生物化学教案内容授课章节及内容维生素生物氧化.docx
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生物化学教案内容授课章节及内容维生素生物氧化
《生物化学》教案内容
授课章节及内容
第4章维生素
第六章生物氧化
课时数
3
授课时间
2015年3月31日
授课班级
2014级护理3班
复习旧课要点
酶的概述
酶的结构与功能
影响酶促反应速度的因素
酶的命名及分类
新课教学目的
掌握：
维生素的概念、分类、水溶性维生素的主要功能、典型缺乏症
熟悉：
脂溶性维生素的主要功能、典型缺乏症
了解：
维生素的来源
掌握：
生物氧化的概念和特点、呼吸链的概念、组成、氧化磷酸化的概念及其影响因素
理解：
能量的生成、存储和利用
了解：
非线粒体氧化体系的作用
本章节重点难点
重点、难点:
水溶性维生素的主要生化功能
难点：
呼吸链的概念、组成及递氢和递电子的顺序
重点：
呼吸链的组成、ATP的生成方式
教学方法
讲授法
教学过程设计
依照教学内容适时穿插动画、视频进行讲授，辅以板书和思考讨论题，并引导学生探讨相关临床应用问题，以启发学生主动思维，提高教学效果。
授课内容:
第4章维生素
第一节维生素概述
一、维生素的概念
维生素（vitamin）是维持机体正常功能所必需的一类低分子有机化合物。
维生素有以下特点：
1.维生素是维持人体生长和健康所必需的物质。
2.维生素的每日需要量甚少，必须由食物摄取。
3.维生素参与体内的酶促反应，参与机体蛋白质的合成等方面，却有着其他分子所不能取代的功能。
二、维生素的分类
维生素分为两类：
脂溶性维生素和水溶性维生素。
脂溶性维生素与脂肪类似，被淋巴组织吸收，依靠各种蛋白质载体在血液中进行运输。
脂溶性维生素可以与其它脂一起贮存在脂肪组织，由于可以贮存，所以其中某些维生素可积累到毒性浓度。
脂溶性维生素包括：
维生素A、维生素D、维生素E、维生素K
水溶性维生素一般可直接吸收进入血液中，自由地进行转移。
多数都不能在组织中大量贮存，反之过量的部分会通过尿液排出。
因此水溶性维生素直接产生的毒性危险不象脂溶性维生素那样大，当然高剂量情况除外。
水溶性维生素包括：
B族维生素和维生素C。
B族维生素有：
硫胺素（B1）、核黄素（B2）、尼克酸（B3）、叶酸、维生素B12、维生素B6、生物素、泛酸。
3、维生素缺乏症的原因
1.膳食中维生素含量不足
2.食物储存、加工、烹调不合理使维生素大量破坏或丢失。
3.机体吸收障碍
4.排出增多
5.生理或病理需要量增加而未及时补充
6.长期使用某些药物可使维生素在体内加速破坏。
第二节脂溶性维生素
一、维生素A
1.来源
动物的肝脏、鱼肝油、奶类、蛋类及鱼卵是最好的来源。
胡萝卜、菠菜、苋菜、杏、芒果等含β-胡萝卜素，后者在肠壁及肝中可转变为维生素A。
2.功能及缺乏病
（1）构成视觉细胞内感光物质
（2）参与糖蛋白的合成
（3）防癌作用
当缺乏维生素A时，容易导致干皮病、干眼病、夜盲症等。
二、维生素D
1.来源
维生素D有两种主要形式：
维生素D2和维生素D3
维生素D3含量最丰富的食物为鱼肝油，动物肝脏和蛋黄，牛奶与其他食物中维生素D3的含量较少。
维生素D2来自植物性食品
2.功能及缺乏病
维生素D没有生物学活性，必须在肝、肾生成活性最高1，25-（OH）2-VD3。
其主要的作用是促进钙及磷的吸收，提高血钙、血磷浓度，有利于骨样组织钙化，促进成骨作用。
当缺乏维生素D时，成骨作用发生障碍，儿童可发生佝偻病，成人引起软骨病。
案例：
某患儿10个月，整个冬天在家里，其父母很少带他外出。
最近夜里多次醒来哭闹，头上多汗，后脑勺正中头发少了一圈，出现“枕秃”。
分析：
上述案例中患儿的症状是佝偻病的早期表现，主要是冬天在家少日晒且饮食未补充足够的维生素D而引起的。
适量补充鱼肝油症状就会有所缓解。
三、维生素E
1.来源各种植物油、谷物的胚芽、许多绿色植物、肉、奶、蛋等
2.功能及缺乏病
（1）维生素E具有强还原性。
（2）通过动物实验证明，动物在缺乏维生素E时其生殖器官发育受损，严重时可引起不育。
（3）维生素E有促进血红素合成的功能
维生素E一般不易缺乏，在某些脂肪吸收障碍等疾病时可引起缺乏，表现为红细胞数量减少，寿命缩短，体外实验可见红细胞脆性增加等贫血症，偶可引起神经障碍。
课堂讨论：
现在很多中年女性喜欢每天吃1粒维生素E，很多高档化妆品里面也添加维生素E和维生素A。
试讨论：
以上方法合适吗？
为什么？
四、维生素K
1.来源
维生素K分布较广，其中维生素K1在绿叶植物及动物肝脏含量丰富，维生素K2则是人体肠道细菌代谢产物。
2.功能及缺乏病
主要生化作用是维持体内的第Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ凝血因子的正常水平，促进血液凝固。
因维生素K来源广泛，故一般不易缺乏。
但胰腺疾病、胆管疾病及小肠粘膜萎缩等疾病及长期应用广谱抗生素，可引起维生素K缺乏。
维生素K缺乏可使凝血时间延长，常引起皮下、肌肉、胃肠道出血。
第3节水溶性维生素
一、维生素B1
1.来源
含量丰富的食物有粮谷类、豆类、干果、酵母、硬壳果类等，尤其在粮谷类的表皮部分含量更高。
2.功能及缺乏病
维生素B1在体内的活性形式焦磷酸硫胺素（TPP）。
（1）TPP是α-酮酸氧化脱羧酶的辅酶，参与体内α-酮酸氧化脱羧反应
（2）TPP也是转酮醇酶的辅酶，参与体内磷酸戊糖代谢。
（3）维生素B1可抑制胆碱酯酶活性，减少乙酰胆碱水解。
维生素B1缺少时，神经组织中的糖代谢首先受到影响，致使丙酮酸堆积在神经组织中，引起“脚气病”，多见于以大米为主食的地区。
课堂讨论：
现在生活水平提高了，很多人乐于吃精米精面，也有人开始吃粗面杂粮补充日常饮食。
请问哪种饮食习惯更科学？
给予合理的解释。
二、维生素B2
1.来源
维生素B2广泛存在动植物食物中，尤以肝、心、肾、乳、蛋黄、和豆类中含量较多。
2.功能及缺乏病
维生素B2在体内的活性形式是FMN及FAD，是黄酶的辅基，在体内生物氧化过程中起递氢体的作用。
机体缺乏维生素B2则出现能量和物质代谢的紊乱，可引起口角炎、唇炎、舌炎、阴囊炎、脂溢性皮炎等症。
课堂讨论：
日常生活中患有口角炎或舌炎，医生会建议用维生素B2加维生素C治疗或辅助鸡蛋加新鲜水果，试给出合理的解释。
三、维生素PP
1.来源
富含维生素PP的食物为动物肝脏、酵母、花生、豆类及肉类。
人体能利用色氨酸合成维生素PP，但不能满足需要。
2.功能及缺乏病
维生素PP包括尼克酸（nicotinicacid,烟酸）及尼克酰胺（nicotinamide，烟酰胺）两种。
在体内构成的活性形式是NAD+和NADP+，是多种不需氧脱氢酶的辅酶。
维生素PP还有抑制脂肪组织的脂肪分解和维护神经组织正常功能的作用。
人类维生素PP缺乏症称为癞皮症，其典型症状为皮炎、腹泻及痴呆即所谓“三D”症。
早期常有食欲不振、消化不良、腹泻、失眠、头痛、无力、体重减轻等现象。
四、维生素B6
1.来源
广泛的存在于动物肝脏、鱼、肉、黄豆、花生中
2.功能及缺乏病
包括吡哆醇、吡哆醛及吡哆胺
在体内活性形式磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺。
是转氨酶的辅酶、脱羧酶和δ-氨基γ-酮戊酸合成酶的辅酶。
未发现维生素B6缺乏的典型病例。
异烟肼能与磷酸吡哆醛结合，使其失去辅酶的作用，所以在长期使用异烟肼时，应补充维生素B6。
五、泛酸
1.来源
来源广泛，普遍存在于动植物中。
2.功能及缺乏病
CoA及ACP为泛酸在体内的活性形式。
在体内CoA及ACP构成酰基转移酶的辅酶，具有转移酰基的作用，在糖、脂类、蛋白质代谢及肝的生物转化中起着相当重要的作用。
泛酸缺乏症少见。
六、生物素
1.来源
生物素来源极广泛，人体肠道细菌也能合成。
2.功能及缺乏病
生物素是体内多种羧化酶的辅酶，参与羧基的传递。
生物素缺乏症罕见。
鸡蛋清中有一种抗生物素蛋白，它能与生物素结合使其失去活性并不被吸收。
若蛋清加热后这种蛋白便被破坏，也就不再妨碍生物素的吸收。
另外，长期使用抗生素可抑制肠道细菌生长，也可能造成生物素的缺乏，主要症状是疲乏、恶心、呕吐、食欲不振、皮炎及脱屑性红皮病。
七、叶酸
1.来源
分布于蔬菜、水果，动物肝、肾
2.功能及缺乏病
叶酸（F）+NADPH5,6-二氢叶酸（FH2）+NADP+
FH2+NADPH5,6,7,8-四氢叶酸（FH4）+NADP+
FH4是体内一碳单位转移酶的辅酶，具有运输一碳单位的作用。
一碳单位在体内参加多种物质的合成，与核酸及某些氨基酸代谢关系密切。
当叶酸缺乏时，DNA合成必然受到限制，骨髓幼红细胞DNA合成减少，细胞分裂速度降低，细胞体积变大，造成巨幼红细胞贫血。
八、维生素B12
1.来源
主要来源于动物性食物，植物性食物不含维生素B12，故严格素食者易患维生素B12缺乏症。
2.功能及缺乏病
维生素B12主要甲基四氢叶酸甲基移换酶的辅酶，参与甲基的转移。
在体内参与同型半胱氨酸甲基化生成蛋氨酸的反应，产生四氢叶酸和蛋氨酸。
当维生素B12缺乏时，影响FH4的产生，可引起巨幼红细胞贫血。
但其来源广泛，故缺乏症少见，偶见于有严重吸收障碍疾患的病人及长期素食者。
九、维生素C
1.来源
主要来源于新鲜蔬菜和水果。
储存久的水果、蔬菜中的维生素C的含量大量减少。
2.功能及缺乏病
（1）参与羟化反应
（2）参与氧化还原反应
维生素C缺乏时可患坏血病，主要为胶原蛋白合成障碍所致，表现为毛细血管脆性增加，牙龈肿胀与出血，牙齿松动、脱落、皮肤出现瘀血点与瘀斑，关节出血可形成血肿，鼻衄，便血等症。
还能影响骨骼正常钙化，出现伤口愈合不良，抵抗力低下，肿瘤扩散等。
维生素是维持机体正常功能所必需的一类低分子有机化合物。
维生素的需要量少，必须依靠食物摄取才能满足机体需要。
维生素分为脂溶性维生素和水溶性维生素两大类。
脂溶性维生素中的维生素A与视蛋白结合成感光物质，并对维持上皮组织的健全至关重要。
维生素D参与钙磷代谢。
维生素E有抗氧化作用。
维生素K则与血液凝固有关。
水溶性维生素中的B族维生素多以辅助因子的形式参与酶促反应。
维生素C则参与羟化反应和氧化还原反应。
第6章生物氧化
物质在生物体内进行氧化称生物氧化，主要指糖、脂肪、蛋白质等在体内分解时逐步释放能量，最终生成CO2和H2O的过程。
物质体内氧化与体外氧化的异同
相同点：
1.生物氧化中物质的氧化方式有加氧、脱氢、失电子，遵循氧化还原反应的一般规律。
2.物质在体内、体外氧化时所消耗的氧量、最终产物（CO2，H2O）和释放能量均相同。
不同点：
生物氧化——是在细胞内温和的环境中由酶催化进行的，能量是逐步释放的，并储存于ATP中。
代谢物脱下的氢与氧结合产生H2O，有机酸脱羧产生CO2。
体外氧化——能量是突然释放的。
CO2、H2O由物质中的碳和氢直接与氧结合生成。
通过对比体内外氧化的异同点我们可以讲生物氧化的特点总结如下：
温和环境（37C°中性）
酶催化
逐步释放能量
有机酸脱羧生成CO2
有机物脱氢经呼吸链生成H2O
第一节生产ATP的线粒体生物氧化体系
一、CO2的生成
人体内的CO2是通过有机酸脱酸基作用产生的。
2、水的生成
生物氧化过程中，代谢物分子经过脱氢酶催化，常成对的脱氢，脱下的氢原可被转变为2H+和2e,通过呼吸链的传递传给02，生产水。
呼吸链:
指线粒体内膜中按一定顺序排列的一系列具有电子传递功能的酶复合体，可通过链锁的氧化还原将代谢物脱下的电子最终传递给氧生成水。
这一系列酶和辅酶称为呼吸链（respiratorychain）又称电子传递链（electrontransferchain）。
呼吸链由4种具有传递电子能力的酶复合体组成。
酶复合体是线粒体内膜氧化呼吸链的天然存在形式，所含各组分具体完成电子传递过程。
电子传递过程释放的能量驱动H+移出线粒体内膜，转变为跨内膜H+梯度的能量，再用于ATP的生物合成。
1.NAD+和NADP+——递氢体
2.黄素蛋白——递氢体
3.铁硫蛋白——电子传递体
4.辅酶Q——递氢体
5.细胞色素类——电子传递体
呼吸链的组成构成4种复合体和游离形式存在的C0Q、Cyt镶嵌排列于线粒体内膜上，构成两条重要的呼吸链。
（1）NADH氧化呼吸链
NADH→复合体Ⅰ→Q→复合体Ⅲ→Cytc→复合体Ⅳ→O2
（2）琥珀酸氧化呼吸链
琥珀酸→复合体Ⅱ→Q→复合体Ⅲ→Cytc→复合体Ⅳ→O2
课堂讨论：
试比较NADH氧化呼吸链和琥珀酸氧化呼吸链的异同。
3、ATP的生成
ATP是体内一切生命活动的主要直接来源。
体内ATP的生成方式有两种：
底物水平磷酸化和氧化磷酸化。
氧化磷酸化：
是指在呼吸链电子传递过程中偶联ADP磷酸化，生成ATP，又称为偶联磷酸化。
底物水平磷酸化（substratelevelphosphorylation）与脱氢反应偶联，生成底物分子的高能键，使ADP（GDP）磷酸化生成ATP（GTP）的过程。
不经电子传递。
其中氧化磷酸化是体内ATPS生成的主要方式。
影响氧化磷酸化的因素主要有：
1.抑制剂
（1）呼吸链抑制剂——阻断呼吸链中某些部位电子传递。
（2）解偶联剂——使氧化与磷酸化偶联过程脱离。
如：
解偶联蛋白
（3）氧化磷酸化抑制剂——对电子传递及ADP磷酸化均有抑制作用。
如：
寡霉素
2.ADP的调节作用
3.甲状腺素
4.线粒体DNA突变。
课堂讨论：
1.冬天来临，医院接收蜂窝煤取暖造成的中毒者增多，解释原因。
2.感冒或传染性疾病时，为什么体温会升高？
第二节不生成ATP的生物氧化体系
1.过氧化物酶和过氧化氢酶
2.微粒体细胞色素P450单加氧酶催化底物分子羟基化
3.超氧化物歧化酶——SOD
课堂讨论：
××宝SOD蜜宣称的抗衰老的机制是什么？
本节内容简单，略讲或学生自学。
作业布置
课堂练习：
P55-56自测题；P87自测题
课后习题：
第六章简答题第二题
教学反思
（包括本课堂教学心得、存在问题以及今后教学改进意见）
本次课首先对酶的相关知识进行了学习，在此基础上带领大家学习了维生素和生物氧化。
维生素与身体健康及医学关系紧密，生物氧化为后续糖代谢、脂代谢等内容的基础，因此掌握这部分内容对同学们今后学习很有意义。
本次课总体教学效果良好，同学们学习热情较好。
对于这部分知识应在深入理解的基础上结合实际生活及临床应用进行内化。
通过学习同学们对这部分基本知识及其与医学的联系有了深入了解。
教研室主任签字：
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