口腔生物化學第1頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月5本章內容

1牙及周圍組織的化學組成2唾液及齦溝液的生物化學

3牙菌斑的生物化學

4牙體硬組織的生物礦化

口腔生物化學研究的主要方法第2頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月第1節(jié)牙及周圍組織的化學組成牙及周圍組織包含哪些組織學結構？第3頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月組織結構學角度

牙體組織

釉質（Enamal）牙本質(Dentin)牙骨質(Cementum)牙髓(Pulp)

牙周組織牙周膜(Periodontalmembrane)牙槽骨(Alveolarbone)牙齦(Gingiva)第4頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月一、釉質1、無機成分2、有機成分3、釉質晶體的理化性質

第5頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月1、無機成分

第6頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月在所有無機物中，氟濃度的變化最大，其影響因素主要有如下幾種：釉質蛋白組織液外環(huán)境生理性磨損第7頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月2、有機成分主要包括：蛋白質和酶脂類枸櫞酸鹽糖類水分布：釉質的帶狀結構內（釉叢、釉板、釉質間質內）

第8頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月釉質蛋白(enamelproteins)分類釉原蛋白（amelogenins)---疏水

非釉原蛋白（non-amelogenins)---酸性

釉叢蛋白（tuftlin)成釉蛋白（ameloblastin)

釉蛋白（enamelin)蛋白水解酶類

基質金屬蛋白酶（MMP20）絲蛋白酶第9頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月3、釉質晶體的理化性質羥磷灰石晶體是牙體硬組織無機鹽基本的結構形式（1）基本組成羥磷灰石是一種磷酸鈣物質，屬于磷灰石的一種，具有和磷灰石一樣的晶體結構（2）釉質晶體的物理性質（似羥磷灰石）釉質晶體的基本構型：長、薄片狀六棱柱形釉質晶體數(shù)目的變化

第10頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月第11頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）釉質晶體的化學性質吸收性離子交換第12頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月（4）釉質晶體的表面化學釉質表層晶體排列疏松-釉質具有一定的滲透性。牙齒萌出口腔前牙齒萌出口腔后第13頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月齲病第14頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月二、牙本質和牙骨質無機成分碳、磷酸礦物鹽、鈉、鎂、氯有機成分

膠原蛋白（90%）

非膠原蛋白枸櫞酸鹽脂類第15頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月膠原蛋白牙本質組成：I、V合成細胞：成牙本質細胞作用：形成胞外基質骨架特點：吸引力硫酸粘多糖穩(wěn)定性高度交鏈結構

牙骨質組成：I非膠原蛋白

成牙本質細胞源性-牙本質磷蛋白、牙本質涎蛋白血清源性第16頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月三、牙周組織牙齦、牙周膜、牙槽骨1、膠原2、蛋白多糖第17頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月1、膠原分布

牙齦I、III、IV、V

牙周膜I、III、V

牙槽骨I第18頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月牙周病變過程中的改變膠原含量減少：膠原類型改變：V型出現(xiàn)I型膠原三聚體III型破壞增加產生抑制參與膠原破壞的因素：膠原酶、巰基復合物內毒素第19頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月牙齦蛋白多糖

硫酸皮膚素、透明質酸、硫酸肝素、4-硫酸軟骨素牙周膜蛋白多糖

硫酸皮膚素、透明質酸、硫酸肝素、硫酸軟骨素作用：水的再吸收、與膠原纖維發(fā)生作用牙槽骨蛋白多糖

4-硫酸軟骨素、透明質酸、硫酸角質素、硫酸皮膚素6-硫酸軟骨素

2、蛋白多糖—糖胺聚糖+蛋白核心第20頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月四、口腔粘膜組織粘膜上皮上皮固有層粘膜下層第21頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月1、口腔粘膜上皮與結締組織交界-基底膜的生化特征膠原性蛋白質IV型

非膠原性糖蛋白

層粘連蛋白蛋白多糖纖維連接蛋白大皰性類天皰瘡（BP）抗原獲得性大皰性表皮松解癥（EBA）抗原第22頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月2、口腔黏膜結締組織的生物化學膠原纖維彈力纖維（極易變形的襯里粘膜中含量豐富）結締組織基質（無定形物質）

主要為蛋白多糖第23頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月口腔粘膜結締組織基質蛋白多糖與一般粘膜蛋白多糖的比較第24頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)唾液和齦溝液的生物化學一、唾液的生物化學

(一)唾液與口腔環(huán)境

唾液的分泌-大、小唾液腺靜態(tài)分泌動態(tài)分泌-刺激分泌

第25頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）唾液成分唾液性狀：正常情況下，唾液是無色、無味、稍粘稠的液體，比重略比水大，pH平均為6.8（5.6-7.6），唾液中99%為水，另還有少許固體成分（0.7%）及少許氣體。無機成分有機成分蛋白質其他第26頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月1、無機成分第27頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月各無機成分的作用和意義第28頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月2、有機成分--蛋白質來源唾液中的大部分蛋白質由唾液腺腺胞和導管上皮合成和分泌，少數(shù)來源于血漿滲出，濃度很低，唾液中已經鑒定出的蛋白質有40多種。第29頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月唾液總蛋白濃度:約為血漿蛋白濃度的1/30濃度變異比較大：隨個體、隨時間絕大部分為糖蛋白或者蛋白多糖作用很重要

第30頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月唾液蛋白質的組織來源第31頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月黏蛋白富脯蛋白富組蛋白富酪蛋白富半胱蛋白唾液淀粉酶溶菌酶唾液過氧化物酶免疫球蛋白乳鐵蛋白具體各蛋白質第32頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月唾液粘蛋白MGⅠ與MGⅡ的比較唾液粘蛋白是唾液一組含糖類的特異蛋白，是唾液中的主要有機成分，具有黏滑性質。由下頜下腺、舌下腺及小涎腺分泌，其中小涎腺分泌占整個唾液粘蛋白的70%。第33頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月唾液淀粉酶

為唾液中最早發(fā)現(xiàn)的淀粉酶，主要來自腮腺作用：水解食物中的淀粉參與牙菌斑獲得性膜的形成及吸附細菌產酸→脫礦→齲齒

第34頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月3、涎腺及唾液的功能涎腺分泌功能外分泌-分泌唾液內分泌-合成分泌入血的肽類物質達30種以上唾液消化及營養(yǎng)功能

協(xié)助咀嚼和吞咽唾液中多種酶直接參與消化維持味覺-溶劑提供各種營養(yǎng)來提供口腔軟硬組織的代謝平衡第35頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月唾液保護功能粘蛋白起到潤滑作用維持粘膜的完整軟組織的修復作用清除作用調節(jié)口腔菌群平衡緩沖作用維持牙齒礦化

第36頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月唾液診斷口腔疾病-涎腺炎(SIgA)、齲病(變鏈)全身性疾病-舍格倫綜合征(唾液量)、AIDS(HIV-1)藥物監(jiān)測-酒精、毒品等測定激素水平-類固醇激素監(jiān)測體內的環(huán)境毒物-汞、鉛等第37頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月什么是齦溝液？二、齦溝液的生物化學第38頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月齦溝液的生物化學化學組成

細胞成分-炎細胞、脫落上皮細胞、細菌

電解質-鈉、鉀離子

有機成分-抗體、補體

酶類和其他成分

第39頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月膠原酶組織蛋白酶堿性磷酸酶-葡萄糖苷酸酶、芳基硫酸酯酶天門冬氨酸氨基轉移酶其他酶類-彈性蛋白酶等炎癥介導因子：白三烯、前列腺素內毒素其他-抗體，其他蛋白等第40頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月齦溝液的生理功能及臨床意義抗菌防御

沖洗抑菌或殺菌—溶菌酶、乳鐵蛋白等抗菌--抗體成分變化作為牙周病變的評判指數(shù)

堿性磷酸酶、前列腺素、天門冬氨酸基轉移酶第41頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)牙菌斑的生物化學第42頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月牙菌斑：一種細菌性生物膜,為基質包裹的相互粘附的或粘俯于牙面、牙間或修復體表面的軟而未鈣化的細菌性群體，不能被水沖去或漱掉。菌斑內微生物的物質代謝菌斑內的礦物質轉換

第43頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月一、牙菌斑內的主要物質代謝細菌是牙菌斑內物質代謝活動的主體，不斷的進行著新陳代謝，新陳代謝包括分解代謝和合成代謝。（一）糖的分解代謝糖的轉運途徑

Embden-Meyerhof-Paprs(EMP)-己糖二磷酸途徑

Hexose-Monophophate(HMP)-己糖單磷酸途徑

Entner-Doudoroff(ED)途徑磷酸乙酮醇酶(PK)途徑第44頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月1、磷酸化2、磷酸葡萄糖異構酶3、磷酸果糖激酶4、1，6-二磷酸果糖醛縮酶5、磷酸丙糖異構酶6、3-磷酸甘油醛脫氫酶7、3-磷酸甘油酸激酶8、磷酸甘油酸變位酶9、烯醇酶10、丙酮酸激酶EMP途徑第45頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月1、葡萄糖激酶11、6-磷酸葡萄糖脫氫酶12、6-磷酸葡萄糖酸脫氫酶13、核酮糖磷酸異構酶14、核糖磷酸異構酶15、轉酮醇酶16、轉醛醇酶4、果糖二磷酸醛縮酶17、果糖二磷酸酶2、磷酸葡萄糖異構酶HMP途徑第46頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月ED途徑1、葡萄糖激酶11、6-磷酸葡萄糖脫氫酶18、磷酸葡萄糖酸水解酶19、2-酮-3-脫氫-6-磷酸葡萄糖醛縮酶15、轉酮醇酶16、轉醛醇酶13、核酮糖磷酸異構酶第47頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月磷酸乙酮醇酶PK途徑1、葡萄糖激酶2、磷酸葡萄糖異構酶20、果糖-6-磷酸乙酮醇酶22、磷酸乙酰轉移酶23、乙醛脫氫酶24、乙醇脫氫酶16、轉醛醇酶15、轉酮醇酶26、磷酸乙酮醇酶25、乳酸脫氫酶第48頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月4種途徑比較第49頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月

以上四條代謝途徑，對于某種細菌來說，往往以一條途徑為主，而輔以另外一條途徑，也有部分細菌只有一條途徑。前三條途徑廣泛存在于細菌菌斑中，只有PK途徑存在于少數(shù)細菌中。第50頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月細菌分解葡萄糖三條主要途徑之間的聯(lián)系第51頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月糖的分解代謝產物菌斑表層-有氧分解：丙酮酸進入三羧酸循環(huán)→氧化脫羧作用后→二氧化碳、水、能量菌斑深層-無氧酵解：丙酮酸→有機酸，如乳酸、甲酸、乙酸、丙酸及乙醇等。第52頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）糖的合成代謝細胞內途徑

外源性糖豐富糖糖原胞內多糖（糖原）合成代謝的途徑多聚-羥丁酸多聚磷酸鹽甲酸、乙酸、乙醇（厭氧）乳酸、丙酮酸（有氧）外源性糖缺乏多聚-羥丁酸乙酰輔酶A細胞外途徑蔗糖GTFFTF葡聚糖果聚糖第53頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月GTF(葡萄糖基轉移酶)和FTF(果糖基轉移酶)的特性⑴對蔗糖高度特異性-只能利用蔗糖作為底物⑵廣泛的pH適應度-pH5.2-7.0，與菌斑pH相符⑶固有酶-細菌自發(fā)合成第54頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月兩種葡聚糖比較第55頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月二、牙菌斑內的礦物質轉換菌斑-唾液間的礦物質轉換唾液是菌斑礦物質的主要來源，唾液中礦物質的濃度和存在形式直接影響到菌斑內的礦物質濃度。唾液中鈣磷氟的濃度隨不同個體，不同的唾液流速而不同。唾液和菌斑中離子形式的鈣、磷、氟等礦物質可以相互轉換--離子擴散，取決于濃度梯度。且擴散的過程是一個可逆的過程，最終在唾液和菌斑間達到一個動態(tài)平衡第56頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月菌斑-牙面間（釉質）的礦物質轉換菌斑牙面間的礦物質轉換：是在菌斑液中進行。菌斑中的礦物質含量明顯高于唾液菌斑可阻擋牙表面礦物離子的擴散-離子屏障；菌斑中的礦物質與其中蛋白結合；

菌斑中的細菌具有結合一些離子的能力。鈣、磷、氟礦物質存在形式：離子與蛋白結合磷酸鹽第57頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月菌斑pH與齲病pH菌斑pH與牙結石牙釉質溶解pH牙釉質溶解正常穩(wěn)定pH磷灰石溶解pH磷灰石沉積第58頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月第四節(jié)牙體硬組織的生物礦化一、生物礦化及種類

生物礦化(biomineralization)是指生物體內的鈣磷等無機離子在多種生物因子的調控下通過化學反應產生難溶性鹽與有機質結合，形成機體礦化組織。牙體硬組織的礦化是由基因調控、細胞因子介導、礦化細胞完成的生物礦化過程。人體的礦化組織：釉質、牙本質、牙骨質、骨骼

生理性礦化-牙及骨骼中的磷酸鹽，磷灰石晶體病理性礦化-牙結石、膽結石、腎結石等人工再礦化第59頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月二、生物礦化的一般特性生物礦化組織的組成結構

羥磷灰石晶體的基本組成單位是

晶胞-六棱柱形第60頁，課件共67頁，創(chuàng)作于2023年2月生物礦化的機制生物礦化常發(fā)生在機體需要礦化組織的部位是特殊的反應物質對礦化的指導和細胞參與的結果在結構上高度有序生物礦化組織存在于一個礦化和脫礦的平衡過程中參與物質代謝生物礦化的結晶過程成核-種晶、晶核形成晶核的生長-晶體在