食品生物化學(xué)課件

食品生物化學(xué)一．生物化學(xué)定義

生物化學(xué)：就是以物理、化學(xué)及生物學(xué)的現(xiàn)代技術(shù)去研究生物體的物質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)，物質(zhì)在生物體內(nèi)發(fā)生的化學(xué)變化，以及這些物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和變化與生物的生理機(jī)能之間的關(guān)系，進(jìn)而在分子水平上深入揭示生命現(xiàn)象本質(zhì)的一門科學(xué)，即生命的化學(xué)。食品生物化學(xué)：它是運(yùn)用生物化學(xué)的原理闡述食品物料中人體所需的主要營養(yǎng)成分的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和加工過程中的變化及其在人體內(nèi)的代謝過程，進(jìn)而從分子水平認(rèn)識(shí)物質(zhì)的化學(xué)組成、生命活動(dòng)中所進(jìn)行的化學(xué)變化及其調(diào)控規(guī)律等生命現(xiàn)象本質(zhì)的科學(xué)。緒論二．生物化學(xué)的研究范疇（一）生物體的組成物質(zhì)生物分子的結(jié)構(gòu)與功能：探討生物體的物質(zhì)組成以及分子結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和功能。復(fù)雜性組成物質(zhì)多；分子大；空間結(jié)構(gòu)復(fù)雜。規(guī)律性元素→構(gòu)件小分子→聚合物（生物大分子）；結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)。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）構(gòu)件分子（氨基酸、核苷酸、單糖等）生物大分子（核酸、蛋白質(zhì)、聚糖等）超分子（核糖體、酶復(fù)合體、微管等）細(xì)胞器（細(xì)胞核、線粒體、高爾基體等）生物分子（二）物質(zhì)和能量代謝

物質(zhì)代謝及其調(diào)節(jié)：物質(zhì)代謝的規(guī)律、能量轉(zhuǎn)化及其調(diào)節(jié)控制。

復(fù)雜性多步化學(xué)反應(yīng)構(gòu)成代謝途徑；多條代謝途徑相互交織成網(wǎng)；物質(zhì)代謝和能量代謝相互交織；調(diào)節(jié)控制有條不紊。

規(guī)律性反應(yīng)類型不多；反應(yīng)機(jī)理符合有機(jī)化學(xué)理論；調(diào)節(jié)控制與生物學(xué)功能相適應(yīng)。

（三）信息分子的生物合成

基因信息傳遞規(guī)律及其調(diào)控：DNA復(fù)制、RNA轉(zhuǎn)錄、蛋白質(zhì)翻譯等。通常將生物大分子結(jié)構(gòu)、功能及其代謝調(diào)控的研究稱為分子生物學(xué)。從分子水平研究遺傳學(xué)，并運(yùn)用這些規(guī)律去改造自然，稱基因工程。

復(fù)雜性合成過程復(fù)雜；調(diào)節(jié)控制復(fù)雜；與生命現(xiàn)象的關(guān)系復(fù)雜。

規(guī)律性遺傳密碼已經(jīng)破譯；基因表達(dá)的基本過程已經(jīng)清楚；生物大分子結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系逐漸明晰；研究方法日新月異。

三.生物化學(xué)同生產(chǎn)實(shí)踐的關(guān)系

啟蒙階段食品選擇和加工；醫(yī)療。

發(fā)展階段維生素、抗生素→醫(yī)療；代謝→食品、醫(yī)療；分子生物學(xué)→基因工程、蛋白質(zhì)工程。

發(fā)展前景生物制品；轉(zhuǎn)基因動(dòng)植物；基因芯片；基因診斷；基因治療。四.生物化學(xué)的發(fā)展史起始階段：18世紀(jì)~20世紀(jì)初。研究了脂類、糖類及氨基酸；發(fā)現(xiàn)了核酸；酵母發(fā)酵中的“可溶性催化劑”----酶的概念等快速發(fā)展階段：20世紀(jì)初~下葉。必需氨基酸、維生素的發(fā)現(xiàn)；酶的蛋白質(zhì)本質(zhì)揭示；多種激素的發(fā)現(xiàn)；主要物質(zhì)代謝途徑的確定等分子生物學(xué)的崛起階段：

20世紀(jì)下葉~今。生物化學(xué)重大發(fā)展年代表1897年Buchner發(fā)現(xiàn)酵母細(xì)胞質(zhì)能使糖發(fā)酵1902年Fischer肽鍵理論1926年Sumner結(jié)晶得到了脲酶,證明酶就是蛋白質(zhì)1935年Schneider將同位素應(yīng)用于代謝的研究1944年Avery等人證明遺傳信息在核酸上1953年Sanger的胰島素氨基酸序列測定

Waston-Click提出DNA雙螺旋模型1958年P(guān)erutz等解明肌紅蛋白的立體結(jié)構(gòu)1970年發(fā)現(xiàn)了DNA限制性內(nèi)切酶1972年DNA重組技術(shù)的建立1978年DNA雙脫氧測序法的成功…1990年人類基因組計(jì)劃的實(shí)施,2003年完成,進(jìn)入后基因組時(shí)代生物化學(xué)中的關(guān)鍵技術(shù)電泳（1923）生物大分子的分離、分析超離心（1925）蛋白質(zhì)、細(xì)胞亞器官的分離；分子量的確定同位素標(biāo)記（1934）物質(zhì)代謝途徑、生物大分子結(jié)構(gòu)測定層析（1944）生物大分子的分離純化X-光衍射、NMR：生物大分子結(jié)構(gòu)測定五．生物化學(xué)同有關(guān)學(xué)科的關(guān)系生物化學(xué)與分子生物學(xué)是生物學(xué)的最深層次；生物化學(xué)與分子生物學(xué)是化學(xué)的最高層次；生物化學(xué)與分子生物學(xué)為農(nóng)學(xué)、醫(yī)學(xué)和食品科學(xué)提供理論依據(jù)和研究手段；物理學(xué)、信息科學(xué)和數(shù)學(xué)為生物化學(xué)與分子生物學(xué)提供研究手段。生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)——細(xì)胞細(xì)胞的兩大類原核細(xì)胞真核細(xì)胞原核細(xì)胞(prokaryoticcells)是最簡單、最小的細(xì)胞，如細(xì)菌。它的外部是一層起保護(hù)作用的細(xì)胞壁(cellwalls)在細(xì)胞壁內(nèi)是一層細(xì)胞膜，也稱為質(zhì)膜。細(xì)胞膜內(nèi)包裹著細(xì)胞質(zhì)以及核也稱為核質(zhì)或擬核真核細(xì)胞(eukaryoticcells)真核細(xì)胞區(qū)別于原核細(xì)胞的最主要特征是它們具有被雙層膜所包裹的、有固定形狀的、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的細(xì)胞核。它比原核細(xì)胞大得多，也復(fù)雜得多。它存在于所有植物、動(dòng)物以及真菌之中。動(dòng)物、植物和真菌都是真核細(xì)胞構(gòu)成的生物，簡稱真核生物。真核細(xì)胞與原核細(xì)胞的另一區(qū)別是它們具有被內(nèi)部膜所包裹的細(xì)胞器

1.真核細(xì)胞的核2.線粒體3.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)4.高爾基體5.溶酶體6.胞漿7.細(xì)胞膜細(xì)胞核真核細(xì)胞的核中包含了幾乎所有的細(xì)胞DNA動(dòng)物和植物細(xì)胞中，細(xì)胞核都被中間有一層狹窄空間