生物化学--杨荣武教授

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生物化学原理杨荣武第四版

生物化学原理杨荣武第四版

生物化学原理杨荣武第四版《生物化学原理》是杨荣武教授所著的一本被广泛采用的生物化学教材。

目前已经发行了第四版,该书旨在帮助读者深入了解生物化学的基本原理和应用,以促进对生物化学的深入理解和应用。

在《生物化学原理》第四版中,杨荣武教授首先介绍了生物化学的基本概念和研究方法。

他从生命的起源和演化、细胞的结构和功能出发,介绍了生物大分子的化学特性、生物催化等基本原理。

杨教授详细讲解了氨基酸和蛋白质的结构与功能、核酸的结构与功能,以及细胞信号转导等重要的生物化学过程。

随后,杨荣武教授详细介绍了糖、脂质和生物膜的结构与功能。

他讲解了糖代谢和储存、脂质代谢等重要的生物化学过程,并介绍了一些与疾病相关的生物化学机制。

此外,杨教授还介绍了许多其他重要的生物化学领域,如酶学、代谢调控和细胞周期等,以及一些最新的研究进展和应用。

《生物化学原理》第四版的主要特点之一是其详细而全面的内容。

杨荣武教授在书中不仅介绍了生物大分子的结构与功能,还侧重于解释生物化学的各个方面如何相互作用,形成复杂的生命现象。

他还通过数目繁多的例子和实验结果,帮助读者理解并应用所学的生物化学知识。

此外,该书的第四版还增加了一些新的内容。

随着生物化学研究的不断发展,杨教授加入了一些最新的研究成果和应用,如基因组学、蛋白质组学和代谢组学等。

这些新的内容使读者能够了解到生物化学领域的最新进展,并且有助于培养读者的科学研究兴趣和能力。

总之,杨荣武教授的《生物化学原理》第四版是一本内容详实、深入浅出的生物化学教材。

无论是作为学习指导,还是作为参考书,该书都能帮助读者更好地理解和应用生物化学知识,并为读者深入研究和应用生物化学奠定坚实的基础。

生物竞赛讲义-生物化学-20生物氧化-《生物化学原理(第二版)(代谢生物化学)》

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生物竞赛-生物化学原理(第二版)(代
生物竞赛-生物化学原理(第二版)(代谢生物化学)-南京大学杨荣武
电子传递体在呼吸链中的位置与其E0'之间的关系
生物竞赛-生物化学原理(第二版)(代谢生物化学)-南京大学杨荣武
几种呼吸链抑制剂的作用位点
生物竞赛-生物化学原理(第二版)(代谢生物化学)-南京大学杨荣武


生物竞赛-生物化学原理(第二版)(代谢生物化学)-南京大学杨荣武
呼吸链的组分
NAD+及与NAD+偶联的脱氢酶:NAD+是一种流 动的电子传递体。 黄素及与黄素偶联的脱氢酶 辅酶Q:属于一种流动的电子传递体。 铁硫蛋白 细胞色素:细胞色素c是一种流动的电子传递体 氧气
生物竞赛-生物化学原理(第二版)(代谢生物化学)-南京大学杨荣武
复合体 IV 即细胞色素c氧化酶
有4个氧还中心 主要成分为细胞色素a和a3 电子来自还原性的细胞色素c,电子的最终 受体为氧气 一对电子可产生2个质子梯度
生物竞赛-生物化学原理(第二版)(代谢生物化学)-南京大学杨荣武
电子在复合体IV上的传递
生物竞赛-生物化学原理(第二版)(代谢生物化学)-南京大学杨荣武
生物竞赛-生物化学原理(第二版)(代谢生物化学)-南京大学杨荣武
氧化磷酸化的偶联机制
˟ ˟ √ 化学偶联假说 构象偶联假说 化学渗透学说:该学说由Peter Mitchell于1961年 提出,其核心内容是电子在沿着呼吸链向下游传 递的时候,释放的自由能转化为跨线粒体内膜 (或跨细菌质膜)的质子梯度,质子梯度中蕴藏 的电化学势能直接用来驱动ATP的合成。驱动 ATP合成的质子梯度通常被称为质子驱动力 (pmf),它由化学势能(质子的浓度差)和电 势能(内负外正)两部分组成。

(杨荣武)生物竞赛讲义-生物化学-30胆固醇代谢-《生物化学原理(第二版)(代谢生物化学)》(33P

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生物竞赛-生物化学原理(第二版)(代谢生物化学)-南京大学杨荣武
胆固醇合成的四个阶段反应
生物竞赛-生物化学原理(第二版)(代谢生物化学)-南京大学杨荣武
HMG-CoA 还原酶
内质网膜整合蛋白 催化的是不可逆反应 胆固醇合成的限速酶
生物竞赛-生物化学原理(第二版)(代谢生物化学)-南京大学杨荣武
主要 成分
主要载 脂蛋白
主要功能
脂肪
脂肪
脂肪, 胆固醇
A,B-48, CI,II,III, E
B-100, C-I,II,III, E
B-100, E
运输食物中的脂肪 和胆固醇 运输内源的脂肪
一部分被肝吸收, 一部分转变为LDL
胆固醇 B-100
蛋白质 A, CI,II,III, D, E
将胆固醇转运到外 周组织
生物竞赛-生物化学原理(第二版)(代谢生物化学)-南京大学杨荣武
胆固醇合成的第二个阶段的反应
生物竞赛-生物化学原理(第二版)(代谢生物化学)-南京大学杨荣武
第三阶段:6个异戊二烯单位→鲨烯
此阶段主要包括三步反应,首先在二甲烯丙基 转移酶的催化下,一个二甲烯丙基与一个异戊 二烯焦磷酸头尾缩合成牻牛儿焦磷酸;随后在 牻牛儿转移酶催化下,牻牛儿焦磷酸与另一个 异戊二烯焦磷酸头尾缩合成法尼焦磷酸;最后, 在法尼转移酶或鲨烯合酶催化下,两个法尼焦 磷酸头头缩合并被NADPH还原为含有30个碳 的碳氢化合物——鲨烯。
的激活剂 参与胆固醇的逆向运输 (好胆固醇) 通过受体介导的内吞被肝细胞吸收
生物竞赛-生物化学原理(第二版)(代谢生物化学)-南京大学杨荣武
胆固醇代谢的调节
胆固醇合成的限速酶是HMG-CoA还原酶 调节的方式包括

生物化学原理杨荣武

生物化学原理杨荣武

生物化学原理杨荣武生物化学原理。

生物化学是研究生物体内化学反应和物质代谢的科学,它是生物学和化学的交叉学科,对于理解生命现象和生物体内部的化学过程至关重要。

本文将围绕生物化学的基本原理展开讨论,希望能够对读者有所帮助。

首先,我们来谈谈生物化学的基本概念。

生物体内的化学反应和物质代谢是由一系列生物大分子(如蛋白质、核酸、多糖、脂类)构成的,这些分子在生物体内发挥着重要的功能。

生物化学的研究对象包括生物大分子的结构、功能和代谢途径等,通过对这些内容的研究,我们可以深入理解生物体内的化学过程。

其次,我们来介绍一下生物大分子的结构和功能。

蛋白质是生物体内最重要的大分子之一,它们参与了几乎所有的生物化学反应和物质代谢过程。

蛋白质的结构包括一级结构、二级结构、三级结构和四级结构,不同的结构决定了蛋白质的功能。

另外,核酸是生物体内储存和传递遗传信息的分子,它们包括DNA和RNA两种类型,分别承担着遗传信息的传递和转录、翻译等功能。

多糖和脂类也是生物体内重要的大分子,它们在细胞结构、能量储存和信号传导等方面发挥着重要作用。

再者,我们来探讨一下生物体内的化学反应和能量代谢。

生物体内的化学反应包括合成反应和分解反应两种类型,合成反应是指生物体内分子的合成过程,而分解反应则是指生物体内分子的降解过程。

这些化学反应需要消耗能量,而能量的来源主要是细胞内的三磷酸腺苷(ATP)。

ATP是细胞内的能量储存分子,它通过水解反应释放能量,为细胞内的化学反应提供动力。

最后,我们来谈谈生物体内的代谢途径。

代谢是生物体维持生命活动所必需的化学反应过程,包括物质的合成代谢和分解代谢两种类型。

合成代谢是指生物体内分子的合成过程,它需要消耗能量;而分解代谢则是指生物体内分子的降解过程,它释放能量。

生物体内的代谢途径是一个复杂的网络,各种代谢反应相互联系,共同维持着生物体内的稳态。

总的来说,生物化学是一个重要的学科,它对于理解生命现象和生物体内的化学过程具有重要意义。

生物竞赛-生物化学-43真核生物的基因表达调控-杨荣武《生物化学原理(第二版)(三)》

生物竞赛-生物化学-43真核生物的基因表达调控-杨荣武《生物化学原理(第二版)(三)》

生物竞赛—生物化学原理(分子生物学)—南京大学杨荣武
DNA甲基化与印记
生物竞赛—生物化学原理(分子生物学)—南京大学杨荣武
多个启动子的选择性使用
某些真核生物的基因不止一个启动子,例如,抗肌营
养不良蛋白有8个启动子,通过使用不同的启动子可转 录出不同长度的mRNA,它们经过翻译可产生不同性 质或功能的蛋白质产物。 人谷胱甘肽还原酶的基因具有两个启动子,这两个启 动子分别指导定位于细胞质和线粒体的谷胱甘肽还原 酶的合成。指导线粒体谷胱甘肽还原酶的启动子在指 导细胞质谷胱甘肽还原酶启动子的上游。显然,上游 启动子转录出来的mRNA要比下游启动子转录出来的 mRNA要长。分析它们的核苷酸序列以后发现,长 mRNA的起始密码子位置前移,因而会多翻译一段指 导进入线粒体的信号肽序列。
生物竞赛—生物化学原理(分子生物学)—南京大学杨荣武
DNA重排

B淋巴细胞在成熟过程Ig基因经历的重排 锥体虫主要的表面抗原基因发生的重排 酿酒酵母在交配类型转换过程中发生的基因 重排
生物竞赛—生物化学原理(分子生物学)—南京大学杨荣武
抗体基因多样性产生的分子机制
1. 2.
3. 4. 5.
生物竞赛—生物化学原理(分子生物学)—南京大学杨荣武
在染色质水平上的基因调控
组蛋白的共价修饰; 染色质重塑因子对染色质的作用; 组蛋白变体取代标准组蛋白。
生物竞赛—生物化学原理(分子生物学)—南京大学杨荣武
组蛋白不同化学修饰对基因表达的影响以及其他功能
修饰形式
乙酰化 单甲基化
修饰位点
生物竞赛—生物化学原理(分子生物学)—南京大学杨荣武
生物竞赛—生物化学原理(分子生物学)—南京大学杨荣武

2019生物竞赛-生物化学-15糖类-杨荣武《生物化学原理(一)》(59张PPT)全文

2019生物竞赛-生物化学-15糖类-杨荣武《生物化学原理(一)》(59张PPT)全文

第十五章 糖类
提纲
一、单糖 单糖的命名和缩写 单糖的旋光异构 单糖的环状结构和异头物 单糖的构象 单糖的衍生物 单糖的性质 几种生化上重要的单糖 二、寡糖 三、多糖 贮能多糖 结构多糖 糖缀合物
糖类的命名
糖类也称为碳水化合物,是指多羟基醛或多羟基酮以及它们的缩合物和某些衍生物。含有醛基的糖称为醛糖,含有酮基的糖称为酮糖。根据聚合度的不同,糖类可以分为单糖、寡糖和多糖。
葡萄糖的椅式构象和船式构象
单糖的衍生物
在特定的酶催化下,单糖在体内可进行各种修饰反应而形成一系列衍生物。常见的衍生物包括:氨基糖;氧化糖;脱氧糖;糖醇;糖苷。
单糖的反应性质
D-葡萄糖和D-半乳糖的变旋
酮糖和醛糖的互变
葡萄糖的还原
碱性条件的弱氧化
强酸对糖类的氧化
葡萄糖在酶催化下的氧化
直链淀粉和支链淀粉的化学结构
淀粉的碘反应
右旋糖酐
是一种主要以α-1,6糖苷键相连的分支多糖,通常存在于酵母和细菌中,其重复的二糖单位主要是异麦芽糖,分支点可能是1→2,1→3或1→4糖苷键。生长在牙齿表面的细菌产生的右旋糖酐是牙菌斑或菌斑的重要成分。细菌产生的右旋糖酐经常在实验室中被用作层析柱的支持介质.
常见二糖的名称和结构
多糖
由多个单糖分子缩合而成,其中由相同的单糖分子组成的多糖称为同多糖,含有不同种单糖单位的多糖称为杂多糖。多糖中最常见的单糖是D-葡萄糖,某些单糖的衍生物也出现在某些多糖分子之中。 单糖单位之间的连接方式即糖苷键的类型直接与多糖的机械强度和溶解性质有关。往往以α-1,4糖苷键相连的多糖比较软,在水里有一定的溶解度,而以β-1,4糖苷键相连的多糖比较硬,不溶于水。 与蛋白质不同,组成多糖的单糖单位的数目不是固定的,因此,多糖无确定的相对分子质量。与单糖相比,多糖无变旋现象和还原性,无甜味。 按照功能的不同,多糖可分为贮能多糖和结构多糖

杨荣武生物化学原理-南京大学-三羧酸循环

杨荣武生物化学原理-南京大学-三羧酸循环

乙醛酸循环与三羧酸循环的比较
内乙醛酸循环的生理意义:利用乙酸合成糖(碳骨架) 苹果酸 进入细胞质 糖异生
草酰乙酸的再生: 琥珀酸 进入线粒体(三羧酸循环) 草酰乙酸 天冬氨酸 回到乙醛酸循环体 草酰乙酸重新生成
细胞能量状态决定异柠檬酸裂解酶和异柠檬酸脱氢酶的活性
反应 5:底物水平的磷酸化
TCA循环唯一的一步底物水平磷酸化反应 ATP或GTP被合成 它的催化过程牵涉到一系列高能分子的形成,因此能量的
损失微乎其微 反应机制涉及一个磷酸组氨酸
琥珀酰-CoA合成酶的反应机理
反应 6:琥珀酸的脱氢
富马酸又称延胡索酸
第三次脱氢反应 产生FADH2 此酶实际上是呼吸链复合体II的主要成分 丙二酸(琥珀酸的类似物)是该酶的竞争性抑制剂
催化机制
分四步进行

Py+TPP
E1
羟乙基-TPP+CO2
OX
② 羟乙基-TPP
乙酰基-硫辛酰胺
E2

乙酰基-硫辛酰胺+CoA
E2 乙酰CoA+硫辛酰胺
④ 还原型硫辛酰胺
E3
氧化型硫辛酰胺
丙酮酸转变成乙酰-CoA的四步反应
丙酮酸脱氢酶的催化机理
亚砷酸(砒霜的主要成分)和有机砷的作用对象
柠檬酸合酶的两种构象
两次构象变化:
➢ 防止乙酰-CoA的提前释放 ➢ 降低乙酰-CoA在活性中心被Asp残基水解成乙酸的可能性。
氟代乙酸:乙酸类似物,TCA循环强烈抑制剂 氟代柠檬酸
反应 2:形成异柠檬酸
顺乌头酸酶是铁硫蛋白 产物具有立体专一性 柠檬酸不是氧化的好底物,异柠檬酸却不一样,经过
30或31或32

生物化学原理教学(杨荣武)生化-期末复习

生物化学原理教学(杨荣武)生化-期末复习

考试题型:一、填空;二、是非题;三、选择题;四、名词解释;五、问答题每章简要:一、生物氧化基本概念,与非生物氧化比较呼吸链;概念、组成、类型、传递顺序、抑制剂。

氧化磷酸化; 概念、机制、解偶联剂二、代谢总论基本概念; 代谢、代谢途径、代谢物,分解代谢、合成代谢、代谢组、代谢组学三、糖酵解糖的消化; 淀粉的酶水解糖酵解全部反应、三步限速步骤、特异性抑制剂、两步底物磷酸化反应。

能量产生、生理意义、丙酮酸去向。

四、TCA 循环乙酰CoA 的形成, TCA 循环化学途径、能量产生,功能和调节。

乙醛酸循环五、磷酸戊糖途径发生部位、氧化相反应、功能六、糖异生概念、发生部位、与糖酵解比较、底物、几步重要反应、生理意义七、光合作用概念,总反应式光反应;两大光系统的组成(中心色素,电子受体与供体,功能),光合磷酸化以及与氧化磷酸化的比较。

暗反应;光反应与暗反应的比较, C3 途径重要的反应, 酶和中间物八、糖原代谢糖原降解;相关酶;糖原磷酸化酶………糖原合成;相关酶,糖原合成酶,UDP-Glc, 需要引物, 糖原素……调节九、脂肪酸代谢脂肪酸的分解代谢;β-氧化, α-氧化,ω-氧化酮体脂肪酸的合成代谢十、胆固醇代谢胆固醇合成;前体、部位、重要的中间物、HMG-CoA 还原酶运输; 血浆脂蛋白、LDL 、HDL十一、磷脂和糖脂代谢甘油磷脂的酶水解十二、蛋白质降解及氨基酸代谢胞内蛋白质的降解;依赖于ATP 的降解途径氨基酸的分解代谢;氨基的去除,铵离子的命运,尿素循环生物固氮十三、核苷酸代谢核苷酸的合成;嘌呤核苷酸、嘧啶核苷酸的合成,从头合成和补救途径。

脱氧核苷酸的合成调节核苷酸的分解;嘌呤和嘧啶的分解主要相关疾病第一章:生物氧化一、概念1、生物氧化:糖类、脂肪、蛋白质等有机物质在细胞中进行氧化分解生成CO2和H2O 并释放出能量的过程称为生物氧化。

其实质是需氧细胞在呼吸代谢过程中所进行的一系列氧化还原反应过程。

2、呼吸链:由一系列传递体构成的链状复合体称为电子传递体系(ETS),因为其功能和呼吸作用直接相关,亦称为呼吸链。

代谢生物化学(杨荣武《生物化学原理》)

代谢生物化学(杨荣武《生物化学原理》)

代谢生物化学代谢:生命最基本的特征之一,指生物体内发生的所有化学反应,包括物质代谢和能量代谢两个方面。

合成代谢中能量的输入方式:①分解代谢中产生的通用能量货币,即ATP(或GTP、CTP、UTP、NAD+)②以NADPH形式存在的高能电子能量代谢中辅酶的递能作用:①辅酶Ⅰ(NAD+)和辅酶Ⅱ(NADP+)的递能作用②FAD(黄素-腺嘌呤二核苷酸)和FMN(黄素单核苷酸)递能作用③CoA在能量代谢中的作用生物氧化:生物体内发生的各种氧化反应的统称生物氧化的主要方式:脱氢生物氧化是在一系列酶、辅酶(辅基)和电子传递体的作用下逐步进行的,每一步释放一部分能量,既能防止能量的骤然释放而损害有机体,又能让机体更好地捕获能量合成ATP,还方便了机体对其进行调控。

呼吸链/电子传递链(ETS):有一系列电子传递体构成的链状复合体呼吸链一般分为:NADH呼吸链和FADH2呼吸链构成呼吸链的所有电子传递体都有两种形式:氧化型和还原性,电子是通过这两种形式的相互转变进行传递的呼吸链的主要成分:1.辅酶Ⅰ和NADH脱氢酶2.黄素及与黄素偶联的脱氢酶3.辅酶Q4.铁硫蛋白5.细胞色素6.氧气NADH呼吸链电子传递的方向:复合体Ⅰ→CoQ→复合体Ⅲ→细胞色素C→复合体Ⅳ→O2 FADH2呼吸链电子传递的方向:复合体Ⅱ→CoQ→复合体Ⅲ→细胞色素C→复合体Ⅳ→O2蛋白质复合体复合体Ⅰ(NADH-Q还原酶):将NADH中的电子传递给泛醌Q;辅基:FMN、Fe-S复合体Ⅱ(琥珀酸-Q还原酶):将电子从琥珀酸传递到泛醌;辅基:FAD、Fe-S复合体Ⅲ(泛醌-细胞色素还原酶):将电子从还原型Q传递至细胞色素C;辅基:血红素b、血红素c1复合体Ⅳ(细胞色素氧化酶):将电子从细胞色素C传递给氧;辅基:Fe-S、血红素a、血红素a3氧化磷酸化:当电子沿着呼吸链向下游传递的时候,总伴随着自由能的释放,释放的自由能有很大一部分用来驱动ATP的合成,这种与电子传递相偶联的合成ATP的方式。

生物化学原理杨荣武

生物化学原理杨荣武

生物化学原理杨荣武生物化学原理。

生物化学是研究生物体内化学反应和分子结构的科学。

它是生物学和化学的交叉学科,是探索生命的基本原理和规律的重要手段之一。

生物化学的研究对象主要是生物大分子,如蛋白质、核酸、多糖和脂类等,以及这些分子在细胞内的组织、功能和代谢过程。

生物化学的研究内容主要包括生物大分子的结构和功能、生物体内的代谢过程、遗传信息的传递和表达等。

生物化学原理是生物化学的基础,它主要包括以下几个方面的内容:1. 生物大分子的结构和功能。

生物大分子是生命的基础,它们包括蛋白质、核酸、多糖和脂类等。

这些分子在生物体内具有各种不同的功能,如蛋白质是生物体内最重要的功能分子之一,它们参与了生物体内的几乎所有生化过程,如酶的催化作用、细胞的结构支持和调节、免疫反应等。

核酸是生物体内的遗传物质,它携带了生物体内的遗传信息,参与了蛋白质的合成和细胞的分裂等重要生化过程。

多糖和脂类在生物体内也具有重要的功能,如多糖是细胞壁和细胞膜的主要组成成分,脂类参与了细胞内的能量储存和信号传导等。

2. 细胞的代谢过程。

细胞是生命的基本单位,它是生物体内生化反应和分子转化的场所。

细胞内的代谢过程包括物质的合成和降解两个方面。

物质的合成是指细胞内各种生物大分子的合成过程,如蛋白质的合成、核酸的合成等。

物质的降解是指细胞内各种生物大分子的降解过程,如葡萄糖的降解、脂肪的降解等。

这些代谢过程是生物体内能量和物质的来源,它们对维持生命活动起着至关重要的作用。

3. 遗传信息的传递和表达。

遗传信息是生物体内的重要信息载体,它决定了生物体的遗传性状。

遗传信息的传递是指遗传物质在细胞内的传递和复制过程,它包括DNA的复制和RNA的转录等。

遗传信息的表达是指遗传物质在细胞内的表达和实现过程,它包括蛋白质的合成和细胞的分裂等。

生物化学原理是生物化学研究的基础,它对于揭示生命的奥秘、探索生命的本质具有重要的意义。

通过对生物大分子的结构和功能、细胞的代谢过程、遗传信息的传递和表达等内容的深入研究,可以更好地理解生命的起源和演化,为生命科学的发展和生物技术的应用提供理论基础和技术支持。

(完整版)生物化学--杨荣武教授

(完整版)生物化学--杨荣武教授
2014年暑期生物学奥林匹克 竞赛理论培训辅导
南京大学 杨荣武
一、氨基酸
氨基酸的结构通式
不同的侧链基团,不同的理化性质
蛋白质氨基酸和非蛋白质氨基酸
蛋白质氨基酸,即标准氨基酸——在蛋白质 生物合成中,由专门的tRNA携带,直接参入 到蛋白质分子之中 ˗ 共22种:20种常见+2种不常见
非蛋白质氨基酸——不能直接参入到蛋白质 分子之中,或者是蛋白质氨基酸翻译后修饰 产物
疏水氨基酸,即非极性氨基酸,其R基团呈非极性,对 水分子的亲和性不高或者极低,但对脂溶性物质的亲和 性较高。它们包括:Gly、Ala、Val、Leu、Ile、Pro、 Met、Phe和Trp。
词记亲水氨基酸与疏水氨基酸
☺ 西湖景,紫竹为骨水潺潺 横笛相伴,闲听天簌静思禅 流苏落,心比双丝郁中缠 亲水氨基酸:西-硒代半胱氨酸;景-精氨酸;竹-组氨酸; 骨-谷氨酸 谷氨酰胺;伴-半胱氨酸;天-天冬氨酸 天冬酰胺;籁-赖氨酸;苏-苏氨酸;落-酪氨酸;比-吡咯 赖氨酸;丝-丝氨酸
3. 三级结构 (3º) :是指多肽链在二级结构的基础上,进一
步盘绕、卷曲和折叠,形成主要通过氨基酸侧链以次 级键以及二硫键维系的完整的三维结构。
4. 四级结构 (4º)具有两条和两条以上多肽链的寡聚蛋白
质或多聚蛋白质才会有四级结构。其内容包括亚基的 种类、数目、空间排布以及亚基之间的相互作用。
蛋白质的一级结构
氨基酸的缩合反应与肽的形成
氨基酸的手性:D型与L型氨基酸
➢22种蛋白质氨基酸分子中,除了甘氨酸,均至少含 有一个不对称碳原子,因此除甘氨酸以外的21种蛋 白质氨基酸都具有手性性质。如果以L型甘油醛为参 照物,具有不对称碳原子的氨基酸就有D型和L型两 种对映异构体。实验证明,蛋白质分子中的不对称 氨基酸都是L型。D型氨基酸仅存在于一些特殊的抗 菌肽和某些细菌的细胞壁成分之中,它们不能参入 到在核糖体上合成的多肽或蛋白质分子之中。

2022生物竞赛生物化学10酶的催化机理杨荣武《生物化学原理(一)》

2022生物竞赛生物化学10酶的催化机理杨荣武《生物化学原理(一)》
丝氨酸蛋白酶的催化机制属于共价催化和广义酸碱催化的 混合体,还有氧阴离子穴对过渡态的稳定,由3个不变的 Ser、His和Asp残基构成的催化三元体起主导作用,这3个 氨基酸任何一种突变或修饰均可导致酶活性的丧失。
构成催化三元体的3个氨基酸在催化中的具体功能是:
① Ser195充当进攻底物的亲核基团 ② His57作为广义的酸碱催化剂 ③ Asp102 的功能仅仅是定向His57,影响His的 pKa,改变其酸碱性质
① 邻近定向效应 ② 广义的酸碱催化 ③ 静电催化 ④ 金属催化 ⑤ 共价催化 ⑥ 底物形变
邻近定向效应
邻近定向效应是指两种或两种以上的底物(特别 是双底物)同时结合在酶活性中心上,相互靠近 (邻近) ,并采取正确的空间取向(定向) , 这样大大提高了底物的有效浓度,使分子间反应 近似分子内反应从而加快了反应速度。
多肽底物
丝氨酸蛋白酶的作用机制
丝氨酸蛋白酶的作用机制
丝氨酸蛋白酶的作用机制
水分子的亲核进攻
丝氨酸蛋白酶的作用机制
丝氨酸蛋白酶的作用机制
丝氨酸蛋白酶的作用机制
酶恢复 到原来 的状态
广义的酸催化
广义的碱催化 广义的酸、碱催化
pH 和缓冲溶液浓度对特定酸碱催化和广义酸碱催化的影响
溶菌酶Glu35的广义酸催化
核糖核酸酶A的广义酸碱催化
静电催化
活性中心电荷的分布可用来稳定酶促反应的过 渡态,酶使用自身带电基团去中和一个反应过 渡态形成时产生的相反电荷而进行的催化称为 静电催化。
有时,酶通过与底物的静电作用将底物引入到 活性中心。
溶菌酶Asp52的静电催化
Glu35和Asp52 分别所起的广 义酸催化和静 电催化,解释 了溶菌酶的活 性与pH之间的 关系以及它的 最适pH

生物化学原理杨荣武第四版

生物化学原理杨荣武第四版

生物化学原理杨荣武第四版摘要:一、生物化学原理杨荣武第四版简介1.作者介绍2.书籍版本介绍3.生物化学原理的内容简介二、生物化学原理杨荣武第四版的主要内容1.生物化学的基本概念2.生物分子的结构与功能3.代谢途径与生物能学4.基因、蛋白质与代谢调控5.生物化学在生物学研究中的应用三、生物化学原理杨荣武第四版的学术价值与实践意义1.对生物学研究的影响2.对医学、农业等领域的应用价值3.对我国生物化学学科发展的贡献四、生物化学原理杨荣武第四版的优缺点分析1.优点a.内容全面、系统b.理论与实践相结合c.注重学科前沿与发展趋势2.缺点a.部分内容过于专业,难以理解b.更新速度较慢,需要结合最新研究进展正文:生物化学原理杨荣武第四版是一本关于生物化学的经典教材,由我国著名生物化学专家杨荣武教授撰写。

本书以生物化学基本原理为主线,系统地介绍了生物化学的基本概念、生物分子的结构与功能、代谢途径与生物能学、基因、蛋白质与代谢调控等方面的内容。

此外,还强调了生物化学在生物学研究中的应用,以及生物化学与医学、农业等领域的关联。

在生物化学原理杨荣武第四版中,作者首先介绍了生物化学的基本概念,包括生命的基本特征、生物大分子的结构与功能、生物反应与调控等方面的内容。

随后,详细阐述了生物分子的结构与功能,例如蛋白质、核酸、糖、脂质等生物大分子的结构、性质和功能。

此外,还介绍了代谢途径与生物能学,包括生物氧化、糖酵解、三羧酸循环、脂肪酸氧化等代谢途径及其与生物能的关系。

在基因、蛋白质与代谢调控方面,本书详细阐述了遗传信息传递、基因表达调控、蛋白质翻译与修饰等方面的内容。

这些内容对于理解生物化学在生物学研究中的应用具有重要意义。

此外,书中还介绍了生物化学在生物学研究中的应用,如分子生物学、细胞生物学、发育生物学等领域。

生物化学原理杨荣武第四版具有很高的学术价值和实践意义。

首先,本书全面、系统地介绍了生物化学的基本原理和主要内容,为生物学研究提供了理论基础。

生物化学原理杨荣武第四版

生物化学原理杨荣武第四版

生物化学原理杨荣武第四版
摘要:
1.杨荣武的《生物化学原理》第四版概述
2.生物化学的基本概念
3.生物化学的重要理论
4.生物化学的实际应用
正文:
《生物化学原理》第四版是由我国著名生物化学家杨荣武教授编著的一本生物化学专业教材。

全书共分为十章,全面系统地阐述了生物化学的基本概念、重要理论和实际应用。

生物化学作为生物学的一个重要分支,主要研究生物体内化学反应和物质代谢的规律。

生物化学的基本概念包括生物分子、生物反应、生物能量等。

在书中,杨荣武教授详细介绍了生物化学的基本概念,为读者打下了扎实的理论基础。

生物化学的重要理论包括生物分子结构与功能、生物反应动力学与热力学、生物信息传递等。

这些理论对于理解生物化学现象具有重要意义。

杨荣武教授在书中结合实际例子,深入浅出地讲解了这些理论,使得读者更容易理解和掌握。

生物化学的实际应用广泛涉及医学、农业、环境科学等领域。

例如,在医学领域,生物化学研究成果为疾病的诊断和治疗提供了重要依据;在农业领域,生物化学技术为提高农作物产量和品质发挥了关键作用;在环境科学领
域,生物化学方法为环境保护和污染治理提供了有力支持。

杨荣武教授在书中通过丰富的实例,展示了生物化学在各个领域的实际应用。

杨荣武生物化学原理-南京大学-生物氧化

杨荣武生物化学原理-南京大学-生物氧化

通过改变离体线粒体的悬液的pH而 建立的pH梯度可以驱动ATP合成
由细菌视紫红质创造的质 子梯度可被牛F1F0-ATP 合酶用于合成ATP
质子梯度的产生机制:Q循环
F1/F0 ATP合酶的结构和功能
质子通过这种蛋白质的扩散驱动ATP合成和释放
两个部分: F1和F0 (后者因为受寡霉素的抑制而得名) F1 催化单元——由5种亚基组成 a3b3gde. Fo 膜整合单元——质子通道 ab2c10
化学渗透学说图解
支持化学渗透学说的主要的证据
(1)氧化磷酸化的进行需要完整的线粒体内膜的存在。 (2)使用精确的pH计可以检测到跨线粒体内膜的质子梯 度存在。据测定,一个呼吸活跃的线粒体的膜间隙的 pH要比其基质的pH低0.75个单位。 (3)破坏质子驱动力的化学试剂能够抑制ATP的合成。 (4)从线粒体内膜纯化得到一种酶能够直接利用质子梯 度合成ATP,此酶称为F1F0-ATP合酶。 (5)人工建立的跨线粒体内膜的质子梯度也可驱动ATP 的合成
FMN、铁硫蛋 白 FAD、铁硫蛋 白、血红素b 血红素b、血 红素c、铁硫 蛋白 Cu、血红素a
鱼藤酮、安米 妥、杀粉菌素 萎锈灵 (carboxin) 抗霉素A
II III
0.14 0.25
4~5 11
非 是
2 3
IV 细胞色素c氧化酶
0.16~ 0.17
13

CO、H2S、 CN-、叠氮化 物
氧化还原反应
H H2O、ATP???
参与生物氧化主要的酶
氧化酶(Oxidases) 脱氢酶(Dehydrogenases)最普遍 过氧化物酶(Peroxidases) 加氧酶(Oxygenase )
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☺ 孤雁本色,一行斜去浮生转 两鬓白,异家龙井难为甘 疏水氨基酸:本-苯丙氨酸;色-色氨酸;斜-缬氨酸;浮脯氨酸;两-亮氨酸;鬓-丙氨酸;异-异亮氨酸;家-甲硫 氨酸;甘-甘氨酸
必需氨基酸VS非必需氨基酸
必需氨基酸是指人体必不可少,而机体内又不能合成、 必须从食物中补充的氨基酸。如果饮食中经常缺少它们, 就会影响健康。必需氨基酸共有10种:Lys、Trp、Phe、 Met、Thr、Ile、Leu、Val、Arg和His。人体虽能够合成 Arg和His,但合成的量通常不能满足正常的需要,因此 这两种氨基酸又被称为半必需氨酸。-Tip MTV Hall
蛋白质结构的多样性
蛋白质的结构层次
1. 一级结构 (1º) : 独特的氨基酸序列,由基因决定。
2. 二级结构 (2º) :多肽链的主链骨架本身(不包括R基团)
在空间上有规律的折叠和盘绕,它是由氨基酸残基非 侧链基团之间的氢键决定的。
3. 三级结构 (3º) :是指多肽链在二级结构的基础上,进一
步盘绕、卷曲和折叠,形成主要通过氨基酸侧链以次 级键以及二硫键维系的完整的三维结构。
疏水氨基酸,即非极性氨基酸,其R基团呈非极性,对 水分子的亲和性不高或者极低,但对脂溶性物质的亲和 性较高。它们包括:Gly、Ala、Val、Leu、Ile、Pro、 Met、Phe和Trp。
词记亲水氨基酸与疏水氨基酸
☺ 西湖景,紫竹为骨水潺潺 横笛相伴,闲听天簌静思禅 流苏落,心比双丝郁中缠 亲水氨基酸:西-硒代半胱氨酸;景-精氨酸;竹-组氨酸; 骨-谷氨酸 谷氨酰胺;伴-半胱氨酸;天-天冬氨酸 天冬酰胺;籁-赖氨酸;苏-苏氨酸;落-酪氨酸;比-吡咯 赖氨酸;丝-丝氨酸
➢氨基酸的构型与其旋光方向没有必然的联系。
特殊的酸碱性质与等电点
由于氨基酸既含有碱性的氨基又含有酸性的羧 基,因此氨基酸具有特殊的解离性质,但氨基 算的碱性和酸性分别弱于单纯的胺和羧酸。一 个氨基酸分子内部的酸碱反应使氨基酸能同时 带有正负两种电荷,以这种形式存在的离子被 称为兼性离子(zwitterions)或两性离子。
蛋白质可能含有一条或多条肽链
1. 一条多肽链-单体蛋白 2. 不止一条多肽链-寡聚蛋白:同源寡聚体-同种肽链异
源寡聚体-两种或多种不同的肽链;血红蛋白是一种 异源四聚体:2条α链,2条β链。
蛋白质可能含有非蛋白质成分
1. 多肽链 +可能是辅助因子(金属离子、辅酶或辅 基),也可能是其他修饰。
2. 例如,羧肽酶的辅助因子是Zn2+;乳酸脱氢酶的辅酶 是辅酶I;血红蛋白的辅基是血红素。
氨基酸的缩合反Βιβλιοθήκη 与肽的形成氨基酸的手性:D型与L型氨基酸
➢22种蛋白质氨基酸分子中,除了甘氨酸,均至少含 有一个不对称碳原子,因此除甘氨酸以外的21种蛋 白质氨基酸都具有手性性质。如果以L型甘油醛为参 照物,具有不对称碳原子的氨基酸就有D型和L型两 种对映异构体。实验证明,蛋白质分子中的不对称 氨基酸都是L型。D型氨基酸仅存在于一些特殊的抗 菌肽和某些细菌的细胞壁成分之中,它们不能参入 到在核糖体上合成的多肽或蛋白质分子之中。
4. 四级结构 (4º)具有两条和两条以上多肽链的寡聚蛋白
质或多聚蛋白质才会有四级结构。其内容包括亚基的 种类、数目、空间排布以及亚基之间的相互作用。
蛋白质的一级结构
是蛋白质的共价(肽键)结构 对于每一种蛋白质而言,都是独特的。 由编码它的基因的核苷酸序列决定。 是遗传信息的一种形式。 书写总是从N端到C端。
例如,胰岛素A链的一级结构是: Gly-Ile-Val-Glu-Gln-Cys-Cys-Thr-Ser-Ile-CysSer-Leu-Tyr-Gln-Leu-Glu-Asn-Tyr-Cys-Asn
一种蛋白质的一级结构由编码 它的基因的核苷酸序列决定
DNA: GGC ATT GTG GAA CAA TGC TGT mRNA: GGC AUU GUG GAA CAA UGC UGU
余下的氨基酸则属于非必需氨基酸,动物体自身可以进 行有效的合成,它们包括:Ala,Asn、Asp、Gln、Glu、 Pro、Ser、Cys、Tyr和Gly。
一组(组氨酸)笨(苯丙氨酸)蛋(蛋氨酸)精 (精氨酸)来(赖氨酸)宿(苏氨酸)舍(色氨 酸)住(组氨酸)亮(亮氨酸)凉(异亮氨酸) 鞋(缬氨酸)
例如:瓜氨酸、鸟氨酸和羟脯氨酸
氨基酸的分类
根据侧链基团的水溶性,氨基酸可以分为: (1)疏水aa——非极性R基团 (2)亲水aa——极性的R基团 根据对动物的营养价值,氨基酸又可以分为: (1)必需aa (2)非必需aa
亲水氨基酸VS疏水氨基酸
亲水氨基酸,即极性氨基酸,其R基团呈极性,一般能 和水分子形成氢键,故对水分子具有一定的亲和性。它 们包括:Ser、Thr、Tyr、Cys、Sec、Asn、Gln、Asp、 Glu、Pyl、Arg、Lys、His;
等电点(pI)
对于任何一种氨基酸来说,总存在一定的pH值,使其净 电荷为零,这时的pH值被称为等电点。pI是一个氨基酸 的特征常数。在等电点pH时,氨基酸在电场中,不向两 极移动,并且绝大多数处于兼性离子状态,少数可能解 离成阳离子和阴离子,但解离成阴、阳离子的趋势和数 目相等。
氨基酸的主要反应性质
氨基酸与茚三酮的反应
➢所有氨基酸及具有游离α-氨基的肽与茚三 酮反应都产生蓝紫色物质,只有脯氨酸和 羟脯氨酸与茚三酮反应产生黄色物质。
芳香族氨基酸的紫外吸收性质
半胱氨酸的氧化与二硫键的形成
二、蛋白质的结构
蛋白质的多样性
组成的多样性 大小的多样性 结构的多样性 功能的多样性
蛋白质组成的多样性
2014年暑期生物学奥林匹克 竞赛理论培训辅导
南京大学 杨荣武
一、氨基酸
氨基酸的结构通式
不同的侧链基团,不同的理化性质
蛋白质氨基酸和非蛋白质氨基酸
蛋白质氨基酸,即标准氨基酸——在蛋白质 生物合成中,由专门的tRNA携带,直接参入 到蛋白质分子之中 ˗ 共22种:20种常见+2种不常见
非蛋白质氨基酸——不能直接参入到蛋白质 分子之中,或者是蛋白质氨基酸翻译后修饰 产物
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