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文檔簡介

1、.1,2節(jié)生物酶,(Enzymes),2,1,對人類酶的認識,(1),對古代人類酶的感性認識1,第一種酶的利用是對人類有益的產(chǎn)業(yè)釀造技術(shù)。23000多年前,周王朝,民間用干麥芽粉做了麥芽糖。到公元10世紀,我國已經(jīng)用大豆做了醬。4、春秋戰(zhàn)國涂料被廣泛使用。5,古代歷史上有利用酶治療疾病的記錄。3,(2),古代人類的酶實驗,1.1783年意大利科學(xué)家斯帕蘭扎尼在實驗中觀察到鳥的胃液分解和消化肉類。2.1810年,藥物學(xué)家Planche從植物根中分離出可氧化亞昌木脂使其變藍的物質(zhì),牙齒物質(zhì)具有良好的耐熱性和可接受性。3.酶水解作用的實驗證據(jù)幾乎同時揭示了1814年,藍旗魚和基?;?Kirchhof

2、f)催化酶的水解現(xiàn)象。4,(3),早期酶學(xué)術(shù)語1,酶的最早名稱酶(Ferment)以酶的最早名稱開始。日本和德國至今繼續(xù)使用。2.第一種酶制劑1833年,佩恩(Payen)和帕索茲(Persoz)以酒精處理麥芽提取液,將可溶于水和稀酒精的白色無定形粉末分離出來,取名為“淀粉酶”。這是歷史上最古老的酶制劑。3.迪亞斯塔源于希臘語“分離”一詞,長期充當酶的術(shù)語。5,(4),晶體酶的獲得,6,7,8,(5),現(xiàn)代生物化學(xué)證明酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),紫外線,熱,重金屬,酸,堿,酶被蛋白酶水解酶分解并停用。對純化后或結(jié)晶后的酶的分析表明,酶由蛋白質(zhì)或蛋白質(zhì)小分子(輔助因子)組成,1969年了解RNase后

3、,合成RNase,具有催化功能,如牛胰腺RNase。9,2,酶的概念,酶是一種具有催化活性的蛋白質(zhì),生物細胞在基因圖譜下合成,也稱為生物催化劑。注:大多數(shù)酶是蛋白質(zhì),10,3,酶的分子組成,11,1。各部分在催化反應(yīng)中的作用,12、13,4,酶的結(jié)構(gòu)和功能酶,具有相同催化功能的同類酶,其活性中心的部分氨基酸序列具有很大的動員性。例如胰蛋白酶、胰蛋白酶、陳嘉樺星形劑都與胰蛋白酶家族、牙齒三酶活性中心的氨基酸殘基具有25%的同源性,甚至二硫化鍵的位置相同。14,酶一級結(jié)構(gòu)的差異也決定了催化性質(zhì)的差異。例如胰蛋白酶、胰蛋白酶、彈性酶三種茄子蛋白酶的活性中心Ser殘基附近有立體結(jié)構(gòu)的“囊”結(jié)構(gòu)。三種茄

4、子蛋白酶的“口袋”形狀結(jié)構(gòu)不同,因此與不同的基質(zhì)結(jié)合,特異性不同。酶的特異三維空間結(jié)構(gòu)是酶催化功能的基礎(chǔ)。酶的2,3級結(jié)構(gòu)是維持酶的活性中心空間形態(tài)所需的結(jié)構(gòu)。15,16,5,酶反應(yīng)的特點,酶是生物催化劑,一般催化劑的共性具有通過減少反應(yīng)活化能提高反應(yīng)速度,提高酶催化效率的高度特異性,只能加快反應(yīng)速度,不能改變反應(yīng)的平衡點。反應(yīng)前后的質(zhì)量和數(shù)量沒有變化。17,活化能,活化能:分子從正常轉(zhuǎn)換到激活狀態(tài)所需的能量。、18、19,H2O2 H2O2的Ea=75 kJ/mol膠體鉑催化反應(yīng)3360 Ea=49 kJ/mol過氧化氫酶催化反應(yīng): Ea=8 kJ/mol,包括過氧化氫酶物質(zhì)代謝和能量代謝。

5、物質(zhì)代謝是與生物體和外部世界持續(xù)的物質(zhì)更換(吸收營養(yǎng)排放廢物)過程生物體通過物質(zhì)的氧化獲得能量,并以高能鍵盤儲存在體內(nèi)。必要時重新釋放能量的過程稱為能源代謝酶催化系統(tǒng),定期進行各種代謝過程,維持生命的持續(xù).21,5,對多種酶的認識,高氮(a),高氮酶。23,氮吸收形式:植物吸收的氮主要是無機氮,即氨氮和硝酸鹽氮,還能吸收尿素等有機氮。吸收氮的形成:產(chǎn)業(yè)固氮作用;自然合成生物固氮作用(主要方法),24,1,工業(yè)上氨,(正反應(yīng)熱),反應(yīng)條件催化劑:以鐵催化劑為主體的催化劑,25,26,2,生物固氮作用,生物固氮是什么?固氮作用微生物將大氣中的N2還原為NH3。固氮作用微生物的種類是什么?聯(lián)合固氮作

6、用,27、與一些綠色植物互利共生的固氮作用微生物。以共生固氮作用微生物的生物固氮為例,概念:根瘤菌,例如,根瘤菌固定氮占自然界生物固氮的大部分。28,1)侵入根瘤菌豆科植物的根部,才能固定氮。2)不同的根瘤菌只能入侵特定種類的豆科植物。(特異性),根瘤菌固氮作用特性:29,互利共生關(guān)系,根瘤菌和豆科植物有什么關(guān)系?提供直接可用的氮,提供有機營養(yǎng)和生活環(huán)境,牙齒兩者的互利共生關(guān)系具體暴露出來了嗎?根瘤菌豆科植物豆科植物根瘤菌,30,根瘤菌豆科植物分布,大豆根瘤,豌豆根瘤,31、32,N2 8h 8e 16mg-ATP 2n H3 H2 16mg ADP 16pi 1969年首次專門去除牛紅細胞中

7、發(fā)現(xiàn)和分離的一種超氧自由基,并命名為超氧化物氟化酶。(阿爾伯特愛因斯坦,美國電視電視劇)、O2、35,2。類型:cu。Zn SOD Mn SOD Fe SOD,36,自由基和老化,脂肪褐素在皮膚細胞中積累老年人,視網(wǎng)膜損傷老年人黃斑病變膠原交叉聚合(水合性,彈性),透明硝酸和彈性纖維分解,皮膚保守性,彈性,柔軟性,皮膚干燥,皺紋,老化,生物大分子的分解,交叉融合:機體老化的表征,37,自由基,疾病,自由基及心血管疾病自由基及癌癥自由基及肺氣腫和缺血后損傷自由基及眼病自由基及貧血,38,3。超氧化物歧化酶的生理功能,1,自由基侵害引起的老化現(xiàn)象延遲2,自由基損傷引起的疾病治療3,肌肉疲勞消除4,

8、提高人體抵抗力。39,生物功能:提高機體對去除O2的外部環(huán)境的適應(yīng)能力:增強機體對煙霧、輻射、化學(xué)有害物質(zhì)等氣體疾病的抵抗力:自由基損傷引起一系列疾病,調(diào)節(jié)血脂,延緩衰老:脂質(zhì)過氧化生物大分子損傷免疫功能體老化其他:美容,皮膚管理,40,4。氣體自由基自由基過多或機體抗氧化能力不足會引起組織細胞損傷。(1)酶類自由基清除劑,超氧化物歧化酶(SOD): O2 O2 2h SOD H2O2 O2,H2O2 H2O2,過氧化氫酶,41,(脂溶性:VE,類胡蘿卜,膽紅素等脂溶性:VC,白蛋白,金屬結(jié)合蛋白,曲光感肽等)。42,SOD的加工制備:原料:目前主要是動物血液提取工藝:蛋白酶制劑制備工藝制劑:

9、膠囊,精制:混合國家檢驗總局授予的“中國名牌產(chǎn)品”稱號。43,第三節(jié)生物膜,44,生物膜:生物體中具有特殊結(jié)構(gòu)和功能的透明膜(如細胞膜、核膜等)。細胞膜和各種細胞器外膜統(tǒng)稱生物膜。膜內(nèi)蛋白質(zhì)的性質(zhì)是生物膜的功能,45,決定顯微鏡下的生物膜。46,1,1,由生物膜組成。生物膜全部由蛋白質(zhì)、脂肪類和少量糖組成。但是不同生物膜上三種茄子成分的含量不同。47,2,生物膜結(jié)構(gòu),1972年S.J.Singer液體鑲嵌模型膜卵磷脂排列成雙分子層,形成膜基質(zhì)雙分子層的膜基質(zhì)被流體、柔性、電阻、高極性分子的不透水膜蛋白球蛋白埋在基質(zhì)中。可以在雙面表面嵌入或穿透雙層分子層。膜結(jié)構(gòu)的液體鑲嵌模型,50,3,生物膜功

10、能、分離或放實化物質(zhì)的傳輸能量轉(zhuǎn)換信息角膜所包圍的空間里,聚集著特定種類的生物大分子,共同完成特定的生命活動。52,物質(zhì)的交叉運輸(transport),生物膜必須防止細胞與環(huán)境之間,以及細胞內(nèi)房室之間的物質(zhì)自由混合,保持各段物質(zhì)的受控交流。,53,能量轉(zhuǎn)換,a .線粒體b .葉綠體,54,c .“勢膜”是,葡萄糖合作運輸系統(tǒng)。55牙齒信息再次通過味覺神經(jīng)傳遞到中樞。纖維細胞膜受體識別及與胰島素結(jié)合會發(fā)生細胞分裂等。56,5。識別抗原的受體免疫球蛋白(抗體),57,4,生物膜的應(yīng)用-(仿生學(xué)),58,2)農(nóng)業(yè)作物的抗寒性、抗旱性、耐鹽性等。3)在醫(yī)學(xué)上,根據(jù)生物膜的結(jié)構(gòu)、功能原理,可以開發(fā)多種

11、茄子替代人體組織和器官。59,人工腎臟可以部分取代實際腎臟,如圖所示,患者的血液從中空纖維流向一側(cè),透析液這種水溶液從中空纖維流向相反方向。血液中的水分子,廢棄物通過血液透析膜(中空纖維壁)進入透析液。60,人工制作的血液透析膜具有選擇性通透性,當患者的血液通過人工腎臟時,可以透析患者血液中的代謝廢物,然后將新鮮血液送回患者體內(nèi)。61,1。簡述DNA的結(jié)構(gòu)、功能及其與基因、蛋白質(zhì)、遺傳等的關(guān)系。2.簡述了基因改造和雜交的差異。什么是酶?催化反應(yīng)的特點是什么?4.簡述了生物膜的基本結(jié)構(gòu)和功能。5 .克隆人,62,1。簡述DNA的結(jié)構(gòu)、功能,以及與基因、蛋白質(zhì)、遺傳等的關(guān)系。答:DNA有雙螺旋結(jié)構(gòu),是生物遺傳信息的載體,蛋白質(zhì)是生命活動的執(zhí)行者?;蚴蔷哂羞z傳功能的單位,一個基因是DNA片段的核苷酸堿基序列,牙齒序列包含特定蛋白質(zhì)的遺傳信息,基因是控制生物學(xué)特性的遺傳物質(zhì)的功能單位和結(jié)構(gòu)單位,是具有遺傳效果的DNA片段。63,2。簡述基因改造和雜交的差異。答:轉(zhuǎn)基因切換和雜交是完全不同的概念。交配只能發(fā)生在圓形皮膚豌豆,皺紋豌豆交配等同類

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