生物化學(xué)教學(xué)課件1目錄生物化學(xué)概述蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能酶學(xué)原理及應(yīng)用糖代謝與糖異生作用脂類代謝與脂肪酸氧化基因表達(dá)調(diào)控與疾病關(guān)系2生物化學(xué)概述013研究生物體內(nèi)化學(xué)過程和物質(zhì)代謝的科學(xué)。包括生物大分子（如蛋白質(zhì)、核酸、多糖等）的結(jié)構(gòu)與功能，生物小分子（如氨基酸、脂肪酸、糖類等）的代謝途徑與調(diào)控，以及生物體內(nèi)能量轉(zhuǎn)化與利用等。生物化學(xué)定義研究對象生物化學(xué)定義與研究對象4現(xiàn)狀隨著基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)等技術(shù)的發(fā)展，生物化學(xué)研究已經(jīng)進(jìn)入后基因組時代，關(guān)注生物大分子的相互作用和網(wǎng)絡(luò)調(diào)控。發(fā)展歷史從19世紀(jì)末開始形成，經(jīng)歷了描述性生物化學(xué)、動態(tài)生物化學(xué)和分子生物學(xué)等階段。生物化學(xué)發(fā)展歷史及現(xiàn)狀501疾病診斷生物化學(xué)方法可用于檢測生物標(biāo)志物，輔助疾病的診斷和治療。02藥物研發(fā)通過研究生物體的代謝途徑和調(diào)控機制，為藥物設(shè)計和優(yōu)化提供理論支持。03營養(yǎng)與健康生物化學(xué)知識有助于指導(dǎo)合理飲食和營養(yǎng)補充，促進(jìn)人體健康。生物化學(xué)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域重要性6蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能027常見氨基酸種類01甘氨酸、丙氨酸、纈氨酸等20種常見氨基酸。02氨基酸性質(zhì)包括酸堿性質(zhì)、極性與非極性、親水性與疏水性等。03氨基酸在生物體內(nèi)的作用合成蛋白質(zhì)、多肽及其他生物活性物質(zhì)的前體。氨基酸種類與性質(zhì)803一級結(jié)構(gòu)與蛋白質(zhì)功能的關(guān)系一級結(jié)構(gòu)決定蛋白質(zhì)的基本性質(zhì)和功能。01蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)的定義指多肽鏈中氨基酸的排列順序。02蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)的測定方法如Edman降解法、質(zhì)譜法等。蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)9三級結(jié)構(gòu)整條肽鏈中全部氨基酸殘基的相對空間位置。二級結(jié)構(gòu)包括α-螺旋、β-折疊等局部結(jié)構(gòu)。四級結(jié)構(gòu)由兩個或兩個以上具有三級結(jié)構(gòu)的亞基組成的大分子結(jié)構(gòu)。蛋白質(zhì)高級結(jié)構(gòu)10結(jié)構(gòu)功能如肌肉中的肌球蛋白和肌動蛋白，構(gòu)成細(xì)胞骨架的蛋白等。運輸功能如血紅蛋白運輸氧氣，載脂蛋白運輸脂質(zhì)等。催化功能如酶催化生物體內(nèi)的各種化學(xué)反應(yīng)。調(diào)節(jié)功能如激素、生長因子等調(diào)節(jié)生物體的生理活動。免疫功能如抗體、淋巴因子等參與免疫應(yīng)答。蛋白質(zhì)功能11酶學(xué)原理及應(yīng)用0312酶的定義和特性酶是一類生物催化劑，具有高效性、專一性和溫和性等特點。酶的化學(xué)本質(zhì)大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)為RNA。酶的分類根據(jù)酶所催化的反應(yīng)類型，可分為氧化還原酶、轉(zhuǎn)移酶、水解酶、裂合酶、異構(gòu)酶和連接酶等六大類。酶概述及分類13酶活性的不可逆性調(diào)節(jié)包括酶的降解和合成速率調(diào)節(jié)等。酶活性與生物節(jié)律的關(guān)系生物體內(nèi)許多酶的活性表現(xiàn)出晝夜節(jié)律、季節(jié)節(jié)律等生物節(jié)律性變化。酶活性的可逆性調(diào)節(jié)包括變構(gòu)調(diào)節(jié)、共價修飾調(diào)節(jié)和化學(xué)修飾調(diào)節(jié)等。酶活性調(diào)節(jié)機制14疾病診斷利用酶催化底物生成有色產(chǎn)物或熒光物質(zhì)，可用于疾病診斷，如血糖、尿糖測定等。疾病治療一些藥物通過模擬或抑制酶活性來治療疾病，如酶抑制劑用于治療高血壓、糖尿病等。生物制藥利用基因工程技術(shù)生產(chǎn)具有藥用價值的酶，如重組人胰島素、干擾素等。輔助診斷利用酶活性測定來輔助診斷某些疾病，如酶活性異常可作為某些癌癥、肝病等的輔助診斷指標(biāo)。酶在醫(yī)學(xué)中應(yīng)用15糖代謝與糖異生作用0416糖類是多羥基醛、多羥基酮及其縮聚物和某些衍生物的總稱。糖類定義糖類分類糖類功能根據(jù)水解情況，糖類可分為單糖、低聚糖和多糖三類。糖類是生物體主要的能源物質(zhì)，也是構(gòu)成細(xì)胞的重要成分。030201糖類概述及分類17包括糖酵解、糖有氧氧化、磷酸戊糖途徑等。糖代謝途徑通過激素和酶的調(diào)節(jié)，維持血糖濃度的相對穩(wěn)定。糖代謝調(diào)控機制如糖尿病等疾病，與糖代謝途徑和調(diào)控機制的異常有關(guān)。糖代謝異常糖代謝途徑和調(diào)控機制18非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟腔蛱窃倪^程。糖異生定義在饑餓或長時間運動后，維持血糖濃度的相對穩(wěn)定；補充肝糖原和肌糖原；回收乳酸分子中的能量。糖異生作用對于維持生物體正常生理功能具有重要意義，如避免低血糖、提供能量等。糖異生意義糖異生作用和意義19脂類代謝與脂肪酸氧化0520

脂類概述及分類脂類定義脂類是一類不溶于水而易溶于非極性溶劑的化合物，包括脂肪、類脂及其衍生物。脂類分類根據(jù)化學(xué)結(jié)構(gòu)不同，脂類可分為單純脂和復(fù)合脂兩大類。單純脂包括脂肪酸和甘油形成的甘油三酯，復(fù)合脂包括磷脂、糖脂、脂蛋白等。生理功能脂類是生物體的重要組成成分，具有儲能、保溫、保護(hù)內(nèi)臟、構(gòu)成生物膜等重要生理功能。21脂肪酸在胞液中被活化為脂酰CoA，此過程消耗2分子ATP。脂肪酸活化活化的脂酰CoA在線粒體內(nèi)膜肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶Ⅰ催化下，以肉堿為載體，由胞液進(jìn)入線粒體。脂酰CoA進(jìn)入線粒體脂酰CoA在線粒體基質(zhì)中脫氫、加水、再脫氫及硫解四步反應(yīng)，生成1分子乙酰CoA及比原來少2個碳原子的脂酰CoA。此過程反復(fù)進(jìn)行，直至脂酰CoA全部裂解為乙酰CoA。β-氧化脂肪酸氧化過程中生成的大量乙酰CoA，可徹底氧化生成CO2和H2O，并釋放大量能量。能量生成脂肪酸氧化過程22甘油三酯合成主要在肝臟、脂肪組織及小腸黏膜細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行。合成原料為甘油和脂肪酸，合成過程中需要消耗ATP。甘油三酯分解主要在脂肪組織內(nèi)進(jìn)行。在脂肪酶的作用下，甘油三酯分解為甘油和脂肪酸。甘油代謝甘油在甘油激酶催化下生成α-磷酸甘油，后者在α-磷酸甘油脫氫酶作用下生成磷酸二羥丙酮，后者可進(jìn)入糖代謝途徑進(jìn)行氧化或糖異生。脂肪酸代謝脂肪酸在胞液中被活化為脂酰CoA后，可進(jìn)入線粒體進(jìn)行β-氧化，生成乙酰CoA。乙酰CoA可進(jìn)入三羧酸循環(huán)徹底氧化分解為CO2和H2O，并釋放大量能量。甘油三酯代謝途徑23基因表達(dá)調(diào)控與疾病關(guān)系0624翻譯水平調(diào)控通過影響mRNA的穩(wěn)定性、翻譯效率和蛋白質(zhì)降解等方式，調(diào)控基因表達(dá)產(chǎn)物的數(shù)量和功能。轉(zhuǎn)錄水平調(diào)控通過控制轉(zhuǎn)錄起始、延伸和終止等過程，實現(xiàn)對基因表達(dá)的精細(xì)調(diào)節(jié)。表觀遺傳學(xué)調(diào)控通過改變DNA甲基化、組蛋白修飾等表觀遺傳標(biāo)記，影響基因的可及性和表達(dá)水平。基因表達(dá)調(diào)控機制25基因突變可能導(dǎo)致基因表達(dá)異常，進(jìn)而引發(fā)一系列疾病，如遺傳性疾病、癌癥等。基因突變轉(zhuǎn)錄因子的異常表達(dá)或功能失調(diào)可能導(dǎo)致相關(guān)基因的表達(dá)異常，從而引發(fā)疾病。轉(zhuǎn)錄因子異常表觀遺傳學(xué)調(diào)控的異?？赡軐?dǎo)致基因表達(dá)模式的改變，與多種疾病的發(fā)生和發(fā)展密切相關(guān)。表觀遺傳學(xué)異?；虮磉_(dá)異常與疾病發(fā)生關(guān)系26123利用基因檢測技術(shù)，對特定基因或基因突變進(jìn)行診斷，為疾病的