动物生物化学课件

第一章酶 本章主要内容 酶的一般概念酶的组成和结构与功能关系酶的作用机理影响酶促反应速度的因素酶的命名和分类及应用 第一节酶的概述 酶 Enzyme和Ribozyme 是由生物体活细胞产生的具有催化能力的生物催化剂 绝大多数的酶都是蛋白质 一 酶的概念 酶催化的生物化学反应 称为酶促反应在酶的催化下发生化学变化的物质 称为底物 第一节酶的概述 二 酶催化反应特点 催化剂特点 1 仅需极微量就可以大大加速化学反应的进行 并且在反应过程中本身不被消耗2 能加快反应达到平衡所需的时间 但不能改变反应的平衡点 二 酶催化反应特点 一 酶的高度不稳定性 凡能使蛋白质变性的因素如强酸 强碱高温等条件都能使酶破坏而完全失去活性 所以酶作用一般都要求比较温和的条件如常温 常压和接近中性的酸碱度 酶的催化作用可使反应速度提高10 101 倍 过氧化氢分解2H2O2 2H2O O2方法一 用Fe3 催化 效率为6 10 4mol mol S方法二 过氧化氢酶催化 效率为6 106mol mol S 淀粉酶催化淀粉水解 1克结晶酶在65 C条件下可催化2吨淀粉水解 二 酶的催化效率极高 二 酶催化反应特点 三 酶具有高度特异性 酶高度特异性 是指酶在催化生化反应时对底物的选择性 例如 蛋白酶催化蛋白质的水解 淀粉酶催化淀粉的水解 核酸酶催化核酸的水解 二 酶催化反应特点 三 酶具有高度特异性 分类1 相对特异性 1 键专一性只对底物分子中某种化学键有选择性的催化作用 2 基团专一性对键和键一端的基团有严格的要求2 绝对特异性只能催化一种底物发生一定类型反应脲酶 麦芽糖酶 淀粉酶 碳酸酐酶及延胡索酸水化酶3 立体异构特异性对立体异构体具有高度专一性 二 酶催化反应特点 四 酶作用的可调性 例如 抑制剂调节 共价修饰调节 反馈调节 酶原激活及激素控制等 第二章维生素和辅酶 第一节概述 维持人和动物机体正常生命活动所必需的一类小分子有机化合物 需要量很小 但机体内不能合成或合成量很少 需由食物供给 一 维生素的概念 功能 调节物质代谢和维持生理功能 构成机体组织的主要原料物质 结构物质 供能物质 注 长期缺乏任何一种维生素都会导致相应的疾病 维生素缺乏症 二 维生素的分类和命名 维生素一般习惯分为脂溶性和水溶性两大类 其中脂溶性维生素在体内可直接参与代谢的调节作用 而水溶性维生素是通过转变成辅酶对代谢起调节作用 脂溶性 VitA D E K水溶性 VitB1 B2 烟酸和烟酰胺 B6 泛酸 生物素 叶酸 B12 Vc等 第二节水溶性维生素 水溶性维生素包括VitB C 泛酸 生物素 叶酸等 大多数辅酶的前体主要是水溶性维生素 与脂溶性Vit不同 进入体内的多余水溶性维生素及其代谢产物均自尿中排出 不能储存 一 维生素B1和硫胺素焦磷酸 TPP VitB1为抗神经炎类维生素 又名抗脚气病维生素 化学结构 由含硫的噻唑环和含氨基的嘧啶环组成 故称硫胺素 VitB1存在于种子外皮及胚芽中 米糠 黄豆 酵母 瘦肉等食物中 VitB1缺乏 糖代谢受阻 丙酮酸积累 血尿中丙酮酸等含量增加 出现多发性神经炎 下肢浮肿 并有消化不良等症状 VitB1耐酸 耐热 在中性或碱性中易破坏 维生素B2又名核黄素 由核糖醇和7 8 二甲基异咯嗪两部分组成 异咯嗪1 5位N上是活泼的双键 易起氧化还原反应 FMN黄素单核苷酸VitB2FAD黄素腺嘌呤二核苷酸 FAD FMNFMNH2FADFADH2 二 VitB2和黄酶辅基 1 2 3 4 5 6 7 8 10 9 VitB2广泛存在于动植物 如酵母 肝 肾 蛋黄 奶中 所有植物和很多微生物都能合成核黄素 FMN FAD广泛参与体内各种氧化还原反应 所以VitB2能促进糖 脂肪和蛋白质代谢 对维持皮肤 粘膜和视觉的正常机能有一定作用 VitB2缺乏 引起口角炎 舌炎 眼睑炎等 三 维生素C 抗坏血酸ascorbicacid 1 结构 Ascorbicacid vitaminC 或 1 参与胶原蛋白合成 与细胞间质的生成有关 缺乏时易发生坏血病 创伤不易愈合 毛细血管通透性增加 皮下 粘膜和肌肉处易出血 2 参与体内氧化还原反应3 维生素C具有解毒功能4 促进肠道内铁的吸收 利于血红蛋白的形成 可防止贫血 维生素C的生理功能 第三节脂溶性维生素 维生素A D E K均溶于脂类溶剂 不溶于水 在食物中通常与脂肪一起存在 吸收时需要脂类和胆汁酸盐帮助 第三节脂溶性维生素 一 维生素A 化学结构为具有脂环的不饱和一元醇 碳架结构由2个异戊二烯单位构成 共有5个共轭双键 生理功能 1 促进生长发育 维持上皮组织结构的完整和健全 增强机体免疫力2 构成视紫红质 与暗视觉的形成有关 缺乏症 夜盲症3 抑制癌变 促进癌细胞自溶等抗癌作用 第三节脂溶性维生素 二 维生素D 维生素D具有抗佝偻病作用 又称抗佝偻病维生素 已确知有4种 即维生素D2 D3 D4 D5 均为类固醇衍生物 D2 麦角钙化醇 和D3 胆钙化醇 较为重要 只有动物体内含有维生素D 鱼肝油中含量最丰富 动 植物组织中含有能转化为维生素D的固醇类物质 经紫外光照射可转变为维生素D 胆固醇 7 脱氢胆固醇 VD3 维生素D为无色晶体 不溶于水而溶于油脂及脂溶剂 相当稳定 不易被酸 碱或氧化破坏 调节钙 磷代谢 维持血液正常的钙 磷浓度 促进骨骼发育正常 功能 缺乏症 儿童 佝偻病 维生素D摄食不足 不能维持钙的平衡 骨骼发育不良 骨质软弱 膝关节发育不全 两腿形成内曲或外曲畸形 图 成人 软骨病 产生骨骼脱钙作用 孕妇和授乳妇女的脱钙作用严重时导致骨质疏松 患者骨骼易折 牙齿易脱落 佝偻病 VD治疗前 VD治疗14个月后 三 维生素E 维生素E又称生育酚或抗不育维生素 已知有8种 其中4种 生育酚 较为重要 生育酚的效价最高 动物组织的维生素E都是从食物中取得的 三 维生素E 维生素E对氧十分敏感 极易被氧化而保护其他物质不被氧化 是动物和人体中最有效的抗氧化剂 1 抗氧化作用 保护生物膜及某些酶活性2 与动物的生育能力有关3 促进血红素合成 功能 缺乏症 不孕症 人类未发现 食物来源 发布广泛 主要存在于植物油中 尤以麦胚油 玉米油 花生油 大豆油 葵花籽油中含量最为丰富 豆类和蔬菜中含量也较多 尚未发现由于VE缺乏而引起的人类不育症 临床上常用VE来治疗习惯性流产 早产等 四维生素K 维生素K是一类能促进血液凝固的萘醌衍生物 故又称凝血维生素 1929年 由年轻的丹麦科学家H Dam最早发现 天然的维生素K有K1 K2两种 K3为人工合成品 维生素K1 主要是促进肝脏合成凝血酶原 凝血因子 调节凝血因子 的合成 功能 缺乏维生素K 血凝时间延长 成人一般不易缺乏维生素K 有维生素K缺乏病状的人 必伴有其他生理功能不正常的情况 如胆管阻塞 或因肠道疾病妨碍维生素K的吸收 缺乏症 因维生素K不能通过胎盘 出生后肠道内又无细菌 不能合成维生素K 故新生婴儿易因维生素K的缺乏而出血 作业 P271 什么是维生素 维生素怎样分类 2 常见的水溶性维生素有哪几种 他们是哪些辅酶 基 的成分 主要生理功能是什么 缺乏症是什么 列表说明 3 常见的脂溶性维生素有哪几种 主要生理功能是什么 缺乏症是什么 列表说明 第三章糖的代谢 第一节概述 新陈代谢是生命最基本的特征之一 泛指生物与周围环境进行物质交换和能量交换的过程 新陈代谢基本过程 消化吸收 中间代谢和排泄三个阶段 第一节概述 消化吸收 小分子大分子合成代谢需要能量释放能量分解代谢大分子小分子 物质代谢 能量代谢 新陈代谢 排泄 同化作用 异化作用 第一节概述 中间代谢的共同特点 1 代谢过程不是一步完成的 它由若干反应 按一定顺序排列完成 各反应间互相联系 互相制约 2 代谢过程在温和条件下进行 几乎所有反应都是由酶催化进行的 3 各代谢过程的代谢速度由机体统一调节 互相配合 互相制约 随着生理条件的不同 各自发生相应的变化 完成各种生理功能 糖即碳水化合物 其化学本质为多羟醛或多羟酮类及其衍生物或多聚物 Cn H2O n 什么是糖 糖的分类及其结构 根据水解产物情况 糖可分为四大类 单糖 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 凡能水解成少数 2 6 单糖分子的糖 蔗糖 乳糖 多糖 凡是能水解成多个单糖分子的糖 淀粉 纤维素 糖原 结合糖 与非糖物质结合的糖 一 糖的生理功能 氧化供能重要组成成分转变成脂肪和非必需氨基酸解毒 二 糖代谢的一般概况 二 糖的消化吸收 淀粉 少量二糖蔗糖 乳糖 小肠胰淀粉酶 作用 1 4糖苷键 线性和分支的寡糖 极限糊精 小肠粘膜细胞刷状缘各种酶如麦芽糖酶 糊精酶 蔗糖酶 乳糖酶 单糖 主要是葡萄糖 小肠上段吸收通过门静脉 肝脏 合成肝糖原 通过肝静脉进入体循环血中的单糖 第二节糖原的合成与分解 一 糖原合成 glycogenesis 1 概念 由单糖合成糖原的过程2 主要器官 肝 肌3 反应部位 胞液4 反应过程 包括Glc数目增加 分支点增加5 关键酶 糖原合酶6 Glc活性形式 Glc供体 UDPG 二 糖原分解 概念 肝糖原分解成为葡萄糖的过程反应部位 胞液反应过程 包括Glc数目减少 分支点减少关键酶 磷酸化酶 第三节糖的分解代谢 分解代谢途径 糖的无氧分解 有氧分解和磷酸戊糖途径 葡萄糖的主要分解代谢途径 葡萄糖 丙酮酸 乳酸 乙醇 乙酰CoA 6 磷酸葡萄糖 磷酸戊糖途径 糖酵解 有氧 无氧 有氧或无氧 第四节糖的异生作用 概念 肝中由非糖物质 如丙酸 甘油 乳酸 生糖氨基酸及其代谢前身物 转变为Glc或Gn的过程 主要器官 肝 肾 饥饿 酸中毒 二 糖异生途径 酵解途径中有3个由关键酶催化的不可逆反应 在糖异生时 须由另外的反应和酶代替 糖异生途径与酵解途径大多数反应是共有的 可逆的 三 糖异生的生理意义 1 空腹和饥饿下维持血糖浓度恒定 2 补充肝糖原 3 调节酸碱平衡 第五节血糖 血糖 bloodsuger 指血中的葡萄糖 血中的单糖 主要指葡萄糖 血糖浓度 正常值3 9 6 1mmol L恒定的意义 保证脑组织的能量供应来源与去路 血糖 饱食 空腹 饥饿不同状态下 维持血糖浓度恒定 3 9 6 1mmol L 三 血糖水平的调节 主要依靠激素的调节 作业