生物化学绪论.ppt

第一章第一章 绪绪 论论生物化学的生物化学的概念及研究内容概念及研究内容生物体的生物体的化学组成化学组成生物化学的生物化学的发展发展生物化学的生物化学的应用应用近代生物化学的近代生物化学的发展发展生物化学生物化学参考书目参考书目生物界是一个多层次的的复杂结构体系，生物界是一个多层次的的复杂结构体系，历经数亿年的发展变化，地球上大约历经数亿年的发展变化，地球上大约200 万种生物呈现绚丽多彩、姿态万千的生命万种生物呈现绚丽多彩、姿态万千的生命世界。不同的生物，其形态、生理特征和世界。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，都具有繁长、发育、衰老、死亡的变化，都具有繁殖后代的能力。殖后代的能力。一、生物化学的概念一、生物化学的概念 生物化学是运用化学原理和方法，研究生生物化学是运用化学原理和方法，研究生物体的物质组成及变化规律，进而深入揭示物体的物质组成及变化规律，进而深入揭示生命现象本质的一门科学，有生命的化学之生命现象本质的一门科学，有生命的化学之称。称。二、生物体的化学组成二、生物体的化学组成v自然界自然界所有的所有的生命物生命物体都由体都由三类物三类物质组成质组成水、无水、无机离子机离子和生物和生物分子分子生命体的元素组成生命体的元素组成组成生命体的物质是极其复杂的。但在地球上组成生命体的物质是极其复杂的。但在地球上存在的存在的9292种天然元素中，种天然元素中，6060多种元素在生物体多种元素在生物体内被发现内被发现第一类元素第一类元素：主要元素（主要元素（6 6）- -C C、H H、O O、N N、P P和和S S六种元素，约占了生物体总质量的六种元素，约占了生物体总质量的97.3%97.3%以上。以上。第二类元素第二类元素：常量元素（常量元素（5 5）- -ClCl、CaCa、K K、NaNa和和MgMg。第三类元素第三类元素：微量元素（微量元素（1515）- -FeFe、CoCo、NiNi、CuCu、ZnZn、MnMn、CrCr、V V、MoMo、SnSn、I I、SeSe、SiSi、B B、F F。此此2626中元素称为生物体的必需元素中元素称为生物体的必需元素生物分子生物分子v 生物分子是生物体和生命现象的结构基生物分子是生物体和生命现象的结构基础和功能基础，是生物化学研究的基本础和功能基础，是生物化学研究的基本对象。对象。v 生物分子的主要类型包括：生物分子的主要类型包括：糖、脂、核酸和蛋白质等生物大分子糖、脂、核酸和蛋白质等生物大分子及维生素、辅酶、激素、核苷酸和氨及维生素、辅酶、激素、核苷酸和氨基酸等有机小分子基酸等有机小分子。三、生物化学的研究内容三、生物化学的研究内容1.1.生物体物质的化学组成、结构、性质和功能（生物体物质的化学组成、结构、性质和功能（2-72-7章）章）2. . 生物体内的物质代谢、能量转换和代谢调控（生物体内的物质代谢、能量转换和代谢调控（8-12章）章）3. 3. 遗传信息的贮存、传递和表达（遗传信息的贮存、传递和表达（13-1513-15章）章）4. 4. 运用生物化学原理和方法，为农业、工业、医药卫生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、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、杀虫剂剂、药品、食品添加剂、杀虫剂）植物净化浴池镰状细胞贫血（镰状细胞贫血（sick-cell anemia）（血红）（血红蛋白蛋白574个个AA）从患者红细胞中鉴定出特异的镰刀型或月牙型细胞。-链 1 2 3 4 5 6 7Hb-A Val-His-Leu-Thr-Pro-Glu-LysHb-S Val-His-Leu-Thr-Pro-Val-Lys四、生物化学的发展四、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）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）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（二十世纪五机能生物化学及分子生物学时期（二十世纪五十年代以后）十年代以后）1 静态生物化学时期（二十世纪二十年代以前）静态生物化学时期（二十世纪二十年代以前） Scheele（谢勒）：瑞典化学家，分离得到甘油、柠檬酸、苹果酸、乳酸、尿酸、酒石酸等。 Lavosier：法国化学家，首次证明动物的呼吸需要氧气；同时证明燃烧过程是物质与氧的结合过程。 Liebig（李比希）：德国化学家，是生物化学和有机化学的创始人之一。首次提出新陈代谢这个学术名词。 Wohler(维勒）:与Liebig在同一个实验室，1828年在实验室合成了尿素。从而推翻了有机化合物只有在生物体内部合成的错误认识。 Ernst Felix Hoppe-Seyler（霍佩塞勒） :德国医生，1877年提出“Biochemie”即英文的“Biochemistry”.（Miescher是他的学生）。 2 动态生物化学时期（二十世纪前半叶）动态生物化学时期（二十世纪前半叶） Summer（萨姆纳）：美国科学家，1926年得到脲酶的结晶，证明了酶的化学本质是蛋白质。 Embden（恩伯顿）：德国生物化学家，在糖代谢、脂代谢及肝脏合成氨基酸方面做出了巨大贡献，与他人一起证明了糖酵解途径。 Krebs（克雷布斯）：英国人，发现了尿素循环和三羧酸循环。（1953年 诺贝尔医学奖） Calvin：美国人，发现了光合碳代谢途径。光合磷酸化过程。 Hopkins（霍普金斯） ：英国生物化学家，1906年前后发现维生素。 3 机能生物化学及分子生物学时期（二十世纪五机能生物化学及分子生物学时期（二十世纪五十年代以后）十年代以后） 1糖酵解、三羧酸循环、脂代谢、氧化磷酸化等生化反应过程均被阐述。 2Watson（沃森），Crick（克里克）首次描绘了DNA双螺旋结构模型，使人们第一次获知基因结构的实质。（1962年 诺贝尔医学奖） 3. 英国物理学家Perutz（佩鲁茨）用X-射线衍射技术，解析了血红蛋白的三维空间结构；Kendrew（肯德鲁）测定了肌红蛋白的结构（1962年 诺贝尔化学奖）。英国化学家Sanger（桑格）利用10年时间完成蛋白质，特别是牛胰岛素的结构测定（1959年 诺贝尔医学奖）。 4美国化学家Pauling确认氢键在蛋白质结构中和大分子相互作用中的重要性，提出蛋白质分子的-螺旋学说；还研究了镰刀型红细胞贫血病，提出分子病的名称。（1954年 诺贝尔化学奖） 4 4 我国科学家在近代生物化学发展史中的贡献我国科学家在近代生物化学发展史中的贡献 1919-1922，吴宪提出用比色法测定血糖； 1924-1942，吴宪提出蛋白质变性学说。 汤佩松、殷宏章等在呼吸代谢、酶作用机理等方面作出突出的贡献。 1965年，人工合成具有生物学活性的牛胰岛素；1973年，测定了猪胰岛素的空间结构；1983年，完成酵母丙氨酸tRNA的人工合成。 植物收缩蛋白的研究（阎隆飞等）。 生物膜结构与功能研究（杨福愉、黄芬等）。 蛋白质合成后的转运（信号肽、分子伴侣）。五、生物化学的应用五、生物化学的应用工业方面工业方面：食品工业、化妆品工业、发酵工业、：食品工业、化妆品工业、发酵工业、 制革工业、国防工业、环保工业等。制革工业、国防工业、环保工业等。农业方面农业方面：优质、高产品种培育、优良品种鉴定、：优质、高产品种培育、优良品种鉴定、生物肥料、生物农药等。生物肥料、生物农药等。医药业医药业： 疾病诊治、生化制药、基因治疗等。疾病诊治、生化制药、基因治疗等。生物技术生物技术：基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工：基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程等。程等。 植物生化 动物生化 微生物生化 病理生化 农业生化 生物化学分支生物化学分支 食品生化 无机生化 有机生化 生理生化 临床生化生物工程 基因工程 发酵工程 蛋白质工程 酶工程六、近代生物化学的发展六、生物化学参考书目六、生物化学参考书目v使用教材使用教材：n生物化学简明教程生物化学简明教程 主编主编 张丽萍等，高教出版社，张丽萍等，高教出版社，20092009年年( (第第四版）四版）n参考书目参考书目：生物化学生物化学 主编主编 沈同沈同 王镜岩，高教出版社，王镜岩，高教出版社，19901990年年( (第二版）第二版）生物化学生物化学 主编主编 王镜岩，高教出版社，王镜岩，高教出版社，20022002年年( (第三版第三版) )生物化学生物化学 主编主编 张洪渊，化学工业出版社，张洪渊，化学工业出版社，20012001年年( (第一版第一版) )生物化学生物化学 主编主编 欧伶，化学工业出版社，欧伶，化学工业出版社，20012001年年( (第一版第一版) ) 课堂上关闭手机或者将其调到静音状态！做笔记不要太认真！课堂上集中听讲和理解！ 要么准时来，要么就别来！你可以在课堂上睡觉，但不要打鼾！考核成绩不理想，不要来求情！学好生物化学的秘诀正如一句谚语所说的：我听，我忘。我看，我记得。我做，我理解。