基礎(chǔ)生物化學(xué) 緒論課件

1、課時安排：課程類型：專業(yè)必修課課程性質(zhì)：專業(yè)基礎(chǔ)課課時（學(xué)分）：72（4）其中理論課時40，實驗32。前導(dǎo)課程：農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)化學(xué)、有機化學(xué)。后續(xù)課程：植物生理學(xué)、 微生物學(xué)、 遺傳學(xué)、課外綜合實踐、專業(yè)實訓(xùn)、畢業(yè)設(shè)計、頂崗實習(xí)。教材與參考書朱善元 主編，陸輝 副主編基礎(chǔ)生物化學(xué)中國環(huán)境科學(xué)出版社，2007.3 參考書1、基礎(chǔ)生物化學(xué)（第2版），郭藹光.高等教育出版社，2009-07-012、基礎(chǔ)生物化學(xué)， 朱新嚴,高玲，中國農(nóng)業(yè)出版社，2011-08-01 緒論第一章 蛋白質(zhì)化學(xué) 12第二章 核酸化學(xué) 4第三章 酶化學(xué) 8第四章 生物氧化 6第五章 糖類代謝 8 第六章 脂類代謝 8 第七章 蛋白

2、質(zhì)的酶促降解和氨基酸代謝 8 第八章 核酸的酶促降解及核苷酸代謝 10第十章 物質(zhì)代謝的調(diào)節(jié) 2 第九章 核酸與蛋白質(zhì)的生物合成 4 生命大分子的結(jié)構(gòu)和功能主要物質(zhì)代謝及能量代謝遺傳信息的存儲傳遞和表達課程內(nèi)容學(xué)時安排第一章 緒論 主要內(nèi)容:介紹生物化學(xué)的概念、研究內(nèi)容、學(xué)科發(fā)展歷史和前景及生物化學(xué)與其它科學(xué)的關(guān)系。對本課程的內(nèi)容、進度和要求作具體安排。主要內(nèi)容一、生物化學(xué)是“什么”？二、學(xué)“什么”？三、為什么學(xué)？四、怎么學(xué)習(xí)？不同的生物，其形態(tài)、生理特征和對環(huán)境的適應(yīng)能力各不相同，生命現(xiàn)象：都經(jīng)歷著生長、發(fā)育、衰老、死亡的變化，都具有繁殖后代的能力。生物包括： 微生物、動物、人 藻類、植物生

3、物化學(xué)研究的主要對象-生命生命的構(gòu)成19世紀(jì)30年代，德國植物學(xué)家施萊登首先指出，所有植物體都是由細胞構(gòu)成的。他的這個觀點被德國動物學(xué)家施旺在動物組織和細胞研究中證實，所有動物也是由細胞構(gòu)成的。施旺指出：“細胞是有機體，整個動物或植物體乃是細胞的集合體。它們依照一定的規(guī)律排列在動物體內(nèi)。”在此基礎(chǔ)上他們創(chuàng)立了細胞學(xué)說。生命的定義生命的根本特性是什么？千百年來，人們以許多不同的觀點闡述自己對此的看法。19世紀(jì)下半葉，恩格斯對生命下了一個定義：“生命是蛋白體的存在方式，這個存在方式的基本因素在于和它周圍的外部自然界的不斷地新陳代謝，而且這種新陳代謝一停止，生命就隨之停止，結(jié)果便是蛋白質(zhì)的分解。”

4、恩格斯的生命定義在一定程度上揭示了生命的物質(zhì)基礎(chǔ)，即具有新陳代謝功能的蛋白體。生命是一個很難下定義 （1）生理學(xué)定義 例如把生命定義為具有進食、代謝、排泄、呼吸、運動、生長、生殖和反應(yīng)性等功能的系統(tǒng)。但某些細菌卻不呼吸。（2）新陳代謝定義 生命系統(tǒng)具有界面，與外界經(jīng)常交換物質(zhì)但不改變其自身性質(zhì)。（3）生物化學(xué)定義 生命系統(tǒng)包含儲藏遺傳信息的核酸和調(diào)節(jié)代謝的酶蛋白。但是已知某種病毒樣生物卻無核酸。（4）遺傳學(xué)定義 通過基因復(fù)制、突變和自然選擇而進化的系統(tǒng)。（5）熱力學(xué)定義 生命是個開放系統(tǒng)，它通過能量流動和物質(zhì)循環(huán)而不斷增加內(nèi)部秩序。研究內(nèi)容生物現(xiàn)象的共同基礎(chǔ)和原則共同點：化學(xué)組成（1）生物分子

5、的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)；（2）生物分子的功能、變化規(guī)律（生長、生殖、代謝、運動等）與生命現(xiàn)象的關(guān)系。（3）生物分子在生物機體中的相互作用及變化規(guī)律；研究內(nèi)容重要生命現(xiàn)象的化學(xué)本質(zhì)（1）遺傳的化學(xué)本質(zhì)“種瓜得瓜，種豆得豆”（2）酶作用的化學(xué)本質(zhì)（3）能量轉(zhuǎn)化的化學(xué)本質(zhì)一輛汽車怎樣行使開動？一個正常人靠什么生存下去？植物靠什么來生存？ 生物化學(xué)的內(nèi)容研究生物體內(nèi)各種化合物的結(jié)構(gòu)、化學(xué)性質(zhì)和功能（主要有糖類、脂類、蛋白質(zhì)、核酸、酶、維生素和激素）研究構(gòu)成生物體的基本物質(zhì)在生命活動中進行的化學(xué)變化，即新陳代謝及代謝過程中能量的轉(zhuǎn)換和調(diào)節(jié)靜態(tài)生物化學(xué)動態(tài)生物化學(xué)綠色植物的光合作用光合作用：在多種酶的催化

6、下，綠色植物吸收太陽的光能，把CO2和H2O合成有機物，同時釋放氧氣的過程。 CO2+H2OO2綠葉中的光合作用 1、加酶洗衣粉 : 利用酶催化原理，蛋白質(zhì)水解酶可以洗去衣服上的血跡等蛋白類污跡。Ps:這個可不是插入廣告哦！生活中的生物化學(xué)2、農(nóng)藥除害蟲 ： 利用蛋白質(zhì)變性原理除害蟲。這是由于農(nóng)藥的物理和化學(xué)因素使害蟲體內(nèi)蛋白質(zhì)分子的空間構(gòu)象發(fā)生變化或破壞，導(dǎo)致其生物活性喪失活性和和一些理化性質(zhì)的改變，將害蟲致死.雖然現(xiàn)在大力提倡綠色蔬菜，但是農(nóng)藥也是必不可少的。農(nóng)民們可是很需要它們的！3、食物的烹飪4. 殺菌生物化學(xué)的任務(wù)是：闡述構(gòu)成生物體的基本物質(zhì)（生物大分子-糖類、脂類、蛋白質(zhì)、核酸）的

7、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其在生命活動（如生長、生殖、代謝、運動等）過程中的變化規(guī)律（物質(zhì)代謝和能量代謝）。二、生物化學(xué)與現(xiàn)代化學(xué)1、生物化學(xué)與化學(xué)的關(guān)系 生物化學(xué)是在有機化學(xué)（Organic chemistry)和生理學(xué)(Biophysiology)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的.生物學(xué)動物學(xué)植物學(xué)微生物學(xué)化學(xué)生物學(xué)生物化學(xué)人類渴望了解生命的本質(zhì)和怎樣對它進行保護，由于出生、成長、繁衍、老化、突變和死亡等所有生命過程都是化學(xué)分子相互作用和變化的表現(xiàn)，因而人類要最終了解生命必須先了解其分子本性。化學(xué)主要是在分子與原子的水平上研究物質(zhì)變化和反應(yīng)的規(guī)律、結(jié)構(gòu)和各種性質(zhì)之間的相互關(guān)系，以及物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)和包括物理性質(zhì)、生物活

8、性等在內(nèi)的性質(zhì)?；瘜W(xué)家參與生命科學(xué)研究的主要武器：在理論上:分子的微觀結(jié)構(gòu)概念和鍵力、非鍵力相互作用，化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)與機理等；在實驗上:分離、成分與分子結(jié)構(gòu)分析，合成與模擬，反應(yīng)速度與過程的測定等。 生命現(xiàn)象的化學(xué)機理生命過程包含許多化學(xué)反應(yīng)，所以生命活動的過程，可以用也必須用化學(xué)過程來理解。 三、為什么學(xué)習(xí)生物化學(xué)1903年德國Carl Neuberg初次使用Biochemistry這一名詞，生物化學(xué)才成為一門獨立的學(xué)科，在此之前，分別由有機化學(xué)和生理學(xué)分別研究。（一）生物化學(xué)發(fā)展簡史在化學(xué)及生物學(xué)發(fā)展的影響之下，生物化學(xué)在十八世紀(jì)開始萌芽，十九世紀(jì)初步發(fā)展，在二十世紀(jì)初期成為一門獨立的學(xué)科

9、，最初稱為生理化學(xué)。1、靜態(tài)生物化學(xué)時期（1920年以前） 研究內(nèi)容以分析生物體內(nèi)物質(zhì)的化學(xué)組成、性質(zhì)和含量為主 2、動態(tài)生物化學(xué)時期（1950年以前） 物質(zhì)代謝途徑及動態(tài)平衡、能量轉(zhuǎn)化，光合作用、生物氧化、糖的分解和合成代謝、蛋白質(zhì)合成、核酸的遺傳功能、酶、維生素、激素、抗生素等的代謝 3 機能生物化學(xué)時期（1950年以后） 生命的本質(zhì)和奧秘：運動、神經(jīng)、內(nèi)分泌、生長、發(fā)育、繁殖等的分子機理 1937年，英國生物化學(xué)家克雷布斯（Krebs）發(fā)現(xiàn)三羧酸循環(huán) 獲1953年諾貝爾生理學(xué)獎。 1953年，沃森克里克（WatsonCrick）確定DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)，獲1962年諾貝爾生理、醫(yī)學(xué)獎。 19

10、55年，英國生物化學(xué)家桑格爾（Sanger）確定牛胰島素結(jié)構(gòu)，獲1958年諾貝爾化學(xué)獎。 1980年，桑格爾和吉爾伯特（Gilbet）設(shè)計出測定DNA序列得方法，獲1980年諾貝爾化學(xué)獎。主要成就1984年，化學(xué)獎，Bruce Merrifield（美國），建立和發(fā)展蛋白質(zhì)化學(xué)合成方法。1997年, paul D.Boyer（美）等，說明ATP酶促成機制 化學(xué)獎1998年ROLert F.furchgott（美國）等，發(fā)現(xiàn)NO是心血管系統(tǒng)的信號分子 生理醫(yī)學(xué)獎 吳憲教授在世界上首先提出蛋白質(zhì)變性理論生物物理所的鄒承魯、梁棟才院士與上海生化所的王應(yīng)萊、曹天欽等院士、北京大學(xué)化學(xué)系的邢其毅、有機化

11、學(xué)所的汪猷等教授1965年率先用化學(xué)方法合成了牛結(jié)晶胰島素。這是世界上公認的第一個具有全部生物活性的蛋白質(zhì)人工合成。我國在生化方面取得的重要成就（二）生化課的重要性1.國際形勢. 著名大學(xué)（哈佛、麻省、斯坦佛等）文理皆必修生化。.人體基因工程計劃：上個世紀(jì)的三個計劃：曼哈頓、阿波羅、人體基因工程：人類23對染色體測序，幾十萬個基因，基因改造。.諾貝爾獎的分布：化學(xué)，醫(yī)學(xué)生理學(xué)領(lǐng)域不說獨占鰲頭也是多搶多占，如蛋白質(zhì)的螺旋和折迭（化學(xué)）、G蛋白、第二信使學(xué)說的三代科學(xué)家三次獲獎，光合作用機制，更不要說核酸領(lǐng)域了（復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、逆轉(zhuǎn)錄、RNA復(fù)制等中心法則中的內(nèi)容）2.國內(nèi)形勢許多有識之士已經(jīng)看到了生

12、化的光輝前景，紛紛搶占這塊寶地，生化工業(yè)也在艱難的條件下起步并有蓬勃發(fā)展之勢。 人口與糧食 健康與疾病 環(huán)境與生態(tài) 能源與資源人類面臨最重大的問題和挑戰(zhàn)四、怎樣學(xué)生物化學(xué)？1、生化課程的特點：內(nèi)容分布（靜態(tài)生化、動態(tài)生化）特點：概念性描述性的內(nèi)容居多，很少有推導(dǎo)性或計算性的內(nèi)容，因此，它不同于理科而更近似于文科，記憶的東西多，巧妙記憶成為學(xué)好生化的一個重要方法。2、怎樣學(xué)學(xué)習(xí)與安排內(nèi)容多復(fù)雜而繁瑣 按生物分子的功能分類（不同于化學(xué)的結(jié)構(gòu)和官能團分類）理論性強、概念多且前后交錯 興趣是最好的老師隨時消化溫故知新及時總結(jié)歸納比較分類理解的基礎(chǔ)上必要的記憶 通過學(xué)習(xí)生物化學(xué)課程不但要學(xué)到課程的全部內(nèi)容，更重要的是要學(xué)到如何獲取知識的方法 達到的目的成績評定 平時成績30%（課堂出勤+回答問題+作業(yè)+ 實驗操作與表現(xiàn)） 期末考試成績理論40% （閉卷） ，實驗考試30%。 1、生活中，是生雞蛋營養(yǎng)還是熟雞蛋營