生化复习市公开课金奖市赛课一等奖课件

《生物化学》——考前阶段小结11.12.1生物与制药工程学院第1页content目录自测及样卷分析主要知识点回顾答题要点第2页content一、题型与分值样卷分析填空：35~50空，20~35分；选择：15~20题，15~20分；名词解释与简答题：

9选8（13选12），40~60分；计算：1~2题，12~20分；问答题：6选5（5选4）题，50分；机会题百分比很低！第3页名词解释：化学渗透学说（是当前最有说服力解释氧化磷酸化作用机理学说。）电子传递释放出自由能驱动H＋从线粒体基质跨过内膜进入到膜间隙（膜外×），从而形成跨线粒体内膜外高内低H＋电化学梯度。当H＋经过FOF1-ATP合酶回流进入线粒体基质时生成ATP第4页问答：以原核生物为例，阐述蛋白质生物合成过程。（10’）答：蛋白质合成亦称翻译，可分为四个阶段：（一）氨基酸活化→氨酰tRNA（2’）（二）大肠杆菌中肽链合成起始（3’）mRNA上SD序列可与小亚基上16SrRNA3’进行碱基配对，在起始因子参加下先形成30S起始复合物，再形成70S起始复合物70S-mRNA-fMet·tRNAfMet。（三）多肽链延长（3’）在多肽链上每增加一个氨基酸都需要经过进位，转肽和移位三个步骤。重复进位、转肽、移位，肽链沿N→C方向延伸。 （四）翻译终止及肽链释放（2’）锦上添花：新生肽链折叠与后加工第5页content二、重复考查知识点酶活计算DNA复制、RNA转录、蛋白质生物合成生物氧化代谢调整：酶活、酶量（操纵子）；激素糖、脂、蛋白、核酸代谢名词解释：酶（如核酶，活性中心，诱导契合学说）；分子生物学（冈崎片段；半不连续复制；端粒及端粒酶；信号肽；PCR反应；限制性内切酶）等第6页三主要知识点回顾蛋白酶核酸静态部分第7页第二章糖类§1.糖概念

一.糖种类和功效

1.糖定义：多羟醛或多羟酮及其衍生物。分析之。结构最简单糖：甘油醛＆二羟丙酮

2.糖功效：能源（最先动用）结构（支持，木质部、骨骼）信息传递（受体）第8页3.糖种类：

单糖：定义：最简单糖/不能水解为更简单糖糖类。醛糖、酮糖、丙、丁、戊、己、庚糖及其二者组合。主要单糖举例：葡萄糖（己醛糖）、果糖（己酮糖）、核糖和脱氧核糖（戊醛糖）寡糖：定义：由2-6个单糖经过糖苷键形成糖类/能水解为2-6个单糖糖类。举例：蔗糖（葡-果）、麦芽糖（葡-葡）、乳糖（葡-半）。多糖：定义：由6个以上单糖经过糖苷键形成糖类/能水解为6个以上单糖糖类。同多糖、杂多糖举例：淀粉、糖原、纤维素、结合糖：定义：含有其它成份（蛋白质、脂类等）糖类举例：糖蛋白、糖脂。4.碳水化合物：carbohydrate葡糖糖C6（H2O）6

将错就错。第9页§2.单糖结构和性质

单糖举例

一.葡萄糖结构

1.链式结构：条件（干燥），己醛糖，构型D/L，对映异构体和自然选择（D）

写法：简化结构式：△-CHO○-CH2OH－-OH，|-C骨架，突出构型

2.环状结构：条件（水溶液），缩醛式反应，半缩醛羟基，吡喃型（六元环）和呋喃型（五元环）及自然选择（吡喃型），α型和β型，异头物

3.透视式（Haworth式），举例，链式与环式互变规则（仅对D型）：在骨架上添加-OH，把（βα）上下变左右，环状简式。第10页二.单糖性质

1.物理性质：

旋光性（特例）：

甜度：标准以及次序（果糖＞蔗糖＞葡萄糖）

溶解性：可溶。第11页§3.寡糖

定义

结构单位：环状单糖

糖苷键、主体和配体

寡糖（以及淀粉）中单糖叫残基

几个主要二糖

1.麦芽糖：葡萄糖α-1,4-葡萄糖苷：是直链淀粉形成方式

2.异麦芽糖：葡萄糖α-1,6-葡萄糖苷：是枝链淀粉分支处形成方式

3.蔗糖：α-葡萄糖β-2,1-果糖苷/β-果糖α-1,2-葡萄糖苷。

4.乳糖：葡萄糖β-1,4-半乳糖苷

5.纤维二糖：葡萄糖β-1,4-葡萄糖苷：是纤维素形成方式。

第12页§4.多糖

定义

一.同多糖：即均一多糖：定义

1.淀粉

结构单位：环式α-D-葡萄糖（在淀粉和寡糖中叫做葡萄糖残基）

连接方式（即糖苷键型）：α-1,4糖苷键和α-1,6糖苷键。

直链淀粉结构：只有α-1,4糖苷键，还原端和非还原端各一

枝链淀粉结构：现有α-1,4糖苷键又有α-1,6糖苷键。还原端一个，非还原端多个

淀粉二级结构（空间结构）：分子主干空间走向，左手螺旋（像个弹簧，模型表示），每一圈含有6个葡萄糖残基

碘显色机理：钻圈，圈越多（分子量越大即葡萄糖残基越多）色越深。

淀粉水解碘显色改变：淀粉（蓝色或紫色）→红色糊精→无色糊精→寡糖→葡萄糖

性质：与葡萄糖相比，它没有还原性、有旋光性但无变旋现象、溶解度降低第13页一.脂类类别1.单纯脂：定义：脂肪酸与醇脱水缩合形成化合物蜡：高级脂肪酸与高级一元醇脱水缩合形成化合物，幼植物体表覆盖物，叶面，动物体表覆盖物，蜂蜡。甘油脂：高级脂肪酸与甘油脱水缩合形成化合物，最多脂类。2.复合脂：定义：单纯脂加上磷酸等基团产生衍生物磷脂：甘油磷脂（卵、脑磷脂）、鞘磷脂（神经细胞含量丰富）3.脂前体及衍生物高级脂肪酸甘油固醇萜类前列腺素4.结合脂：定义：脂与其它生物分子形成复合物糖脂：糖与脂类以糖苷键连接起来化合物（共价键），如霍乱毒素脂蛋白：脂类与蛋白质非共价结合产物，如血中几个脂蛋白，VLDL、LDL、HDL、VHDL是脂类运输方式。第三章脂类第14页3.常见脂肪酸和必需脂肪酸常见：软脂酸16：0硬脂酸18：0必须脂肪酸：（Vf）：人和哺乳动物不可缺乏但又不能自我合成脂肪酸，必须从食物（尤其是植物）中摄取。包含：亚油酸18：2△9，12α-亚麻酸18：3△9，12，15γ-亚麻酸18：3△6，9，12素油比荤油营养价值大第15页2.化学性质<1>.皂化与皂化值定义：油脂与碱共热时，产生甘油和脂肪酸盐（肥皂），实际上是碱催化水解反应。日常生活中应用：脏抹布碱煮和梳子热碱洗涤。反应式皂化值：加热，KOH（mg）/油脂（g），能够反应油脂量（摩尔数）<2>.酸败与酸值油脂长久搁置时会产生酸臭味就是酸败原因是油脂受空气和光照作用，不饱和脂肪酸双键处被氧化成为醛或酮以及羧酸，产生酸臭味，脂肪酸经过酶氧化后也能够形成酮。桐油应用：高度不饱和脂肪酸（有多个双键）被氧化成为醛或酮后，再彼此交联成高分子化合物，形成膜。酸值：不加热，KOH（mg）/油脂（g），能够反应油脂新鲜程度。<3>.加成反应与碘值油脂中不饱和双键能够与H2、I2、HCl、Cl2等发生加成反应卤化作用：与卤族元素发生加成反应碘值：I2（g）/油脂（百克）反应油脂不饱和程度第16页§3.磷脂复合脂中最主要一族组成基团：脂肪酸、醇（甘油、鞘氨醇等）、磷酸根、X（醇类）一.甘油磷脂（磷脂酰甘油）1.结构通式命名：磷脂酰XX为其它醇类，经过磷酸二酯键与甘油连接。天然磷脂均为L型构型2.几个主要磷脂：卵磷脂、脑磷脂、磷脂酰丝氨酸等。3.几个主要磷脂酶及其作用特点：PLA1、PLA2（PLB）、PLC、PLD作用位点溶血磷脂：2位上脱去脂肪酸甘油磷脂，强脂溶剂，溶解红细胞膜上磷脂，造成溶血。蛇毒与磷脂酶：神经毒素和血液毒素第17页二.固醇（甾醇）类：环戊烷多氢菲衍生物。编号功过是非：癌症（黄曲霉素），心血管疾病（高血压），结石；脑细胞、胆汁酸、激素、VD。固醇在紫外线作用下能够转化成VD，VD作用是参加钙磷代谢，婴儿晒太阳。<1>.胆固醇：固醇上17位上接一异辛烷。游离胆固醇和胆固醇脂均不溶于水。<2>.胆汁酸：胆固醇衍生一类固醇酸，是胆汁主要组份，包含各种胆酸。第18页三.萜类：异戊二烯衍生物，衍生方式为异戊二烯首尾相连或尾尾相连。单萜（2个异戊二烯单位）、倍半萜（3个异戊二烯单位），β-胡罗卜素为4萜，天然橡胶为上千萜。

第19页蛋白质基本单位——AA

按R基极性分为4类：非极性氨基酸：9

极性不解离：6极性氨基酸解离带负电荷：2酸性极性解离解离带正电荷：3碱性主要性质：酸碱性（pI)，旋光，茚三酮显色，紫外光吸收第20页一级结构蛋白质结构层次四级结构二级结构三级结构氨基酸超二级结构（基元或膜体）：αα、βαβ、ββ

第21页结构与功效关系蛋白变性：本质：蛋白质分子中次级键被破坏，引发天然构象解体。现象：生物活性丧失，一些侧链基团暴露，溶解度降低形成沉淀，分子结构涣散，易被蛋白水解酶分解。变性剂：尿素、盐酸胍、SDS（打破二硫键）蛋白需保持特定构象，才含有生物学活性。血红蛋白：每分子结合4分子氧，别构蛋白，氧合曲线S形。与CO亲和力更大。第22页3、分离、纯化、表征蛋白质酸碱性质纯化方法分子大小溶解度电荷选择性吸附亲和层析凝胶过滤SDS等电点沉淀盐溶、盐析离子交换IEFPAGE疏水层析蛋白质表面疏水性差异生物学亲和力含量测定方法：凯氏定氮（16%）、双缩脲法（肽键）、考马斯亮蓝法第23页二、酶与辅酶酶本质、催化特点、分类核酶、别构酶酶组成、活性中心概念酶作用专一性假说——诱导契合学说酶反应动力学

米氏方程、转换数、酶活计算等酶抑制作用

三种可逆抑制剂酶调整作用

酶活调整（酶原激活、可逆共价修饰、别构调整）；酶量调整（转录水平）辅酶

水溶性维生素活性形式及功效P434第24页1：酶作用专一性假说-诱导契合学说该学说认为酶表面并没有一个与底物互补固定形状，而只是因为底物诱导才形成了互补形状.用X衍射分析方法已证实，酶在参加催化作用时发生了构象改变。第25页酶作用专一性机制诱导契合学说第26页SEPtSPEt酶量要适中生成物要易测底物过量反应时间恰当10xKm酸碱度温度vo=Pt■

2

酶活性测定：最适条件

第27页年考题：称取25mg蛋白酶制剂配制成50ml酶液，现从中取4ml，用凯氏定氮法测得含蛋白氮0.2mg。再取0.1ml酶液，以酪蛋白为底物反应10分钟形成了313μg酪蛋白。以每分钟能转化1μg酪蛋白酶量为一个活力单位。试求：（1）该酶液中蛋白浓度和蛋白酶比活力（2）每克酶制剂中总蛋白量及总活力（3）理论最大反应速度（以1mg酶制剂计）。(1)蛋白浓度=0.2/4×6.25=0.313mg/ml313比活力=313/10/0.1=313U/ml=313/0.313=1000U/mg酶蛋白(2)总蛋白量=0.313×50/25=0.625g酶蛋白/g酶制剂总活力=0.625×1000=625000U或：313U/ml酶液×50（总体积）/25×1000=626000U(3）Vmax=总活力=625000U第28页酶活力计算题10ml唾液，稀释20倍，取1ml测定淀粉酶活力，测知每5min水解淀粉产生0.25g还原糖,测定其稀释液中蛋白质含量为0.01mg/ml,计算唾液中总活力，比活力，转换数(S-1)。酶活定义：在最适条件下每小时水解淀粉生成1g葡萄糖酶量称为1个活力单位。葡萄糖分子量180,淀粉酶分子量50000。总活力=200х0.25х60/5=600U比活力=0.25х60/5х0.01=300U/mg转换数=(0.25/5х60х180)/(0.01×10-3/50000)=23150(S-1)第29页核酶：含有催化活性RNA。非蛋白酶，识别特定RNA片段，进行内切，含有内切，连接，聚合等核酸酶功效。如：原生动物四膜虫26SRNA内含子L19RNA可自行催化（noprotein）。核酸酶：即核酸水解酶，化学本质为蛋白质，催化核酸水解。3核酶（ribozyme)和核酸酶第30页4、酶活性调整控制一）别构调整经过酶构象改变来调整酶活性作用称为变构调整。大部分别构酶动力学曲线不符合米氏方程。给酶共价结合一个基团或者去掉一个基团，从而改变其活性调整方式。常见磷酸化。糖原磷酸化酶a

糖原磷酸化酶b二）共价调整ActiverelaxedformInactivetenseform第31页5、酶促反应动力学酶促反应动力学(kineticsofenzyme-catalyzedreactions)是研究酶促反应速度及其影响原因科学。这些原因主要包含酶浓度、底物浓度、pH、温度、抑制剂和激活剂等。注意：速度指反应初速度V0；研究某一原因对酶促反应速度影响时，应该维持反应中其它原因不变。第32页1）.米氏方程Km即为米氏常数，Vmax为最大反应速度当反应速度等于最大速度二分之一时,即V=1/2Vmax,Km=[S]上式表示,米氏常数是反应速度为最大值二分之一时底物浓度。所以,米氏常数单位为mol/L。Km值小，1/Km大，亲和力大。底物浓度对酶促反应速度影响第33页酶抑制(机制)CompetitiveNon-competitiveUncompetitiveEE另一结合区抑制剂底物图解抑制机理及說明[I]只与自由[E]結合，会与[S]竞争；[S]↑可克服[I]抑制。[I]可与自由[E]或[ES]結合，[S]↑不能克服[I]抑制。[I]只能与[ES]結合，[S]↑反而有利[I]抑制。E+S

→

ES

→

E+P+

I↓EI

←

↑E+S

→

ES

→

E+P++

I

I↓↓EI

+

S

→EIS

←

↑

↑E+S

→

ES

→

E+P+

I↓EIS

←

↑XVmax

不变；Km

变大Vmax

变小；Km

不变Vmax

及Km

均变小第34页6、酶活性部位与酶活性直接相关区域为酶活性中心。是酶与底物结合并发挥其催化作用部位。结合酶辅助因子是活性中心主要组成部分。活性中心氨基酸残基在一级结构上可能相距甚远，甚至位于不一样肽链，经过折叠后而在空间结构上相互靠近。第35页V结构辅酶酶作用缺乏病VB1硫胺素TPP酮酸氧化脱羧酶去掉CO2脚气VB2核黄素FMN、FAD脱氢酶传递2H口角炎VB5泛酸COA脱氢酶、硫激酶传递乙酰基VB6吡哆醛磷酸吡哆醛转氨酶，脱羧酶转移氨基去掉CO2脂溢性皮炎VB12钴胺素VB12辅酶变位酶转移H或R恶性贫血Vpp

尼克酸、酰胺NADCoⅠ、NADPCoⅡ）脱氢酶

传递2H癞皮病VH生物素生物素羧化酶传递CO27维生素及其辅酶第36页三核酸(1)主链：反向平行(2)空间位置：碱基内，糖和磷酸外(3)螺旋参数：直径约为2nm，螺矩3.4nm(4)碱基互补(5)大小沟1DNA双螺旋结构关键点第37页2、DNA双螺旋稳定性DNA双螺旋结构在生理条件下是很稳定。维持这种稳定性原因包含：（1）氢键；（2）碱基堆积力-螺旋稳定主要作用力；（3）离子键；改变介质条件和环境温度，将影响双螺旋稳定性——变性。G和C含量高，Tm值高。生物适合高温生活。第38页3、PCRpolymerasechainreaction,聚合酶链式反应,在体外模拟发生在细胞内DNA快速扩增特定基因技术。PCR反应五要素：引物、TaqDNA聚合酶、dNTP、模板和Mg2+

分为变性、延伸、退火三步。第39页PCR过程1.高温变性（90℃-96℃）：双链DNA模板在热作用下，氢键断裂，形成单链DNA

2.低温退火（60℃-65℃）：系统温度降低，引物与DNA模板结合，形成局部双链。

3.中温延伸（70℃-75℃）：在Taq酶（在72℃左右最正确活性）作用下，以dNTP为原料，从引物5′端→3′端延伸，合成与模板互补DNA链。

每一循环经过变性、退火和延伸，DNA含量既增加一倍。第40页动态部分一、生物氧化（氧化磷酸化）2、脱氢酶辅酶：NAD+、NADP+、FAD、FMN1、高能磷酸化合物类型、举例P34ATP在能量转运中地位和作用P393、电子传递链组员、排列次序、抑制剂P1214、氧化磷酸化作用机制（化学渗透学说）、P/O（P131）、解偶联剂（DNP作用机制）（P137）5、ATP生成两种方式：氧化磷酸化（主要）和底物水平磷酸化第41页1高能化合物（P34）高能化合物：普通将水解时能够释放21kJ/mol（5千卡/mol)以上自由能化合物。常以符号“～”表示。常见高能化合物（P36）：ATP，1，3-二磷酸甘油酸，磷酸烯醇式丙酮酸等第42页NADHNADH-Q还原酶Q细胞色素还原酶细胞色素C细胞色素氧化酶O2琥珀酸-Q还原酶FADH2ATPATPATP琥珀酸氧化呼吸链:P/O=2NADH氧化呼吸链：P/O=3第43页3、氧化磷酸化与电子传递（氧化）相偶联ADP磷酸化过程。即伴随电子从底物到O2传递，ADP被磷酸化生成ATP。需氧生物合成ATP主要路径。第44页4、能量偶联假说化学渗透假说关键点是：a.在氧化与磷酸化之间起偶联作用原因是H+跨膜梯度。b.线粒体内膜电子传递链是一个质子泵,电子传递释放出来能量，用于驱动膜内侧H+迁移到内膜外侧（膜对H+是不通透）。这么，在膜内侧与外侧就产生了跨膜质子梯度(pH)和电位梯度（）；第45页c.在膜内外势能差（pH和）驱动下，膜外高能质子沿着一个特殊通道（ATP酶组成部分），跨膜回到膜内侧。质子跨膜过程中释放能量，直接驱动ADP和磷酸合成ATP。第46页（2）解偶联剂：

破坏H+跨膜电位：2，4-二硝基苯酚磷酸化破坏

ADP+PiATP

呼吸链正常（3）氧化磷酸化抑制剂：抑制磷酸化：寡霉素

H+从质子通道回流

呼吸链：跨膜电位质子泵

（1）电子传递抑制剂5抑制剂第47页糖原合成糖代谢糖异生二糖代谢EMPTCA循环丙酮酸氧化脱羧产能根本糖原分解激酶：能够在ATP和任何一个底物之间起催化作用，转移磷酸基团一类酶。磷酸酶：水解磷酸基团酶。生理意义HMS路径第48页葡萄糖葡萄糖-6-磷酸果糖-6-磷酸果糖-1,6-二磷酸甘油醛-3-磷酸二羟丙酮磷酸1，3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸PEP丙酮酸生糖氨基酸乳酸Cori循环TCA中间产物糖酵解及糖异生草酰乙酸反刍动物体内乙酸、丙酸丁酸琥珀酰C0A第49页糖酵解和葡萄糖异生路径中酶差异糖酵解作用葡萄糖异生作用1己糖激酶葡萄糖-6-磷酸酶（脑，肌肉缺乏）2磷酸果糖激酶果糖-1，6-二磷酸酶3丙酮酸激酶丙酮酸羧化酶和磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶第50页Cori循环在激烈运动时，肌肉糖酵解生成大量乳酸，后者经血液运到肝脏，可再合成肝糖原和葡萄糖。乳酸循环生理意义：促进乳酸再利用，更新肝糖原，预防酸中毒。第51页丙酮酸去路（1）丙酮酸氧化脱羧，变为乙酰CoA（有氧）（2）生成乙醇（3）生成乳酸厌氧菌或缺氧时，丙酮酸接收3-磷酸甘油醛脱氢酶反应生成NADH+H+，形成乳酸。G＋2P+2ADP2乳酸＋2ATP＋2水第52页关键酶：①柠檬酸合酶；②异柠檬酸脱氢酶；③α-酮戊二脱氢酶系第53页三羧酸循环：乙酰CoACO2和H2O，产生一个GTP（即ATP）、3个NADH和1个FADH2

即1乙酰CoA经1次TCA循环产生1＋3×3＋2×1＝12ATP丙酮酸氧化脱羧：丙酮酸乙酰CoA，生成1个NADH。即12＋3＝15ATP糖酵解：1分子葡萄糖

2分子丙酮酸，生成了2个ATP，同时产生2个NADH。即2×15＋2＋2×3＝38ATP（不考虑穿梭）第54页1）、氧化阶段葡萄糖-6-磷酸+2NADP++H2O→

核酮糖-5-磷酸

+CO2+2（NADPH+H+）2）、非氧化阶段

6核酮糖-5-磷酸+H2O→5葡萄糖-6-磷酸+Pi3）、总反应

6葡萄糖-6-磷酸+12NADP++7H2O→6CO2+12NADPH+12H++Pi+5葡萄糖-6-磷酸4）、生理意义：产生大量还原力NADPH限速酶：6-磷酸葡萄糖脱氢酶3、磷酸戊糖路径(HMS/HMP)第55页酮体脂代谢脂肪酸合成三脂代谢脂肪酸氧化活化，转运，β-氧化脂肪动员（脂库）胆固醇合成乙酰CoATCA羟甲基戊二酸单酰CoA（HMG-CoA）HMG-CoA还原酶第56页1、β-氧化第57页脂肪酸-氧化产生能量如软脂酸（含16碳）经过7次-氧化，能够生成8个乙酰CoA。每一次-氧化，还将生成1分子FADH2和1分子NADH＋H+。8乙酰COA彻底氧化→12×8=96ATP7FADH2→2×7=14ATP7NADH+7H+→

3×7=21ATP

共96＋14＋21＝131ATP活化消耗2个高能磷酸键，故131-2=129ATP.每次氧化产物完全氧化产生ATP:2+3+12=17第58页2、酮体代谢当脂肪酸降解过量时，细胞内缺乏足够草酰乙酸将全部乙酰CoA带入TCA循环，乙酰CoA还有另一条代谢路径－酮体生成。乙酰CoA可形成乙酰乙酸(acetoacetate)β-羟丁酸丙酮(acetone)。这三种物质统称酮体。主要在肝中进行。肝脏中缺乏分解酮体酶。转运至肝外组织利用。第59页3、脂肪酸合成特点：细胞液中进行，消耗ATP和ADPH，重复4步进行碳链延长反应，首先生成软脂酸16:0，经过加工生成各种脂肪酸。原料：乙酰CoA

1mol乙酰CoA：直接参加脂肪酸合成其余7mol乙酰CoA:羧化成丙二酸单酰CoA关键酶：乙酰CoA羧化酶（生物素）必需脂肪酸：亚油酸，亚麻酸第60页四AA代谢转氨基作用氧化脱氨（L-谷氨酸脱氢酶）联合脱氨（转氨酶与L－谷氨酸脱氢酶联合脱氨、腺嘌呤核苷酸循环联合脱氨）氨运输：肌肉内葡萄糖-丙氨酸循