基础生化-绪论

1、,基础生物化学 Basic Biochemistry,绪论 (Preface),1.生物化学的概念及研究对象 2.生物化学的研究内容 3.生物化学的发展历史 4.生物化学与其它学科的关系 5. 本课程的安排,一、生物化学的概念及研究对象,Biochemistry is the science concerned with the various molecules that occur in living cells and organisms and with their chemical reactions. Biochemistry can be defined more formally as the science concerned with chemical basis of life.,生物化学的概念, 生物化学又叫生命的化学，是用化学的手段来研究生物体的化学组成及其化学变化规律的学科。,生物化学的概念,生物体： 包括动物, 植物, 微生物,生物化学的研究对象,二、生物化学的研究内容,静态生化-生物体的化学组成、结构与功能,动态生化-生物体内的代谢及调控 遗传信息的传递

2、与表达,（一）生物体的化学组成、结构与功能,生物体的组成,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,生物化学的研究内容,生物大分子,生物大分子：生物体的组成物质，分子量在104109。由30种基本生物分子组成。 20种氨基酸 5种含氮有机碱：A、G、T、C、U 2种单糖：戊糖与葡萄糖 1种脂肪酸：软脂酸（16C饱和脂肪酸） 1种多元醇：甘油 1种胺类化合物：胆碱,生物化学的研究内容,1、由结构比较简单的小分子结构单元分子所组成,生物大分子的基本特征,生物化学的研究内容,重要的结构单元分子主要有以下几类: 构成蛋白质的结构单元分子-20种氨基酸 构成核酸的结构单元分子-核苷酸 构成脂的结构单元分子 甘油、脂肪酸和胆碱 构成糖的结构单元分子单糖,生物化学的研究内容,2、具有非常复杂的结构 3、生物分子的手性 构成生物大分子的结构单元分子大多数都是手性分子。例如，构成蛋白质的氨基酸都是 L型，构成多糖的葡萄糖都是 D型。,生物大分子的基本特征,生物化学的研究内容,（二）代谢及其调控,新陈代谢(metabolism)是生物的基本特征之一。 同化作用(assimilation

3、) 异化作用(dissimilation) 代谢调控,复杂性 多步化学反应构成代谢途径； 多条代谢途径相互交织成网； 物质代谢和能量代谢相互交织； 调节控制有条不紊。,规律性 反应类型不多； 反应机理符合有机化学理论； 调节控制与生物学功能相适应。,生物化学的研究内容,新陈代谢的特点,生物性状之所以能够代代相传，是靠核酸与蛋白质为物质基础的。 DNA复制，RNA的转录，蛋白质的合成。,（三）遗传信息的传递与表达,生物化学的研究内容,三、生物化学的发展历史,1、静态生物化学时期（1920年以前） 研究内容以分析生物体内物质的化学组成、结构、性质、功能为主。,2、动态生物化学时期（1950年以前） 物质代谢途径及动态平衡、能量转化，光合作用、生物氧化、糖的分解和合成代谢、蛋白质合成、核酸的遗传功能、酶、维生素、激素、抗生素等的代谢,生物化学的发展历史,3、 机能生物化学时期（1950年以后） 生命的本质和奥秘：运动、神经、内分泌、生长、发育、繁殖等的分子机理,生物化学的发展历史,1937年，英国生物化学家克雷布斯（Krebs）发现三羧酸循环 获1953年诺贝尔生理学奖。 1953年，沃森-

4、克里克（Watson-Crick）确定DNA双螺旋结构，获1962年诺贝尔生理、医学奖。,生物化学的发展历史,生物化学重大发展事件,1955年，英国生物化学家桑格尔（Sanger）确定牛胰岛素结构，获1958年诺贝尔化学奖。 1980年，桑格尔和吉尔伯特（Gilbet）设计出测定DNA序列得方法，获1980年诺贝尔化学奖。,生物化学重大发展事件,1984年，化学奖，Bruce Merrifield（美国），建立和发展蛋白质化学合成方法。,生物化学重大发展事件,1993年 1、Rechard J.Roberts(美)等，发现断裂记因 化学奖 2Karg B. Mallis(美)发明PCK方法。 3Michaet Smith(加拿大)建立DNA合成用与定点诱变研究 1994年 Alfred G. Giillman（美）等，发现G蛋白及基因在细胞内信号转导的作用。,生物化学重大发展事件,1997年 1 Stanley B.prusiner(美)发现一中新型的致病因子-感染性蛋白颗粒“pnion”（疯牛病） -生理医学奖 2 Paul D.Boyer（美）等，说明ATP酶促成机制 - 化学奖

5、3 Jens c. skon(丹麦)发现输送离子的Na+K+_ATP酶。1996年Petr c. Doherty（美）等，发现T细胞对病毒感染细胞的识别和MHC(主要组织相容性复合体)限制。 -生理医学奖,生物化学重大发展事件,1998年 Robert F.furchgott（美国）等，发现NO是心血管系统的信号分子 生理医学奖,生物化学重大发展事件,Robert F.furchgott,1999年 冈特布洛贝尔 （德国），发现蛋白质内控制蛋白质在细胞内传输和定位的信号 生理医学奖,四、生物化学与其它学科的关系,1、古老学科（如遗传学、生理学等）的发展离不开生化。 2、新学科（如分子生物学、分子遗传学、细胞生物学等）的建立以生化为基础。,生物化学是二十一世纪生命科学的带头学科。 现阶段学科热点： 基因组学 蛋白质组学 克隆（组织、器官、个体）,生物化学与其他学科的关系,生物化学与农业 原始农业：采集与狩猎，游牧式 传统农业：原始的种植业，畜牧业 现代农业：化肥，农药；绿色革命（杂种优势），生物防治，分子育种，转基因植物 分子农业（工厂化农业）：离开土地，细胞水平甚至是分子水平的生化加工

6、业。,生物化学与其他学科的关系,生物化学与环保 环境污染：Pb，Gr，Hg 环境监控：生物传感（酶，细胞）和指示生物 生物净化：金属硫蛋白等金属结合蛋白,生物化学与其它学科的关系,生物化学与轻工业 发酵工业：抗生素、氨基酸。 食品工业饲料工业：酶，添加剂，香味剂，甜味剂 制革与造纸工业：酶法处理 生物电子学：DNA储存器。,生物化学与其它学科的关系,生物化学与医药 生化药物： 基因工程药物： 蛋白质工程药物,生物化学与其它学科的关系,绪论 1 第一章 核酸 5 第二章 蛋白质 6 第三章 酶 8 第四章 糖类与糖类代谢 8第五章 生物氧化和氧化磷酸化 4 第六章 脂类与脂类代谢 4 第七章 蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢 1.5 第八章 核酸的酶促降解和核苷酸代谢 1.5 第九章 核酸的生物合成 6 第十章 蛋白质的生物合成 4 第十一章 代谢调节 2,生命大分子,生物代谢能量的产生和储藏及大分子前体的生物合成,遗传信息的存储传递和表达,五、本课程安排,Lehninger ：Principles of Biochemistry Stryer：Biochemistry 王镜岩生物化学，高教出版社 沈仁权生物化学教程，高教出版社 郑集普通生物化学，高教出版社 Garrett,and Grisham: Biochemistry (影印版) 聂俭初等 生物化学简明教程，高教出版社 沈同生物化学第二版，高教出版社 焦鸿俊基础生物化学，广西民族出版社，1995,参考书籍,The End,

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