生物化學(xué)緒論副本課件

1、生物化學(xué)緒論副本生物化學(xué)緒論副本二十一世紀(jì)生命科學(xué)世紀(jì)20092二十一世紀(jì)生命科學(xué)世紀(jì)20094生物化學(xué)Biochemistry 20093生物化學(xué)Biochemistry 20095緒論第章一20094緒論第章一20096概述生物化學(xué)的發(fā)展生物化學(xué)與其它學(xué)科的關(guān)系課程特點(diǎn)及學(xué)習(xí)與安排20095概述20097一、概述1.什么是生物化學(xué)生物化學(xué)（Biochemistry，Biological chemistry） 是研究生物體的化學(xué)組成和生命過程中的化學(xué)變化規(guī)律的科學(xué)。是一門研究生命現(xiàn)象的化學(xué)本質(zhì)的學(xué)科.20096一、概述1.什么是生物化學(xué)生物化學(xué)（Biochemistry 組成生命體的物質(zhì)是極

2、其復(fù)雜的。但在地球上存在的92種天然元素中，只有28種元素在生物體內(nèi)被發(fā)現(xiàn)第一類元素：包括C、H、O和N四種元素，是組成生命體最基本的元素。這四種元素約占了生物體總質(zhì)量的99%以上。第二類元素：包括S、P、Cl、Ca、K、Na和Mg。這類元素也是組成生命體的基本元素。第三類元素：包括Fe、Cu、Co、Mn和Zn。是生物體內(nèi)存在的主要微量元素。第四類元素：包括Al、As、B、Br、Cr、F、Ga、I、Mo、Se、Si、Ni等。 生命體的元素組成20097 組成生命體的物質(zhì)是極其復(fù)雜的。但在地球上存在的92生物體的化學(xué)組成自然界所有的生命物體都由三類物質(zhì)組成水、無機(jī)離子和生物分子生命中的化學(xué)物質(zhì)無

3、機(jī)物水核酸 糖脂類小分子有機(jī)物（維生素、輔酶、激素、有機(jī)酸、色素等。有機(jī)物 蛋白質(zhì)礦物質(zhì)， 如鈉,鉀,鈣,鎂,磷,硫,氯等生物大分子20098生物體的化學(xué)組成自然界所有的生命物體都由三類物質(zhì)組成水、無機(jī) 生物化學(xué)在生命科學(xué)中的地位生命是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的一種形式，生命運(yùn)動(dòng)也是物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)，這些物質(zhì)就是生命物質(zhì)。生命運(yùn)動(dòng)可以分成以下的層次：生物分子是生命活動(dòng)的基礎(chǔ)，不了解生物分子的運(yùn)動(dòng)就只能看到生命的一些表面現(xiàn)象，而無法了解生命的本質(zhì)以及運(yùn)動(dòng)機(jī)制。生物化學(xué)是生命科學(xué)的一門基礎(chǔ)學(xué)科，生物化學(xué)于生命科學(xué),就象ABC于英語.生物分子生物分子復(fù)合體（細(xì)胞器）細(xì)胞組織器官個(gè)體群體群落生物圈20099 生物化學(xué)在生命

4、科學(xué)中的地位生命是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的一種形式，生4. 運(yùn)用生物化學(xué)原理和方法，為農(nóng)業(yè)、工業(yè)、醫(yī)藥衛(wèi)生、環(huán)境保護(hù)等服務(wù)，開拓富有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的生物資源（酶制劑、藥品、食品添加劑、殺蟲劑）2.生物化學(xué)的研究?jī)?nèi)容1. 生物體物質(zhì)的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和功能-靜態(tài)生化動(dòng)態(tài)生化2. 生物體內(nèi)的物質(zhì)代謝、能量轉(zhuǎn)換和代謝調(diào)控3. 生物體的信息代謝2009104. 運(yùn)用生物化學(xué)原理和方法，為農(nóng)業(yè)、工業(yè)、醫(yī)藥衛(wèi)生、環(huán)境保生物分子無機(jī)小分子H2O、CO2、Ca2+、Mg2+等代謝中間物（丙酮酸、檸檬酸、蘋果酸等）生物大分子構(gòu)件分子超分子氨基酸、核苷酸、單糖等核酸、蛋白質(zhì)、聚糖、脂肪等核糖體、酶復(fù)合體、微管等細(xì)胞器細(xì)胞核、線粒

5、體、高爾基體等研究 結(jié)構(gòu) 功能 性質(zhì) 生物大分子的基本特征：1.由結(jié)構(gòu)小分子結(jié)構(gòu)單元組成2.按一定順序排列3.結(jié)構(gòu)復(fù)雜：維性信息，三維信息（立體結(jié)構(gòu)）200911生物分子無機(jī)小分子H2O、CO2、Ca2+、Mg2+等代謝中 它研究生命物質(zhì)的變化（即新陳代謝）過程及規(guī)律。 在代謝中，糖代謝是各種物質(zhì)代謝轉(zhuǎn)換的樞紐，所以本課程首先講解糖代謝，接著是脂肪，蛋白質(zhì)，核酸等的代謝代謝合成代謝分解代謝能量代謝信息代謝代謝調(diào)控動(dòng)態(tài)生化又叫代謝生化體內(nèi)的代謝過程幾乎都是在酶的作用下進(jìn)行的，有什么樣的酶就有什么樣的代謝途徑。所以酶在生命活動(dòng)中有著極其重要的意義200912 它研究生命物質(zhì)的變化（即新陳代謝）過程

6、及規(guī)律。 分子生物學(xué) （Molecular biology） 是研究核酸、蛋白質(zhì)等生物大分子的形態(tài)、結(jié)構(gòu)特征及其重要性、規(guī)律性和相互關(guān)系的科學(xué)，是從分子水平上來闡述生命過程中遺傳信息的傳遞（DNA復(fù)制和突變修復(fù)等），及基因表達(dá)（DNA到RNA到蛋白質(zhì)）及調(diào)控。 生物化學(xué)與分子生物學(xué)200913生物化學(xué)與分子生物學(xué)200915二、生物化學(xué)的發(fā)展1 靜態(tài)生物化學(xué)時(shí)期（二十世紀(jì)二十年代以前）2 動(dòng)態(tài)生物化學(xué)時(shí)期（二十世紀(jì)前半葉）3 機(jī)能生物化學(xué)及分子生物學(xué)時(shí)期（二十世紀(jì)五十年代以后）200914二、生物化學(xué)的發(fā)展1 靜態(tài)生物化學(xué)時(shí)期（二十世紀(jì)二十年代以生物化學(xué)發(fā)展分5個(gè)階段 釀酒、造醋的實(shí)踐活動(dòng)公元

7、前2世紀(jì)有機(jī)物的認(rèn)識(shí)-18世紀(jì)后期三大發(fā)現(xiàn)及生物化學(xué)的誕生19世紀(jì)末生物技術(shù)的應(yīng)用-20世紀(jì)初生物化學(xué)飛速發(fā)展時(shí)期-20 世紀(jì)50年代以來200915生物化學(xué)發(fā)展分5個(gè)階段200917拉瓦錫1780-1789年Lavoisier（法）研究生物體內(nèi)的燃燒，指出此類燃燒耗氧并排出，后人稱他為生物化學(xué)之父。200916拉瓦錫1780-1789年Lavoisier（法）研究生物李比希 1830-1842年Liebig （德）將食物分為糖，脂，蛋白質(zhì)類，提出“代謝”一詞，證明動(dòng)物體溫形成是食物在體內(nèi)燃燒的緣故。最先寫出兩本生物化學(xué)相關(guān)專著。200917李比希 1830-1842年Liebig （德）將食

8、物分埃米爾 費(fèi)歇爾1890-1902年Fischer（德）首次證明了蛋白質(zhì)是多肽；發(fā)現(xiàn)酶的專一性，提出并驗(yàn)證了梅催化作用的“鎖匙”學(xué)說；合成了糖及嘌呤，1902年或諾貝爾獎(jiǎng)。200918埃米爾 費(fèi)歇爾1890-1902年Fischer（德）首次 1937年克雷布斯（英）和李普曼發(fā)現(xiàn)三羧酸循環(huán)，1953年獲諾貝爾獎(jiǎng)。200919 1937年克雷布斯（英）和李普曼發(fā)現(xiàn)三羧酸循環(huán)，1953 1949年，Pauling（美）指出鐮刀形紅細(xì)胞性貧血時(shí)一種分子病，并于1951年提出蛋白質(zhì)存在二級(jí)結(jié)構(gòu)，1954年獲諾貝爾獎(jiǎng)。李納斯鮑林200920 1949年，Pauling（美）指出鐮刀形紅細(xì)胞性貧血195

9、3年Watson（美）和Crick（英）提出了DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，1962年共獲諾貝爾獎(jiǎng)。弗朗西斯 克里克詹姆斯沃森2009211953年Watson（美）和Crick（英）提出了DNA分1969-1972年Arber（瑞士），Smith（美）與Nathans（美）在核酸限制酶的分離與應(yīng)用方面做出突出貢獻(xiàn)，1978年共獲諾貝爾獎(jiǎng)。1972年Berg（美）在基因工程基礎(chǔ)研究方面做出了接觸成果，獲1980年諾貝爾獎(jiǎng)。1973年Cohen等（美）用核酸限制性內(nèi)切酶首次基因重組成功。2009221969-1972年Arber（瑞士），Smith（美）與N2000年美國(guó)聯(lián)邦國(guó)家人類基因組研究項(xiàng)目

10、負(fù)責(zé)人弗朗西斯柯林斯博士、塞萊拉公司總裁及首席科學(xué)家文特爾、美國(guó)總統(tǒng)克林頓在華盛頓聯(lián)合宣布，人類基因組序列圖繪制成功，人類基因組計(jì)劃的所有目標(biāo)全部實(shí)現(xiàn)。由美、英、日、法、德和中國(guó)科學(xué)家 共同努力繪制完成了人類基因組序列圖，在人類揭示生命奧秘、認(rèn)識(shí)自我的漫漫長(zhǎng)路上又邁出了重要的一步。 2009232000年美國(guó)聯(lián)邦國(guó)家人類基因組研究項(xiàng)目負(fù)責(zé)人弗朗西斯柯林1998年2月，中、日、美、英、韓五國(guó)代表制定了“國(guó)際水稻基因組測(cè)序計(jì)劃”， 2002年12月12日，中國(guó)科學(xué)院、國(guó)家科技部、國(guó)家發(fā)展計(jì)劃委員會(huì)和國(guó)家自然基金會(huì)聯(lián)合舉行新聞發(fā)布會(huì)，宣布中國(guó)水稻（秈稻）基因組“精細(xì)圖”已經(jīng)完成。 200924199

11、8年2月，中、日、美、英、韓五國(guó)代表制定了“國(guó)際水稻基我國(guó)在生化方面取得的重要成就：1965年結(jié)晶牛胰島素人工合成，是世界上公認(rèn)的第一個(gè)具有全部生物活性的蛋白質(zhì)人工合成。豬胰島素X射線晶體0.25nm及0.18nm的分析研究，表明我國(guó)生物大分子的X射線晶體結(jié)構(gòu)分子跨入了世界先進(jìn)行列。1981年又首先人工合成了具有生物活性的酵母tRNAAla。中國(guó)在人類基因組計(jì)劃中占1%，獨(dú)立繪制水稻的基因序列200925我國(guó)在生化方面取得的重要成就：1965年結(jié)晶牛胰島素人工合成三、生物化學(xué)與其他學(xué)科的關(guān)系其他學(xué)科為基礎(chǔ)：化學(xué)， 生物學(xué)，等姊妹學(xué)科：生理學(xué)，遺傳學(xué)，細(xì)胞學(xué)，生物學(xué)，分子生物學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科：專業(yè)課

12、的基礎(chǔ),形成交叉學(xué)科。200926三、生物化學(xué)與其他學(xué)科的關(guān)系其他學(xué)科為基礎(chǔ)：化學(xué)， 生物學(xué)，生物技術(shù) 診斷試劑 治療藥物植物品種 畜用制品 食品加工 環(huán)境保護(hù)廢物處理 生物塑料民用制品 再生能源 生物化學(xué)生物化學(xué)與實(shí)踐的聯(lián)系:200927生物技術(shù) 診斷試劑 治療藥物生物化學(xué)生物化更加主動(dòng) 更為有效 利用生物技術(shù) 改造生物 創(chuàng)造生物 新興產(chǎn)業(yè) 推動(dòng)工，農(nóng)，醫(yī) 的 發(fā) 展 分子生物學(xué)理論的突破生物技術(shù)的有效應(yīng)用新舊技術(shù)的有機(jī)結(jié)合人口與糧食能源與資源健康與疾病環(huán)境與生態(tài)200928更加主動(dòng) 利用生物技術(shù) 改造生物 推動(dòng)工，農(nóng)，醫(yī) 的 發(fā) 展四、課程特點(diǎn)、學(xué)習(xí)方法及教學(xué)安排生物化學(xué)學(xué)科特點(diǎn)：知識(shí)儲(chǔ)備

13、：需要化學(xué)理論基礎(chǔ)，特別是有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)， 并與其他生物學(xué)科有一定的聯(lián)系。內(nèi)容多，復(fù)雜繁瑣，抽象。但各章節(jié)之間聯(lián)系密切。前后交錯(cuò)。生物大分子有基本同類型的分子單體組成。生物復(fù)雜多樣，但在分子水平具有簡(jiǎn)單同一性。與數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)不同，它還沒有進(jìn)入定量科學(xué)階段，還處于定性科學(xué)階段。沒有絕對(duì)，所有結(jié)論都在被一些例外打破。200929四、課程特點(diǎn)、學(xué)習(xí)方法及教學(xué)安排生物化學(xué)學(xué)科特點(diǎn)：20093隨時(shí)消化溫故知新及時(shí)總結(jié)歸納比較分類理解的基礎(chǔ)上必要的記憶學(xué)習(xí)方法：1 以概念為主，當(dāng)然也有規(guī)律和規(guī)則，應(yīng)以記憶為主，在記憶 的基礎(chǔ)上可以在一定限度內(nèi)進(jìn)行推理。2 自學(xué)有難度，應(yīng)遵循一定的學(xué)習(xí)規(guī)律 預(yù)習(xí)聽課筆記歸

14、納總結(jié)習(xí)題練習(xí)復(fù)習(xí)考試全面理解強(qiáng)調(diào)記憶聯(lián)系前后注重復(fù)習(xí)200930隨時(shí)消化溫故知新學(xué)習(xí)方法：全面理解200932參考書目使用教材：生物化學(xué)簡(jiǎn)明教程（第三版）聶劍初等編，高等教育出版社生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書 河北科技大學(xué)參考書目新編生物化學(xué) 劉國(guó)志 主編中國(guó)輕工業(yè)出版社出版，2003生物化學(xué)（第二版） 沈 同 王鏡巖 主編. 高等教育出版社出版，1990簡(jiǎn)明生物化學(xué) 吳賽玉 編著 中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社出版，1999生物化學(xué) 吳相鈺 譯 北京大學(xué)出版社出版 2001 生物化學(xué) 張曼夫 主編 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社出版 2002200931參考書目使用教材：200933生物化學(xué)講授內(nèi)容第一章 緒論 第二章 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能第三章 核酸的結(jié)構(gòu)與功能第四章 酶 第五章 糖代謝 第六章 脂代謝 第七章 生物氧化第八章 蛋白質(zhì)酶促降解與氨基酸代謝 第九章 核苷酸代謝第十章 物質(zhì)代謝的聯(lián)系和調(diào)控20