生物化学绪论副本

1、我们所处在的地球充满着无数的生物，从最简单的病毒、类病毒到菌藻树草，从鱼虫鸟兽到最复杂的人类，处处都可以发现它们的踪迹，觉察到生命的活动。地球上的生物形形色色，千姿百态。不同的生物，其形态、生理特征和对环境的适应能力各不相同，都经历着生长、发育、衰老、死亡的变化，都具有繁殖后代的能力。,2009,2,二十一世纪生命科学世纪,2009,3,生 物 化 学,Biochemistry,2009,4,2009,5,概述 生物化学的发展 生物化学与其它学科的关系 课程特点及学习与安排,2009,6,一、概述,1.什么是生物化学,生物化学（Biochemistry，Biological chemistry） 是研究生物体的化学组成和生命过程中的化学变化规律的科学。是一门研究生命现象的化学本质的学科.,2009,7,组成生命体的物质是极其复杂的。但在地球上存在的92种天然元素中，只有28种元素在生物体内被发现 第一类元素：包括C、H、O和N四种元素，是组成生命体最基本的元素。这四种元素约占了生物体总质量的99%以上。 第二类元素：包括S、P、Cl、Ca、K、Na和Mg。这类元素也是组成生命体的基本元

2、素。 第三类元素：包括Fe、Cu、Co、Mn和Zn。是生物体内存在的主要微量元素。 第四类元素：包括Al、As、B、Br、Cr、F、Ga、I、Mo、Se、Si、Ni等。,生命体的元素组成,2009,8,生物体的化学组成,自然界所有的生命物体都由三类物质组成水、无机离子和生物分子,2009,9,生物化学在生命科学中的地位,生命是物质运动的一种形式，生命运动也是物质的运动，这些物质就是生命物质。生命运动可以分成以下的层次：,生物分子是生命活动的基础，不了解生物分子的运动就只能看到生命的一些表面现象，而无法了解生命的本质以及运动机制。,生物化学是生命科学的一门基础学科， 生物化学于生命科学,就象ABC于英语.,2009,10,4. 运用生物化学原理和方法，为农业、工业、医药卫生、环境保护等服务，开拓富有经济价值的生物资源（酶制剂、药品、食品添加剂、杀虫剂）,2.生物化学的研究内容,1. 生物体物质的化学组成、结构、性质和功能-静态生化,2009,11,生物大分子的基本特征： 1.由结构小分子结构单元组成 2.按一定顺序排列 3.结构复杂：维性信息，三维信息（立体结构）,2009,12,它研究

3、生命物质的变化（即新陈代谢）过程及规律。,在代谢中，糖代谢是各种物质代谢转换的枢纽，所以本课程首先讲解糖代谢，接着是脂肪，蛋白质，核酸等的代谢,代谢,合成代谢,分解代谢,能量代谢,信息代谢,代谢调控,动态生化又叫代谢生化,体内的代谢过程几乎都是在酶的作用下进行的，有什么样的酶就有什么样的代谢途径。所以酶在生命活动中有着极其重要的意义,2009,13,分子生物学 （Molecular biology） 是研究核酸、蛋白质等生物大分子的形态、结构特征及其重要性、规律性和相互关系的科学，是从分子水平上来阐述生命过程中遗传信息的传递（DNA复制和突变修复等），及基因表达（DNA到RNA到蛋白质）及调控。,生物化学与分子生物学,2009,14,二、生物化学的发展,1 静态生物化学时期（二十世纪二十年代以前） 2 动态生物化学时期（二十世纪前半叶） 3 机能生物化学及分子生物学时期（二十世纪五十年代以后）,2009,15,生物化学发展分5个阶段 酿酒、造醋的实践活动公元前2世纪 有机物的认识-18世纪后期 三大发现及生物化学的诞生19世纪末 生物技术的应用-20世纪初 生物化学飞速发展时期-20

4、世纪50年代以来,2009,16,拉瓦锡,1780-1789年Lavoisier（法）研究生物体内的燃烧，指出此类燃烧耗氧并排出，后人称他为生物化学之父。,2009,17,李比希,1830-1842年Liebig （德）将食物分为糖，脂，蛋白质类，提出“代谢”一词，证明动物体温形成是食物在体内燃烧的缘故。最先写出两本生物化学相关专著。,2009,18,埃米尔 费歇尔,1890-1902年Fischer（德）首次证明了蛋白质是多肽；发现酶的专一性，提出并验证了梅催化作用的“锁匙”学说；合成了糖及嘌呤，1902年或诺贝尔奖。,2009,19,1937年克雷布斯（英）和李普曼发现三羧酸循环，1953年获诺贝尔奖。,2009,20,1949年，Pauling（美）指出镰刀形红细胞性贫血时一种分子病，并于1951年提出蛋白质存在二级结构，1954年获诺贝尔奖。,李纳斯鲍林,2009,21,1953年Watson（美）和Crick（英）提出了DNA分子的双螺旋结构模型，1962年共获诺贝尔奖。,弗朗西斯 克里克,詹姆斯沃森,2009,22,1969-1972年Arber（瑞士），Smith（美）与

5、Nathans（美）在核酸限制酶的分离与应用方面做出突出贡献，1978年共获诺贝尔奖。 1972年Berg（美）在基因工程基础研究方面做出了接触成果，获1980年诺贝尔奖。 1973年Cohen等（美）用核酸限制性内切酶首次基因重组成功。,2009,23,2000年美国联邦国家人类基因组研究项目负责人弗朗西斯柯林斯博士、塞莱拉公司总裁及首席科学家文特尔、美国总统克林顿在华盛顿联合宣布，人类基因组序列图绘制成功，人类基因组计划的所有目标全部实现。由美、英、日、法、德和中国科学家 共同努力绘制完成了人类基因组序列图，在人类揭示生命奥秘、认识自我的漫漫长路上又迈出了重要的一步。,2009,24,1998年2月，中、日、美、英、韩五国代表制定了“国际水稻基因组测序计划”，,2002年12月12日，中国科学院、国家科技部、国家发展计划委员会和国家自然基金会联合举行新闻发布会，宣布中国水稻（籼稻）基因组“精细图”已经完成。,2009,25,我国在生化方面取得的重要成就：,1965年结晶牛胰岛素人工合成，是世界上公认的第一个具有全部生物活性的蛋白质人工合成。,猪胰岛素X射线晶体0.25nm及0.18

6、nm的分析研究，表明我国生物大分子的X射线晶体结构分子跨入了世界先进行列。,1981年又首先人工合成了具有生物活性的酵母tRNAAla。,中国在人类基因组计划中占1%，独立绘制水稻的基因序列,2009,26,三、生物化学与其他学科的关系,其他学科为基础：化学， 生物学，等 姊妹学科：生理学，遗传学，细胞学，生物学，分子生物学等 基础学科：专业课的基础,形成交叉学科。,2009,27,生物化学与实践的联系:,2009,28,2009,29,四、课程特点、学习方法及教学安排,生物化学学科特点： 知识储备：需要化学理论基础，特别是有机化学基础， 并与其他生物学科有一定的联系。 内容多，复杂繁琐，抽象。但各章节之间联系密切。前后交错。生物大分子有基本同类型的分子单体组成。生物复杂多样，但在分子水平具有简单同一性。 与数学、物理、化学不同，它还没有进入定量科学阶段，还处于定性科学阶段。没有绝对，所有结论都在被一些例外打破。,2009,30,随时消化温故知新 及时总结归纳比较分类 理解的基础上必要的记忆,学习方法： 1 以概念为主，当然也有规律和规则，应以记忆为主，在记忆 的基础上可以在一定限度内

7、进行推理。 2 自学有难度，应遵循一定的学习规律 预习听课笔记归纳总结习题练习复习考试,全面理解 强调记忆 联系前后 注重复习,2009,31,参考书目,使用教材： 生物化学简明教程（第三版）聂剑初等编，高等教育出版社 生物化学实验指导书 河北科技大学 参考书目 新编生物化学 刘国志 主编中国轻工业出版社出版，2003 生物化学（第二版） 沈 同 王镜岩 主编 . 高等教育出版社出版，1990 简明生物化学 吴赛玉 编著 中国科学技术大学出版社出版，1999 生物化学 吴相钰 译 北京大学出版社出版 2001 生物化学 张曼夫 主编 中国农业大学出版社出版 2002,2009,32,生物化学讲授内容,第一章 绪论 第二章 蛋白质结构与功能 第三章 核酸的结构与功能 第四章 酶 第五章 糖代谢 第六章 脂代谢 第七章 生物氧化 第八章 蛋白质酶促降解与氨基酸代谢 第九章 核苷酸代谢 第十章 物质代谢的联系和调控,2009,33,实验一 还原糖的测定 实验二 纸层析法分离鉴定氨基酸 实验三 紫外光吸收法测定蛋白质浓度 实验四 影响酶活的因素,生物化学实验内容,2009,34,本章教学目的与要求 【掌握】 生物化学的概念。 【熟悉】 生物化学研究的主要内容及其与其他学科的关系。 【了解】 生物化学的发展史。,2009,35,2009,36,

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