南京农业大学生物化学课件

南京农业大学生物化学课件欢迎来到南京农业大学生物化学课程本课件将带您深入探索生命科学的奥秘，从分子水平理解生命的本质生物化学概述定义研究对象生物化学是研究生命体中化学包括蛋白质、核酸、糖类和脂物质结构、功能及其变化规律质等生物大分子的科学研究方法应用领域结合化学、生物学和物理学等医学、农业、食品科学和环境多学科方法科学等生物大分子的化学结构蛋白质核酸糖类脂质由氨基酸构成，具有多样的包括DNA和RNA，携带遗传提供能量和结构支持构成细胞膜，储存能量结构和功能信息蛋白质的一级结构123氨基酸序列肽键N端和C端蛋白质一级结构是指氨基酸在多肽链氨基酸通过肽键连接形成多肽链多肽链有氨基末端（N端）和羧基末端中的排列顺序（C端）蛋白质的二级结构螺旋折叠αβ呈螺旋状结构，由氢键稳定呈折叠状平面结构，由氢键连接无规卷曲不规则结构，灵活多变蛋白质的三级结构空间构象稳定因素蛋白质分子整体的三维空间排列氢键、疏水作用、离子键和范德华力功能关系结构预测三级结构决定蛋白质的生物学功能通过计算机模拟和实验方法预测三级结构蛋白质的四级结构亚基组装1多肽链相互作用2功能复合体形成3协同效应4四级结构是由多个蛋白质亚基组装而成的高级结构，如血红蛋白酶的概念和作用定义酶是生物催化剂，能够加速生化反应特异性酶具有底物特异性和反应特异性高效性酶可以显著降低反应的活化能调节性酶活性可受多种因素调控酶的分类氧化还原酶转移酶12催化氧化还原反应催化官能团转移水解酶裂解酶34催化水解反应催化非水解裂解反应还有异构酶和连接酶等其他类型酶促反应动力学米氏方程1底物浓度影响2酶浓度影响34温度和pH影响米氏方程描述了酶促反应速率与底物浓度的关系，是理解酶动力学的基础酶的抑制和激活抑制剂激活剂•竞争性抑制•辅因子•非竞争性抑制•辅酶•反竞争性抑制•变构激活核酸的化学结构DNA RNA双链螺旋结构，包含腺嘌呤、胸腺嘧通常为单链结构，含有尿嘧啶代替胸啶、胞嘧啶和鸟嘌呤腺嘧啶核苷酸核酸的基本组成单位，包括碱基、糖和磷酸基团的复制和修复DNA起始1复制起始于特定的DNA序列延伸2DNA聚合酶沿模板链合成新链终止3复制在特定序列处终止修复4各种酶参与DNA损伤修复过程的合成和加工RNA转录起始延伸终止加工RNA聚合酶结合启动子RNA链沿DNA模板合成在终止信号处停止转录包括剪接、加帽和加尾遗传密码三联体密码子简并性三个核苷酸编码一个氨基酸多个密码子可编码同一氨基酸普适性无重叠性遗传密码在大多数生物中相同密码子之间不重叠蛋白质的合成转录1DNA信息转录为mRNA翻译起始2核糖体识别起始密码子肽链延伸3氨基酸按mRNA序列连接终止和释放4遇到终止密码子，肽链释放糖的代谢糖酵解糖异生糖原代谢葡萄糖分解为丙酮酸非糖物质合成葡萄糖糖原的合成和分解糖的有氧代谢糖酵解1丙酮酸脱氢2三羧酸循环3电子传递链4有氧代谢过程中，葡萄糖被完全氧化为二氧化碳和水，释放大量能量糖的无氧代谢乳酸发酵酒精发酵在动物肌肉中发生，产生乳酸在酵母中发生，产生乙醇和二氧化碳无氧代谢产生的能量较少，但速度快脂质的代谢脂肪酸氧化脂肪酸合成脂肪酸分解产生乙酰辅酶A乙酰辅酶A合成长链脂肪酸甘油代谢胆固醇代谢甘油进入糖代谢途径合成和降解胆固醇氨基酸的代谢转氨作用1脱氨基作用2碳骨架代谢3尿素循环4氨基酸代谢涉及氨基的转移、脱除以及碳骨架的利用，最终氨基通过尿素循环排出体外核酸的代谢嘌呤代谢合成和分解腺嘌呤、鸟嘌呤嘧啶代谢合成和分解胞嘧啶、尿嘧啶核苷酸合成从头合成和补救合成途径核苷酸降解核苷酸分解为碱基、糖和磷酸维生素的作用维生素A维生素C视觉、生长和免疫功能抗氧化剂，促进胶原蛋白合成维生素D钙磷代谢，骨骼健康矿物质的作用2%4g骨骼和牙齿健康，肌肉收缩维持体液平衡，神经传导

3.5g3mg心脏功能，肌肉收缩红细胞中血红蛋白的组成生物膜的结构和功能结构功能•脂质双分子层•选择性通透•膜蛋白•信号转导•糖蛋白和糖脂•细胞识别细胞信号转导通路1234信号分子受体信号传递效应器激素、生长因子等膜受体或胞内受体第二信使、蛋白激酶级联基因表达、代谢变化等细胞周期的调控G1期S期细胞生长和准备DNA合成DNA复制G2期M期准备有丝分裂有丝分裂和细胞分裂周期蛋白和周期蛋白依赖性激酶调控细胞周期进程细胞凋亡启动信号外部刺激或内部信号信号传导激活caspase级联反应执行阶段DNA断裂，细胞皱缩吞噬清除巨噬细胞清除凋亡细胞免疫反应的生化机制抗体T细胞特异性识别和结合抗原识别感染细胞，激活或杀伤细胞因子调节免疫反应环境污染物的生化效应重金属有机污染物干扰酶活性，导致氧化应激破坏内分泌系统，影响代谢微塑料农药残留积累在食物链中，影响生物体功能抑制神经传导，影响生殖系统生物化学在农业中的应用生物化学在农业中的应用涵盖作物改良、病虫害防治、土壤改良、动物营养和食品安全等多个领域。