生物化学第四版.pptxVIP

生物化学第四版

生物化学概述

蛋白质结构与功能

酶学基础与应用

糖代谢与糖异生作用

脂类代谢与血浆脂蛋白

基因表达调控与疾病关系

细胞信号传导与受体介导作用

contents

目

录

生物化学概述

01

生物化学是研究生物体内化学过程和物质代谢的科学，它探讨生物分子结构、功能、相互作用以及生物分子与生物体之间的关系。

生物化学定义

生物化学的研究对象包括蛋白质、糖类、脂质、核酸等生物大分子，以及维生素、激素、酶等生物小分子。这些物质在生物体内的合成、分解、转化和调控等过程都是生物化学的研究范畴。

研究对象

发展历史

生物化学起源于19世纪中期，随着有机化学和分析化学的发展，人们开始研究生物体内的化学过程。20世纪以来，生物化学在揭示生命现象本质方面取得了重大突破，如DNA双螺旋结构的发现、基因工程的诞生等。

现状

目前生物化学已经成为生命科学领域的重要分支，它与分子生物学、遗传学、细胞生物学等学科相互渗透，共同推动生命科学的发展。同时，生物化学在医学、农业、工业等领域的应用也越来越广泛。

疾病诊断

生物化学方法可以用于检测生物标志物和代谢产物，帮助医生诊断疾病。例如，通过检测血液中葡萄糖、胆固醇等物质的含量可以判断糖尿病、高血脂等疾病。

药物研发

生物化学在药物设计和合成中发挥着重要作用。通过研究药物与生物大分子的相互作用，可以设计出具有更高疗效和更低副作用的药物。

疾病预防和治疗

生物化学可以帮助人们了解疾病发生的机制，从而制定针对性的预防措施和治疗方案。例如，通过调节饮食和生活方式可以预防糖尿病等代谢性疾病的发生；通过基因工程手段可以治疗遗传性疾病等。

蛋白质结构与功能

02

根据R基的不同，氨基酸可分为脂肪族氨基酸、芳香族氨基酸、杂环族氨基酸等。

氨基酸的种类

包括两性解离、等电点、紫外吸收、茚三酮反应等。

氨基酸的性质

蛋白质一级结构的定义

指多肽链中氨基酸的排列顺序，包括二硫键的位置。

蛋白质一级结构的测定方法

包括Edman降解法、质谱法等。

指蛋白质分子中局部主链的空间结构，包括α-螺旋、β-折叠、β-转角和无规卷曲等。

蛋白质二级结构

蛋白质三级结构

蛋白质四级结构

指整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置，即整条肽链每一原子的相对空间位置。

指由两个或两个以上具有三级结构的亚基组成的蛋白质的空间结构。

03

02

01

VS

包括催化功能、运输功能、储存功能、运动功能、免疫功能和调节功能等。

蛋白质结构与功能的关系

蛋白质的结构决定其功能，特定的空间构象是表现其生物学活性的必要条件。

蛋白质的生物学功能

酶学基础与应用

03

1

2

3

酶是一类具有催化功能的生物大分子，能够加速生物体内的化学反应，具有高效性、专一性和可调节性等特点。

酶的定义与特性

根据酶的化学本质，可分为蛋白酶、核酸酶等；根据酶催化的反应类型，可分为氧化酶、还原酶、转移酶等。

酶的分类

辅酶是与酶蛋白结合的小分子有机物，参与酶的催化过程；辅因子则是辅助酶发挥作用的金属离子或其他小分子。

辅酶与辅因子

03

酶抑制剂与激活剂

酶抑制剂可降低酶活性，而激活剂则可提高酶活性。这两类物质在药物设计和疾病治疗中具有重要意义。

01

酶活性的调节方式

包括共价修饰调节、变构调节和酶含量调节等。

02

酶活性中心的构象变化

酶活性中心是酶催化反应的关键部位，其构象变化可影响酶的催化效率。

糖代谢与糖异生作用

04

糖代谢主要包括糖酵解、糖有氧氧化和磷酸戊糖途径等。其中，糖酵解是葡萄糖在无氧条件下分解为乳酸的过程；糖有氧氧化是葡萄糖在有氧条件下完全氧化为二氧化碳和水的过程；磷酸戊糖途径则是葡萄糖生成磷酸戊糖的代谢途径。

糖代谢途径

糖代谢的调控机制涉及多个层面，包括底物水平调节、激素水平调节和神经调节等。其中，胰岛素和胰高血糖素是主要的激素调节因子，分别促进和抑制糖代谢过程。

调控机制

糖异生作用过程

糖异生作用是指非糖物质转变为葡萄糖的过程。在人体内，主要通过乳酸、甘油和某些氨基酸等非糖物质经过一系列酶促反应，最终生成葡萄糖。

意义

糖异生作用对于维持血糖水平稳定具有重要意义。在饥饿或长时间运动后，糖异生作用能够提供额外的葡萄糖，以补充血糖并满足机体能量需求。此外，糖异生作用还有助于回收和利用乳酸等代谢废物。

糖尿病

糖尿病是一种以高血糖为特征的代谢性疾病，与胰岛素分泌不足或胰岛素抵抗有关。长期高血糖可导致多种并发症，如心血管疾病、视网膜病变和肾病等。

低血糖症

低血糖症是指血糖浓度低于正常范围，可由多种原因引起，如胰岛素使用不当、肝功能障碍等。低血糖症可导致头晕、出汗、颤抖等症状，严重时可出现昏迷甚至死亡。

肥胖症

肥胖症与糖代谢异常密切相关。长期摄入高糖食物可导致胰岛素抵抗和脂肪堆积，进而引发肥胖症。肥胖症可增加心血管疾病、糖尿病等多种疾病的风险。