基础生化-陈惠-1-绪论
基础生物化学大纲-04
《基础生物化学基础生物化学》》大纲课程编号：12228英文名称： Fundamentals of Biochemistry1. 课程类别学科基础课程2. 适应专业农学、园艺、植保、生科、食品等专业必修。
生物化学是生命的化学, 是介于生物学与化学之间的一门边缘科学。
生物化学是用物理学、化学和生物学的现代技术来研究生物体的物质组成和结构，物质在生物体内发生的化学变化，以及这些物质结构的变化与生理机能之间的关系的科学。
3. 指定指定教材或参考书目教材或参考书目指定教材：（1）《基础生物化学》. 郭蔼光主编. 高等教育出版社. 2001年（2）《生物化学实验技术》. 郭蔼光、郭泽坤主编. 高等教育出版社. 2007年辅助书目：（1）《生物化学》（第三版）. 王镜岩等主编. 高等教育出版社. 2002年 （2）《基础生物化学实验》. 陈毓荃主编. 科学出版社. 2002年绪论基本内容基本内容：：（1）生物化学研究的基本内容（2）生物化学的发展简史基本要求基本要求：：（1）掌握生物化学的研究基本内容（2）了解生物化学的发展简史第一部分 生命大分子的结构与功能(1-4章)第一章 核酸的结构与功能基本内容基本内容：：（1）核酸的种类和组成单位（2）核酸的分子结构1.DNA 的分子结构：DNA 的一级结构、二级结构、三级结构2.RNA 的分子结构：tRNA 的结构、mRNA 的结构、rRNA 的结构（3）核酸的理化性质1.核酸的一般性质2.核酸的紫外吸收特性3.核酸的变性与复性（4）核酸的分离纯化（5）DNA 一级结构分析与PCR 技术基本要求基本要求：：（1）掌握核酸的组成、分子结构、理化性质、核酸的分离纯化、PCR 技术（2）理解核酸的生物学功能（3）了解DNA 一级结构分析、分子杂交及应用重点及难点重点及难点：：（1）DNA 的碱基组成、DNA 的二级结构、tRNA 的结构、mRNA 的结构（2）核酸的变性与复性（3）核酸的分离纯化第二章 蛋白质化学基本内容基本内容：：（1）蛋白质的概念与生物学意义（2）氨基酸1．氨基酸的基本结构和性质2．根据R 基团极性对20种蛋白质氨基酸的分类及三字符缩写（3）蛋白质的结构与功能1．肽的概念及理化性质2．蛋白质的初级结构3．蛋白质的高级结构(二级结构、超二级结构和结构域、三级结构、四级结构)4．蛋白质的结构与功能的关系（4）蛋白质的理化性质1．蛋白质的相对分子质量2．蛋白质的两性电离及等电点3．蛋白质的胶体性质4．蛋白质的紫外吸收特征5．蛋白质的变性及复性（5）蛋白质的分离与纯化1．蛋白质的抽提原理及方法2．蛋白质分离与纯化的主要方法：电泳、层析和离心3．蛋白质的定量方法基本要求基本要求：：（1）掌握氨基酸的基本结构、性质、分类与缩写，蛋白质的结构与功能，蛋白质的主要性质，蛋白质的分离与纯化（2）理解蛋白质是生命的体现者（3）了解蛋白质的概念与生物学意义重点及难点重点及难点：：（1）蛋白质一级结构与功能的关系，高级结构与功能的关系（2）蛋白质的分离与纯化第三章 酶学基本内容基本内容：：（1）酶的基本概念和作用特点（2）酶的国际分类和命名（3）酶的作用机制1．酶的活性中心2．酶的专一性和高效性机制（4）影响酶促反应速度的主要因素（5）别构酶和共价修饰酶（6）同工酶（7）酶的分离纯化（8）酶工程的概念与应用（9）维生素和辅酶基本要求基本要求：：（1）掌握酶的化学本质，酶催化反应的特点，影响酶促反应速度的主要因素、酶的分离纯化、维生素在代谢中的作用（2）理解酶催化的机理、别构酶和共价修饰酶、同工酶的概念（3）了解酶的国际分类和命名、酶工程的概念与应用重点及难点重点及难点：：（1）酶的作用机制、酶促反应动力学、抑制剂等影响酶促反应速度的主要因素（2）酶的分离纯化（3）常见维生素和辅酶的生物学作用第四章 生物膜与信号转导基本内容基本内容：：（1）生物膜的化学组成和结构（2）生物膜的信号转导功能1.门控离子通道型受体介导的跨膜信号转导2.G 蛋白偶联蛋白与第二信使介导的跨膜信号转导3.酶偶联受体介导的跨膜信号转导4.激素调控机制基本要求基本要求：：（1）掌握生物膜的化学组成和结构、生物膜的信号转导功能（2）理解生物膜的结构与功能间的相互关系重点及难点重点及难点：：（1）生物膜的结构（2）生物膜的信号转导功能第二部分 生物代谢能量的产生和储藏 (5-9章)第五章 糖类分解代谢基本内容基本内容：：（1）生物体内的糖类（2）单糖的分解作用1．糖酵解2．三羧酸循环3．磷酸戊糖途径基本要求基本要求：：（1）掌握糖酵解、三羧酸循环，乙酰辅酶A 形成的具体过程及调控、TCA 循环的生物学意义、磷酸戊糖途径反应和生物学意义（2）理解TCA 循环是葡萄糖、脂肪、蛋白质三大物质的转换枢纽（3）了解生物体内的糖类、糖原的合成与分解重点及难点重点及难点：：（1）糖酵解、三羧酸循环，乙酰辅酶A 形成的具体过程及调控（2）TCA 循环的生物学意义第六章 生物氧化与氧化磷酸化基本内容基本内容：：（1）生物氧化的基本概念（2）电子传递链1．电子传递链的组成2．电子传递的抑制剂（3）氧化磷酸化1．氧化磷酸化的类型2．氧化磷酸化的机制3．线粒体穿梭系统基本要求基本要求：：（1）掌握呼吸链的组成及其作用机理、胞液中NADH 、FADH 2氧化时的穿梭作用和特点、氧化磷酸化的类型及其抑制（2）理解ATP 的重要作用（3）了解生物氧化的概念和特点重点及难点重点及难点：：（1）呼吸链的组成及其作用机理、胞液中NADH 、FADH 2氧化时的穿梭作用和特点（2）氧化磷酸化的类型及其抑制第七章 糖的生物合成基本内容基本内容：：（1）糖异生基本要求基本要求：：（1）掌握糖异生作用的反应途径（2）了解糖异生作用的生物学意义重点及难点重点及难点：：（1）掌握糖异生作用的反应途径第八章 脂类代谢基本内容基本内容：：（1）生物体内的脂类（2）脂肪的分解代谢1．脂肪的酶促水解2．甘油的降解和转化3．脂肪酸的β-氧化分解（3）脂肪的生物合成1．甘油的生物合成2．饱和脂肪酸的从头合成3．三酰甘油的生物合成（4）甘油磷脂代谢（5）固醇的生物合成基本要求基本要求：：（1）掌握脂肪酸的合成和分解代谢发生部位及两种转运系统、脂肪酸的β-氧化的过程及产生能量的计算、脂肪酸的从头合成代谢过程（2）理解脂肪的分解与合成途径（3）了解生物体内的脂类、甘油磷脂代谢、固醇的生物合成重点及难点重点及难点：：（1）脂肪酸的β-氧化的过程及产生能量的计算（2）脂肪酸的从头合成代谢过程第九章 蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢基本内容基本内容：：（1）氨基酸的分解代谢基本要求基本要求：：（1）掌握氨基酸的脱氨基、脱羧基作用具体过程、鸟氨酸循环（2）理解必须氨基酸、氨基酸的脱氨基、脱羧基作用的相关概念（3）了解泛肽途径、氨基酸的衍生物重点及难点重点及难点：：（1）氨基酸的脱氨基、脱羧基作用具体过程（2）鸟氨酸循环第三部分 大分子前体的生物合成 (10-11章)第十章 氨基酸生物合成基本内容基本内容：：（1）氨基酸的合成代谢基本要求基本要求：：（1）掌握氨的同化、各族氨基酸的合成（2）了解一碳基团代谢重点及难点重点及难点：：（1）各族氨基酸的合成第十第十一一章 核酸的酶促降解和核苷酸代谢基本内容基本内容：：（1）核苷酸的分解代谢（2）核苷酸的合成代谢基本要求基本要求：：（1）掌握常见核酸酶、核苷酸的合成代谢（2）理解核苷酸的合成的补救途径（3）了解核苷酸的分解代谢重点及难点重点及难点：：（1）限制性内切酶（2）核苷酸的合成代谢第四部分 遗传信息的存储遗传信息的存储、、传送和表达 (12-13章)第十二章 核酸的生物合成基本内容基本内容：：（1）中心法则（2）DNA 的生物合成1．原核生物DNA 的复制2．原核与真核生物DNA 复制的差异3．逆转录4．DNA 的损伤与修复（3）RNA 的生物合成1．RNA 的转录及其加工2．RNA 的复制（4）DNA 的重组技术基本要求基本要求：：（1）掌握中心法则、DNA 复制的基本过程及参与的酶和蛋白、逆转录、RNA 的转录及其加工、DNA 重组技术和PCR 技术（2）理解原核与真核生物DNA 复制的差异、核酸合成的抑制剂（3）了解RNA 的复制、突变和修复的种类、基因工程的应用重点及难点重点及难点：：（1）DNA 复制的基本过程及忠实性的保证、逆转录、RNA 的转录及其加工（2）DNA 的重组技术第十三第十三章章 蛋白质的生物合成基本内容基本内容：：（1）遗传密码（2）多肽链的合成体系（3）原核生物多肽链生物合成的过程（4）原核与真核生物多肽链合成的差异（5）肽链合成后的折叠、加工与转运基本要求基本要求：：（1）掌握遗传密码的基本性质、翻译辅助因子、原核生物多肽链生物合成的过程（2）理解原核与真核生物多肽链合成的差异、核糖体的结构与功能（3）了解多肽链的合成体系、抑制翻译的抗菌素、肽链合成后的折叠、加工与转运重点及难点重点及难点：：（1）遗传密码（2）原核生物多肽链生物合成的过程第十四章 代谢调节基本内容基本内容：：（1）代谢途径的相互联系（2）代谢调节（3）RNA 的转录调控基本要求基本要求：：（1）掌握代谢途径的相互联系、酶水平调节、RNA 的转录调控（2）理解细胞区域化调节、激素水平调节（3）了解原核和真核基因组的特点重点及难点重点及难点：：（1）掌握代谢途径的相互联系、酶水平调节（2）RNA 的转录调控第十第十五五章 抗体 ※。
基础生物化学课程教学大纲
基础生物化学课程教学大纲课程名称：基础生物化学（Basic Biochemistry）课程代码：131010042课程类别：专业基础课学时/学分：74/4（其中理论56学时，实验18学时）需预修课程：无机化学、有机化学、分析化学、普通生物学、植物学适用专业：（层次）适用于生物类汉族本科课程简介生物化学是生命的化学, 是介于生物学与化学之间的一门交叉科学，是用物理学、化学和生物学的现代技术来研究生物体的物质组成和结构，物质在生物体内发生的化学变化以及这些物质结构的变化与生理机能之间的关系的科学。
本课程是我校生物类专业学生的基础课，特别是生理学、微生物学、遗传学、细胞生物学、分子生物学、生物技术引论与实验等课程的基础。
本课程的主要内容包括：静态生物化学部分的核酸化学、蛋白质化学和酶学，动态生物化学部分的糖类的分解代谢、生物氧化、糖类生物合成、脂类代谢、核酸生物合成、蛋白质生物合成等。
通过学习，使学生掌握生物化学的基础理论、基本知识和基本生化实验技术与方法，了解生物化学在现代生物学中所起的关键作用，为后续的学习奠定基础。
二、教学目标学生通过本课程的学习，在知识和能力等方面达到以下要求：1.理论、知识目标：了解生物化学研究的基本内容及发展简史，理解和掌握生物化学有关的基本概念、理论以及实验原理和方法，了解生物化学与其它学科的关系，生物化学的应用和发展前景，掌握生物化学的学习方法及相关实验原理与技能。
2.能力目标：注重基础生物化学知识点的相互关联与灵活应用，培养学生实验设计能力，强化实验动手能力，能够运用辩证的观点正确认识生命现象的生物化学本质和规律，培养学生独立观察、思考和分析问题、解决问题和提出问题的能力及敢于创新的开拓精神。
3.达成目标：基础生物化学知识的掌握对于学生在生物学领域（农学、植保、园艺等）的学习和研究起着十分重要的作用。
学生通过学习与掌握基础生物化学的基本理论、基本知识和基本技能，掌握必备的研究方法，能够解释一般的生命现象，能将所学的基础生物化学知识与学生所学的专业知识相结合，初步的对自己专业领域相关的复杂问题进行综合的分析和研究，提出相应对策或解决方案；同时培养学生养成实事求是、严肃认真的科学态度，增强学生的创新意识和自主学习能力，提高学生的科学素养以及勤于实践的进取精神。
基础生物化学
基础生物化学 Ｂａｓｉｃ Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ 一、教学对象：农学类各专业与生物类一、二年级专业学生。
二、规定学时：８０学时（理论：５４，实验２６），３．５学分。
三、开课学期：各专业二年级上学期。
四、先修课程：生物学、化学（普化、有机、分析）。
五、课程内容、教学目的：（一）课程内容基础生物化学是研究生物体的基本物质（如糖类、脂类、蛋白质、核酸等）的结构、性质及其生命活动（如生长、生殖、代谢、运动等）过程中的变化规律。
（二）教学目的通过对本课程学习，要求学生掌握生物化学的基本原理，掌握对植物和微生物进行生化分析的一般方法、掌握基本的生化实验技术，为进一步学习有关专业课程奠定生物化学知识基础。
六、课程教学基本目标：１．绪论 ２．蛋白质 重点掌握蛋白质分子的结构，功能与理化性质，进一步了解蛋白质的分类及蛋白质的分离提纯与应用。
３．核酸 掌握ＤＮＡ与ＲＮＡ的分子结构，重点掌握ＤＮＡ的双螺旋结构，及其在信息传递中的碱基互补原则。
-1-４．酶 掌握酶的作用原理及其酶促反应的动力学，进一步了解，别构酶、同工酶及其酶的分离提纯与活力测定，对酶工程作为一般了解。
５．糖类代谢 着重掌握糖酵解、三羧酸循环、戊糖途径反应过程、能量出入、脱氢氧化及其酶类。
６．生物氧化与氧化磷酸化 掌握自由能概念，氧化还原电位概念及其呼吸链与氧化磷酸化的概念，了解需氧生物ＡＴＰ的来源和去路，及其ＡＴＰ在能量代谢中的作用。
７．脂类代谢 掌握生物体内脂类的生物功能，脂类的生物合成及其降解过程。
８．蛋白质降解和氨基酸代谢 重点了解氨基酸的生物合成与降解，对核苷酸代谢作为一般了解。
９．核酸降解和核苷酸代谢 着重掌握核苷酸代谢过程。
１０．核酸的生物合成 着重掌握半保留复制的生物学意义，了解ＤＮＡ复制过程及其酶类，了解ＲＮＡ生物合成的过程及其转录后的加工过程。
１１．蛋白质的生物合成 着重掌握三种ＲＮＡ在蛋白质合成中的作用及其蛋白质生物合成的过程。
【可编辑全文】(完整版)(整理)基础生物化学
可编辑修改精选全文完整版《基础生物化学》课程教学大纲总学时：48 学分：3.0理论学时：48 实验学时：0课程代码：B1700023 课程性质：必修课面向专业：农学植保质检园艺种子植科生工设施茶学烟草食科制药药学资环应化等先开课程：无机化学，有机化学，动物学，植物学第一部分：理论教学部分一、说明1、课程的性质、地位和任务生物化学是研究生命的化学组成及其在生命活动中变化规律的一门学科。
其任务主要是从分子水平阐明生物体的化学组成，及其在生命活动中所进行的化学变化与其调控规律等生命现象的本质。
由于生物化学与分子生物学的迅速发展，其已成为新世纪生命科学领域的前沿学科，对农业的发展也发挥出越来越大的促进作用。
生物化学作为生物类各专业的一门专业基础课，它的任务是使学生了解生物体化学组成成分的分子结构及其性质，生命活动中发生的化学变化和调控规律，从而掌握生物化学的基础理论，基本知识和基本技能，为学习其他专业基础课和专业课程奠定必要的基础。
2、课程教学和教改基本要求本课程主要向学生传授生物体的化学组成，结构及功能，物质代谢及其调控，遗传信息的贮存，传递与表达。
从生物化学和分子生物学不断发展与其应用范围日益扩大的实际考虑，参考现行学时数，本课程主要介绍以下几方面内容：（1）生物大分子的分子结构，主要理化性质，并在分子水平上阐述其结构与功能的关系；（2）物质的代谢变化，重点阐述主要代谢途径，生物氧化与能量转换，代谢途径间的联系以及代谢调节原理及规律；（3）阐明遗传学中心法则所揭示的信息流向，包括DNA复制，RNA转录，翻译及基因表达调控；（4）概要地介绍重组DNA和基因工程技术及其在农业及各相关学科中的应用。
授课内容在加强基础知识的同时引入生物化学的新进展，特别是有关分子生物学和基因工程的一些新的基本知识及主要研究技术的内容。
二、教学内容与课时分配第一章绪论（1学时）1. 生物化学的含义、任务和主要内容2. 生物化学的发展及在各专业中的地位和作用3. 生物化学在我国的发展及与各专业的关系4. 生物化学的学习方法本章重点：1．生物化学的含义、主要内容和发展。
2020高中生物竞赛生物化学基础篇 1 绪论共56张
1.4 生物分子的相互作用(非共价键作用)
1. 氢键 (Hydrogen Bonds) 生物大分子中主要由氧或氮原子与氢原子之 间形成的氢键。 氢键键能大小与方向性有关。
生物分子中重要的氢键类型
氢给体 氢受体
OHO OHON OHN NHO
键长/nm
0.28 ? 0.01 0.28? 0.01 0.30? 0.01
O
CH3
N CH2CH2OH
CH3 胆碱
O
CH 3CH2CH2CH2CH2CH 2CH2CH2 C C CH2CH2CH 2CH2CH2CH2CH2C OH (d) O
CH2 O C R1
Oleic acid( 油酸,unsaturated)
R2 C O CH
O
O
(e) O
CH2 O C R1
R2 C O CH
D CH3 C OH
HS R-构型
HR CH3 C OH
D S-构型
前手性面
H
C
H3C
O
re-面
2.生物大分子的基本特征
H3C
O
C
H si-面
D
CH3
D 从re-面加成
C OH
H
R-构型
D re-面
O
C
H
CH3
si-面 D
D 从si-面加成
CH3
H C OH
D
S-构型
乙醇加氘生成手性乙醇过程
2.生物大分子的基本特征
基团名称
OH O CH O CR O C OH
NH2 O C NH2
SH O C OR
OR
CH3
CH2CH3
苯基 咪唑基 嘌呤基 嘧啶基 吡啶基 二硫基 胍基 磷酸基
基础生物化学陈惠
基础生物化学引言生物化学是研究生物体内化学成分和化学反应的科学，它结合了生物学和化学的知识，用于研究生命的基本过程和生物分子的结构与功能。
在这篇文档中，我们将介绍基础生物化学的一些重要概念和原理。
生物分子的组成生物体内存在着多种不同类型的生物分子，包括蛋白质、核酸、碳水化合物和脂质等。
这些生物分子由不同的元素组成，包括碳、氢、氧、氮、磷和硫等。
其中，碳是生命存在的基础，因为它能形成稳定的共价键，从而形成无限多种的有机化合物。
生物分子的结构生物分子具有复杂的结构，这些结构决定了生物分子的功能。
例如，蛋白质是由氨基酸组成的多肽链，其结构可以分为四个层次：一级结构（氨基酸序列）、二级结构（α螺旋和β折叠）、三级结构（整体形状）和四级结构（多个多肽链的组装）。
核酸也有类似的结构层次，包括碱基序列、双螺旋结构和三维结构等。
生物分子的功能不同的生物分子在生物体内担负着不同的功能。
蛋白质是生物体内最重要的功能分子之一，它们可以作为酶催化化学反应、作为结构蛋白维持细胞结构、作为激素调节生理过程等。
核酸则负责存储和传递遗传信息，其中DNA储存着生物体的遗传信息，RNA参与遗传信息的转录和翻译。
碳水化合物和脂质则是生物体内的能量源，它们参与细胞呼吸和脂质代谢过程。
代谢反应代谢反应是生物体内发生的一系列化学反应，用于维持生命的正常运作。
这些反应可以分为两类：分解反应（即降解反应）和合成反应。
分解反应以水解反应为代表，将复杂的有机分子分解成更简单的物质，释放出能量。
合成反应则是将简单的化合物合成为复杂的分子，需要消耗能量。
细胞通过这些反应来获得能量、合成新的生物分子、以及修复和维护细胞结构。
酶的作用酶是生物体内催化化学反应的蛋白质分子。
酶通过降低活化能，加速生物体内化学反应的速度。
酶具有高度特异性，只催化特定的底物反应，并且与底物形成暂时的底物-酶复合物。
酶的活性受到多种因素的调节，包括温度、pH值、离子浓度和底物浓度等。
基础生物化学陈惠
基础生物化学陈惠引言生物化学是研究生物体内化学成分、化学反应和角色的科学学科。
它涉及许多基本的生物化学过程，如新陈代谢、DNA 复制、基因表达以及细胞信号传导等。
本文将介绍几个基础的生物化学概念和相关实验方法。
蛋白质蛋白质是生物体内最主要的有机物质之一，它们是由一种或多种氨基酸以特定顺序连接而成的。
蛋白质在生命体内扮演着许多重要角色，如酶、结构蛋白和信号传导蛋白等。
蛋白质的结构包含了四个层次：一级结构是氨基酸的线性序列，二级结构是氢键形成的α-螺旋和β-折叠，三级结构是整体的三维空间构型，最后是四级结构，即多个蛋白质亚基的组合。
蛋白质的结构测定方法在确定蛋白质的结构时，常用的方法包括X射线晶体学和核磁共振等。
X射线晶体学是指通过将蛋白质晶体暴露于X 射线束中，利用晶体对X射线的衍射来测定蛋白质的结构。
而核磁共振则是通过测量蛋白质中氢、碳等原子的核磁共振频率来确定其结构。
蛋白质的生化分析方法要对蛋白质进行生化分析，常用的方法包括SDS-PAGE和Western blotting等。
SDS-PAGE是一种用于蛋白质分离和定量的电泳技术，通过蛋白质在凝胶中的迁移速度来确定其分子量。
Western blotting是一种用于检测特定蛋白质的方法，它利用蛋白质在凝胶上的定位和特异性抗体结合来识别目标蛋白质。
酶酶是生物体内催化化学反应的蛋白质。
酶作为生物体内的催化剂，能够降低活化能，加速反应速度。
酶催化反应遵循米氏动力学，其中底物浓度、酶浓度以及温度和pH等因素都会影响酶的活性。
酶动力学研究方法要研究酶的动力学，常用的方法包括酶动力学参数的测定和酶抑制剂的筛选。
酶动力学参数的测定可通过测量反应速率随底物浓度变化的曲线来获得。
而酶抑制剂的筛选则是通过将不同化合物与酶反应，然后测定反应速率的变化来确定其对酶的抑制效果。
尿激酶实验尿激酶是一种常用的酶，在肾脏中被产生并分泌到尿液中。
尿激酶的检测可以作为肾脏损伤的指标。
基础生化-陈惠-1-绪论
R(粗糙型)
II R型细胞接受 III S型DNA
R
只有II R型
S
少数II R型细胞被转化 产生III S型荚膜
R
大多数仍 为II R型
1952年 Hershey-Chase用病毒T2
感染大肠杆菌实验
非放射性 蛋白衣壳
32P实验
35S实验
放射性蛋白衣壳 非放射性DNA
放射性DNA
注射DNA
蛋白衣壳
世纪之交人类及一些模式生物基因组的框架图、 序列图绘制成功
第一次突破：证实酶作为生物催化剂的作用
1833年，Payen和Persoz用麦芽提取物使淀粉转化成糖； 1878年，Kuhne将细胞中有催化活性的物质定义为酶(enzyme); 1897年，Buchner用酵母无细胞提取液使葡萄糖发酵产生乙醇 和CO2，证实了酶的催化作用，开启了在体外分析生物体内化学 反应的道路； 1926年，Sumner首次从刀豆中得到脲酶结晶，并证明其本质为 蛋白质。
20世纪中期，许多重要的代谢途径被阐明，生物
化学成为一门独立的学科，并成为生物科学的中心
和前沿领域。
第一个里程碑：1953年 证实DNA双螺旋结构
James Watson
Francis Crick
DNA双螺旋结构模型 DNA的半保留复制
DNA的X射线衍射图谱
（Meselson&Stahl,1958）
生物化学发展越来越迅速，涉及的领域越来越 广，它的成就有力地推动了其他生物学科的研究， 不同程度地促进了其他生物学科的进步，生物化学 已经成为生物学领域的带头学科之一。
如何学习生物化学？
在理解的基础上掌握生物化学基本原理、重要代谢过 程的特点以及重要生物分子的基本分子结构和符号 学习利用生物化学基本原理解释生命现象及相关问题 学习和掌握生物化学研究的基本方法和技能，为解决 实际问题打好基础 生物化学是一个趣味的、生动的学科，当你进入这 个领域，你就踏上了探索生命本质之旅。你将发现化学 如何使生命成为可能，又如何使生命变得更美好！
1绪论-2011
3、机能生物化学时期(二十世纪 五十年代以后)
真正突飞猛进,4000多种杂志,生物化学 占领先地位,50年代以来,生理医学奖:1/2; 化学奖1/3都是生物化学领域。这些从一个 侧面说明现代科学是生命科学占领先地位, 研究成果每8年增加一倍,这些研究技术与 研究方法的不断创新有关。
1953: Waston, Crick DNA 1953:Sanger 胰岛素一级结构, A、B链 1958:Crick 分子遗传的中心法则 1961: 发现遗传密码, 无细胞Pr合成体系 1965: 中国人工合成胰岛素
基 础 生 物 化学
主讲：甘莉
华中农业大学植科院
植物生理生化教研室 电话：87287376（H） E-mail: ganli@
基础生化 课程
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因细 蛋 核 含 脂 生 糖 酶 蛋 核 绪
表胞 白 酸 氮 类 物 代 白 酸 论
生命是发展的，人们对生物化学的认识 也是发展。生物化学是一门年青的，发展速 度迅猛的学科。它只有一百多年的历史， 19108377 提出生命的化学，Biochemistry。
Hoppe-Seyler
生物化学发展的三个时期 1、静态生物化学时期
(二十世纪二十年代之前) 生命的化学组成与理化性质
1770-1786:瑞典人C.W.Scheele研究 了动植物各种组织的化学成分, 被视为 近代生化的奠基工作
促进良种选育 栽培：制定合理栽培技术措施
病虫害防治：利用代谢调控差异设计施 用各种农药、除草剂。
医学
生化指标进行疾病诊断、生化制 药等。
工业生产
发酵工业：微生物新陈代谢 发酵产物提炼与分离
中国第一只克隆猪（中国农大李宁组）
基础生物化学
Summer:美国科学家， 1926 年得到脲酶的结晶，证明了酶的化学本质是蛋白质。 Embden:德国生物化学家， 在糖代谢、 脂代谢及肝脏合成氨基酸方面做出了巨大贡献，
明了糖酵解途径。
与他人一起证
Krebs: 英国人，发现了尿素循环和三羧酸循环。 Calvin: 美国人，发现了光合碳代谢途径。光合磷酸化过程。
的协调运作，使细胞内的代谢和各种生理活动能够有条不紊地进行。
4．生物体的化学组成（
1）生
命体的元素组成组成生命体的物质是极其复杂的。 素在生物体内被发现
但在地球上存在的 92 种天然元素中， 只有以下元
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。
2． 近 代 生物化学的发展 （ 1）萌芽时期（ 18 世纪下半叶 — 19 世纪初） --- 静态生物化学阶段
Scheele:瑞典化学家，分离得到甘油、柠檬酸、苹果酸、乳酸、尿酸、酒石酸等。
Lavosier: 法国化学家 a. 首次证明动物的呼吸需要氧气； b. 同时证明燃烧过程是物质与氧的结合过程。
根据生物的进化程度， 细胞可以分为两大类： 原核细胞 （ Prokaryote cell ）和真核细胞 （ Eukaryote
cell ） （ 1）原核细胞原核细胞是一类进化程度低，结构最简单的一类细胞。属于原核细胞的有细菌 （ Bacteria）和蓝藻（ blue-green algae）等。
原核细胞的特点：原核细胞的外层是细胞壁和细胞膜（质膜） 常简单， 没有明显的细胞器 （由封闭的生物膜包裹的固体质粒） 和其它一些核糖核蛋白体等。
（ 2）新陈代谢定义 生命系统具有界面，与外界经常交换物质但不改变其自身性质。
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13,061
Caenorhaboditis Elegans (roundworn)
19,099
Arabidopsis thaliana (mustard plant)
2,500
生物化学研究些什么？
理论研究：
研究生命的化学组成 研究生命的新陈代谢 研究生命体的自我复制
应用研究：
运用生物化学原理和方法，为农业、工业、医药卫生、 环境保护等服务： 选育优良品种，提高生产量
物质行为的物理和化学定律。
生物化学的任务是什么？
生物化学就是要研究由成千上万不同的无 生命的生物分子怎样产生有显著特征的活的有 机体，揭示为什么这些构成活机体的无生命分 子的组合和相互作用，就能维持和繁衍这么多
活生生的生命。
生物化学的最终目标是揭示生命现象本质
生物化学的任务是在分子水平描述所有生 物体共同的结构、工作机制和化学过程，了解
第十八章
生物化学实验安排(上半学期)
周次 实验项目 实验室
一
• • • • • •
醋酸纤维薄膜电泳分离血清蛋白
双缩脲法测定蛋白质含量 不连续聚丙烯酰胺凝胶电泳分离预染血清脂蛋白 植物DNA的分离纯化和鉴定 过氧化氢酶活力测定 酶促转氨基反应及鉴定 影响酶作用的因素
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3、具有精确的自我复制和自我组装能力；
4、能感受到环境改变并有做出反应的能力； 5、内部的化学成分及它们之间有规律的相互作用各 具有独特的功能； 6、衍生自相同的进化祖先，使用相同的遗传密码，
拥有共同的基本结构单位和相同类型的生物大分子。
7、所有构成生物体的分子无论是独立存在时，或是
存在于生物体内发生各种变化时 ,都服从于描述无生命
人类基因组计划(HGP)的精神和意义
HGP代表了一种进步文化，它对社会高度负责任， 创立了“全球共有，国际合作，即时公布，免费共享 ”的科学精神，给人类带来极大物质利益的同时，也 给人类带来社会文化高度文明的精神享受。 HGP改变了生物化学与分子生物学乃至整个生物科 学的面貌，使生物学研究从个别到整体 (如基因→基因 组，单条代谢途径→代谢网络)，而且一改过去生物学 研究只能从实验到理论的模式，进入到从理论到实践 的新模式，大大缩短了理论研究到实践应用的距离， 给生物学研究以无穷无尽的空间。
课程学时安排
第一章 绪论 1
第二章
第三章 生命大分 子的结构 和功能
蛋白质化学
核酸化学Hale Waihona Puke 86第四章
第五章
酶学
维生素和辅酶
5
2
第六章
*第七章
生物膜
2
激素化学(自学，读书报告)
课程学时安排（续前）
第八章 生物代谢 能量的产 生和储藏 及大分子 前体的生 物合成 第九章 第十章 代谢引论及生物能学简介 糖类代谢 生物氧化和氧化磷酸化 2 6 4
支配所有不同生命形式的基本原理，即所谓生
命的分子逻辑（the molecular logic of life）， 它的最终目标是揭示生命现象的本质。
生物化学是怎样发展的？
两个历史的突破：
证实了酶作为生物催化剂的作用
证实核酸作为遗传信息载体的作用
两座历史的丰碑：
1953年Watson和Crick推导出DNA的双螺旋结构
生物化学发展越来越迅速，涉及的领域越来越 广，它的成就有力地推动了其他生物学科的研究， 不同程度地促进了其他生物学科的进步，生物化学 已经成为生物学领域的带头学科之一。
如何学习生物化学？
在理解的基础上掌握生物化学基本原理、重要代谢过 程的特点以及重要生物分子的基本分子结构和符号 学习利用生物化学基本原理解释生命现象及相关问题 学习和掌握生物化学研究的基本方法和技能，为解决 实际问题打好基础 生物化学是一个趣味的、生动的学科，当你进入这 个领域，你就踏上了探索生命本质之旅。你将发现化学 如何使生命成为可能，又如何使生命变得更美好！
第十一章
第十二章
脂类代谢
4
蛋白质的酶促降解及氨基酸代谢 3
第十三章
核酸的酶促降解及核苷酸代谢
1
课程学时安排（续前）
第十四章 第十五章 DNA的复制和修复 RNA代谢 蛋白质的生物合成 重组DNA技术和蛋白质工程 物质代谢的联系及其调节 5 3 4 4 4
遗传信息 的存储传 第十六章 递和表达 第十七章
1958年:Crick 揭示遗传信息传递的中心法则
复制
DNA
转录 反转录
RNA 复制
翻译
蛋白质
中心法则总结了生物体内遗传信息的流动规律，揭示遗传的
分子基础，不仅使人们对细胞的生长、发育、遗传、变异等生
命现象有了更深刻的认识，而且以这方面的理论和技术为基础 发展了基因工程，给人类的生产和生活带来了深刻的革命。
四川农业大学生物化学教研组
第一章 绪论
主要内容:介绍生物化学
(biochemistry) 的概念、研究内容、学科 发展历史和前景及生物化学与其它科学的 关系。对本课程的内容、进度和要求作具 体安排。
生物体所具有的独特性质
1、具有高度的化学复杂性和精细的微观组织； 2、有着从环境中吸收、转化和使用能量的系统；
人类基因组的四大图谱
家系研究 染色体定位 筛选大片段克隆 确定基因先后
完 整 的 基 因 组
遗传图谱
物理图谱
转录图谱
序列图谱
Saccharomyces Cervisiae (baker’s yeast)
6,034
部 分 已 测 序 的 生 物
Drosophia Melanogaster (fruit fly)
R(粗糙型)
II R型细胞接受 III S型DNA
R
只有II R型
S
少数II R型细胞被转化 产生III S型荚膜
R
大多数仍 为II R型
1952年 Hershey-Chase用病毒T2
感染大肠杆菌实验
非放射性 蛋白衣壳
32P实验
35S实验
放射性蛋白衣壳 非放射性DNA
放射性DNA
注射DNA
蛋白衣壳
DNA
剪切搅拌使衣壳 离开细菌细胞
离心作用使细 胞与衣壳分离
细菌细胞
放射性细胞 非放射性细胞
这些重要的早期试验和其他许多重要的证据准确
无误地证实了DNA是遗传信息的载体以后，研究者
就可以从分子水平上研究遗传信息的传递。随着生
物技术和实验手段的不断更新，人们可以从生物的
整体水平逐步进入到细胞、细胞器乃至分子水平。
•
•
薄层层析分离鉴定植物组织游离氨基酸
琼脂糖电泳分离DNA
503
507
人们逐渐认识到酶是一切生命活动的基础，是机 体内一切化学变化的激发促进者，并结合体内体外实 验，揭示了体内一些主要物质的化学变化途径。
第二次突破：证实DNA是遗传信息载体
1944年：Averry肺炎球菌转化实验
III S型细胞 （有毒） 破碎细胞
DNA
II R型细胞 （无毒）
+
S(光滑型)
DNAase降 解后的DNA
20世纪中期，许多重要的代谢途径被阐明，生物
化学成为一门独立的学科，并成为生物科学的中心
和前沿领域。
第一个里程碑：1953年 证实DNA双螺旋结构
James Watson
Francis Crick
DNA双螺旋结构模型 DNA的半保留复制
DNA的X射线衍射图谱
（Meselson&Stahl,1958）
疾病的诊断治疗及药物开发
环境监测与净化 开拓富有经济价值的生物资源（酶制剂、药品、食品添
加剂、杀虫剂……）
生物化学与其他学科有什么关系？
生物化学的发展来自于其他许多学科有机化学、 生物物理学、微生物学、生理学、细胞生物学、遗 传学、医学、营养学等的成就； 生物化学的形成和发展又反过来推动其他学科的 发展，使从分子水平来探讨生命以及与生命相关的 理论问题和实践问题成为可能。
世纪之交人类及一些模式生物基因组的框架图、 序列图绘制成功
第一次突破：证实酶作为生物催化剂的作用
1833年，Payen和Persoz用麦芽提取物使淀粉转化成糖； 1878年，Kuhne将细胞中有催化活性的物质定义为酶(enzyme); 1897年，Buchner用酵母无细胞提取液使葡萄糖发酵产生乙醇 和CO2，证实了酶的催化作用，开启了在体外分析生物体内化学 反应的道路； 1926年，Sumner首次从刀豆中得到脲酶结晶，并证明其本质为 蛋白质。
第二个里程碑：人类基因组计划(HGP)
前基因组计划：获得四张图谱（遗传图、物理图、 转录图、序列图），这四张图谱成为人类不同层次的、 分子水平的“第二张解剖图”，成为人类认识自我的新
的知识源泉。并催生了一门新的学科—生物信息学。
后基因组计划：对基因组DNA的信息进行解读，即基 因组功能信息的提取、鉴定和开发利用，以及与此相关 的数据资料和技术手段的储存和使用，开展功能基因组 学、蛋白质组学的研究。