《生物化学综述》PPT课件
合集下载
生物化学综述
生物化学课程论文…………………………………………………………………………………………………题目: 蛋白质翻译后修饰综述学院：生命科学技术学院（生化与分子）成员：祝乐清（1433121003）任课老师：李弘剑二О一五年一月七日蛋白质翻译后修饰摘要：后基因组时代的到来意味着生命科学研究重心转向功能基因组学及功能蛋白质组学等新领域（蛋白质翻译后修饰是蛋白质组学的重要组成部分（蛋白质经翻译后修饰改变自身的空间构象、活性、稳定性及其与其他分子相互作用等方面的性能，从而参与调节机体多样化的生命活动。
多数蛋白质存在翻译后修饰，目前已知的蛋白质共价修饰方式多达200余种,主要包括磷酸化、亚硝基化、硝基化、泛素化和小泛素相关修饰物化（SUMO）等。
我们就蛋白质翻译后修饰类型和生物学功能做以下综述。
关键词：蛋白质翻译后修饰；磷酸化；糖基化；硝基化；亚硝基化；泛素化；SUMO 1磷酸化磷酸化是蛋白质翻译后修饰中最广泛的共价修饰方式,三磷酸腺苷/三磷酸鸟苷的γ位磷酸基团经磷酸化激酶催化转移到蛋白质特定位点上，而其反向过程去磷酸化由蛋白磷酸酶催化去除相应磷酸基团。
发生磷酸化的蛋白质按磷酸化残基不同分为4类:O-磷酸盐蛋白质”由羟氨基酸如丝氨酸、苏氨酸或酪氨酸残基磷酸化形成:N-磷酸盐蛋白质：由天冬氨酸或谷氨酸残基磷酸化形成：酰基磷酸盐蛋白质:由精氨酸、赖氨酸或组氨酸残基磷酸化形成：S-磷酸盐蛋白质:由半胱氨酸残基磷酸化形成。
其中，丝氨酸/苏氨酸磷酸化主要是通过改变蛋白质空间结构影响酶活性。
酪氨酸磷酸化除上述作用外，更重要的是为与其他蛋白质形成多蛋白复合体提供基团,而形成的多蛋白复合体可进一步促进蛋白质磷酸化。
在多细胞生物有丝分裂中，相比非磷酸化的组蛋白H380位点苏氨酸,组蛋白H2A和H4优先与其磷酸化形式反应，增加与邻近核小体结合。
从而促进染色质的紧密贴合。
表皮生长因子受体654位的苏氨酸经蛋白激酶C催化发生磷酸化，可抑制溶酶体对其自身的降解,此外，654位苏氨酸磷酸化可以保护表皮生长因子与表皮生长因子受体的结合.共济失调毛细血管扩张症突变基因磷酸化的小鼠CGG三聚体重复结合蛋白1的164位苏氨酸是端粒的保护信号，未被磷酸化的CGG三聚体重复结合蛋白1的164位苏氨酸的过表达引起端粒缩短和融合。
《生物化学课件绪论》PPT课件
05
细胞信号传导途径和受 体介导作用
细胞信号传导途径概述
细胞信号传导的定义 细胞信号传导是指细胞外因子通过与细胞表面受体结合， 引发细胞内一系列生物化学反应的过程。
信号传导途径的分类 根据信号分子的性质和受体的类型，细胞信号传导途径可 分为离子通道介导的信号传导、G蛋白偶联受体介导的信 号传导、酶联受体介导的信号传导等。
现状
生物化学已经成为生命科学领域的重要分支，涉及基因工程、 蛋白质工程、代谢工程等多个方面；生物化学技术在医学、农 业、工业等领域得到广泛应用。
生物化学在医学领域重要性
疾病诊断
生物化学方法可用于检测血液中特定 生物标志物的含量，从而辅助诊断疾 病。
药物研发
疾病预防与治疗
生物化学可以帮助揭示疾病发生的分 子机制，为预防和治疗提供新思路和 新方法。例如，针对代谢性疾病的个 性化营养干预措施。
录因子、RNA结合蛋白等）的相互作用。
基因表达异常与疾病发生关系
1 2 3
基因表达异常类型 包括基因过表达、基因沉默、基因突变等。
基因表达异常与疾病的关系 基因表达异常可导致细胞功能异常，进而引发各 种疾病，如癌症、神经退行性疾病、自身免疫病 等。
疾病中的基因表达调控异常 在疾病状态下，基因表达调控网络往往发生紊乱， 如转录因子异常、表观遗传修饰改变等。
靶向药物设计和应用前景
靶向药物设计策略
针对特定基因或蛋白质的异常表达或功能，设计能够特异性结合并调节其活性的药物。
靶向药物的优势
相比传统药物，靶向药物具有更高的特异性和更低的副作用，能够更精确地治疗疾病。
靶向药物的应用前景
随着基因组学和蛋白质组学等技术的发展，越来越多的疾病相关基因和蛋白质被发现，为靶 向药物的设计提供了更多潜在靶点。同时，随着人工智能和大数据等技术的应用，靶向药物 的设计和筛选将更加高效和精准。
生物化学绪论 ppt课件
1958年 生理学或医学奖 George W．Beadle（美国）Edward L．Tatum（美国），发现化学反 应对基因的控制和影响 Joshua Lederbeng（美国），发现细菌中遗传物质的基因重组和组织 化学奖 rederick Saflger（英国），蛋白质，特别是胰岛素结构的测定 1957年 化学奖 Alexander R．Tod（英国），核苷酸和核苷酸辅酶的研究 1955年 生理学或医学奖 Axel．T．Theorell（瑞典），发现氧化酶的性质和作用方式 1953年 生理学或医学奖 Hans A．Krebs（英国），发现柠檬酸循环 Fritz A．Lipthann（美国），发现辅酶 A及其在中间代谢中的重要性 1952年 化学奖 Archer J．P．Mrtin和 Richard L．M.ynge，发明分配层析
1902：表明蛋白质为多肽链 1903：分离出第一个激素：肾上腺素 1905：明确“激素”一词 1911：明确“维生素”一词 1912：指出生物氧化为脱氢作用 1913：提出酶动力学理论 1914：指出生物氧化由铁激活氧而来 1926：分离出第一个维生素：维生素B1；结晶出第一个酶：脲酶 1929：发现“活性磷酸”ATP；鉴定出“呼吸酶类”为血红素化合物 1929-1934：分离出四种类固醇激素 1932：发现鸟氨酸循环 1935：分离出第一个结晶病毒：烟草花叶病毒 1936：指出维生素为辅酶的组成成分 1937：将柠檬酸循环模式化 1938：发现转氨基作用 1939：发现氧化磷酸化作用
2002年，悉尼·布伦纳（Sydney Brenner，英国），罗伯特·霍维茨（H. Robert Horvitz，美国），约翰·苏尔斯顿（John E. Sulston，英国），发现器官发育和细胞程 序性细胞死亡（细胞程序化凋亡）的遗传调控机理 。
生物化学综述
蛋白质空间构象与功能有着密切关系。血红蛋白亚基与氧结合 可引起另一亚基构象变化，使之更易专结合，所以血蛋白的氧解 离曲线呈 s 形。这种别构效应是蛋白质中普遍存在的功能调节方 式之一。蛋白质的空间构象发生改变，可导致其理化性质变化和 生物活性的丧失。蛋白质发生变性后，只要其一级结构未遭破
坏，可在一定条件下复性，恢复原有的空间构象和功能。 ③酶
甘油磷脂合成以磷脂酸为重要中间产物，需要 CTP 参与。神 经鞘磷脂以软酯酰 CoA。丝氨酸和胆碱为基本原料，先合成鞘氨醇， 再与酯酰 CoA、CDP-胆碱结合合成。
胆固醇以乙酰 CoA 为基本原料，先合成 HMG-CoA，再逐步合成 胆固醇。其中 HMG-CoA 还原酶为关键酶。
脂质以脂蛋白形式在血中运输和代谢。血浆脂蛋白可以分为 CM、VLDL、LDL、HDL。 c. 氮代谢
脱氢酶。
糖原是体内糖的贮存形式，糖原合成与分解的关键酶分别为
糖原合酶、糖原磷酸化酶。
糖异生指非糖物质在肝和肾转变为葡萄糖的过程，关键酶是
丙酮酸羧激酶、果糖二磷酸酶-1、葡糖-6-磷酸酶（肌肉中不存在）。
b. 脂代谢 脂肪在体内有重要的生理功能。 甘油三酯的主要场所是肝、脂肪组织和小肠，基本原料为脂肪
有皮炎腹泻痴呆维生素b6抗皮炎维生素包括吡哆醇吡哆醛和吡哆胺pyridoxalphosphate磷酸吡哆胺磷酸吡哆醛是氨基酸转氨酶和氨基酸脱羧酶的辅助因子参与氨基酸的转氨基酶反应和脱羧反应磷酸吡哆醛是血红素合成途径关键酶的辅助因子磷酸吡哆醛是糖原磷酸化酶的辅助因子参与糖原分解小细胞低色素性贫血泛酸遍多酸辅酶a和酰基载体蛋白acp它们是酰基转移酶的辅助因子coa参与酰基转移acp参与脂肪酸合成
关键词：
DNA RNA 蛋白质 中间代谢 脂代谢 氮代谢 代谢整合
坏，可在一定条件下复性，恢复原有的空间构象和功能。 ③酶
甘油磷脂合成以磷脂酸为重要中间产物，需要 CTP 参与。神 经鞘磷脂以软酯酰 CoA。丝氨酸和胆碱为基本原料，先合成鞘氨醇， 再与酯酰 CoA、CDP-胆碱结合合成。
胆固醇以乙酰 CoA 为基本原料，先合成 HMG-CoA，再逐步合成 胆固醇。其中 HMG-CoA 还原酶为关键酶。
脂质以脂蛋白形式在血中运输和代谢。血浆脂蛋白可以分为 CM、VLDL、LDL、HDL。 c. 氮代谢
脱氢酶。
糖原是体内糖的贮存形式，糖原合成与分解的关键酶分别为
糖原合酶、糖原磷酸化酶。
糖异生指非糖物质在肝和肾转变为葡萄糖的过程，关键酶是
丙酮酸羧激酶、果糖二磷酸酶-1、葡糖-6-磷酸酶（肌肉中不存在）。
b. 脂代谢 脂肪在体内有重要的生理功能。 甘油三酯的主要场所是肝、脂肪组织和小肠，基本原料为脂肪
有皮炎腹泻痴呆维生素b6抗皮炎维生素包括吡哆醇吡哆醛和吡哆胺pyridoxalphosphate磷酸吡哆胺磷酸吡哆醛是氨基酸转氨酶和氨基酸脱羧酶的辅助因子参与氨基酸的转氨基酶反应和脱羧反应磷酸吡哆醛是血红素合成途径关键酶的辅助因子磷酸吡哆醛是糖原磷酸化酶的辅助因子参与糖原分解小细胞低色素性贫血泛酸遍多酸辅酶a和酰基载体蛋白acp它们是酰基转移酶的辅助因子coa参与酰基转移acp参与脂肪酸合成
关键词：
DNA RNA 蛋白质 中间代谢 脂代谢 氮代谢 代谢整合
生物化学ppt课件
05
生物化学实验技术
Chapter
分光光度法
总结词
基于物质对光的选择性吸收而建立的方法
详细描述
分光光度法是利用物质对光的吸收特性来测定物质浓度的一种方法。通过测量物质在特定波长下的吸光度值，可 以计算出物质的浓度。该方法具有操作简便、准确度高、适用范围广等优点，是生物化学实验中常用的定量分析 方法之一。
分子性质
分子的性质由其组成原子的性质 和分子结构决定，包括极性、溶 解度、挥发性等。
化学键与分子间作用力
化学键
化学键是原子间力的一种表现，主要有共价键、离子键和金 属键。
分子间作用力
分子间作用力是影响物质物理性质的重要因素，包括范德华 力、氢键等。
化学反应与能量转化
化学反应
化学反应是分子间的转化，遵循质量 守恒和能量守恒定律。
生物化学的应用领域
医学
生物化学在医学领域的应用广泛 ，如疾病诊断、治疗和药物研发
等。
农业
通过研究植物的生理生化过程，改 良作物品种，提高农业生产效率。
工业
生物化学在食品、制药、环保等领 域有广泛应用，如发酵工程、酶工 程等。
02
生物化学基础知识
Chapter
分子结构与性质
分子结构
分子由原子组成，通过共价键连 接，具有固定的空间排列。
蛋白质的结构
蛋白质具有一级、二级、 三级和四级结构，这些结 构决定了蛋白质的功能。
蛋白质的功能
蛋白质在生物体内发挥着 多种功能，如酶、运输、 结构等。
核酸的结构与功能
核酸的组成
核酸的功能
核酸由核苷酸组成，包括脱氧核糖核 酸（DNA）和核糖核酸（RNA）。
DNA携带遗传信息，RNA在转录和翻 译过程中起关键作用。
生物化学-PowerPoint演示文稿
❖
作业标准记得牢，驾轻就熟除烦恼。2 020年1 2月17 日星期 四9时46 分59秒 09:46:5 917 December 2020
❖
好的事情马上就会到来，一切都是最 好的安 排。上 午9时46 分59秒 上午9 时46分0 9:46:59 20.12.1 7
❖
一马当先，全员举绩，梅开二度，业 绩保底 。20.12. 1720.1 2.1709:4609:46 :5909:4 6:59De c-20
❖
安全放在第一位，防微杜渐。20.12.17 20.12.1 709:46:5909:4 6:59De cember 17, 2020
❖
加强自身建设，增强个人的休养。202 0年12 月17日 上午9时 46分20 .12.172 0.12.17
❖
精益求精，追求卓越，因为相信而伟 大。202 0年12 月17日 星期四 上午9时 46分59 秒09:4 6:5920. 12.17
Meyerhof提出的糖酵解途径。
（三）分子生物学阶段
近的技研•••从 D生111术工究2999N物10777业成和9多A0825化革了新双年年年3命最材学年来螺DD发浪受料，的NNW旋现潮青都AA特研a了结双重以睐倍别ts究D构脱来的组加o是Nn进，学重氧技模进和A各术视入入测术限型C国领，8序的分制为0r政域分i年法建性c子标府之子k代的立内提生对一生志世成；切出生。物物，界功酶物酶学的学新；； 工•阶1程9段9、0。遗年传人工类程基、因细组胞工计程划、的生实物施工；程
22•种氨种嘌基单呤酸糖（是腺脂组嘌肪成呤酸所和、有鸟甘蛋嘌油白呤和质）胆分和碱 3子种的嘧单啶体（，胞也嘧参啶与、许尿多嘧其啶他、结胸 腺D构-嘧葡物啶萄•质它）糖和们分是活是别植性脂参物物肪加光质和核合的类苷作组脂酸成质的。的组组 成用。的核主成苷要成酸产分是物。D，类N也脂A是和质多R中N磷A脂分是子 的糖前化体合组，物建也的生是主物核要膜苷单双酸体层类分脂辅质酶的和基 高子能。磷D本-酸核物化糖质合是。物核A苷T酸P等的三磷酸核 苷组酸成的成前分体。。
《生物化学》 ppt课件
一、水的结构 单个水分子的两个氢原子共价地与氧原子结合，呈现一种非线
性排列（图1－4a,b）。水的氢键形成具有协同的性质。这就是说， 作为受体的氢键结合的水分子是一种比未键合的水分子更好的氢键 供体。（同样，作为氢键供体的氢键结合的水分子也是一种更好的 氢键受体）。因此，水分子之间氢键的形成有一种彼此支援的现象。 1、冰的结构
结构互补性是生物分子间识别的手段。生命的复杂而高度
组织化的型式取决于生物分子彼此识别和相互作用的能力。如 果一种分子的结构与另一种分子的结构是互补的，例如某种酶 与它的专一性底物分子，那么这两种分子之间的相互作用就能 准确地实现。结构互补性的原理是生物分子识别的基本要素.
6、生物分子的的识别是由弱的相互作用力介导的 通过结构互补性所发生的生物分子识别事件是由前面
1、生物分子是含碳的化合物 所有生物分子都含有碳。碳的优势是由于它通过共用电
子对形成稳定的共价键方面的多面性。通常与碳以共价键相 结合的原子是碳本身以及H、O和N（图1—1）。
碳的共价键有两个特别值得注意的性质。一是碳与自ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 形成共价键的能力，另一个是被键合碳原子周围的四个共价 键的四面体性质。这两种性质对于碳所形成的线性、分支以 及环状的化合物的惊人多样性是极为重要的。这种多样性可 因N、O和H原子的参与而进一步扩大。
3、生物大分子具有特征性的三维结构 任何一种分子结构都是独特的，并具有可区别的特有的性
质。生物大分子，尤其是蛋白质，分子结构已经达到了其复杂 性的极点。 4、非共价作用力维持生物大分子的结构
共价键把原子结合在一起形成分子，非共价作用力是分子
内或分子间的原子之间的吸引。非共价作用力是弱的作用力， 包括氢键、离子键、范德华力和疏水相互作用。这些作用力一 般介于4–30 kJ·mol-1范围。 5、结构互补性决定生物分子的相互作用
生物化学--绪论 ppt课件
生物化学的研究目的是从分子水平阐明各种生命现象的化 学基础，其任务是为诊断、预防和治疗疾病，提高人类健 康水平提供理论基础。
5
四、生物化学的学习目标
学习生物化学在于掌握、熟悉和了解人体化学物 质组成、新陈代谢的基础理论和基本知识；掌握 基本的生物化学实验技能，培养、提高运用生物 化学基本理论与知识，分析问题、解决问题的能 力 。在医 学教学 环节中 ，为后 续医学 基础课 程 （如病理学、药理学等）和其他临床医学、护理 专业课程打下必需的学习基础。
10
第三节 生物化学发展史简介
中国：古代4200年前已开始造酒、酿醋、做豆腐。 18世纪下半叶，居住瑞典的德国药师舍勒 (K．Scheele)首次从动植物 材料中，分离出乳酸、柠檬酸、酒石酸、苹果酸、尿酸和甘油等。
1785年，法国学者拉瓦锡(A.L．Lavoisier)提出呼吸的本质是有机物 在体内的氧化作用。这一发现被视为生物氧化研究的开端。
消化系统 器官（肝脏）
窦状小管
肝细胞
细胞核
分子（DNA）
3
二、生物化学的研究对象
生物化学以生物（植物、动 物、微生物）为研究对象， 是现代生物科学的一个重要 分支，在医学科学中，以人 体为研究对象，称为医学生 物化学。
动物细胞
粗糙性 内质网
核糖体 原生质膜
植物细胞
4
原核细胞
细胞壁
三、生物化学的目的和任务
• 20世纪初期，费歇(E．Fischer)在发现缬氨酸、脯氨酸和羟脯氨酸之后，又用
化学方法合成了18个氨基酸的多肽。E.菲舍尔首次测定了糖和氨基酸的分子结构， 确定糖分子构型，指出肽键是蛋白质的主要化学键。 • 1926年，J.B.萨姆纳提取制备了脲酶（urease）结晶，首次证明酶是蛋白质。 • 1929年，美国塞鲁斯·费斯克（Cyrus H.Fiske）、耶拉普拉伽达·苏巴罗夫 （Yellapragada Subbarow）和德国的卡尔·罗曼（Karl Lohman）分别发现了腺 苷三磷酸（adenosine triphosphate,ATP）。 • 1930年，约翰·诺尔瑟普（John H.Northrop）（1946年诺贝尔奖）连续结晶了 多种水解蛋白质的酶，制备了胃蛋白酶、胰蛋白酶结晶，酶结晶获得成功。酶制 备为体外酶学研究提供重要手段，结合X线衍射分析及多肽成分分析，确立了酶 的化学本质是蛋白质。 • 1931年，中国生物化学家吴宪等在血液分析方面，创立了血滤液的制备及血糖 的测定等方法，并在蛋白质的研究中，首次提出了蛋白质变性的概念。
《生物化学》全套PPT课件
04 糖代谢途径与调控机制
糖类概述及分类方法
糖类定义
多羟基醛、多羟基酮及其缩聚物和某些衍生物的 总称。
糖类分类
单糖、低聚糖、多糖。
糖类生物学作用
提供能量；物质代谢的碳骨架；细胞的组成成分。
糖无氧氧化过程剖析
糖无氧氧化定义
在无氧条件下，葡萄糖经分解代谢为乳酸或乙醇的过程。
糖无氧氧化过程
葡萄糖磷酸化；异构化；裂解；还原。
质谱法
利用蛋白质分子在电场或 磁场中的运动规律进行测 定。
cDNA测序法
通过测定编码蛋白质的 cDNA序列，间接推断蛋 白质序列。
蛋白质高级结构类型及特点
二级结构
主要依靠氢键维持的局部 空间结构，包括α-螺旋、 β-折叠等。
三级结构
整条肽链中全部氨基酸残 基的相对空间位置，包括 结构域、超二级结构等。
脂类分类方法
根据化学结构和性质，脂类可分为简单பைடு நூலகம்质（如脂肪酸、甘油酯等） 和复合脂质（如磷脂、糖脂等）。
脂类在生物体内的分布
不同生物体内的脂类分布有差异，如动物体内主要储存甘油三酯， 而植物体内则以脂肪酸为主。
甘油三酯分解代谢过程剖析
01
甘油三酯的分解代谢途径
甘油三酯在体内主要通过脂肪酶的催化作用分解为甘油和脂肪酸，进而
糖异生作用及其生理意义
糖异生定义
非糖物质转变为葡萄糖或糖原的 过程。
糖异生过程
乳酸、甘油、生糖氨基酸等转变为 葡萄糖或糖原。
糖异生生理意义
维持血糖恒定；补充或恢复肝糖原 储备；利用乳酸。
05 脂类代谢途径与调控机制
脂类概述及分类方法
脂类定义及主要功能
脂类是生物体内重要的有机化合物，包括脂肪、磷脂、固醇等， 主要功能是储存能量、构成生物膜、参与信号传导等。
生物化学 绪论(共46张PPT)
二十一世纪
生命科学的世纪
人口与粮食 健康与疾病 环境与生态 能源与资源
What is life science?
热爱生命而喜欢生命科学是一份天然, 生命科学的三“神”：神秘、神妙、神圣
学习生命科学是一种荣幸和享受
What is life science?
生命的基本特征：
1、细胞是生物的基本单
位
生物体内的生化反应由基因控制
1962年 J.D.沃森（美）、F.H.C.克里克、 M.H.F.威尔金斯（英）
发现核酸的分子结构及其对住处传递的重要性
1968年 R.W.霍利、H.G.霍拉纳、M.W.尼伦伯 格（美）
研究遗传信息的破译及其在蛋白质合
成中的作用
诺贝尔生理或医学奖
1972年 G.M.埃德尔曼（美）、R.R.波特（英）
发明了对生物大分子进行确认和结构分 析的方法和发明了对生物大分子的质谱
分析法
诺贝尔奖
诺贝尔化学奖
2003年 彼得·阿格雷（美）、罗德里克·
麦金农（美） 在细胞膜通道方面做出的开创性贡献。
2004年
阿龙-西查诺瓦、阿弗拉姆-赫尔什 科（以）和伊尔温-罗斯（美）
泛素调节的蛋白质降解
诺贝尔生理或医学奖
counterparts for a mean percent
Fujiyama et al, 2002, Science, 295: 131-134
What is life science?
生命的基本特征：
4、生物具有个体发育和进化的历史
正常的生物都具有从生到死的完整生命 过程，即生活史。
生物个体不断繁衍后代，无数个体失 活史串联起来就构成了生物的进化史， 遗传和变异结合的后果。
1-生物化学绪论PPT课件
❖ 1940年 德国科学家Embden、Meyerhof和Parnas
糖酵解代谢途径；
❖ 脂肪酸的β-氧化等等
-
9
3.从1953年 ～ 至今---分子生物学阶段
❖ 物质代谢研究进一步 发展，焦点是蛋白质 与核酸。
❖ 标 志 ： 1953 年 ， Watson 和 Crick 提 出 DNA 的 双 螺 旋 结 构 模 型。
1960 S. B. Weiss、A. Stevens和J. A. Hurwitz三 个研究组分别发现RNA聚合酶。
1961 Francis Jacob和Jacques Monod提出操纵 子理论。 Synney Brenner和Crick证明遗传密码由3个连 续碱基组成。 Marshall Nirencerg等- 揭示UUU、CCC密码。 21
1939 Cyrus H. Fiske、Yellapragada Subbarow和Karl Lohman分别发现ATP。
1941 Fritz Lipmann提出ATP循环学说。
George Beadle和Edward Tatum提出 “一个基因一个酶”的假说。
1944 Oswald T. Avery、Colin M. Macleod、 Maclyn McCarty完成细菌转化实验。
-
5
3. 遗传信息的贮存、传递与表达
涉及复制、转录、 翻译及基因表达调 控等的各个过程， 与遗传、变异、生 长、分化等关系密 切。
-
6
三、生物化学发展简史
1. 19世纪末以前---生物化学的初级阶段
❖ 主要研究生物体的化学组成,如糖类、脂类、蛋 白质和核酸等，它们的组成、结构、性质、功 能等
❖ 重要贡献有：系统研究了糖、脂和氨基酸的性 质，并发现了重要的遗传物质—— 核酸。
(推荐)《生物化学综述》PPT课件
➢ 第二类元素：包括S、P、Cl、Ca、K、Na和 Mg。这类元素也是组成生命体的基本元素。
➢ 第三类元素：包括Fe、Cu、Co、Mn和Zn。 是生物体内存在的主要少量元素。
➢ 第四类元素：包括Al、As、B、Br、Cr、F、 Ga、I、Mo、Se、Si等。
24
生物分子
❖ 生物大分子
由基糖本相 同类脂型的
研究生物大分子(核酸/蛋白)结构功能及其之间的关系,对生物 化学过程的调节控制结构与功能(复制、转录、翻译遗传信 息)之间的关系
生物化学与分子生物学 （Biochemistry & Molecular Biology）
8
2. 研究内容及范围
研究生命现象的化学本质 研究手段：无机化学、有机化学、物理化学、
生 命 的 起 源
7
一、概述
1.概念
生物化学（Biochemistry、Biological chemistry chemistry of life physiological chemistry）
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。
分子生物学 Molecular biology
17
生物化学 生物技术
诊断试剂 植物品种 食品加工 废物处理 民用制品
治疗药物 畜用制品 环境工程 生物塑料 再生能源
18
1900年Mendel遗传理论的确认与证实
绿色革命 生物遗→传杂理优论利(孟用德尔、摩尔根) 矿质营→养化理肥论施（用李比希） 有机合→成农理药论使（用缪勒）
农业生产的发展 人类对生命现象的认识
1953年,Watson和Crick 提出DNA双螺旋 结构模型
1955年,Sanger (英)确定牛胰岛素的一级结 构
➢ 第三类元素：包括Fe、Cu、Co、Mn和Zn。 是生物体内存在的主要少量元素。
➢ 第四类元素：包括Al、As、B、Br、Cr、F、 Ga、I、Mo、Se、Si等。
24
生物分子
❖ 生物大分子
由基糖本相 同类脂型的
研究生物大分子(核酸/蛋白)结构功能及其之间的关系,对生物 化学过程的调节控制结构与功能(复制、转录、翻译遗传信 息)之间的关系
生物化学与分子生物学 （Biochemistry & Molecular Biology）
8
2. 研究内容及范围
研究生命现象的化学本质 研究手段：无机化学、有机化学、物理化学、
生 命 的 起 源
7
一、概述
1.概念
生物化学（Biochemistry、Biological chemistry chemistry of life physiological chemistry）
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。
分子生物学 Molecular biology
17
生物化学 生物技术
诊断试剂 植物品种 食品加工 废物处理 民用制品
治疗药物 畜用制品 环境工程 生物塑料 再生能源
18
1900年Mendel遗传理论的确认与证实
绿色革命 生物遗→传杂理优论利(孟用德尔、摩尔根) 矿质营→养化理肥论施（用李比希） 有机合→成农理药论使（用缪勒）
农业生产的发展 人类对生命现象的认识
1953年,Watson和Crick 提出DNA双螺旋 结构模型
1955年,Sanger (英)确定牛胰岛素的一级结 构
生物化学绪论ppt课件(完整版)
作是最早的一部生物化学著作。 1864 Ernst Hoppe-Seyler分离血红蛋白并制成结晶。 1865 Johann Gregor Mendel提出“遗传因子”概念。 1868 Friedrick Miescher发现“核素”（核酸早期命名）。 1877 Ernst Hoppe-Seyler创立《生理化学杂志》。
1953 James D. Watson和Francis H. Crick提出 DNA双螺旋结构模型。
Maurice H.F.Wilkins和Rosalind Franklin发现 DNA螺旋结构。
Frederick Sanger完成胰岛素序列分析。
生化发展大事记
1955 Arthur Kornberg发现E. coli DNA聚合酶。 Mahlon Hoagland证明氨基酸参与蛋白质合成前需要 被活化。
➢ “燃烧”学说（Justus Von Liebig，19世纪20年 代） —动物通过呼吸获取空气中的O2，氧化分解摄 取的食物，产生水和CO2，并且释放热量，保持体 温，维持活力。
➢ 物质代谢概念的产生 —比希将食物分为糖、脂和蛋白质三大类主要
成分，并提出物质，生物化学是一门边缘学科，也是 生命科学领域重要的领头学科。
一、概念：
是研究生物体内化学分子与化学反应的 科学，它在分子水平上探讨生命的本质， 即研究生物体的分子结构与功能、物质 代谢与调节、及其遗传信息传递的分子 基础和调控作用的科学。
生化的初级阶段：生物体内的物质，如糖类、
脂类、蛋白质和核酸等等，它们的组成、结构、 性质、功能等
第一章 绪 论
Introduction to Biochemistry
生物：有生命现象 的物体 —— 新陈 代谢，遗传与繁殖
1953 James D. Watson和Francis H. Crick提出 DNA双螺旋结构模型。
Maurice H.F.Wilkins和Rosalind Franklin发现 DNA螺旋结构。
Frederick Sanger完成胰岛素序列分析。
生化发展大事记
1955 Arthur Kornberg发现E. coli DNA聚合酶。 Mahlon Hoagland证明氨基酸参与蛋白质合成前需要 被活化。
➢ “燃烧”学说（Justus Von Liebig，19世纪20年 代） —动物通过呼吸获取空气中的O2，氧化分解摄 取的食物，产生水和CO2，并且释放热量，保持体 温，维持活力。
➢ 物质代谢概念的产生 —比希将食物分为糖、脂和蛋白质三大类主要
成分，并提出物质，生物化学是一门边缘学科，也是 生命科学领域重要的领头学科。
一、概念：
是研究生物体内化学分子与化学反应的 科学，它在分子水平上探讨生命的本质， 即研究生物体的分子结构与功能、物质 代谢与调节、及其遗传信息传递的分子 基础和调控作用的科学。
生化的初级阶段：生物体内的物质，如糖类、
脂类、蛋白质和核酸等等，它们的组成、结构、 性质、功能等
第一章 绪 论
Introduction to Biochemistry
生物：有生命现象 的物体 —— 新陈 代谢，遗传与繁殖
生物化学绪论课件
生物化学绪论课件
目录
• 生物化学概述 • 生物大分子结构与功能 • 生物小分子代谢及调控机制 • 基因表达调控与疾病关系 • 细胞信号传导途径和受体介导作用 • 现代生物化学技术应用及发展趋势
01
生物化学概述
Chapter
生物化学定义与特点
生物化学定义
研究生物体内化学过程及其分子机制的学科，涉及 生物大分子的结构与功能、生物小分子代谢、基因 表达调控等方面。
挑战分析
生物化学技术的发展面临着伦理、法律和社会等方面的挑战，如基因编辑技术的潜在风险、数据安全 和隐私保护等问题需要得到妥善解决。同时，技术的推广和应用也需要更多的跨学科合作和人才培养 。
、免疫、调节等。
核酸结构与功能
核酸的基本组成单位 是核苷酸，由磷酸、 五碳糖和含氮碱基组 成。
核酸的主要功能是储 存、传递和表达遗传 信息。
核酸分为DNA和 RNA两类，它们在结 构和功能上有所不同 。
糖类结构与功能
糖类是生物体内重要的能源物 质，包括单糖、双糖和多糖等 。
受体介导细胞内信号传导过程剖析
受体的定义和分类
受体是指细胞膜上或细胞内能够与信号分子特异性结合的蛋白质分子。根据受体 的位置和性质，可分为膜受体和胞内受体两大类。
受体介导的细胞内信号传导过程
当信号分子与膜受体结合后，膜受体发生构象变化，激活与之偶联的G蛋白或酶 等效应器，进而引发一系列细胞内信号分子的相互作用和传递，最终调节细胞的 生理活动。
嘌呤核苷酸在体内合成和降解 ，参与能量代谢和细胞信号传
导。
核苷酸补救合成
利用体内游离的碱基或核苷合 成核苷酸，节省能量和原料。
04
基因表达调控与疾病关系
Chapter
目录
• 生物化学概述 • 生物大分子结构与功能 • 生物小分子代谢及调控机制 • 基因表达调控与疾病关系 • 细胞信号传导途径和受体介导作用 • 现代生物化学技术应用及发展趋势
01
生物化学概述
Chapter
生物化学定义与特点
生物化学定义
研究生物体内化学过程及其分子机制的学科，涉及 生物大分子的结构与功能、生物小分子代谢、基因 表达调控等方面。
挑战分析
生物化学技术的发展面临着伦理、法律和社会等方面的挑战，如基因编辑技术的潜在风险、数据安全 和隐私保护等问题需要得到妥善解决。同时，技术的推广和应用也需要更多的跨学科合作和人才培养 。
、免疫、调节等。
核酸结构与功能
核酸的基本组成单位 是核苷酸，由磷酸、 五碳糖和含氮碱基组 成。
核酸的主要功能是储 存、传递和表达遗传 信息。
核酸分为DNA和 RNA两类，它们在结 构和功能上有所不同 。
糖类结构与功能
糖类是生物体内重要的能源物 质，包括单糖、双糖和多糖等 。
受体介导细胞内信号传导过程剖析
受体的定义和分类
受体是指细胞膜上或细胞内能够与信号分子特异性结合的蛋白质分子。根据受体 的位置和性质，可分为膜受体和胞内受体两大类。
受体介导的细胞内信号传导过程
当信号分子与膜受体结合后，膜受体发生构象变化，激活与之偶联的G蛋白或酶 等效应器，进而引发一系列细胞内信号分子的相互作用和传递，最终调节细胞的 生理活动。
嘌呤核苷酸在体内合成和降解 ，参与能量代谢和细胞信号传
导。
核苷酸补救合成
利用体内游离的碱基或核苷合 成核苷酸，节省能量和原料。
04
基因表达调控与疾病关系
Chapter
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
研究生物大分子(核酸/蛋白)结构功能及其之间的关系,对生物 化学过程的调节控制结构与功能(复制、转录、翻译遗传信 息)之间的关系
生物化学与分子生物学 （Biochemistry &
Molecular Biology）
完整版课件ppt
8
2. 研究内容及范围
研究生命现象的化学本质 研究手段：无机化学、有机化学、物理化学、
10
遗传的分子基础及代谢调控
是一种信息代谢的方式
信息的贮存 信息的发布（表达）
遗传 控变制异
机能生化主要内容
（心脏收缩／肌肉运动、血液流动、神经传导／视力）
生命运动是自然界最复杂的物质运动（复杂性）
完整版课件ppt
11
实验研究/技术方法
生物化学是以实验技术为前提的 技术方法的新进展推动生物化学的深入研究
4
概述 生物化学的发展及其与其它学科的关系 课程特点及学习与安排
完整版课件ppt
5
我们所处在的地球充满着无数的生物，从最简 单的病毒、类病毒到菌藻树草，从鱼虫鸟兽到 最复杂的人类，处处都可以发现它们的踪迹， 觉察到生命的活动。地球上的生物形形色色， 千姿百态。不同的生物，其形态、生理特征和 对环境的适应能力各不相同，都经历着生长、 发育、衰老、死亡的变化，都具有繁殖后代的 能力。
完整版课件ppt
18
1900年Mendel遗传理论的确认与证实
绿色革命 生物遗→传杂理优论利(孟用德尔、摩尔根) 矿质营→养化理肥论施（用李比希） 有机合→成农理药论使（用缪勒）
农业生产的发展 人类对生命现象的认识
1940s-----1970s
基因的证实 中心法则的补充 基因的克隆 生物个体的克隆
新兴产业
推动工，农， 医的发展
完整版课件ppt
21
课程特点及学习与安排
内容多 复杂而繁琐
按生物分子的功能分类（不同于化学的结构 和官能团分类） 理论性强、概念多且前后交错
➢ 随时消化／温故知新 ➢ 及时总结归纳／比较分类 ➢ 理解的基础上必要的记忆
完整版课件ppt
22
生物体的化学组成
❖ 自然界 所有的 生命物 体都由 三类物 质组成 水、无 机离子 和生物 分子
➢ 第三类元素：包括Fe、Cu、Co、Mn和Zn。 是生物体内存在的主要少量元素。
➢ 第四类元素：包括Al、As、B、Br、Cr、F、 Ga、I、Mo、Se、Si等。
完整版课件ppt
24
生物分子
❖ 生物大分子
由基糖本相 同类脂型的
G6（葡萄糖） F（果糖） FA（脂肪酸）＋甘油
分子核单酸体 5种含氮碱基（A、G、T、C、U）
完整版课件ppt
12
3.生物化学的分类
根据对象
人、动物、植物、微生物
根据生物的进化程度，可以分为两大类：
原核生物(Prokaryote） 和真核原核 (Eukaryote)。 根据应用目的 医学（药学）生化、
完整版课件ppt
13
二、生物化学的发展史及其与
其它学科的关系
1903年,Neuberg 首先使用“生物化学” 一词
组成蛋白质 20种氨基酸
❖ 有机小分子
维生素、辅酶、激素、有机酸、色素等。 生物复杂多样，但在分子水平具有简单同一性。
生物化学
完整版课件ppt
1
生物化学
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 第十章
蛋白质
酶
核酸化学
糖代谢
生物氧化
脂类代谢
蛋白质降解及氨基酸代谢
核苷降解和核苷酸代谢
核酸的生物合成
蛋白质的生物合成
完整版课件ppt
2
二十一世纪——生命科学世纪
完整版课件ppt
3
绪 论
完整版课件ppt
返回
完整版课件ppt
作物基因组计划 家畜基因组计划 微生物基因组计划
16
生命科学的基础 医药：人体本身
农业：动植物育种
工业：大规模培养生产（改造生物、利 用生物）
完整版课件ppt
17
生物化学 生物技术
诊断试剂 植物品种 食品加工 废物处理 民用制品
治疗药物 畜用制品 环境工程 生物塑料 再生能源
抗生素 1928
Flemming
医学，药学 的发展
完整版课件ppt
19
二十一世纪
生命科学的世纪
人口与粮食 健康与疾病
环境与生态 能源与资源
完整版课件ppt
20
人口与粮食 能源与资源 健康与疾病
分子生物学理论的突破 生物技术的有效应用 新旧技术的有机结合
更加主动 更为有效
改造生物 利用生物技术 创造生物
2000年,人类基因组计划完成
完整版课件ppt
14
James Watson (23y)
丹麦 哥本哈根
Francis Crick (35y)
剑桥大学 完整版课件ppt Cavendish Lab.
返15回
Genomics
1990. 10. 1 人类基因组计划 Human Genomic Project 2000完成
生 命 的 起 源
完整版课件ppt
7
一、概述
1.概念
生物化学（Biochemistry、Biological chemistry chemistry of life physiological chemistry）
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。
分子生物学 Molecular bioloHale Waihona Puke y分析化学及物理的理论和方法
完整版课件ppt
9
生物化学的基本内容包括：
发现和阐明构成生命物体的分 子基础生物分子的化学组成、 结构和性质；
生物分子的结构、功能与生命 现象的关系；
生物分子在生物机体中的相互 作用及其变化规律。
新陈代谢
遗传的分子基础及代谢调控
实验研究/技术方法
完整版课件ppt
1944年,麦克劳德(Macleod)和麦卡蒂(Mc Carty)(美)证明DNA是遗传物质.
1953年,Watson和Crick 提出DNA双螺旋 结构模型
1955年,Sanger (英)确定牛胰岛素的一级结 构
1965年,首次人工合成结晶牛胰岛素---中国
1973年,基因重组技术建立.(美)
完整版课件ppt
23
生命体的元素组成
➢ 组成生命体的物质是极其复杂的。但在地球上 存在的92种天然元素中，只有28种元素在生 物体内被发现
➢ 第一类元素：包括C、H、O和N四种元素， 是组成生命体最基本的元素。这四种元素约占 了生物体总质量的99%以上。
➢ 第二类元素：包括S、P、Cl、Ca、K、Na和 Mg。这类元素也是组成生命体的基本元素。
生物化学与分子生物学 （Biochemistry &
Molecular Biology）
完整版课件ppt
8
2. 研究内容及范围
研究生命现象的化学本质 研究手段：无机化学、有机化学、物理化学、
10
遗传的分子基础及代谢调控
是一种信息代谢的方式
信息的贮存 信息的发布（表达）
遗传 控变制异
机能生化主要内容
（心脏收缩／肌肉运动、血液流动、神经传导／视力）
生命运动是自然界最复杂的物质运动（复杂性）
完整版课件ppt
11
实验研究/技术方法
生物化学是以实验技术为前提的 技术方法的新进展推动生物化学的深入研究
4
概述 生物化学的发展及其与其它学科的关系 课程特点及学习与安排
完整版课件ppt
5
我们所处在的地球充满着无数的生物，从最简 单的病毒、类病毒到菌藻树草，从鱼虫鸟兽到 最复杂的人类，处处都可以发现它们的踪迹， 觉察到生命的活动。地球上的生物形形色色， 千姿百态。不同的生物，其形态、生理特征和 对环境的适应能力各不相同，都经历着生长、 发育、衰老、死亡的变化，都具有繁殖后代的 能力。
完整版课件ppt
18
1900年Mendel遗传理论的确认与证实
绿色革命 生物遗→传杂理优论利(孟用德尔、摩尔根) 矿质营→养化理肥论施（用李比希） 有机合→成农理药论使（用缪勒）
农业生产的发展 人类对生命现象的认识
1940s-----1970s
基因的证实 中心法则的补充 基因的克隆 生物个体的克隆
新兴产业
推动工，农， 医的发展
完整版课件ppt
21
课程特点及学习与安排
内容多 复杂而繁琐
按生物分子的功能分类（不同于化学的结构 和官能团分类） 理论性强、概念多且前后交错
➢ 随时消化／温故知新 ➢ 及时总结归纳／比较分类 ➢ 理解的基础上必要的记忆
完整版课件ppt
22
生物体的化学组成
❖ 自然界 所有的 生命物 体都由 三类物 质组成 水、无 机离子 和生物 分子
➢ 第三类元素：包括Fe、Cu、Co、Mn和Zn。 是生物体内存在的主要少量元素。
➢ 第四类元素：包括Al、As、B、Br、Cr、F、 Ga、I、Mo、Se、Si等。
完整版课件ppt
24
生物分子
❖ 生物大分子
由基糖本相 同类脂型的
G6（葡萄糖） F（果糖） FA（脂肪酸）＋甘油
分子核单酸体 5种含氮碱基（A、G、T、C、U）
完整版课件ppt
12
3.生物化学的分类
根据对象
人、动物、植物、微生物
根据生物的进化程度，可以分为两大类：
原核生物(Prokaryote） 和真核原核 (Eukaryote)。 根据应用目的 医学（药学）生化、
完整版课件ppt
13
二、生物化学的发展史及其与
其它学科的关系
1903年,Neuberg 首先使用“生物化学” 一词
组成蛋白质 20种氨基酸
❖ 有机小分子
维生素、辅酶、激素、有机酸、色素等。 生物复杂多样，但在分子水平具有简单同一性。
生物化学
完整版课件ppt
1
生物化学
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 第十章
蛋白质
酶
核酸化学
糖代谢
生物氧化
脂类代谢
蛋白质降解及氨基酸代谢
核苷降解和核苷酸代谢
核酸的生物合成
蛋白质的生物合成
完整版课件ppt
2
二十一世纪——生命科学世纪
完整版课件ppt
3
绪 论
完整版课件ppt
返回
完整版课件ppt
作物基因组计划 家畜基因组计划 微生物基因组计划
16
生命科学的基础 医药：人体本身
农业：动植物育种
工业：大规模培养生产（改造生物、利 用生物）
完整版课件ppt
17
生物化学 生物技术
诊断试剂 植物品种 食品加工 废物处理 民用制品
治疗药物 畜用制品 环境工程 生物塑料 再生能源
抗生素 1928
Flemming
医学，药学 的发展
完整版课件ppt
19
二十一世纪
生命科学的世纪
人口与粮食 健康与疾病
环境与生态 能源与资源
完整版课件ppt
20
人口与粮食 能源与资源 健康与疾病
分子生物学理论的突破 生物技术的有效应用 新旧技术的有机结合
更加主动 更为有效
改造生物 利用生物技术 创造生物
2000年,人类基因组计划完成
完整版课件ppt
14
James Watson (23y)
丹麦 哥本哈根
Francis Crick (35y)
剑桥大学 完整版课件ppt Cavendish Lab.
返15回
Genomics
1990. 10. 1 人类基因组计划 Human Genomic Project 2000完成
生 命 的 起 源
完整版课件ppt
7
一、概述
1.概念
生物化学（Biochemistry、Biological chemistry chemistry of life physiological chemistry）
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。
分子生物学 Molecular bioloHale Waihona Puke y分析化学及物理的理论和方法
完整版课件ppt
9
生物化学的基本内容包括：
发现和阐明构成生命物体的分 子基础生物分子的化学组成、 结构和性质；
生物分子的结构、功能与生命 现象的关系；
生物分子在生物机体中的相互 作用及其变化规律。
新陈代谢
遗传的分子基础及代谢调控
实验研究/技术方法
完整版课件ppt
1944年,麦克劳德(Macleod)和麦卡蒂(Mc Carty)(美)证明DNA是遗传物质.
1953年,Watson和Crick 提出DNA双螺旋 结构模型
1955年,Sanger (英)确定牛胰岛素的一级结 构
1965年,首次人工合成结晶牛胰岛素---中国
1973年,基因重组技术建立.(美)
完整版课件ppt
23
生命体的元素组成
➢ 组成生命体的物质是极其复杂的。但在地球上 存在的92种天然元素中，只有28种元素在生 物体内被发现
➢ 第一类元素：包括C、H、O和N四种元素， 是组成生命体最基本的元素。这四种元素约占 了生物体总质量的99%以上。
➢ 第二类元素：包括S、P、Cl、Ca、K、Na和 Mg。这类元素也是组成生命体的基本元素。