生物化学与分子生物学(人卫版)教材全集(课堂PPT)

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生物化学及分子生物学人卫第九版组学与系统生物学ppt课件

t NHGRI于2003年9月启动了DNA元件百科全书（ENCyclopedia Of DNA Elements，ENCODE）计划；该计划旨在解析人类基因组中的所有功能性元件，内容包括编码基因、非编码基因、调控区域、染色体结构维持和调节染色体复制动力的DNA元件等。
（一） ENCODE 是HGP的延续与深入
了解糖组学、脂组学的研究内容；系统生物医学在现代医学研究中的应用
第一节
基因组学
基因组学是阐明整个基因组的结构、结构与功能的关系以及基因之间相互作用的科学
t 结构基因组学（structural genomics） t 比较基因组学（comparative genomics） t 功能基因组学（functional genomics）
t 研究内容
? 种间比较基因组学阐明物种间基因组结构的异同 ? 种内比较基因组学阐明群体内基因组结构的变异和多态性
三、功能基因组学系统探讨基因的活动规律
? 基因组的表达 ? 基因组功能注释 ? 基因组表达调控网络及机制
EJIFCC. 2008; 19(1): 22–30.
四、ENCODE识别人类基因组所有功能元件
ENCODE的研究内容与策略
基因图谱中的序列标签位点（STS）和表达序列标签（EST）分布示意
（三）通过 BAC克隆系、比较基因组学鉴别基因组的相似性和差异性
t 比较基因组学是在基因组序列的基础上，通过与已知生物基因组的比较，鉴别基因组的相似性和差异性，一方面可为阐明物种进化关系提供依据，另一方面可根据基因的同源性预测相DNA图或表达图（expression map），是一种以表达序列标签（expressed sequence tag，EST）为标记，根据转录顺序的位置和距离绘制的分子遗DNA的5'-或3'-末端序列，每个EST长度一般在300~500bp之间就可以包含已表达的该基因的信息。

生物化学与分子生物学人卫教材全集ppt

跨学科研究的融合
生物技术与医学
随着生物技术的不断发展，未来将更加深入地探索生命现象的本质，为医学领域提供新的治疗手段和药物。
生物信息学与计算机科学
生物信息学与计算机科学的结合将加速数据处理和分析的进程，为生物化学与分子生物学的研究提供强大的技术支持。
对人类健康和生活的影响
疾病预防与治疗
随着生化学与分子生物学的发展，未来将更加深入地了解疾病的发病机制，为预防和治疗提供更加精准和有效的方案。
广泛应用于电力、热力、交通等领域，可替代化石能源，减少温室气体排放。
生物环保
生物环保概述
生物环保是指利用生物学原理和技术，解决环境问题、保护生态环境的学科和技术领域。
生物环保的主要技术
包括生物净化、生物修复、生态恢复等。
生物环保的应用场景
广泛应用于水体治理、土壤修复、生态恢复等领域，对于保护生态环境具有重要意义。
生物安全与伦理
生物安全与伦理概述
生物安全与伦理是指在生命科学研究、应用和实践中，遵循科学道德、保护受试者和公众利益的原则和规范。
生物安全与伦理的主要原则
包括尊重人权、保护受试者权益、防止滥用科学技术等。
生物安全与伦理的实践意义
保障生命科学研究和应用活动的合法性、合理性和公正性，促进人类社会的可持续发展。
05
展望未来生物化学与分子生物学的发展
新技术与新方法的出现
基因编辑技术
随着CRISPR-Cas9等基因编辑技术的不断完善，未来将更加精准地实现对基因的修改和调控，为遗传病治疗和生物育种等领域带来突破。
人工智能与生物信息学
人工智能和生物信息学在生物化学与分子生物学中的应用将更加广泛，有助于高效解析生命现象、发现新药靶点以及优化实验设计等。

生物化学及分子生物学(人卫第九版)-03酶与酶促反应59页PPT

生物化学及分子生物学(人卫第九版)03酶与酶促反应
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
40、人类法律，事物有规律，这是不容忽视的。— —爱献生

66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德谟克利特 67、今天应做的事没有做，明天再早也是耽误了。——裴斯泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运的，只是一瞬之间。 ——歌德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭

生物化学与分子生物学(人卫版)教材课件全集共116页

生物化学与分子生物学(人卫版)教材课件全集
1、合法而稳定的权力在使用得当时很少遇到抵抗。 ——塞 ·约翰 Байду номын сангаас 2、权力会使人渐渐失去温厚善良的美德。— —伯克
3、最大限度地行使权力总是令人反感；权力不易确定之处始终存在着危险。— —塞·约翰逊 4、权力会奴化一切。——塔西佗
5、虽然权力是一头固执的熊，可是金子可以拉着它的鼻子走。— —莎士比
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根

生物化学及分子生物学(人卫第九版)25基因结构功能分析和疾病相关基因鉴定克隆PPT课件

在基因数据库中，初步明确基因的编码序列，并可对其编码产物的基速扩增（RACE）技术是高效钓取未知基因编码序列的一种方法。
3. 用RNA剪接分析法确定基因编码序列
选择性剪接的转录产物可以通过基因表达序列标签（expression sequence tag, EST）的比较进行鉴定。
基因功能获得策略的本质是将目的基因直接导入某一细胞或个体中，使其获得新的或更高水平的表达，通过细胞或个体生物性状的变化来研究基因功能。
方法：转基因技术基因敲入技术
1. 用转基因技术获得基因功能
转基因技术（transgenic technology）是指将外源基因导入受精卵或胚胎干细胞（embryonic stem cell），即ES细胞，通过随机重组使外源基因插入细胞染色体DNA，随后将受精卵或ES细胞植入假孕受体动物的子宫，使得外源基因能够随细胞分裂遗传给后代。
第二十五章
基因结构功能分析和疾病相关基因克隆鉴定
作者 :
:
目录
第一节基因结构分析第二节基因功能研究第三节疾病相关基因鉴定克隆原则第四节鉴定克隆疾病相关基因的策略和方法
重点难点
掌握鉴度的技术及原理；分析表达产物的主要技术；基因功能研究的方法技术。
转基因动物（transgenic animal）是指应用转基因技术培育出的携带外源基因，并能稳定遗传的动物，其制备步骤主要包括转基因表达载体的构建、外源基因的导入和鉴定、转基因动物的获得和鉴定、转基因动物品系的繁育等。转基因小鼠最为常见。
三、分析基因表达的产物可采用组学方法和特异性测定方法
基因表达产物包括RNA和蛋白质/多肽，因此分析基因表达可以从RNA和蛋白质/多肽水平上进行。

生物化学与分子生物学人卫版教材全集ppt课件

生物氧化是指生物体内有机物氧化分解的过程，释放出能量供生命活动需要。能量转换是指生物体内能量的形式转换，包括光合作用、呼吸作用等过程。
03
分子生物学基础
DNA、RNA和蛋白质的结构与功能
01
DNA双螺旋结构
DNA是由两条反向平行的多核苷酸链围绕同一中心轴盘绕而成的双螺
旋结构，碱基位于内侧，通过氢键相互配对，磷酸和脱氧糖在外侧构成
基本骨架。
02
RNA种类与结构
RNA是单链结构，根据功能不同分为mRNA、tRNA和rRNA。mRNA
是蛋白质合成的直接模板；tRNA具有携带氨基酸进入核糖体的功能；
rRNA是核糖体的主要成分，参与蛋白质合成。
03
蛋白质结构与功能
蛋白质是由氨基酸通过肽键连接而成的生物大分子，具有复杂的空间构
象和多样的生物学功能。
生物催化剂与代谢途径
总结词
介绍生物催化剂和代谢途径的基本概念和作用。
详细描述
生物催化剂是指酶，具有高效性和专一性，能够加速生物体内的代谢反应。代谢途径是指一系列相互关联的生化反应序列，是生物体内物质转化和能量转化的基础。
生物氧化与能量转换
总结词
介绍生物氧化和能量转换的过程和作用。
详细描述
对人类社会的影响与意义
医领域
生物化学与分子生物学的发展将有助于疾病的早期诊断、预防和治疗，提高人类的健康水平和生活质量。
工业领域
利用生物化学与分子生物学的原理和技术，开发新的工业生产技术和工艺，降低能耗和环境污染，促进可持续发展。
农业领域
通过分子生物学和基因工程技术的应用，培育出抗逆、抗病、优质、高产的农作物新品种，提高农业生产效率和粮食安全水平。

生物化学与分子生物学教材完整全集(人卫版)ppt课件

芳香族氨基酸的紫外吸收
.
27
目录
（三）氨基酸与茚三酮反应生成蓝紫色化合物
氨基酸与茚三酮水合物共热，可生成蓝紫色化合物，其最大吸收峰在570nm处。
由于此吸收峰值与氨基酸的含量存在正比关系，因此可作为氨基酸定量分析方法。
.
28
目录
四、氨基酸通过肽键连接而形成蛋白质或活性肽
（一）氨基酸通过肽键连接而形成肽
.
21
目录
几种特殊氨基酸
• 脯氨酸
（亚氨基酸）
CH2 CH2
CH2
CHCOONH2+
.
22
目录
半胱氨酸
பைடு நூலகம்
-OOC-CH-CH2-SH + HS-CH2-CH-COO-
+NH3
-HH
+NH3
-OOC-CH-CH2-S S-CH2-CH-COO-
+NH3
+NH3
二硫键
•胱氨酸
.
23
目录
➢ 在蛋白质翻译后的修饰过程中，脯氨酸和赖氨酸可分别被羟化为羟脯氨酸和羟赖氨酸。
两性解离及等电点氨基酸是两性电解质，其解离程度取决于所
处溶液的酸碱度。
等电点(isoelectric point, pI) 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。
.
25
目录
R CH COOH NH2
R CH COOH +OH-
.
9
目录
蛋白质元素组成的特点
各种蛋白质的含氮量很接近，平均为16％。
由于体内的含氮物质以蛋白质为主，因此，只要测定生物样品中的含氮量，就可以根据以下公式推算出蛋白质的大致含量：

生物化学及分子生物学人卫第九版维生素课件

3. 活性形式
视黄醇、视黄醛和视黄酸
维生素A的结构
生物化学及分子生物学人卫第九版维生素
脂溶性维生素——维生素A
（二）生物学功能
1. 视黄醛参与视觉传导
视循环
生物化学及分子生物学人卫第九版维生素
脂溶性维生素——维生素A
2. 视黄酸调控基因表达和细胞生长与分化 ➢ 关键物质：9-顺视黄酸全反式视黄酸或全反式维甲酸（all-trans retinoic acid，ATRA） ➢ 作用途径：与细胞内核受体结合，进而与DNA反应元件作用
3. 维生素K对减少动脉钙化也具有重要的作用
凝血因子Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ前体（无活性）
γ-谷氨酰羧化酶（辅酶VitK）
凝血因子Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ （有活性）
生物化学及分子生物学人卫第九版维生素
脂溶性维生素——维生素K
（三）维生素K缺乏症
1. 缺乏症 ➢ 成人不易缺乏，新生儿可能缺乏 ➢ 脂类吸收障碍（如胰腺、胆管疾病） ➢ 缺乏的主要症状：易出血
➢ 脂溶性维生素（lipid-soluble vitamin） ➢ 水溶性维生素（water-soluble vitamin）
生物化学及分子生物学人卫第九版维生素
第一节
脂溶性维生素
Lipid-soluble Vtamin
生物化学及分子生物学人卫第九版维生素
脂溶性维生素
（一）共同特点
➢ 均为疏水性化合物，易溶于脂类和有机溶剂，常随脂类物质被吸收 ➢ 在血液中与脂蛋白或特异性结合蛋白结合而运输，不易被排泄，在体内主要储存于肝，故不需每日供给 ➢ 不同种类脂溶性维生素执行不同的生物化学与生理功能 ➢ 脂类吸收障碍和食物中长期缺乏此类维生素可引起相应的缺乏症，摄入过多则可发生中毒

人卫第8版第十二章生物化学与分子生物学查锡良药立波主编第十二章物质代谢的整合与调节幻灯片PPT

• 合成分泌的apo CⅡ是毛细血管内皮细胞LPL的激活剂。
目录
（三）肝是维持机体胆固醇平衡的主要器官
➢ 肝是合成胆固醇最活跃的器官，是血浆胆固醇的主要来源；
➢ 胆汁酸的生成是肝降解胆固醇的最重要途径； ➢ 肝也是体内胆固醇的主要排泄器官；
目录
（四）肝是血浆磷脂的主要来源
体内大多数组织都能合成磷脂，但肝合成最活跃。肝可利用糖及某些氨基酸合成磷脂，是血液中磷脂的主要来源。
一、细胞水平的代谢调节主要调节关键酶活性
• 细胞水平的代谢调节主要是酶水平的调节。 • 细胞内酶呈隔离分布。 • 代谢途径的速度、方向由其中的关键酶(key
enzyme)的活性决定。 • 代谢调节主要是通过对关键酶活性的调节而
实现的。
目录
（一）各种代谢酶在细胞内区隔分布是物质代谢
及其调节的亚细胞结构基础
一、各种能量物质的代谢相互联系相互制约
三大营养素可在体内氧化供能。
三大营养素各自代谢途径糖
共同中间产物
脂肪
乙酰CoA
共同代谢途径
2H
TAC
蛋白质
CO2
ATP
从能量供应的角度看，三大营养素可以互相代替，并互相制约。
一般情况下，机体优先利用燃料的次序是糖原（50-70%）、脂肪（10-40%）和蛋白质。供能以糖及脂为主，并尽量节约蛋白质的消耗。
目录
三、肝的蛋白质合成及分解代谢均非常活跃
（一）肝合成多数血浆蛋白质 ➢肝细胞的一个重要功能是合成与分泌血浆蛋白质（清蛋白、凝血因子、载脂蛋白）； ➢肝还是清除血浆蛋白质（清蛋白除外）的重要器官。
目录
（二）肝内氨基酸代谢十分活跃
催化氨基酸转氨基、脱氨基、转甲基、脱羧基等反应的酶类十分丰富分解氨基酸、合成非必需氨基酸利用一些氨基酸合成各种含氮化合物，如嘌呤类衍生物、嘧啶类衍生物、肌酸、乙醇胺、胆碱等。

生物化学与分子生物学人卫版教材课件全集

生物化学与分子生物学人卫版教材课件全集
汇报人：可编辑
2024-01-10
目录
• 生物化学与分子生物学概述 • 生物化学基础知识 • 分子生物学基础 • 生物化学与分子生物学的应用 • 展望未来
01
生物化学与分子生物学概述
生物化学与分子生物学的基本概念
生物化学与分子生物学是研究生物大分子结构和功能的科学，包括蛋白质、核酸、糖类、脂质等
20世纪中叶，科学家发现了基因表达的调控机制，推动了基因工程和生物技术的快速发展。
生物化学与分子生物学的研究领域
01
02
03
04
蛋白质结构与功能
研究蛋白质的三维结构、功能和相互作用，以及蛋白质的合
成和降解机制。
基因表达与调控
研究基因的表达过程、调控机制以及基因突变对表型的影响
。
细胞信号转导
生物催化
利用酶或微生物进行催化反应，生产高附加值的化学品、燃料和材料等，降低生产成本和提高产
品质量。
生物制药
利用生物工程技术生产新型药物，如重组蛋白、单克隆抗体等，
满足人类对药品的需求。
生物材料
利用生物工程技术生产可降解的生物材料，替代传统的塑料制品
，减少环境污染。
生物技术在环境中的应用
生物修复
利用微生物和植物的净化功能，处理废水、废气和固体废弃物等，降低环境污染和生态破坏。
生态恢复
利用生态工程技术恢复退化生态系统，提高生态系统的稳定性和生态服务功能。
05
展望未来
生物化学与分子生物学的发展趋势
基因组学
随着测序技术的进步，基因组学的研究将更加深入，有望揭示更多生命活动的奥秘。

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大多数蛋白质含
有这两种氨基酸残基，
所以测定蛋白质溶液
280nm的光吸收值是分析溶液中蛋白质含量
的快速简便的方法。
芳香族氨基酸的紫外吸收
.
27
目录
（三）氨基酸与茚三酮反应生成蓝紫色化合物
氨基酸与茚三酮水合物共热，可生成蓝紫色化合物，其最大吸收峰在570nm处。
由于此吸收峰值与氨基酸的含量存在正比关系，因此可作为氨基酸定量分析方法。
.
20
目录
(五)侧链含正性解离基团的氨基酸属于碱性氨基酸
.
21
目录
几种特殊氨基酸
• 脯氨酸
（亚氨基酸）
CH2 CH2
CH2
CHCOONH2+
.
22
目录
半胱氨酸
-OOC-CH-CH2-SH + HS-CH2-CH-COO-
+NH3
-HH
+NH3
-OOC-CH-CH2-S S-CH2-CH-COO-
.
25
目录
R CH COOH NH2
R CH COOH +OH-
NH3+
+H+
R CH COO- +OH- R CH COO-
NH3+
+H+
NH2
pH<pI 阳离子
pH=pI 氨基酸的兼性离子
.
pH>pI 阴离子
26 目录
（二）含共轭双键的氨基酸具有紫外吸收性质
色氨酸、酪氨酸的最大吸收峰在 280 nm 附近。
存在自然界中的氨基酸有300余种，但组成人体蛋白质的氨基酸仅有 20 种，且均属 L-α-氨基酸（甘氨酸除外）。
.
11
目录
.
12
目录
CHRH3
COOC +NH3
H
L-氨基酸的丙甘通氨氨式酸酸
.
13
目录
除了20种基本的氨基酸外，近年发现硒代半胱氨酸在某些情况下也可用于合成蛋白质。硒代半胱氨酸从结构上来看，硒原子替代了半胱氨酸分子中的硫原子。硒代半胱氨酸存在于少数天然蛋白质中，包括过氧化物酶和电子传递链中的还原酶等。硒代半胱氨酸参与蛋白质合成时，并不是由目前已知的密码子编码，具体机制尚不完全清楚。
.

目录
体内也存在若干不参与蛋白质合成但具有重要生理作用的L-α-氨基酸，如参与合成尿素的鸟氨酸（ ornithine ）、瓜氨酸（ citrulline ）和精氨酸代琥珀酸（argininosuccinate）。
.
15
目录
二、氨基酸可根据侧链结构和理化性质进行分类
并将氨基酸合成了多种短肽。
.
4
目录
1951年, Pauling采用X（射）线晶体衍射发现了蛋白质的二级结构——α-螺旋(α-helix)。
1953年，Frederick Sanger完成胰岛素一级序列测定。 1962年，John Kendrew和Max Perutz确定了血红蛋白
的四级结构。 20世纪90年代以后，随着人类基因组计划实施，功
3
目录
蛋白质研究的历史
1833年，Payen和Persoz分离出淀粉酶。 1838年，荷兰科学家 G. J. Mulder引入“protein”
（源自希腊字proteios，意为primary）一词 1864年，Hoppe-Seyler从血液分离出血红蛋白，并将
其制成结晶。 19世纪末，Fischer证明蛋白质是由氨基酸组成的，
.
28
目录
四、氨基酸通过肽键连接而形成蛋白质或活性肽
（一）氨基酸通过肽键连接而形成肽
肽键(peptide bond)是由一个氨基酸的羧基与另一个氨基酸的-氨基脱水缩合而形成的化学键。
+NH3
+NH3
二硫键
•胱氨酸
.
23
目录
➢ 在蛋白质翻译后的修饰过程中，脯氨酸和赖氨酸可分别被羟化为羟脯氨酸和羟赖氨酸。
➢ 蛋白质分子中20种氨基酸残基的某些基团还可被甲基化、甲酰化、乙酰化、异戊二烯化和磷酸化等。
➢ 这些翻译后修饰，可改变蛋白质的溶解度、稳定性、亚细胞定位和与其他细胞蛋白质相互作用的性质等，体现了蛋白质生物多样性的一个方面。
生物化学与分子生物学
.
1
目录
第一章
蛋白质的结构与功能
Structure and Function of Protein
.
2
目录
什么是蛋白质?
蛋白质 (protein) 是由许多氨基酸 (amino acids)通过肽键(peptide bond)相连形成的高分子含氮化合物。
.
.
24
目录
三、20种氨基酸具有共同或特异的理化性质
（一）氨基酸具有两性解离的性质
两性解离及等电点氨基酸是两性电解质，其解离程度取决于所
处溶液的酸碱度。
等电点(isoelectric point, pI) 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。
.
7
目录
2. 蛋白质具有重要的生物学功能
➢ 作为生物催化剂（酶） ➢ 代谢调节作用 ➢ 免疫保护作用 ➢ 物质的转运和存储 ➢ 运动与支持作用 ➢ 参与细胞间信息传递
3. 氧化供能
.
8
目录
组成蛋白质的元素
主要有C、H、O、N和 S。有些蛋白质含有少量磷或金属元素铁、铜、锌、锰、钴、钼，个别蛋白质还含有碘。
➢ 非极性脂肪族氨基酸 ➢ 极性中性氨基酸 ➢ 芳香族氨基酸 ➢ 酸性氨基酸 ➢ 碱性氨基酸
.
16
目录
(一)侧链含烃链的氨基酸属于非极性脂肪族氨基酸
.
17
目录
(二)侧链有极性但不带电荷的氨基酸是极性中性氨基酸
甲硫氨酸
.
18 目录
(三)侧链含芳香基团的氨基酸是芳香族氨基酸
.
19
目录
(四)侧链含负性解离基团的氨基酸是酸性氨基酸
.
9
目录
蛋白质元素组成的特点
各种蛋白质的含氮量很接近，平均为16％。
由于体内的含氮物质以蛋白质为主，因此，只要测定生物样品中的含氮量，就可以根据以下公式推算出蛋白质的大致含量：
100克样品中蛋白质的含量 (g %) = 每克样品含氮克数× 6.25×100
1/16%
.
10
目录
一、组成人体蛋白质的20种L--氨基酸
能基因组与蛋白质组计划的展开，使蛋白质结构与功能的研究达到新的高峰。
.
5
目录
第一节
蛋白质的分子组成
The Molecular Component of Protein
.
6
目录
蛋白质的生物学重要性 1. 蛋白质是生物体重要组成成分
分布广：所有器官、组织都含有蛋白质；细胞的各个部分都含有蛋白质。含量高：蛋白质是生物体中含量最丰富的生物大分子，约占人体固体成分的45%，而在细胞中可达细胞干重的70%以上。