生物化学-.绪论

1、1,Biochemistry,生物化学,二十一世纪是生物学的世纪，生物化学与分子生物学是生命科学的核心内容。 诺贝尔生理学或医学奖的二分之一和化学奖的三分之一授予了与生物化学有关的研究。,http:/www.nobelprize.org/,http:/ ,7,目 录,蛋白质 核酸 酶化学 维生素,代谢作用概论 生物氧化 糖类代谢 脂类代谢 蛋白质降解与氨基酸代谢 核酸降解与核苷酸代谢,绪 论（Introduction）,一、生物化学的概念、研究对象和内容 二、生物化学的发展 三、生物化学和其他学科的关系 四、学习方法 五、参考书,一、生物化学的概念、研究对象和内容,（一）什么是生物化学？,生物化学（Biochemistry）用化学和物理的理论和方法研究生物体的化学组成、结构、功能和生命活动过程中物质及能量变化规律的学科。,是从分子水平上研究生命的化学本质。,化学（Chemistry）是研究物质的组成、结构、性质、以及变化规律的科学。,生物学（Biology）研究生物的结构、功能、发生和发展的规律，以及生物与周围环境的关系等的科学。,一、生物化学的概念、研究对象和内容,（二）研究对象,生

2、物体：,植物、动物、病毒、微生物、人体。,11,原子,分子,基本生物分子,生物大分子,超分子 复合物,细胞器,细胞,组织,器官,生物,生物个体,生物体的形成过程,12,生物分子,无机小分子（H2O、CO2、Ca2+、Mg2+等）,代谢中间物（丙酮酸、柠檬酸、苹果酸等）,构件分子（氨基酸、核苷酸、单糖等）,生物大分子（核酸、蛋白质、聚糖等）,超分子（核糖体、酶复合体、微管等）,细胞器（细胞核、线粒体、高尔基体等）,一、生物化学的概念、研究对象和内容,（三）生物化学的研究内容,1研究生物体的化学组成、结构、性质和功能。,元素组成： C、H、O、N占99%以上。,（三）生物化学的研究内容,1研究生物体的化学组成、结构、性质和功能。,（1）蛋白质、核酸、多糖、脂类生物大分子 特点：作为生物体骨架，提供能量。 （2）构件分子（氨基酸、核苷酸、单糖等） （3）维生素、激素、有机酸 酶、维生素、激素三者又称为催化调节物质 （4）无机盐和水。 常见无机盐 K、Na 、Ca、Mg 盐等。,一、生物化学的概念、研究对象和内容,（三）生物化学的研究内容,2研究生物体内的物质代谢、能量转换和代谢调控。,一、生

3、物化学的概念、研究对象和内容,新陈代谢是生物体与外界环境进行物质交换与能量交换的过程。 同化作用：生物机体吸收外物加工转化构成自身，是一个合成的过程。 异化作用：分解排泄的过程，是一个分解的过程。 代谢调控：,（三）生物化学的研究内容,3研究遗传信息的传递和表达。,核酸是遗传信息的携带者，核酸的生物合成，包括DNA 的复制和RNA 的合成，以及蛋白质的合成构成构成了生物体内遗传信息传递的主要通路。 这也是分子生物学的主要基础和研究核心。,一、生物化学的概念、研究对象和内容,一、生物化学的概念、研究对象和内容,（三）生物化学的研究内容,4机能生物化学和工程生物化学,研究物质变化与生理功能之间的关系。 设计新的生化物质、生化体系，以及新的代谢步骤、途径以及它们在体内外的作用和应用。,（三）生物化学的研究内容,1研究生物体的化学组成、结构、性质和功能。,2研究生物体内的物质代谢、能量转换和代谢调控。,3研究遗传信息的传递和表达。 4机能生物化学和工程生物化学,一、生物化学的概念、研究对象和内容,二、生物化学的发展,1. 古代人们对生化知识的应用 2. 18 世纪下半叶开始到20世纪30 年代

4、 主要工作：成分分析，研究生命物质组成、结构、 生理功能。 3. 20世纪30 年代50年代，研究代谢过程 4. 20世纪50 年代后分子生物学，分子遗传学。 5. 现在：基因组学、结构基因组学、功能基因组学、 蛋白质组学,（一）十九世纪,德国化学家 Liebig 农业化学的奠基人，也是生理化学和碳水化合物化学创始人之一，首次提出新陈代谢的名词。,德国化学家 Hoppe-Seyler，首次提出“biochemie（生物化学）”这个名词 首次获得纯的卵磷脂，得到晶体状血红素，首创蛋白质（Proteids）一词，研究过代谢、叶绿素和血液。,德国有机化学家 Emil Fischer “生化之父” 研究糖和嘌呤类物质获得1902年诺贝尔化学奖,1897年 Bchner 兄弟俩发现无细胞发酵。,（二）二十世纪的前五十年,20世纪的前30年：生理学、化学。维生素、激素的发现、,必需氨基酸的发现。营养学的真正的黄金时代。,20年代，1926年美国Sumner从刀豆中得到脲酶的结晶。,30年代，19331936年Krebs提出了著名的尿素循环和 三羧酸循环。,40年代前后，能量代谢，生物能学，ATP的

5、作用、氧化磷酸化。,20世纪中期生物化学成为一门独立和成熟的学科 。,（三）分子生物学的出现,1950年 美国 Pauling等 蛋白质的二级结构-螺旋,1955年 英国 Sanger 胰岛素一级结构的测定,1953年 美国 Watson和英国 Crick DNA双螺旋结构,DNA双螺旋结构的提出使生物化学发展到一个新的阶段分子生物学阶段,60年代，1961年法国Jacob和Monod 操纵子模型,70年代，进入生物工程的研究。,基因工程、蛋白质工程、酶工程、细胞工程、发酵工程等。 第一个基因工程的产物为somatostatin（生长激素抑制素）。,90年代，1990年启动了人类基因组计划(简称HGP) 。,20世纪末和21世纪初，随着人类基因组全序列测定的基本完成，生命科学进入了后基因组时代，产生了功能基因组学、蛋白质组学、结构基因组学、代谢组学等。,国内生物化学发展情况,生物化学家和营养学家吴宪,20世纪20年代后期建立了制备血滤液的方法以及测定血糖的方法（Folin-Wu法）,20世纪30年代，1931年蛋白质变性理论,二项突出成果,1965年合成了具有生物活性的牛胰岛素,198

6、1年合成了具有生物活性的酵母丙氨酸tRNA,最近二、三十年生物工程,目前已能用基因工程的方法生产许多产品如乙型肝炎疫苗、酶制剂、人生长激素、各种干扰素、各种白细胞介素等等。 基因治疗：重组腺病毒P53抗癌注射液，主要用于治疗头颈部鳞癌和其他恶性肿瘤（2003年10月16日）。,三 生物化学与其它学科的关系,生物化学是生命科学的核心内容。,生物化学与工业、农业、畜牧业和医药卫生等密切有关。,生物化学是专业基础课，起承上启下的作用。,29,三、生物化学与其它学科的关系,30,31,近代生物化学的分支,四、生物化学的学习方法,要舍得花时间，要长期投入 扎扎实实学好每一章节，培养没有重点章节的习惯 动手：做作业勤抄结构式，代谢方程式，及代谢途径。注意：抄一遍比看10遍心里更踏实 至少阅读2本同类的生物化学书籍。绝对有好处！ “适当”做一些习题加以巩固学过的知识 重视实验课、练习题等过程，巩固课堂知识,主要参考书：,王镜岩等(2002)生物化学第三版,Nelson D. L. and Cox M. M. Lehningers Principles of Biochemistry 5th ed.

7、W. H. Freeman and Company 2008,郑集生物化学第四版,Cell,Nature,Science,学术刊物：,Journal of Biological Chemistry,Biochemical Journal,中国科学,科学通报,生物化学杂志,生命的化学,生物化学与生物物理学报,生物化学与生物物理进展,Welcome to the world of biochemistry, enjoy it!,一天，父亲给我两只杯子，里面装满了泥土。父亲要我把杯子放在窗台上，每天给它们浇水。 两个星期后，其中一只杯子的泥土里冒出了两片细细的嫩叶，我把这个消息告诉了父亲。 父亲问我说：“你同时给两只杯子里的泥土浇水，同时为它们付出了辛劳和汗水，为什么一只杯子里长出了新叶，而另一只杯子里却什么也长不出来呢？” 我确实不知道里面有什么奥妙。父亲接着说：“那是因为我在其中一只杯子里埋入了一粒种子，另一只则没有。” “这粒种子就代表着生命的理想、信念和目标。那个没有种子的杯子就意味着生命没有理想、信念和目标，这说明如果生命没有理想、信念和目标，就是付出再多的辛劳和汗水，生命也不会有收获。”,

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