化学生物学研究进展97页PPT
合集下载
食品生物化学_绪论、第一章ppt课件
糖
寡糖的结构 单糖分子间依靠糖苷键连接。 按单糖分子数目分为：双、三、…、十糖
名称 单糖分子 糖苷键
蔗糖
葡萄糖 果糖
α-1,2
麦芽糖 葡萄糖 α-1,4
乳糖
海藻 二糖
半乳糖 葡萄糖
葡萄糖
β-1,4 α-1,1
性质
无旋光性、无还原性 易结晶、可水解
有旋光性、有还原性 可水解
有旋光性、有还原性 可水解
变性和复性
蛋白质受某些物理和化学因素影响，空间结 构被破坏，使其理化性质改变，生物活性丧失， 但一级结构并未发生变化的现象称为变性。
蛋白质的变性作用如果不过于剧烈，变性蛋 白质通常在除去变性因素后，可缓慢地重新自 发折叠成原来的空间结构，恢复原有的理化性 质和生物活性，这种现象称为复性。
变性 复性
核酸的理化性质
DNA黏度较大，RNA黏度较小 核酸都溶于水，不溶于有机溶剂 核酸为两性电解质，但酸性较强 在260nm处有较强的紫外吸收
变性
在某些理化因素作用下，碱基对间的氢键断裂， 双螺旋结构散开变成单链，但核苷酸间共价键并 为断裂的过程。
变性后紫外吸收急剧增加，黏度下降，生物活 性丧失。
脂肪酸
脂肪酸的种类 按照结构：饱和脂肪酸（没有双键） 不饱和脂肪酸（含有双键或三键） 按照功能：必需脂肪酸（亚油酸） 非必需脂肪酸
各类生物脂肪中脂肪酸组成的特点 植物、水产动物中不饱和脂肪酸含量高 陆生动物中饱和脂肪酸含量高
脂肪的物理性质
无色无味 熔点随碳链增长及饱和度增高而增高
沸点随碳链增长而增高 黏度 折射率 相对密度与溶解度
6
CH 2OH
O H
5
HO H
3
H
2
寡糖的结构 单糖分子间依靠糖苷键连接。 按单糖分子数目分为：双、三、…、十糖
名称 单糖分子 糖苷键
蔗糖
葡萄糖 果糖
α-1,2
麦芽糖 葡萄糖 α-1,4
乳糖
海藻 二糖
半乳糖 葡萄糖
葡萄糖
β-1,4 α-1,1
性质
无旋光性、无还原性 易结晶、可水解
有旋光性、有还原性 可水解
有旋光性、有还原性 可水解
变性和复性
蛋白质受某些物理和化学因素影响，空间结 构被破坏，使其理化性质改变，生物活性丧失， 但一级结构并未发生变化的现象称为变性。
蛋白质的变性作用如果不过于剧烈，变性蛋 白质通常在除去变性因素后，可缓慢地重新自 发折叠成原来的空间结构，恢复原有的理化性 质和生物活性，这种现象称为复性。
变性 复性
核酸的理化性质
DNA黏度较大，RNA黏度较小 核酸都溶于水，不溶于有机溶剂 核酸为两性电解质，但酸性较强 在260nm处有较强的紫外吸收
变性
在某些理化因素作用下，碱基对间的氢键断裂， 双螺旋结构散开变成单链，但核苷酸间共价键并 为断裂的过程。
变性后紫外吸收急剧增加，黏度下降，生物活 性丧失。
脂肪酸
脂肪酸的种类 按照结构：饱和脂肪酸（没有双键） 不饱和脂肪酸（含有双键或三键） 按照功能：必需脂肪酸（亚油酸） 非必需脂肪酸
各类生物脂肪中脂肪酸组成的特点 植物、水产动物中不饱和脂肪酸含量高 陆生动物中饱和脂肪酸含量高
脂肪的物理性质
无色无味 熔点随碳链增长及饱和度增高而增高
沸点随碳链增长而增高 黏度 折射率 相对密度与溶解度
6
CH 2OH
O H
5
HO H
3
H
2
中医药研究常用分子生物学技术-108页PPT资料
[2]3´→5 ´外切酶活性──校对作用：从
3′→5 ′方向识别和切除不配对的DNA生长链末 端的核苷酸。
[3]5 ´→3 ´外切酶活性──切除修复作用：
从5 ′ →3 ′方向水解DNA生长链前方的DNA链， 主要产生5'-脱氧核苷酸。
精品pp
精品pp
精品pp
大肠杆菌DNA聚合酶Ⅱ(DNApolⅡ)
精品pp
引物的切除： DNA聚合酶I发挥5 ´→3 ´外切酶活性，
切去引物RNA并填补空缺（缺刻平移）， 留下的缺刻由DNA连接酶连上。
精品pp
(三)DNA复制的终止
DNA复制在复制终止位点处终止 。
1、环形DNA分子的终止
在单向复制的环形DNA分子中，复制终止 也即它的复制起点。在双向复制的环形 DNA分子中，有的有固定的终点，而大多 数没有固定的终点。
DNA聚合酶γ，分子量为140KD，存在于线粒体 内，负责催化线粒体DNA的复制。
DNA聚合酶δ ，具有3 ´→5 ´核酸外切酶活性 。
精品pp
真核生物DNA聚合酶种类及作用
α
β
γ
δ
分子量
个数／细 胞
300KD
2000～ 6000/cell
45KD
140KD ？
聚合作用 核内DNA 修复核内 线粒体 与α协同
杂交分子可以在 DNA和DNA、DNA和RNA、 RNA和RNA以及人工合成的寡核苷酸单链与 RNA或DNA单链之间进行。
精品pp
第二节 DNA的合成
一、半保留复制 DNA复制时，两条链间的氢键破裂并使双链
解旋和分开，然后以每条链为模板、按碱 基配对原则进行互补合成DNA，新形成的每 个子代DNA的一条链来自亲代DNA，另一 条链则是新合成的，这种复制方式称为半 保留复制(semi conservation replication)。
3′→5 ′方向识别和切除不配对的DNA生长链末 端的核苷酸。
[3]5 ´→3 ´外切酶活性──切除修复作用：
从5 ′ →3 ′方向水解DNA生长链前方的DNA链， 主要产生5'-脱氧核苷酸。
精品pp
精品pp
精品pp
大肠杆菌DNA聚合酶Ⅱ(DNApolⅡ)
精品pp
引物的切除： DNA聚合酶I发挥5 ´→3 ´外切酶活性，
切去引物RNA并填补空缺（缺刻平移）， 留下的缺刻由DNA连接酶连上。
精品pp
(三)DNA复制的终止
DNA复制在复制终止位点处终止 。
1、环形DNA分子的终止
在单向复制的环形DNA分子中，复制终止 也即它的复制起点。在双向复制的环形 DNA分子中，有的有固定的终点，而大多 数没有固定的终点。
DNA聚合酶γ，分子量为140KD，存在于线粒体 内，负责催化线粒体DNA的复制。
DNA聚合酶δ ，具有3 ´→5 ´核酸外切酶活性 。
精品pp
真核生物DNA聚合酶种类及作用
α
β
γ
δ
分子量
个数／细 胞
300KD
2000～ 6000/cell
45KD
140KD ？
聚合作用 核内DNA 修复核内 线粒体 与α协同
杂交分子可以在 DNA和DNA、DNA和RNA、 RNA和RNA以及人工合成的寡核苷酸单链与 RNA或DNA单链之间进行。
精品pp
第二节 DNA的合成
一、半保留复制 DNA复制时，两条链间的氢键破裂并使双链
解旋和分开，然后以每条链为模板、按碱 基配对原则进行互补合成DNA，新形成的每 个子代DNA的一条链来自亲代DNA，另一 条链则是新合成的，这种复制方式称为半 保留复制(semi conservation replication)。
生物学的研究方法PPT课件1
讨论
响尾蛇捕获到猎物后，它的毒牙会 迅速地将毒液注入猎物体内，并不马上 把猎物吞下，而是放猎物逃走，过一段 时间后，响尾蛇再去追获和吞食猎物， 请大家想一想，响尾蛇可能是根据什么 标记追寻猎物的呢？
收集相关信息
1、响尾蛇的视力不好,他的眼只能感受 可见光,而不能看清物体. 2、响尾蛇的眼下方有一对能感受热 的结构,可以感受较近的动物体温. 3、响尾蛇的舌能感受空气中的气味. 4、一只没有被响尾蛇咬伤的动物不 能触发响尾蛇的追踪行为.
认真阅读“病菌被找到了， 体验科学探究过程
• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •
1、学习外语并不难，学习外语就像交朋友一样，朋友是越交越熟的，天天见面，朋友之间就亲密无间了。——高士其 2、对世界上的一切学问与知识的掌握也并非难事，只要持之以恒地学习，努力掌握规律，达到熟悉的境地，就能融会贯通，运用自如了。 ——高士其 3、学和行本来是有联系着的，学了必须要想，想通了就要行，要在行的当中才能看出自己是否真正学到了手。否则读书虽多，只是成为一座死书库。 ——谢觉哉 4、教学必须从学习者已有的经验开始。——杜威 5、构成我们学习最大障碍的是已知的东西，而不是未知的东西。—— 贝尔纳 6、学习要注意到细处，不是粗枝大叶的，这样可以逐步学习摸索，找到客观规律。 ——徐特立 7、学习文学而懒于记诵是不成的，特别是诗。一个高中文科的学生，与其囫囵吞枣或走马观花地读十部诗集，不如仔仔细细地背诵三百首诗。——朱自清 8、一般青年的任务，尤其是共产主义青年团及其他一切组织的任务，可以用一句话来表示，就是要学习。—— 列宁 9、学习和研究好比爬梯子，要一步一步地往上爬，企图一脚跨上四五步，平地登天，那就必须会摔跤了。—— 华罗庚 10、儿童的心灵是敏感的，它是为着接受一切好的东西而敞开的。如果教师诱导儿童学习好榜样，鼓励仿效一切好的行为，那末，儿童身上的所有缺点就会没有痛苦和创伤地不觉得难受地逐渐消失。 ——苏霍姆林斯基 11、学会学习的人，是非常幸福的人。 ——米南德 12、你们要学习思考，然后再来写作。 ——布瓦罗 13、在寻求真理的长河中，唯有学习，不断地学习，勤奋地学习，有创造性地学习，才能越重山跨峻岭。 ——华罗庚 14、许多年轻人在学习音乐时学会了爱。—— 莱杰 15、学习是劳动，是充满思想的劳动。 ——乌申斯基 16、我们一定要给自己提出这样的任务：第一，学习，第二是学习，第三还是学习。 ——列宁 17、学习的敌人是自己的满足，要认真学习一点东西，必须从不自满开始。对自己，“学而不厌”，对人家，“诲人不倦”，我们应取这种态度。 ——毛泽东 18、只要愿意学习，就一定能够学会。 ——列宁 19、如果学生在学校里学习的结果是使自己什么也不会创造，那他的一生永远是模仿和抄袭。—— 列夫· 托尔斯泰 20、对所学知识内容的兴趣可能成为学习动机。—— 赞科夫 21、游手好闲地学习，并不比学习游手好闲好。—— 约翰 · 贝勒斯 22、读史使人明智，读诗使人灵秀，数学使人周密，自然哲学使人精邃，伦理学使人庄重，逻辑学使人善辩。——培根 23、我们在我们的劳动过程中学习思考，劳动的结果，我们认识了世界的奥妙，于是我们就真正来改变生活了。 ——高尔基 24、我们要振作精神，下苦功学习。下苦功，三个字，一个叫下，一个叫苦，一个叫功，一定要振作精神，下苦功。——毛泽东 25、我学习了一生，现在我还在学习，而将来，只要我还有精力，我还要学习下去。 ——别林斯基
有机污染物指标的测定
D1
D2
X
1样 /1000 (B1
B2
)
950 1000
X
(D1
D2 )
(B1
B2
)
950 1000
V样 /1000
BOD (D1 D2 ) (B1 B2 ) f P
f:表示稀释水在1000ml混合液中所占的比例
P：水样在1000ml混合液中所占比例 计算BOD的平均值
第二十八页，课件共有97页
（一）钠氏比色法
1.原理：生产的黄色配合物可温度15～30′ 目视或420nm处比色定量。
NH3＋2K2HgI4＋3KOH
Hg O Hg NH2 I
＋KI ＋2H2O
第三十八页，课件共有97页
第五节 氨氮
2.注意 ⑴采样时应装满、密封。 ⑵样品保存时加入硫酸（0.8ml/L），使
pH至1.5～4，低温保存。 ⑶水样中余氯会与氨反应使结果偏低，加
二、其它方法 重铬酸钾法 库仑测定仪法 密封管法 光度法 氧化还原电位滴定法
第十九页，课件共有97页
第三节 化学需氧量 （biological oxygen demand，BOD）
一、概述 1.定义：略
2.微生物分解有机物的氧化反应：
C6H12O6 6O2 6CO2 H 2O
色氨酸 6O2 吲哚 丙氨酸盐 NH3 不完全氧化
V水样
第十六页，课件共有97页
二、测定方法
4.严格规定的条件：
0.45mol/L
[H+] 过大 KMnO4易分解
酸度
[H+] 过小 反应速度小，结果
只能用H2SO4来维持
HCl
Cl2
HNO3 ？
[KMnO4] 0.002M
水凝胶缓释控技术研究进展PPT课件
• 主要有以下几类：抗心律失常药，抗心绞、降压药、抗组胺药、支气扩张药，抗溃疡药，抗哮喘药，解热 镇痛药，抗精神失常药，铁盐、钾盐、镁盐等。
• 抗菌类药物的一般由于其抗菌效果依赖于峰浓度，故不宜制成控释制剂。
第7页/共22页
缓控释制剂辅料
• 缓控释制剂根据辅料性质，可将目前常用新型辅料分为水凝胶、生物降解聚合物和离子交换树脂三类。 • 其中，水凝胶（Hydrogel）在这方面的应用最为广泛。
第8页/共22页
水凝胶的起源
• 水凝胶材料的研究可以追溯到1960年，Wichterle等合成了甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）水凝胶。该水凝 胶具有良好的吸水性和生物相容性，是一种优秀的生物医药材料。从此，水凝胶材料引起了生物医药材料 研究者极大的兴趣，人们对水凝胶的研究不断深入。
第9页/共22页
什么是水凝胶？
声明
• 鉴于本人水平有限，有些概念、问题可能理解不 到位或者纯粹理解错误，望老师和同学们谅解， 并请及时提出修正。谢谢。
第1页/共22页
背 景 介 绍 • 近年来高分子材料的发展促进了缓控释制剂的制备技术和新品种的开发，这种新的药物释放技术正在成为
整个新药研发领域的“热点”与“亮点”。 • 我国在20 世纪70 年代末，80 年代初开始研制缓控释制剂，现已取得一定的发展，并且因其具有诸多优点
②缓控释制剂一般都是长效的，患者每次仅需服用1或2次，可以提高患者的顺应性，减少患者长期服药的 不便；
③能减少药物对胃肠的刺激作用，使胃肠道不良反应发生率大大降低。
第4页/共22页
第5页/共22页
缓控释制剂 的构成
制剂=药物+辅料
第6页/共22页
缓控释制剂药物 • 一般适用于半衰期较短的药物，其半衰期一般在 2~8h 之间。
• 抗菌类药物的一般由于其抗菌效果依赖于峰浓度，故不宜制成控释制剂。
第7页/共22页
缓控释制剂辅料
• 缓控释制剂根据辅料性质，可将目前常用新型辅料分为水凝胶、生物降解聚合物和离子交换树脂三类。 • 其中，水凝胶（Hydrogel）在这方面的应用最为广泛。
第8页/共22页
水凝胶的起源
• 水凝胶材料的研究可以追溯到1960年，Wichterle等合成了甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）水凝胶。该水凝 胶具有良好的吸水性和生物相容性，是一种优秀的生物医药材料。从此，水凝胶材料引起了生物医药材料 研究者极大的兴趣，人们对水凝胶的研究不断深入。
第9页/共22页
什么是水凝胶？
声明
• 鉴于本人水平有限，有些概念、问题可能理解不 到位或者纯粹理解错误，望老师和同学们谅解， 并请及时提出修正。谢谢。
第1页/共22页
背 景 介 绍 • 近年来高分子材料的发展促进了缓控释制剂的制备技术和新品种的开发，这种新的药物释放技术正在成为
整个新药研发领域的“热点”与“亮点”。 • 我国在20 世纪70 年代末，80 年代初开始研制缓控释制剂，现已取得一定的发展，并且因其具有诸多优点
②缓控释制剂一般都是长效的，患者每次仅需服用1或2次，可以提高患者的顺应性，减少患者长期服药的 不便；
③能减少药物对胃肠的刺激作用，使胃肠道不良反应发生率大大降低。
第4页/共22页
第5页/共22页
缓控释制剂 的构成
制剂=药物+辅料
第6页/共22页
缓控释制剂药物 • 一般适用于半衰期较短的药物，其半衰期一般在 2~8h 之间。
生物化学讲课
生物化学讲课生物化学，这门学科宛如一座神秘的宝库，蕴含着生命的奥秘和无数令人惊叹的化学变化。
它不仅是生命科学领域的重要基石，也与我们的日常生活息息相关。
今天，就让我们一同走进生物化学的奇妙世界。
首先，我们来聊聊什么是生物化学。
简单来说，生物化学就是研究生物体中化学过程和物质的学科。
它试图揭示生命现象背后的化学本质，从分子水平上理解生命的运作机制。
比如说，我们为什么要吃饭？食物在我们体内经历了怎样的变化？我们的身体如何利用这些营养物质来生长、修复和维持正常的生理功能？这些问题的答案都隐藏在生物化学的知识当中。
在生物化学中，蛋白质是一个极其重要的角色。
蛋白质是生命活动的主要承担者，它们具有多种多样的功能。
有的蛋白质是结构成分，像胶原蛋白构成了我们的皮肤、骨骼和肌腱；有的蛋白质是酶，能够催化各种化学反应，加速新陈代谢的进程；还有的蛋白质是激素，如胰岛素，调节着我们身体的血糖水平。
蛋白质的结构决定了它的功能。
蛋白质由氨基酸组成，通过肽键连接成链。
这些链会折叠成特定的三维结构，就像折纸一样。
不同的折叠方式赋予了蛋白质不同的特性。
核酸也是生物化学中的关键分子，包括脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）。
DNA 是遗传信息的携带者，它就像一本生命的蓝图，决定了我们的遗传特征。
而 RNA 则在蛋白质合成等过程中发挥着重要作用。
DNA 的双螺旋结构是由沃森和克里克发现的，这一发现被誉为20 世纪生物学领域最重大的突破之一。
接下来，我们说一说生物化学中的新陈代谢。
新陈代谢包括物质代谢和能量代谢。
物质代谢包括合成代谢和分解代谢。
合成代谢是指生物体利用小分子物质合成大分子物质的过程，比如我们吃进去的食物被转化为自身的蛋白质、脂肪和碳水化合物。
分解代谢则是大分子物质分解为小分子物质的过程，释放出能量供我们使用。
能量代谢中，三磷酸腺苷（ATP）是细胞内能量的“通货”。
当细胞需要能量时，ATP 分解为二磷酸腺苷（ADP）和磷酸，释放出能量；而当细胞有多余的能量时，又可以将 ADP 和磷酸合成 ATP 储存起来。
水凝胶缓释控技术研究进展PPT课件
第1页/共22页
背 景 介 绍 • 近年来高分子材料的发展促进了缓控释制剂的制备技术和新品种的开发，这种新的药物释放技术正在成为
整个新药研发领域的“热点”与“亮点”。 • 我国在20 世纪70 年代末，80 年代初开始研制缓控释制剂，现已取得一定的发展，并且因其具有诸多优点
而越来越受到人们的重视。
第14页/共22页
水凝胶缓控释作用原理
机体内存在：化学控制系统、溶剂活化控制系统和调节释放控制系统 。 调节释放控制系统系统中, 药物的释放主要受外界条件的控制, 如温度、pH、离
子强度、磁场、电场、超声波等。以聚 N-异丙基丙烯酰胺（ PNIPAM）为例。 在 室 温 下 ， P N I PA M 凝 胶 在 水 溶 性 药 物 溶 液 中 溶 胀 ， 药 物 被 吸 收 进 凝 胶 中 ； 当 携带药物的凝胶进入人体，由于人体温度高于其体积相变温度，凝胶收缩而挤 出药物。通过调整高分子水凝胶的体积相变温度，还可实现体内定向给药，即 在靶器官周围局部加热使药物载体发生相变，释出药物。
作为小分子药物的载体：脂溶性（实现增溶及缓释效果，控释，增加药物稳定性和生物活性）水溶性 作为生物大分子药物的载体（蛋白质类，多糖类，基因工程）
第19页/共22页
小结 随着科学的不断进步， 各种新型高分子材料研究的 不断深入，水凝胶缓释控技 术也将不断的实现新的突破。 缓释控制剂与一般制剂相比， 存在不可比拟的优越性，这 将促使人们对其进行不懈的 研究开发。而水凝胶具有良 好的吸水性和生物相容性， 由此注定其在缓释控制剂领 域 有 着 不 可 限 量 的 前 景第。20页/共22页
第18页/共22页
聚N-异丙基丙烯酰胺
聚N-异丙基丙烯酰胺（PNIPA) 类纳米水凝胶是一种具有环境响应性的智能高分子 , 是当前科学界研究的 热点之一。
背 景 介 绍 • 近年来高分子材料的发展促进了缓控释制剂的制备技术和新品种的开发，这种新的药物释放技术正在成为
整个新药研发领域的“热点”与“亮点”。 • 我国在20 世纪70 年代末，80 年代初开始研制缓控释制剂，现已取得一定的发展，并且因其具有诸多优点
而越来越受到人们的重视。
第14页/共22页
水凝胶缓控释作用原理
机体内存在：化学控制系统、溶剂活化控制系统和调节释放控制系统 。 调节释放控制系统系统中, 药物的释放主要受外界条件的控制, 如温度、pH、离
子强度、磁场、电场、超声波等。以聚 N-异丙基丙烯酰胺（ PNIPAM）为例。 在 室 温 下 ， P N I PA M 凝 胶 在 水 溶 性 药 物 溶 液 中 溶 胀 ， 药 物 被 吸 收 进 凝 胶 中 ； 当 携带药物的凝胶进入人体，由于人体温度高于其体积相变温度，凝胶收缩而挤 出药物。通过调整高分子水凝胶的体积相变温度，还可实现体内定向给药，即 在靶器官周围局部加热使药物载体发生相变，释出药物。
作为小分子药物的载体：脂溶性（实现增溶及缓释效果，控释，增加药物稳定性和生物活性）水溶性 作为生物大分子药物的载体（蛋白质类，多糖类，基因工程）
第19页/共22页
小结 随着科学的不断进步， 各种新型高分子材料研究的 不断深入，水凝胶缓释控技 术也将不断的实现新的突破。 缓释控制剂与一般制剂相比， 存在不可比拟的优越性，这 将促使人们对其进行不懈的 研究开发。而水凝胶具有良 好的吸水性和生物相容性， 由此注定其在缓释控制剂领 域 有 着 不 可 限 量 的 前 景第。20页/共22页
第18页/共22页
聚N-异丙基丙烯酰胺
聚N-异丙基丙烯酰胺（PNIPA) 类纳米水凝胶是一种具有环境响应性的智能高分子 , 是当前科学界研究的 热点之一。