生化1-绪论
生化简明教程整理
生物化学简明教程第一章绪论1.生物化学顾名思义是研究生物体的化学，是研究生物体分子组成及变化规律的基础学科。
其研究范畴主要包括:①生物体的化学组成，生物分子的结构、性质及功能；②生物分子的分解与合成，反应过程中的能量变化，及新陈代谢的调节与控制；③生物信息分子的合成及其调控，也就是遗传信息的贮存、传递和表达。
2.在蛋白质的结构领域，最值得珍视的是F.Sanger对胰岛素氨基酸顺序的测定结果。
F.Sanger 设计了一个巧妙的实验，用2，4—二硝基甲苯（DNFB）标记蛋白质N端的氨基酸，该蛋白质经水解生成黄色的DNP—氨基酸和游离氨基酸，可以利用纸层析加以分离。
终于在1953年，准确描述出含有51个氨基酸的胰岛素的一级结构。
3.蛋白质组:基因组所表达出的全部蛋白质。
4.蛋白质组学:对基因组所表达出的全部蛋白质进行分析建立的新技术体系。
5.常量元素（含量＞0.01%）:如C、H、O、N、P、S 6种主要元素约占机体的97.3%,Ca、K、Na、Cl、Mg在机体也占有较大的比例，这些元素被称为常见元素。
6.微量元素（含量＜0.01%）:如V、Ni、B、Sn、Si等及Fe、I、Zn、Mn、Co、Mo、Cu、Se 、Cr、F 10种元素为人体不可缺少的必需微量元素7.生物分子均是含碳的有机化合物。
生物在长期进化过程中之所以选择碳作为主要的生命元素，是由于碳原子具有特殊的成键性质。
碳原子最外层的4个电子可使碳形成4个共价键。
生物分子之所以复杂多变，种类繁多，正是由于碳骨架的复杂多变决定的。
8.因为功能基团都是极性基团而具有亲水性。
（功能基团如:氨基、羟基、羰基、羧基、基、磷酸基等）9.生物大分子组成的共同规律:生物大分子均由相同类型的构件通过一定的共价键聚合成链状，其主链骨架呈现周期性重复。
如:构成蛋白质的构件分子是20种基本氨基酸，氨基酸之间通过肽键相连，肽链具有方向性（N端→C端），蛋白质主链骨架呈“肽单位”重复；构成核酸的构件分子是核苷酸，核苷酸通过3',5'—磷酸二酯键相连，核酸链也具有方向性（5'→3'），核酸的主链骨架呈“磷酸—核糖（或脱氧核糖）”重复；构成脂质的构件分子是甘油、脂肪酸和一些其他取代基；构成多糖的构件分子是单糖，单糖间通过糖苷键相连。
中职生物化学第1章绪论、第3章蛋白质化学
H H H OH
肽键
甘氨酰甘氨酸
N末端
C末端
牛核糖核酸酶
• 3.生物活性肽 如缩宫素、生长 素、谷胱甘肽（GSH）等
H2O2 2H2O
2GSH
GSH过氧 化物酶
GSSG
ห้องสมุดไป่ตู้
NADP+
GSH还原酶
NADPH+H+
㈡蛋白质的一级结构 蛋白质多肽链中氨基酸的排列顺
序称为蛋白质的一级结构。也是 蛋白质的基本结构
β-转角
β-折迭
α-螺旋
无规卷曲
㈡蛋白质分子的三级结构 (具有生物学功能)
C 端
N端
㈢蛋白质分子的四级结构
• 有些蛋白质分子含有二条或多条多 肽链，每一条多肽链都有完整的三 级结构，称为蛋白质的亚基
• 蛋白质分子中各亚基的空间排布及 亚基接触部位的布局和相互作用， 称为蛋白质的四级结构
血 红 蛋 白
分子生物学时代称为功能生物化学 50年代提出DNA双螺旋结构模型 60年代确定了遗传信息传递的中心
法则，我国首先人工合成了牛胰岛 素 70年代建立了重组DNA技术 80年代发现了核酶 现代开始实施人类基因计划
二、生物化学与健康的关系 古代应用实例：
脚气病→槟榔（VitB1）
雀目（夜盲症）→猪肝(VitA)
的 四 级 结 构
亚基单独存在没有活性，聚合一 起形成四级结构，才具有生物活 性
如过氧化氢酶由四个相同亚基构 成
如血红蛋白含2个α-亚基和2个 β-亚基
蛋白质的空间结构决定其特定 的生物学功能
• 疯牛病中的蛋白质构象改变 • 疯牛病是由朊病毒蛋白引起的一
组人和动物神经退行性病变 • 正常的PrP富含α-螺旋，称为
生化笔记
分享生物化学笔记，大家下载了慢慢看生物化学重点第一章绪论一、生物化学的的概念：生物化学（biochemistry)是利用化学的原理与方法去探讨生命的一门科学，它是介于化学、生物学及物理学之间的一门边缘学科。
二、生物化学的发展：1．叙述生物化学阶段：是生物化学发展的萌芽阶段，其主要的工作是分析和研究生物体的组成成分以及生物体的分泌物和排泄物。
2．动态生物化学阶段：是生物化学蓬勃发展的时期。
就在这一时期，人们基本上弄清了生物体内各种主要化学物质的代谢途径。
3．分子生物学阶段：这一阶段的主要研究工作就是探讨各种生物大分子的结构与其功能之间的关系。
三、生物化学研究的主要方面：1．生物体的物质组成：高等生物体主要由蛋白质、核酸、糖类、脂类以及水、无机盐等组成，此外还含有一些低分子物质。
2．物质代谢：物质代谢的基本过程主要包括三大步骤：消化、吸收→中间代谢→排泄。
其中，中间代谢过程是在细胞内进行的，最为复杂的化学变化过程，它包括合成代谢，分解代谢，物质互变，代谢调控，能量代谢几方面的内容。
3．细胞信号转导：细胞内存在多条信号转导途径，而这些途径之间通过一定的方式方式相互交织在一起，从而构成了非常复杂的信号转导网络，调控细胞的代谢、生理活动及生长分化。
4．生物分子的结构与功能：通过对生物大分子结构的理解，揭示结构与功能之间的关系。
5．遗传与繁殖：对生物体遗传与繁殖的分子机制的研究，也是现代生物化学与分子生物学研究的一个重要内容。
第二章蛋白质的结构与功能一、氨基酸：1．结构特点：氨基酸(amino acid)是蛋白质分子的基本组成单位。
构成天然蛋白质分子的氨基酸约有20种，除脯氨酸为α-亚氨基酸、甘氨酸不含手性碳原子外，其余氨基酸均为L-α-氨基酸。
2．分类：根据氨基酸的R基团的极性大小可将氨基酸分为四类：①非极性中性氨基酸(8种)；②极性中性氨基酸(7种)；③酸性氨基酸(Glu谷氨酸和Asp天冬氨酸)；④碱性氨基酸(Lys赖氨酸、Arg精氨酸和His组氨酸二、肽键与肽链：肽键(peptide bond)是指由一分子氨基酸的α-羧基与另一分子氨基酸的α-氨基经脱水而形成的共价键(-CO-NH-)。
生物化学复习资料
第一章绪论生物化学：简单来讲，研究生物体内物质组成(化学本质）和化学变化规律的学科。
生物化学的研究内容：生物分子的结构及功能（静态生化）；物质代谢及其调节（动态生化）；生命物质的结构及功能的关系及环境对机体代谢的影响（功能生化）。
第二章糖类化学一、糖的定义及分类糖类是一类多羟基醛（或酮），或通过水解能产生这些多羟基醛或多羟基酮的物质。
糖类分类：（大体分为简单糖和复合糖）单糖：基本单位，自身不能被水解成更简单的糖类物质。
最简单的多羟基醛或多羟基酮的化合物。
Eg:半乳糖寡糖：2～10个单糖分子缩合而成，水解后可得到几分子单糖。
Eg:乳糖多糖：由许多单糖分子缩合而成。
如果单糖分子相同就称为同聚多糖或均一多糖；由不同种类单糖缩合而成的多糖为杂多糖或不均一多糖。
复合糖：是指糖和非糖物质共价结合而成的复合物，分布广泛，功能多样，具有代表性的有糖蛋白或蛋白聚糖，糖脂或脂多糖。
二单糖1、单糖的构型：在糖的化学中，采用D/L法标记单糖的构型。
单糖构型的确定以甘油醛为标准。
距羰基最远的手性碳及D-(+)-甘油醛的手性碳构型相同时，为D型；及L-(-)-甘油醛构型相同时，为L型。
2、对映异构体：互为镜像的旋光异构体。
如：D-Glu及L-Glu3、旋光异构现象：不对称分子中原子或原子团在空间的不同排布对平面偏振光的偏正面发生不同影响所引起的异构现象。
4、差向异构体：具有两个以上不对称碳原子的的分子中仅一个不对称碳原子上的羟基排布方式不同。
如：葡萄糖及甘露糖；葡萄糖及半乳糖。
5、环状结构异构体的规定：根据半缩醛羟基及决定直链DL构型的手性碳上羟基处于同侧为α，异侧为β。
（只在羰基碳原子上构型不同的同分异构体）6、还原糖：能还原Fehling试剂或Tollens试剂的糖叫还原糖。
分子结构中含有还原性基团（如游离醛基半缩醛羟基或游离羰基）的糖，还原糖是指具有还原性的糖类，叫还原糖。
1)单糖和寡糖的游离羰基，有还原性。
2)以开链结构存在的单糖中除了二羟丙酮外均具有游离羰基。
生物化学第一章 绪论
第一节、生物化学发展简史
点滴积累
1. 生物化学概念 研究生物体的化学组成、分子结 构以及生命活动过程中化学变化的基础生命科学。 2. 叙述生化阶段 为生物化学发展的初期阶段。该阶 段主要探究、鉴定生物体化学组成。 3. 动态生化阶段 主要研究糖、脂类、蛋白质和核 酸的新陈代谢及代谢过程中的能量转换和代谢调控。 4. 分子生物学阶段 主要探究各种生物大分子的结 构与其功能之间的关系。研究和阐明生长、分化、遗传、 变异、衰老和死亡等基本生命活动的规律。
分子生物学 通常将生物大分子的结构、 功能及其代谢调控等的研究，称为分子生物学。
从广义的角度可将分子生物学视为生物化 学的重要组成部分。
第一章
绪
论
●生物化学是医学和医学类专业必修的专业基 础课程。
●生物化学则为医学各个学科从分子水平探讨 正常或疾病状态时人体的结构与功能、疾病的 预防、诊断与治疗提供理论依据和技术。
第三节 生物化学与药学的关系
由生物化学、分子生物学、微生物学相结合而快速发展起
来的现代生物技术已有可能生产人体内几乎所有痕量、稀有 的多肽和蛋白质， 这些技术包括基因工程、酶工程、细胞工 程和发酵工程。生物技术制药从1982年重组人胰岛素上市至 今新批准用于治疗的生物技术药物已超百种，我国亦有包括 胰岛素、白细胞介素、干扰素、促红细胞生成素、粒细胞集 落刺激因子、胸苷激酶基因工程细胞制剂，乙肝疫苗共20多 种生物技术药物批准上市。 因此生物化学基本理论、方法和技术是药学专业学生 必备的理论知识和实践技能。
第三节 生物化学与药学的关系
微生物发酵是制药工业生产微生物药品的重要手段。其
理论基础是微生物学和生物化学。
利用酶转化法，尤其是应用固定化酶生物反应器改进制 药工艺，已在有机酸、氨基酸、核苷酸、抗生素、维生素和 甾体激素等领域取得显著成效。 如利用青霉素酰化酶转化法生产半合成青霉素和头孢霉 素；利用β-酪氨酸酶制造多巴。另外在GSH、FDP、L-卡泥 汀、L-麻黄碱中间体等产品的生产也已获得成功。
医学专业生物化学(大专)复习资料
医学专业生物化学(大专)复习资料第一章绪论一、名词解释1.临床生物化学检验：以研究人体在健康和疾病时体内的生物化学过程为目的，通过检测人的体液等标本中的化学物质，为临床医生提供疾病诊断、病情治疗监测、药物疗效观察、判断预后以及健康评价等信息的一门学科。
：指20XX年2月国际化标准组织发布的《医学实验室---质量和能力的专用要求》，是专门针对医学实验室认可而制定的一个标准。
3.实验室认可：是权威性专业组织按照一定的标准对实验室或实验室工作人员进行检查、考核，认可能够开展或胜任某些工作，并授予资格的过程。
4.检测系统：指完成一个检验项目测定所涉及的仪器、试剂、校准品、质控品、消耗品、操作程序、质量控制程序等的组合。
二、填空1.英译汉：ISO的中文全称是；IFCC的中文全称是。
、 LIS、 APR、 BCG的中文全称依次为、、、。
3.临床生物化学检验现代化主要表现在：①检测分析自动化；②试剂标准化和商品化；③质量管理体系标准化；④ISO15189认可；⑤参与临床诊断和治疗。
第二章临床生物化学检验基本知识一、名词解释1.急诊检验：是实验室为了配合临床对危急重症患者的诊断和抢救而实施的一种特需服务。
2.危急值：指某些检验结果出现了可能会危及患者生命的极限值。
二、填空1.生化检验常用的体液标本有、、和等，其中以标本最为常用。
2.生化检验中，是最常用的血液标本，是最常用的采血方法。
3.生化检验中常用的抗凝剂有(肝素)、(草酸钾—氟化钠)等。
4.检验前质量管理要素主要包括(医生申请）、：当物质浓度为1mol/L，液层厚度为1cm时在特定波长下的吸光度值。
2.电泳技术：是利用带电粒子在电场作用下定向移动的特性，对混合物组分进行分离纯化和测定的一项技术。
3.电化学分析技术：是利用物质的电化学性质，测定化学电池的电位、电流或电量的变化进行分析的方法。
4.光谱分析技术：指利用物质具有吸收、发射或散射光谱谱系的特点，对物质进行定性或定量的分析方法。
生物化学1.绪论PPT课件
1.3 研究新陈代谢规律及其调控是开发微生物发酵工业 的基础
氨基酸、酶（含遗传工程酶）、抗生素、植物生长激 素、维生素C等也可通过微生物发酵手段进行生产。发酵 产物的提炼和分离及下游加工技术也必须依赖于生物化学 理论和技术。此外，研究微生物新陈代谢过程及其调节控 制对于选育高产优质的菌株﹑筛选最佳发酵理化因子及提 高发酵效率具有指导意义。
蛋白质
该法则是生物体传递并表达遗传信息的基础。
生物体内的代谢网络非常复杂，而生物体的各种反 应却能有条不紊的进行，这是受到精密的调节机制调控 的，其中包括细胞或酶水平的调节以及激素和神经系统 的调节。
2）和 3）这部分内容反映生物体内物质能量转化的动态 过程，被称为动态生化。
2. 生物化学与药学科学
生物化学是一门重要的医药学基础课程，也 是现在发展最快的学科之一，它从分子水平阐明 生命现象本质，是学习、认识疾病，认识药物治 病原理不可缺少的基础。同时，生物化学基础研 究及其技术的发展与现代药学科学的发展具有越 来越来密切的联系，呈现了巨大的应用潜力。
生化往往是阐明机理，选择合理工艺途径， 提高产品质量，探索新工艺，研制新产品的理论 基础。
1.2 生物化学理论和方法促进生物药物研究与开发
生化药物是一类采用生化方法化学合成从生物体分离、纯 化所得并用于预防、治疗和诊断疾病的生化基本物质。这些 药物的特点是来自生物体，基本生化成份即氨基酸、肽、蛋 白质、酶与辅酶、多糖（粘多糖类）脂质、核酸及其降解产 物。这些物质成分均具有生物活性或生理功能，毒副作用极 小，药效高而被服用者接受。生化药物在制药行业和医药上 占有重要地位。如氨基酸、核苷酸（所谓基因营养物）、 SOD、 紫杉醇等已经应用于临床治疗。
生物化学(Biochemistry)
生化 绪论
绪论
一. 生物化学的涵义-基本概念
3. 生命活动的过程是由成千上万个生物化学反应组成， 生命活动的过程是由成千上万个生物化学反应组成， 但这些反应并非杂乱无章，而是以网络状的途径形式存在。 但这些反应并非杂乱无章，而是以网络状的途径形式存在。 例如在生物体内合成乙醇反应。如果从一个反应来看， 例如在生物体内合成乙醇反应。如果从一个反应来看，精 确和调控这些反应（或途径）是保持正常生命活动的基础； 确和调控这些反应（或途径）是保持正常生命活动的基础；
1950年，Pauling提出蛋白质二级结构的a-螺旋 1950 Pauling a1953年，Watson & Crick提出了DNA的双螺旋模型 1958年，Crick提出“中心法则” 1953及1975年，Sanger分别研究出蛋白质序列和核酸序列 的测定方法 1961年，Jacob & Monod 提出了操纵子学说
绪论
一. 生物化学的涵义-基本概念
要理解生物化学的真正涵义首先要了解生物化学研 究的内容以及相关知识体系是什么。我们已经知道， 究的内容以及相关知识体系是什么。我们已经知道，与 无机化学比较，生物化学主要研究生物体内的化学组成 无机化学比较， 及其变化规律，它是生命的化学。这一基本特性一直相 及其变化规律，它是生命的化学。 伴着的生物化学学科的诞生、成长和发展。 伴着的生物化学学科的诞生、成长和发展。经过一个多 世纪的不断地研究和探索， 世纪的不断地研究和探索，生物化学家已经建立起来一 些基本原理，一方面已经帮助人们去理解生命的奥秘， 些基本原理，一方面已经帮助人们去理解生命的奥秘， 另一方面使我们对这门学科也有了较为深刻的理解， 另一方面使我们对这门学科也有了较为深刻的理解，这 些原理包括： 些原理包括：
《生化工程》学习指南
《生化工程》学习指南一、课程性质生化工程，也称生物反应工程，是化学工程与生物技术的交叉学科，也是应用化学工程的原理与方法将生物技术的实验室成果进行工业开发的一门学科，是生物工程专业的一门核心课程。
该研究主要采用化学动力学、传递过程原理、设备工程学、过程动态学及最优化原理等化学工程学原理，也涉及到生物化学、微生物学、微生物生理学和遗传学等许多学科领域。
二、学习方法《生化工程》是一门理论与工程实践相结合的应用基础课程。
它重点研究了酶反应动力学、细胞反应动力学、理想反应器模型、传质与传递过程以及反应器的选择、设计与放大，这些内容都是相互关联，有机结合的。
在学习过程中，要理解各种理想数学模型的原理和推导过程，重点考察物料平衡，注意培养逻辑推理能力，多想、多看，理解并记住一些经典理论方程。
另外，以工程放大的角度，从点到面，系统思考一个生物过程体系的方方面面。
三、各章学习指南本课程是学习如何将实验室的研究成果进行工业化开发的一门学科，是工程放大的基础。
本课程的模式和公式比较多，有些必须要记住，有些可以推导或了解一下。
第一章绪论主要内容：从青霉素、链霉素的发现及其工业化生产中引出现代发酵工程及产业，生化工程的研究进展重点：生化工程的定义，生物反应过程的特点难点：了解生化工程与化学工程之间的差别与共同点。
第二章均相酶催化反应动力学主要内容：包括酶反应的特征，可逆酶反应的动力学，影响酶反应的因素重点：酶促反应的影响因素，米氏方程表达式，Km的含义，L-B双倒数法测定参数，别构酶的Hill方程，pH的对酶动力学的影响及pK-pH关系。
难点：反应级数判定和计算理解快速平衡学说与稳态学说之间的区别，会用两种学说进行反应动力学推导掌握几种不同可逆抑制的原理及动力学推导，包括竞争性抑制、非竞争性抑制和反竞争抑制第三章固定化酶反应动力学主要内容：包括固定化酶反应动力学的特征，外扩散限制反应，内扩散限制反应。
重点：固定化酶的定义、优缺点，几种固定化酶的方法，外扩散限制下的酶反应速率与传质关系，内扩散限制条件下的φ（Thile）西勒模数的意义，如何减少内扩散限制的对酶动力学的影响。
生化工程绪论
过滤设备
生物工程发展史
天然细胞
3、现代生物工程
基因工程 蛋白质工程 代谢工程 细胞工程
工程细胞
分离工程
酶
生化反应器
分离工程
代谢工程 细胞工程 发酵工程
酶工程 生物活性物质
（1）基因工程：
1973,Cohen等 DNA体外重组以及E. coli转化
转基因工程菌株的培养、 质粒稳定性，环境 安全性 基因工程药物的提取：蛋白纯化，复性 低压层析系统（轴相分离） HPLC （径向分离） 膜分离技术
生化工程定义
生化工程：运用化学工程的原理与方法， 将生物技术的实验室成果进行工业开发， 使之成为生物反应过程的一门学科。
生化工程是为生物技术服务的化学工程。
（3）连续发酵
二十世纪40年 代末提出概 念 1950，Monod; Novick and Szilark各自 独立提出恒 化器概念
生化反应器
生化工程
第一章 绪论
生化工程的概念 学科的诞生 学科的发展 和生物工程其他学科的关系 研究内容 教学计划和授课内容 学习方法，参考书和网站
生物工程发展史
1、原始阶段
传统发酵技术： 酒、酱制品、 腐乳、食醋、 干酪等
生物工程发展史
2、近代 （1）纯培养发酵 列文虎克 ，巴斯德 ，赫克 面包酵母发酵生产 补料液体通风发酵 丙酮丁醇发酵 培养基灭菌技术
Diagrams
of various important enzyme reactor types.
（4）代谢工程
生物化学第一章绪论
1965年， Holly 排出酵母tRNAAla 的一级结构 1966年，Nirenberg & Khorana 破译了遗传密码 1970 年， Temin和 Baltimore 几乎同时发现逆向转录酶，证 实了 Temin 1964 年提出的“前病毒假说”，阐明在劳氏肉 瘤病毒（RSV）感染以后，首先产生含RNA病毒基因组全部 遗传信息的 DNA 前病毒，而子代病毒的 RNA 则是以前病毒 的DNA为模板进行合成。 1972 年～1973年， Berg 等成功地进行了 DNA 体外重组； Cohen创建了分子克隆技术，在体外构建成具有生物学功能 的细菌质粒，开创了基因工程新纪元。在此同时，Boyer等 在 E.coli 中成功表达了人工合成的生长激素释放抑制因子基 因
后发现维生素
1926年，美国化学家J. B. Sumner首次得到脲酶结晶 1912-1933，生物氧化得到了卓有成效的研究
30 年代，陆续得到了胃蛋白酶、胰蛋白酶、胰凝乳 蛋白酶，从而进一步证明酶是蛋白质
30年代，英国生化学家A.Krebs提出尿素循环和三羧 酸循环 40年代，能量代谢的提出为生物能学的发展奠定了 基础 此外，糖酵解途径、光合碳代谢途径得到证明，发 现了维生素和激素、血红素、叶绿素等
第一代转基因食品，是以增加农作物抗性和耐贮 性的转基因植物源食品。
这一代的转基因食品研究起始于20世纪70年代末80年代 初，是以转入抗除草剂基因、抗虫基因增加农作物的抗逆性 以及延迟成熟基因等为主要特点。
转基因抗虫水稻
转黄瓜抗青枯病基因的甜椒
生物化学-第一章绪论
脂肪酸、甘油和胆碱
•它们是脂肪和类脂质的组 成成分。类脂质中磷脂是 组建生物膜双层脂质的基 本物质。
2.物质代谢及调控
生代谢物是体生的物基体与本外特界征的新物陈质交代换谢过。程，
是活细胞进行的复杂的系列酶促反应过 程。
第一阶段：消化吸收
第二阶段：中间代谢过程
合成代谢、分解代谢、
第三阶段：排泄阶物段质互变、代谢调控和
SOD
对后续课程的作用
病理学 本课程为炎症、肿瘤、肝性脑病、酸碱 平衡学习提供分子基础。
药理学
酶类、溶栓类、肿瘤化疗类、抗病毒类、部 分降压类、糖尿病治疗类、降脂类药物的学 习均需生物化学知识。
专业课
内、外、妇、儿等专业课程发病机理、诊断 、治疗的学习必需有生物化学知识。
❖ 对象：一切生物有机体。 ❖ 医学生物化学以人体为研究对象，利用微生物
及动物实验研究获得大量有关生物分子的知识， 也可通过临床医疗实践积累人体生物化学的资 料。 ❖ 应用：其理论和技术广泛应用于临床实践和研 究。又与其他医学基础课程联系广泛。
二、生物化学的研究内容
生化的研究范围涉及整个生物界， 其内容以介绍生物界普遍存在的化 学物质和共同遵循的基本代谢规律 为主，适当结合专业实际。 课程内容主要由四部分组成：
20种氨基酸
2种单糖
•氨基酸是组成所有蛋白质分 子的单体，也参与许多其他结 构物质和活性物质的组成。
D-葡萄糖是植物光合作用的主要 产物，也是多糖化合物的主要单 体分子。D-核糖是核苷酸的组成 成分。
5种芳香族碱基
2种嘌呤（腺嘌呤和鸟嘌呤）和 3种嘧啶（胞嘧啶、尿嘧啶、胸 腺嘧啶）分别参加核苷酸的组 成。核苷酸是DNA和RNA分子 的前体，也是核苷酸类辅酶和 高能磷酸化合物ATP等三磷酸核 苷酸的前体。
生化实验绪论及蛋白质沉淀、变性反应1
• 必须存放的少量即将使用的易燃物，也应将它放在远离
火源处，火焰熄灭后才可大量倾倒这些液体。
• 低沸点的有机溶剂不准在火焰上直接加热，只能利用带
回流冷凝管的装置在水浴上加热或蒸馏。
7
实验室安全-- 防止火灾
2008.03.13 东南大学
2007.03.28 兰州理工大学
8
常见有机溶剂的易燃性
名称 乙醚 丙酮 二硫化碳 苯 乙醇 沸点/℃ 34.5 56 46 80 78 闪点/℃ －40 －17 －30 －11 12 自燃点/℃ 180 538 100 － 400
吸量管量取这些试剂(包括有毒物)时，必须使用橡
皮球，绝对不能用口吸取。
18
实验室安全--预防生物危害
微生物、动物的组织、细胞培养物、血液和分泌物 都可能存在细菌和病毒感染的潜在危害，处理生物材 料必需小心谨慎，做完实验必须用肥皂、洗涤剂或消 毒液洗手。 被污染的物品，必须进行高压消毒或烧成灰烬。 被污染的玻璃用具应在清洗和高压消毒前立即浸泡在 适当的消毒液中。
由于蛋白质溶液具有水化层和双电层两方面的稳定因素，所以胶体 系统是相当稳定的。 在一定物理化学因素(如盐析、重金属离子、有机酸、无机酸和加热) 影响下,蛋白质颗粒失去电荷，脱水，甚至变性，以固态形式从溶液中析 出，这个过程称为蛋白质的沉淀反应。这种反应可分为两种类型： 1、可逆沉淀反应：蛋白质分子内部结构并未发生显著变化，基本保持 原有的性质，沉淀因素除去后，能溶于原来的溶剂中。 2、不可逆沉淀反应：蛋白质分子内部结构、空间构象遭到破坏， 失去原来的天然性质。
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动物生物生化 绪论
动物生物生化第一章绪论一、生物化学研究的内容生物化学是研究什么的?长期以来人们曾经定义为：生物化学是研究生物的化学的一门科学，简称为生命的化学。
即研究生物的化学组成，组成生物的这些化学物质在生物体内所发生的化学变化，以及这些化学变化与生物的生命活动之间的关系。
这个定义无疑是正确的，然而随着对生命现象不断深入的研究，这个定义就不能明显地表示出当前生物化学研究的主要内容。
当前生物化学研究的主要内容是构成生物的各种物质是怎样表现出生命活动现象的。
大家知道，每个生物个体都是由很多种物质构成的，在其中许多生物大分子，尤其是蛋白质和核酸是体现生命活动的最主要物质。
然而，从生物体中提取出任何一种物质，即使是任何一种蛋白质或核酸，都不能独立的表现出生命活动。
只有当它们以特定的方式结合在一起时才能表现出生命活动。
例如肌肉收缩。
执行肌肉收缩机能的主要物质是肌动蛋白和肌球蛋白。
提纯的肌动蛋白或肌球蛋白单独存在时都不能表现出肌肉收缩现象。
只有将这两种蛋白质放在一起，并加入ATP(提供能量)时，才可见到简单的收缩现象(两种蛋白质构成的丝缩短)。
当然在体内的情况要复杂得多。
在体内和肌动蛋白。
肌球蛋白相结合的还有多种其他蛋白质，这样使得肌肉的收缩和舒张受着神经等的调控。
现已知，许多生命现象(基因的表达及其调控、离子的转运等)都是由于类似肌肉收缩的生物分子之间相互作用引起的。
特别是蛋白质和核酸，是能够特异的彼此识别和识别其他分子的，从而能够特异的相互结合，相互作用，并表现出特定的生命活动现象。
那么，生物分子是怎样相互识别和相互作用的?这种相互作用所遵循的原理是什么?这就是当前生物化学研究的内容。
因此生物化学可定义为是研究生物分子，特别是生物大分子相互作用。
二、生物化学的发展认识生命现象，揭示生命的本质，人类已经经历了漫长的历史过程，至今仍在不断探。
在此过程中围绕着生命科学，人们创立了：解剖学、组织学，生理学及医学等学科。
同时化学，物理学等学科的发展也有力地推动了生命科学的进步。
生物化学绪论
第4节 细胞的新陈代谢
生物体的重要特征是新陈代谢现象，包括物质 代谢和能量代谢。 一、物质交换方式
1. 自由扩散
2. 促进扩散
3. 主动运输
4. 内吞 5. 出胞
二、能量代谢方式
生物体内能量代谢是通过化学反应 来实现的。
能量代谢方式有产能代谢和储能代 谢两种。
生物体内可被细胞直接利用的能量 是一类高能化合物，它是存在于生物 体内的特殊分子，如三磷酸腺苷(ATP)。
离子: K, Na, Mg,
细胞的化合物
第3节 生命的结构基础
生物体都是由细胞构成的，细胞是生物 体的基本单位。成年人含6×1013个细胞。 细胞分为两类：
原核细胞：结构不完善，没有成形的 细胞核
真核细胞：结构完善，有成形的细胞 核，外被核膜，核中有染 色体，细胞质中有细胞器。
1. 产能代谢与储能代谢 能量代谢的内容包括： 能量释放 能量转移 能量利用
能量的来源： 生物体从外界所吸收的营
养物质。
2. 高能化合物ATP三磷酸腺苷
腺嘌呤
核糖
O-
O-
O-
O P O ～ P O ～ P O-
O
O
O
高能键
高能键：在水解反应或基团转移时放出 大量能量 的键。
细胞膜 (7.5～10nm)
磷脂(50%)：有亲水的头和疏水的尾，构成膜的骨架，有流 动性，不是刚性的
蛋白质(50%)：嵌入脂质双层或浮在磷脂表面
细胞
胞质 (细胞膜 与细胞 之间, 液体部 分称为 基质， 有一定 结构和 功能。
线粒体(动力工厂)：由内外两层生物膜组成。内膜上有许多
小颗粒，称为基粒。膜上有许多与呼吸有关酶
4. 化学工业 发酵；精细化学品开 发；催化剂
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Nature 469, 529–533
东南亚类人猿或猩猩的基因组已完成测序——所获得的是一个苏门答腊
雌性个体的基因组初稿以及来自另外5个苏门答腊猩猩和5个婆罗洲猩猩
（分别是Pongo abelii和Pongo pygmaeus）的短序列数据。
生物科学界再爆丑闻 克隆羊之父承认剽窃
2006年03月07日伊恩· 维尔莫特承认 “多利”之父不是他！
克隆羊“多利”的成功诞生 66%
应归功于其同事坎贝尔博士。有
关冷冻细胞以用于克隆的构想是 由坎贝尔博士提出的，而最终导
致克隆羊“多利”诞生的实验则
是由科学家比尔· 里奇进行的。
克隆狗
2005年8月3日，韩国汉城大学教 授黄禹锡展示世界上首只克隆狗 ----阿富汗公犬“Snuppy‖
Nature 474, 87–91
寻找食物的雌性吸血蚊子会被其脊椎动物宿主呼吸中所呼出的CO2吸引。如果 能制成一种CO2检测仪器，就有可能破坏昆虫媒介对疾病的传播。Anandasankar Ray及其同事识别出了能够改变三种最具致命性的蚊子（Anopheles、Aedes和 Culex）体内CO2检测通道的挥发性气味剂，并且演示了气味剂能够破坏由CO2调 控的吸引行为。其中一种化合物有新颖的性能：它能使检测CO2的神经细胞发生 超长时间的激发，并且短暂地暴露于该物质，就能导致蚊子长时间失去方向感。 其他化合物模仿或抑制CO2感应。用在这一原理证明实验中的化合物（如2,3-丁二 酮）所具有的性质使它们无法用在人身上，但这项工作有可能导致可以在较少数 量下发挥作用的新一代驱虫剂和引诱剂的问世。
2011年7月14日《Nature》杂志封面故事： 马铃薯基因组完成测序
论文： “块茎作物马铃薯的基因组测序及分析” "Genome sequence and analysis of the tuber crop potato"
The Potato Genome Sequencing Consortium（华大基因研究所、中 国农业科学院蔬菜花卉所等26家中外科研机构） Nature 475, 189–195
Chapter 1 Introduction
1.1 生物化学研究范畴
1.2 生物化学与其他学科的关系
1.3 生命中的化学元素 1.4 生命中的水环境 1.5 生物化学的发展前景
生物化学的研究范畴
What is Biochemistry?
生物化学：Biochemistry
是研究生物体的化学组成和生命过 程中的化学变化规律的科学。
Biochemistry
History of Biochemistry
1783：Lavoisier and Laplace，研究燃烧和呼吸过程的本质 1828：Friedrich Wö hler从无机化合物氰化铵合成尿素 1857：巴斯德创立细菌学
1869：Friedrich Miescher发现遗传物质核素
名字： “首尔国立大学狗狗”
(Seoul National University Puppy)的缩写
―Snuppy‖全家福
Snuppy （右）与“爸爸”
韩国克隆之父黄禹锡造假风波
2006年韩国政府已经取消其“韩国最高科学家”称号， 并免去他担任的一切公职。 美国《科学》杂志正式撤销黄禹锡造假论文两篇。
Genomic achievements since the Human Genome Project 回顾了基因组学方面已经取得的成就，并对未来前景作了推测。
2011年6月2日《Nature》杂志封面故事： 能破坏蚊子CO2检测通道的挥发性气味剂
―Ultra-prolonged activation of CO2-sensing neurons disorients mosquitoes‖
克隆羊
1997年，首次不经过受精，用成年母羊体细胞的遗传物质，成功地 获得克隆羊——多莉（Dolly） 美国《科学》杂志评为1997年世界十大科技进步的第一项
1996年7月5日爱尔兰生物学家Wilmut 成功地培育出世界上第一头 体细胞克隆羊 — 多利 “Dolly‖.
2003年2月14日因肺部感染而死亡.
克隆雌狗
2006年6月韩国首次成功克 隆雌狗，利用耳朵细胞， 克 隆 成 功 率 达 到 Snuppy的30倍。
2008 年 9 月 世 界 首 例 克 隆 狗
“Snuppy” 当爸爸了
Bona、Peace、Hope
狗宝宝双亲都是克隆狗，世界首例， 证明克隆狗有繁殖能力。
克隆骆驼“因贾兹”在迪拜诞生
干细胞造假案
―韩国的民族英雄，是克隆技术的权威。”
韩国异种克隆8只郊狼
2011年10月黄禹锡研究团队利用狗的卵子成功异种 克隆了8只郊狼。异种克隆尚属首次 。
2011年10月17日，在韩国京畿道野生动物救助中心，韩国科学家 黄禹锡(右)将 一只克隆郊狼送给京畿道知事金文洙。 团队接下来将挑战非洲野狗等濒危动物的克隆。
For their discoveries concerning the molecular structure of nucleic acids and its significance for information transfer in living material.
Watson and Crick
Medicine
诺贝尔 (1833-1896)
创立于1901年
History of Biochemistry
1928—1939: 弗莱明发现青霉素 1954年获诺贝尔医学奖
弗莱明 （1881- 1955）
Nobel Prize in Physiology or Medicine in 1962
生物化学的学习内容
糖类化学 脂类化学
静态生物化学
蛋白质化学 核酸化学 酶学 能量代谢 糖类代谢
动态生物化学
脂类代谢
蛋白质代谢核酸代谢Fra bibliotek代谢调控生 物 代 谢 途 径
化学的分支学科
Inorganic chemist
Organic chemistry Chemistry Analytical chemistry Physical chemistry
生物化学 Biochemistry
生物化学 Biochemistry
What is Biochemistry?
What is a life? What basic properties does a life have?
Look for the key to answer the above questions.
2011年12月22日《Nature》 酰胺形成反应研究的最新进展
Nature 480, 471–479
"Rethinking amide bond synthesis"
Vijaya R. Pattabiraman& Jeffrey W. Bode
文章总结了从事酰胺键形成反应的有机化学家所取得的最新进展，重点介绍 了新的合成方法的成功实施以及它们的局限性。他们预测，具有环境可持续性的、 成本效益高的催化方法，将会用在下一代小分子药物、用于治疗作用的肽和非天 然蛋白的酰胺形成反应。
测序分析表明，婆罗洲—苏门答腊全基因组核苷酸身份平均符合度为99.68%，这种很大的差 异性反映了两个岛屿种群截然不同的演化史。由于两个猩猩种群都属于濒危物种，所以作者们希 望，有关基因组序列及其在种群之间的差异的知识将会为保护工作者提供有价值的资源。
2011年1月27日《Nature》杂志 第二个诱导肾癌的基因被发现
History of Biochemistry
1857年 巴斯德创立细菌学
“进入科学王国最完美无缺的人”
巴氏消毒法
(1822-1895) ---- 科学真理的骑兵/微生物学之父
History of Biochemistry
20th century :
Nobel prize in Chemistry, Physiology and
―Exome sequencing identifies frequent mutation of the SWI/SNF complex gene PBRM1 in renal carcinoma‖
Nature 469, 539–542
PBRM1 somatic mutations
利用大规模“外显子组”测序，Andrew Futreal及其同事在“透明肾细胞癌”（最常见的 肾癌类型）中发现了第二个经常发生突变的基因（第一个为VHL）。PBRM1（转录调控中所 涉及的SWI/SNF复合物的一个成员）在约40%的病例中发生突变，被发现发挥肿瘤抑制基因的 功能。过去，在一项与本研究无关的小鼠转位子筛选研究中，PBRM1曾被发现是胰腺癌中一 个假定存在的癌症基因。这些结果，再加上同一复合物的其他成分为已知癌症基因这样一个事 实，将PBRM1明确地认定为一个主要癌症基因。
History of Biochemistry
物质与氧化合的新燃烧理论，推翻燃素学说。
将神秘的生命现象还原为基本的化学过程
合作设计： 冰的热量计，同时 证明动物呼吸也属 一种燃烧现象。 拉瓦锡（Lavoisier） 1743-1794 法国化学家，氧发现者 现代化学之父 拉普拉斯（Laplace） 1749-1827 法国天文家，数学家 拉普拉斯的定理：行星的 轨道大小只有周期变化。
马铃薯基因组包含约3.9个基因，几乎 是人类基因数量的两倍。
2006年启动国际合作项目：耗资6000万美元，中方使用整 个协作组5%的经费（约300万美元），完成了（论文中成 果）70%的工作量。