生物化学第六章(1)

合集下载

生物化学第6章 生物膜

生物化学第6章 生物膜

15
(一)

+和K+的运输 Na
1、钠钾泵(Na+K+ pump):即 Na+-K+ -ATP酶; 通过水解ATP提供 的能量主动向外运 输Na+,而向内运 输K+ ;由钠钾泵维 持的离子梯度差具 有重要的生理意义。
16
2、作用机制——构象变构假说:



当膜内有Na+存在时,ATP末端的磷酸基团与 ATP酶的α亚基上的天冬氨酸残基结合,磷酸 化引起ATP酶构象变化,酶被激活,把Na+泵 到膜外,随后,膜外的K+ 又引起ATP酶脱磷酸 基,酶恢复到原来的构象,同时把K+ 运入膜 内,由于酶不断的工作,使Na+不断地泵出、 K+泵入膜。(图) 每水解1分子ATP,向膜外泵出3个Na+, 向膜 内泵入2个K+ 。 乌本苷是钠钾泵的专一性抑制剂。
10
三、生物膜分子结构的模型来自迄今为止,有关生物膜分子结构的模型已有数十 种,其中,“流体镶嵌”模型仍然得到比较广泛 的支持。 “流体镶嵌”模型 1972年,美国Singer和Nicolson 提出。
认为:膜是由球形蛋白与磷脂按照二维排列方式构成 的流体镶嵌式,流动的脂类双分子层构成了膜的连续 体,而蛋白质象孤岛一样无规则地漂流在磷脂类的海 洋当中。(图)

13
2、主动运输(active transport):物质逆浓度梯度



或电化学梯度的运输过程;依赖蛋白质载体;这一 过程的进行需要供给能量。 电化学梯度:如果运输物质带有电荷,则物质跨膜 运输时需要逆两个梯度,一是浓度梯度,二是电荷 梯度,这两者的总和称为~。 特点: 专一性; 运输速度可以达到“饱和”状态; 方向性; 选择性抑制; 需要能量(主要以ATP形式提供); 需要载体蛋白参与。

动物生物化学 第六章 糖的代谢

动物生物化学  第六章  糖的代谢

2. 糖原的 合成
(UDP-葡萄 糖焦磷酸化 酶、糖原合 成酶、糖原 分支酶)
糖原合成酶催化的反应
糖原的合成与分解总反应示意图
3. 糖原代谢的调节
• 葡萄糖分解代谢总反应式 • C6H6O6 + 6 H2O + 10 NAD+ + 2 FAD + 4 ADP +
4Pi 6 CO2 + 10 NADH + 10 H+ + 2 FADH2 + 4 ATP • 按照一个NADH能够产生3个ATP,1个FADH2能够产 生2个ATP计算,1分子葡萄糖在分解代谢过程中共产 生38个ATP: • 4 ATP +(10 3)ATP + (2 2)ATP = 38 ATP
Байду номын сангаас
CH2OH CO
HO C H
CHO
H C OH + H C OH
H C OH H C OH
CH2O P
转醛酶
CH2O P
7-磷酸景天庚酮糖 3-磷酸甘油醛
CHO
H C OH +
H C OH CH2O P
4-磷酸赤藓糖
CH2OH CO HO C H HO C H H C OH CH2O P
6-磷酸果糖
H
O
H
OH H HO
H OH
H2O
H C OH
HO C H
O 内酯酶
H C OH
H C OH
G-6-P
6-磷酸葡萄 糖酸内酯
CH2O P 6-磷酸葡萄糖酸
COOH H C OH
NADP+
+ NADPH + H

生物化学-第六章 脂类代谢

生物化学-第六章 脂类代谢

四、脂类的主要生理功能
分类 含量 分布 生理功能 1. 储脂供能 2. 提供必需脂酸 脂肪组织、 3. 促脂溶性维生素吸收 血浆 4. 热垫作用 5. 保护垫作用 6. 构成血浆脂蛋白
生物膜、 神经、 血浆
脂肪
95﹪
类脂
5﹪
1. 维持生物膜的结构和功能 2. 胆固醇可转变成类固醇激 素、 维生素、胆汁酸等 3. 构成血浆脂蛋白
(二)动物体内重要脂肪酸
习惯名称 乙酸 月桂酸 肉豆蔻酸 软脂酸 硬脂酸 油酸 亚油酸 亚麻酸 十二碳脂酸 十四碳脂酸 十六碳脂酸 十八碳脂酸 十八碳一烯酸 十八碳二烯酸 十八碳三烯酸 系统名称 碳原子数 双键数 2 12 14 16 18 18 18 18 3 4 5 0 0 0 0 0 1 2 3 9 9,12 9,12,15 9 18:1Δ9C
+ H2NCH2COOH CH2CONHCH2COOH
苯乙尿酸
CH3CH CH2CH CH2COOH 2COOH H2 CH
2 2
β
α
β
α
(二)脂肪酸一般氧化分解过程
四个阶段:
P402
1、脂肪酸激活(线粒体外膜):RCOOH →RCOSCOA
2、脂酰COA转运(10C以上): RCOSCOA 肉毒碱 RCOSCOA
脂肪动员过程
ATP 脂解激素-受体 +
G蛋白
+
AC
cAMP +
HSLa(无活性) PKA
HSLb(有活性)
甘油一酯
甘油二酯脂肪酶 FFA
甘油二酯
FFA
甘油三酯
甘油一酯脂肪酶 FFA
甘油
AC:腺苷酸环化酶 PKA :蛋白激酶A

动物生物化学 第六章 糖代谢

动物生物化学 第六章 糖代谢
葡萄糖在有氧条件下,氧化分解生成二氧化碳和水的过程称为 糖的有氧氧化(aerobicoxidation)。有氧氧化是糖分解代谢的主要 方式。
丙酮酸脱氢酶系(pyruvate dehydrogenase system) 1 丙酮酸脱羧酶,辅酶是TPP, 2 二氢硫辛酸乙酰转移酶,辅酶是二氢硫辛酸和辅酶A, 3 二氢硫辛酸脱氢酶,辅酶是FAD及NAD+
(三)血糖
人 80-120mg/100ml 4.4-6.7mmol/L
第一节 糖的分解代谢 (catabolism of carbohydrate)
动物组织均能对糖进行分解代谢,主要的分解途 径有三条:
(1)无氧条件下进行糖酵解途径;
(2)有氧条件下进行有氧氧化;
(3)生成磷酸戊糖-磷酸戊糖通路。
葡萄糖(glucose G)
-1ATP
6-磷酸葡萄糖(glucose-6-phophate, G-6-P)
己糖激酶(hexokinase,HK)。
葡萄糖激酶(glucokinase,GK)
6-磷酸葡萄糖是HK的反馈抑制物,此酶是糖氧化 反应过程的限速酶(rate limiting enzyme)或称关键酶 (key enzyme)。它有同工酶Ⅰ-Ⅳ型,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型主 要存在于肝外组织,其对葡萄糖Km值为10-5~10-6M。
第六章 糖代谢
一 糖的生理功能
1 机体的组成成分 核糖 糖脂 2 提供能量和碳源 70%
二 糖代谢的概况
(一)糖的来源
1 由消化道吸收(单胃动物) 2 由非糖物质转化而来(反刍兽)
(二)动物体内糖的主要代谢途径
1 分解供能—— 酵解、有氧氧化、磷酸戊糖途 径、糖原分解
2 贮存—— 糖异生、合成糖原或转变成脂肪

生物化学:第六章 脂质的分解与合成代谢

生物化学:第六章 脂质的分解与合成代谢

第六章脂质的分解与合成代谢(一)脂质的分解代谢1.脂肪水解:三酰甘油经三酰甘油脂肪酶、二酰甘油脂肪酶、单酰甘油脂肪酶的催化最后生成了甘油。

2.甘油代谢:甘油在甘油激酶的催化下,被磷酸化成3-磷酸甘油,然后氧化脱氢生成磷酸二羟丙酮。

其中第一步反应需要消耗ATP,而第二步反应可生成还原型辅酶Ⅰ。

3.脂肪酸分解的途径:主要有脂肪酸的α-氧化、脂肪酸的β-氧化、脂肪酸ω-氧化等4.脂肪酸的β-氧化:脂肪酸的β-氧化作用是脂肪酸在一系列酶的作用下,在α碳原子和β碳原子之间断裂,β碳原子氧化成羧基生成含2个碳原子的乙酰CoA 和比原来少2 个碳原子的脂肪酸。

5.脂肪酸β-氧化的过程:脂肪酸的活化、脂肪酸的转运、β-氧化的历程。

6.脂肪酸的活化:脂肪酸的活化是指脂肪酸的羧基与CoA酯化成脂酰CoA的过程。

脂肪酸的活化需要ATP的参与。

每活化1分子脂肪酸,需要1分子ATP转化为AMP,即要消耗2个高能磷酸键。

这可以折算成需要2分子ATP水解成ADP。

7.脂肪酸的转运:脂肪酸的β-氧化作用通常是在线粒体的基质中进行的,而在细胞质中形成的脂酰CoA不能透过线粒体内膜,需依靠内膜上的载体肉碱携带,以脂酰肉碱的形式跨越内膜而进入基质。

8.β-氧化的历程:脂酰CoA进入线粒体后,经历多次β-氧化作用而逐步降解成多个二碳单位——乙酰CoA。

每次β-氧化作用包括四个步骤:脱氢、水化、再脱氢、硫解。

9.对于偶数碳饱和脂肪酸,β-氧化过程的化学计量:◆脂肪酸在β-氧化作用前的活化作用需消耗能量,即1分子ATP转变成了AMP,消耗了2个高能磷酸键,相当于2分子ATP。

(-2ATP)◆在β-氧化过程中,每进行一轮,使1分子FAD还原成FADH2、1分子NAD+还原成NADH,两者经呼吸链可分别生成1.5分子和2.5分子ATP,因此每轮b-氧化作用可生成4分子ATP。

(+4ATP)◆β-氧化作用的产物乙酰CoA可通过三羧酸循环而彻底氧化成CO2和水,同时每分子乙酰CoA可生成10分子ATP。

【生物化学】第六章 酶促反应动力学

【生物化学】第六章  酶促反应动力学
2
本章纲要
一、化学动力学基础 二、底物浓度对酶反应速度的影响 三、抑制剂对酶反应速度的影响 四、激活剂对酶反应速度的影响 五、温度对酶反应速度的影响 六、pH对酶反应速度的影响
一、化学动力学基础
了解反应速率及其测定 反应分子数和反应级数
一、化学动力学基础
㈠ 反应速率及其测定
单位时间内反应物的减少量或生成物的增加量用瞬时速率表示, 单位: 浓度/时间,研究酶反应速度以酶促反应的初速度为准。
第六章 酶促反应动力学
Enzyme kinetics
概述
研究酶促反应的速率以及影响此速率的各 种因素的科学,是酶工程中的重要内容
研究酶结构和功能的关系以及酶的作用机 制,需要动力学提供实验数据
发挥酶促反应的高效率,寻找最为有利的 反应条件
酶在代谢中的作用和某些药物的作用机制 具有理论研究的意义和实践价值
C是反应物的浓度变化, K为速率常数,是时间的倒数 基元反应:反应物分子在碰撞中一步直接转化为生成物分子的反应。
一、化学动力学基础
2. 反应级数:实验测得的表示反应速率与反应浓度之间关系的概念。 对于基元反应
1.一级反应单分子反应符合V=KC的反应
蔗糖+水
葡萄糖+果糖 V=KC蔗糖C水
由于水的浓度变化影响可忽略(非限制性因素)则V=KC蔗糖
二、底物浓度对酶反应速度的影响
㈠ 中间络合物学说
L.米歇利斯和L.M.门腾(1913)基于酶被底 物饱和的现象,提出“中间产物”学说:
酶与底物反应时,通过特异识别作用,先 形成酶底物复合物,然后再形成产物和酶分 子,酶分子重新结合底物。
该学说已得到大量实验证实
012345678
80
60

生物化学第六章 生物氧化(共77张PPT)

生物化学第六章 生物氧化(共77张PPT)

O O- P
O-
O O P O-
O-
NH2
N
N
焦磷酸
ATP(三磷酸腺苷) 千卡/摩尔
O O- P
O-
O O- P
O-
O O- P
O-
NN OCH2 O
HH
H
H
OH OH
(3)烯醇式磷酸化合物
COOH O CO PO CH2 O
磷酸烯醇式丙酮酸
千卡/摩尔
2.氮磷键型
O
NH
PO
C NH O
N CH3 C H 2C O O H
利用专一性电子传递抑制剂选择性的阻断呼吸 链中某个传递步骤,再测定链中各组分的氧化-还原 状态情况,是研究电子传递中电子传递体顺序的一 种重要方法。
2、常用的几种电子传递抑制剂及其作用部位
(1)鱼藤酮、安密妥、杀粉蝶菌素:其作用是阻断电子在NADH— Q还原酶内的传递,所以阻断了电子由NADH向CoQ的传递。
3.生成二氧化碳的氧化反应
(1)直接脱羧作用 氧化代谢的中间产物羧酸在脱羧酶的催化下,直接
从分子中脱去羧基。例如丙酮酸的脱羧。 (2)氧化脱羧作用
氧化代谢中产生的有机羧酸(主要是酮酸)在氧化脱
羧酶的催化下,在脱羧的同时,也发生氧化(脱氢)作用。 例如苹果酸的氧化脱羧生成丙酮酸。
第二节、生物能及其存在形式
4、复合体Ⅳ: 细胞色素c氧化酶
功能:将电子从细胞色素c传递给氧
复合体IV
还原型Cytc → CuA→a→a3→CuB
→O2
其中Cyt a3 和CuB形成的活性部位将电子交给O2。
复 合 体 Ⅳ 的 电 子 传 递 过 程
Cytc
e-
胞液侧

生物化学第六章(1)

生物化学第六章(1)
生物化学第六章(1)
尿酸生成
生物化学第六章(1)
嘌 呤 核 总苷 酸 的 结分 解 代 谢
生物化学第六章(1)Fra bibliotek 尿酸尿囊素 尿囊酸
尿素 氨[铵]
的不 分同 解生 产物 物嘌 不呤 同核
苷 酸
生物化学第六章(1)
尿酸与疾病
嘌呤核苷酸的分解代谢主要在肝脏、小肠及肾脏 中进行。生理情况下嘌呤合成与分解处于相对 平衡状态,尿酸的生成与排泄也较恒定。正常 人血浆中尿酸含量约0.12-0.36mmol/L,男性平 均0.27mmol/L ,女性平均0.21mmol/L 。当体 内核酸大量分解(白血病、恶性肿瘤等)或食入 高嘌呤食物时,血中尿酸水平升高,超过 0.48mmol/L时,尿酸盐过饱和形成结晶,沉积 于关节、软组织、软骨及肾等处,而导致关节 炎、尿路结石及肾疾患,称为痛风症。
一、嘧啶核苷酸的从头合成
n 首先合成嘧啶环,然后与PRPP 中的磷酸核糖连接起来形成嘧啶 核苷酸。
n 从头合成首先合成UMP,然后由
它转变为其它嘧啶核苷酸。
n 合成的原料有氨基甲酰磷酸和天冬 氨酸
生物化学第六章(1)
嘧啶环元素的来源
生物化学第六章(1)
氨甲酰磷酸合成氨甲酰Asp
生物化学第六章(1)
概述
生物体普遍存在的磷酸单酯酶或 核苷酸酶可催化核苷酸的水解, 而特异性强的磷酸单酯酶只能水 解3’-Nt或5’-Nt。 催化核苷水解的酶有2类,即核 苷磷酸化酶和核苷水解酶
生物化学第六章(1)
局限,只对核 糖Ns发生作用
广泛存在, 反应可逆
核 苷 酸 及 核 苷 分 解
生物化学第六章(1)
二、嘧啶核苷酸的降解 不同生物嘧啶碱的分解过程也不一
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

LDH5含量上升
LDH3含量上升
教学ppt
17
6.10 酶的研究方法与酶工程
6.10.1 酶活力的测定方法
酶的活力测定,实则是酶的定量测定。由于酶的 含量较低,通常用酶的活力来表示酶的含量。
酶的活力是指酶催化化学反应的能力。
表示方法:酶的活力大小可以用一定条件下酶促 反应速率来表示。
酶促反应速率可用单位时间内,底物的减少量或 产物的增加量来表示。通常用产物的增加量来表示。
6.8.3 可逆的共价修饰调节
• 共价调节指某种酶在其他酶的催化下,其肽链中某些 基团发生可逆的共价修饰作用,导致该酶在活性形式 和非活性形式之间相互转换,以达到调节酶活性的作 用。这种酶也称共价调节酶。
• 与别构酶不同,它是酶对酶的调节作用。
➢ 已知的共价修饰作用: A. 磷酸化作用
B. 腺苷酰化作用
➢ 1989年,核酶的发现者T.Cech和S.Ahman被授予诺贝尔化学奖。
核酸性酶的发现使人们对生
命起源的问题有了新的认识,
RNA分子不但有复制的功能,
含有复制的信息,而且还有
催化的功能。因此人们推测
RNA很可能早于DNA和蛋白
质,是生物进化史中首先出
切赫
阿尔特曼
现的生物大分子。
(Thomas Robert Cech) (SidneyAhman)
有的酶原可以视为酶的储存形式。在需要 时,酶原适时地转变成有活性的酶,发挥其催 化作用。
教学ppt
6
内源通道
凝血机制
外源通道
激肽释放酶
应酶
有活性的酶
级 联
创伤
酶原


凝血 因子

组织 因子
凝血酶原
最终共同途径
血纤蛋白原 教学ppt
凝血酶
血纤蛋白
交联血纤蛋白 凝块
7
➢ 除了以上介绍的酶活性的调节作用外,生物体内还存 在其他的酶活性调节作用,常见于代谢调控和信号转 导等过程中。
教学ppt
10
6.9.2 抗体酶
➢ 抗体酶是具有催化能力的免疫球蛋白。
➢ 抗体酶的制备:诱导法
反应过渡态
过渡态类似物
单克隆化 免疫
抗体酶
➢ 诱导法是利用反应过渡态类似物为半抗原免疫 动物,制作单克隆抗体,筛选出具高催化活性 的抗体酶。
教学ppt
11
医学应用
➢ 某些同时具有抗体功能与酶功能的抗体酶由于可以特
可激活蛋白激酶A
糖原磷酸化酶b (低活力)
➢ 生物体内含有多种蛋白激酶,
丝氨酸(Ser14)
在信号传导过程中,少量的起
始酶分子被激活,会依次激活
更多的酶,通过酶级联反应使
信号快速放大。
教学ppt
2
6.8.4 酶原与酶原的激活
➢ 酶原 (zymogen) 有些酶在细胞内合成或初分泌时只是
酶的无活性前体,此前体物质称为酶原。
➢ 酶原的激活 在特定蛋白水解酶的催化作用下,酶
原的结构发生改变,形成酶的活性部位, 变成有活性的酶的过程。
教学ppt
3
➢ 酶原激活的机理
酶原
程不 可 逆 过
蛋白水解酶作用于酶 原肽链中的特定位点
一个或几个特定的肽键断裂,水解 掉一个或几个短肽
一级结构 发生改变
分子构象发生改变 高级结构
的改变
形成或暴露出酶的活性中心
LDH4
(H2M2) (HM3)
乳酸脱氢酶的同工酶
教学ppt
MM MM LDH5 (M4)
15
BB
CK1(BB) 脑
MB CK2(MB)
心肌
MM
CK3(MM) 骨骼肌
肌酸激酶 (creatine kinase, CK) 同工酶
教学ppt
16
临床检验:同工酶谱的改变有助于对疾病的诊断
LDH LDH1含量上升
C. 尿苷酰化作用
D. ADP-核糖基化作用
E. 甲基化作用
教学ppt
1
糖原磷酸化酶的共价修饰
是一种蛋白激酶
பைடு நூலகம்
糖原磷酸化酶a (高活力)
可被激活:
1.来自其他蛋白激酶的催化作
脱 磷 酸
磷酸化酶磷酸酶

磷 酸
磷酸化酶激酶 化
用; 2.来自小分子化合物的作用 如 : 环 化 腺 苷 单 磷 酸 ( cAMP )
E + S → ES → E + P
教学ppt
18
E + S → ES → E + P(产物)
教学ppt
4
胰腺细胞分泌—胰蛋白酶原

缬天天天天赖异缬甘
57 丝
S
195
S
SS
肠肽酶 六肽 (小肠)
缬天天天天赖
活性中心

102
异甘组 天

S
S
SS
胰蛋白酶原的激活过程
教学ppt
5
➢ 酶原激活的生理意义
避免细胞产生的酶对细胞进行自身消化, 并使酶在特定的部位和环境中发挥作用,保证 体内代谢正常进行。
6.9.1 核酶
➢ 核酶是具有催化能力的核糖核酸。
➢ 1981年,Cech(切赫)发现四膜虫rRNA的前体很不稳定,在 没有蛋白质酶的情况下(在鸟苷和Mg2+存在下)能专一地切 除自身的413个核苷酸的内含子(IVS),使两个外显子拼接 起来,变成成熟的rRNA分子。 因此Cech认为该rRNA的前 体具有催化的活性,并将其命名为核酶。
异性地识别癌细胞表面的特殊抗原,并在此部位催化
无活性药物前体的转化反应,可用于靶向治疗癌症。
抗原结合部位
药物分子前体 底物结合部位
有活性的 药物分子
抗体结构域
抗体酶结构域
新型的教学抗pp体t 酶
12
6.9.3 同工酶 定义
同工酶 (isoenzyme)是指催化相同的化 学反应,而酶蛋白的分子结构组成、理化 性质、免疫功能和调控特性等方面有所不 同的一组酶。
教学ppt
13
➢ 两种亚基以不同比例组成四聚体,产生五种同工酶。
➢ 电泳结束后距离阴 极最近的是LDH5, 距离阳极最近的是 LDH1 。
教学ppt
14
乳酸脱氢酶(LDH1~ LDH5)
心肌含量高
肝和骨骼 肌含量高
HH HH
LDH1 (H4)
HH HM
LDH2 (H3M)
HH MM
HM MM
LDH3
➢ 在酶水平的代谢调控中,通常是多种调控机制共同对 一种酶起作用。
如:糖原磷酸化酶除了受到可逆的共价修饰作用外,还受到 ATP、AMP等小分子效应物的别构调节作用
➢ 多种调控机制复合作用使生物体能够对新陈代谢进行 精确地控制,并能根据内外环境的变化做出及时的调 整。
教学ppt
8
6.9 核酶、抗体酶与同工酶
➢ 1985年,Cech又证实 rRNA前体的内含子能催 化分子间反应。
教学ppt
9
➢ 1983年,Altman(阿尔特曼)等发现大肠杆菌核糖核酸酶 RNaseP的蛋白质部分除去后,留下的RNA部分(MIRNA) 单独存在下具有催化功能;在体外进行转录,转录产物也具 有催化活性。 证明RNA有催化功能。
相关文档
最新文档