沉淀、盐析及免疫沉淀是常用的蛋白质沉淀方法 3.利用荷电性质可将蛋白质采纳电泳法 4.利用相安排或亲和原理可将蛋白质进行层析分别5.利用蛋白质颗粒沉降行为不同可进行超速离心分别 6.用化学或反向遗传学方法可分析或演绎多肽链的氨基酸序列 7.应用物理学、生物信息学原理可进行蛋白质空间结构的测定或猜测中、英文专业词汇:amino acid glycine alanine valine leucine isoleucine phenylalanine proline tryptophan serine

7、tyrosine cysteine methionine asparagine glutamine threonine aspartic acid glutamic acid lysine arginine histidine -aminobutyric L-citrulline L-ornithine polymer oligopeptide amino terminal carboxyl terminal peptide bond reduced glutathione neuropeptide simple protein conjugated protein prothetic gro

8、up domain motif super family subfamily conformation primary structure amino acid sequence secondary structure peptide unit -helix -pleated sheet -turn 氨基酸 甘氨酸 丙氨酸 缬氨酸 亮氨酸 异亮氨酸 苯丙氨酸 脯氨酸 色氨酸 丝氨酸 酪氨酸 半胱氨酸 蛋氨酸 天冬酰胺 谷氨酰胺 苏氨酸 天冬氨酸 谷氨酸 赖氨酸 精氨酸 组氨酸-氨基丁酸 瓜氨酸 鸟氨酸 多聚体 寡肽 氨基末端 羧基末端 肽键 仍原型谷胱甘肽 神经肽 单纯蛋白质 结合蛋白质 辅基

9、 结构域 模体 超家族 亚家族 构象 一级结构 氨基酸序列 二级结构 肽单元 -螺旋-折叠-转角random coil 无规卷曲zinc finger 锌指tertiary structure 三级结构Van der Waals 范德华力subunit 亚基quaternary structure 四级结构homodimer 同二聚体heterodimer 异二聚体heme 血红素monomer 单体dimer 二聚体myoglobin 肌红蛋白hemoglobin 血红蛋白tense state 紧急态relaxed state 放松态allosteric effect 别位效应prion

10、protein 朊病毒蛋白质isoelectric point 等电点denaturation 变性renaturation 复性protein coagulation 蛋白质凝固ninhydrin reaction 茚三酮反应biuret reaction 双缩脲反应dialysis 透析salt precipitation 盐析immunoprecipitation 免疫沉淀electrophoresis 电泳polyacrylamide gel electrophoresis 聚丙烯酰胺凝胶电泳two-dimensional gel electrophoresis 双向凝胶电泳chrom

11、atography 层析gel filtration 凝胶过滤ultracentrifugation 超速离心Sedimentation coefficient 沉降系数摸索题:1 试争论 20 种 L- -氨基酸的结构与分类;2 试举例说明蛋白质结构与功能之间的关系;3 测定氨基酸和蛋白质的方法有哪些?试争论其测定原理;参考书:1Jeremy M. Berg, John L. Tymoczko, Lubert Stryer.Biochemistry. 6th ed. New York : W.H. Freeman, 2022 2Robert H. Glew and Miriam D. Ros

12、enthal. Clinical studies in medical biochemistry. 3rd ed. New York: Oxford University Press, 2022. 3David L.Nelson, Michael M.Cox.Leninger Principles of Biochemistry. 4th ed. New York: Worth Publishers,2022. 4Donald Volt, Judith G. Volt. Biochemistry. 3rd ed. John Wiley &Sons Inc.,2022. 酶与其他生物催化剂教学要

13、求:1把握酶与辅酶、活性中心、结合基团与催化基团、酶-底物复合物、竞争性抑制、酶原、同工酶、K m 和 V max 的概念及意义;把握酶活性的调节(变构、共价修饰);2熟识酶的基本特点及特异性,pH 和温度对反应速度的影响,竞争性抑制、非竞争性抑制、反竞争性抑制的区分;3明白酶促反应的机制,K m、Vmax的测定,酶的命名与分类,酶与疾病的关系及其在医学上的应用;课时支配:总学时 6.0 第一节 酶和酶反应简介 1.0 其次节 酶的工作原理 1.0 第三节 酶促反应动力学 2.0 第四节 多底物反应动力学 0.2 第五节 酶活性的调剂 1.0 第六节 催化性核酸 0.4 第七节 酶的争论应用

14、0.4 重点:1酶的工作原理2酶促反应动力学3酶的调剂难点:1酶促反应动力学2酶的调剂教学内容:一、酶和酶反应简介1化学反应具有热力学和动力学特性(1)热力学性质涉及能量平稳和反应平稳(2)动力学性质是对反应速率的描述2酶的化学本质是蛋白质(1)结构组成仅含氨基酸组分的酶称为单纯酶(2)结构组成中既含氨基酸组分又含非氨基酸组分的酶称为结合酶(3)有些酶仅含一条多肽链而另一些酶由多个亚基组成3酶可按其所催化的反应类型进行分类,可分为:氧化仍原酶、转移酶、水解酶、裂合酶、异构酶类、连接酶或合成酶共六大类 4酶可按其所催化的反应类型予以命名:有系统名称、习惯名称和举荐 名称三种;5酶活性或反应分析都

15、需测定酶反应速率(1)酶反应速率通常用单位时间内底物削减量或产物增加量来表示,国际单位是指在规定的试验条件下每分钟催化 1mol 底物转变成 产物所需要的酶量,用来表示酶的活性;(2)有三类方法对底物和产物的变化量进行检测(3)酶联免疫分析测定蛋白质是酶分析的进展 二、酶的工作原理点;1酶具有与一般催化剂相像的工作原理降低活化能,加快达到平稳2酶促反应具有高度的特异性和高效率(1)酶活性中心是酶与底物结合并将底物转化为产物的部位,是酶分 子中具有三维结构的很小区域,酶活性中心由很多必需基团组 成,包括结合基团与催化基团;(2)酶 -底物相互作用在过渡态达到最优化,即诱导契合假说,此外,邻近效应

16、、定向排列与表面效应有利于底物形成过渡态;(3)酶活性中心催化基团通过多种途径催化产物的生成,即所谓多元 化催化;3酶对底物的高度挑选性:有肯定特异性、相对特异性、空间异构特异 性等;三、酶促反应动力学1采纳酶促反应初速率来争论酶促反应动力学 2酶促反应速率受底物浓度的影响(1)酶促反应速率对底物浓度作图呈矩形双曲线(2)底物浓度与反应速率的关系可用米氏方程式表示(3)动力学参数(K m、V max)可用来比较酶的动力学性质与活性(4)酶促反应动力学参数(K m、V max)可用作图法求得;3酶促反应速率与酶的浓度相关 4酶促反应速率受反应系统温度的影响:最适温度 5酶的活性依靠于反应系统的

17、pH:最适 pH 6激活剂可加速酶促反应速率:必需激活剂与非必需激活剂 7酶活性可被很多抑制剂可逆地或不行逆地抑制( 1)可逆性抑制剂与酶非共价结合,可分为竞争性抑制、非竞争性抑 制、反竞争性抑制三类;(2)不行逆性抑制剂与酶共价结合 四、多底物反应动力学 1多底物反应特殊特定的表示法 2双双反应可按底物与酶结合和产物释放的次序进行分类 五、酶活性的调剂 1调剂酶的催化活性随着对环境信号的反应而变化 2别构酶通过构象的转变影响酶促反应速率(1)别构效应剂与别构酶结合引发酶的构象转变(2)别构效应剂可引起别构酶分子中各亚基间的协同作用:正、负协 同效应(3)别构酶的动力学特性不符合米-曼氏方程式

18、 3一些调剂酶可在催化方向相反的两种酶的作用下发生共价修饰(1)磷酸化与去磷酸化是最多见的共价修饰方式(2)共价修饰可引起级联放大效应 4一些酶只有通过对其前体剪切后才有活性:酶原激活5一些结构不同的酶可催化相同的化学反应:同工酶(1)同工酶是催化相同化学反应而一级结构不同的一组酶(2)同工酶在生物体中的分布与表达具有时空特异性(3)检测组织器官同工酶的变化有重要的临床意义 六、催化性核酸1核酶是具有催化活性的RNA ,有锤头核酶、发夹核酶等;2脱氧核酶是人工合成的具有催化活性的 DNA 3核酶和脱氧核酶是基因靶向治疗的良好工具七、酶的争论应用1酶与疾病的发生、临床诊断与治疗亲密相关2酶工程是

19、对酶进行改造的新型应用技术,如固定化酶、抗体酶、模拟酶等;中、英文专业词汇:biocatalyst 生物催化剂proximity effect 邻近效应enzyme 酶orientation arrange 定向排列substrate 底物multielement catalysis 多元催化monomeric enzyme 单体酶surface effect 表面效应oligomeric enzyme 寡聚酶rectangular hyperbola 矩形双曲线multienzyme system 多酶体系Michaelis equation 米氏方程式multifunctional enz

20、yme 多功能酶Michaelis constant K m 米氏常数tandem enzyme 串联酶maximum velocityV max 最大反应速度simple enzyme 单纯酶turnover number 转换数conjugated enzyme 结合酶double reciprocal plot 双倒数作图法apoenzyme 酶蛋白optimum temperature 最适温度cofactor 帮助因子optimum pH 最适 pH holoenzyme 全酶inhibitor 抑制剂multienzyme complex 多酶复合体synthases 合成酶met

21、alloenzyme 金属酶irreversible inhibition 不行逆性抑制metal activated enzyme 金属激活酶reversible inhibition 可逆性抑制coenzyme 辅酶competitive inhibition 竞争性抑制prosthetic group 辅基non-competitive inhibition 非竞争性抑制essential group 必需基团uncompetitive inhibition 反竞争性抑制active center 活性中心activator 激活剂binding group 结合基团essential

22、activator 必需激活剂catalytic group 催化基团non-essential activator 非必需激活剂activation energy 活化能katalkat 催量 开特 specific activity 比活性zymogen 酶原auxiliary enzyme 帮助酶indicator enzyme 指示酶absolute specificity 肯定特异性allosteric site 变构部位relative specificity 相对特异性allosteric regulation 变构调剂stereospecificity 立体异构特异性allos

23、teric enzyme 变构酶induced-fit hypothesis 诱导契合学说allosteric effector 变构效应剂transition state 过渡态allosteric activator 变构激活剂absolution specificity 肯定特异性relative specificity 相对特异性seterospecificity 空间异构特异性initial velocity 初速率oxidoreductase 氧化仍原酶allosteric inhibitor 变构抑制剂transferase 转移酶covalent modification 共价

24、修饰hydrolase 水解酶inducer 诱导剂lyase 裂解酶corepressor 辅阻遏剂isomerase 异构酶lactate dehydrogenaseLDH 乳酸脱氢酶ligase 连接酶creatine kinaseCK 肌酸激酶isoenzyme 同工酶Taq DNA polymerase Taq DNA 聚合酶ribozymeRNA enzyme 核酶immobilized enzyme 固定化酶rate limiting enzyme 限速酶abzyme 抗体酶enzyme-linked immunosorbent assayELISA 酶联免疫吸附测定法two-s

25、ubstrate reaction 双底物反应multisubstrate reaction 多底物反应cooperativity 协同作用covalent modification 共价修饰hammerhead ribozyme 锤头核酶hairpin ribozyme 发夹核酶 deoxyribozymes 脱氧核酶摸索题:1 试简述 Km 、Vmax 的意义及测定方法;2 酶促反应有何特点?3 举例说明可逆性抑制剂是如何影响酶促反应的速度的?4 酶的催化机制主要有哪些?参考书:1 Jeremy M. Berg, John L. Tymoczko, Lubert Stryer. Bioch

26、emistry. 6th ed. New York : W.H. Freeman, 2022 2Robert H. Glew and Miriam D. Rosenthal. Clinical studies in medical biochemistry. 3rd ed. New York: Oxford University Press, 2022. 3David L.Nelson, Michael M.Cox.Leninger Principles of Biochemistry. 4th ed. New York: Worth Publishers,2022. 4 Donald Vol

27、t, Judith G. Volt. Biochemistry. 3rd ed. John Wiley &Sons Inc.,2022. 糖代谢 教学要求:1明白糖的生理功能、消化吸取过程及氧化供能形式;2把握糖的无氧氧化 理意义; 糖酵解概念、反应过程及关键酶、糖酵解的生3把握有氧氧化的过程,包括关键酶及催化特点和生理意义;4把握糖酵解和有氧氧化主要的调剂因素和相互间的调剂;5明白磷酸戊糖途径的关键酶、调剂,把握该途径的主要产物及其生理 意义;6熟识糖原合成与分解过程及各自的关键酶,把握他们的调剂方式;7把握糖异生的途径、四个关键酶及所催化的反应和糖异生的调剂;8明白血糖的概念,熟识血糖的主

28、要来源和去路与调剂;明白血糖水平 的反常;课时支配:总学时概述6.0 第一节0.3 其次节糖的无氧氧化1.5 第三节糖的有氧氧化0.5 第四节葡萄糖的其他代谢途径0.5 第五节糖原的合成与分解1.0 第六节糖异生1.0 第七节其他单糖的代谢0.3 第八节血糖及其调剂0.5 第九节糖代谢反常与临床疾病0.4 重点:1 糖酵解及其调剂2 糖原的合成与分解3 糖异生的过程及其生理意义难点:糖的分解代谢的调剂与血糖浓度的调剂之间的关系;教学内容:一、概述1糖的主要生理功能是氧化供能,此外仍能转变成人体细胞的活性分子及结构成分;2糖的消化吸取是在小肠进行的,淀粉降解成单糖后,由 Na +依靠型葡萄糖转运

29、体运入小肠粘膜细胞;3糖代谢是指葡萄糖在体内的复杂化学反应,在不同类型的细胞及氧供情形下有不同的代谢方式,以发挥不同的生理效应;二、糖的无氧氧化1糖酵解在胞液中进行,反应过程可分为糖酵解途径和乳酸仍原,前者是指由葡萄糖分解为丙酮酸,后者是指丙酮酸转变成乳酸的过程,糖酵解途径中有底物水平磷酸化;2糖酵解的调控是通过对糖酵解途径的3 个关键酶活性的调剂6-磷酸果糖激酶 -1、丙酮酸激酶、己糖激酶来实现的;3糖酵解的主要生理意义是能在特定条件下快速供能;三、糖的有氧氧化1糖有氧氧化的反应过程可分为糖酵解途径、丙酮酸的氧化脱羧、三羧酸循环及氧化磷酸化三个阶段,后二个阶段在线粒体中进行;2糖有氧氧化是机

30、体获得 ATP 的主要方式;3糖有氧氧化的速率可通过丙酮酸脱氢酶复合体的变构效应或共价修饰进行快速调剂,以满意机体对能量的需求;4巴斯德效应是指糖有氧氧化抑制糖酵解的现象;四、葡萄糖的其他代谢途径1磷酸戊糖途径(1)磷酸戊糖途径在胞液中进行,反应过程可分为 6-磷酸葡萄糖氧化生成磷酸戊糖、NADPH ,而后经基团转移反应进入糖酵解途径;(2)磷酸戊糖途径主要受 NADPH/NADP + 比值调剂;(3)磷酸戊糖途径的生理意义在于供应 5-磷酸核糖及 NADPH ,前者是核酸合成原料,后者是体内主要供氢体参与羟化反应和仍原反应;2糖醛酸途径可生成葡萄糖醛酸3多元醇途径可生成木糖醇、山梨醇等五、糖

31、原的合成与分解1 糖原的合成代谢主要在肝脏和肌肉中进行,第一生成活性葡萄糖(UDPG ),然后由糖原合酶催化合成糖原,是一个耗能的过程;2糖原的分解代谢由糖原磷酸化酶催化生成1-磷酸葡萄糖,由于葡萄糖-6-磷酸酶的组织分布,肝糖原和肌糖原的分解产物是不同的,前者可 补充血糖,后者只能分解供能;3糖原的合成与分解的调剂通过糖原合酶、糖原磷酸化酶的磷酸化修 饰,受到彼此相反的调剂;六、糖异生1糖异生途径不完全是糖酵解的逆反应,有四个关键酶解决糖酵解途径 中 3 个不行逆反应,糖异生主要在肝脏,肾脏也能进行;2糖异生调剂通过对2 个底物循环的调剂与糖酵解的调剂彼此和谐;3糖异生的生理意义在于维护血糖

32、恒定,补充肝糖原,调剂酸碱平稳;4乳酸循环将肌肉中产生的乳酸运输至肝脏进行糖异生,生理意义在于 充分利用能源,防止乳酸积累;七、其他单糖的代谢1果糖被磷酸化后进入糖酵解途径2半乳糖可转变为 3甘露糖可转变为 八、血糖及其调剂1-磷酸葡糖成为糖酵解的中间代谢物 6-磷酸葡糖进入糖酵解途径1血糖的来源和去路是相对平稳的;2血糖水平的调剂 胰岛素降低血糖;胰高血糖素就是主要上升血糖的激素,糖皮质激素和肾上腺素也能上升血糖;它们的调剂机制是不同的;九、糖代谢反常与临床疾病1低血糖是指血糖浓度低于 3.33mmol/L 2高血糖是指血糖浓度高于 7.22mmol/L 3糖尿病是最常见的糖代谢紊乱疾病中、

33、英文专业词汇:starch 淀粉-amylase -淀粉酶maltose 麦芽糖-limit dextrin 极限糊精glucose 葡萄糖-limit dextrinase 极限糊精酶glucose transporter GLUT 葡萄糖转运体glycolysis 糖酵解lactate 乳酸lactic acid fermentation 乳酸发酵aerobic oxidation 有氧氧化anaerobic oxidation 无氧氧化pyruvate 丙酮酸glycolytic pathway 酵解途径glucose-6-phosphate,G-6-P 6-磷酸葡糖hexokinase

34、 己糖激酶glucokinase 葡糖激酶fructose-6-phosphate 6-磷酸果糖6-phosphofructo-kinase-1,PFK-1 6-磷酸果糖激酶 -1 1,6-fructose-biphosphate,F-1,6-BP 1,6-双磷酸果糖triose phosphate isomerase 磷酸丙糖异构酶glyceralhyde-3-phosphate dehydrogenase 3-磷酸甘油醛脱氢酶phosphoglycerate kinase 磷酸甘油酸激酶substrate-level phosphorylation 底物水平磷酸化phosphoglycer

35、ate mutase 磷酸甘油酸变位酶enolase 烯醇化酶phosphoenolpyruvate,PEP 磷酸烯醇式丙酮酸pyruvate kinase 丙酮酸激酶fructose-2,6-biphosphate,F-2,6-BP 2,6-双磷酸果糖fructose-biphosphatase 果糖双磷酸酶Pastuer effect 巴斯德效应pentose phosphate pathway 磷酸戊糖途径pentose phosphate shunt 磷酸戊糖旁路transketolase 转酮醇酶transaldolase 转醛醇酶biotransformation 生物转化glut

36、athione 谷胱甘肽glycogenesis 糖原合成glycogenolysis 糖原分解glycogen 糖原uridine diphosphate glucose,UDPG 尿苷二磷酸葡糖UDPG pyrophosphorylase UDPG 焦磷酸酶glycogen synthase 糖原合酶primer 糖原引物branching enzyme 分支酶glycogennin 蛋白 -酪氨酸 -葡糖基转移酶glycogen phosphorylase 糖原磷酸化酶debranching enzyme 脱支酶glucose-6-phosphatase 葡糖 6-磷酸酶cAMP dep

37、endent protein kinase 蛋白激酶 A cascade system 级联放大系统calmodulin 钙调蛋白gluconeogenesis 糖异生gluconeogenic pathway 糖异生途径pyruvate carboxylase 丙酮酸羧化酶substrate cycle 底物循环futile cycle 无效循环hypoglycemia 低血糖hyperglycemia 高血糖摸索题:1糖酵解的生理意义是什么?2试写出糖异生途径的关键酶,并说明受哪些因素调剂;3试小结血糖的来源与去路;参考书:1 Jeremy M. Berg, John L. Tymoczk

38、o, Lubert Stryer. Biochemistry. 6th ed. New York : W.H. Freeman, 2022 2Robert H. Glew and Miriam D. Rosenthal. Clinical studies in medical biochemistry. 3rd ed. New York: Oxford University Press, 2022. 3David L.Nelson, Michael M.Cox.Leninger Principles of Biochemistry. 4th ed. New York: Worth Publis

39、hers,2022. 4 Donald Volt, Judith G. Volt. Biochemistry. 3rd ed. John Wiley &Sons Inc.,2022. 三羧酸循环教学要求:1把握三羧酸循环的概念、特点及其生理意义;2熟识三羧酸循环的反应过程极其关键酶;3熟识三羧酸循环的调剂;4 三羧酸循环的过程及其生理意义课时支配:总学时三羧酸循环的概念及其进展史3.0 第一节0.5 其次节三羧酸循环的反应过程及其调控2.0 第三节三羧酸循环的生理意义2.0 重点:三羧酸循环的过程及其生理意义难点:三羧酸循环的过程及其关键酶教学内容:一、 三羧酸循环的概念及其进展史1 三羧酸循

40、环是以形成柠檬酸为起始物的循环反应体系;2 Hans Krebs 创立了 “TCA循环 ”学说;二、 三羧酸循环的反应过程及其调控1 TCA 循环有八步反应组成2 一次 TCA 循环生成 2 分子 CO23 TCA 循环的中间产物本身并无量的变化4 TCA 循环受底物、产物和关键酶活性调剂5 TCA 循环的多种酶以复合体形式存在于线粒体三、三羧酸循环的生理意义1TCA 循环是一条 “两用代谢途径 ”2TCA 循环在三大养分物质代谢中具有重要生理意义中、英文专业词汇:citrate acid 柠檬酸citrate acid cycle 柠檬酸循环tricarboxylic acid cycle

41、三羧酸循环acetyl-CoA 乙酰 CoA oxaloacetate 草酰乙酸citrate synthase 柠檬酸合酶isocitrate 异柠檬酸isocitrate dehydrogenase 异柠檬酸脱氢酶-ketoglutatrate -酮戊二酸succinyl CoA 琥珀酰 CoA -ketoglutatrate dehydrogenase complex succinyl CoA synthetase -酮戊二酸脱氢酶复合体 琥珀酰 CoA 合成酶succinate dehydrogenase 琥珀酸脱氢酶fumarate hydratase 延胡索酸酶malate deh

42、ydrogense 苹果酸脱氢酶amphibolic pathway 两用代谢途径摸索题:1 试小结三羧酸循环的主要过程及关键酶;2 调剂三羧酸循环的主要因素有哪些?参考书:1Jeremy M. Berg, John L. Tymoczko, Lubert Stryer. Biochemistry. 6th ed. New York : W.H. Freeman, 2022 2Robert H. Glew and Miriam D. Rosenthal. Clinical studies in medical biochemistry. 3rd ed. New York: Oxford Uni

43、versity Press, 2022. 3David L.Nelson, Michael M.Cox.Leninger Principles of Biochemistry. 4th ed. New York: Worth Publishers,2022. 4Donald Volt, Judith G. Volt. Biochemistry. 3rd ed. John Wiley &Sons Inc.,2022. 脂类代谢教学要求:1. 明白脂类的消化和吸取;熟识甘油三酯的合成代谢:甘油一酯途径,甘油二酯途径;2. 把握养分必需脂酸的概念;脂肪动员的概念、甘油三酯脂肪酶在脂肪 动员中的作用以

44、及该酶活力受激素调剂的特点,脂解激素与抗脂解激素的概念;3. 把握脂酸的 -氧化过程及能量变化;酮体概念、酮体的生成和利用过 程、关键酶及生理意义、酮血症、酮尿症和引起酮症酸中毒的病理意义;酮体生成的调剂;柠檬酸 它氧化方式;-丙酮酸循环的概念;明白脂肪酸的其4. 把握脂酸合成的原料、关键酶、重要的中间产物丙二酸单酰 CoA ;5. 熟识甘油磷脂合成代谢,甘油磷脂的结构特点、种类,CTP 在磷脂合成中的作用,重要的中间物 CDP- 胆碱(或 CDP-乙醇胺);明白磷脂在机体中的重要生理功能;6. 把握胆固醇合成的原料,关键酶以及胆固醇在体内的转变;明白胆固醇合成代谢的三个阶段;7. 把握血脂、

45、载脂蛋白的概念,血浆脂蛋白的分类、组成特点、生理功 能、合成部位;熟识载脂蛋白的种类及其生理功能;熟识血浆脂蛋 白的代谢过程与特点;低密度脂蛋白受体代谢途径;明白血浆脂蛋 白代谢反常导致的高脂血症或血脂反常;课时支配:总学时脂类的消化和吸取9.0 第一节1.0 其次节甘油三酯代谢3.5 第三节磷脂代谢1.0 第四节胆固醇代谢1.0 第五节血浆脂蛋白代谢2.5 重点:1甘油三酯的分解代谢 2脂酸的分解代谢 3脂酸的合成代谢 酮体的生成及利用 45血浆脂蛋白代谢 难点:1 脂肪酸的 -氧化过程及其调剂;2 酮体的生成和利用、酮体生成的生理意义及酮体生成的调剂;教学内容:一、脂类的消化和吸取1脂类的

46、消化需要脂消化酶及胆汁酸盐,胰腺分泌的胰脂酶和辅脂酶对 甘油三酯具有水解作用;2脂类消化产物在肠粘膜细胞内再合成,在十二指肠下段及空肠上段的 粘膜细胞吸取甘油三酯的水解产物(甘油、脂肪酸、甘油一酯等)、部分直接进入门静脉入血循环、部分在肠粘膜细胞内经甘油一酯途径 重新合成甘油三酯,而后与磷脂、胆固醇及载脂蛋白形成乳糜微粒经 淋巴入血循环;二、甘油三酯代谢1甘油和脂酸合成甘油三酯(1)肝脏、脂肪组织及小肠是合成甘油三酯的主要场所(2)合成甘油三酯所需的甘油及脂酸主要来自葡萄糖(3)不同细胞合成甘油三酯途径部完全相同 2甘油三酯的分解主要是脂酸的氧化(1)脂肪分解始于脂肪动员 CoA ;脂酰 Co

47、A(2)饱和脂酸氧化分 4 阶段进行:脂酸活化为脂酰 进入线粒体;脂酸经多次 -氧化转变为乙酰 CoA :包括脱氢、水 化、再脱氢和硫解四步反应,产生的乙酰 CoA 进入三羧酸循环以 生成 ATP ;(3)脂酸氧化仍有其他方式(4)酮体是脂酸氧化是特有的中间代谢物,酮体具有肝内生成、肝外利用的特点;合成的原料乙酰 关键酶;CoA 、 HMG-GoA 合成酶为合成的行;3乙酰 CoA 在脂酸合成酶系催化下合成脂酸:合成过程在细胞质中进(1)软脂酸在体内直接被合成:合成部位主要是肝脏,合成原料是乙 酰 CoA ,脂酸合成酶催化脂酸合成;(2)软脂酸碳链加长依靠两个延长酶体系(3)多不饱和脂酸的合成

48、需要多种去饱和酶的催化(4)脂酸合成受代谢物激素的调剂4几种多不饱和脂酸衍生物具有重要生理功能 三、磷脂代谢1甘油磷脂合成代谢比分解代谢复杂(1)甘油磷脂由甘油、脂酸、磷酸及含氮化合物组成(2)全身各组织细胞均可进行甘油磷脂合成(3)磷脂酶催化甘油磷脂降解 2鞘磷脂代谢也包括合成和降解 四、胆固醇的代谢 1胆固醇与植物固醇结构相像 2胆固醇合成从乙酰 CoA 开头经受 30 步反应(1)肝是合成胆固醇的主要场所(2)乙酰 CoA 是合成胆固醇的主要原料(3)胆固醇合成过程有近 30 步酶促反应(4)很多因素通过 HMG-CoA 仍原酶调剂胆固醇合成:膳食胆固醇、胆固醇反馈抑制及激素等;3转化为

49、胆汁酸及类固醇激素是胆固醇的主要去路 五、血浆脂蛋白代谢1血脂是血浆所含脂类的统称 2血浆脂蛋白是血脂的运输形式(1)电泳法、超速离心法可将血浆脂蛋白分类(2)不同血浆脂蛋白组成及性质不同(3)血浆脂蛋白是脂类和蛋白质的复合物 3不同血浆脂蛋白的功能及代谢途径( 1)乳糜微粒主要运输外源性甘油三酯及胆固醇:新生 CM :在小肠粘膜细胞合成;成熟的CM :CM 入血后与 HDL 交换载脂蛋白后成为成熟的 CM ;残粒 CM :CM 中甘油三酯为各外周组织脂蛋白脂肪酶( LPL )水解利用最终生成乳糜微粒残粒,为肝细胞摄取;(2)极低密度脂蛋白主要运输内源性甘油三酯(3)由 VLDL 转变来的 L

50、DL 主要运输内源性胆固醇低密度脂蛋白:人血浆中 VLDL 由 LDL 转变而来;外周细胞表面 LDL 受体识别、结合 LDL 中的 ApoB100 、 ApoE ,经内吞作用,为外周细胞供应胆固醇;(4)高密度脂蛋白的主要功能是参与胆固醇的逆向转运:HDL 由肝细胞生成,入血后与 CM 、VLDL 交换载脂蛋白、交换脂质、LCAT的作用、及 HDL 最终由肝细胞摄取的过程;4血浆脂蛋白代谢反常导致高脂血症或血脂反常中、英文专业词汇:lipids 脂类lipoid 类脂triglyceride 甘油三酯Lipase 脂酶mixed micelles 混和微团cholesteryl estera

51、se 胆固醇酯酶colipase 辅脂酶pancreatic lipase 胰脂酶fat 脂肪fatty acid 脂肪酸palmitic acid 软脂酸stearic acid 硬脂酸oleic acid 油酸unsaturated fatty acid 不饱和脂肪酸free fatty acid 游离脂肪酸fat mobilization 脂肪动员hormone-sensitive triglyceride lipaseHSL 激素敏锐性甘油三酯脂肪酶perilipins 脂周蛋白carnitine 肉碱carnitine acyl transferase I 肉碱脂酰转移酶 I oxi

52、dation -氧化ketone body 酮体acetoacetate 乙酰乙酸acetone 丙酮-hydroxybutyrate -羟丁酸citrate-pyruvate cycle 柠檬酸 -丙酮酸循环acetyl CoA carboxylase 乙酰 CoA 羧化酶actyl carrier proteinACP 酰基载体蛋白leukotriene 白三烯prostaglandin 前列腺素phospholipid 磷脂phosphatidylcholinePC phosphatidylethanolaminePE 磷脂酰胆碱(卵磷脂)磷脂酰乙醇胺(脑磷脂)phospholipase

53、 磷脂酶phosphatidic acid(PA)磷脂酸phosphatidyl inositol 肌醇磷脂cardiolipin 心磷脂sphingomyelin 神经鞘磷脂cholesterol 胆固醇mevalonic acidMVA 甲羟戊酸squalene 鲨烯bile acid 胆汁酸chylomicronCM 乳糜微粒lipoprotein 脂蛋白apolipoprotein 载脂蛋白very low density lipoproteinVLDL 极低密度脂蛋白low density lipoproteinLDL 低密度脂蛋白high density lipoproteinHD

54、L 高密度脂蛋白lecithin cholesterol acyl transferaseLCAT 卵磷脂 -胆固醇脂酰转移酶lipoprotein lipaseLPL 脂蛋白脂酶hyperlipidemia 高脂血症hyper lipoproteinemia 高脂蛋白血症atherosclerosis(AS)动脉粥样硬化摸索题:1试简述脂肪酸-氧化的过程,一分子硬脂酸完全氧化成CO 2和 H2O 释放多少分子ATP ?2. 试简述酮体生成的原料、合成部位及合成过程;3. 试小结各种血浆脂蛋白的组成与功能;4. 试比较脂肪酸合成和脂肪酸 -氧化的不同点;参考书:1Jeremy M. Berg,

55、 John L. Tymoczko, Lubert Stryer. Biochemistry. 6th ed. New York : W.H. Freeman, 2022 2Robert H. Glew and Miriam D. Rosenthal. Clinical studies in medical biochemistry. 3rd ed. New York: Oxford University Press, 2022. 3David L.Nelson, Michael M.Cox.Leninger Principles of Biochemistry. 4th ed. New Yo

56、rk: Worth Publishers,2022. 4 Donald Volt, Judith G. Volt. Biochemistry. 3rd ed. John Wiley &Sons Inc.,2022. 生物能学原理及生物氧化教学要求:1. 明白生物氧化的概念、特点,生物氧化与体外燃烧的异同点;2. 把握氧化呼吸链的概念,复合物-, NADH 氧化呼吸链与琥珀酸氧化呼吸链的组成,两条呼吸链组分的排列次序,传递 H 和电子的机理;3. 把握氧化磷酸化的基本概念及其氧化磷酸化的偶联位点及偶联机制;4. 熟识影响氧化磷酸化的因素和呼吸链的抑制剂、解偶联剂、ADP 的调剂作用、甲状腺激素对

57、氧化磷酸化的影响及线粒体 DNA 突变;5. 明白 ATP 分子高能磷酸键的含义及来源,氧化磷酸化生成的 ATP 数;6. 熟识线粒体外 NADH 的氧化:磷酸甘油穿梭系统,苹果酸、天冬氨酸穿梭系统的概念和组成;课时支配:总学时 6.0 第一节 生物能学的基本原理 1.0 其次节 氧化磷酸化 4.0 第三节 不生成 ATP 的氧化体系 1.0 重点:1 氧化呼吸链2 氧化磷酸化过程及其调剂难点:1 氧化磷酸化2 化学渗透假说教学内容:一、 生物能学的基本原理1 生物系统遵循热力学定律2 体内吸能过程与放能过程偶联进行3 ATP 在能量捕捉、转移、储存和利用过程中起核心作用二、氧化磷酸化1 氧化

58、呼吸链又称电子传递链(1)氧化呼吸链由四种复合体组成(2)氧化呼吸链组分按氧化仍原电位从低到高排列2 氧化磷酸化将氧化呼吸链氧化释能与 ADP 磷酸化反应偶联(1)复合体 .、.和 .V 是氧化磷酸化偶联部位(2)氧化磷酸化偶联机制是跨线粒体内膜的质子电化学梯度(3)ATP 合酶利用质子顺浓度梯度回流时释放的能量合成 ATP 3 一些因素影响氧化磷酸化的进行4 线粒体内膜对物质的转运具有挑选性-磷酸甘(1)胞浆中的NADH通过穿梭进入线粒体参与氧化磷酸化:油穿梭和苹果酸-天冬氨酸穿梭;(2)腺苷酸移位酶使 ATP 和 ADP 反向转运(3)Ca 2+通过线粒体内膜中两种转运蛋白进出线粒体(4)

59、线粒体内膜转运蛋白中均存在 三、 不生成 ATP 的氧化体系3 个前后重复的结构1微粒体细胞色素 P450单加氧酶系使底物分子羟化2生物氧化过程中产生超氧阴离子中、英文专业词汇:biological oxidation 生物氧化cellular respiration 细胞呼吸adenylate kinase 腺苷酸激酶creatine phosphate 磷酸肌酸oxidative phosphorylation 氧化磷酸化oxidative respiratory chain 氧化呼吸链electron transfer chain 电子传递链iron-sulfur center, Fe-

60、S 铁硫中心ubiquinone 泛醌coenzyme Q 辅酶 Q nicotinamide adenine dinucleotide (NAD ,coenzyme)烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(辅酶)nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADP ,coenzyme)烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(辅酶)flavin mononucleotide (FMN )黄素单核苷酸iron-sulfur cluster 铁硫簇iron-sulfide protein 铁硫蛋白ubiquinone binding protein 泛醌结合蛋白flavin aden

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