生物化学课件

5、遗传学，研究核酸、蛋白质的生 物合成及调控，这也是生物化学必须 讨论的重要课题。
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生物化学的应用
生物化学的原理和技术在生产实践中也得到 广泛的应用。如及农学、某些轻工业(如制药、酿 造、皮革、食品等)、医学都有密切关系，很多问 题都需要从生化的角度、利用生化的方法才能了 解。
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生物防治
❖ 应用生物农药对病虫害和杂草进行防治。减少 化学污染，保持生态平衡。 如利用微生物做杀虫剂，应用最广的是用 苏云金杆菌杀毛虫。当这种细菌在叶的表面形 成芽孢后，产生一种蛋白结晶，食用叶片后， 幼虫肠中的蛋白酶把这些结晶转变成有毒的肽 类，使毛虫死亡。此法可将多种有害昆虫消灭 在幼虫阶段，效果好，且只专一作用于昆虫幼 虫，毒性小。但成本比化学杀虫剂高。
有机化学
生物物理学 生
微生物学 物
生理学
化
细胞生物学 学
遗传学
2、许多生物化学理论（代谢途径和 调控机制）是用微生物作为材料证实 的。
3、生理学, 是在生物体的组织和整体 水平研究生命进程，涉及生物体内有 机物的代谢，这也是生物化学的核心 之一。
4、细胞生物学, 研究生物细胞结构、 功能，包括细胞内生物分子的作用。
• 1877年，德国医生霍佩-赛勒Ernst Felix Hoppe-Seyler 首次提出“Biochemistry”一词，并使之成为一门独立 的学科。
• 生物化学的发展概括起来经历了3个阶段：
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Year
机 能
动 态
静Miescher discovered DNA 态
Proteins were thought to carry genetic information
种生物小分子，如氨基酸、核苷酸、单糖等;再由生物小分 子构成复杂的生物大分子（合称生物分子） ✓ atoms → molecules → biopolymers → organelles → cells → tissues → organs → organ systems → individuals → populations → the biosphere • 能从环境中吸收、转化和利用能量（新陈代谢） • 能自我繁殖
– 科学家对生物的研究已从整体水平逐步深入到细胞、 亚细胞、分子水平。伴随实验手段、技术（电镜、超 离心、色谱、电泳等）的不断改进，使得对生物大分 子结构及功能的研究也更加深入。
– 50年代以后生物化学迅猛发展，每年的诺贝尔生理 学/医学奖和化学奖的大部分奖项都是及生物化学领 域相关的。
– 美国、法国、德国、英国在近代生物化学发展史贡献 突出。
生物化学课件
第一章 绪 论
ü 生物化学的概念及研究内容 ü 生物化学的发展历史 ü 生物化学及相关学科的关系 ü 生物分子概述
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一、生物化学的概念及研究内容
我们所处在的地球生长着无数的生物， 包括病毒、类病毒、菌、藻等微生物及各 种动物、植物。
生命有机体的特征？
生命有机体 的特征
• 化学成分复杂但条理性很强: ✓ 生物用少数几种生物元素(C、H、O、N、S、P)构成很多
素、辅酶、激素、核苷酸和氨基酸等。 ✓ 其余都是某些生物小分子的聚合物，分子量很大，一
般在一万以上，有的高达1012，因而称为生物大分子，
如 多糖、脂、核酸和蛋白质。
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1、碳架是生物分子结构的基础
• 碳元素一般占细胞干重的50％以 上。
• 碳原子既难得到电子，又难失去 电子，最适于形成共价键。
• 碳原子成键能力很强，且是四面 体构型，因此它自相结合可以形 成结构各异的生物分子骨架（碳 架）。
Interweaving of the historical traditions of biochemistry, cell biology, and genetics. 8
➢ 静态生ห้องสมุดไป่ตู้化学阶段：萌芽时期(18世纪下半叶-20世纪初）
这一时期生物化学主要依附于有机化学，研究不深入，只 是对生物体的物质组成、性质、含量有所了解（比如从生 物体中分离到甘油、柠檬酸、苹果酸、乳酸、尿酸、酒石 酸等）。
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生物化学 的概念
➢ 生物化学是阐明生物分子是如何相互作用而形成 复杂而高效的生命现象的科学。
➢ 生物化学是一门运用化学的原理和方法研究生命 现象的本质，揭示生命奥秘的科学。
➢ 简单地说生物化学就是生命的化学。
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生物化学的 研究内容
① 研究构成生物体的分子基础生物分子的 化学组成、结构、性质和功能。
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四、生物分子概述
• 碳架是生物分子结构的基础 • 生物分子有复杂的异构现象 • 生物分子中的作用力
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• 自然界所有的生物体都由三类物质组成： 水、无机离子、生物分子
• 生物分子泛指生物体特有的各类分子，它 们都是有机物。生物分子是生物体和生命 现象的物质基础。
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✓ 典型的细胞含有一万到十万种生物分子。 ✓ 其中近半数是小分子，分子量一般在500以下,如维生
➢ 动态生物化学阶段：奠基时期(20世纪初-1950年)
由于分析鉴定技术的进步，尤其是放射性同位素示踪技术的 应用，生物化学进入深入发展时期。 –科学家对生物物质代谢进行了广泛深入的研究，基本阐明:
（1）酶的化学本质 （2）及能量代谢有关的物质代谢途径
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➢ 机能生物化学阶段：大发展时期（1950- ）
– 在21世纪，生物化学将在分子、细胞等水平上利用 多学科手段交叉渗透，对核酸、蛋白质和基因组、 核糖体、生物膜等大分子体系，以及免疫、遗传、发 育、衰老、死亡等重大生命现象进行综合深入的研究， 为社会的发展带来深刻的影响。
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三、生物化学及相关学科的关系
;生物化学及许多学科有着密切联系和交叉
1、利用化学、物理学的原理和技术 研究生物分子的结构、性质。
② 研究生物分子在生命活动中的变化规律 （物质代谢、能量代谢）
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二、生物化学的发展历史
• 最早的自然科学就是数、理、化、天、地、生。生就是 生物学，研究的是一些力所能及的形态观察、分类等。
• 随着各学科的发展，学科间在理论知识和技术上相互渗 透，尤其是化学、物理学的渗透，到18世纪一些从事 化学研究的科学家如拉瓦锡、舍勒等人和一些药剂师转 向生物领域，生物学逐渐分离成生理化学（生物化学的 萌芽）、遗传学、细胞学。