《医学生物化学》PPT课件
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最新医学课件 生物化学检验讲学课件
数据是3.0V、3.0mA,按乙图测得数据是2.9V、4.0mA,由
此可知按＿＿甲＿图所示的电路测量的误差较小， Rx的真 实值更接近于＿＿1＿0＿00Ω 。
V
V
· ·· RX A
A
RX
·
甲
乙
两次接触，那个表示数变化明显 , Rx就与那个表“近接”
3．替代法测量电阻
（1）原理
利用伏安法测电阻，无论电流表内接还是电流
Pb
S1
用电阻箱和电流表测量 用电阻箱和电压表测量
替代法
1
RL
S
1.电路原理图
2
A
R0
2.实验步骤如下： a．按原理图连好电路，电阻箱阻值调至最大值 b．单刀双掷开关置于1位置，读出电流表读数I c．将单刀双掷开关置于2位置，调节电阻箱使电流 表的读数仍为I d．读出电阻箱的阻值R0，即为该灯泡正常工作时 的电阻，即RL=R0
9
三、生化检验的发展
临床生化是一门年轻的学科，它是许多相 关学科（化学、生理学、药理学、病理学、临 床医学等）相互联系、相互渗透的结果。1918 年Dichtuity首先以“临床化学”作为教课书名 公开出版。1931年，Van Slyke出版以《临床化 学》为名的专著。标志这一学科的初步形成。
但早在3000年前就有人发现了疾病可引起 体液成分的变化。最早注意到的是尿液中的蛋 白和糖 。
2.生物化学检验
主编 李
1.丁香园
2.生物谷
3.检验医学信息网
4.检验医学网
5.检验天空网
（7）闭合电路欧姆定律计算法 （不计电源内阻）
（2）电路
V
A
RX
V
A· · RX
此可知按＿＿甲＿图所示的电路测量的误差较小， Rx的真 实值更接近于＿＿1＿0＿00Ω 。
V
V
· ·· RX A
A
RX
·
甲
乙
两次接触，那个表示数变化明显 , Rx就与那个表“近接”
3．替代法测量电阻
（1）原理
利用伏安法测电阻，无论电流表内接还是电流
Pb
S1
用电阻箱和电流表测量 用电阻箱和电压表测量
替代法
1
RL
S
1.电路原理图
2
A
R0
2.实验步骤如下： a．按原理图连好电路，电阻箱阻值调至最大值 b．单刀双掷开关置于1位置，读出电流表读数I c．将单刀双掷开关置于2位置，调节电阻箱使电流 表的读数仍为I d．读出电阻箱的阻值R0，即为该灯泡正常工作时 的电阻，即RL=R0
9
三、生化检验的发展
临床生化是一门年轻的学科，它是许多相 关学科（化学、生理学、药理学、病理学、临 床医学等）相互联系、相互渗透的结果。1918 年Dichtuity首先以“临床化学”作为教课书名 公开出版。1931年，Van Slyke出版以《临床化 学》为名的专著。标志这一学科的初步形成。
但早在3000年前就有人发现了疾病可引起 体液成分的变化。最早注意到的是尿液中的蛋 白和糖 。
2.生物化学检验
主编 李
1.丁香园
2.生物谷
3.检验医学信息网
4.检验医学网
5.检验天空网
（7）闭合电路欧姆定律计算法 （不计电源内阻）
（2）电路
V
A
RX
V
A· · RX
《大学医学生物化学课件》
细胞信号传导途径的组成
细胞信号传导途径主要由信号分子、受体、信号转导蛋白 和效应蛋白等组成。
受体介导细胞内信号转导过程剖析
01
受体的定义和分类
受体是一类位于细胞表面或细胞内的蛋白质，能够与特定的信号分子结
合并传递信号。根据受体的位置和性质，可分为膜受体和胞内受体两大
类。
02
受体介导的信号转导过程
当信号分子与受体结合后，受体会发生构象变化并激活与之相关联的信
针对特定抗原表位设计单克隆抗体， 通过特异性结合抗原发挥治疗作用， 如用于治疗肿瘤、感染性疾病等。
激酶抑制剂
针对激酶靶点设计药物，通过抑制激 酶活性阻断信号传导通路，用于治疗 肿瘤、自身免疫性疾病等。
细胞凋亡调节剂
针对细胞凋亡相关蛋白设计药物，通 过促进或抑制细胞凋亡达到治疗目的， 如用于治疗神经退行性疾病、心血管 疾病等。
02
生物大分子结构与功能
蛋白质结构与功能
1 2
蛋白质的基本组成单位 氨基酸的种类、结构和性质
蛋白质的分子结构 一级、二级、三级和四级结构的定义和特点
3
蛋白质的功能 酶、激素、抗体、转运蛋白等的功能和作用机制
核酸结构与功能
01
02
03
04
核酸的基本组成单位： 核苷酸的结构和种类
DNA的双螺旋结构：碱 基配对、DNA的超螺旋 和拓扑异构
氮代谢及调控机制
蛋白质的消化吸收
食物中的蛋白质在消化道内被分解为氨基酸，被小肠吸收进 入血液。
氨基酸的转运和储存
血液中的氨基酸通过特定的转运蛋白转运至肝脏和肌肉等组 织储存。
氨基酸的分解代谢
在细胞内，氨基酸经过脱氨基作用分解为氨和相应的α-酮 酸。氨在肝脏中转化为尿素排出体外，α-酮酸可进一步氧 化分解供能。
细胞信号传导途径主要由信号分子、受体、信号转导蛋白 和效应蛋白等组成。
受体介导细胞内信号转导过程剖析
01
受体的定义和分类
受体是一类位于细胞表面或细胞内的蛋白质，能够与特定的信号分子结
合并传递信号。根据受体的位置和性质，可分为膜受体和胞内受体两大
类。
02
受体介导的信号转导过程
当信号分子与受体结合后，受体会发生构象变化并激活与之相关联的信
针对特定抗原表位设计单克隆抗体， 通过特异性结合抗原发挥治疗作用， 如用于治疗肿瘤、感染性疾病等。
激酶抑制剂
针对激酶靶点设计药物，通过抑制激 酶活性阻断信号传导通路，用于治疗 肿瘤、自身免疫性疾病等。
细胞凋亡调节剂
针对细胞凋亡相关蛋白设计药物，通 过促进或抑制细胞凋亡达到治疗目的， 如用于治疗神经退行性疾病、心血管 疾病等。
02
生物大分子结构与功能
蛋白质结构与功能
1 2
蛋白质的基本组成单位 氨基酸的种类、结构和性质
蛋白质的分子结构 一级、二级、三级和四级结构的定义和特点
3
蛋白质的功能 酶、激素、抗体、转运蛋白等的功能和作用机制
核酸结构与功能
01
02
03
04
核酸的基本组成单位： 核苷酸的结构和种类
DNA的双螺旋结构：碱 基配对、DNA的超螺旋 和拓扑异构
氮代谢及调控机制
蛋白质的消化吸收
食物中的蛋白质在消化道内被分解为氨基酸，被小肠吸收进 入血液。
氨基酸的转运和储存
血液中的氨基酸通过特定的转运蛋白转运至肝脏和肌肉等组 织储存。
氨基酸的分解代谢
在细胞内，氨基酸经过脱氨基作用分解为氨和相应的α-酮 酸。氨在肝脏中转化为尿素排出体外，α-酮酸可进一步氧 化分解供能。
《医学生物化学课件-多酚类化合物》
2
分类
多酚类化合物可被分为酚酸类、黄酮类、类黄酮类、异黄酮类、绿原酸类等，这 些多酚类化合物在膳食中都有一定的含量，对人体健康和预防疾病功不可没。
3
提取方法
多酚类化合物的提取主要采用溶剂法、固相萃取法、超临界萃取法等，对提取方 法的优化和选择也是提高提取效率和提取产率的重要途径。
饮食中摄入多酚类化合物的情况
3 饮食建议
饮食中应该多摄入新鲜的 水果、蔬菜、坚果等富含 多酚类化合物的食物，每 天食用200-300克的水果和 蔬菜，有助于维持人体健 康和防止多种慢性疾病的 发生。
药物开发利用
多酚类化合物具有在药物开发过程中的特 殊功能，包括活性分子的筛选、模型的建 立、毒理学评价等方面的应用。
药物治ห้องสมุดไป่ตู้方案
多酚类化合物在药物治疗方案中的应用也十分广泛，能够加强药物的疗效，提高治疗的成功 率。
植物中多酚类化合物的来源和分类
1
来源
多酚类化合物主要存在于植物的茶叶、葡萄皮、水果、蔬菜、坚果等部分，植物 通过多酚类化合物来抵御外界环境和对抗不良生理因素。
来源分类
多酚类化合物广泛存在于植物体 内，包括水果、蔬菜、全谷类食 物、茶叶、咖啡等，丰富物种的 多酚类化合物具有不同的来源和 生物学功能。
生物学功能
多酚类化合物在植物中的生物学 功能非常复杂，包括植物的生长 和繁殖、防御物质和信号分子等。 人体内则经过摄取和代谢，对人 体健康有一定的保护作用。
多酚类化合物的结构
医学生物化学课件-多酚 类化合物
多酚类化合物是一类具有多个酚基团的化合物，主要存在于大自然中的植物， 也是许多人类日常饮食中的重要成分。通过学习本课件，您将深入了解多酚 类化合物的结构、性质、生物活性、药物研发中的应用以及在人类健康中发 挥的作用。
《医学生化》课件
源自2心血管疾病的风险因素
探讨高胆固醇、高血压等因素对心血管健康的影响。
3
预防和治疗心血管疾病
了解健康饮食、体育锻炼和药物治疗等预防和治疗措施。
DNA、RNA和基因组学
1 遗传信息的携带者
研究DNA和RNA如何携带 细胞的遗传信息。
2 基因组学的重要性
探索基因组学在医学研究 和个性化医学中的应用。
3 基因表达的调控
了解基因表达的调控机制 以及它们在细胞功能中的 作用。
基因表达和蛋白质合成
研究基因表达的过程，从DNA转录为RNA，再翻译为蛋白质，揭示蛋白质合成 的机制。
探索不同类型的生化反应，了解它们的速率调控机制以及在生物体内的功能。
蛋白质、酶和代谢途径
深入研究蛋白质的结构和功能，了解酶的作用以及代谢途径中的关键步骤。
糖、脂质和核酸的结构和功能
糖的结构和功能
了解不同类型的糖分子的结构以 及它们在生物体内的功能。
脂质的结构和功能
核酸的结构和功能
探索脂质分子的结构和生理学功 能，包括细胞膜组成和能量储存。
《医学生化》PPT课件
我们的医学生化学课程将带您深入了解生化学的概念、作用以及其在医学领 域中的重要性和前景。
生化分子结构和生命起源
探索生命起源和生物分子的结构，从DNA到蛋白质，了解它们如何构建和维持生命。
生物化学基础知识
了解原子、元素和化学键等基础概念，揭示它们在生化过程中的关键作用。
生化反应类型和速率
研究DNA和RNA的结构以及它们 在遗传信息传递中的重要作用。
糖代谢和糖尿病
糖的代谢途径
探索糖在身体内被分解和利用的过程。
糖尿病的发生机制
了解糖尿病的原因以及与代谢紊乱相关的风险因素。
探讨高胆固醇、高血压等因素对心血管健康的影响。
3
预防和治疗心血管疾病
了解健康饮食、体育锻炼和药物治疗等预防和治疗措施。
DNA、RNA和基因组学
1 遗传信息的携带者
研究DNA和RNA如何携带 细胞的遗传信息。
2 基因组学的重要性
探索基因组学在医学研究 和个性化医学中的应用。
3 基因表达的调控
了解基因表达的调控机制 以及它们在细胞功能中的 作用。
基因表达和蛋白质合成
研究基因表达的过程，从DNA转录为RNA，再翻译为蛋白质，揭示蛋白质合成 的机制。
探索不同类型的生化反应，了解它们的速率调控机制以及在生物体内的功能。
蛋白质、酶和代谢途径
深入研究蛋白质的结构和功能，了解酶的作用以及代谢途径中的关键步骤。
糖、脂质和核酸的结构和功能
糖的结构和功能
了解不同类型的糖分子的结构以 及它们在生物体内的功能。
脂质的结构和功能
核酸的结构和功能
探索脂质分子的结构和生理学功 能，包括细胞膜组成和能量储存。
《医学生化》PPT课件
我们的医学生化学课程将带您深入了解生化学的概念、作用以及其在医学领 域中的重要性和前景。
生化分子结构和生命起源
探索生命起源和生物分子的结构，从DNA到蛋白质，了解它们如何构建和维持生命。
生物化学基础知识
了解原子、元素和化学键等基础概念，揭示它们在生化过程中的关键作用。
生化反应类型和速率
研究DNA和RNA的结构以及它们 在遗传信息传递中的重要作用。
糖代谢和糖尿病
糖的代谢途径
探索糖在身体内被分解和利用的过程。
糖尿病的发生机制
了解糖尿病的原因以及与代谢紊乱相关的风险因素。
临床生物化学讲讲义义完整版PPT课件
高血压与钠代谢
高血压与钾代谢
高血压与血脂代谢
钾离子对维持血压稳定具有重要作用，低钾血症可导致血压升高。
血脂异常与高血压的发生和发展密切相关，控制血脂水平有助于降低高血压风险。
03
02
01
心血管疾病与胆固醇
高胆固醇血症是心血管疾病的重要危险因素，降低胆固醇水平有助于预防心血管疾病。
肿瘤标志物检测有助于肿瘤的早期发现和诊断。
肿瘤标志物
如肌钙蛋白、B型钠尿肽等，用于心梗、心衰等疾病的诊断和预后评估。
心脑血管疾病标志物
如C反应蛋白、降钙素原等，用于感染性疾病的诊断和治疗效果评估。
感染性疾病标志物
如胰岛素、血糖等，用于糖尿病、甲状腺疾病等内分泌疾病的诊断和监测。
内分泌疾病标志物
临床生物化学与疾病
04
高盐饮食是高血压的重要危险因素，钠离子在高血压发病中起重要作用。
02
03
04
能够自动完成多项生化指标的检测，具有快速、准确、高效等特点。
能够自动完成血常规检测，包括白细胞计数、红细胞计数等。
能够自动完成免疫学指标的检测，如乙肝两对半、肿瘤标志物等。
能够自动完成尿液常规检测，包括尿蛋白、尿糖等。
如癌胚抗原（CEA）、甲胎蛋白（AFP）等，用于肿瘤的早期诊断、病情监测和预后评估。
临床生物化学检测可以为医生提供关于患者健康状况的客观数据，帮助医生准确诊断疾病。
诊断疾病
通过定期进行临床生物化学检测，可以监测患者的病情变化，为医生制定治疗方案提供依据。
监测病情
根据临床生物化学检测结果，医生可以制定针对性的治疗方案，并评估治疗效果。
指导治疗
通过了解疾病的生物化学机制，可以开发出有效的预防措施，降低疾病的发生率。
高血压与钾代谢
高血压与血脂代谢
钾离子对维持血压稳定具有重要作用，低钾血症可导致血压升高。
血脂异常与高血压的发生和发展密切相关，控制血脂水平有助于降低高血压风险。
03
02
01
心血管疾病与胆固醇
高胆固醇血症是心血管疾病的重要危险因素，降低胆固醇水平有助于预防心血管疾病。
肿瘤标志物检测有助于肿瘤的早期发现和诊断。
肿瘤标志物
如肌钙蛋白、B型钠尿肽等，用于心梗、心衰等疾病的诊断和预后评估。
心脑血管疾病标志物
如C反应蛋白、降钙素原等，用于感染性疾病的诊断和治疗效果评估。
感染性疾病标志物
如胰岛素、血糖等，用于糖尿病、甲状腺疾病等内分泌疾病的诊断和监测。
内分泌疾病标志物
临床生物化学与疾病
04
高盐饮食是高血压的重要危险因素，钠离子在高血压发病中起重要作用。
02
03
04
能够自动完成多项生化指标的检测，具有快速、准确、高效等特点。
能够自动完成血常规检测，包括白细胞计数、红细胞计数等。
能够自动完成免疫学指标的检测，如乙肝两对半、肿瘤标志物等。
能够自动完成尿液常规检测，包括尿蛋白、尿糖等。
如癌胚抗原（CEA）、甲胎蛋白（AFP）等，用于肿瘤的早期诊断、病情监测和预后评估。
临床生物化学检测可以为医生提供关于患者健康状况的客观数据，帮助医生准确诊断疾病。
诊断疾病
通过定期进行临床生物化学检测，可以监测患者的病情变化，为医生制定治疗方案提供依据。
监测病情
根据临床生物化学检测结果，医生可以制定针对性的治疗方案，并评估治疗效果。
指导治疗
通过了解疾病的生物化学机制，可以开发出有效的预防措施，降低疾病的发生率。
【医学ppt课件】生物化学(Biochemistry)
2003年版； 3. Hames B et al., Instant notes in biochemistry(影印版)，
1999年版。
10
物质代谢变化与生理机能的关系——机能生物化学。
5
（三） 基因表达及其调控
转录
翻译
DNA
RNA
Pr
基因： 携带一定遗传信息的特定DNA片断以及相关的 调控序列；
（四） 专题生化
肝胆生化、水盐代谢和酸碱平衡等。
6
四. 生 物 化 学 与 医 药 学 的 关 系
与医学关系 2. 与药学关系 3. 与其他学科关系
【医学ppt课件】生物化学 (Biochemistry)
第一章 绪 论 （introduction)
2
一. 生物化学
主要是运用化学的理论和方法，从分子水平研究生 物体的化学组成及其在生命活动过程中化学变化规律 的一门学科，从而揭示生命现象的化学本质。
又称生命的化学(chemistry of life)。
3
二. 研 究 对 象
（主要针对组成生物体的六大营养素）： 糖、脂、蛋白质、核酸、水和无机盐等
4
三. 主要内容
（一）生物体的物质组成及其结构和功能
蛋白质、核酸和多糖 —— 生物大分子 / 生物信息分子 物质的组成、结构与化学性质等 —— 静态生物化学；
（二） 物质代谢及其代谢调节
物质在体内的代谢变化规律、能量代谢及其代谢调节是生 物化学的中心内容——动态生物化学；
7
五. 学 习 生 化 的 目 的
1. 了解生物体内物质的化学变化过程； 2. 从分子水平阐明疾病发生、发展的机制； 3. 更科学、有效地诊断与防治疾病，并帮助阐明中医
药的作用机理； 4. 指导新药的研制、提高对重大疾病的防治水平； 5. 为其他医药学基础课及临床医学打下扎实的基础。
1999年版。
10
物质代谢变化与生理机能的关系——机能生物化学。
5
（三） 基因表达及其调控
转录
翻译
DNA
RNA
Pr
基因： 携带一定遗传信息的特定DNA片断以及相关的 调控序列；
（四） 专题生化
肝胆生化、水盐代谢和酸碱平衡等。
6
四. 生 物 化 学 与 医 药 学 的 关 系
与医学关系 2. 与药学关系 3. 与其他学科关系
【医学ppt课件】生物化学 (Biochemistry)
第一章 绪 论 （introduction)
2
一. 生物化学
主要是运用化学的理论和方法，从分子水平研究生 物体的化学组成及其在生命活动过程中化学变化规律 的一门学科，从而揭示生命现象的化学本质。
又称生命的化学(chemistry of life)。
3
二. 研 究 对 象
（主要针对组成生物体的六大营养素）： 糖、脂、蛋白质、核酸、水和无机盐等
4
三. 主要内容
（一）生物体的物质组成及其结构和功能
蛋白质、核酸和多糖 —— 生物大分子 / 生物信息分子 物质的组成、结构与化学性质等 —— 静态生物化学；
（二） 物质代谢及其代谢调节
物质在体内的代谢变化规律、能量代谢及其代谢调节是生 物化学的中心内容——动态生物化学；
7
五. 学 习 生 化 的 目 的
1. 了解生物体内物质的化学变化过程； 2. 从分子水平阐明疾病发生、发展的机制； 3. 更科学、有效地诊断与防治疾病，并帮助阐明中医
药的作用机理； 4. 指导新药的研制、提高对重大疾病的防治水平； 5. 为其他医药学基础课及临床医学打下扎实的基础。
《生物化学》全套PPT课件
研究对象
生物大分子（蛋白质、核酸、多糖等 ）及其相互作用；生物小分子（氨基 酸、脂肪酸、糖类等）及其代谢；生 物体内能量转化与传递等。
2024/1/26
4
生物化学发展历史及现状
发展历史
从19世纪末到20世纪初，生物化学逐渐从生理学和有机化学中独立出来，成为 一门独立的学科。随着科学技术的不断发展，生物化学的研究领域和深度不断 拓展。
胆固醇的生理功能
胆固醇在体内具有多种生理功能，如参与胆汁酸的合成、 构成细胞膜、合成类固醇激素和维生素D等。
胆固醇代谢异常与疾病
胆固醇代谢异常可导致多种疾病的发生，如高胆固醇血症 、动脉粥样硬化等。因此，维持胆固醇代谢平衡对于预防 和治疗相关疾病具有重要意义。
26
06 基因表达调控与疾病关系
2024/1/26
入三羧酸循环彻底氧化分解，释放大量能量。
2024/1/26
03
甘油代谢途径
甘油在体内可转化为磷酸二羟丙酮，进而进入糖酵解途径分解产生能量
，或转化为葡萄糖等供能物质。
24
磷脂代谢途径探讨
磷脂的合成与分解
磷脂合成主要发生在肝脏和肠黏膜细胞中，以甘油二酯为骨架，通过CDP-甘油二酯途径 合成不同种类的磷脂。磷脂的分解则通过磷脂酶的作用，水解生成甘油、脂肪酸和磷酸等 产物。
2024/1/26
三级结构
整条肽链中全部氨基酸残 基的相对空间位置，包括 结构域、超二级结构等。
四级结构
由多个具有独立三级结构 的亚基组成的复杂空间结 构。
10
蛋白质功能多样性
催化功能
作为酶催化生物体内的化学反应。
运输功能
如载体蛋白，血红蛋白运输氧气等。
营养功能
医学生物化学全套课件
七、有机化学与医学的关系
生化 生理学
有机化学
药理学
微生物学 卫生学
免疫学 遗传学
第二章 饱和烃
第一节 烷烃
一、烷烃的结构 二、烷烃的命名法 三、饱和碳原子的类型 四、烷烃的化学性质
第二节 环烷烃
一、单环环烷烃的分类与命名 二、单环环烷烃的结构与稳定性 三、环己烷和取代环己烷的构象
第一节 烷烃
一、烷烃的结构
诱导效应 诱导效应的表示方法： 电负性 X>H X—吸电子基 -Ⅰ效应 五、烯烃的化学反应 电负性 Y<H Y—斥电子基 +Ⅰ效应
（一）加成反应：
加H2、X2、HX、H2SO4等。
加成反应机理：离子型亲电加成反应 中间体：碳正离子 碳正离子的稳定性：3°> 2°> 1 °>
+
CH3 马氏规则：当不对称烯烃与不对称试剂 进行加成时，试剂中带正电荷部分总是加
Байду номын сангаас
丁烷的构象
稳定性：对位交叉式＞邻位交叉式 ＞部分重叠式＞全重叠式
四、烷烃的化学性质
1、稳定性；2、卤代反应
卤代反应机理（自由基反应机理） ： 链引发 链增长 链终止
自由基的构型：C原子为SP2杂化 自由基稳定性：
叔烷基自由基＞仲烷基自由基＞伯烷基自由基
第二节 环烷烃（CnH2n）
一、单环环烷烃的分类与命名
二、有机化合物的一般特点
1、多数可以燃烧；
2、熔点低（一般在300℃以下），易挥发；
3、水中溶解度很小；
4、反应速度慢，常伴有副反应，
产物复杂。
5、同分异构现象
三、有机化合物的结构
有机化合物中C原子
共价键 方式成键
生物化学ppt课件
核酸的调节与疾病
核酸代谢异常可能引起疾病，如癌症 等，因此核酸代谢的调节对于维持身 体健康至关重要。
CHAPTER 04
生物化学与医学
疾病的发生与生物化学
疾病的发生
生物化学是许多疾病发生的基础，如糖尿病、心 血管疾病、癌症等。这些疾病的形成与生物化学 过程有关，如糖代谢、脂质代谢、蛋白质代谢等 。
生物化学的历史与发展
• 生物化学作为一门独立的学科，起源于20世纪初。早期的生物化学研究主要集中在蛋白质、糖类、脂肪、核酸等生物大分 子的结构和功能方面。随着技术的进步，生物化学逐渐深入到分子水平，对基因表达、蛋白质合成、代谢调控等生命过程 的研究取得了重大突破。近年来，随着生物信息学和系统生物学的发展，对生物化学的研究和应用也进一步扩大和深化。
要支持。
代谢组学技术
通过对生物体内代谢产 物的全面分析，代谢组 学技术能够揭示生物过 程和疾病发生的潜在机
制。
生物化学在医学领域的应用前景
总结词
应用广泛、潜力巨大
药物研发
生物化学对药物研发过程中的靶点筛选、 药效评估等方面具有决定性作用。
疾病诊断
生物治疗
基于生物化学原理的检测方法能够快速、 准确地诊断多种疾病。
营养与健康
生物化学研究营养与健康的关系，如营养不足或过剩对健 康的影响。这些研究为营养学提供理论依据，从而为预防 和治疗营养相关疾病提供帮助。
营养与疾病
生物化学研究营养与疾病的关系，如某些营养素缺乏可能 导致某些疾病的发生。这些研究为预防和治疗这些疾病提 供理论依据。
CHAPTER 05
生物化学的未来与发展
新兴的生物化学技术
第一季度
第二季度
第三季度
第四季度
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缩写 三字符 Gly Ala 一字符 G A
pK1（-COOH）
pKa pK2（-NH3+） pKR（R基）
pI
2.34 2.34
9.60 9.69
5.97 6.01
脯氨酸
缬氨酸 亮氨酸 异亮氨酸
proline
valine leucine isoleucine
Pro
Val Leu Ile
P
V L I
肽单元（peptide unit）
肽键中4个原子C、O、N、
H和与之相邻的 C1、 C2
位于同一平面
肽键(C-N)具有部分双键的性质
天然存在的活性肽
谷胱甘肽(glutathione, GSH)
肽类激素及神经肽 抗生素肽
谷胱甘肽(glutathione, GSH)
GSH生物活性
还原剂
8M尿素
天然RNaseA（有活性）
变性RNaseA（无活性）
天然RNaseA（有活性）
分子伴侣(chaperon) 是一类帮助
新生多肽链正确折叠的蛋白质
分子伴侣功能
防止肽段错误聚集
使错误聚集肽段正确折叠
保证二硫键的正确形成
一级结构是功能的基础
结构相似，功能相似
胰岛素 细胞色素c 促肾上腺皮质激素和促黑激素
氢键
蛋白质二级结构的主要形式
α -螺旋
β -折叠
β -转角 无规卷曲
α -螺旋
要点
1
呈右手螺旋 一圈3.6个氨基酸残基，螺距0.54nm 螺旋稳定靠氢键，与螺旋长轴平行 侧链影响螺旋的形成和稳定
2
3
4
β -折叠(反平行)
β -折叠(平行)
要点
1
呈伸展、锯齿状结构 顺向平行和反向平行两种构象 折叠的稳定靠氢键
Thr
Cys Asn Gln Lys His Arg Asp Glu
T
C N Q K H R D E
2.11
1.96 2.02 2.17 2.18 1.82 2.17 1.88 2.19
9.62
10.28 8.80 9.13 8.95 9.17 9.04 9.60 9.67 10.53 6.00 12.48 3.65 4.25 8.18
要点
编码AA 20种 P为环状亚AA
除G外均为L-型 含硫AA：C、M 支链AA：V、L、I 酸性AA：D、E
芳香AA：F、Y、W 碱性AA：R、K、H
含羟基AA：S、T、Y
（二）氨基酸的理化性质
1. 两性解离及等电点
氨基酸是两性电解质 解离程度取决于所处溶液的酸碱度
等电点(isoelectric point, pI)
蛋白质空间结构改变与疾病
蛋白质构象病（protein conformational diseases） 因蛋白质折叠错误或折叠导致构象异常变化引 起的疾病
蛋白质空间结构改变与疾病
朊病毒蛋白(prion protein, PrP)
PrPc α-螺旋
正常
PrPsc β-折叠
疯牛病
第四节
蛋白质的理化性质及其分离纯化
（a）正常红细胞
（ b）镰型红细胞
蛋白质空间结构 与功能的关系
空间结构是功能的基础
蛋白质的功能依赖于特定的空间结构
胰岛素原转变成胰岛素
胰岛素 （两条肽链）
胰岛素原 （一条肽链）
C肽
血红蛋白的空间构象变化与结合
肌红蛋白
血红蛋白
肌红蛋白(Mb)和血红蛋白(Hb)的氧解离曲线
协同效应(cooperativity)
1/16%
一 氨基酸（amino acid）
氨基酸是蛋白质的基本组成单位 自然界 人体 除G外 300余种 仅20种 均属L-α -AA
（一）氨基酸的一般结构
羧基 中心α 碳原子 COOH 氢原子
氨基
NH2
Cα R
H
侧链
L-AA
D-AA
蛋白质中为L-AA
中文名 甘氨酸 丙氨酸
英文名 glycine alanine
四级结构
蛋白质的一级结构 (primary structure)
定义
肽链中氨基酸的数目及排列顺序 包括二硫键的数目和位置
主要化学键
肽键 有些蛋白质有二硫键
牛胰岛素的一级结构
蛋白质的二级结构 (secondary structure)
定义
肽链主链骨架原子的相对空间位置 不涉及氨基残基侧链的构象
主要化学键
蛋白质的理化性质
（一）两性电离及等电点
蛋白质的等电点( isoelectric point, pI) 当蛋白质溶液处于某一pH时，蛋白质解离 成正、负离子的趋势相等，即成为兼性离
子，净电荷为零，此时溶液的pH称为pI
P
NH3+ COOH
pH<pI
阳离子
+OH+H+
P
NH3+ COOpH=pI
+OH+H+
2.28
1.83 2.20 2.38 2.21
9.21
9.13 9.11 9.39 9.15 10.07
5.74
5.48 5.66 5.89 5.68
苏氨酸
半胱氨酸 天冬酰胺 谷氨酰胺 赖氨酸 组氨酸 精氨酸 天冬氨酸 谷氨酸
threonine
cysteine asparagine glutamine lysine histidine arginine aspartic acid glutamic acid
根 据 形 状
纤维状蛋白质
球状蛋白质
酶蛋白
根 据 功 能 调节蛋白 运输蛋白 结构蛋白
根 据 分 布
膜蛋白质
核蛋白质
第三节 蛋白质结构与功能的关系
蛋白质一级结构 与功能的关系
一级结构是空间构象的基础
一级结构是功能的基础
一级结构改变与分子病Байду номын сангаас
一级结构是空间构象的基础
二硫键
牛核糖核酸酶的一级结构
－ － － － － －－ －
带负电荷的蛋白质
不稳定的蛋白质颗粒
（三）蛋白质的变性与沉淀
蛋白质的变性(denaturation)
在某些理化因素的作用下，蛋白质中 维系其空间结构的次级键（甚至二硫键） 断裂，使其空间结构遭受破坏，造成其理 化性质的改变和生物活性的丧失。
变性本质 破坏非共价键和二硫键 不改变蛋白质的一级结构 变性因素
1.99
2.32 2.36 2.36
10.96
9.62 9.60 9.68
6.48
5.97 5.98 6.02
蛋氨酸
苯丙氨酸 酪氨酸 色氨酸 丝氨酸
methionine
phenylalanine tyrosine tryptophan serine
Met
Phe Tyr Trp Ser
M
F Y W S
免 疫 作 用
载 体 作 用
凝 血 作 用
收 缩 作 用
缓 冲 作 用
其 它 作 用
第一节 蛋白质的分子组成
组成蛋白质的元素
主要 少量 C、H、O、N和S 磷、铁、铜、锌、锰、钴、钼、碘
蛋白质的含氮量平均为16％ 100克样品中蛋白质的含量 ( g % )
=
每克样品含氮克数× 6.25×100
+NH 3
HS-CH -CH-COO + -SH 2 2
-HH
+NH
3
半胱氨酸
-OOC-CH-CH
+NH 3
-S S-CH -CH-COO 2 2
+NH 3
二硫键
胱氨酸
记忆口诀
甘、丙、缬、亮、异，三、四碳烃基 丙、丁羟丝、苏，（半）胱、蛋含有硫 酸有天冬、谷，碱有精、赖、组
苯、酪、色、脯环，中性天、谷胺
P
NH2 COO-
pH>pI
阴离子
兼性离子
（二）蛋白质的胶体性质
颗粒表面电荷 胶体稳定因素 水化膜
水化膜
+ + + + + + +
带正电荷的蛋白质 脱水作用
酸 碱 在等电点的蛋白质 脱水作用 碱
碱 酸
－ － － － － －－ －
带负电荷的蛋白质
脱水作用 酸
+ + + + + + + +
带正电荷的蛋白质
维空间的整体排布
主要化学键是次级键
疏水键、离子键、氢键 和 Van der Waals力
肌红蛋白（Mb）的三级结构
血红素 铁原子
结构域(domain)
结构域是是超二级结构基础上形成的一 个或数个球状或纤维状的区域，能各行 使其功能；是蛋白质三级结构的基本结 构单位
细胞表面蛋白CD4分子4个相似结构域
在某一pH的溶液中，氨基酸 解离成阳离子和阴离子的趋势及
程度相等，成为兼性离子，呈电
中性。此时溶液的pH值称为该氨
基酸的等电点。
R CH COOH NH2
+OH+OH R CH COOR CH COO-
R CH COOH +H+ NH3+
NH3
+
+H+
NH2
pH<pI
阳离子
pH=pI
兼性离子
pH>pI
天然RNaseA（有活性）
蛋白质沉淀 蛋白质从溶液中析出
沉淀本质
破坏水化膜 中和电荷
沉淀方法 中性盐 有机溶剂 生物碱试剂 重金属离子