生物化学(2024春)

沈阳师范大学 李玥莹

目录

  • 1 绪论
    • 1.1 绪论
  • 2 糖类化学
    • 2.1 糖的概念、分类及生物学作用
    • 2.2 单糖
    • 2.3 二糖和多糖
  • 3 脂类化学
    • 3.1 生物体内的脂类
    • 3.2 脂肪
  • 4 蛋白质化学
    • 4.1 蛋白质的分子组成(一)
    • 4.2 蛋白质的分子组成(二)
    • 4.3 蛋白质的分子组成(三)
    • 4.4 蛋白质的分子结构
    • 4.5 蛋白质结构与功能的关系
    • 4.6 蛋白质的理化性质与分离纯化(一)
    • 4.7 蛋白质的理化性质与分离纯化(二)
  • 5 核酸化学
    • 5.1 核酸的化学组成
    • 5.2 DNA的一级结构
    • 5.3 DNA的空间结构
    • 5.4 RNA的结构
    • 5.5 核酸的性质
  • 6 酶化学
    • 6.1 酶学概论
    • 6.2 酶的活性中心及其作用机理
    • 6.3 酶促反应动力学(一)
    • 6.4 酶促反应动力学(二)
    • 6.5 酶活性的调节控制
  • 7 维生素化学
    • 7.1 维生素总论及脂溶性维生素
    • 7.2 水溶性维生素
  • 8 糖代谢
    • 8.1 无氧氧化途径
    • 8.2 三羧酸循环
    • 8.3 糖的合成代谢
    • 8.4 糖原的合成与分解
    • 8.5 糖异生途径
    • 8.6 血糖及血糖含量调节
  • 9 脂质代谢
    • 9.1 脂类的消化、吸收和运转
    • 9.2 甘油三酯和脂肪酸的分解代谢
    • 9.3 酮体的代谢
    • 9.4 脂肪酸及甘油三脂的合成代谢
  • 10 蛋白质降解和氨基酸代谢
    • 10.1 蛋白质消化、降解及氮平衡
    • 10.2 氨基酸分解代谢
    • 10.3 氨的代谢
    • 10.4 氨基酸碳架的去路
  • 11 核酸降解和核苷酸代谢
    • 11.1 嘌呤核苷酸的代谢(一)
    • 11.2 嘌呤核苷酸的代谢(二)
  • 12 生物氧化
    • 12.1 生物氧化、氧化电子传递链和氧化磷酸化作用
    • 12.2 氧化磷酸化的偶联机理
  • 13 物质代谢的相互联系与调节控制
    • 13.1 物质代谢之间的相互联系
    • 13.2 代谢的调节控制
  • 14 DNA的生物合成
    • 14.1 DNA的复制的特点
    • 14.2 DNA的复制的酶学基础
    • 14.3 DNA复制过程
    • 14.4 RNA指导的DNA合成(逆转录)
    • 14.5 DNA的损伤及修复
  • 15 RNA的生物合成
    • 15.1 DNA指导的RNA合成(转录)
    • 15.2 RNA生物合成的抑制剂
  • 16 蛋白质的生物合成
    • 16.1 参与蛋白质生物合成的物质
    • 16.2 蛋白质生物合成过程
    • 16.3 蛋白质合成后的加工、修饰及分泌
  • 17 试题资源
    • 17.1 试题资源
脂肪
  • 1 内容
  • 2 测验3.2

一、教学目标

1.对脂肪的结构和性质以及对固醇类物质的基本结构作彻底的了解。

2.联系脂肪的结构学习复脂的结构,学习类固醇物质。

3.比较分析磷脂与糖脂的区别。

二、教学重点

1.脂肪的结构和性质;

2.磷脂、固醇类物质的基本结构

三、教学难点

脂肪、磷脂、固醇类物质的基本结构


脂肪

一、 脂肪(三酰甘油)结构

1分子甘油和3分子脂肪酸结合而成的酯。

脂肪酸:饱和脂肪酸:软脂酸(16C)、硬脂酸(18C);不饱和脂肪酸(油酸、亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸)

二、 脂肪的性质

1. 物理性质:无色、无嗅、无味 ,呈中性,相对密度小于1。

2. 化学性质

⑴ 由酯键产生的性质——水解和皂化

皂化值(价)(saponification number or value): 皂化1g脂肪所需KOH的mg数。

⑵ 由不饱和脂酸产生的性质: A.氢化;B.卤化,碘值(价): 100g脂肪能吸收碘的g数。

C.氧化;D.酸败,酸值(价):中和1g油脂中的自由脂酸所需KOH的mg数。

⑶ 由羟基脂酸产生的性质,乙酰值(价):中和1g乙酰酯经皂化释放出的乙酸所需KOH的mg数。

磷脂

磷脂是重要的两亲物质,它们是生物膜的重要组分、乳化剂和表面活性剂(表面活性剂是能降低液体,通常是水的,表面张力,沿水表面扩散的物质)。

磷脂有两类:甘油磷脂和鞘氨醇磷脂。

(一)、甘油磷脂

1、结构与分类

(1)磷脂酰胆碱(卵磷脂)(PC)

HO—CH2CH2N+(CH33(胆碱)

甘油磷脂的基本结构

分布:植物:大豆等,

动物:脑、精液、肾上腺、红细胞,蛋卵黄(8-10%)。

作用:控制肝脂代谢,防止脂肪肝的形成。

(2)磷脂酰乙醇胺(脑磷脂)(PE)

HO—CH2CH2—N+H3(乙醇胺)参与血液凝结。

(3)磷脂酰丝氨酸(PS)

HO—CH2CH—COO-(丝氨酸)、N+H3、(1)—(3)X均为氨基醇。

(4)磷脂酰肌醇

(5)磷脂酰甘油(PG)

(6)二磷脂酰甘油(心磷脂)

2、甘油磷脂的性质

极性:极性头、非极性尾

带电性(可用于分离纯化)

(二)、鞘磷脂

高等动物组织中含量较丰富。

1、组成:一个鞘氨醇、一个脂肪酸、一个磷酸、一个胆碱或乙醇胺

2、结构与性质

鞘磷脂极性头部分是磷脂酰胆碱或磷脂酰乙醇胺。鞘磷脂结构与甘油磷脂相似,因此性质与甘油磷脂基本相同。

四、鞘脂类

鞘脂类也是动植物生物膜的重要组分。鞘脂类含有一个长的氨基醇。

(一)、鞘氨醇

已发现的鞘氨醇类约有30种。

(二)、神经酰胺

鞘脂类的核心结构是神经酰胺(ceramide),由鞘氨醇氨基以酰胺键与长链(18—26C)脂肪酸的羟基相连。在鞘磷脂中,神经酰胺1位的-OH被磷酸胆碱(phosphorylcholine)或磷酸乙醇胺(phosphorylethanolamine)的磷酸基因酯化。除了动物细胞膜外,鞘磷脂在神经细胞的髓鞘中含量最丰富。

结合脂类

(一)、糖脂 glycolipid 

1、甘油醇糖脂

2、N—脂酰神经鞘氨醇糖脂(神经酰胺糖脂)

神经酰胺还是糖脂的前体物,有时称鞘糖脂。在鞘糖脂中,单糖、双糖或寡糖通过O-糖苷键与神经酰胺相连,重要的鞘糖脂有脑苷脂(cerebroside)、硫脑苷脂(sulfatide)和神经节苷脂(ganglioside)

脑苷脂是单糖与神经酰胺形成的糖脂,是非离子型的。半乳糖脑苷脂(galatocerebroside)几乎全部存在于脑的细胞膜中。

脑苷脂被硫酸化后称为硫脑苷脂,在生理pH下带负电荷。寡糖链(带有一个或多个唾液酸残基)与神经酰胺形成的鞘糖脂称为神经节苷脂,最初是从神经组织中分离到的,在其它组织中也有分布。

(1)脑苷脂(中性糖鞘脂类)

主要在神经、脑组织中,X为Glc称Glc脑苷脂,X为Gal称Gal脑苷脂。X还可能是:Fuc、GlcNAc、GalNAc

(2)神经节苷酯(酸性糖鞘脂类)

含有唾液酸,在脑灰质和胸腺中含量高。中枢神经系统某些神经元膜的特征性脂,可能与通过神经元的神经冲动传递有关。人的神经系统细胞膜至少有15种神经节苷脂,它们的生物功能尚未完全了解。

3、糖脂的生物学功能

糖脂的功能还不十分清楚,有些动物细胞膜上的糖脂分子能与细菌毒素以及细菌细胞结合,起受体的作用。

(1)细胞结构的刚性

(2)抗原的化学标记  血型抗原

(3)细胞分化阶段可鉴定的化学标记

(4)调节细胞的正常生长

(5)授予细胞与其它生物活性物质的反应性倾向。

萜类和固醇类化合物

可以统称为类异戊二烯类(isoprenoid),由乙酰-CoA经由异戊二烯焦磷酸生成的,而不是由异戊二烯合成的

(一)、萜类

一些真核蛋白质合成后经过异戊二烯化,常见的异戊二烯基团就是farnesyl和geranylgeranyl group

(二)、固醇类

结构:含有环戊烷多氢菲母核的一类醇、酸及其衍生物。包括:固醇、固醇衍生物。

1、胆固醇(二氢胆固醇、T—脱氢胆酸、胆固醇酯)

以游离或酯的形态存在于一切动物组织中,植物中没有。是最早由从动物胆石中分离出的固醇。

(1)结构

胆固醇结构

C3 羟基

C10和C13各一个甲基

C5与C6间一个双键

C17异辛烷

(2)性质

白色、斜方晶体。

a. 醇基可与脂酸成酯(棕榈酸、硬脂酸、油酸)

b. 双键可加氢

(3)分布及功能

a. 70千克人体含140克左右,1/4在脑及神经组织中,肝、肾含量较多。肾上腺、卵巢等合成固醇激素的腺体含量也较多,可达1—5%。血清中含量升高,会增加患心血管疾病的可能性。

b. 胆固醇是生物膜的重要成分,羟基极性端分布于膜的亲水界面,母核及侧链深入膜双层,控制膜的流动性,阻止磷脂在相变温度以下时转变成结晶状态,保证膜在低温时的流动性及正常功能。

c. 胆固醇是合成胆汁酸、类固醇激素、维生素D等生理活性物质的前体。

胆汁酸(在肝中合成)参与肠道脂类吸收

肾上腺皮质激素、雌激素、雄激素

2、植物固醇

不能被动物吸收和利用。主要有:豆固醇(大豆中)麦固醇(麦芽中)

3、酵母固醇

麦角固醇,经紫外光照射可转化成维生素D3。

(三)、固醇衍生物

1、胆汁酸

多数脊椎动物的胆酸,能以肽键与Gly或牛磺酸结合。胆酸与脂肪酸或其他脂类结合(胆固醇,胡萝卜素)成盐,乳化肠腔内油脂,增加脂肪酶作用位点,便于油脂消化吸收。

2、类固醇激素

(1)肾上腺皮质激素(7种)

(2)性激素

雄性激素:睾丸酮

雌性激素:雌二醇、、黄体酮

扩展学习