生物化学第八章 PPT课件
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生物化学 第08章 脂代谢(共68张PPT)
合成一分子软脂酸的总反应式
4、脂肪酸的延伸反应
NADPH
5、脂肪酸的去饱和反应
4. 饱和脂肪酸的从头合成与β-氧化的比较
区别要点
从头合成
β-氧化
细胞内进行部位
胞液
酰基载体
ACP-SH
二碳单位参与或断裂形式 丙二酸单酰ACP
电子供体或受体
NADPH+H+
-羟酰基中间物的立体构型不同
D型
对HCO3-和柠檬酸的需求 所需酶
甘油
R1COOH R2COOH R3COOH
脂肪酸
场所： 细胞质内（主要是脂肪组织） 关键酶：脂肪酶（限速酶） 调控： 激素 功能： 水解产物可进一步氧化分解
二、甘油的氧化分解与转化
CH 2OH ATP ADP CH 2OH NAD + NADH+H +
CHOH
CHOH
甘油激酶
CH 2OH (肝 、 肾 、 肠 ) CH 2O
α–lipoprotein (high density 脂酰-CoA的跨线粒体内膜的转运
第十章
FAD+2ATP+3H20
（2）脂酰CoA转运入线粒体
脂类的脂消类化代、谢吸收、 CH3(CH2)nCOOH
(hormone-sensitive lipase , HSL) 这对于某些生活在干燥缺水环境的生物十分重要，像骆驼已将β-氧化作为获取水的一种特殊手段。
5~10 50~70 10~15 10~15
20~25 10 40~50 5
45~50 20 20~22 30
生理功能
转运外源性 TG
转运内源性 TG 转运 Ch 转运PL、Ch
第二节 第十章
医学生物化学(第八章)生物氧化
* 铁硫蛋白为单电子传递体 ( Fe2+-e Fe3+)
+e
20
3. 泛醌（ubiquinone , Q） 又称辅酶Q （Coenzyme Q , CoQ）
21
**泛醌的特点 1）是双电子传递体 2）不与蛋白结合的游离存在的电子载体 3）是复合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ之间的连接者，
是多种底物的电子进入呼吸链的中心点
53
四、 ATP与能量的释放、储存和利用
H2O+CO2 ATP
有机物氧化 产能
生物大分子 主动
合成
运输
肌肉 收缩
遗传信 息传递
O2 ADP+Pi
54
一、 ATP分子中的高能磷酸基的来源 （一） 氧化磷酸化： 主要来源 （二） 底物水平磷酸化 概念： 在反应过程中,由于分子内部能 量重新分配，形成高能磷酸化合物，进一 步将高能磷酸基转移给ADP，形成ATP
67
AH2
2H+
2Cu2+
O2-
H2O
A 2Cu+
1/2O2
属氧化酶主要有：细胞色素氧化酶、 酚氧化酶、 抗坏血酸氧化酶等
68
（二）需氧脱氢酶 （aerobic dehydrogenase）
特点： 使作用物氢活化， 受氢体：除氧以外还有其他试剂 产物之一是H2O2
69
AH
FMN(FAD)
H2O2
氧化磷酸化
4
糖
脂肪
葡萄糖 脂肪酸 ＋ 甘油
乙 酰CoA
蛋白质
氨基酸
TCA cycle
CO2
H＋＋e （进 入 呼 吸 链 ）
生成H2O 及释 放 出 能 量
5
生物化学第八章糖代谢
§2 糖的分解代谢
主要有以下途径: (一)糖的无氧酵解 (二)糖的有氧氧化 (三)乙醛酸循环 (四)戊糖磷酸途径
途径具体过程
提示
反应实质 个酶作用 进程变化 学习途径时要重点注意噢！
温馨提示
加油！！！
• 酵解过程要学好
• 首条途径很重要 • 总结经验找规律 • 后边学习基础牢
• 举一反三相比较 • 触类旁通有参照 • 事半功倍学的巧 • 一路轻松兴趣高
甘油酸-3-磷酸
磷酸甘油8反酸应变图位酶
甘油酸-2-磷酸
9、2-磷酸甘油酸脱水烯醇化
甘油酸-2-磷酸
烯醇化9反酶应图
磷酸烯醇式丙酮酸
9、2-磷酸甘油酸的脱水生成磷酸烯醇式丙 酮酸
烯醇化酶（enolase） 这一步反应也可看作分子内氧化还原反应，分子 内能量重新分布，又一次产生了高能磷酯键。
反应可以被氟离子抑制，取代天然情况下酶分 子上镁离子的位置，使酶失活。
细胞核
内质网 溶酶体
细胞膜
动物细胞
植物细胞
细胞壁 叶绿体
有色体 白色体 液体 晶体
葡萄糖的主要代谢途径
糖异生
葡萄糖
6-磷酸葡萄糖 （有氧或无氧）
（无氧） 丙酮酸
糖酵解
（有氧）
乳酸 乙醇
乙酰 CoA
磷酸戊糖 途径
三羧酸 循环
第八章：糖代谢
§1 多糖和底聚糖的酶促降解 §2 糖的分解代谢 §3 糖的合成代谢
⑹氧化脱氢，产生 NADH+H+ （磷酸化，使用无机磷酸）
甘油醛-3-磷酸
无机磷酸
甘油醛-3-磷酸 脱氢酶
1,3-二磷酸甘油酸
产生 的 NADH+H+ 的氢，条件不同， H的去向不同，走进的途径不同。
《生物化学》 第8章 糖代谢
2020/9/29
⑥ 糖酵解的生理意义
❖酵解途径是单糖分解代谢的一条最重要的
基本途径
❖细胞在缺氧条件下,通过无氧酵解可以获得
有限的能量维持生命活动
❖有氧条件下,酵解是单糖完全氧化分解成
CO2和水的必要准备阶段
2020/9/29
8.2.2 无氧条件下丙酮酸的去路
1.酵母菌的酒精发酵
C O O H C O 丙酮酸脱羧酶
2020/9/29
8.3.2 淀粉的合成
G
G-6-P G-1-P
ATP ADP
(A)UTP
(A)UDPG
焦磷酸化酶 PPi
(A)UDPG n(A)UDPG
转糖苷酶
引物
(G)m m≥2
n(A)UDP
（α-1,4-G）n+mBiblioteka Q酶2020/9/29
（α-1,6）
8.3.3 糖原的合成
非还原端 糖原结构特点
（1）丙酮酸羧化支路
C O O H
OC C O O H
CO+ C O 2+ A T P+ H O 2 丙酮酸羧化酶、生物素，Mg2+ C H 2 C O O H+ A D P+ Pi
C H 3 丙酮酸
草酰乙酸
2020/9/29
⑥ 回补途径
C O O H
C O+ C O 2+ N A D P H+ H +
三羧酸循环
→Acetyl-CoA→→→CO2 + H2O
Lac （——————）
酵解
（—————————————————————）
有氧分解
2020/9/29
① 丙酮酸脱氢酶系
⑥ 糖酵解的生理意义
❖酵解途径是单糖分解代谢的一条最重要的
基本途径
❖细胞在缺氧条件下,通过无氧酵解可以获得
有限的能量维持生命活动
❖有氧条件下,酵解是单糖完全氧化分解成
CO2和水的必要准备阶段
2020/9/29
8.2.2 无氧条件下丙酮酸的去路
1.酵母菌的酒精发酵
C O O H C O 丙酮酸脱羧酶
2020/9/29
8.3.2 淀粉的合成
G
G-6-P G-1-P
ATP ADP
(A)UTP
(A)UDPG
焦磷酸化酶 PPi
(A)UDPG n(A)UDPG
转糖苷酶
引物
(G)m m≥2
n(A)UDP
（α-1,4-G）n+mBiblioteka Q酶2020/9/29
（α-1,6）
8.3.3 糖原的合成
非还原端 糖原结构特点
（1）丙酮酸羧化支路
C O O H
OC C O O H
CO+ C O 2+ A T P+ H O 2 丙酮酸羧化酶、生物素，Mg2+ C H 2 C O O H+ A D P+ Pi
C H 3 丙酮酸
草酰乙酸
2020/9/29
⑥ 回补途径
C O O H
C O+ C O 2+ N A D P H+ H +
三羧酸循环
→Acetyl-CoA→→→CO2 + H2O
Lac （——————）
酵解
（—————————————————————）
有氧分解
2020/9/29
① 丙酮酸脱氢酶系
《生物化学》-第八章
➢ 与前述操纵子的基本组成一样，乳糖操纵子也是由结构基因和调控区组成的 ➢ 乳糖操纵子包括Z、Y和A三个结构基因 ➢ Z结构基因编码β-半乳糖苷酶，催化乳糖转变为别乳糖 ➢ Y结构基因编码半乳糖透过酶，促使半乳糖透过酶进入细菌内 ➢ A结构基因编码乙酰转移酶，催化半乳糖形成乙酰半乳糖 ➢ 调控区包括调节基因（I）、启动子（P）、操纵基因（O）及启动子上游的一个CAP结合位点，
第一节 基因表达的调控
二、基因表达调控的概念和意义
（一）基因表达调控的概念
➢ 基因表达调控是指细胞或生物体在接收内外环境信号刺激 或适应环境变化的过程中，在基因表达水平上所做出的应 答，即基因组内的基因如何被表达、表达多少等
➢ 基因表达调控大致可以在5个层次上进行，即转录前、转 录、转录后、翻译和翻译后
➢ 基因表达是指在一定的调节机制的控制下，基因组DNA经 转录、翻译等一系列过程，合成具有特异生物学功能的蛋 白质的过程
➢ 并非所有基因表达过程都产生蛋白质，rRNA、tRNA编码 基因转录生成功能型RNA的过程也属于基因表达
第一节 基因表达的调控
一、基因表达的概念、特点及方式
（二）基因表达的特点--时间特异性
5′-侧上游，主要控制整个结构基因群的转录
第一节 基因表达的调控
三、原核生物基因表达的调控
（一）操纵子的基本组成
➢ 3．操纵基因 ➢ 操纵基因是指能被阻遏蛋白特异性识别并结合
的一段DNA序列，常与启动子邻近或与启动子 序列重叠 ➢ 当阻遏蛋白结合在操纵基因上，阻遏蛋白会阻 碍RNA聚合酶与启动子结合或使RNA聚合酶 不能沿DNA链向前移动，从而阻遏转录的进行
（一）操纵子的基本组成
➢ 1．结构基因 ➢ 操纵子中被调控的编码蛋白质的基因称为结构基因 ➢ 一个操纵子中含有2个以上的结构基因，多的可达20个以上 ➢ 各结构基因头尾衔接、串联排列，组成结构基因群
生物化学 第八章 生物氧化(共83张PPT)
HO– CHCOOH
苹果酸
△ G0′≈0(变化很小）
（八）苹果酸脱氢生成草酰乙酸
TCA循环
CH2COOH HO CHCOOH
苹果酸
NAD+
NADH+H+
苹果酸脱氢酶
CH2COOH O C COOH
草酰乙酸
△ G0′
完整的三羧酸循环
小结
TCA循环
8步反应(10步) 8种酶催化 反应类型：缩合1、氧化4、底物水平磷酸化1、
S
Fe
S
铁硫簇(Fe4S4) C
功能：参与电子传递
3、细胞色素：以铁卟啉为辅基的结合蛋白
+e
Fe3+
Fe2+
-e
功能：传递电子
第四节 三羧酸循环（TCA循环）
淀粉、糖原
葡萄糖
脂肪
甘油、脂肪酸
蛋白质 氨基酸
TCA循环
乙酰CoA
2H ADP＋Pi
CO2
ATP H2O
1/2O2
概念：
乙酰辅酶A的乙酰基部分通过一种循环, 在有氧 条件下被彻底氧化为CO2和H2O,由于该途径的第一个 代谢物是含有三个羧基的柠檬酸, 故称之为三羧酸循环
或柠檬酸循环,简称为TCA 循环。
为了纪念德国科学家Hans Krebs在阐明TCA循 环中所做出的突出贡献,又称之为Krebs循环。
TCA 循环也称为柠檬酸循环和Krebs循环
糖酵解产生的丙酮酸（实际上是乙酰CoA）被降 解成CO2
产生一些ATP
产生更多的NADH和FADH2
NADH和FADH2进入呼吸链，通过氧化磷酸化产 生更多的ATP。
4 KJ/mol)，这部分能量可推动ADP与Pi合成ATP。
苹果酸
△ G0′≈0(变化很小）
（八）苹果酸脱氢生成草酰乙酸
TCA循环
CH2COOH HO CHCOOH
苹果酸
NAD+
NADH+H+
苹果酸脱氢酶
CH2COOH O C COOH
草酰乙酸
△ G0′
完整的三羧酸循环
小结
TCA循环
8步反应(10步) 8种酶催化 反应类型：缩合1、氧化4、底物水平磷酸化1、
S
Fe
S
铁硫簇(Fe4S4) C
功能：参与电子传递
3、细胞色素：以铁卟啉为辅基的结合蛋白
+e
Fe3+
Fe2+
-e
功能：传递电子
第四节 三羧酸循环（TCA循环）
淀粉、糖原
葡萄糖
脂肪
甘油、脂肪酸
蛋白质 氨基酸
TCA循环
乙酰CoA
2H ADP＋Pi
CO2
ATP H2O
1/2O2
概念：
乙酰辅酶A的乙酰基部分通过一种循环, 在有氧 条件下被彻底氧化为CO2和H2O,由于该途径的第一个 代谢物是含有三个羧基的柠檬酸, 故称之为三羧酸循环
或柠檬酸循环,简称为TCA 循环。
为了纪念德国科学家Hans Krebs在阐明TCA循 环中所做出的突出贡献,又称之为Krebs循环。
TCA 循环也称为柠檬酸循环和Krebs循环
糖酵解产生的丙酮酸（实际上是乙酰CoA）被降 解成CO2
产生一些ATP
产生更多的NADH和FADH2
NADH和FADH2进入呼吸链，通过氧化磷酸化产 生更多的ATP。
4 KJ/mol)，这部分能量可推动ADP与Pi合成ATP。
生物化学第八章 核苷酸代谢
嘌呤碱从头合成的元素来源
Gly
CO2
Asp N 1
6
5
N 7
一碳单位 2
甲酰-FH4
3 N
4
9 N
8
一碳单位 甲炔-FH4
Gln
• 从头合成途径 (1)IMP(次黄嘌呤核苷酸)的合成 (2)AMP（腺苷酸）和GMP（鸟苷酸）的生成
(1)、IMP的生成
PRPP
AMP ATP
（5’-磷酸核糖-1’-焦磷酸）PRPP合成酶
小结
1、嘌呤核苷酸补救合成定义、发生组织。 2、补救合成的生理意义。 3、脱氧核苷酸是在核苷二磷酸水平上进行的。 4、嘌呤代谢的终产物是尿酸、痛风病的致病 原因、治疗机制。
第三节 嘧啶核苷酸的代谢
嘧啶核苷酸的结构
一、嘧啶核苷酸的从头合成 （一）嘧啶核苷酸的从头合成
• 定义
嘧啶核苷酸的从头合成是指利用磷酸核 糖、氨基酸、一碳单位及二氧化碳等简单物 质为原料，经过一系列酶促反应，合成嘧啶 核苷酸的途径。
很少能活至20岁，
补救合成的生理意义
补救合成节省从头合成时的能量和一些氨基 酸的消耗。
体内某些组织器官，如脑、骨髓等只能进行 补救合成。
HGPRT完全缺失的患儿，表现为自毁容貌综 合征。
（四）脱氧核苷酸的合成代谢
在核苷二磷酸水平上进行
（N代表A、G、U、C等碱基）
脱氧核苷酸的生成
核糖核苷酸还原酶，Mg2+
第八章
核苷酸代谢
Metabolism of Nucleotides
第一节、核苷酸的功能及消化与吸收 一、核苷酸的功能
是核酸的基本组成单位，合成核酸的原料 能量的利用形式，ATP是重要能量货币； 参与代谢和生理调节，cAMP是第二信使； 参与生物活性物质组成，NAD、 FAD、 CoA等； 其衍生物是许多生化反应的中间供体 ，如UDPG 、
杨荣武生物化学第八章-酶学概论PPT课件
2021/7/24
9
酶的专一性
是指酶对参与反应的底物有严格的选择性，即一种酶仅能作用于一 种底物，或一类分子结构相似的底物，发生某种特定类型的化学反 应，产生特定的产物。
专一性一般有四种类型：
（1）绝对专一性
是指一种酶仅催化一个特定的反应。例如，脲酶只能催化尿素的水 解反应；
（2）基团专一性
是指一种酶只作用于含有特定官能团的分子。如磷酸酶只水解特定 底物分子上的磷酸基团；
2021/7/24
12
2021/7/24
胰凝乳蛋白酶的活性中心
13
解释酶专一性的三种模型： （1）锁与钥匙学说
（2）诱导契合学说 （3）“三点附着”模型
2021/7/24
14
2021/7/24
“锁与钥匙”模型
15
2021/7/24
“诱导契合”模型
16
2021/7/24
己糖激酶的诱导契合
17
病毒性肝炎——谷丙转氨酶 心肌梗塞——谷草转氨酶、肌酸激酶、LDH（H4） 急性胰腺炎——淀粉酶、脂肪酶
2021/7/24
22
酶的分类及其实例
2021/7/24
23
个人观点供参考，欢迎讨论
第八章 酶学概论
2021/7/24
1
提纲
一． 酶的化学本质 二． 酶的催化性质
1. 酶与非酶催化剂的共同性质 2. 酶催化的特有性质
三. 酶的分类和命名
2021/7/24
2
酶的定义
酶就是由细胞合成的，在机体内行使催化功能 的生物催化剂。
没有酶的反应
2021/7/24
有酶催化的反应
3
酶的化学本质
2021/7/24
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遗传密码字典
三联体密码的破译
遗传密码的性质
mRNA及遗传密码
1．mRNA作为蛋白质生物合成的直接模板。 2．mRNA分子中核苷酸顺序与蛋白质分子中氨基 酸排列顺序通过遗传密码相沟通。 3．每三个核苷酸组成一个密码子，四种碱基可组 成64种密码子，代表20种氨基酸，AUG既是起始 密码，同时也是蛋氨酸密码子;UAA、UAG、UGA 作为终止密码。
密码子的通用性是指生物细胞共同使用同一套遗
传密码字典。只有在一些线粒体中使用的遗传密码与
通用密码有所区别。如人线粒体中UGA不再是终止密码
子，而编码色氨酸。所以说遗传密码基本通用，但非
绝对通用。
（4） 起始密码子和终止密码子
在 64 个密码子中，有 3 个密码子不编码任何氨基酸 ，从而成为肽链合成的终止信号，称为终止密码子或 无义密码子，它们是 UAA、 UAG、 UGA。其余的61个密码 子均编码不同的氨基酸，其中 AUG 既是 Met 的密码子， 又是肽链合成的起始信号，称为起始密码子。但细菌 例外，在细菌中GUG表示起始的甲酰蛋氨酸 （5）密码子的摆动性（变偶性） 密码子的专一性主要是由前两位的碱基决定，而第三 位碱基有较大的灵活性。
一、m R N A
mRNA(messenger RNA)是蛋白质生物合成过程中 直接指令氨基酸掺入的模板，是遗传信息的载体。 原核生物和真核生物mRNA的比较
* mRNA是遗传信息的携带者
遗传学将编码一个多肽的遗传单位称为顺反子 (cistron)。 原核生物的一段mRNA常常编码几种功能相关的蛋 白质，这种mRNA被称为多顺反子（poly cistron）。 真核生物的一段mRNA常常只能编码一条多肽链， 这种mRNA被称为单顺反子（single cistron）。
第八章
蛋白质的生物合成
目
录
第一节 蛋白质合成体系 第二节 蛋白质合成过程 第三节 肽链合成后的折叠与加工 第四节 蛋白质定位（自学）
中心法则
蛋白质生物合成:是指mRNA分子上4种核苷酸 的遗传信息，变成蛋白质多肽链的20种氨基 酸排列顺序的过程，类似一种语言翻译成另 一种语言时的情形，所以也称为翻译。
三联体密码的破译
1、以均聚物为模板指导多肽的合成 2、以随机共聚合指导多肽的合成
例：以随机共聚物A、C为模板，任意排列可 出现8种三体，获得六种氨基酸组成的多肽。
3、以特定的共聚物为模板指导多肽的合成
以均聚物为模板指导多肽的合成
PolyU为模板，产生的多肽链为Polyphe PolyC为模板，产生的多肽链为Polypro
二、tRNA
在蛋白质合成中，tRNA 是搬运活性氨基酸的 工具。它将氨基酸按照mRNA 链上的密码子所 决定的氨基酸顺序搬运到蛋白质合成的场所---核糖体的特定部位
tRNA的二级结构示意图
tRNA的三级结构示意图
1、3‘端CCA上氨基酸接受位点 2、识别氨酰－tRNA合成酶
的位点（DHU、反密码环）
PolyA为模板，产生的多肽链为Polylys
以特定的共聚物为模板指导多肽的合成
（1）以多聚二核苷酸作模板可合成由2个氨基 酸组成的多肽、 PolyUG 的模板，合成产物为 Lys和Val。 （2）以多聚三核苷酸作为模板，可得三种氨 基酸组成的多肽。
遗传密码字典
第二位
第一位
（5ˊ）
U
C
A
G
第三位
3、核糖体识别位点 4、反密码子位点 在tRNA 链上 有三个特定的碱基，组成一个反 密码子，反密码子与密码子的方 向相反。
三种RNA –mRNA（messenger RNA, 信使RNA） –rRNA（ribosomal RNA, 核蛋白体RNA） –tRNA（transfer RNA, 转移RNA）
• 20种氨基酸（AA）作为原料 • 酶及众多蛋白因子，如IF、eIF • ATP、GTP、无机离子
合成方向：N→C端
酪 精 苏 半胱
缺失
5′…. UACGACAUCUG….3′
酪 天 异亮
(2)简并性:是指大多数氨基酸都可以具有几组不同
的密码子。如UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG 六组
密码子都编码亮氨酸。编码同一个氨基酸的一组密
码称为同义密码子。只有色氨酸和甲硫氨酸仅有一
个密码子。
（3） 密码子的通用性和例外
遗 传 信 息 流 动 示 意 图
DNA DNA
mRNA mRNA
核糖体 核糖体
tRNA tRNA
蛋白质生物合成中的三大发现
Mahlon Hoagland 发现转运RNA（tRNA） Paul Zamecnik Francis Crick 提出tRNA应接器假说
核糖体是蛋白质生物合成的场所
第一节
原核生物
多顺 反子
真核生物 单顺 反子
非编码序列
遗 传 密 码
遗传密码: mRNA(或DNA)中的核苷酸序列与 蛋白质中氨基酸序列之间的对应关系称为遗传 密码。 密码子 (codon) ： mRNA 上每 3 个相邻的核 苷酸编码蛋白质多肽链中的一个氨基酸，这三 个核苷酸就称为一个密码子或三联体密码。
（3ˊ）
U
U C A G U C A G U C A G U C A G
C
A
G
遗传密码的特点
(1)连续性和方向性:两个密码子之间无任何核苷酸加 以隔开和重叠，如插入/删除碱基，可发生移码突变. 方向5′——3′
5′…. UACGGACAUCUG….3′
酪 插….3′
蛋白质合成体系
蛋白质合成体系的组分
蛋白质的合成是一个十分复杂的过程，蛋白质 的合成要求100多种大分子物质参与和相互协作，这
些大分子物质包括 mRNA 、 tRNA 、核糖体、多种活化
酶及各种蛋白质因子。
蛋白质的合成不只是氨基酸之间形成肽键 的问题，更重要的在于安排氨基酸的排列顺序 ，以形成千差万别的蛋白质。
在蛋白质合成中，tRNA 按mRNA 模板的 要求将相应的氨基酸搬运到蛋白质合成的场所 -----核糖体(ribosome)上，所以把核糖体称作 蛋白质合成的工厂，氨基酸之间以肽键连接， 生成具有一定排列顺序的蛋白质。蛋白质合成 的原料是氨基酸，反应所需能量由ATP和GTP 提供.
参与蛋白质生物合成的物质包括：