臨床生化自由基NO生物學課件

臨床生化

第一章自由基與NO生物學第一節(jié)自由基第二節(jié)NO的生物化學臨床生化

第一章自由基與NO生物學第一節(jié)自由基第一章自由基與NO生物學一、概念

1、定義：自由基是指帶有未配對電子的原子、基團、分子等，可以獨立存在。

(O2+e→O2

小圓點代表未成對電子)特點：化學性質(zhì)特別活潑，容易和別的化學物質(zhì)

發(fā)生化學反應.

第一節(jié)自由基(freeradical)O2HO第一章自由基與NO生物學一、概念1、定義：自由基是指臨床生化自由基NO生物學課件

每個人的身體內(nèi)都免不了會產(chǎn)生自由基，因為人體要新陳代謝，就需要由氧化反應產(chǎn)生的能量，這些氧化反應就是自由基的重要來源。人類在極端不良情緒下，如憤怒、緊張、恐懼等，也會產(chǎn)生自由基。另外，一些外來因素，如紫外線、X射線、電磁波、致癌物質(zhì)、酒精、一些藥物和污染物質(zhì)等，也會導致自由基的產(chǎn)生。自由基的客觀存在每個人的身體內(nèi)都免不了會產(chǎn)生自由基，因為人體要新陳代許多疾病可稱之為“自由基”疾病,其中包括我們常見的動脈硬化、中風、心臟病、白內(nèi)障、糖尿病、癌癥等。“自由基”疾病:許多疾病可稱之為“自由基”疾病,其中包括我們常見的動脈硬化、臨床生化自由基NO生物學課件自由基導致衰老的加速，衰老又使得人體在“消滅”自由基方面的功能減弱，自由基和衰老使得人體的健康陷入了一個惡性循環(huán)。自由基導致衰老的加速自由基導致衰老的加速，衰老又使得人體在“消滅”自由基方面的功2、產(chǎn)生:

(A:B

A:－

+B+)

①均裂法：

A:B

A+BH2O

H+OH

②電子俘獲法：異裂均裂均裂電磁輻射,熱能如:線粒體呼吸鏈傳遞的氧化還原反應中可產(chǎn)生

例：QQHQH2

H++eH++eO2O2O2O2e2、產(chǎn)生:異裂均裂均裂電磁輻射

而氧是最容易得到電子的元素?？茖W家們發(fā)現(xiàn)損害人體健康的自由基幾乎都與那些活性較強的含氧物質(zhì)有關(guān)----如活性氧。而氧是最容易得到電子的元素。科學家們發(fā)現(xiàn)損害人體健康的

二、活性氧的概念活性氧指氧的某些代謝物以及一些反應產(chǎn)生含氧產(chǎn)物，

其特點是含氧，而且化學性質(zhì)比基態(tài)氧活潑。

超氧陰離子O2

氫過氧基HO2

過氧化氫H2O2

羥自由基HO

脂過氧基ROO二、活性氧的概念活性氧指氧的某些代謝物以及活性氧的產(chǎn)生抗氧化系統(tǒng)線粒體中嘌呤分解代謝CytP450自氧化中性粒細胞和巨噬細胞輻射作用一級抗氧化防御系統(tǒng)-過氧化氫酶-超氧化物歧化酶(SOD)-谷胱甘肽系統(tǒng)(GSH)-抗氧化劑(Vc)二級氧化防御系統(tǒng)-DNA修復-蛋白修復和降解-解毒系統(tǒng)-膜修復-再生系統(tǒng)活性氧-脂質(zhì)過氧化-DNA損傷-蛋白質(zhì)氧化細胞損傷和死亡細胞的活性氧的產(chǎn)生和抗氧化系統(tǒng)O2HO活性氧的產(chǎn)生抗氧化系統(tǒng)線粒體中一級抗氧化防御系統(tǒng)二級氧化防御

三、活性氧在機體內(nèi)的生成及化學反應（一）O2(超氧陰離子)生成與化學反應1、生成

三、活性氧在機體內(nèi)的生成及化學反應（一）O2(超氧兩條主要的呼吸鏈NADH氧化呼吸鏈琥珀酸氧化呼吸鏈1/2O2CoQCytbCytaa3CytcCytc1ⅢⅣ(FeS)FAD(FeS)ⅡFMN(FeS)NADHⅠ琥珀酸Cu兩條主要的呼吸鏈NADH氧化呼吸鏈琥珀酸氧化呼吸鏈1/2O21)線粒體呼吸鏈傳遞的氧化還原反應中可產(chǎn)生

例：QQHQH2

FMN（FAD）FMN（FAD）

H++eH++eO2O2+eO2O2O2O2(當電子傳遞體數(shù)量不足或受抑制時易產(chǎn)生O2)e1)線粒體呼吸鏈傳遞的氧化還原反應中可產(chǎn)生例：Q

2)組織炎癥區(qū)中性粒細胞、巨噬細胞的磷酸戊糖通路

旺盛產(chǎn)生NADPH+H+增加

NADPH+H++O2NADP++2H++2O2NADPH氧化酶

3)缺血缺氧時，黃嘌呤氧化酶催化反應中產(chǎn)生

次黃嘌呤+2O2+H2O

黃嘌呤+2O2+2H+

黃嘌呤氧化酶

+2O2+H2O

尿酸+2O2+2H+黃嘌呤氧化酶

4)藥物、毒物在生物轉(zhuǎn)化過程中產(chǎn)生，如阿霉素等2)組織炎癥區(qū)中性粒細胞、巨噬細胞的磷酸戊糖通路

①岐化反應

O2

+

O2

+2H+H2O2+

O2

②Haber-weiss反應

H2O2O2+HO

+OH-

③質(zhì)子化反應O2

+H+HO2(氫過氧基)

O2

(過度金屬)Fe2+

2、O2參與的化學反應(水溶液中)①岐化反應O2+O2+2H+1、生成

①通過Haber-weiss反應產(chǎn)生OH

②H2O的電離輻射:均裂

H2OH2O+H

+OHH2O

H

+OH（二）OH生成與化學反應x、γ射線2、參與化學反應類型:氫抽提反應、加成反應、電子轉(zhuǎn)移反應

OH對生物大分子損傷最明顯，例如可使核酸分子中

相鄰兩個TT,失去模板作用，OH可引發(fā)膜脂質(zhì)過氧化。

^1、生成（二）OH生成與化學反應x、γ射線2、參與

LHL+H2OL

LOO

脂過氧基

LOO

+LHLOOH+L

└LO

+LOO+H2O脂質(zhì)過氧化物生成:膜磷脂的多不飽和脂肪酸中的鏈式反應脂質(zhì)過氧化作用是鏈式反應。

氧自由基反應呈鏈式爆發(fā)。

OH

O2

OH是脂質(zhì)過氧化作用的主要引發(fā)劑脂自由基脂質(zhì)過氧化鏈式反應。（脂質(zhì)過氧化物）脂質(zhì)過氧化物生成:膜磷脂的多不飽和脂肪酸中的鏈式膜:多不飽和脂肪酸中的鏈式反應膜:多不飽和脂肪酸中的鏈式反應四.活性氧對機體的傷害蛋白(功能降低:H2O2使CuZnSOD中的Cu2+---Cu1+,肽鍵斷,蛋白交鏈,羥化,降解等)DNA損傷:環(huán)的破裂,核苷酸鏈的斷裂脂類(脂質(zhì)過氧化作用):老年色素的形成四.活性氧對機體的傷害蛋白(功能降低:H2O2使CuZ自由基－人類一些疾病與衰老的根源

攻擊正在復制中的基因，誘發(fā)癌癥發(fā)生

激活人體免疫系統(tǒng)，使人體表現(xiàn)出過敏反應

作用于酶系統(tǒng)，使皮膚失去彈性脆性增加導致靜脈曲張水腫

侵蝕腦細胞，使人得早老性癡呆的疾病

氧化血液中的脂蛋白,造成膽固醇向血管壁的沉積，引起心臟病和中風

引起關(guān)節(jié)膜及關(guān)節(jié)滑液的降解，從而導致關(guān)節(jié)炎

侵蝕眼睛晶狀體組織引起白內(nèi)障；侵蝕胰臟細胞引起糖尿病……….自由基－人類一些疾病與衰老的根源攻擊正在復制中的基因，誘發(fā)

大量研究已經(jīng)證實，人體內(nèi)本身就具有清除多余自由基的能力，這主要是靠內(nèi)源性自由基清除系統(tǒng)，它包括超氧化物歧化酶（SOD）.過氧化氫酶(CAT).谷胱甘肽過氧化物酶.維生素C、維生素E、還原型谷胱甘肽(GSH)β-胡蘿卜素和硒.酶抗氧化劑大量研究已經(jīng)證實，人體內(nèi)本身就具有清除多余自由基的能

在自然界中，可以作用于自由基的抗氧化劑范圍很廣，種類極多。我國一些特有的食物(綠茶等)和藥用植物(丹參酮)中，含有大量的酚類物質(zhì).在自然界中，可以作用于自由基的抗氧化劑范圍很如何降低自由基對人體的危害

利用內(nèi)源性自由基清除系統(tǒng)

發(fā)掘外源性抗氧化劑——自由基清除劑

非酶抗氧化劑抗氧化酶(食物,藥用植物)如何降低自由基對人體的危害利用內(nèi)源性自由基清除系統(tǒng)發(fā)掘外活性氧的產(chǎn)生抗氧化系統(tǒng)線粒體中嘌呤分解代謝CytP450自氧化中性粒細胞和巨噬細胞輻射作用一級抗氧化防御系統(tǒng)-過氧化氫酶-超氧化物歧化酶(SOD)-谷胱甘肽系統(tǒng)(GSH)-抗氧化劑(Vc)二級氧化防御系統(tǒng)-DNA修復-蛋白修復和降解-解毒系統(tǒng)-膜修復-再生系統(tǒng)活性氧-脂質(zhì)過氧化-DNA損傷-蛋白質(zhì)氧化細胞損傷和死亡O2HO活性氧的產(chǎn)生抗氧化系統(tǒng)線粒體中一級抗氧化防御系統(tǒng)二級氧化防御六、機體抗氧化防衛(wèi)系統(tǒng)（一）抗氧化酶1、超氧化物岐化酶（SOD）O2

+O2

+2H+O2+H2O2Cu-ZnSOD——胞漿

MnSOD——線粒體SOD

SOD2、過氧化氫酶（CAT）2H2O2O2+H2O

CATFeSOD六、機體抗氧化防衛(wèi)系統(tǒng)（一）抗氧化酶1、超氧化物岐化酶（ROOH2GSHNADP+

（H2O2）

ROHGSSGNADPH+H+磷酸戊糖途徑

（H2O）

3、過氧化物酶

（主要是含Se的谷胱甘肽過氧化酶GSH-PX）GSH-PX

（二）非酶抗氧化劑

VE、VC、GSH,雌激素,中草藥中某些成分如丹參酮、黃酮、人參皂甙等過氧化物ROOH2GSH自由基產(chǎn)生抗氧化系統(tǒng)一級抗氧化防御系統(tǒng)-過氧化氫酶-超氧化物歧化酶(SOD)-谷胱甘肽系統(tǒng)(GSH)-抗氧化劑(Vc)Freeradicals-脂質(zhì)過氧化-DNA損傷-蛋白質(zhì)氧化細胞損傷和死亡生理作用自由基的穩(wěn)衡性:自由基產(chǎn)生抗氧化系統(tǒng)一級抗氧化防御系統(tǒng)Freeradica七.

自由基的有益作用

1、自由基與重要生物活性物質(zhì)合成的關(guān)系2、自由基的解毒作用3、自由基與機體免疫系統(tǒng)的關(guān)系七.自由基的有益作用1、自由基與重要生物活凝血酶原的合成與氧自由基的關(guān)系

O2－·＋CO2

“活性碳”

羧化酶

“活性碳”在羧化作用中起羧化劑的作用1、自由基與重要生物活性物質(zhì)合成的關(guān)系

返回節(jié)凝血酶原前體羧化1、自由基與重要生物活性物質(zhì)合成的關(guān)系返回節(jié)2、自由基的解毒作用

返回節(jié)

外來物質(zhì)：藥物、毒物，如各種麻醉劑、殺蟲劑、烷烴系列石油產(chǎn)品、致癌物質(zhì)、各種藥品、脂肪酸等2、自由基的解毒作用返回節(jié)外來

返回節(jié)細胞色素P450通過羥化作用的解毒機制

T：毒物、藥物等返回節(jié)細胞色素P450通過羥化作用的解毒機制

吞噬細胞殺死侵入機體的有害微生物的最重要機理是能產(chǎn)生有毒的各種活性氧

呼吸爆發(fā)：當吞噬白細胞進行吞噬作用時，常與氧化代謝突然增長聯(lián)系在一起

羥自由基的作用:白細胞中超氧陰離子與H2O2

產(chǎn)生HO導致丙二醛產(chǎn)生(強力殺菌)

3、自由基與機體免疫系統(tǒng)的關(guān)系

返回節(jié)吞噬細胞殺死侵入機體的有害微生物的最重要機理是能產(chǎn)第二節(jié)NO的生物化學

1980紐約州立大學Furchgott發(fā)現(xiàn)在生物體中的作用,90年代發(fā)現(xiàn)在多種生理,病理中起作用.第二節(jié)NO的生物化學1980紐約州立大學Fu臨床生化自由基NO生物學課件一、NO的生物合成

1、反應

NOS（NOSynthase）

一氧化氮合酶（不需要ATP）一氧化氮合成酶（需利用ATP）NH2C=NH2+NH

（CH2）3HCNH2COOHL-Arg+O2+NADPH+H+NH2C=ONH（CH2）3HCNH2COOH

瓜氨酸+NO+NADP++2H2ONOSCa2+、BH4等一、NO的生物合成1、反應NOS（NOSynthaseNOS結(jié)構(gòu)含血紅素NOS結(jié)構(gòu)含血紅素I型神經(jīng)元型(neuronalNOS,nNOS）:神經(jīng)系統(tǒng)中有廣泛的分布III型內(nèi)皮型(endothelialNOS,eNOS）:首次在血管內(nèi)皮細胞中發(fā)現(xiàn)II型誘導型(inducibleNOS,iNOS）:血管內(nèi)皮細胞、神經(jīng)元等I、III型合稱原生型NOS或結(jié)構(gòu)型NOS(活性受Ca2+/CaM調(diào)節(jié)，為Ca2+依賴性)。2、NOS分型與生化特性iNOS:在病理狀態(tài)下被誘導(非Ca2+依賴性)I型神經(jīng)元型(neuronalNOS,nNOS）:

二、NOS的分布1、nNOS

在神經(jīng)系統(tǒng)中有廣泛的分布。

用免疫組化技術(shù)發(fā)現(xiàn)：大鼠大腦皮質(zhì)、海馬、紋狀體中1%~2%神經(jīng)元含nNOS

用原位雜交技術(shù)發(fā)現(xiàn)：

nNOSmRNA在小腦中含量最高，其次是嗅球、海馬、

大腦皮質(zhì)等二、NOS的分布1、nNOS在神經(jīng)系統(tǒng)中有廣泛2、eNOS1991年首次在血管內(nèi)皮細胞發(fā)現(xiàn)，以后在其它種

類細胞發(fā)現(xiàn)如腎小管上皮細胞、大鼠海馬錐體細胞

3、iNOS1991年首次在鼠巨噬細胞中分離到,現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)多

種細胞可表達iNOS,如心肌細胞、血管內(nèi)皮細胞、神經(jīng)元等。(病理狀態(tài):

細胞因子、細菌、創(chuàng)傷……等多種刺激誘導iNOS表達)。

2、eNOS1991年首次在血管內(nèi)皮細胞發(fā)現(xiàn)，以后在其nNOS

具高度保守性，從大鼠和人腦中分離的nNOS的氨基酸序列有93%相同

iNOS

在同一種類不同細胞中序列基本相同（>99.7%）但不同種屬間保守性不及nNOS、eNOS

目前認為至少有3種基因編碼NOS家族，三者之間有50%同源性。每種NOS種族之間同源性大約為80~94%。

三、NOS的基因表達nNOS具高度保守性，從大鼠和人腦中分離的nNNOS基因表達受多種因子影響：

nNOS和eNOS:基態(tài)時有表達.多種神經(jīng)損傷因素也可上調(diào)nNOS表達.血液流動上調(diào)eNOS表達.iNOS:在靜息細胞中無表達.病理狀態(tài):細胞因子、細菌、創(chuàng)傷等多種刺激可誘導iNOS表達。NOS基因表達受多種因子影響：臨床生化自由基NO生物學課件臨床生化自由基NO生物學課件NO作用NO作用NO如何起作用?NO如何起作用?四、NO的胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導

GTPcGMP+PPi

cGPK↑平滑肌松弛(平滑肌細胞)

NO

（+）1、NO/cGMP途徑:cGMP之后的信號,不同細胞中不同.鳥苷酸環(huán)化酶

（sGC）

控制離子通道,抑制平滑肌Ca++內(nèi)流(cGMP依賴蛋白激酶)四、NO的胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導GTP臨床生化自由基NO生物學課件2、激活環(huán)氧化酶(COX)

環(huán)氧化酶

前列腺素前列環(huán)素

花生四烯酸血栓素NO直接結(jié)合

（+）2、激活環(huán)氧化酶(COX)環(huán)氧化酶

3、激活PKC

在肝細胞中有此反應，而巨噬細胞中則相反，抑制PKC.因細胞種類不同而異.PKC對代謝的調(diào)節(jié)作用:使底物靶蛋白的絲氨酸和（或）蘇氨酸殘基磷酸化，改變蛋白質(zhì)功能

PKC對基因表達的調(diào)節(jié)作用:

轉(zhuǎn)錄因子和翻譯因子磷酸化3、激活PKC在肝細胞中有此反應，而巨噬細胞中則相4、對轉(zhuǎn)錄因子影響可刺激立早基因(轉(zhuǎn)錄因子)表達(NO/cGMP途徑)

IBNF-BNF-B無活性復合物NF-BIBP活性NF-B移入細胞核激活基因轉(zhuǎn)錄:促炎癥因子IL-6表達等

抑制核因子κB激活（NF-κB）4、對轉(zhuǎn)錄因子影響IBNF-BNF-BNF-BIB1、作用于-SH

使含-SH酶及蛋白質(zhì)失活

2、作用于金屬離子

①抑制FeS，干擾呼吸鏈②抑制順烏頭酸酶(含F(xiàn)eS).③DNA結(jié)合蛋白中含“鋅指”結(jié)構(gòu)，其中Cys(含SH)與Zn結(jié)合，

NO可破壞此結(jié)構(gòu)，影響DNA結(jié)合蛋白與DNA結(jié)合。

3、使SOD的酪氨酸硝基化

主要原因是NO與O2反應生成ONOO-

（過氧化亞硝基陰離子）,使

SOD

酪氨酸硝基化.4、損傷DNA:且損傷DNA

,導致細胞死亡.

。

五、NO的細胞毒性作用(病理狀態(tài)誘導的NOS（iNOS)合成的NO主要發(fā)揮細胞毒作用)1、作用于-SH使含-SH酶及蛋白質(zhì)失活第二章糖蛋白、蛋白聚糖和糖脂第一節(jié)糖蛋白第二節(jié)蛋白聚糖第三節(jié)糖脂第四節(jié)細胞外基質(zhì)

第二章糖蛋白、蛋白聚糖和糖脂第一節(jié)糖蛋白第三節(jié)糖脂蛋白脂糖糖蛋白蛋白聚糖糖脂

糖蛋白(糖<10%):血漿蛋白,激素,

膜中蛋白等大多數(shù)體內(nèi)蛋白多糖復合物蛋白聚糖(糖>50%)

糖脂

蛋白糖糖蛋白糖脂第一節(jié)糖蛋白

一、結(jié)構(gòu)

短鏈寡糖糖蛋白

糖苷鍵第一節(jié)糖蛋白一、結(jié)構(gòu)短鏈寡糖糖苷鍵乙酰葡萄糖胺乙酰半乳糖胺天冬酰胺絲/蘇氨酸N-連接糖蛋白O-連接糖蛋白糖苷鍵乙酰葡萄糖胺乙酰半乳糖胺天冬酰胺絲/蘇氨酸N-連接糖蛋組成寡糖鏈的單糖及其衍生物主要有7種：

葡萄糖（Glc）半乳糖（Gal）甘露糖（Man）巖藻糖（Fuc）

N-乙酰葡萄糖胺（GlcNAc）

N-乙酰半乳糖胺（GalNAc）

N-乙酰神經(jīng)氨酸（NeuAc，唾液酸的一種）

組成寡糖鏈的單糖及其衍生物主要有7種：

寡糖鏈有不同糖苷鍵形式,形成不同分支如α1-2，α1-3……β1-2，β1-3……，組成糖鏈的糖基種類、數(shù)目、排列順序不同，組成多種多樣的寡糖鏈。寡糖鏈豐富的結(jié)構(gòu)變化蘊藏著豐富的信息。寡糖鏈:寡糖鏈有不同糖苷鍵形式,形成不同分支如α1-臨床生化自由基NO生物學課件“糖肽鍵”：即指糖基第1個碳原子上的羥基與多肽鏈氨基酸

殘基上的酰胺基或羥基之間脫水形成的糖苷鍵。（見后圖）

N-糖苷鍵:由多肽鏈的天冬酰胺的酰胺氮

與N-乙酰葡萄糖胺羥基相連糖肽鍵O-糖苷鍵:由多肽鏈的絲/蘇氨酸的羥基

與N-乙酰半乳糖胺羥基相連

N-糖苷鍵:由多肽鏈的天冬酰胺的酰胺氮

糖苷鍵天冬酰胺絲氨酸N-乙酰葡萄糖胺（GlcNAc）N-乙酰半乳糖胺（GalNAc

）N-連接糖蛋白O-連接糖蛋白糖苷鍵天冬酰胺絲氨酸N-乙酰葡萄糖胺（GlcNAc）N-乙酰（一）N-連接糖蛋白

1、糖基化位點Asn—X—Ser/Thr

（X為脯氨酸以外的任何氨基酸）2、N-連接寡糖鏈的結(jié)構(gòu)

共性：五糖核心（見后圖）高甘露型復雜型雜合型按與五糖核心連入糖基不同

（一）N-連接糖蛋白1、糖基化位點Asn—X—Se高甘露型復雜型雜合型2-9Man兼兩者高甘露型復雜型雜合型2-9Man兼兩者3、N-連接寡糖鏈的生物合成——糖鏈與肽鍵合成同時進行

第一階段寡糖脂質(zhì)中間體的合成與轉(zhuǎn)移（見后圖）

在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)以長萜醇（多聚-順-異戊烯醇dolichol,dol）作為糖鏈載體，以UDP或GDP糖衍生物為糖基供體，由特異性糖基轉(zhuǎn)移酶催化，直至形成G寡糖（一種14個糖基的寡糖），構(gòu)成長萜醇焦磷酸寡糖,即:寡糖—脂質(zhì)中間體。

G寡糖轉(zhuǎn)移到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔與新生多肽中Asn-X-Ser/Thr中的Asn位點共價連接。3、N-連接寡糖鏈的生物合成——糖鏈與肽鍵合成同時進行特異性糖基轉(zhuǎn)移酶(G寡糖)特異性糖基轉(zhuǎn)移酶(G寡糖)G寡糖修剪與延長G寡糖修剪與延長

在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與高爾基體中，在相應糖苷水解酶和糖基轉(zhuǎn)移酶作用下，糖鍵修剪、延長等改造，形成各型N-連接寡糖。

第二階段與肽鍵結(jié)合的寡糖鏈的修剪與延長高甘露型復雜型雜合型第二階段與肽鍵結(jié)合的寡糖鏈的修剪與延長高甘露型復雜型雜（二）O-連接糖蛋白

1、O-連接寡糖鏈結(jié)構(gòu)

糖基化位點的序列不清楚，但常在Ser、Thr密集區(qū)并有脯氨酸的序列中，O-連接寡糖鏈無共同核心結(jié)構(gòu)，糖鏈結(jié)構(gòu)差異大。O-連接寡糖鏈結(jié)構(gòu)GalNAC-O-Ser（Thr）

N-乙酰半乳糖胺（二）O-連接糖蛋白1、O-連接寡糖鏈結(jié)構(gòu)

糖2、O-連接寡糖鍵的生物合成

O-連接寡糖鏈的合成是在多肽鏈合成后進行的

GalNAC-O-Ser（Thr）GalNAC轉(zhuǎn)移酶UDP-GalNAC糖基轉(zhuǎn)移酶O-糖基化始于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，而加入末端糖基在高爾基體

糖基12

GalNAC-O-Ser（Thr）無需寡糖脂質(zhì)中間體的合成,即無載體.(N-乙酰半乳糖胺)2、O-連接寡糖鍵的生物合成O-連接寡糖鏈的合成是在多肽鏈二、糖蛋白中寡糖鏈的功能

糖蛋白

可溶性糖蛋白---血漿蛋白等.膜糖蛋白---受體蛋白、離子通道蛋白等

寡糖鏈結(jié)構(gòu)可影響蛋白部分的構(gòu)象、聚合、降解、

糖蛋白相互識別與結(jié)合等過程。

（一）寡糖鏈對糖蛋白理化性質(zhì)的影響

1、粘蛋白具有潤滑、保護作用:胃腸道,呼吸道中的黏液.2、一般寡糖成份有抵抗外界變性因素的作用，穩(wěn)定糖蛋白,抗蛋白酶水解.(體內(nèi)蛋白大多數(shù)為糖蛋白)二、糖蛋白中寡糖鏈的功能糖蛋白可溶性糖蛋白---血漿

（二）寡糖鏈對新生肽鏈的影響

1、在肽鏈折疊并維持正常空間結(jié)構(gòu)方面起作用

一些N-連接寡糖鏈參與新肽鏈的折疊,維持其正?？臻g結(jié)構(gòu)

2、影響糖蛋白在細胞內(nèi)的分揀和投送。

（二）寡糖鏈對新生肽鏈的影響

（在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成）（高爾基體內(nèi)磷酸化）例：溶酶體酶-糖鏈-甘露糖-6-P

溶酶體膜上相應受體(甘露糖-6-P受體),酶進入溶酶體若末端甘露糖不被磷酸化，溶酶體酶→血漿→疾病（在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成）（高爾基體內(nèi)磷酸化）（三）寡糖鏈對糖蛋白生物活性的影響

(部分糖蛋白:部分激素,酶等)

HMGCoA還原酶無糖鏈:活性下降90%

（四）寡糖鏈的分子識別作用

精子與卵子識別、受體與配體識別、ABO系統(tǒng)中血型物質(zhì)差異等均與糖鏈結(jié)構(gòu)有關(guān)。細胞之間傳遞信息,如接觸抑制.參與細胞分化與器官的形成

（五）寡糖鏈與細胞惡變有關(guān):

寡糖鏈結(jié)構(gòu)在惡性細胞中改變.(含巖藻糖糖蛋白出現(xiàn)).（三）寡糖鏈對糖蛋白生物活性的影響(部分糖蛋白:部分激素第二節(jié)蛋白聚糖(PG)一、分子組成(糖>50%,ECM之一

):

蛋白質(zhì)糖胺聚糖（核心蛋白）

共價鍵細胞細胞核心蛋白包埋在糖胺聚糖中第二節(jié)蛋白聚糖(PG)一、分子組成(糖>50%,ECM之（一）核心蛋白（見后圖）與糖胺聚糖鏈共價結(jié)合的蛋白質(zhì)稱為核心蛋白。蛋白聚糖通過特異結(jié)構(gòu)域可錨定在細胞表面或細胞外基質(zhì)的大分子上。

（一）核心蛋白（見后圖）臨床生化自由基NO生物學課件N-糖苷鍵:由多肽鏈的天冬酰胺的酰胺氮

O-糖苷鍵:由多肽鏈的絲氨酸的羥基

蛋白質(zhì)與糖胺聚糖鏈共價結(jié)合:N-糖苷鍵:由多肽鏈的天冬酰胺的酰胺氮

O-糖苷鍵:（二）糖胺聚糖:

由二糖單位重復組成,具大量陰離子,

穩(wěn)定和支持細胞.[氨基己糖-O-己糖醛酸（or半乳糖）]n

（見后圖）

六種:（二）糖胺聚糖:由二糖單位重復組成,具大量陰離子,[糖胺聚糖的二糖單位糖胺聚糖的二糖單位臨床生化自由基NO生物學課件特點：1、二糖單位重復排列線性結(jié)構(gòu)，不分支

2、具大量陰離子的雜多糖

特點：1、二糖單位重復排列線性結(jié)構(gòu)，不分支二、蛋白聚糖的生物合成

1.在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成核心蛋白的肽鏈，合成同時可加上糖鏈.2.在高爾基體,特異的糖基轉(zhuǎn)移酶催化，進行糖鏈修飾加工。以UDP-糖的形式加上單糖,而不是以二糖為單位.N-糖苷鍵:由多肽鏈的天冬酰胺的酰胺氮

O-糖苷鍵:由多肽鏈的絲氨酸的羥基

二、蛋白聚糖的生物合成1.在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成核心蛋白的肽鏈，合成三、蛋白聚糖的功能:

構(gòu)成細胞間的基質(zhì)是其主要功能

1.軟骨、皮膚等結(jié)締組織基質(zhì)內(nèi)，糖胺聚糖密集負電荷可吸收大量水分子形成凝膠狀,起機械保護作用，對維持組織形態(tài)及抗局部壓力起重要作用。同時參與維持體內(nèi)水和電解質(zhì)的平衡.500ml水/1g透明質(zhì)酸2.動脈壁含豐富透明質(zhì)酸、硫酸軟骨素等成分，與維持

血管壁結(jié)構(gòu)完整、通透性、彈性有關(guān)。3.腎組織合成蛋白聚糖,增加滲透壓,促尿濃縮.4.透明質(zhì)酸阻止細菌進入機體或細胞.硫酸軟骨素促傷口的愈合

三、蛋白聚糖的功能:構(gòu)成細胞間的基質(zhì)是其主要功能1.軟骨5.蛋白聚糖密集負電荷,因而易于膽汁酸鹽,碳酸鈣結(jié)合,阻止膽結(jié)石形成.6.細胞間基質(zhì)中含有大量透明質(zhì)酸,可與細胞表面的透明質(zhì)酸受體結(jié)合,影響細胞間的粘附,細胞遷移,增殖,分化.

7、關(guān)節(jié)腔、胸腔、心包腔等含透明質(zhì)酸有良好的潤滑作用。

8、肝素抗凝血作用;

還可促血管釋放脂蛋白脂酶,降解脂蛋白,促脂肪分解,調(diào)節(jié)血脂.5.蛋白聚糖密集負電荷,因而易于膽汁酸鹽,碳酸鈣結(jié)合,第三節(jié)糖脂糖糖苷鍵脂類FA鞘胺醇第三節(jié)糖脂糖糖苷鍵脂類FA鞘胺醇甘油糖脂:分布在植物、微生物中為主

鞘糖脂:動物細胞膜,特別是神經(jīng)組織中含量高糖脂

一、鞘糖脂的化學結(jié)構(gòu)與分類

1、結(jié)構(gòu)（見后圖）2、分類：

①中性鞘糖脂糖鏈中僅有中性糖基②酸性鞘糖脂（即神經(jīng)節(jié)苷脂，含唾液酸）

甘油糖脂:分布在植物、微生物中為主糖脂一、鞘糖脂的化學神經(jīng)酰胺和鞘糖酯FA神經(jīng)酰胺和鞘糖酯FA三、鞘糖脂的功能

1、是生物膜的組分，髓鞘組分--保護、隔離神經(jīng)纖維.2、與免疫功能有關(guān):誘導抗體產(chǎn)生.3、細胞識別功能有關(guān):糖鏈在胞外,感知外界信息.eg:精卵結(jié)合.4、與細胞分化有關(guān):細胞分化時,糖脂發(fā)生改變,因而有關(guān).5、作為跨膜信號傳導的調(diào)節(jié)劑，調(diào)節(jié)細胞分化和增殖

（見后圖）

三、鞘糖脂的功能1、是生物膜的組分，髓鞘組分--保護、隔離鞘糖脂的雙重功能作為跨膜信號傳導調(diào)節(jié)劑鞘糖脂鞘糖脂的雙重功能作為跨膜信號傳導調(diào)節(jié)劑鞘糖脂第四節(jié)細胞外基質(zhì)

細胞外基質(zhì)（extracellularmatrix，ECM）

★膠原蛋白

★糖蛋白（纖連蛋白，層粘連蛋白）蛋白聚糖第四節(jié)細胞外基質(zhì)細胞外基質(zhì)（extracellular臨床生化自由基NO生物學課件一、膠原（Collagen）:25%機體總蛋白,來自成纖維細胞

（一）膠原的分子組成和分型

α（α1、α2、α3、α4）βγ微溫稀酸超離為α的二聚體和三聚體目前已發(fā)現(xiàn)有18種類型膠原，

其中Ⅰ-Ⅴ型為常見膠原分子。（見后表）膠原一、膠原（Collagen）:25%機體總蛋白,來自成纖各型膠原蛋白特點與分布各型膠原蛋白特點與分布（二）膠原分子結(jié)構(gòu)特點

1、氨基酸組成的特征：

甘（占1/3）、脯（占1/4）.

羥脯氨酸和羥賴氨酸為膠原特有.

缺少色氨酸、半胱氨酸。2、分子構(gòu)象特點：

（見后頁）

由三條α-肽鏈組成，以右手旋轉(zhuǎn)方式相互繞成三股螺旋。

（二）膠原分子結(jié)構(gòu)特點1、氨基酸組成的特征鏈之間為H鍵Gly－Pro－X三股螺旋形成的重要條件使不能形成α螺旋鏈之間為H鍵Gly－Pro－X三股螺旋形成的使不能形成α螺旋臨床生化自由基NO生物學課件原膠原的三股螺旋結(jié)構(gòu)Gly－Pro－X兩個原膠原分子賴氨酸殘基側(cè)鏈末端氨基之間醛醇交聯(lián)反應形成共價鍵側(cè)向排列聚集成膠原微纖維原膠原的三股螺旋結(jié)構(gòu)Gly－Pro－X兩個原膠原分子賴氨酸殘原膠原分子側(cè)向共價連接的醛醇交聯(lián)反應原膠原分子側(cè)向共價連接的醛醇交聯(lián)反應

（三）膠原的生物學功能

3.在結(jié)締組織損傷修復過程中起重要作用。(如皮膚受損后，血管內(nèi)皮細胞可合成Ⅲ型膠原，以及成纖維細胞增生，并出現(xiàn)大量Ⅰ型膠原為主粗大纖維，有利傷口修復,傷痕上有一層上皮:含大量Ⅰ型膠原Ⅲ型膠原)。1、主要為結(jié)構(gòu)蛋白:

皮膚、骨和軟骨、肌鍵等組織支持物和填充物。

2、參于細胞分化.加膠原,促懸浮細胞分化（三）膠原的生物學功能3.在結(jié)締組織損傷修復過程中起二、纖連蛋白（fibronectin，F(xiàn)N）

(糖蛋白)細胞細胞基質(zhì)血漿FN細胞FN(促血小板的凝集)分布:(不溶)主要由成纖維細胞合成主要由肝細胞,內(nèi)皮細胞合成二、纖連蛋白（fibronectin，F(xiàn)N）(糖蛋白)細胞（一）FN的肽鏈結(jié)構(gòu)

FN由兩條不完全相同的多肽鏈（A、B鏈），通過近C端的二硫鍵相連而形成二聚體。每條多肽鏈均可區(qū)分為7個功能性結(jié)構(gòu)域，分別執(zhí)行與細胞、膠原和肝素等結(jié)合的功能。（見下圖）纖連蛋白的結(jié)構(gòu)域C端C端（一）FN的肽鏈結(jié)構(gòu)FN由兩條不完全相同的多肽鏈（A

FN肽鏈的結(jié)構(gòu)由一系列“絆”狀結(jié)構(gòu)的同系物(AA不完全相同)重復單位組成，是FN最有意義的結(jié)構(gòu)特征。纖連蛋白的三種同系物重復單位由二硫鍵由二硫鍵無二硫鍵FN肽鏈的結(jié)構(gòu)由一系列“絆”狀結(jié)構(gòu)的同系物(AA不同系物（亦稱內(nèi)在序列、同源結(jié)構(gòu)

internalsequencehomology）Ⅰ型同系物有12個重復，形同兩個相連指圈，出現(xiàn)在片段

1、2、6,結(jié)合纖維蛋白和膠原區(qū)域。Ⅱ型同系物僅有2個重復，在片段2結(jié)合膠原的區(qū)域。Ⅲ型同系物有16個重復單位，集中出現(xiàn)在肽鏈中央部分片段

（3、4、5片段），結(jié)合肝素和細胞的區(qū)域。有3種類型：同系物（亦稱內(nèi)在序列、同源結(jié)構(gòu)

（二）FN的糖鏈結(jié)構(gòu)

FN的含糖量視組織來源不同而異（5%～20%），主要為

N－糖鏈,約8～10條。不同F(xiàn)N的含糖量不同.

而且N－糖鏈的結(jié)構(gòu)也不同。

FN的糖基化與其抵抗蛋白酶的作用有關(guān)，也影響

與膠原的親和力。（二）FN的糖鏈結(jié)構(gòu)FN的含糖量視組織來源不同而異（（三）FN的功能:

細胞FN：主要由成纖維細胞合成,存在于細胞外基質(zhì)、基底膜、細胞之間以及某些細胞表面的不溶性形式存在的FN。

血漿FN：由肝細胞、內(nèi)皮細胞合成，存在于各種體液

（血漿、淋巴液、組織間液）以可溶形式存在的FN。

FN的功能多樣，但所有FN的功能可以認為由其介導細胞

與細胞、細胞與基質(zhì)的相互作用來完成的。這與FN分子結(jié)構(gòu)對于膠原、纖維蛋白、蛋白聚糖、肌動蛋白乃至細胞等具有高親和力有關(guān).與FN結(jié)合可引發(fā)細胞內(nèi)的變化有關(guān)。介導細胞間或細胞與基質(zhì)間的相互作用（三）FN的功能:細胞FN：主要由成纖維細胞合成,存在于2.巨噬細胞上結(jié)合的FN可促進其清除異物的吞噬功能。3、凝血和組織損傷修復:傷口出血時，F(xiàn)N在血小板表面與膠原結(jié)合，加強膠原對血小板作用，促進血小板聚集.

1、促進細胞與細胞外基質(zhì)、細胞之間的相互粘合作用.這些結(jié)合與胚胎發(fā)育，細胞功能的分化及生長調(diào)節(jié)等有密切的關(guān)系。機制：FN分子上細胞結(jié)合位點與兩個細胞表面FN受體——

整合蛋白結(jié)合，導致兩個細胞由FN連在一起。

2.巨噬細胞上結(jié)合的FN可促進其清除異物的吞噬功能。1、促臨床生化自由基NO生物學課件三、層粘連蛋白（laminin，LN）

糖蛋白,組織基底膜中-----與細胞分化,粘連,遷移,分裂有關(guān),胚胎發(fā)育過程不同階段有LN的表達，其作用與發(fā)育過程有關(guān)三、層粘連蛋白（laminin，LN）糖蛋白,組織基底臨床生化自由基NO生物學課件（一）LN的分子結(jié)構(gòu)

1條重鏈（α鏈），2條輕鏈（β、γ鏈）構(gòu)成三聚體。

α

α1，α2，α3

β

β1，β2，β3LN1～LN7(見后圖）

γ

γ1，γ2

（一）LN的分子結(jié)構(gòu)

1條重鏈（α鏈），2條輕鏈（層粘連蛋白分子結(jié)構(gòu)(與胞上LN受體結(jié)合)層粘連蛋白分子結(jié)構(gòu)(與胞上LN受體結(jié)合)（二）LN糖鏈

LN是含糖13%～15%的糖蛋白。在小鼠LN分子中主要為N-糖鏈。糖鏈具有組織和種屬特異性。

（二）LN糖鏈LN是含糖13%～15%的糖蛋白。1.細胞粘連作用：

通過細胞表面特異受體整合蛋白家族(LN受體)介導結(jié)合于細胞表面,或與膠原等基質(zhì)結(jié)合，因而維持基質(zhì)穩(wěn)定及細胞粘于基膜(如介導上皮細胞及內(nèi)皮細胞粘著于基底膜,有利于其鋪展,利于細胞的正常生理生化活動)。2．在胚胎發(fā)育過程不同階段有LN不同的表達，其作用與發(fā)育有關(guān).（三）LN由上皮細胞、內(nèi)皮細胞、平滑肌細胞合成。LN功能：

1.細胞粘連作用：

通過細胞表面特異受體整合蛋白家族臨床生化

第一章自由基與NO生物學第一節(jié)自由基第二節(jié)NO的生物化學臨床生化

第一章自由基與NO生物學第一節(jié)自由基第一章自由基與NO生物學一、概念

1、定義：自由基是指帶有未配對電子的原子、基團、分子等，可以獨立存在。

(O2+e→O2

小圓點代表未成對電子)特點：化學性質(zhì)特別活潑，容易和別的化學物質(zhì)

發(fā)生化學反應.

第一節(jié)自由基(freeradical)O2HO第一章自由基與NO生物學一、概念1、定義：自由基是指臨床生化自由基NO生物學課件

每個人的身體內(nèi)都免不了會產(chǎn)生自由基，因為人體要新陳代謝，就需要由氧化反應產(chǎn)生的能量，這些氧化反應就是自由基的重要來源。人類在極端不良情緒下，如憤怒、緊張、恐懼等，也會產(chǎn)生自由基。另外，一些外來因素，如紫外線、X射線、電磁波、致癌物質(zhì)、酒精、一些藥物和污染物質(zhì)等，也會導致自由基的產(chǎn)生。自由基的客觀存在每個人的身體內(nèi)都免不了會產(chǎn)生自由基，因為人體要新陳代許多疾病可稱之為“自由基”疾病,其中包括我們常見的動脈硬化、中風、心臟病、白內(nèi)障、糖尿病、癌癥等?！白杂苫奔膊?許多疾病可稱之為“自由基”疾病,其中包括我們常見的動脈硬化、臨床生化自由基NO生物學課件自由基導致衰老的加速，衰老又使得人體在“消滅”自由基方面的功能減弱，自由基和衰老使得人體的健康陷入了一個惡性循環(huán)。自由基導致衰老的加速自由基導致衰老的加速，衰老又使得人體在“消滅”自由基方面的功2、產(chǎn)生:

(A:B

A:－

+B+)

①均裂法：

A:B

A+BH2O

H+OH

②電子俘獲法：異裂均裂均裂電磁輻射,熱能如:線粒體呼吸鏈傳遞的氧化還原反應中可產(chǎn)生

例：QQHQH2

H++eH++eO2O2O2O2e2、產(chǎn)生:異裂均裂均裂電磁輻射

而氧是最容易得到電子的元素?？茖W家們發(fā)現(xiàn)損害人體健康的自由基幾乎都與那些活性較強的含氧物質(zhì)有關(guān)----如活性氧。而氧是最容易得到電子的元素?？茖W家們發(fā)現(xiàn)損害人體健康的

二、活性氧的概念活性氧指氧的某些代謝物以及一些反應產(chǎn)生含氧產(chǎn)物，

其特點是含氧，而且化學性質(zhì)比基態(tài)氧活潑。

超氧陰離子O2

氫過氧基HO2

過氧化氫H2O2

羥自由基HO

脂過氧基ROO二、活性氧的概念活性氧指氧的某些代謝物以及活性氧的產(chǎn)生抗氧化系統(tǒng)線粒體中嘌呤分解代謝CytP450自氧化中性粒細胞和巨噬細胞輻射作用一級抗氧化防御系統(tǒng)-過氧化氫酶-超氧化物歧化酶(SOD)-谷胱甘肽系統(tǒng)(GSH)-抗氧化劑(Vc)二級氧化防御系統(tǒng)-DNA修復-蛋白修復和降解-解毒系統(tǒng)-膜修復-再生系統(tǒng)活性氧-脂質(zhì)過氧化-DNA損傷-蛋白質(zhì)氧化細胞損傷和死亡細胞的活性氧的產(chǎn)生和抗氧化系統(tǒng)O2HO活性氧的產(chǎn)生抗氧化系統(tǒng)線粒體中一級抗氧化防御系統(tǒng)二級氧化防御

三、活性氧在機體內(nèi)的生成及化學反應（一）O2(超氧陰離子)生成與化學反應1、生成

三、活性氧在機體內(nèi)的生成及化學反應（一）O2(超氧兩條主要的呼吸鏈NADH氧化呼吸鏈琥珀酸氧化呼吸鏈1/2O2CoQCytbCytaa3CytcCytc1ⅢⅣ(FeS)FAD(FeS)ⅡFMN(FeS)NADHⅠ琥珀酸Cu兩條主要的呼吸鏈NADH氧化呼吸鏈琥珀酸氧化呼吸鏈1/2O21)線粒體呼吸鏈傳遞的氧化還原反應中可產(chǎn)生

例：QQHQH2

FMN（FAD）FMN（FAD）

H++eH++eO2O2+eO2O2O2O2(當電子傳遞體數(shù)量不足或受抑制時易產(chǎn)生O2)e1)線粒體呼吸鏈傳遞的氧化還原反應中可產(chǎn)生例：Q

2)組織炎癥區(qū)中性粒細胞、巨噬細胞的磷酸戊糖通路

旺盛產(chǎn)生NADPH+H+增加

NADPH+H++O2NADP++2H++2O2NADPH氧化酶

3)缺血缺氧時，黃嘌呤氧化酶催化反應中產(chǎn)生

次黃嘌呤+2O2+H2O

黃嘌呤+2O2+2H+

黃嘌呤氧化酶

+2O2+H2O

尿酸+2O2+2H+黃嘌呤氧化酶

4)藥物、毒物在生物轉(zhuǎn)化過程中產(chǎn)生，如阿霉素等2)組織炎癥區(qū)中性粒細胞、巨噬細胞的磷酸戊糖通路

①岐化反應

O2

+

O2

+2H+H2O2+

O2

②Haber-weiss反應

H2O2O2+HO

+OH-

③質(zhì)子化反應O2

+H+HO2(氫過氧基)

O2

(過度金屬)Fe2+

2、O2參與的化學反應(水溶液中)①岐化反應O2+O2+2H+1、生成

①通過Haber-weiss反應產(chǎn)生OH

②H2O的電離輻射:均裂

H2OH2O+H

+OHH2O

H

+OH（二）OH生成與化學反應x、γ射線2、參與化學反應類型:氫抽提反應、加成反應、電子轉(zhuǎn)移反應

OH對生物大分子損傷最明顯，例如可使核酸分子中

相鄰兩個TT,失去模板作用，OH可引發(fā)膜脂質(zhì)過氧化。

^1、生成（二）OH生成與化學反應x、γ射線2、參與

LHL+H2OL

LOO

脂過氧基

LOO

+LHLOOH+L

└LO

+LOO+H2O脂質(zhì)過氧化物生成:膜磷脂的多不飽和脂肪酸中的鏈式反應脂質(zhì)過氧化作用是鏈式反應。

氧自由基反應呈鏈式爆發(fā)。

OH

O2

OH是脂質(zhì)過氧化作用的主要引發(fā)劑脂自由基脂質(zhì)過氧化鏈式反應。（脂質(zhì)過氧化物）脂質(zhì)過氧化物生成:膜磷脂的多不飽和脂肪酸中的鏈式膜:多不飽和脂肪酸中的鏈式反應膜:多不飽和脂肪酸中的鏈式反應四.活性氧對機體的傷害蛋白(功能降低:H2O2使CuZnSOD中的Cu2+---Cu1+,肽鍵斷,蛋白交鏈,羥化,降解等)DNA損傷:環(huán)的破裂,核苷酸鏈的斷裂脂類(脂質(zhì)過氧化作用):老年色素的形成四.活性氧對機體的傷害蛋白(功能降低:H2O2使CuZ自由基－人類一些疾病與衰老的根源

攻擊正在復制中的基因，誘發(fā)癌癥發(fā)生

激活人體免疫系統(tǒng)，使人體表現(xiàn)出過敏反應

作用于酶系統(tǒng)，使皮膚失去彈性脆性增加導致靜脈曲張水腫

侵蝕腦細胞，使人得早老性癡呆的疾病

氧化血液中的脂蛋白,造成膽固醇向血管壁的沉積，引起心臟病和中風

引起關(guān)節(jié)膜及關(guān)節(jié)滑液的降解，從而導致關(guān)節(jié)炎

侵蝕眼睛晶狀體組織引起白內(nèi)障；侵蝕胰臟細胞引起糖尿病……….自由基－人類一些疾病與衰老的根源攻擊正在復制中的基因，誘發(fā)

大量研究已經(jīng)證實，人體內(nèi)本身就具有清除多余自由基的能力，這主要是靠內(nèi)源性自由基清除系統(tǒng)，它包括超氧化物歧化酶（SOD）.過氧化氫酶(CAT).谷胱甘肽過氧化物酶.維生素C、維生素E、還原型谷胱甘肽(GSH)β-胡蘿卜素和硒.酶抗氧化劑大量研究已經(jīng)證實，人體內(nèi)本身就具有清除多余自由基的能

在自然界中，可以作用于自由基的抗氧化劑范圍很廣，種類極多。我國一些特有的食物(綠茶等)和藥用植物(丹參酮)中，含有大量的酚類物質(zhì).在自然界中，可以作用于自由基的抗氧化劑范圍很如何降低自由基對人體的危害

利用內(nèi)源性自由基清除系統(tǒng)

發(fā)掘外源性抗氧化劑——自由基清除劑

非酶抗氧化劑抗氧化酶(食物,藥用植物)如何降低自由基對人體的危害利用內(nèi)源性自由基清除系統(tǒng)發(fā)掘外活性氧的產(chǎn)生抗氧化系統(tǒng)線粒體中嘌呤分解代謝CytP450自氧化中性粒細胞和巨噬細胞輻射作用一級抗氧化防御系統(tǒng)-過氧化氫酶-超氧化物歧化酶(SOD)-谷胱甘肽系統(tǒng)(GSH)-抗氧化劑(Vc)二級氧化防御系統(tǒng)-DNA修復-蛋白修復和降解-解毒系統(tǒng)-膜修復-再生系統(tǒng)活性氧-脂質(zhì)過氧化-DNA損傷-蛋白質(zhì)氧化細胞損傷和死亡O2HO活性氧的產(chǎn)生抗氧化系統(tǒng)線粒體中一級抗氧化防御系統(tǒng)二級氧化防御六、機體抗氧化防衛(wèi)系統(tǒng)（一）抗氧化酶1、超氧化物岐化酶（SOD）O2

+O2

+2H+O2+H2O2Cu-ZnSOD——胞漿

MnSOD——線粒體SOD

SOD2、過氧化氫酶（CAT）2H2O2O2+H2O

CATFeSOD六、機體抗氧化防衛(wèi)系統(tǒng)（一）抗氧化酶1、超氧化物岐化酶（ROOH2GSHNADP+

（H2O2）

ROHGSSGNADPH+H+磷酸戊糖途徑

（H2O）

3、過氧化物酶

（主要是含Se的谷胱甘肽過氧化酶GSH-PX）GSH-PX

（二）非酶抗氧化劑

VE、VC、GSH,雌激素,中草藥中某些成分如丹參酮、黃酮、人參皂甙等過氧化物ROOH2GSH自由基產(chǎn)生抗氧化系統(tǒng)一級抗氧化防御系統(tǒng)-過氧化氫酶-超氧化物歧化酶(SOD)-谷胱甘肽系統(tǒng)(GSH)-抗氧化劑(Vc)Freeradicals-脂質(zhì)過氧化-DNA損傷-蛋白質(zhì)氧化細胞損傷和死亡生理作用自由基的穩(wěn)衡性:自由基產(chǎn)生抗氧化系統(tǒng)一級抗氧化防御系統(tǒng)Freeradica七.

自由基的有益作用

1、自由基與重要生物活性物質(zhì)合成的關(guān)系2、自由基的解毒作用3、自由基與機體免疫系統(tǒng)的關(guān)系七.自由基的有益作用1、自由基與重要生物活凝血酶原的合成與氧自由基的關(guān)系

O2－·＋CO2

“活性碳”

羧化酶

“活性碳”在羧化作用中起羧化劑的作用1、自由基與重要生物活性物質(zhì)合成的關(guān)系

返回節(jié)凝血酶原前體羧化1、自由基與重要生物活性物質(zhì)合成的關(guān)系返回節(jié)2、自由基的解毒作用

返回節(jié)

外來物質(zhì)：藥物、毒物，如各種麻醉劑、殺蟲劑、烷烴系列石油產(chǎn)品、致癌物質(zhì)、各種藥品、脂肪酸等2、自由基的解毒作用返回節(jié)外來

返回節(jié)細胞色素P450通過羥化作用的解毒機制

T：毒物、藥物等返回節(jié)細胞色素P450通過羥化作用的解毒機制

吞噬細胞殺死侵入機體的有害微生物的最重要機理是能產(chǎn)生有毒的各種活性氧

呼吸爆發(fā)：當吞噬白細胞進行吞噬作用時，常與氧化代謝突然增長聯(lián)系在一起

羥自由基的作用:白細胞中超氧陰離子與H2O2

產(chǎn)生HO導致丙二醛產(chǎn)生(強力殺菌)

3、自由基與機體免疫系統(tǒng)的關(guān)系

返回節(jié)吞噬細胞殺死侵入機體的有害微生物的最重要機理是能產(chǎn)第二節(jié)NO的生物化學

1980紐約州立大學Furchgott發(fā)現(xiàn)在生物體中的作用,90年代發(fā)現(xiàn)在多種生理,病理中起作用.第二節(jié)NO的生物化學1980紐約州立大學Fu臨床生化自由基NO生物學課件一、NO的生物合成

1、反應

NOS（NOSynthase）

一氧化氮合酶（不需要ATP）一氧化氮合成酶（需利用ATP）NH2C=NH2+NH

（CH2）3HCNH2COOHL-Arg+O2+NADPH+H+NH2C=ONH（CH2）3HCNH2COOH

瓜氨酸+NO+NADP++2H2ONOSCa2+、BH4等一、NO的生物合成1、反應NOS（NOSynthaseNOS結(jié)構(gòu)含血紅素NOS結(jié)構(gòu)含血紅素I型神經(jīng)元型(neuronalNOS,nNOS）:神經(jīng)系統(tǒng)中有廣泛的分布III型內(nèi)皮型(endothelialNOS,eNOS）:首次在血管內(nèi)皮細胞中發(fā)現(xiàn)II型誘導型(inducibleNOS,iNOS）:血管內(nèi)皮細胞、神經(jīng)元等I、III型合稱原生型NOS或結(jié)構(gòu)型NOS(活性受Ca2+/CaM調(diào)節(jié)，為Ca2+依賴性)。2、NOS分型與生化特性iNOS:在病理狀態(tài)下被誘導(非Ca2+依賴性)I型神經(jīng)元型(neuronalNOS,nNOS）:

二、NOS的分布1、nNOS

在神經(jīng)系統(tǒng)中有廣泛的分布。

用免疫組化技術(shù)發(fā)現(xiàn)：大鼠大腦皮質(zhì)、海馬、紋狀體中1%~2%神經(jīng)元含nNOS

用原位雜交技術(shù)發(fā)現(xiàn)：

nNOSmRNA在小腦中含量最高，其次是嗅球、海馬、

大腦皮質(zhì)等二、NOS的分布1、nNOS在神經(jīng)系統(tǒng)中有廣泛2、eNOS1991年首次在血管內(nèi)皮細胞發(fā)現(xiàn)，以后在其它種

類細胞發(fā)現(xiàn)如腎小管上皮細胞、大鼠海馬錐體細胞

3、iNOS1991年首次在鼠巨噬細胞中分離到,現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)多

種細胞可表達iNOS,如心肌細胞、血管內(nèi)皮細胞、神經(jīng)元等。(病理狀態(tài):

細胞因子、細菌、創(chuàng)傷……等多種刺激誘導iNOS表達)。

2、eNOS1991年首次在血管內(nèi)皮細胞發(fā)現(xiàn)，以后在其nNOS

具高度保守性，從大鼠和人腦中分離的nNOS的氨基酸序列有93%相同

iNOS

在同一種類不同細胞中序列基本相同（>99.7%）但不同種屬間保守性不及nNOS、eNOS

目前認為至少有3種基因編碼NOS家族，三者之間有50%同源性。每種NOS種族之間同源性大約為80~94%。

三、NOS的基因表達nNOS具高度保守性，從大鼠和人腦中分離的nNNOS基因表達受多種因子影響：

nNOS和eNOS:基態(tài)時有表達.多種神經(jīng)損傷因素也可上調(diào)nNOS表達.血液流動上調(diào)eNOS表達.iNOS:在靜息細胞中無表達.病理狀態(tài):細胞因子、細菌、創(chuàng)傷等多種刺激可誘導iNOS表達。NOS基因表達受多種因子影響：臨床生化自由基NO生物學課件臨床生化自由基NO生物學課件NO作用NO作用NO如何起作用?NO如何起作用?四、NO的胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導

GTPcGMP+PPi

cGPK↑平滑肌松弛(平滑肌細胞)

NO

（+）1、NO/cGMP途徑:cGMP之后的信號,不同細胞中不同.鳥苷酸環(huán)化酶

（sGC）

控制離子通道,抑制平滑肌Ca++內(nèi)流(cGMP依賴蛋白激酶)四、NO的胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導GTP臨床生化自由基NO生物學課件2、激活環(huán)氧化酶(COX)

環(huán)氧化酶

前列腺素前列環(huán)素

花生四烯酸血栓素NO直接結(jié)合

（+）2、激活環(huán)氧化酶(COX)環(huán)氧化酶

3、激活PKC

在肝細胞中有此反應，而巨噬細胞中則相反，抑制PKC.因細胞種類不同而異.PKC對代謝的調(diào)節(jié)作用:使底物靶蛋白的絲氨酸和（或）蘇