生化 01(绪论)

一、生物化学的涵义
（一）生物化学的概念
生物化学 （biochemistry） 是在分子水平上研究 生物体的化学本质及 生命活动过程中化学 变化规律的科学。
深入水平，抓住本质，把握规律。
（二）生物化学的分类
1.依据研究对象分类 动物生物化学（animal biochemistry）、 植物生物化学和微生物生物化学；研究对象为一 般生物则称普通生物化学（general biochemistry）或称生物化学 （biochemistry） 。 2.依据研究目的分类 医学生物化学、工业生物化学、农业生物化 学、食品生物化学等 。
3.20世纪生物化学的发展
在18世纪化学家的努力下和19世纪生物学特别是 在生理学发展的基础上，通过20世纪许多生物化学家 的努力，生物化学得到突飞猛进的发展，已成为体系 完整、内容丰富的新学科。
（1）酶的结晶
1926年，美国生物化学家、诺贝尔奖金获得者James B Sumner（1887～1955）第一个成功地制成了晶体脲酶 （urease） ，随之而来的是1930～1933年另一位美国生物化学 家、诺贝尔奖金获得者John H Northrop（1891～1987）制得了 晶体胃蛋白酶（pepsin）和胰蛋白酶（trypsin）。这2项研究 成果是当时酶学上最为可喜的突破，因为有了晶体纯酶就为体外 研究个别酶的生物功能铺平了道路，从而开辟了酶学研究的新领 域。
美国的 H P Bowditch（1840～1911），毕业于Havard大学 并在该大学工作，1871年从德国Leipzig大学Carl Ludwing实验 室留学回美，在Havard大学成立了美国第一个生物化学研究室； R H Chitteuden（1856～1943），毕业于Yale大学，1878年师 从Wilhelm Kǘhne学习，1879年在Yale大学正式成立了生理化学 系及教学研究用实验室，主要是研究人体蛋白质的需要，开辟 了美国的营养学研究途径。在培养生物化学人才方面，他的功 劳很大。 英国的 F G Hopkins（1861～1947），毕业于London大学， 英国生物化学的开山大师，所在的Cambridge大学生化学系为全 世界培养了众多生化人才。
目
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章
录
绪论（1） 蛋白质的结构与功能（4） 核酸化学（3） 酶（6） 生物氧化 （2） 糖代谢（6） 脂代谢（4）
第八章 含氮小分子代谢（4） 第九章 核酸的生物学功能（7） 第十章 物质代谢的联系与调节（4） 第十二章 血液生物化学（2） 第十三章 一些器官和组织的生物化学（3） 第十四章 乳和蛋的化学组成与形成（2） 共48学时，计3学分。
对四个现代化的许多方面都有直接或间接的影响；生物化学领域的重 大问题，如遗传工程、光合作用、生物固氮、酶的应用、代谢调控等。
生命是蛋白体的存在方式，这 种存在方式本质上就在于这些蛋白 体的化学组成部分的不断的自我 更新。
——恩格斯《反杜林论》
《反杜林论》是恩格斯于1876年5月底至1878年7月初的著作，是 一部伟大的马克思主义著作，是马克思主义发展史上的一座丰碑。这 部著作的内容十分丰富，系统地论述了马克思主义的3个组成部分（哲 学、政治经济学、科学社会主义）及其内在联系，是一部马克思主义 的百科全书。 《反杜林论》共分5个部分，即序言、引论、哲学、政 治经济学、科学社会主义。
1 353年
明代李时珍（1518～1593）长期亲自上 山采药，著成《本草纲目》，共载药物1 880 种；
公元1637年，明末宋应星的《天工开 物·甘嗜》记载了甘蔗的栽培技术以及制糖设 备和工艺过程，具有相当高的科学价值，其 中用石灰澄清法处理蔗汁的工艺，迄今仍为 世界公认的最经济的方法。
2.中国近代生物化学的出现 （1）萌芽期（1917～1924） 生理化学， 1924年北京协和医学院生物化学独立成系，主任 吴宪； （2）发育期（1925～1936） 北京协和医学 院研究成就主要为蛋白质变性学说，营养学、免 疫化学、临床生物化学、药物化学等； （3）苦斗期（1937～1949） 郑集，《A Laboratory Manual of Biochemistry》 、《实 用营养学》；1941年在重庆召开第一次全国营养 会议 ，成立中国营养学会 。
研究所、生物物理研究所、北京大学生物系和上海试剂二厂，1981年胜 利完成。
（二）国际生物化学发展概况
最初称生理化学，1903年法国人Carl Neuberg（1877～1956） 首次使用生物化学（biochemistry）这一名词。
1.18世纪生物化学的萌芽
法国的拉瓦锡（Antoine Lavoisier，1743～1794）首先研究 动物的体温和呼吸，他是第一个证明动物体的产热是由体内物质 氧化而来的人。
名片（namecard）
李庆章，男，1953年1月生于河北清苑。博 士，生物化学与分子生物学教授，博士研究生导 师。长期从事动物生物化学与分子生物学的教学 与科研工作，主要研究方向为泌乳生物学及乳腺 功能调控、动物重要功能基因资源的创新利用、 天然资源中生物活性（功能）物质的开发利用。
1982年以来，主持并完成国家863项目、国家重大专项、国家 自然科学基金，省自然科学基金、省“八五”、“九五”、“十 五”、“十一五”攻关项目和重大项目等25项；获省自然科学奖 二等奖1项、科技进步奖三等奖3项、省教育厅科技进步奖一等奖1 项和二等奖2项；国家优秀教学成果奖二等奖2项、省优秀教学成 果奖一等奖2项和二等奖2项。发表论文213篇，其中SCI收录30篇， EI收录6篇，ISTP收录5篇，CA收录118篇；出版教材和专著32部。
2.19世纪生物化学的雏形
1828年，德国化学家 Frederich Wohler（1800～1882）在实 验室用加热法将一致公认的无机化合物氰酸氨（NCONH4）合成为 众所周知的有机化合物尿素（NH2CONH2）。 德国化学家Justus Von Liebig (1803～1873) 研究动植物生 理学，阐明了动物身体的产热是由于所吃食物在其体内“燃烧” 而来。Liebig 首先提出将食物成分分为糖类、脂类和蛋白质类物 质，并对代谢（metabolism）下了定义。写成了最早的两本类似 近代生物化学的专著《化学在农业和生理学上的应用》和《动物 化学或有机化学在生理学及病理学上的应用》。
3.研究生物体各种物质的结构、代谢和生物 学功能与复杂的生命现象之间的关系
生命活动的特征：新陈代谢、环境适应（反应性）、生长发育、生殖 遗传；生命现象最本质的东西是自我复制、自我装配、自我调节/核蛋白 （nucleoprotein）。
4.在认识自然的基础上改造自然，为提高人类 生产水平、生活水平和生命水平服务
北魏贾思勰《齐民要术》卷八记有利用曲 的滤液进行酿造 而西方到公元1897年德国人布希纳
（Eduard Buchner）才发现酵母菌滤液的发酵作用，比我国晚
； 唐代孙思邈（581～682）用米糠熬成的粥 来治疗脚气病，用猪肝治疗“雀目”； 北宋沈括（1031～1095）《良方》卷一记 有从人尿中提取相当纯净的性激素制剂——秋 石，成为近代内分泌学的开端； 北宋寇宗奭（生卒年不详）的《本草衍义》 卷二十中载有“生大豆，……又可硙为腐”。
2.研究生物体各种物质的化学变化规律和能量 转化规律
新陈代谢（又称为物质代谢，生命过程的化学变化，metabolism）： 同化作用（assimilation）/合成作用（synthesis）；异化作用 （dissimilation）/分解作用（decomposition）；酶促反应（由酶作为催 化剂进行的化学反应，enzymatic reaction）/物质、能量、信息流。
第一章 绪
论
一、生物化学的涵义 二、生物化学发展简史 三、生物化学与动物生产和动物健康 四、生物化学的学习方略
学习要求
重点掌握动物生物化学的概念、研究 对象和目的、研究内容，以及在国民经济 发展中的地位和作用；了解动物生物化学 在国内、外发展的概况。
思考题
1.何谓生物化学和动物生物化学？生 物化学的基本任务有哪些？ 2.试列举国内和国外各5名生物化学不 同领域中的杰出科学家，并说明其 主要贡献。 3.试述生物化学与动物生产和动物健 康的关系。 4.生物化学课程有何特点？如何学好 生物化学这门课程？
（2）代谢途径的阐明
长期争论的糖酵解作用（glycolysis）及酶发酵过程中一系 列酶促反应，在20世纪30年代亦得以阐明。此外，英国生物化学 家、诺贝尔奖金获得者Hans A Krebs（1900～1981）提出了著名 的尿素循环（1933年,Krebs及Henseleit发现）及三羧酸循环 （1937）。通过20世纪生物化学家的努力，几类有机物质（特别 是糖、脂肪、蛋白质及氨基酸）的代谢途径（包括分解代谢和合 成代谢）基本上都已弄清楚。当前的努力方向则为代谢的调控。
德国化学家 Ernst Hoppe-Seyler（1825～1895)）于1864年第一 次提出了“生理化学”这一名词，在生物化学史上第一次分离和结晶 了血红蛋白和纯卵磷脂。1877年他创办了世界上最早的一种生物化学 期刊《生理化学杂志》（Zeibschrift fǘr Physiologische Chemie,1877），认为生理化学这门新科学有别于生理学。 法国微生物学家 Louis Pasteur（1822～1895）认为酵母中存在 一种酵素（ferment）， Liebig进一步指出酵母的酵素是可溶性蛋白 质类物质， 1876年Wilhelm Kǘhne（1837～1900）将这种酵素定名为 酶（enzyme）。 德国 Carl Ludwing（1816～1895），生物化学早期发展史中有 卓越贡献者之一；Carl Voit（1831～1908）， Liebig的学生，对营 养、基础代谢皆有重要贡献；Emil Fischer（1852～1919）使生物化 学成为独立学科的最有功劳的人物，人们誉之为生物化学之父， 1894年首先提出酶的专一性及酶作用的“锁－钥”学说以证明酶的作 用机制，20世纪初期即证明了蛋白质是由氨基酸连结而成的长链，对 单糖的发现和结构也做出了杰出贡献。