0生物化學(xué)緒論課件

0生物化學(xué)緒論生物化學(xué)0生物化學(xué)緒論第一章緒論一、生物化學(xué)的定義和研究?jī)?nèi)容二、生物化學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史三、生物化學(xué)的應(yīng)用四、生物化學(xué)與其它學(xué)科的關(guān)系五、生物化學(xué)的特點(diǎn)和學(xué)習(xí)方法六、參考資料0生物化學(xué)緒論一、生物化學(xué)的定義與研究?jī)?nèi)容

生物化學(xué)是研究細(xì)胞中生物分子運(yùn)動(dòng)的化學(xué)本質(zhì)，是研究活細(xì)胞內(nèi)各種物質(zhì)的化學(xué)組成及其分解與合成的普遍規(guī)律。因此,生物化學(xué)研究的對(duì)象不局限于哪種生物、哪類細(xì)胞、哪個(gè)器官或組織，而是以整個(gè)生物界所有生物細(xì)胞內(nèi)所發(fā)生的各種化學(xué)事件，研究其生物化學(xué)特性，闡明這些事件的發(fā)生與消亡。它的研究對(duì)象具有普遍性和代表性。0生物化學(xué)緒論Diverselivingorganisms0生物化學(xué)緒論TheGardenOfEdenDiverselivingorganismssharecommonchemicalfeatures,samebasicstructuralunits(cells)andsamekindsofmacromolecules.0生物化學(xué)緒論0生物化學(xué)緒論1.所有不同類型的生物體幾乎都利用一些相同的生物分子如碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)、核酸，而且這些生物體幾乎都具備合成和分解這些分子的代謝途徑（pathway）；2.生物體的宏觀表型如生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖等都受細(xì)胞內(nèi)DNA遺傳特性的控制;一.生物化學(xué)的涵義-基本概念0生物化學(xué)緒論3.生命活動(dòng)的過程是由成千上萬(wàn)個(gè)生物化學(xué)反應(yīng)組成，但這些反應(yīng)并非雜亂無(wú)章，而是以網(wǎng)絡(luò)狀的途徑形式存在。例如在生物體內(nèi)合成乙醇反應(yīng)。如果從一個(gè)反應(yīng)來(lái)看，精確和調(diào)控這些反應(yīng)（或途徑）是保持正常生命活動(dòng)的基礎(chǔ)。一.生物化學(xué)的涵義-基本概念0生物化學(xué)緒論生物體是由哪些物質(zhì)組成的？它們的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)如何？-----靜態(tài)生化這些物質(zhì)在生物體內(nèi)發(fā)生什么變化？是如何變化的？變化過程中能量是怎樣轉(zhuǎn)變的？即這些物質(zhì)在生物體內(nèi)怎樣進(jìn)行物質(zhì)代謝和能量代謝的？-----動(dòng)態(tài)生化or代謝生化這些物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，代謝和生物功能與復(fù)雜的生命現(xiàn)象（如：生長(zhǎng)，生殖，遺傳，運(yùn)動(dòng)等）之間有什么關(guān)系？-----機(jī)能生物化學(xué)研究組成生物體的基本物質(zhì)（糖類、脂類、蛋白質(zhì)、核酸）以及對(duì)體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)起催化和調(diào)節(jié)作用的生物活性物質(zhì)(酶、維生素、激素)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和功能。研究糖類、脂類、蛋白質(zhì)和核酸在生命活動(dòng)過程中進(jìn)行的化學(xué)變化，也就是新陳代謝，以及代謝過程中能量的轉(zhuǎn)換和代謝調(diào)節(jié)。研究遺傳信息的傳遞和表達(dá)。二.生物化學(xué)的內(nèi)容0生物化學(xué)緒論生命的物質(zhì)組成肽核苷多聚糖磷脂酸氨基酸含N堿基核糖葡萄糖脂肪酸甘油膽堿基本生物分子4種生物大分子蛋白質(zhì)核苷酸多糖脂類多酶復(fù)合體染色體生物膜細(xì)胞器細(xì)胞組織器官生物體動(dòng)物、植物、微生物0生物化學(xué)緒論P(yáng)olysaccharides（多糖）lipids0生物化學(xué)緒論P(yáng)roteinDNARNANucleicAcid0生物化學(xué)緒論

根據(jù)現(xiàn)代生物化學(xué)及分子生物學(xué)研究還原論的觀點(diǎn)，要想了解細(xì)胞及亞細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能，必先了解構(gòu)成細(xì)胞及亞細(xì)胞的生物分子的結(jié)構(gòu)和功能。因此，研究生物分子的結(jié)構(gòu)和功能之間的關(guān)系，代表了現(xiàn)代生物化學(xué)與分子生物學(xué)發(fā)展的方向。

生物大分子的結(jié)構(gòu)與功能0生物化學(xué)緒論2、在了解生物機(jī)體物體組成的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究各種物質(zhì)，在體內(nèi)的分解、合成、相互轉(zhuǎn)化、能量轉(zhuǎn)化，以及一些物質(zhì)在這些過程中之作用(動(dòng)態(tài)生化)。0生物化學(xué)緒論物質(zhì)代謝（新陳代謝）生物體與其外環(huán)境之間的物質(zhì)交換過程就稱為物質(zhì)代謝或新陳代謝。

物質(zhì)代謝的基本過程：消化、吸收→中間代謝→排泄。中間代謝過程：細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行的，最為復(fù)雜的化學(xué)變化過程，它包括合成代謝、分解代謝、物質(zhì)互變、代謝調(diào)控、能量代謝幾方面的內(nèi)容。0生物化學(xué)緒論新陳代謝同化作用assimilation環(huán)境生物小分子吸能反應(yīng)異化作用dissimilation環(huán)境小分子分解代謝體內(nèi)生物大分子放能反應(yīng)合成代謝大分子機(jī)體能量代謝物質(zhì)代謝物質(zhì)新陳代謝及在代謝過程中能量的轉(zhuǎn)換和調(diào)節(jié)的規(guī)律

0生物化學(xué)緒論蛋白質(zhì)糖類脂類0生物化學(xué)緒論0生物化學(xué)緒論二、生物化學(xué)的發(fā)展歷史最早的自然科學(xué)就是數(shù)、理、化、天、地、生。生就是生物學(xué)，研究的是一些力所能及的形態(tài)觀察、分類等。隨著各學(xué)科的發(fā)展，學(xué)科間在理論知識(shí)和技術(shù)上相互滲透，尤其是化學(xué)、物理學(xué)的滲透，到18世紀(jì)一些從事化學(xué)研究的科學(xué)家如拉瓦錫、舍勒等人和一些藥劑師轉(zhuǎn)向生物領(lǐng)域，生物學(xué)逐漸分離成生理化學(xué)（生物化學(xué)的萌芽）、遺傳學(xué)、細(xì)胞學(xué)。1877年，德國(guó)醫(yī)生霍佩-賽勒ErnstFelixHoppe-Seyler首次提出“Biochemistry”一詞，并使之成為一門獨(dú)立的學(xué)科。生物化學(xué)的發(fā)展概括起來(lái)經(jīng)歷了3個(gè)階段：

0生物化學(xué)緒論古代（生物化學(xué)的發(fā)展是原始的，初步的）近代

1）十八世紀(jì)，從拉瓦錫研究燃燒和呼吸開始（開拓性的時(shí)代）

2）十九世紀(jì)，科學(xué)發(fā)展的初期。

3）十九世紀(jì)末，二十世紀(jì)初生物化學(xué)獨(dú)立現(xiàn)代（分子生物學(xué)時(shí)代的開始）二十世紀(jì)五十年代，Watson,CrickDNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的提出。

生命是發(fā)展的，生命起源，生物進(jìn)化，人類起源等說(shuō)明生命是發(fā)展的，因此，人類對(duì)生物化學(xué)的認(rèn)識(shí)也是發(fā)展的。0生物化學(xué)緒論（一）古代豬肝被用于治療夜盲癥------維生素A古代釀酒-------糖乙醇鹵水點(diǎn)豆腐--------蛋白質(zhì)的變性（二）十八世紀(jì)

拉瓦錫（Attoine-LaurentLavoisier)推翻了燃素說(shuō)，發(fā)現(xiàn)生物體的呼吸氧化作用。

舍勒（CarlWilhelmScheele）分離出酒石酸、尿酸、檸檬酸、蘋果酸、甘油0生物化學(xué)緒論顯微鏡的發(fā)明(Hooke)0生物化學(xué)緒論（三）十九世紀(jì)

1928年德國(guó)維勒（FriedrichW?hler）合成了尿素NH4CNOCO(NH2)2

德國(guó)化學(xué)家李比希（JustusvonLiebig）農(nóng)業(yè)化學(xué)奠基人、生理化學(xué)和碳水化合物化學(xué)的創(chuàng)始人。

德國(guó)化學(xué)家霍佩-塞勒（Hoppe-Seyler）首次提出“Biochemie”、“proteids”，并創(chuàng)辦了《生理化學(xué)雜志》，出版了《生理化學(xué)及病理化學(xué)分析手冊(cè)》，獲得卵磷脂和血紅素晶體。建立斯特拉斯堡研究所。馬揚(yáng)迪（FrancoisMagendie）法國(guó)試驗(yàn)生理學(xué)創(chuàng)始人。

艾爾貝（JohnJacobAbel）美國(guó)科學(xué)家，得到胰島素結(jié)晶，并創(chuàng)立《藥理學(xué)與試驗(yàn)治療學(xué)雜志》。0生物化學(xué)緒論（四）二十世紀(jì)的前五十年

20世紀(jì)：生理學(xué)、化學(xué)、營(yíng)養(yǎng)學(xué)的真正的黃金時(shí)代。美國(guó)薩姆納（Sumner）從刀豆中得到脲酶的結(jié)晶?？死撞妓梗↘rebs）提出了著名的尿素循環(huán)和三羧酸循環(huán)，獲1953年諾貝爾生理學(xué)獎(jiǎng)。

20世紀(jì)中期生物化學(xué)成為一門獨(dú)立和成熟的學(xué)科?；羝战鹚梗⊿irFrederickGowlandHopkins)發(fā)現(xiàn)維生素1950年美國(guó)Pauling等蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)——α-螺旋。0生物化學(xué)緒論（五）分子生物學(xué)的出現(xiàn)

1955年英國(guó)Sanger

胰島素一級(jí)結(jié)構(gòu)的測(cè)定，1958年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。

1953年美國(guó)Watson和英國(guó)Crick提出DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)

DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的提出使生物化學(xué)發(fā)展到一個(gè)新的階段——分子生物學(xué)階段

0生物化學(xué)緒論

這以后，核酸的研究進(jìn)展很快，在核酸一級(jí)結(jié)構(gòu)測(cè)定和核酸人工合成方面取得顯著成果。

60年代，1961年法國(guó)雅各布（FrancoisJacob）和莫諾（JacquesMonod)操縱子模型80年代，進(jìn)入生物工程的研究。包括基因工程、蛋白質(zhì)工程、酶工程、細(xì)胞工程、發(fā)酵工程等。90年代，1990年啟動(dòng)了人類基因組計(jì)劃。

1980年，桑格爾和吉爾伯特（Gilbet）設(shè)計(jì)出測(cè)定DNA序列得方法，獲1980年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。0生物化學(xué)緒論SequencingoftheHumangenome15Feb200190年代，1990年啟動(dòng)了人類基因組計(jì)劃。生命科學(xué)進(jìn)入了后基因組時(shí)代，產(chǎn)生了功能基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、結(jié)構(gòu)基因組學(xué)等0生物化學(xué)緒論YearProteinswerethoughttocarrygeneticinformationMiescherdiscoveredDNAInterweavingofthehistoricaltraditionsofbiochemistry,cellbiology,andgenetics.

靜態(tài)動(dòng)態(tài)機(jī)能0生物化學(xué)緒論0生物化學(xué)緒論0生物化學(xué)緒論0生物化學(xué)緒論0生物化學(xué)緒論0生物化學(xué)緒論0生物化學(xué)緒論0生物化學(xué)緒論0生物化學(xué)緒論0生物化學(xué)緒論0生物化學(xué)緒論0生物化學(xué)緒論0生物化學(xué)緒論0生物化學(xué)緒論0生物化學(xué)緒論0生物化學(xué)緒論0生物化學(xué)緒論0生物化學(xué)緒論0生物化學(xué)緒論新華社斯德哥爾摩10月９日電（記者吳平）瑞典皇家科學(xué)院９日宣布，把2002年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予美國(guó)科學(xué)家約翰·芬恩、日本科學(xué)家田中耕一和瑞士科學(xué)家?guī)鞝柼亍ぞS特里希，以表彰他們發(fā)明了對(duì)生物大分子進(jìn)行識(shí)別和結(jié)構(gòu)分析的方法。約翰·芬恩田中耕一庫(kù)爾特.伍斯里奇0生物化學(xué)緒論瑞典皇家科學(xué)院10月８日宣布，將2003年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予美國(guó)科學(xué)家彼得·阿格雷和羅德里克·麥金農(nóng)，以表彰他們?cè)诩?xì)胞膜通道方面做出的開創(chuàng)性貢獻(xiàn)。0生物化學(xué)緒論2004年10月6日，瑞典皇家科學(xué)院宣布，將2004年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予以色列科學(xué)家阿龍·切哈諾沃、阿夫拉姆·赫什科和美國(guó)科學(xué)家歐文·羅斯(從左至右)，以表彰他們發(fā)現(xiàn)了泛素調(diào)節(jié)的蛋白質(zhì)降解。

0生物化學(xué)緒論美國(guó)科學(xué)家羅杰·科恩伯格因在“真核轉(zhuǎn)錄的分子基礎(chǔ)”研究領(lǐng)域所作出的貢獻(xiàn)而獨(dú)自獲得2006年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。0生物化學(xué)緒論2006年度諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)授予兩名美國(guó)科學(xué)安德魯·法爾和克雷格·梅洛，以表彰他們發(fā)現(xiàn)了RNA干擾現(xiàn)象?？死赘瘛っ仿灏驳卖敗し?生物化學(xué)緒論瑞典卡羅林斯卡醫(yī)學(xué)院10月8日宣布，將2007年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)分別授予兩名美國(guó)人馬里奧·卡佩基、奧利弗·史密斯和一名英國(guó)人馬丁·埃文斯，以表彰他們?cè)凇盎虬邢颉奔夹g(shù)方面的突出貢獻(xiàn)。馬里奧·卡佩基馬丁·埃文斯奧利弗·史密斯0生物化學(xué)緒論2008年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)錢永健1952年生于紐約，現(xiàn)為美國(guó)加州大學(xué)圣迭戈分校生物化學(xué)及化學(xué)系教授、美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院士、國(guó)家醫(yī)學(xué)院院士，2004年沃爾夫獎(jiǎng)醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)得主。主要貢獻(xiàn)是利用水母發(fā)出綠光的化學(xué)物來(lái)追查實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行的生物反應(yīng)，他被認(rèn)為是這方面的先驅(qū)。馬丁·沙爾菲現(xiàn)年61歲，美國(guó)哥倫比亞大學(xué)生物學(xué)教授，他獲獎(jiǎng)的主要貢獻(xiàn)在于向人們展示了綠色熒光蛋白作為發(fā)光的遺傳標(biāo)簽的作用。諾貝爾獎(jiǎng)評(píng)審委員會(huì)說(shuō)，這種蛋白已經(jīng)成為同時(shí)代生物科學(xué)研究最重要的工具之一。下村修現(xiàn)年80歲，出生于日本京都府，1960年獲得名古屋大學(xué)理學(xué)博士學(xué)位，曾先后在美國(guó)普林斯頓大學(xué)、波士頓大學(xué)和伍茲霍爾海洋生物實(shí)驗(yàn)所工作。他1962年從一種水母中發(fā)現(xiàn)了熒光蛋白，被譽(yù)為生物發(fā)光研究第一人。0生物化學(xué)緒論美國(guó)科學(xué)家文卡特拉曼·拉馬克里希南、托馬斯·施泰茨和以色列科學(xué)家阿達(dá)·約納特因?qū)Α昂颂求w的結(jié)構(gòu)和功能”研究的貢獻(xiàn)而獲得今年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。0生物化學(xué)緒論他們解決了生物學(xué)的一個(gè)重大問題：在細(xì)胞分裂時(shí)染色體如何完整地自我復(fù)制以及染色體如何受到保護(hù)以免于退化。這三位諾貝爾獎(jiǎng)獲得者已經(jīng)向我們展示，解決辦法存在于染色體末端—端粒，以及形成端粒的酶—端粒酶。

0生物化學(xué)緒論1、工業(yè)上

食品工業(yè)、化妝品工業(yè)、發(fā)酵工業(yè)、制革工業(yè)、國(guó)防工業(yè)、環(huán)保工業(yè)等。三、生物化學(xué)的應(yīng)用2、農(nóng)業(yè)上優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)品種培育、優(yōu)良品種鑒定、生物肥料、生物農(nóng)藥等。0生物化學(xué)緒論3、畜牧業(yè)：肉、蛋、乳中的蛋白質(zhì)，脂肪等含量要用生化疾病診治、生化制藥、基因治療等。4、醫(yī)藥衛(wèi)生診斷：血糖濃度、輔助診斷糖尿病，GPT含量測(cè)定診斷乙型肝炎，維生素缺乏癥。0生物化學(xué)緒論5、應(yīng)用前景（生物技術(shù)……)

在分子水平上：生物化學(xué)、分子生物學(xué)、基因工程三者之間互相交叉，互相促進(jìn)，密切聯(lián)系。學(xué)好生物化學(xué)對(duì)今后深造，進(jìn)行生命奧秘的探索，打好基礎(chǔ)。0生物化學(xué)緒論“細(xì)菌工廠”（基因工程）0生物化學(xué)緒論克隆馬(切薩雷·加利,2003)克隆騾子(戈登·伍茲,2003)0生物化學(xué)緒論“生物反應(yīng)器”0生物化學(xué)緒論化學(xué)有機(jī)化學(xué)物理化學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)分析化學(xué)高分子化學(xué)四、生物化學(xué)與其它學(xué)科的關(guān)系有機(jī)化學(xué)，只有對(duì)生物體內(nèi)的有機(jī)成分的化學(xué)結(jié)構(gòu)研究清楚，才能進(jìn)一步了解其在生物體內(nèi)的代謝活動(dòng)和功能。物理化學(xué)，生物化學(xué)是運(yùn)用物理化學(xué)元素的理論和方法研究生命現(xiàn)象。0生物化學(xué)緒論

生物學(xué)動(dòng)物學(xué)植物學(xué)微生物學(xué)0生物化學(xué)緒論

化學(xué)

生物學(xué)

生物化學(xué)生理學(xué)遺傳學(xué)栽培、育種生態(tài)0生物化學(xué)緒論

植物生化動(dòng)物生化微生物生化病理生化

農(nóng)業(yè)生化

生物化學(xué)分支

食品生化

無(wú)機(jī)生化有機(jī)生化生理生化臨床生化細(xì)胞工程基因工程發(fā)酵工程蛋白質(zhì)工程酶工程0生物化學(xué)緒論生物化學(xué)與許多學(xué)科有著密切聯(lián)系和交叉1、利用化學(xué)、物理學(xué)的原理和技術(shù)研究生物分子的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)。2、許多生物化學(xué)理論（代謝途徑和調(diào)控機(jī)制）是用微生物作為材料證實(shí)的。3、生理學(xué),是在生物體的組織和整體水平研究生命進(jìn)程，涉及生物體內(nèi)有機(jī)物的代謝，這也是生物化學(xué)的核心之一。4、細(xì)胞生物學(xué),研究生物細(xì)胞結(jié)構(gòu)、功能，包括細(xì)胞內(nèi)生物分子的作用。5、遺傳學(xué)，研究核酸、蛋白質(zhì)的生物合成及調(diào)控，這也是生物化學(xué)必須討論的重要課題。有機(jī)化學(xué)生物物理學(xué)微生物學(xué)生理學(xué)細(xì)胞生物學(xué)遺傳學(xué)生物化學(xué)0生物化學(xué)緒論生物化學(xué)的重要性1、是微生物學(xué)、細(xì)胞學(xué)、基因工程、發(fā)酵工程、生化分離工程等各門生物工程相關(guān)專業(yè)課的基礎(chǔ)→深入了解各種生物的生長(zhǎng)、生殖、生理、衰老、生命起源和演化等現(xiàn)象都需用生物化學(xué)的原理和方法進(jìn)行探討（生物化學(xué)與先行課、后行課的關(guān)系→起承上啟下的作用）2、是醫(yī)學(xué)、農(nóng)學(xué)、某些輕工業(yè)和營(yíng)養(yǎng)衛(wèi)生學(xué)等科目的基礎(chǔ)3、考研方面0生物化學(xué)緒論五、課程特