奧賽培訓(xùn)的資料第1頁(yè)/共52頁(yè)生物化學(xué)引言第2頁(yè)/共52頁(yè)

什么是生物化學(xué)?生物（Bio）+化學(xué)（Chemistry）

=生物化學(xué)（

Biochemistry）

學(xué)習(xí)生物化學(xué)的目的：在分子水平上研究細(xì)胞的結(jié)構(gòu)、組織和功能結(jié)構(gòu)生物化學(xué)代謝生物化學(xué)分子遺傳學(xué)

生物化學(xué)的應(yīng)用——無(wú)處不在的生物化學(xué)第3頁(yè)/共52頁(yè)如何學(xué)好生物化學(xué)？第4頁(yè)/共52頁(yè)不要畏懼！要有信心！選擇好教材和參考書(shū)懂得助記法多理解、少死記！善于聯(lián)想和比較理論聯(lián)系實(shí)際無(wú)處不在的生物化學(xué)第5頁(yè)/共52頁(yè)近朱者赤，近墨者黑！為什么狗急了跳墻，人急中生智？為什么喝咖啡或綠茶能減肥？農(nóng)夫與蛇的故事蘋(píng)果酸能減肥嗎？騙人的珍奧核酸你服用過(guò)或正在服用腦黃金和腦白金嗎？含有二甘醇的牙膏能用嗎？為什么過(guò)夜的韭菜不能吃？末端的煩惱為什么路邊的野蘑菇不要采？拉登和薩達(dá)姆為什么喜歡蓖麻？先有DNA，還是先有蛋白質(zhì)？我們?yōu)槭裁撮L(zhǎng)得象我們的父母？小心近墨者黑！第6頁(yè)/共52頁(yè)海綿狀腦病第7頁(yè)/共52頁(yè)

SE是一種致命性神經(jīng)退化性疾病，因受感染的動(dòng)物在腦病某些部位出現(xiàn)海綿狀的空洞而得名，它是由錯(cuò)誤折疊蛋白引發(fā)的疾病。它可以感染多種動(dòng)物，例如人的克雅氏病、庫(kù)魯病、致死性家族性失眠癥、幼兒海綿狀腦病、山羊和綿羊的羊搔癢病、鹿和麋的慢性消耗病以及牛的海綿狀腦病，即瘋牛病。SE的主要癥狀包括漸進(jìn)性癡呆和運(yùn)動(dòng)機(jī)能失調(diào)。

SE的致病因子是一種折疊異常的朊蛋白（PrP），通常簡(jiǎn)寫(xiě)為PrPsc

。正常動(dòng)

物也有這種蛋白質(zhì)，一般簡(jiǎn)寫(xiě)成PrPc

。盡管PrPc與PrPsc的一級(jí)結(jié)構(gòu)完全一樣，但構(gòu)象不同。PrPc與PrPsc的主要差別是：PrPc富含α-螺旋，對(duì)蛋白酶敏感，呈單體狀態(tài)；PrPsc則富含β-折疊，其核心部分能抵抗蛋白酶的水解，形成多亞基聚合體，最后能形成淀粉樣纖維桿狀結(jié)構(gòu)。如果正常朊蛋白PrPc折疊發(fā)生錯(cuò)誤，可形成致病朊病毒PrPsc

，PrPsc一旦形成后，自身可以作為模板，催化更多的PrPc向PrPsc轉(zhuǎn)變，上述構(gòu)象轉(zhuǎn)變導(dǎo)致神經(jīng)退化和病變。

PrPc與PrPsc被認(rèn)為具有相同的能量狀態(tài)。幸運(yùn)的是，PrPc自發(fā)重折疊成PrPsc的可能性很低，這是因?yàn)閮烧叩霓D(zhuǎn)變需要非常大的活化能。因此，在正常人的一生，幾乎不可能形成PrPsc

。

家族型朊蛋白疾病是PrPc基因突變?cè)斐傻?。突變降低了PrPc重折疊成PrPsc的活化能，使得形成PrPsc的機(jī)會(huì)大增。據(jù)估計(jì)正常的細(xì)胞產(chǎn)生PrPsc大概需要3000年~4

000年的時(shí)間，而突變引起的活化能降低則使時(shí)間縮短到30年~40年，落在一個(gè)人正常的生命周期內(nèi)。PrPc與PrPsc在構(gòu)象上的主要差別：（1）PrPc；（2）PrPsc第8頁(yè)/共52頁(yè)第9頁(yè)/共52頁(yè)分子也有伴侶幫助體內(nèi)球狀蛋白折疊的一類蛋白質(zhì)最常見(jiàn)的分子伴侶有兩大類：熱激蛋白70類家族（HSP70類）和伴侶素（chaperonin）家族。HSP70類分子伴侶通過(guò)與部分折疊的蛋白質(zhì)的疏水區(qū)域的臨時(shí)結(jié)合而促進(jìn)蛋白質(zhì)的正確折疊。伴侶素則形成大的桶狀結(jié)構(gòu)容納部分折疊的蛋白質(zhì)完成折疊。一旦蛋白質(zhì)折疊好，分子伴侶即被釋放，然后再參與另一個(gè)新生蛋白質(zhì)的折疊。第10頁(yè)/共52頁(yè)11

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52蛋白質(zhì)折第疊頁(yè)的共不同頁(yè)途徑分子伴侶催化蛋白質(zhì)的折疊第12頁(yè)/共52頁(yè)Flight

or

Fight第13頁(yè)/共52頁(yè)腎上腺素的作用機(jī)制第14頁(yè)/共52頁(yè)環(huán)腺苷酸的化學(xué)結(jié)構(gòu)第15頁(yè)/共52頁(yè)神奇的咖啡和綠茶

提神

減肥第16頁(yè)/共52頁(yè)受激素控制的內(nèi)源性脂肪動(dòng)員ATP

→

cAMP

→

5'-AMP第17頁(yè)/共52頁(yè)農(nóng)夫與蛇的故事——自殺型抑制劑

是受酶本身來(lái)激活的不可逆抑制劑，在與酶結(jié)合以后，受到酶的催化發(fā)生幾步反應(yīng)，但并不形成產(chǎn)物，而是變成高度反應(yīng)性的化合物后，轉(zhuǎn)而修飾酶的必需基團(tuán)導(dǎo)致酶活性的喪失。第18頁(yè)/共52頁(yè)蘋(píng)果酸能減肥嗎？第19頁(yè)/共52頁(yè)果酸，是在西方已經(jīng)

每天喝一杯利新鮮蘋(píng)果釀制的蘋(píng) 流行了幾十年的減肥方法。蘋(píng)果酸不同于市面上任何減肥產(chǎn)品，食用蘋(píng)果酸不僅無(wú)副作用，而且減肥后不會(huì)產(chǎn)生反彈。市面上一般減肥產(chǎn)品之所以產(chǎn)生反彈，主要是它們減去的是水份，而非脂肪，這樣會(huì)造成體內(nèi)電解質(zhì)不平衡，當(dāng)一旦停藥后，所剩的脂肪就像干燥的“海綿”一樣迅速吸收水分，而造成反彈現(xiàn)象。而蘋(píng)果酸減肥則是打開(kāi)“肥胖細(xì)胞”的大門(mén)，讓脂肪自然流出，將脂肪通過(guò)肌肉分解，燃燒并經(jīng)血液循環(huán)排出體外，以達(dá)到快速減肥的目的。蘋(píng)果酸減去的是脂肪而非水分，所以不會(huì)產(chǎn)生反彈現(xiàn)象。第20頁(yè)/共52頁(yè)完整第的21三頁(yè)羧/共酸5循2頁(yè)環(huán)騙人的珍奧核酸第22頁(yè)/共52頁(yè)第23頁(yè)/共52頁(yè)你服用過(guò)或正在服用腦黃金和腦白金嗎？第24頁(yè)/共52頁(yè)褪黑激素俗稱腦白金，是色氨酸的衍生物，其化學(xué)全名是N-乙酰-5-甲氧基色

胺，它由松果體合成和分泌，因此也稱為松果體素。褪黑激素的功能包括：（1）控制青春期和生殖期到來(lái)的時(shí)間抑制生殖；（2）設(shè)定生物的晝夜節(jié)律，控制人

體的生物鐘；（3）防止自由基對(duì)機(jī)體的破壞。第25頁(yè)/共52頁(yè)第26頁(yè)/共52頁(yè)DHA不屬于必需脂肪酸，但它們?cè)隗w內(nèi)具有非常重要的生理功能。DHA俗名為腦黃金，是動(dòng)物大腦灰質(zhì)和視網(wǎng)膜組織中主要的脂肪酸。體內(nèi)的

DHA優(yōu)先被腦組織吸收，并參入到腦細(xì)胞和視網(wǎng)膜細(xì)胞膜上的磷脂分子上（參看磷脂的結(jié)構(gòu)）。腦細(xì)胞膜上含有DHA的磷脂似乎是軸突延伸和突觸形成所必需的，因?yàn)楹蠨HA的磷脂被認(rèn)為參與這些細(xì)胞的信息轉(zhuǎn)導(dǎo)第27頁(yè)/共52頁(yè)二十二碳六烯酸（腦黃金）α鵝膏蕈堿的化學(xué)結(jié)構(gòu)第28頁(yè)/共52頁(yè)含有二甘醇的牙膏能用嗎？第29頁(yè)/共52頁(yè)二甘醇

二甘醇又稱雙甘醇，也叫一縮二乙二醇、一縮二個(gè)乙二醇，更有稱為一縮式乙二醇。分子式O(CH2CH2OH)2，在牙膏生產(chǎn)中，二甘醇是一種增溶劑，能夠使牙膏中的成分遇水后迅速溶化，提高牙膏品質(zhì)。第30頁(yè)/共52頁(yè)二甘醇中毒致死者一例第31頁(yè)/共52頁(yè)某男34

歲。某日中午參加婚宴，從啤酒箱中拿出一瓶啤酒，和同學(xué)每人倒一杯，吳喝一杯。吳的同學(xué)喝一大口，覺(jué)得味不對(duì)，到院內(nèi)吐出。再無(wú)人喝這瓶啤酒。吳晚上覺(jué)腹痛，惡心，吐不出來(lái)。次日到某衛(wèi)生院滴了一瓶磷霉素鈉?；丶液蟛∏榧又兀姑浱弁醇觿??；丶液蟛∪艘暳δ：诖桨l(fā)紫，聽(tīng)力下降，吐字不清，昏迷，第10

天8時(shí)死亡。后經(jīng)省分析測(cè)試研究中心受當(dāng)?shù)厥行l(wèi)生防疫站的委托，應(yīng)用色譜E

質(zhì)譜聯(lián)用儀對(duì)該瓶啤酒進(jìn)行檢驗(yàn)，結(jié)果為：啤酒內(nèi)含有大量二甘醇。二甘醇在體內(nèi)的代謝第32頁(yè)/共52頁(yè)和甲醇、乙二醇相似，起始步驟由乙醇脫氫酶催化氧化成毒性更大的代謝產(chǎn)物——2羥基2乙氧基乙酸第33頁(yè)/共52頁(yè)第34頁(yè)/共52頁(yè)多莉，你好!§

1997年,蘇格蘭羅斯林研究所，多莉出生了。與其他羊不同的是，她是她母親（一只白面羊）已知的克隆?！?/p>

她代孕的媽媽是這只黑面羊?！?/p>

不幸的是，多莉于2003年2月14日被施予安樂(lè)死。第35頁(yè)/共52頁(yè)第36頁(yè)/共52頁(yè)第37頁(yè)/共52頁(yè)多莉和她的小羊羔第38頁(yè)/共52頁(yè)永別了，多莉！在3歲的時(shí)候，多莉就顯示出早衰的跡象。到了6歲，患漸發(fā)性肺病。多莉出生的時(shí)候，她的DNA實(shí)際上已

有6歲。為什么？都是端粒惹的禍！第39頁(yè)/共52頁(yè)端粒TTAGGG第40頁(yè)/共52頁(yè)端粒的長(zhǎng)度在下降0

35第41頁(yè)/共52頁(yè)65年齡(歲數(shù))8,000人白細(xì)胞端粒

長(zhǎng)度（堿基對(duì)）3,0001,500漂亮的蘑菇你能採(cǎi)嗎？第42頁(yè)/共52頁(yè)RNA聚合酶

II

抑制劑白毒傘含有有毒的環(huán)狀十肽——鵝膏蕈堿第43頁(yè)/共52頁(yè)這種蘑菇口味不錯(cuò)，但卻是致命的！食用6~24小時(shí)之后，開(kāi)始出現(xiàn)強(qiáng)筋攣和腹瀉第3天出現(xiàn)假恢復(fù)第4或第5天，死亡隨時(shí)發(fā)生，除非進(jìn)行肝移植α鵝膏蕈堿的化學(xué)結(jié)構(gòu)第44頁(yè)/共52頁(yè)拉登和薩達(dá)姆為什么喜歡蓖麻？第45頁(yè)/共52頁(yè)

蓖麻毒素是從蓖麻中提煉出來(lái)。蓖麻是一種十分常見(jiàn)的植物，在全世界廣泛種植。但目前還沒(méi)有對(duì)付蓖麻毒素的解藥。千分之一克的蓖麻毒素就足以毒死一名成年人。雖然世界上還有比蓖麻毒素更毒的物質(zhì)，但是蓖麻毒素卻十分容易提取。

蓖麻毒素則是一種核糖體失活蛋白，它作為糖苷酶切下真核細(xì)胞核糖體28S

rRNA上的一個(gè)腺嘌呤，導(dǎo)致核糖體失活。第46頁(yè)/共52頁(yè)哪一種先出現(xiàn)，蛋白質(zhì)還是DNA？RNA，RNA，RNARNA，RNA，RNA，RNARNA，RNA，RNARNA，

RNA，RNARNA

世界DNA蛋白質(zhì)第47頁(yè)/共52頁(yè)支持RNA世界假說(shuō)的主要證據(jù)第48頁(yè)/共52頁(yè)細(xì)胞內(nèi)先有核糖核苷酸后有脫氧核苷酸先有尿苷酸后有胸苷酸某些病毒以RNA為遺傳物質(zhì)RNA也可以行使催化功能我們?yōu)槭裁撮L(zhǎng)得象我們的父母？第49頁(yè)/共52頁(yè)DNA印記（DNAimprintin