听歌学生化

文/左袁袁 图/左袁袁 刘彦彤   2018-10-11 10:02:13

7月末,正值学生们紧张的期末备考中,中国药科大学举办了一场生化歌曲大赛,即把生物化学繁杂的知识点改编进耳熟能详的歌曲中。大家并没有因为即将到来的期末考试就轻视这个活动,而是将它作为一个学习生物化学的契机,认认真真地准备了起来。

中国药科大学,有“四大名补”课程,这四门课学科,因为课程难度较大、不易掌握、补考率高,被调侃为“四大名补”,生物化学就是其中之一。同学们称这次生化歌曲大赛在享受音乐的同时更好地记忆了庞杂繁琐的知识点。

《后来,我买了茅台》

队名:三世酮糖

后来,糖异生维持了血糖稳定

可惜我,花光积蓄全用在茅台

后来,终于在空腹时明白

我酒量怎么可以这么菜

两分子的丙酮酸来到线粒体基质

合成葡萄糖得通过酶催化的机制

磷酸化的羧基搭乘生物素的的士

草酰乙酸单生 从此不再迷失

草酰乙酸诞生之后又脱羧

GDP的伴生我也不多说

有了二价镁,反应从此不再啰嗦

六步可逆让我继续bpmf

糖异生你的名字是多么浪漫

你的反应离不开糖酵解的羁绊

此消彼长你我不是无效循环

有你陪伴从此反应不再孤单

产生的果糖带着1,6两个磷酸

后来,生化是联系我们的纽带

只可惜,美好时光总是那么快

后来,终于在离别时明白

学生化,原来也可以很有爱

歌词解析:

饿货,来条士力架吧!这是大家都熟悉的广告词,人体饥饿或者空腹,体内血糖(葡萄糖)不足,此时的士力架是快速补充糖分很好的选择,马拉松运动员选择巧克力作为能量补给也是此道理。

如果身边没有糖果怎么办?那就来了解下糖异生。糖异生的作用主要有三:一是维持血糖稳定。空腹或饥饿时,肝脏可将氨基酸、甘油等异生成葡萄糖,以维持血糖水平的稳定;二是调节酸碱平衡:长期饥饿时,肾糖异生增强,有利于维持酸碱平衡;三是防止乳酸过多引起的酸中毒,在剧烈运动时,肌糖酵解产生大量乳酸,乳酸在肝脏中大部分可经糖异生途径转化成糖。

提到糖异生,就不得不提到歌词里的糖酵解了。

动物和大多数微生物所需要的能量,主要是由糖的分解代谢提供的。糖的分解代谢先经过糖酵解,是葡萄糖在无氧环境下的反应,产生乳酸,乳酸经过系列反应,最后生成二氧化碳和水,同时给机体提供生命活动所需能量。而剧烈运动时,能量需求增加,糖分分解加速,产生大量的乳酸会累积在血浆中,这时,糖异生就发挥作用了,既解除了乳酸的积累(即缓解身体上的酸痛感),又确保了不断提供葡萄糖的问题。

糖异生和糖酵解的具体过程都比较复杂,结果是前者合成葡萄糖,后者消耗葡萄糖,糖酵解过程有许多反应是可逆的,有些可逆反应与糖异生通用,而不可逆的反应,糖异生就需要采取迂回战术,通过别的途径合成相应的化合物。如A反应生成B是可逆的,糖酵解中由A生成B,糖异生就会来搭顺风车,由B生成A。如果是不可逆反应,糖异生途径就会先由B生成其它物质,通过其它物质反应生成A。值得注意的是,人体内乳酸除了转变为丙酮酸外别无去路,因此,如果体内没有糖异生作用,过多的乳酸堆积,会引起中毒现象。

虽然糖异生作用会给机体提供葡萄糖,但在空腹时,机体内葡萄糖含量不足,此时饮酒,酒精会进入肝脏,抑制糖异生以及肝糖原分解成葡萄糖,同时,血液中酒精含量过高,会造成酒精中毒等,因此切记,空腹时一定不能饮酒!

《天竺蛋白》

队名:血红少女

是谁送你来到我身边

是那血红蛋白 蛋白

是那远端的组氨酸

是那第六个配位键

是那疏水的口袋口袋

我有那正协同,S形曲线 曲线

齐变和序变与氧拥抱惜别

啊 氧气 氧气 正协同正协同

啊 氧气 氧气 正协同正协同

是谁送你来到我身边是那 2,3-BPG BPG

是那下降的PH是那上升的CO2

是那两个贝塔亚基 亚基

我愿用那充满着碱性的基团

紧紧地与你 与你相连 相连

啊 BPG BPG

歌词解析:

机体内每时每刻都在进行着生物氧化,以给机体提供足够的能量维持正常的生命活动。生物氧化需要氧,而体内的血红蛋白和肌红蛋白,则承担起了运送氧气的责任。

肌红蛋白中含有很多氨基酸,这些氨基酸连接形成口袋状,外侧为亲水基团,内部则为疏水基团。氨基酸亲水和疏水基团,可以通过肥皂去理解,我们都知道,肥皂中有表面活性剂,其实就是一种既含有亲水基团,又含有亲脂(疏水)基团的化合物,亲脂可以让它与油脂类结合,而亲水又可以使它溶解在水里,因此用肥皂、洗洁精等清理油脂污渍时,水一冲,表面活性剂就会带着油脂类物质,愉快地奔向下水道。

可以把连接起来的氨基酸想象成一个口袋,亲水基团使得它可以在水中自由地移动,但口袋里没有水。血红素就藏在口袋里,而血红素中心藏了个铁原子,氧气经过呼吸道飞奔到肺部,就是瞅准正中心的铁原子与之结合。结合后肌红蛋白就可以带着氧气移动,到达其它组织后将氧气释放,葡萄糖分解或其它反应就利用这些氧气。

血红蛋白形状有点像平常吃的柿子饼,中间微微凹陷,脊椎动物的一个血红蛋白可以与四个氧结合。且只要一个氧与血红蛋白结合后,就跟开了后门一样,后来的氧与血红蛋白的结合变得越来越容易,这个现象叫正协同作用。

如果人体对铁的摄入量不足,就会使血红蛋白合成减少,如此,人体内各个细胞、组织等就会供氧不足,最终会导致缺铁性贫血。平时多吃一些含铁的食物,如葡萄等可以预防这类病症。不吃也可以,除非你是钢铁侠!

敲黑板,划重点!血红蛋白虽然可以与氧气结合,运输氧气,但它们也能和一氧化碳等结合,且亲和力更强。因此有些地方冬天喜欢烧炭烤火的,一定要注意通风,因为炭火在氧气充足时会产生二氧化碳,一旦氧气不足就会生成一氧化碳,人体将一氧化碳吸入肺部,比起氧气,血红蛋白会更愿意结合一氧化碳,中毒就在所难免了!

关于血红蛋白,有个有趣的数字。每个血红细胞有两亿七千万个血红蛋白,如果将身体的血红蛋白加起来,这个数字是巨大的,因为我们有两百到三百亿血红细胞!

责任编辑:徐玲玲

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