生物化学第三章

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生物化学第三章核酸PPT课件

生物化学第三章核酸PPT课件

DNA与RNA结构差异
五碳糖不同
DNA中的五碳糖是脱氧核糖,而 RNA中的五碳糖是核糖。
碱基不同
DNA中的碱基包括腺嘌呤(A) 、鸟嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T) 和胞嘧啶(C),而RNA中的碱 基包括腺嘌呤(A)、鸟嘌呤( G)、尿嘧啶(U)和胞嘧啶(C
)。
空间结构不同
DNA通常是双链结构,而RNA 通常是单链结构。
核酸药物设计思路及前景展望
核酸药物设计思路
核酸药物是一类以核酸为靶点的药物,通过 特异性地与核酸结合,调节基因表达或抑制 病原体复制,从而达到治疗疾病的目的。设 计核酸药物时需要考虑靶点选择、药物稳定 性、特异性、安全性等因素。
前景展望
随着基因组学和生物信息学的发展,越来越 多的疾病相关基因和靶点被发现,为核酸药 物的研发提供了广阔的空间。未来,核酸药 物有望在肿瘤、遗传性疾病、病毒感染等领 域发挥重要作用,成为一类重要的治疗药物 。同时,随着技术的不断进步和成本的降低 ,核酸药物的研发和应用将更加普及和便捷
DNA拓扑异构酶的作用
拓扑异构酶能够改变DNA的超螺旋状态,从而调节DNA的拓扑结构和功能。拓扑异构酶 在DNA复制、转录、修复和重组等过程中发挥重要作用。
RNA结构与性质
03
tRNA三叶草结构特点
01
02
03
三叶草二级结构
由DHU环、反密码环、 TΨC环、额外环和可接受 茎组成,形似三叶草。
反密码环
人类基因组计划与意义
1 2 3
人类基因组计划的目标
破译人类全部遗传信息,解读人类基因组所蕴含 的生命奥秘。
研究成果及应用
揭示了人类基因组的组成、结构和功能,为医学 、生物技术和制药等领域提供了重要的科学基础 。

第三章 生物化学课件 酶与辅酶

第三章 生物化学课件 酶与辅酶

发展史
(1)酶是蛋白质: 1926年,James Summer由刀豆制出脲酶结晶确立 酶是蛋白质的观念,其具有蛋白质的一切性质。 (2)核酶的发现: 1981~1982年,Thomas R.Cech实验发现有催化 活性的天然RNA—Ribozyme。
酶催化进行的反应——酶促反应 底物、产物(P50)
能 量 水 平
E1
ES
E2
E+S
G
途径进行,降低反应所
需活化能,所以能加快 反应速度。
P+ E
反应过程
中间产(络合)物学说
• 第一步是酶与底物形成酶-底物中间复合 物。当底物分子在酶作用下发生化学变化 后,中间复合物再分解成产物和酶。 E + S ==== E-S P + E • 许多实验事实证明了E-S复合物的存在。E -S复合物形成的速率与酶和底物的性质有 关。 • (中间产物很不稳定,存在时间非常短暂)
酶专一性的“诱导契合学说”
三、 酶高效催化的因素
(1)临近效应、定向效应: 在酶促反应中,底物分子结合到酶的活性中心,一方面底 物在酶活性中心的有效浓度大大增加,有利于提高反应速 度; 另一方面,由于活性中心的立体结构和相关基团的诱导和 定向作用,使底物分子中参与反应的基团相互接近,并被 严格定向定位,使酶促反应具有高效率和专一性特点。 (2)“张力”和“形变” : 底物与酶结合诱导酶的分子构象变化,变化的酶分子又使 底物分子的敏感键产生“张力”甚至“形变” ,从而促 使酶-底物中间产物进入过渡态。
消化道内几种蛋白酶的专一性
氨肽酶
(芳香) (硷性)
羧肽酶 羧肽酶
(丙)
胰凝乳 蛋白酶
胃蛋白酶
弹性蛋白酶 胰蛋白酶

生物化学 第三章维生素和微量元素

生物化学 第三章维生素和微量元素
第三章 维生素与微量元素
一、维生素的定义 维生素(vitamin)是机体维持正常生理功能所必需,但在
体内不能合成或合成量很少,必须由食物供给的一组低分子量 有机物质。这类化合物天然存在于食物中,在物质代谢过程中 发挥各自特有的生理功能。但机体缺乏某种维生素时,可发生 物质代谢的障碍并出现相应的维生素缺乏症。
统有保护作用,缺乏时表现出神经营养障碍。维生素PP缺 乏症称为癞皮病(pellagra),主要表现是皮炎、腹泻及痴呆。 近年,临床上将尼克酸用来作为降胆固醇药。尼克酸能 抑制脂肪组织的脂肪分解,从而抑制FFA的动员,可使肝中 VLDL的合成下降,起到降胆固醇的作用。服用过量尼克酸 (2~4g/d)会引起血管扩张、脸颊潮红、痤疮及胃肠不适等 症状,长期大量服用可能对肝有损害。抗结核药物异烟肼的 结构与维生素PP十分相似,两者有拮抗作用,长期服用可 能引起维生素PP缺乏。
酮戊二酸脱氢酶系等。当维生素B1缺乏时,代谢中间产物 α-酮酸的氧化脱羧反应发生障碍,导致神经组织氧化供能不 足,导致末梢神经炎及其他神经病变。 TPP也是磷酸戊糖途径中转酮醇酶的辅酶,维生素B1缺乏 时,使体内核苷酸的合成受到影响。 维生素B1在神经传导中起一定作用。 维生素B1和糖代谢关系密切,当维生素B1缺乏时,糖 代谢受阻,丙酮酸积累,使血、尿和脑组织中丙酮酸含量升 高,出现多发性神经炎、心力衰竭、四肢无力、肌肉萎缩、 甚至浮肿等症状,临床上称为脚气病,故维生素B1又称为 抗脚气病维生素。
目录
三、维生素PP
(一)化学本质及性质 维生素PP又称抗癞皮病维生素,包括尼克酸(nicotinic acid,
又称烟酸)及尼克酰胺(nicotinamide,又称烟酰胺),两者均 属吡啶衍生物,在体内可相互转化。维生素PP广泛存在于 自然界动植物中,肝内能将色氨酸转变成维生素PP,但转 变率较低,60mg色氨酸仅能转变成1mg尼克酸,人体的维 生素PP主要从食物中摄取。维生素PP的结构如下:

生物化学 第三章 酶(共65张PPT)

生物化学  第三章 酶(共65张PPT)
概念: 抑制剂和底物的结构相似,能与底物竞争酶的活性中心,从而阻碍酶底物复合物的形成,使酶的活性降低。
含多条肽链则为寡聚酶,如RNA聚合酶,由4种亚基构成五聚体。
(cofactor)
别构酶(allosteric enzyme):能发生别构效应的酶
9 D-葡萄糖6-磷酸酮醇异构酶 磷酸葡萄糖异构酶
esterase)活性中心丝氨酸残基上的羟基结合,使酶失活。
酶蛋白
酶的磷酸化与脱磷酸化
五、酶原激活
概念
酶原(zymogen):细胞合成酶蛋白时或者初分 泌时,不具有酶活性的形式
酶原 切除片段 酶
(–)
(+)
酶原激活
本质:一级结构的改变导致构象改变,激活。
胰蛋白酶原的激活过程
六、同工酶
同工酶(isoenzyme)是指催化相同的化学反应, 而酶蛋白的分子结构、理化性质乃至免疫学性质 不同的一组酶。
正协同效应(positive cooperativity) 后续亚基的构象改变增加其对别构效应剂
的亲和力,使效应剂与酶的结合越来越容易。
负协同效应(negative cooperativity) 后续亚基的构象改变降低酶对别构效应剂
的亲和力,使效应剂与酶的结合越来越难。
协同效应
正协同效应的底物浓度-反应速率曲线为S形曲线
/ 即: Vmax = k3 [Et]
Km 和 Vmax 的测定
双倒数作图法 Lineweaver-Burk作图
将米氏方程式两侧取倒数
1/v = Km/Vmax[S] + 1/Vmax = Km/Vmax •1/ [S] + 1/Vmax 以 1/v 对 1/[S] 作图, 得直线图
斜率为 Km/Vmax

生物化学第3章 氨基酸

生物化学第3章 氨基酸
生物化学 第三章 氨基酸 (amino acid)
一、氨基酸——蛋白质的构件分子
氨基酸(amino acid) :α-氨基酸是一切蛋白质的组成单位。氨基酸是与羧酸 相邻α-碳原子上连有一个氨基,故称α-氨基酸。 利用酸水解、碱水解、酶解可把蛋白质分子水解释放氨基酸。
不变部分(除脯氨酸) 可变部分 L型 α -氨基酸
氨基酸
芳香族氨基酸 Phe、Tyr、Trp 杂环氨基酸 His、Pro
脂肪族氨基酸:一氨基一羧基(中性氨基酸)
甘氨酸
丙氨酸
缬氨酸
亮氨酸
异亮氨酸
脂肪族氨基酸:一氨基一羧基(中性氨基酸):含有羟基
丝氨酸Ser的-OH在生理条件下不解离,但是个极性基团,能与其 他基团形成氢键,常出现在酶的活性中心; 苏氨酸Thr的-OH是仲醇,具有亲水性;
水中心)
极性氨基酸侧链能与水形成氢键,易溶于水 带电荷和极性氨基酸一般位于蛋白表面 蛋白的活性中心:His,Ser,Cys
2.3氨基酸的分类——不常见蛋白质氨基酸
2.4氨基酸的分类——非蛋白质氨基酸
150 多种,不是蛋白质组成,但是有特定生理功能
(1)大多是L型α氨基酸衍生物
(2)有D型氨基酸 (3)还有β-、γ-、δ-氨基酸
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用强酸型阳离子交换树脂分离氨基酸
氨基酸与树脂的亲和力取决于:
气液层析
高效液相层析
蛋白质的水解条件及优缺点
第一章糖课后题 第6题
高碘酸及其盐可以定量的氧 化断裂邻二羟基、α-羟基醛等 的碳碳键,产生相应的羰基 化合物。该反应可以用来区 分糖苷是呋喃还是吡喃型的。 侧翼测定直连多糖的相对分 子量和支链淀粉的非还原末 端残基数,即分支数目。

生物化学第3章 氨基酸分析

生物化学第3章 氨基酸分析
氨基酸首尾脱水聚合成肽键。
180多种天然氨基酸; 20种蛋白质氨基酸
二、氨基酸的分类、性质
各种氨基酸的区别在于侧链R基的不同 20种蛋白质氨基酸按R的极性可分为非极性氨基酸、不带电荷极性氨基酸、 带正电R基氨基酸和带负电R基氨基酸
按R基的结构可分为脂肪族氨基酸、芳香族氨基酸及杂环氨基酸3大类
脂肪族氨基酸:一氨基一羧基(中性氨基酸):含有硫
Cysteine Methionine (Cys,C) (Met,M)
(1) 两个半胱氨酸的巯基氧化生成二硫键,生成胱氨酸,Cys-S-SCys
(2) 蛋氨酸的甲硫基的硫原子有亲核性,容易发生极化,在生物合成
中是重要的甲基供体
脂肪族氨基酸:一氨基二羧基(酸性氨基酸)
水中心)
极性氨基酸侧链能与水形成氢键,易溶于水 带电荷和极性氨基酸一般位于蛋白表面 蛋白的活性中心:His,Ser,Cys
2.3氨基酸的分类——不常见蛋白质氨基酸
2.4氨基酸的分类——非蛋白质氨基酸
150 多种,不是蛋白质组成,但是有特定生理功能
(1)大多是L型α氨基酸衍生物
(2)有D型氨基酸 (3)还有β-、γ-、δ-氨基酸
四、氨基酸的化学反应
ɑ-氨基参与的反应: 亚硝酸、酰化试剂、烃基、 醛基氧化酶 氨基酸的 化学反应
茚三酮、肽键形成!
ɑ-羧基参与的反应: 成盐、成酯、成酰氯、脱 羧、叠氮
侧链R基参与的反应: 取决于R侧链的官能团
ɑ-氨基参与的反应:
与亚硝酸反应:
通过测定N2的量而计算氨基酸的量,可衡量蛋白质的水解程度 与酰化试剂反应: X=Cl, OH, -OCOR; 可多肽合成中保护氨基;丹磺酰氯可以与肽的N-端氨基 酸反应,生成丹磺酰-肽,水解得到有强烈荧光的丹磺酰-氨基酸,用电泳法 或层析法分析即可得知N-端是何种氨基酸,被广泛用于蛋白质N端测定。 烃基化反应:

生物化学 第3章 酶

生物化学第3章酶生物化学第3章酶第3章酶自学建议1.掌握酶及所有相关的概念、酶的结构与功能的关系、酶的工作原理、酶促反应动力学特点、意义及应用。

2.熟识酶的分子共同组成与酶的调节。

3.了解酶的分类与命名及酶与医学的关系。

基本知识点酶是对其特异底物起高效催化作用的蛋白质。

单纯酶是仅由氨基酸残基组成的蛋白质,融合酶除所含蛋白质部分外,还所含非蛋白质辅助因子。

辅助因子就是金属离子或小分子有机化合物,后者称作辅酶,其中与酶蛋白共价紧密结合的辅酶又称辅基。

酶分子中一些在一级结构上可能相距很远的必需基团,在空间结构上彼此靠近,组成具有特定空间结构的区域,能与底物特异结合并将底物转化为产物,这一区域称为酶的活性中心。

同工酶就是指催化剂相同化学反应,酶蛋白的分子结构、化学性质乃至免疫学性质相同的一组酶,就是由相同基因编码的多肽链,或同一基因mRNA分解成的相同mrna所译者的相同多肽链共同组成的蛋白质。

酶促反应具有高效率、高度特异性和可调节性。

酶与底物诱导契合形成酶-底物复合物,通过邻近效应、定向排列、表面效应使底物容易转变成过渡态。

酶通过多元催化发挥高效催化作用。

酶促反应动力学研究影响酶促反应速率及其影响因素,后者包括底物浓度、酶浓度、温度、ph、抑制剂和激活剂等。

底物浓度对反应速率的影响可用米氏方程表示。

v?vmax[s]km?[s]其中,km为米氏常数,其值等同于反应速率为最小反应速率一半时的底物浓度,具备关键意义。

vmax和km需用米氏方程的双倒数作图去求得。

酶在拉沙泰格赖厄县ph和拉沙泰格赖厄县温度时催化活性最低,但拉沙泰格赖厄县ph和拉沙泰格赖厄县温度不是酶的特征性常数,受到许多因素的影响。

酶的抑制作用包含不可逆遏制与对称遏制两种。

对称遏制中,竞争抑制作用的表观km值减小,vmax维持不变;非竞争抑制作用的km值维持不变,vmax增大,反竞争抑制作用的km值与vmax均增大。

在机体内酶活性与含量的调节是代谢调节的重要途径。

生物化学第三章核酸


第三节 RNA的结构与功能
Structure and Function of RNA
• DNA和RNA的区别
不同点 戊糖 碱基 二级结构 碱基互补配对 种类 RNA 核糖 G C A U 单链 忠实性较低 多 (mRNA,rRNA, tRNA 等) DNA 脱氧核糖 G C A T 双链 忠实性高 少

碱基互补配对: 腺嘌呤/胸腺嘧啶(A-T)
4.双螺旋表面存在大沟和小沟
小沟
大沟
(二) DNA二级结构的多样性
• 三种DNA构型的比较
螺距 旋向 (nm) 每圈碱 基数 螺旋直径 (nm) 骨架 走行
存在条件
A型 右手 B型 右手
2.3 3.54
11 10.5
2.5 2.4
平滑 平滑
体外脱水 生理条件
(二)碱基
碱基(base)是含氮的杂环化合物。
腺嘌呤
嘌呤 碱基 嘧啶 鸟嘌呤 存在于DNA和RNA中
胞嘧啶
尿嘧啶 胸腺嘧啶 仅存在于RNA中 仅存在于DNA中
NH2
嘌呤(purine,Pu)
N 7 8 9 NH
N
N
NH
5 4
6 3 N
1N 2
腺嘌呤(adenine, A)
O N
N
NH
NH
鸟嘌呤(guanine, G)
(二) 原核生物DNA的环状超螺旋结构
原核生物DNA多为环状,以负超螺旋的形 式存在,平均每200碱基就有一个超螺旋形成。
DNA超螺旋结构的电镜图象
(三) DNA在真核生物细胞核内的组装
真核生物染色体由DNA和蛋白质构成
基本单位是核小体
DNA染色质呈现出的串珠样结构。 染色质的基本单位是核小体(nucleosome)。

生物化学第三章 糖类

有些糖是重要的中间代谢物,糖类物质通过这些中间物为 合成其它生物分子如氨基酸、核苷酸、脂肪酸等提供碳骨架。
4. 作为细胞识别的信息分子
糖蛋白是一类在生物体内分布极广的复合糖,它们的 糖链可能起着信息分子的作用,并因此出现了一门新的学科, 称糖生物学。 四、旋光异构
1. 异构现象
同分异构或称异构(isomerism), 是指存在
第一节 通论
一、糖类的组成及化学本质 糖类物质主要是由碳、氢、氧组成,其分子式通常以 Cn(H2O)n表示。由于一些糖分子中氢和氧原子数之比往往是 21,刚好与水分子中氢、氧原子数的比例相同,过去误认为
此类物质是碳与水的化合物,故有“碳水化合物”之称。
实际上,有些糖如鼠李糖(C6H12O5)和脱氧核糖 (C5H10O4)等,它们分子中氢、氧原子数之比并非2 1。而 一些非糖物质,如甲醛(CH2O)、乳酸(C3H6O3)和乙酸 (C2H4O2),它们分子中氢、氧原子数之比却都是2 1。因此
葡萄糖+乙酸酐→五乙酸酯
链醇
含5个羟基

葡萄糖+钠汞齐 →山梨醇(含六个羟基直链醇)
由此可知葡萄糖的链状结构是:
2. 葡萄糖的构型 一个碳原子和四个不同的原子或基团相连时,形成两种 不同的空间排布,构成两类不同的构型。 单糖的构型是以甘油醛为基准进行比较而确定的。
D、L是指构型,“+”、“-”指旋光方向。D与“+”、 L与 “-”并无必然联系。D-葡萄糖和D-果糖旋光方向分别为 “+” 和“-”,而L-葡萄糖和L-果糖旋光方向却均为“-”。构型 与
(6)形成糖酯与糖醚
第三节 寡糖
寡糖是由2-20个单糖通过糖苷键连接而成的糖类物质。
一、双糖 1. 麦芽糖

生物化学03第三章 酶


三、 酶的命名与分类
(一)酶的命名
1.习惯命名法——推荐名称
通常以酶催化的底物、反应的性质以及酶的来源命名。 (1) 依据酶所催化的底物命名,如淀粉酶等。 (2) 依据催化反应类型命名,如脱氢酶、转氨酶等。 (3) 综合上述两项原则命名,如乳酸脱氢酶等。 2. 系统命名法——系统名称 规定各种酶名称要明确标示酶的底物与反应类型,如 果一种酶催化两个底物,应在酶系统名称中同时写入 两种底物的名称,用“:”把它们分开,如果底物之 一是水,则水可省略不写。
底物
反应总能量改变
产物 应 过 程
酶促反应活化能的改变

一、酶的活性中心(active center)
(一)什么是活性中心(活性部位)
指在整个酶分子中,只有一小部分区域 的aa残基参与对底物的结合和催化作用,这
些特异的aa残基比较集中的区域称为酶的活
性中心或称活性部位。
(二)酶活性中心的组成
结合部位:酶分子中与结合底物有关的部位。
1. 结合酶的酶蛋白与辅助因子协同作用才能发挥 催化作用。
酶蛋白
(无催化活性)
+ 辅助因子
(无催化活性)
全酶
(有催化活性)
2.全酶各部分在催化反应中的作用
(1)酶蛋白决定反应的特异性。 (2)辅助因子决定反应的种类与性质。
3.辅酶:属于有机分子类型的辅因子;辅酶又可
分为一般的辅酶和辅基两类(按其与酶蛋白结合
酶的调节部位可以与某些化合物可逆地非共价结 合,使酶发生结构的改变,进而改变酶的催化活性, 这种酶活性的调节方式称~。

别构酶:多为寡聚酶
正效应物(别构激活剂) 负效应物(别构抑制剂)
效应物(别构效应剂) (多为小分子化合物)
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《生物化学》第03章在线测试
《生物化学》第03章在线测试剩余时间:59:52
答题须知:1、本卷满分20分。

2、答完题后,请一定要单击下面的“交卷”按钮交卷,否则无法记录本试卷的成绩。

3、在交卷之前,不要刷新本网页,否则你的答题结果将会被清空。

第一题、单项选择题(每题1分,5道题共5分)
1、下列哪种碱基只存在于RNA而不存在于DNA:
A、尿嘧啶
B、腺嘌呤
C、胞嘧啶
D、胸腺嘧啶
2、某DNA分子中腺嘌呤的含量为20%,则胞嘧啶的含量应为:
A、20%
B、40%
C、60%
D、80%
3、DNA的Tm值较高是由于下列哪组核苷酸含量较高所致:
A、G+A
B、C+G
C、A+T
D、A+C
4、核酸对紫外线的最大吸收峰在哪一波长附近
A、280nm
B、260nm
C、220nm
D、340nm
5、某一DNA片段,其中一股的碱基序列为5ˊ-AACGTT-3ˊ,另一股应为
A、5ˊ-TTGCAA-3ˊ
B、5ˊ-AACGTT-3ˊ
C、5ˊ-UUGCAA-3ˊ
D、5ˊ-AACGUU-3ˊ
第二题、多项选择题(每题2分,5道题共10分)
1、DNA二级结构的维系力有:
A、氢键
B、盐键
C、碱基堆积力
D、磷酸二酯键
E、疏水键
2、ATP是:
A、直接供能物质
B、RNA合成原料
C、DNA合成原料
D、蛋白质合成原料
E、参与物质代谢调节
3、Tm是表示DNA的:
A、螺旋温度
B、水解温度
C、复性温度
D、融解温度
E、变性温度
4、DNA和RNA的区别表现在下列哪些方面?
A、戊糖组分
B、碱基组分
C、紫外吸收的波长
D、生物学功能
E、二级结构
5、参与体内合成RNA的核苷三磷酸有
A、UTP
B、CTP
C、dTTP
D、ATP
E、GTP
第三题、判断题(每题1分,5道题共5分)
1、(本题空白。

您可以直接获得本题的1分)
2、(本题空白。

您可以直接获得本题的1分)
3、(本题空白。

您可以直接获得本题的1分)
4、(本题空白。

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