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天津大学生物化学课件

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天津大学生物化学课件Lecture16BiosynthesisRNA

天津大学生物化学课件Lecture16BiosynthesisRNA
掌握生物化学中RNA生物合成的基本概念和原理 了解RNA生物合成的途径和调控机制 熟悉RNA生物合成相关的酶和蛋白质因子 掌握RNA生物合成在细胞生长、发育和分化中的作用 了解RNA生物合成与疾病的关系及其在医学中的应用
课程内容概述
生物化学课 程简介
课程内容与 学习目标
授课方式与 时间安排
考试方式与 成绩评定
RNA的修饰和调控
RNA的甲基化修饰
甲基化修饰的种类和作用 甲基化修饰的酶和机制 甲基化修饰与RNA稳定性和表达调控的关系 甲基化修饰在生物体内的意义和作用
RNA的磷酸化修饰
RNA磷酸化修饰的定义和作用 RNA磷酸化修饰的酶和机制 RNA磷酸化修饰与RNA剪接和编辑的关系 RNA磷酸化修饰在基因表达调控中的作用
● 总之，RNA在生命科学领域具有广泛的应用和意义，对于理解生命过程、疾病诊断和治疗以及药物研发都具有重要的 价值。
总结与展望
Lecture16BiosynthesisRNA课程总结
课程内容回顾：简要介绍本次课程所涉 及的RNA生物合成的主要内容，包括 RNA的种类、合成过程、调控机制等。
重点知识点总结：对课程中的重点知识点 进行总结，包括RNA生物合成的主要酶、 RNA合成的调控机制等。
环境科学：RNA技术可用于 监测环境污染和评估生态系 统的健康状况
RNA在生命科学领域的重要意义
● 作为信息传递的媒介：RNA在生命体内作为信息传递的媒介，将DNA中的遗传信息传递给蛋白质合成机器， 对蛋白质的合成过程起到关键作用。
● 参与基因表达调控：RNA还参与基因表达的调控，通过调节基因转录和翻译的过程，影响蛋白质的合成和细 胞功能。
RNA编辑与基因表达的多样 性
RNA作为基因表达的调控因 子

天津大学生物化学05第五章课件核酸化学

天津大学生物化学05第五章课件核酸化学
转移RNA(transfer RNA-tRNA) 信使RNA(messenger RNA-mRNA) 核糖体RNA（ribosomal RNA-rRNA）
脱氧核糖核酸（deoxyribonucleic acid-
DNA）
第一节 核酸的概述（核酸的分布）
真核生物
原核生物
细胞核（95%） 核质区（拟核） DNA 线粒体、叶绿体
（三）RNA的类型（mRNA1）
含量:占总RNA的5% 存在：在细胞核中以DNA为模板被合成以后，
可能暂存于核仁内，也可能立即转移到胞质中，并 以每分子mRNA与几个或几十个核蛋白体结合成 串珠样的多核蛋白体形式而存在。
特点：一般都很不稳定，代谢活跃，更新迅速，
寿命较短，种类很多。
功能:在蛋白质生物合成中起传递遗传信息的作
第五章 核酸化学
第一节 核酸的概述 第二节 核苷酸 第三节 核酸的结构 第四节 核酸的提取、分离和测定 第五节 核酸的变性、复性与杂交
第一节 核酸的概述
1．染色体和基因 2．核酸
第一节 核酸的概述（染色体和基因1）
在生物细胞核中存在着一种能被碱性染 料着色的螺旋集缩体，它是由核酸、 组蛋 白、非组蛋白等组成，称此物质为染色体 。
核苷酸
磷酸
核苷
戊糖
水 解
碱基
第二节 核苷酸(总）
磷酸 戊糖
碱基
核苷
核苷酸
核酸
许多个
1．核糖 2．碱基 3．核苷 4．核苷酸 5．多磷核苷酸（ATP）
第二节 核苷酸(1戊糖）
组成核酸的戊糖有两种
组成 DNA
组成 RNA
第二节 核苷酸(2碱基1）
核酸中的碱基分两类：
（1）嘧啶碱：胞嘧啶（C） 尿嘧啶（U） 胸腺嘧啶（T）

天津大学生物化学06第六章课件酶学.ppt

天津大学生物化学06第六章课件酶学.ppt
A-X ＋ B ←→ A ＋ B-X 3.水解酶
A-B ＋H2O ←→ AOH ＋ BH
第二节 酶的分类和命名 (分类2)
1.根据催化反应类型分
4.异构酶 5.裂解酶
A ←→ B + C 6.合成酶
A + B + ATP ←→ C ＋ ADP (ATP起提供能量活化反应分子的作用)
第二节 酶的分类和命名 (分类2)
（一）活性部位和必需基团3（总）
确定酶的活心中心的方法（总） 1．酶的专一性研究 2．酶分子侧链基团的化学修饰 3．X－射线晶体衍射法
1．酶的专一性研究
通过研究酶的专一性底物的结构， 判断和确定活性中心的结构特点。
2．酶分子侧链基团的化学修饰1
➢使用一些对酶分子侧链功能基团可进行共 价修饰的试剂作用于酶，以查出哪些基团是 保持酶活力所必需的。 ➢酶分子中可被修饰的基团：硫氢基（巯基 ）、羟基、咪唑基、氨基及羧基等。 ➢可用作化学修饰的试剂：用的较多的有DFP （二异丙基氟磷酸）。
二、作为生物催化剂的特性2
（1）催化效率高：比非催化反应高108－1020
倍，比其它催化反应高107－1013倍
双氧水裂解
1
(过氧化氢酶）
二、作为生物催化剂的特性3
2．具有高度的专一性：一种酶只能作用于某 一类或某一种特定的物质。 3．酶易失活：凡使蛋白质变性的因素（强酸 、强碱、高温等）都能使酶被破坏而完全失活 ４．活力受调节控制：如抑制剂调节、共价修 饰调节、反馈调节、酶原激活及激素等的控制 5．活力与辅酶、辅基及金属离子有关：有些 酶是复合酶，若将其中小分子物质（辅酶、辅 基及金属离子）除去，酶就失去活性。
活性 中心
活性部 位
（一）活性部位和必需基团2(1)

天津大学生物化学02第二章课件——《糖类化学》

天津大学生物化学02第二章课件——《糖类化学》

1. 取代单糖3

N-乙酰神经氨酸（唾液酸）
1. 取代单糖2
N-乙酰葡 萄糖胺
N-乙酰半 乳糖胺
1. 取代单糖4

乙酰胞壁 （糖）酸
2．糖醇和糖酸1

形成：单糖在还原剂的作用下，醛基还原
β -D葡萄糖
葡萄糖- β-(1-4)葡萄糖苷
第三节 寡糖6（棉子糖）(三糖) 蜜二糖
β -半乳糖
α-D葡萄糖
β-D-果糖
蔗糖
第四节 多糖
一、概述
二、多糖代表物

1.淀粉与糖原 2.纤维素与半纤维素 3.粘多糖 4.糖缀合物
一、概述

Na2CO3代替裴林试剂中的KOH或NaOH
1．醛、酮基产生的性质3
（1）氧化3

3，5-二硝基水杨酸法：测定还原糖
，即在碱性溶液中将还原糖变为烯二 醇（1，2-烯二醇），然后以3，5-二 硝基水杨酸氧化其变为糖酸，还原糖 和硷性二硝基杨酸试剂共热，产生一 种棕红色的氨基化合物
天然产物的单糖大多只存在一种构型，
如葡萄糖、果糖、核糖等都是D-型的
2．构型 2(甘油醛的D型、L型)
D-甘油醛

L-甘油醛
透视式
投影式
2．构型 3(单糖D型、L型判断依据)

以分子中倒数第二个 碳原子上羟基在空间的左 右来判别构型
α（1→6） 糖苷键
1．淀粉与糖原（1）淀粉4
支链淀粉2
1．淀粉与糖原（1）淀粉4
支链淀粉3
1．淀粉与糖原（2）糖原1
①分布
高等动物的肝脏与肌肉、软体动物、谷物和 细菌中也发现了糖原类似物
②连接键
α-1，4糖苷键及α-1，6糖苷键

天津大学生物化学课件LectureFatMetabolism

天津大学生物化学课件LectureFatMetabolism
甘油
H2O 脂肪酶
脂肪酸 R1COO+
CH2OH CHOCOR2
甘油二脂 CH2OCOR3 脂肪酶 H2O
H2O 脂肪酶
R3COO+
CH2OH CHOCOR2
CH2OH
甘油一脂
胆汁在脂肪分解中的作用
磷脂的酶促水解
磷脂酶A1(B1) CH2OCOR1
磷脂酶A2(B2) CHOCOR2
O 磷脂酶D CH2O P O X
甲基丙二酰辅 酶A表异构酶
H3C O -OOC C C SCoA
H
H
D-甲基丙二酰辅酶A
L-甲基丙二酰辅酶A
甲基丙二酰辅酶A异构机理
E B-
HO -OOC C C SCoA
CH3 (S)-甲基丙二酰辅酶A
E BH3C O
-OOC C C SCoA H
(R)-甲基丙二酰辅酶A
E BH O
-OOC C C SCoA
RCH2 C C C SCoA HH
Acyl-CoA dehydrogenase
H Acetyl-CoA O
Fatty acyl-CoA Oxidation
FADH2
Thiolase
RCH2 C SCoA
4 Fatty acyl-CoA
Successive cycles
CoASH Cleavage shortened by two carbons
脂肪酸合成循环（3）
反应六
H
O
H2O
H
O
H3C C CH2 C S ACP
H3C C C C S ACP
OH
-羟脂酰ACP 脱水酶
H
D--羟丁酰ACP
反式--烯丁酰ACP

天津大学生物化学课件lectureaminoacidmetabolism-精PPT共70页

天津大学生物化学课件lectureaminoacidmetabolism-精PPT共70页
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
55、 为 中 华 之 这是不 容忽视 的。— —爱献 生
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
天津大学生物化学课件 lectureaminoacidmetabolism-精
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯

天津大学生物化学课件Lecture13AminoAcidMetabolism

天津大学生物化学课件Lecture13AminoAcidMetabolism

COO-
CH2
+ NH4+ + ATP
HC NH3
COO-
天冬酰胺合成酶
Mn2+
CONH2
CH2
+ ADP + Pi
HC NH3
COO-
天冬氨酸
天冬酰胺
CONH2
CH2
+ H2O
HC NH3
COO-
天冬酰胺酶
COO-
CH2 HC NH3
COO-
+ NH4+
二十种基本氨基酸(五)
Acidic amino acids
H
CH + AMP + PPi COO-
HC NH3
CO精O-氨琥珀酸
鸟氨酸循环的中间步骤 —精氨酸水解生成尿素
H2N C
HN
NH2
(CH2)3 HC NH3
COO-
+ H2O
精氨酸
精氨酸酶
NH3 (CH2)3
HN
NH2
+
C
HC NH3
OH
COO-
鸟氨酸
H2N
NH2
C
O
尿素
鸟氨酸循环—总反应
HCO3- + NH4+ + 2ATP —> 氨基甲酰磷酸 + 2ADP + Pi 氨基甲酰磷酸 + 鸟氨酸 —> 瓜氨酸 + Pi 瓜氨酸 +天冬氨酸 + ATP —> 精氨琥珀酸 + AMP + PPi 精氨琥珀酸 —> 精氨酸 + 延胡索酸 精氨酸 + H2O —> 鸟氨酸 + 尿素 ———————————————————————————————— 总反应：HCO2- + NH3+ + 天冬氨酸 + 3ATP + H2O —>

天津大学生物化学课件LectureCarbohydrates

天津大学生物化学课件LectureCarbohydrates

HO C H
HO C H
H C OH
H C OH
CH2OH
Ｄ－山梨糖
CH2OH
Ｄ－塔格糖
天然糖类化合物多为D-构型
醛糖和酮糖互变
H
1C O
2
H C OH
3
H C OH
4
H C OH
5CH2OH
D-核糖
H 1 C OH 2 C OH
3
H C OH
4
H C OH 5CH2OH
烯二醇
H 1 HC OH
2C O
CH2OH
H H OH
O OH H
OH
H
H
OH
-D-Glucopyranose
Cu2+, -OH Cu2O, H2O
CH2OH
H H OH
OH
OH O
H
O-
H
OH
D-Gluconic acid
COO-
H H OH
OH
O OH
H H
H
OH
β-D-Glucuronic acid
CH2OH
H
O
H OH H
糖类化合物的概念
• 糖类化合物是自然界分布广泛，数量最多 的有机化合物
• 最初糖类化合物用Cn(H2O)m通式来表示，统 称碳水化合物（Carbohydrate），现定义 为多羟基的醛或酮及其缩聚物和某些衍生 物
• 糖类化合物是一切生物体维持生命活动所 需能量的主要来源，是生物体合成其他化 合物的基本原料，有时还充当结构性物质
Ｌ-(-)甘油醛
Ｄ-(＋)甘油醛
(-) 表示左旋光性，(+)表示右旋光性
D-醛糖(aldose)（开链）

天津大学生物化学03第三章课件脂类与生物膜

天津大学生物化学03第三章课件脂类与生物膜

S S
抗 体 蛋 白
58
二．膜的结构3（示例3）
59
三、膜的功能2 （[3]识别信号分子3）
识别部位（常有糖链连接）
数条α 螺旋构 成通道
S S
抗 体 蛋 白
60
三、膜的功能2 （[3]识别信号分子4）
识别部位（常有糖链连接）
数条α 螺旋构 成通道
S
通S 道
抗 体 蛋 白
61
信息识别受体
三、膜的功能2（最新成果）
OH
X前体为胆碱：
HO-CH2CH2N+(CH3)3
X 即 = CH2CH2N+乙醇胺]）
O
O
CH2 O C R1
R2 C O CH
O
CH2O P O X
OH
X前体为胆胺 ：
HO-CH2CH2-NH3+
X 即 = CH2CH2-NH3+
21
（1）甘油磷脂3（卵磷脂[磷脂酰胆碱]2）
（2）鞘氨醇磷脂3（神经鞘磷脂 ）
鞘氨醇
磷酰胆碱
28
（2）鞘氨醇磷脂4（脑苷脂）
鞘氨醇
葡萄糖脑苷
29
三、固醇类1
1. 结构：环戊烷多氢菲的衍生物。 2.特点：两性分子。 3.举例：胆固醇、胆酸、麦角固醇等。
30
三、固醇类2
环戊烷多氢菲的一元醇及其衍生物
H2 C
+ H2C CH2
C H2
CH2
（2）内嵌蛋白：水不溶性，分布在磷
脂的脂双分子层中，有时横跨全膜或
者以多酶复合物形式由内嵌蛋白和外
周蛋白的结合，或者以疏水和亲水两
部分分别与磷脂的疏水和亲水两部分
结合。
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▪ 纤维素的酶促水解：靠纤维素酶 ▪ 双糖的水解在双糖酶催化下进行 ▪ 食物中的糖类经肠道消化为葡萄糖、
果糖、半乳糖等单糖。单糖可以被吸 收入血。血液中的葡萄糖称为血糖。
二、糖的分解代谢
▪ 糖的分解代谢实质上就是它的氧化作用 ▪ 动物体内葡萄糖的分解主要有3条途径：
在无氧的条件下，葡萄糖经酵解生成乳酸 在有氧条件下，葡萄糖最后经三羧酸循环彻底
ADP, H+, Mg2+, K+
丙酮酸激酶 (pyruvate kinase)
COOCO + CH3
ATP
pyruvate
烯醇丙酮酸磷酸
丙酮酸 G' = -31.4 kJ/mol
（一）糖的无氧酵解 —丙酮酸还原成乳酸
反应十一
CH3 CO COOpyruvate
丙酮酸
NADH + H+ NAD+
乳酸脱氢酶 (lactate dehydrogenase)
5
H
OH
4
H OH H
1 +E
OH 3
2 OP
H
OH
葡糖-1-磷酸
-E P
E = enzyme
6CH2O P
5
H
OH
H
4
OH
H
1
OH 3
2 OP
H
OH
葡糖-1，6-二磷酸
6CH2O P
5
H
O
H
4
OH
H
OH 3
2
H
1
OP
H
OH
葡糖-1，6-二磷酸
6CH2O P
E
5
H
OH
4
H OH
H
1 +E P
OH 3
HB
（一）糖的无氧酵解 —甘油醛-3-磷酸生成丙酮酸
（一）糖的无氧酵解 —甘油醛-3-磷酸生成丙酮酸
甘油醛-3-磷酸脱氢机理
CH2O P H C OH H C OH
S
NAD+
NADH + H+
CH2O P H C OH
CO S
CH2O P
SH
H C OH +
HCO
甘油醛-3-磷酸 甘油醛-3-磷酸脱氢酶
（一）糖的无氧酵解 —己糖磷酸酯的生成阶段
（一）糖的无氧酵解 —己糖磷酸酯的生成阶段
葡糖激酶
葡萄糖
葡糖-6-磷酸
糖原
磷酸化酶`
(Glycogen Phosphorylase)
葡糖磷酸变位酶 (phosphoglucomutase)
葡糖-1-磷酸
（一）糖的无氧酵解 —己糖磷酸酯的生成阶段
6CH2OH
D-果糖-1,6-二磷酸
二羟丙酮磷酸 D-甘油醛-3-磷酸
G' = +23.9 kJ/mol
（一）糖的无氧酵解 —丙糖磷酸的生成阶段
果糖-1，6-二磷酸裂解机理
1CH2O P
2
HCO
3
HO C H
4
H C OH
5
H C OH
6CH2O P Fructose-1,6bisphosphate
H2N B-
O -O P OH
O-
CH2O P H C OH
COO P 甘油酸-1,3-二磷酸
（一）糖的无氧酵解 —甘油醛-3-磷酸生成丙酮酸
（一）糖的无氧酵解 —甘油醛-3-磷酸生成丙酮酸
（一）糖的无氧酵解 —甘油醛-3-磷酸生成丙酮酸
反应十
COO-
C OP
CH2 phosphoenolpyruvate
1CH2O P
2
H C NH
3
HO C H
4
H C OH
5
HC
OH -B
6CH2O P
Schiff base
1CH2O P CO
CH2OH
Dihydroxyacetone phosphate
H2O
1CH2O P C NH CH2OH
B-
4 CHO H C OH
CH2O P + 1CH2O P C NH C HO H
转化，不可分割
一、多糖和低聚糖的酶促降解
▪ 低聚糖和多糖不能透过细胞膜，必需 水解成单糖才能被生物体利用
O
O
O
HO
HO
H2O O
水解
H3PO4 磷酸解
O HO P O
OH
HO
O
O
O
淀粉的酶促水解
▪ α-与β-淀粉酶，能水解淀粉中的α-1， 4糖甘键，不能水解α-1，6糖苷键，该 键需由α-1，6糖苷键酶来水解Fra bibliotek2 OH
H
OH
葡糖-6-磷酸
（一）糖的无氧酵解 —己糖磷酸酯的生成阶段
反应二
6CH2O P
5
H
OH
H
4
OH H
1
OH 3
2 OH
己糖磷酸异构酶
phosphoglucoisomerase
H
OH
G' = +1.7 kJ/mol -D-Glucose-6-phosphate
-D-葡萄糖-6-磷酸
6
CH2O P O
▪ 淀粉酶水解的产物为糊精和麦芽糖 ▪ 淀粉或糖原在细胞内的降解是经磷酸
化酶的磷酸化作用生成葡糖-1-磷酸
支链淀粉或糖原的酶促降解
(16)连接糖苷 还原端
-淀粉酶
非还原端 支链淀粉或糖原
葡糖苷酶 可磷酸化的支链淀粉核
糖原的酶促降解
葡萄糖转移酶
脱支酶
H2O OH
磷酸化酶 H3PO4
纤维素及双糖的酶促降解
1CH2O P
5
H OH 2
H4
3 OH
OH H
D-Fructose-1,6-bisphosphate
醛缩酶
aldolase
1 CH2O P 2C O 3 CH2OH
4 CHO
+
5
H C OH
6CH2O P
Dihydroxyacetone D-glyceraldehyde-
phosphate
3-phosphate
氧化为水和二氧化碳 葡萄糖经戊糖磷酸循环被氧化为水和二氧化碳
▪ 植物体和微生物的分解代谢，除上述动物 体的3条途径外，还有生醇发酵和乙醛酸循 环
（一）糖的无氧酵解
葡萄糖 丙酮酸
乳酸
糖酵解
乙醛 乙醇 生醇发酵
糖酵解从葡萄糖开始，可分为四个阶段：
•己糖磷酸酯的生成 •丙糖磷酸的生成 •甘油醛-3-磷酸生成丙酮酸 •丙酮酸还原成乳酸
1CH2OH
5
H OH 2
H4
3 OH
OH H
D-Fructose-6-phosphate
D-果糖-6-磷酸
（一）糖的无氧酵解 —己糖磷酸酯的生成阶段
反应三
6
CH2O P O
1CH2OH
Mg2+
6
CH2O P O
1CH2O P
5
H OH 2
H4
3 OH
OH H
+ ATP
-ADP -H+
果糖磷酸激酶
5
H OH 2
H4
3 OH
OH H
phosphofructokinase
D-Fructose-6-phosphate
D-果糖-6-磷酸
D-Fructose-1,6-bisphosphate
D-果糖-1,6-二磷酸
G' = -14.2 kJ/mol
（一）糖的无氧酵解 —丙糖磷酸的生成阶段
反应四
6
CH2O P O
合成ddGTP途径二（1）
合成ddGTP途径二（2）
合成ddGTP途径二（3）
第八章 糖代谢
▪ 糖类代谢为生物体提供重要的碳源和能 源，人体所需能量主要来自于糖
▪ 糖类代谢的中间产物可为其他生命物质 的合成提供碳原子或碳骨架
▪ 糖代谢包括分解代谢和合成代谢两大类 ▪ 糖代谢与其他物质代谢相互联系、相互