生物化學(xué)A之緒言以及糖脂

生物化學(xué)A之緒言以及糖脂第一頁，共六十七頁，2022年，8月28日1自我介紹1995年9月

–1999年7月:

吉林大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,生化藥學(xué)專業(yè),獲理學(xué)學(xué)士學(xué)位。

1999年9月–2004年7月:

北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,生物化學(xué)與分子生物學(xué)專業(yè),獲理學(xué)博士學(xué)位。導(dǎo)師：朱圣庚教授周先碗教授

研究方向：蛋白質(zhì)化學(xué)

題目：貝類谷光甘肽轉(zhuǎn)硫酶的分離純化、cDNA克隆及性質(zhì)研究。2004年8月–

2006年10月

博士后（瑞典Ume?大學(xué)分子病理學(xué)研究中心與生物醫(yī)學(xué)系）

導(dǎo)師：RuthPalmer,BengtHallberg研究方向：生物化學(xué)與分子生物學(xué)題目：間變性淋巴瘤激酶（ALK)的生理功能與信號通路2006年11月–迄今北京林業(yè)大學(xué)生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院生物化學(xué)與分子生物學(xué)系教授博士生導(dǎo)師研究方向：林木蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能；林木基因家族功能分化第二頁，共六十七頁，2022年，8月28日2MyLabmatesinRuthandBengtLab第三頁，共六十七頁，2022年，8月28日3"inrecognitionoftheirdiscoveriesinunderstandingprotein-tyrosinephosphorylation

"LouisaGrossHorwitzPrize-2004第四頁，共六十七頁，2022年，8月28日4公共郵箱：通用密碼：20080808教學(xué)PPT隨堂作業(yè)教學(xué)大綱課下閱讀材料等第五頁，共六十七頁，2022年，8月28日生命的分子邏輯數(shù)千種不同的分子組成細(xì)胞內(nèi)錯綜復(fù)雜的內(nèi)在結(jié)構(gòu)；活的有機(jī)體能從它們所生活的周圍環(huán)境中攝取、轉(zhuǎn)化并利用能量；具有精確的自我復(fù)制和自我組裝的能力，這是生命現(xiàn)象的精髓之所在。第六頁，共六十七頁，2022年，8月28日6第七頁，共六十七頁，2022年，8月28日7許多鹽晶體通過形成水合離子溶解于水第八頁，共六十七頁，2022年，8月28日8一些極性、非極性以及兩性生物分子的實例藍(lán)色：極性基團(tuán)；黃色：非極性基團(tuán)極性非極性兩性第九頁，共六十七頁，2022年，8月28日9脂分子在水中的分散脂分子成簇微團(tuán)水溶液中的兩性化合物第十頁，共六十七頁，2022年，8月28日10生物化學(xué)的基礎(chǔ)生物結(jié)構(gòu)中的非共價力氫鍵靜電相互作用疏水作用力范德華力第十一頁，共六十七頁，2022年，8月28日11生物化學(xué)的概念

生物化學(xué)是運用化學(xué)原理和方法，研究生物體的物質(zhì)組成和遵循化學(xué)規(guī)律所發(fā)生的一系列化學(xué)變化，進(jìn)而深入揭示生命現(xiàn)象本質(zhì)的一門科學(xué)，有生命的化學(xué)之稱。第十二頁，共六十七頁，2022年，8月28日12生物化學(xué)的研究內(nèi)容

1.生物體物質(zhì)的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和功能2.生物體內(nèi)的物質(zhì)代謝、能量轉(zhuǎn)換和代謝調(diào)控3.生物體的信息代謝4.運用生物化學(xué)原理和方法，開拓富有經(jīng)濟(jì)價值的生物資源如酶制劑、藥品、殺蟲劑等。第十三頁，共六十七頁，2022年，8月28日13生物化學(xué)的發(fā)展

1靜態(tài)生物化學(xué)時期（二十世紀(jì)二十年代以前）2動態(tài)生物化學(xué)時期（二十世紀(jì)前半葉）3機(jī)能生物化學(xué)及分子生物學(xué)時期（二十世紀(jì)五十年代以后）第十四頁，共六十七頁，2022年，8月28日14第十五頁，共六十七頁，2022年，8月28日15YearInterweavingofthehistoricaltraditionsofbiochemistry,cellbiology,andgenetics.

Proteinswerethoughttocarrygeneticinformation182818971944MiescherdiscoveredDNA第十六頁，共六十七頁，2022年，8月28日16生物化學(xué)上冊教學(xué)內(nèi)容生物大分子結(jié)構(gòu)決定功能、功能是結(jié)構(gòu)的反應(yīng)。第一章糖類：糖類的生物學(xué)功能第二章脂質(zhì)：脂質(zhì)的生物學(xué)功能，磷脂和生物膜第三章蛋白質(zhì)：以肌紅蛋白與血紅蛋白為例第四章酶：酶活力的測定與計算；酶活力的調(diào)節(jié)機(jī)制第五章核酸：簡述核酸的分類與生物學(xué)功能；基因組學(xué)與轉(zhuǎn)基因植物介紹第六章維生素：維生素的分類與生物學(xué)功能第七章激素：激素的分類與生物學(xué)功能緒言：生物分子導(dǎo)論第十七頁，共六十七頁，2022年，8月28日生物大分子結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系糖類：以HA為例極性強(qiáng)的酸性化合物，保濕持水脂質(zhì)：磷脂生物膜結(jié)構(gòu)，兩親分子的特點蛋白質(zhì)：血紅蛋白是脊椎動物進(jìn)化的保證酶學(xué)：酶工程改造葡萄糖異構(gòu)酶核酸：作為遺傳物質(zhì)的必須條件結(jié)構(gòu)是功能的基礎(chǔ)，功能是結(jié)構(gòu)的反應(yīng)第十八頁，共六十七頁，2022年，8月28日18某些生命現(xiàn)象的“生物化學(xué)”機(jī)制糖尿病第十九頁，共六十七頁，2022年，8月28日19某些生命現(xiàn)象的“生物化學(xué)”機(jī)制糖尿病貧血病第二十頁，共六十七頁，2022年，8月28日20所有疾病都有其生物化學(xué)基礎(chǔ)。神經(jīng)、精神疾病也有其生物化學(xué)基礎(chǔ)。阿爾次海默?。菏且鸢V呆的最主要原因。第二十一頁，共六十七頁，2022年，8月28日21所有疾病都有其生物化學(xué)基礎(chǔ)。神經(jīng)、精神疾病也有其生物化學(xué)基礎(chǔ)。阿爾次海默?。菏且鸢V呆的最主要原因。抑郁癥：5-羥色胺第二十二頁，共六十七頁，2022年，8月28日22《生物化學(xué)》（第三版）王鏡巖、朱圣庚、徐長法主編高等教育出版社2.Lehninger生物化學(xué)原理（第三版）中文版周海夢、昌增益等譯高等教育出版社教學(xué)參考書：第二十三頁，共六十七頁，2022年，8月28日科普期刊環(huán)球科學(xué)：ScientificAmerican中國版科學(xué)世界：中國科學(xué)院主辦第二十四頁，共六十七頁，2022年，8月28日24學(xué)習(xí)方法：信背讀第二十五頁，共六十七頁，2022年，8月28日25課堂紀(jì)律考試時間：12月29號周一下午5&6考試內(nèi)容：PPT+隨堂測驗+重點閱讀教材部分期末評分標(biāo)準(zhǔn)理論課筆試：85％；出勤率：5％期中論文綜述：10％第二十六頁，共六十七頁，2022年，8月28日糖的基本概念

1.糖類的來源：2.糖類的主要生物學(xué)作用：主要能量來源；生物體結(jié)構(gòu)成分

作為細(xì)胞識別的信號分子3.糖類的化學(xué)本質(zhì)：

糖是多羥醛或多羥酮及其縮聚物和某些衍生物的總稱。4.糖類的分類：單糖、二糖、多糖、復(fù)合糖根本來源是綠色細(xì)胞進(jìn)行的光合作用。第一章糖與糖生物學(xué)第二十七頁，共六十七頁，2022年，8月28日糖的分類（classification）I．單糖（monosaccharide）：是多羥醛或多羥酮

（1）碳原子數(shù)目：丙糖、丁糖、戊糖、已糖、庚糖等。（2）醛糖、酮糖：如葡萄糖、果糖。

II．寡糖（oligosaccharide）：又稱低聚糖，由2～10分子單糖結(jié)合而成?？煞譃槎?、三糖、四糖、五糖等。

第二十八頁，共六十七頁，2022年，8月28日28

IV:復(fù)合糖（complexsaccharide）:

糖類與非糖物質(zhì)如脂類、蛋白質(zhì)等結(jié)合形成III．多糖（polysaccharide）：由多分子單糖或單糖的衍生物聚合而成。

（1）同多糖（homopolysaccharide）：由同一種單糖聚合而成，如淀粉、糖原、纖維素等。

（2）雜多糖（heteropolysaccharide）：由不同種單糖或單糖的衍生物聚合而成，如透明質(zhì)酸、肝素等。

糖的分類（classification）第二十九頁，共六十七頁，2022年，8月28日29常見的二糖（雙糖，disaccharide）1.蔗糖（sucrose）2.麥芽糖（maltose）

3.乳糖（lactose）第三十頁，共六十七頁，2022年，8月28日30多糖（polysaccharide）：淀粉多糖、直鏈糖與支鏈糖非還原端還原端第三十一頁，共六十七頁，2022年，8月28日31（一）同多糖（homopolysaccharide）1．淀粉（starch）多糖（polysaccharide）天然淀粉呈顆粉狀，其外層為支鏈淀粉，約占80～90%；內(nèi)層為直鏈淀粉，約占10～20%。第三十二頁，共六十七頁，2022年，8月28日322．糖原（glycogen）與支鏈淀粉的不同在于糖原分子分支多、鏈短、結(jié)構(gòu)緊密。第三十三頁，共六十七頁，2022年，8月28日333．纖維素（Cellulose）

存在于植物的細(xì)胞壁中；不溶于水的多糖第三十四頁，共六十七頁，2022年，8月28日34透明質(zhì)酸（hyaluronicacid）

（二）雜多糖(heterosaccharide)糖胺聚糖（粘多糖）（X-Y）n n>50 X：己糖醛酸Y：已糖胺第三十五頁，共六十七頁，2022年，8月28日35復(fù)合糖（結(jié)合糖）（結(jié)合糖）復(fù)合糖糖類+脂類糖類+蛋白質(zhì)糖脂：Glycolipid脂多糖：Lipopolysaccharide糖蛋白:Glycoprotein蛋白聚糖:Proteoglycan第三十六頁，共六十七頁，2022年，8月28日36蛋白聚糖：糖胺聚糖與胞外蛋白連接結(jié)構(gòu)功能第三十七頁，共六十七頁，2022年，8月28日37糖蛋白：短鏈寡糖與蛋白質(zhì)以共價鍵連接而形成的復(fù)合物。第三十八頁，共六十七頁，2022年，8月28日38凝集素lectin：動物細(xì)胞和植物細(xì)胞都能夠合成和分泌的、能與糖結(jié)合的蛋白質(zhì),在細(xì)胞識別和粘著反應(yīng)中起重要作用,主要是促進(jìn)細(xì)胞間的粘著。選擇蛋白selectin：膜整合糖蛋白的一個家族，它能夠識別從另外一個細(xì)胞表面伸展出來的特異的糖基團(tuán)，并與之特異性結(jié)合，因此它也是細(xì)胞表面受體和一類凝集素。第三十九頁，共六十七頁，2022年，8月28日39例：細(xì)胞表面識別和黏附過程中寡糖的作用第四十頁，共六十七頁，2022年，8月28日40本章內(nèi)容1.糖類的化學(xué)本質(zhì)2.糖類的功能分類3.擴(kuò)展閱讀:糖鏈參與分子識別和細(xì)胞識別；4.中英文名詞糖類：Carbohydrate

糖生物學(xué)：Glycobiology單糖：Monosaccharide

寡糖：Oligosaccharide多糖：Polysaccharide

復(fù)合糖：Complexsaccharide雙糖：Disaccharide

蔗糖：Sucrose麥芽糖：Maltose

乳糖：Lactose

同多糖：homopolysaccharide

淀粉：Starch糖原：Glycogen

纖維素：Cellulose雜多糖：Heterosaccharide

糖脂：Glycolipid脂多糖：Lipopolysaccharide

糖蛋白:Glycoprotein

蛋白聚糖:Proteoglycan第四十一頁，共六十七頁，2022年，8月28日第二章脂質(zhì)Lipid內(nèi)容目錄：一：脂質(zhì)的定義二：脂質(zhì)的分類三：脂質(zhì)的功能第四十二頁，共六十七頁，2022年，8月28日42脂質(zhì)：是一類低溶于水而高溶于非極性溶劑的生物有機(jī)分子。其化學(xué)本質(zhì)是脂肪酸和醇所形成的酯類及其衍生物。與脂質(zhì)組成的脂肪酸多是4碳以上的長鏈一元羧酸；醇成分包括甘油、鞘氨醇、高級一元醇和固醇。脂質(zhì)的定義第四十三頁，共六十七頁，2022年，8月28日431.甘油：丙三醇Glycerol2.鞘氨醇：神經(jīng)鞘氨醇Sphingosine，學(xué)名2-氨基-4-十八烯-1,3-二醇，是一種含有不飽和烴基鏈的十八碳氨基醇。鞘氨醇屬于鞘脂類，為細(xì)胞膜組成成分之一4.固醇：3.高級一元醇參與脂質(zhì)組成的醇成分第四十四頁，共六十七頁，2022年，8月28日脂質(zhì)的分類1.單純脂質(zhì)Simplelipid：由脂肪酸和甘油形成的酯1）甘油三酯或三酰甘油TriacylglycerolorTriglyceride2）蠟wax

長鏈脂肪酸和長鏈醇或者固醇組成

真蠟是由高級脂肪酸和高級一元醇(C24～C36)結(jié)合而成的脂類。

非脂成分的蠟類包括高級醇、甾醇和烴類等。

第四十五頁，共六十七頁，2022年，8月28日（一）脂肪（真脂）（fat）

1．脂肪的組成和結(jié)構(gòu)

脂肪：甘油三酯，三酰甘油，（TG）第四十六頁，共六十七頁，2022年，8月28日46第四十七頁，共六十七頁，2022年，8月28日47褐色脂肪組織：分布：主要在人體的肩胛骨間、頸背部、腋窩、縱隔及腎臟周圍。含量：成年人體內(nèi)褐色脂肪的重量一般都低于體重的2%。結(jié)構(gòu)：細(xì)胞內(nèi)含有大量的脂肪小滴及高濃度的線粒體，細(xì)胞間含有豐富的毛細(xì)血管和大量的交感神經(jīng)纖維末梢，組成了一個完整的產(chǎn)熱系統(tǒng)。功能：當(dāng)機(jī)體進(jìn)食或遇寒冷刺激時大量產(chǎn)熱。第四十八頁，共六十七頁，2022年，8月28日482．脂肪酸（fattyacid,FA）

主要在鏈的長度和飽和度方面有差異。幾乎所有的脂肪酸都含有偶數(shù)碳原子，大部分由線性碳鏈組成，少數(shù)具有分支結(jié)構(gòu)。在自然界中只有極少數(shù)脂肪酸獨立存在，絕大多數(shù)是作為其他脂類的酯化組分。第四十九頁，共六十七頁，2022年，8月28日49習(xí)慣名系統(tǒng)名碳原子及雙鍵數(shù)雙鍵位置族分布△系n系軟油酸十六碳一烯酸16：197ω-7廣泛油酸十八碳一烯酸18：199ω-9廣泛亞油酸十八碳二烯酸18：29,126,9ω-6植物油α-亞麻酸十八碳三烯酸18：39,12,153,6,9ω-3植物油γ-亞麻酸十八碳三烯酸18：36,9,126,9,12ω-6植物油花生四烯酸廿碳四烯酸20：45,8,11,146,9,12,15ω-6植物油timnodonic廿碳五烯酸（EPA）20：55,8,11,14,173,6,9,12,15ω-3魚油clupanodonic廿二碳五烯酸（DPA）22：57,10,13,16,193,6,9,12,15ω-3魚油，腦cervonic廿二碳六烯酸（DHA）22：64,7,10,13,16,193,6,9,12,15,18ω-3魚油第五十頁，共六十七頁，2022年，8月28日50脂酸的來源自身合成多為飽和脂酸和單不飽和脂酸食物供給

各種脂酸，特別一些不飽和脂酸*營養(yǎng)必需脂酸Essentialfattyacid——

亞油酸、亞麻酸、花生四烯酸等多不飽和脂酸是人體不可缺乏的營養(yǎng)素，不能自身合成，需從食物攝取。第五十一頁，共六十七頁，2022年，8月28日512.復(fù)合脂質(zhì)Compoundlipid：1）磷脂Phospholipid：非脂成分為磷酸和含氮堿（如膽堿、乙醇胺）2）糖脂

Glycolipid：非脂成分為糖（單己糖、二己糖）血型實質(zhì)上是不同的紅細(xì)胞表面抗原，人有20幾種血型，最基本的血型是AB0血型。紅細(xì)胞質(zhì)膜上的糖鞘脂是AB0血型系統(tǒng)的血型抗原，血型免疫活性特異性的分子基礎(chǔ)是糖鏈的糖基組成。A、B、O三種血型抗原的糖鏈結(jié)構(gòu)基本相同，只是糖鏈末端的糖基有所不同。A型血的糖鏈末端為N-乙酰半乳糖；B型血為半乳糖；AB型兩種糖基都有，O型血則缺少這兩種糖基。第五十二頁，共六十七頁，2022年，8月28日細(xì)菌粘附到胃表面。細(xì)菌表面的凝集素和胃內(nèi)皮細(xì)胞上的leb寡糖（血型抗原）相互作用引起胃潰瘍。第五十三頁，共六十七頁，2022年，8月28日53膽堿（Choline）膽堿具有堿性、醇性。（二）磷脂酰膽堿（phosphatidylCholine,PC）：也稱卵磷脂（lecithin）第五十四頁，共六十七頁，2022年，8月28日54（二）磷脂酰膽堿（phosphatidylCholine,PC）：也稱卵磷脂（lecithin）可降低膽固醇，增加高密度脂蛋白的作用，防止減輕動脈硬化卵磷脂能乳化脂肪，消解血管內(nèi)壁的粥樣硬化斑塊，是人體天然的血液清潔劑。第五十五頁，共六十七頁，2022年，8月28日55細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)微囊結(jié)構(gòu)籠形化合物第五十六頁，共六十七頁，2022年，8月28日563.衍生脂質(zhì)Derivedlipid

由單純脂質(zhì)和復(fù)合脂質(zhì)衍生而來或與之關(guān)系密切，具有脂質(zhì)一般性質(zhì)的物質(zhì)，(1)取代烴主要是脂肪酸及其堿性鹽(皂)和高級醇，少量脂肪醛、脂肪胺和烴；

(2)固醇類(甾類)

包括固醇(甾醇)、膽酸，強(qiáng)心苷、性激素、腎上腺皮質(zhì)激素；

(3)萜包括許多天然色素(如胡蘿卜素)，香精油，天然橡膠等；

(4)其他脂質(zhì)如維生素A、D、E、K，脂酰CoA，脂多糖，脂蛋白等。脂質(zhì)的分類第五十七頁，共六十七頁，2022年，8月28日57蘋果：富含果膠、纖維素和維生素C胡蘿卜：富含果膠酸鈣玉米：豐富的鈣、磷、硒和卵磷脂、維生素E海帶：含豐富的牛黃酸，含食物纖維褐藻酸大蒜：能減少肝臟合成膽固醇牛奶：含較多的鈣質(zhì)蜜橘：含有豐富的維生素C茶：含有咖啡堿與茶多酚豆?jié){：大豆蛋白有助于降低血漿膽固醇水平，Cholesterol（三）膽固醇（cholesterol）

第五十八頁，共六十七頁，2022年，8月28日58HowimportantvitaminDis第五十九頁，共六十七頁，2022年，8月28日591.儲存脂質(zhì)（storagelipid)

屬于這一類的是三酰甘油和蠟

脊椎動物的脂肪細(xì)胞

植物的種子中存在三酰甘油

脂質(zhì)的生物學(xué)作用2.結(jié)構(gòu)脂質(zhì)（structurallipid)

生物膜骨架主要是由磷脂類構(gòu)成的雙分子層或稱脂雙層。參與脂雙層構(gòu)成的膜脂還有固醇和糖脂。

第六十頁，共六十七頁，2022年，8月28日60不飽和脂肪酸與膽固醇增加脂雙層膜的流動性第六十一頁，共六十七頁，2022年，8月28日61鑲嵌型細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)第六十二頁，共六十七頁，2022年，8月28日62脂質(zhì)的生物學(xué)作用3.活性脂質(zhì)Activelipid活性脂質(zhì)是小量的細(xì)胞成分，但具有專一的重要生物活性。類固醇中很重要的一類是類固醇激素，包括雄性激素、雌性激素和腎上腺皮質(zhì)激素。

萜類化合物包括對人體和動物的正常生長所必需的脂溶性維生素A、D、E、K和多種光合色素(如類胡蘿卜素)。第六十三頁，共六十七頁，2022年，8月28日63（四）、脂蛋白Lipoprotein:脂質(zhì)與蛋白質(zhì)以非共價鍵結(jié)合而成的復(fù)合物脂蛋白廣泛存在于血漿中，因此也稱血漿脂蛋白Plasmalipoprotein。血漿脂蛋白都是球形顆粒，有一個由三酰甘油和膽固醇酯組成的疏水核心和一個由磷脂、膽固醇和載脂蛋白參與的極性外殼。載脂蛋白的主要作用是增溶疏水脂質(zhì)和作為脂蛋白受體的識別部位。

第六十四頁，共六十七