食品生物化学---第3章
食品生物化学重点
糖类定义:多羟醛或多羟酮及其缩聚物和某些衍生物的总称。
多糖(polysaccharides ):可水解为多个(>20)单糖或其衍生物的糖单糖的构型:一个有机分子中各个原子特有的固定的空间排列。
这种排列要求经过共价键的断裂和重新形成。
单糖的构象:构象指一个分子中,不改变共价键结构,仅靠单键的旋转或扭曲而改变分子中基团在空间的排布位置,而产生不同的排列方式。
变旋现象:一个有旋光性的溶液放置后,其比旋光度改变的现象称变旋。
化学性质:①单糖的氧化(即单糖的还原性)弱氧化剂:常用的为含Cu2+的碱性溶液 ②单糖的还原③成苷反应:单糖的半缩醛羟基(称苷羟基),与其他含羟基的化合物形成环状缩醛,在糖化学中叫糖苷。
④脱水作用⑤氨基化作用 :单糖分子中的OH 基(主要是C-2、C-3上的OH 基)可被NH2基取代而产生氨基糖,也称糖胺。
⑥脱氧:单糖的羟基之一失去氧即成脱氧糖 ⑦糖脎的生成:乳糖:乳糖酶缺乏,小肠乳糖升高引起渗透性腹泻,肠道细菌使乳糖发酵产生大量气体。
1.淀粉 直链淀粉的α-1.4-糖苷键 支链淀粉α-1.4-糖苷键 有-1,6糖苷键的分支C (CHOH )4CH 2OH D -葡萄糖H O C (CHOH )4CH 2OHH N NHC 6H 5H 2NNHC 6H 5苯肼葡萄糖苯腙++H 2O脂类(lipid )是一类微溶于水而高溶于有机溶剂的重要有机化合物。
其化学本质是脂肪酸和醇所形成的酯类及其衍生物。
脂类物质具有三个特征(1)一般不溶于水而溶于脂溶剂。
(2)是脂酸与醇所组成的酯。
(3)一般能被生物体利用,作为构建、修补组织或供能。
按化学组成分类单纯脂类: 单脂,为脂酸与醇(甘油醇和高级一元醇)所组成的酯类。
分脂、油、蜡。
复合脂类: 复脂,为脂酸与醇(甘油醇和鞘氨醇)所组成的酯类,同时还含有非脂性物质。
分为磷脂与糖脂。
衍生脂:脂类物质的衍生物,如水解产物、氧化产物等。
简单脂:脂肪酸与醇脱水缩 合形成的化合物复合脂:脂分子与磷脂、生物体分子等形成的物质 衍生脂:脂的前体及其衍生物2)系统命名法△-编码命名:从羧基端开始计算双键位置。
生物化学教案-第三章酶与维生素-4学时
(三)、诱导锲合理论:这是为了修正锁钥学说的不足而提出的一种理论。它认为,酶的活性中心与底物的结构不是刚性互补而是柔性互补。当酶与底物靠近时,底物能够诱导酶的构象发生变化,使其活性中心变得与底物的结构互补。就好像手与手套的关系一样。该理论已得到实验上的证实,电镜照片证实酶“就像是长了眼睛一样”。
管理心得:一般人认为,足以摆平或解决企业经营过程中的各种棘手问题的人,就是优秀的管理者,其实这是有待商榷的,俗话说:“预防重于治疗”,能防患于未然之前,更胜于治乱于已成之后,由此观之,企业问题的预防者,其实是优于企业问题的解决者
(3分钟)思想教育
(7分钟)新课导入
(20分钟)
酶的概述
10分钟:酶的化学组成
不适应者将被淘汰出局
善于适应是一种能力
适应有时不啻于一场严峻的考验
做职场中的“变色龙”
一、新课导入
学习生物化学我们倡导一条主线:生命的化学;化学的生命。也都是就是说只要有生命存在,那么就存在这化学反应,所有的化学反应都是在酶的催化下进行的,也就是说酶是无时无刻无处不在的(举例说明一下),酶停止工作代表生命停止。所以酶在生命活动中非常重要。下面我们开始学习酶:
授课题目(章、节或主题):
第三章酶
课时安排
2
授课时间
第4周
授课类型(请打√)
理论课□√ 研讨课□ 习题课□ 复习课□ 其他□
授课方法(请打√)
讲授□√ 讨论□ 示教□ 自学辅导□ 其他□
授课资源(请打√)
多媒体□√ 模型□ 实物□ 挂图□ 其他□
教学目的:
1.掌握酶的概念;
2.掌握酶催化的特异性、酶催化的机理;
生物化学第3章复习题(脂类的化学)
课外练习题一、名词解释1、活性脂质:是由脂肪酸和醇作用生成的酯及其衍生物2、不饱和脂肪酸:含有不饱和双键3、脂肪酸的Δ命名法:双键位置的碳原子号码从羧基端向甲基末端计数,号码后用c和t分别表示顺势和反式结构4、脂蛋白:是由制止和蛋白质组成的复合物5、糖脂:是指含一个或多个糖基的脂类,糖和脂质以共价键结合6、必须多不饱和脂肪酸:人体及哺乳动物能制造的多种脂肪酸,但不能向脂肪酸引入超过Δ9的双键7、复脂:除了含有脂肪酸和各种醇以外,还含有其他成分的酯8、磷脂:是分子中含磷酸的复合脂,包括含甘油的甘油磷脂和含鞘氨醇的鞘磷脂两大类,是生物膜的重要成分9、鞘磷脂:是有鞘氨醇、脂肪酸、磷酸和胆碱或乙醇胺组成的脂质二、符号辨识1、TG;甘油三酯2、FFA;游离脂肪酸3、PI;磷脂酰肌醇4、CM;乳糜微粒5、VLDL;极低密度脂蛋白6、ILDL;中间低密度脂蛋白7、LDL;低密度脂蛋白8、HDL;高密度脂蛋白9、PUFA;多不饱和脂肪酸10、PC;卵磷脂11、PE;脑磷脂12、PG;磷脂酰甘油13、CL;双磷脂酰甘油三、填空1、脂类按其化学组成分类分为(单纯脂质)、(复合脂质)和(衍生脂质);2、脂类按其功能分类分为(结合脂质)、(储存脂质)和(活性脂质);3、脂肪酸的Δ命名法是指双键位置的碳原子号码从(羧基)端向(甲基)末端计数;4、脂肪酸的(ω)命名法是指双键位置的碳原子号码从甲基末端向羧基端计数;5、天然脂肪酸的双键多为(顺)式构型;6、必须多不饱和脂肪酸是指人体及哺乳动物虽能制造多种脂肪酸,但不能向脂肪酸引入超过(Δ9)的双键,因而不能合成(亚麻酸)和(亚油酸),必须由膳食提供。
7、简单三酰甘油的R1=R2=R3,(棕榈酸甘油酯)、(硬脂酸甘油酯)和(油酸甘油酯)等都属于简单三酰甘油;8、鲛肝醇和鲨肝醇属于(烷醚)酰基甘油;9、(蜡)是由长链脂肪酸和长链一元醇或固醇形成的酯;10、复脂是指含有磷酸或糖基的脂类,分为(磷脂)和(糖脂)两大类;11、(甘油磷脂)是构成生物膜的第一大类膜脂;12、重要的甘油磷脂有(脑磷脂)、(卵磷脂)和(磷脂酰丝氨酸)等;13、磷脂酰丝氨酸、脑磷脂和卵磷脂的含氮碱分别是(丝氨酸)、(胆胺)和(胆酰),它们可以相互转化;14、血小板活化因子是一种(醚)甘油磷脂;15、鞘氨醇磷脂由(鞘磷脂)、(脂肪酸)和(磷脂胆酰)组成;16、糖脂是指糖通过其半缩醛羟基以(糖苷键)与脂质连接的化合物;17、鞘糖脂根据糖基是否含有(唾液酸)或硫酸基成分分为(中性)鞘糖脂和(酸性)鞘糖脂;18、最简单的硫苷脂是(硫酸)脑苷脂;神经节苷脂的糖基部分含有(唾液酸);19、萜类是(异戊二烯)的衍生物,不含脂肪酸,属简单脂类;20、类固醇的基本结构骨架是以(环戊烷多氢菲)为基础构成的甾核;21、糖脂分为(鞘糖脂)类和(甘油糖脂)类。
食品微生物学 第三章微生物的生理 第四节微生物的代谢
第三章
微生物的生理
3.1 微生物的营养 3.2 微生物的生长 3.3 微生物生长的控制 3.4 微生物的代谢
微生物的生理
3.4 微生物的代谢
代谢(metabolism)是微生物细胞与外界环境不断进行 物质交换的过程,即微生物细胞不停地从外界环境中吸收适 当的营养物质,在细胞内合成新的细胞物质并储存能量,这 是微生物生长繁殖的物质基础,同时它又把衰老的细胞和不 能利用的废物排出体外。因而它是细胞内各种生物化学反应 的总和。由于代谢活动的正常进行,保证的微生物的生长繁 殖,如果代谢作用停止,微生物的生命活动也就停止。因此 代谢作用与微生物细胞的生存和发酵产物的形成紧密相关。 微生物的代谢包括微能量代谢和物质代谢两部分。
微生物的生理
第四阶段:2-磷酸甘油酸转变为丙酮酸。这一阶段包括 以下两步反应:
① 2-磷酸甘油酸在烯醇化酶的催化下生成磷酸烯醇式丙 酮酸。
反应中脱去水的同时引起分子内部能量的重新分配,形 成一个高能磷酸键,为下一步反应做了准备。
微生物的生理
② 磷酸烯醇式丙酮酸在丙酮酸激酶的催化下,转变为 丙酮酸。
GDP+ Pi GTP 琥珀酰CoA 琥珀酸硫激酶 琥珀酸 + CoASH
琥珀酰CoA在琥珀酸硫激酶的催化下,高能硫酯键被水 解生成琥珀酸,并使二磷酸鸟苷(GDP)磷酸化形成三磷酸 鸟苷(GTP)。这是三羧酸循环中唯一的一次底物水平磷酸 化。
微生物的生理
⑥琥珀酸脱ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ生成延胡索酸
FAD
FADH2
琥珀酸
NAD+
NADH +H+
苹果酸
草酰乙酸
苹果酸脱氢酶
TCA循环的总反应式如下:
食品化学第三章-碳水化合物
3.条件:氨基酸和复原糖及少量的水参与
4.产物:色素〔类黑精〕
风味化合物:如麦芽酚、乙基麦芽酚、异麦芽酚
5.特点:
随着反响的进展,pH值下降(封闭了游离的氨基),复原能力上升〔复原酮产生〕;褐变初期添加亚硫酸盐,可阻止褐变,但在褐变后期参加
H
OH
H
CHO
HO
H
H
OH
H
OH HO
OH
CH2OH
D- 阿拉伯糖
CHO
CHO
H
H
CH2OH
D- 半乳糖
甘露糖
D- 葡萄糖
O
H
H
CH2OH
CH2OH
CHO
CHO
OH
H
H
OH
CH2OH
D- 木糖
CH2OH
CHO
H
OH
H
OH
OH
OH
HO
H
HO
HO
H
H
OH
H
HO
OH
H
OH
H
H
H
H
CH3
COOH
CH2OH
COOH
①根据多糖的组成分类
均多糖:指只有一种单糖组成的多糖,如淀粉,
纤维素等。
杂多糖:指由两种或两种以上的单糖组成的多糖,
如香菇多糖等。
②根据是否含有非糖基团
纯粹多糖:不含有非糖基团的多糖,也就是一般意
义上的多糖;
复合多糖:含有非糖基团的多糖,如糖蛋白、糖脂
等。
表1 食品中的糖类化合物
产品
总糖量
生物化学第三章酶化学
通式:AH2+B→BH2+A
系统命名可分为19亚类,习惯上可分为4个亚类: (1)脱氢酶:受体为NAD或NADP,不需氧。
(2)氧化酶:以分子氧为受体,产物可为水或H2O2,常需黄素辅基。
(3)过氧化物酶:以H2O2为受体,常以黄素、血红素为辅基。 (4)氧合酶(加氧酶):催化氧原子掺入有机分子,又称羟化酶。按
His 活性中心重要基团: His57 , Asp102 , Ser195
Asp
3 活性中心的研究方法 1.酶分子侧链基团修饰法 (1)非共价特异修饰法: (2)特异性共价修饰法 (3)亲和标记法
2.动力学参数测定方法 3.X-射线晶体结构分析法 4.定点诱变法
二 酶原及酶原的激活 没有催化活性的酶的前体称为酶原(zymogen)。
V max 初 速 度 v c b 1/2 V max
a
0
Km
[S]
图5-14 底物 浓度对 酶促反 应速度 的影响
酶促反应速度V与底物浓度[S]的关系
(二)Michaelis-Menten方程和米氏常数
米氏方程式推导来源于中间产物学说 解释酶促反应中底物浓度和反应速率关系的最合理的
学说是中间产物学说。该学说认为酶促反应形成酶-
通式: AB→A+B
包括醛缩酶、水化酶、脱羧酶等。共7个亚 类。
5、异构酶类 催化同分异构体之间的相互转化。
通式:A→B
其中:A、B为同分异构
包括消旋酶、异构酶、变位酶等。共6个亚 类。
6、合成酶类 催化由两种物质合成一种物质,必须与ATP 分解相偶联。也叫连接酶,如DNA连接酶。
通式:A+B+ATP→AB+ADP+Pi 或 A+B→AB+AMP+PPi
食品毒理学-第三章2 生物转化 (1)
(2)醛脱氢酶(Aldehyde dehydrogenase ALDH)
能将醛类代谢成酸类 具有基因多态性 二硫化四乙基秋兰姆(戒酒硫)是抑
制剂
1
单胺氧化
(3) 单胺氧化酶( Monoamine oxidase )
存在于肝、肾、肠、神经组织的线粒体 中;
制作用大于诱导作用。
1
黄素单加氧酶
吡咯烷生物碱类物质、单响尾蛇毒蛋白等 物质经FMO代谢形成叔胺氮氧化物,属于解毒 过程;但经P450形成亲电化合物,属于增毒反 应。 —大鼠具有高活性的P450; —豚鼠则有高活性的FMO;
1
3、醇、醛、酮氧化-还原系统和胺氧化
(1)醇脱氢酶(Alcohol dehydrogenase ADH): 位于胞浆、分布于肝、肾、肺、胃粘膜 – 能催化醇类转变为醛类,
CH3
H
R-N →R-N +HCHO
CH3 CH3
(5) 氧化基团转移:氧化脱氨、脱硫、脱卤素。
R—CH—NH2→R—C=O+NH3
│
│
CH3
CH3
1
细胞色素P450催化的反应
(6) 酯裂解(cleavage of esters):羧酸酯、磷酸酯。
R1COOCH2R2→R1COOH+R2CHO
(7) 脱氢(dehydrogenation) O ║
1
还原反应
3 羰基还原 经羰基还原酶和醇脱氢酶作用。 外源性底物:氟哌啶醇、柔红霉素、华 法林、4-硝基苯乙酮等。 内源性底物:前列腺素。
1
还原反应
4 醌还原 NAD(P)H氧化还原酶 双电子还原,形成无毒性的产物。 NADPH-P450还原酶 单电子还原, 形成超氧阴离子等自由基; 百草枯、阿霉素的代谢活化。
生物化学-3-脂类
2.活性氧(reactive oxygen)
(1)活性氧:氧或含氧的高反应活性分子 如O2. , H2O2,1O2等统称为活性氧。 (2)普通氧和几种重要的活性氧 普通氧 超氧阴离子自由基 羟基自由基 过氧化氢 单线态氧。
3.自由基链反应(chain reaction)
包括3个阶段:引发、增长、终止。 (详见下图…)
二、 脂肪酸
• 脂肪酸的种类
脂肪酸(fatty acid, FA):由一条长的烃链(“尾”) 和一个 末端羟基(“头”)组成的羧酸。 饱和脂肪酸(saturated FA):烃链不含双键(和三键)。
不饱和脂肪酸(polyunsaturated FA):含一个或多个双键。 不同脂肪酸之间的主要区别在于烃链的长度(碳原子数 目)、双键的数目和位臵。
又可分为 甘油三酯 蜡
复合脂质(compound lipid):除脂肪酸和醇外,含其他 非脂分子。
又可分为 磷脂
衍生脂质(derived lipid):由单纯脂肪酸和复合脂质衍 生而来或关系密切。 取代烃
固醇类 萜 其他脂质
糖脂
2.按脂质在水中和水界面上的行为不同:
非极性脂质:不具有溶剂可溶性,也不具有界面 可溶性。 I类极性脂质:具有界面可溶性,不具有溶剂可溶 性,能掺入膜,但自身不能形成膜。 II类极性脂质(磷脂和鞘糖脂):是成膜分子,能 形成双分子层和微囊。 III类极性脂质(去污剂):是可溶性脂质,虽具有 界面可溶性,但形成的单分子层不稳定。
• 醚甘油磷脂
缩醛磷脂 (plasmalogen) 血小板活化因子(PAF)
• 鞘磷脂
鞘磷脂(sphingomyelin)即鞘氨醇磷脂(phosphosphingolipid) ,由鞘氨醇(sphingosine)、脂肪酸、磷酰胆碱组成。
生物化学第三章 脂类化学知识点整理
脂类的生理功能
促脂溶性维生 素吸收
与细胞识别, 组织免疫等有
关
其他重要生理 活性物质的前
体
储能、供能
防止热量散 失、维持体温
结构组分:磷 脂是生物膜的
主要成分
脂类 的生理 功能
保护和固定功 能
生物化学
第二章 脂类化学
二
简单 脂质
1、甘油三酯 2、脂肪酸 3、脂肪酸与甘油三酯的理化性质
1.甘油三酯
极性头部 甘油磷脂结构通式
一、甘油磷脂
(二)主要类型
磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺是细胞膜中最丰富的脂质
一、甘油磷脂
磷脂酰丝氨酸
磷脂酰肌醇
双磷脂酰甘油
心磷脂
(三)甘油磷脂的一般性质
(1)溶解性:溶于含少量水的非极性溶剂,难溶于无水丙酮。 (2)磷脂是两性脂质,可做乳化剂,在水中能形成双分层、微囊。
(3)磷脂的水解 被碱水解 被酸水解 被专一性磷脂酶水解
如:半乳糖-N-乙酰葡萄糖胺-半乳糖-葡萄糖-鞘氨醇
甘油 三脂
三分子 脂肪酸
一分子 甘油
1.甘油三酯
单纯甘油三酯
R1、R2、R3为脂肪酸链
相同
不同
混合甘油三酯
2.脂肪酸
I. 结构
由一条4~36个碳的烃链和一个末端羧基组成的有机物。 • 脂肪酸间差别:主要是碳氢链的长度和不饱和双键的数目和位置;
2.脂肪酸 饱和脂肪酸
不饱和脂肪酸
2.脂肪酸
II. 命名及脂肪酸的简写原则
(三)甘油磷脂的一般性质 磷脂酶A1,A2,C,D:专一性水解甘油磷脂的酯键和磷酸二酯键。
溶血甘油磷酸酯(或溶血磷脂): 只含一个脂肪酸的甘油磷脂。
能溶解细胞膜。
生物化学——第三章酶
• 1926年,Sumner首次分离出脲酶结晶,证明具 有蛋白质性质。
• 1930年左右,Northrop又分离出胃蛋白酶、胰 蛋白酶及胰凝乳蛋白酶,并进行动力学探讨。
• 许多酶的一级结构已测定,1969年人工合成牛胰 核酸酶。
• 1981-1982年Cech实验室发现第一个有催化活 性的天然RNA,取名核酶ribozyme。
第三章 酶( ENZYME)
生物化学——第三章酶
第一节 酶的概念
一、对酶认识的发展
• 1857年,Paster提出酒精发酵是酵母细胞活动的结 果,并于1878年提出“酶(Enzyme)”的概念; • 1897年,Buchner提出了发酵与活细胞无关,而与细 胞液中的酶有关; • 1913年,Michaelis和Menten提出了酶促动力学原理-----米氏学说;
生物化学——第三章酶
5.异构酶 Isomerase
• 催化各种同分异构体的相互转化
• A====B 6-磷酸葡萄糖异构酶
CH2OHP O OH
OH
OH OH
CH2OHP
CH2OH
O OH
OH OH
生物化学——第三章酶
6.合成酶 Ligase or Synthetase
• (连接酶)能够催化与ATP分解反应相偶联的由小分 子合成大分子的反应。
NAD+ 该酶在此亚亚类中的编号
生物化学——第三章酶
第三节 酶的化学本质
生物化学——第三章酶
一、大多数酶是蛋白质
1、酶是蛋白质的证据 2、核酶
1981-1982,Cech发现: 核酶:四膜虫(Tetrahynena)细胞26SrRNA前体加工。
1983年S. Altman发现: 核糖核酸酶P(RNAaseP)的M1RNA组分具该酶催化特
生物化学第三章 糖类的结构和功能
二、糖的生物化学功能
⒈主要能量来源:例如,生物氧化产生ATP ⒉生物合成的碳素骨架:例如,合成氨基酸的α—酮酸、合
成核酸的核糖等。 ⒊结构物质:例如纤维素和半纤维素,甲壳素等。
三、糖类研究的历史及现状
18世纪后叶至19世纪20年代是糖类研究的第一个繁荣时期 。一大批糖被分离、纯化和表征;糖的结构、立体构型与光 学关系的法则及环状结构被建立。
吡喃
α-D-葡萄糖
β-D-葡萄糖
当形异 头碳羟基,该-OH有α型和β型两种异构体。 C1上羟基在环上方为β;在下方为α。这两种 异构体并非对映体,只是在异头碳羟基方向 不同而已,称为异头物。α型和β型可以通过 直链式而相互转变。
七、生成糖脎
糖的游离羰基能 与3分子苯肼反 应生成脎
糖脎为黄色结晶 ,难溶于水,各 种糖脎的形状与 熔点都不同,用 于鉴定糖。
九、脱氧作用
• 生成脱氧糖如D-2-脱氧核糖,L-鼠李糖、L-岩藻糖。 • 糖的显色反应
反应名称
酚试剂
适勇用于糖开类始,才反能找应到颜成色
功的路
莫利希反应 塞里万若夫反应 托伦氏反应 拜尔式反应
单糖的重要衍生物有糖醇、糖醛酸、氨基糖、 糖苷及糖脂。
糖醇:是糖分子内的醛基、酮基还原后的产物 。较稳定,有甜味。广泛分布于植物界的有甘 露醇、山梨醇。
甘露醇
由甘露糖等经镍催化加氢制 得,做片剂填充剂,用于易 吸湿药物防潮及干燥;冻干
勇于开始,才能找到成
功针的剂路载体;咀嚼片矫味剂, 使片剂溶解时吸热,口腔产 生清凉舒适感
许多糖苷是中药的有效成分,例如苦杏仁苷
黑芥子硫苷酸钾,十字花科的很多植物中,结构式如下
在辣根和芥菜籽内的酶作用下,水解为葡萄糖和异硫 氰酸烯丙酯(CH2=CH-N=C=S),产生辛辣味。
生物化学-第3章-氨基酸
(三)纸层析
Rf主要与R基 的极性有关, 溶剂的pH可 影响R基的极 性,氨基酸 与滤纸的吸 附作用也影 响Rf。
(四) 薄层层析
速度快,硅胶等支 持物可以使用较强 烈的显色方法。
(五)离子 交换层析
离子交换 树脂的结 构如图所 示,功能 基团种类 较多。
氨基酸的离子交换分离原理
若pI−pH > 0,两性离子带净正电荷,若pI−pH < 0,两性离 子带净负电荷,差值越大,所带的净电荷越多。
作业题
1. 第155页第2题;
2. 第155页第3题;
3. 第155页第5题; 4. 第155页第6题;
5. 第155页第7题;
6. 第155页第8题; 7. 第155页第9题;
8. 第156页第14题;
9. 第156页第15题。
第4 章 蛋白质的共价结构
—、蛋白质通论
(一)蛋白质的化学组成和分类 蛋白质的元素组成:C、H、O、N、S,其中含N平均为16%, 这一数据可用于蛋白质的含量测定。 1.简单蛋白 完全由氨基酸组成,不含非蛋白成分。 根据溶解性的不同,可将简单蛋白分为7类:清蛋白(溶 于水)、球蛋白(溶于稀盐溶液)、谷蛋白(溶于稀酸或稀 碱)、醇溶蛋白(溶于70%-80%的乙醇)、组蛋白(溶于水或 稀酸,可用稀氨水沉淀)、精蛋白(溶于水或稀酸,不溶于 氨水)和硬蛋白(只能溶于强酸)。 2.结合蛋白 由蛋白质和非蛋白成分组成,后者称为辅基。根据辅基 的不同,可将结合蛋白分为以下7类: 核蛋白、脂蛋白、糖蛋白、磷蛋白、血红素蛋白、黄素蛋白 和金属蛋白。
胱氨酸 半胱氨酸
N-乙酰马来酰亚胺
碘乙酸
丙烯腈
巯基阴离子
5,5′-二硫双(2-硝基苯酸)
生物化学-第三章中
1.消化系统蛋白酶原的激活
胰凝乳蛋白酶原
(胰蛋白酶)
六肽
肠 激 酶
活性中心
胰蛋白酶原 胰蛋白酶
胰蛋白酶原的激活示意图
胰蛋白酶对消化道酶的激活作用
胰蛋白酶原
肠 激 酶 胰凝乳蛋白酶原
六肽 弹性蛋白酶原
胰凝乳蛋白酶
胰蛋白酶
弹性蛋白酶
羧肽酶原
羧肽酶
激肽原 激肽释放酶
12中蛋白质凝 血因子有7种是 丝氨酸蛋白酶
进入过渡态,降低了反应活化能,使反应
易于发生。 或者酶构象发生改变的同时,底物分子也发 生形变,形成互相契合的酶-底物复合物。
过渡态
能
量
一般催化 剂反应活
改 化能
变 初态
非催化反应活化能
酶促反应活化能
反应总能量变化 终态
酶促反应活化能的改变
酶(E)与底物(S)结合生成不稳 定的中间物(ES),再分解成产物 (P)并释放出酶,使反应沿一个低 活化能的途径进行,降低反应所需 活化能,所以能加快反应速度。
侧链基团),酶活力丧失与修饰剂浓度成比例,底 物或竞争性抑制剂可降低修饰作用。
特异性共价修饰(作用于酶的特定氨基酸),
如二异丙基氟磷酸(DFP)与酶活性部位的丝氨酸 羟基结合;
亲和标记试剂可以与活性部位的特定基团共价定
量结合,如对甲苯磺酰-L-苯丙氨酰氯甲基酮(TPCK) 与胰凝乳蛋白酶活性部位丝氨酸羟基的结合, 与底 物结构比较类似-亲和标记-自杀性底物也是。
别构剂: 正别构剂---别构激活剂 负别构剂---别构抑制剂
(二)别构酶
别构酶均为寡聚酶,除活性部位外,
还有可以同效应物(调节物)结合的
调节部位.
别构酶的调控方式有四类:
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食品生物化学
(1)饱和脂肪酸 饱和脂肪酸的特点是碳氢链上没有双键 存在。根据碳原子数的不同,可分为: ①低级饱和脂肪酸(挥发性脂肪酸) 分子中碳原子数≤10 的脂肪酸,常温下为液态,如常见的丁酸、乙酸等,在乳脂及 椰子油中多见。 ②高级饱和脂肪酸(固态脂肪酸) 分子中碳原子数>10的 脂肪酸,常温下为固态。如常见的软脂酸和硬脂酸等。
(2)蜡 脂肪与高级一元醇所成的酯。
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3.复合脂类 复合脂类分子中除了脂肪酸与醇以外,还有其他的化合物。 复合脂类主要以下几类:
(1)磷脂 由脂肪酸、醇、磷酸及一个含氮的碱构成。如: 甘油磷脂、卵磷脂、脑磷脂等。
(2)糖脂 糖脂含有糖(半乳糖和葡萄糖)、一分子脂肪 酸及神经氨基醇,不含磷酸及甘油。 (3)蛋白脂 蛋白质与脂类的复合物。
脂肪是甘油与脂肪酸所成的酯,也称真脂或中性脂肪。
若构成甘油酯的三个烃基(R1、R2、R3)相同,则称为单 纯甘油酯,否则称为混合物甘油酯。天然脂肪中单纯甘油酯很 少,一般都是混合甘油酯。在一种脂肪中,一般至少有三种以 上的脂肪酸参与成酯,根据排列组合的规律,当一种脂肪中含 有三种脂肪酸时,就可能有10种不同的混合甘油酯存在。
(2)不饱和脂肪酸 分子中含有双键或三键的脂肪酸叫做 不饱和脂肪酸,通常为液态。
不饱和脂肪酸通常用 Cx:y表示,其中x表示碳链中碳原子的 数目,y表示不饱和双键的数目。
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含一个双键的脂肪酸 等; 如油酸( C18:1)、棕榈油酸(C16:1)
含两个以上双键的脂肪酸。主要有亚油酸(C18:2)、亚麻 酸(C18:3)等。
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生物化学中的脂类范围广泛,并不局限于由脂肪酸和醇所 组成的物质。一般把生物体中具有脂溶性的化合物统称为脂类。 细胞内存在的萜类和甾(固醇)类物质也囊括进来。萜类和甾 类都不含有脂肪酸组分。
二、脂类的分类
1.单脂质 2.单脂质是由脂肪酸与醇所成的脂 根据醇的性质单脂质可 分为: (1)脂肪 脂肪酸与甘油所成的脂,又称中性脂肪。室温 下为液态的中性脂肪称为油。
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图3-2 甘油的特征反应
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三、脂肪酸
脂肪酸是脂类化合物的主要成分之一。三酰甘油分子中, 甘油是不变的,因此,脂肪的性质与其中所含脂肪酸有很大关 系。 1.脂肪中脂肪酸的种类
目前从动物、植物、微生物中分离出的脂肪酸有近 200 多 种,大多数是偶数碳原子的直链脂肪酸,带侧链者极少,奇数 碳原子的也少见,但在微生物产生的脂肪中有相当量的 C15、 C17 及 C19 的脂肪酸,还有少数含环状烃基的脂肪酸。脂肪酸的 碳氢链有的是饱和的,有的是不饱和的,含有一个或几个双键。 饱和脂肪酸的链长一般为 C4~C30,不饱和脂肪酸链长一般为 C10~C24。
常温下,含不饱和脂肪酸多的植物脂肪一般为液态,称之 为油;含饱和脂肪酸多的动物脂肪在常温下一般为固态,称之 为脂。二者均以其来源名称命名。如:花生油、豆油、牛脂等。
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图3-1
脂肪的化学结构
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二、甘油
甘油(又名丙三醇),是构成脂肪的醇基部分,在各种油脂 中含量一般为4%~6%。 未经酯化的甘油能溶于水和乙醇,不溶于脂肪溶剂,沸点为 290℃,相对密度1.260。 甘油在高温下与脱水剂(无水 CaCl2 、KHSO4 、MgSO4等) 共热,失水生成具有刺激鼻,喉及眼黏膜的辛辣气味的丙烯醛, 是鉴别甘油的特征的反应。油脂在高温时发生臭味就是产生丙烯 醛的缘故,也可利用此种性质来鉴定物质中是否有油脂存在。
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表3-1 构成油脂的脂肪酸
类别 酪酸 低级饱和脂肪酸 惯用名 结构式 C3 H7 COOH 存 乳脂、椰子油 乳脂、椰子油 乳脂、椰子油 月桂油、椰子油、乳脂 豆蔻油、动植物油、奶油 动植油油脂 动植油油脂、牛脂 花生油 植物油 种籽油、乳脂中微量 多数海产油中(微量) 两栖动物脂、鱼类 植物油 海产油之中次要成分 十子花科植物、菜油、芥子油 植物油 亚麻油、苏子油 卵黄、卵磷脂、脑、花生油 在 乳脂及动物分泌物 己酸(羊油酸) C5 H7 COOH 辛酸(羊脂酸) C7 H15 COOH 癸酸(羊蜡酸) C9 H19 COOH 月桂酸 豆蔻酸 软脂酸 高级饱和脂肪酸 硬脂酸 花生酸 山嵛酸 木脂酸 豆蔻油酸 棕榈油酸 油酸 不饱和脂肪酸 鲟油酸 菜子油酸 亚油酸 亚麻酸 花生四烯酸 CH3 (CH2 )10 COOH CH3 (CH2 )12 COOH CH3 (CH2 )14 COOH CH3 (CH2 )16 COOH CH3 (CH2 )18 COOH CH3 (CH2 )20 COOH CH3 (CH2 )22 COOH C13 H25 COOH C15 H29 COOH C17 H33 COOH C19 H37 COOH C21 H41 COOH C17 H31 COOH C17 H29 COOH C19 H31 COOH
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4.衍生脂类 般性质的物质。
(1)脂肪酸 (2)高级醇类
由简单脂类与复合脂类衍生而仍具有脂类一
饱和及不饱和的脂肪酸。 除甘油以外的高分子量醇类。
(3)烃类 不含羧基或醇基,又不被皂化的化合物,包括 直链烃、类胡萝卜素等饱和及不饱和的烃类。
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第二节 脂肪 一、脂肪的化学结构与种类
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第一节 概述ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
一、脂类的特征
脂类是一类混合有机化合物,包括脂肪、蜡、磷脂、糖脂、 类固醇等。 脂类的元素组成主要为碳、氢、氧三种,有的还含有氮、 磷、硫。 脂类共同特征:不溶于水而易溶于乙醚等非极性的有机溶 剂;都具有酯的结构,或与脂肪酸有成酯的可能;都是生物体 所产生,并能为生物体所利用。
在不饱和脂肪酸中,有一些在人体内有着特殊的生理作用, 是维持人体正常生理功能所必需的,人体不能合成,必须由食 物供给,这种不饱和脂肪酸称为必需脂肪酸。亚麻酸不属于必 需脂肪酸,花生四烯酸(C20:4)可在体内由亚油酸合成及转化 而得到,因此亚油酸是最重要的必需脂肪酸。必需脂肪酸是组 织细胞的组成成分,而且与类脂代谢也有密切关系。必需脂肪 酸最好的食物来源是植物油类,动物脂肪中含量不多。