[课件]山东大学生物化学绪论PPT

生物化学中的关键技术
• 电泳（1923） 生物大分子的分离、分析 • 超离心（1925） 蛋白质、细胞亚器官的 分离；分子量的确定 • 同位素标记（1934） 物质代谢途径、生 物大分子结构测定 • 层析（1944） 生物大分子的分离纯化 • X-光衍射、核磁：生物大分子结构测定
生物化学与其它学科的关系
生命形态的多样性
生命形式如此多样（复杂），以致于
长期以来，人们都以唯象的方式记录所研
究的内容，因为没有找到统一的万有定律。
她所用的方法主要是归纳的方法，所以一 直被科学界公认为一门纯实验科学。
生物化学的范围
1、生物体是由哪些物质组成的？它们的结构和性质如
何？（静态生物化学）
2、这些物质在体内发生什么变化？是如何变化的？变 化过程中能量是怎样转变的？即这些物质在生物体 内怎样进行物质代谢和能量代谢的？(动态生物化学) 3、物质结构、代谢和生物功能与复杂生命现象的关系。 （功能生物化学）
生物化学重大发展年代表
• 1961: M. Nirenberg & H.G. Khorana, S. Ochoa, S. Brenner –破译了全部遗传密码 • 1961: J. Monod & F. Jacob –提出了大肠杆菌 乳糖操纵子模型，又丰富了基因 概念的内容。 • 1973: 斯坦福大学的S. Cohen & H. Boyer成功 地进行了第一项基因克隆实验，从而揭开 了基因 工程的序幕 • 1995: J. Craig Venter –文特尔利用基因测序技 术，确定了支原菌的大部分基因。 • 2000: HGP (F. Collins) & Celera (Venter) – 人 类基因组破译。
ATCG
氨基酸也是一样
Hale Waihona Puke Baidu
ACDEFGHIKLMNPQRSTVWY
必须注意：生物分子的单元是具有不对称性的，即选择性。
生命物质的化学特征
1、生命物质是少数几类有机物组成的。 2、生命物质从分子水平上来说结构复杂。 3、生物大分子是由简单的小分子为结构单元。 4、在所有的生物体系中，结构单元是相同的。
5、非共价键在生物学中点有重要地位。
• 生物化学与分子生物学是生物学的最深层次； • 生物化学与分子生物学是化学的最高层次；
• 生物化学与分子生物学为农学、医学和食品科
学提供理论依据和研究手段；
• 物理学、信息科学和数学为生物化学与分子生
物学提供研究手段。
生命分子（生物物质）的特点
生命分子是有规则序列
一堆凌乱砖块 不能组成一间房屋 (建筑) 一堆散乱字母 无法组成有意义的文章 (文法) 串起一堆核苷酸 不能成為一個有用的基因 串起一堆氨基酸 不能成为一個有用的蛋白质
Juang RH (2004) BCbasics
细胞內的三种大分子
核 酸 蛋白质
遗传信息传递 蛋白质合成 细胞构造 生理功能
DNA RNA 肌肉 酶
糖 类
细胞构造 能量
细胞壁 葡聚糖
Juang RH (2004) BCbasics
细胞內大分子的特性
(1) 大分子由单位小分子聚合成 (2) 单位小分子的序列有其意义 (3) 每一层次组合都有新的功能 (4) 越后來的组合其复杂性越高
生物化学的发展新趋势
生物工程学（Biotechnology)
超越生物种间，属间或更远的亲缘关
系的屏障而进行远缘杂交，定向改造和建
立新的生物品种或新的生物机能，使生命
科学在更大效益、更高层次的水平上为人 类服务。
生物化学的学习方法
生物化学的学习方法
• • • • • • 积极培养学习的兴趣； 记忆与理解相互促进； 注重阅读和练习； 注重学习科学思维的方法和实验技能； 注重与数理化特别是化学知识的联系； 注重与生物学功能的联系。
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生物化学重大发展年代表
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1935-37: Szent-Györgyi A., H. Krebs –三羧酸循环 1941: F. Lipmann –证实ATP是细胞内所有生物化学能 量的运储者. 1944: O. Avery –证明了基因的物质基础是DNA. 1952: L. Pauling –α—螺旋结构提出。 1953: J. Watson, F. Crick – DNA 1953: F. Sanger –用1945年至1955年的十年时间，完成 了牛胰岛素的氨基酸组成 结构的分析，这是第一个蛋白 质组成结构 1958,60: J. Kendrew & M. Perutz –肌红蛋白和血红蛋 白的溶液结构分别被John Kendrew和Max. Perutz解析 出。
山东大学生物化学课件绪 论
生物化学的定义
生物化学是关于生命的科学。
生物化学是以生物体为对象，以化学的观 点，研究生命本质的化学，它是用化学， 物理学和生物学的方法研究生命物质的化 学性质和功能的科学。
生命的特点
1、结构复杂、形态多样
生命的特点
2、能够从环境中获取能量
生命的特点
3、能够自主的繁衍后代
Nelson & Cox (2000) Lehninger Principles of Biochemistry (3e) p.5, 70
包括动物、植物、微生物之所有生物，以及病 毒等，都是使用這四种遗传密码单位；这是天 地万物合一，以及众生皆平等的最佳說明。
Juang RH (2004) BCbasics
生物化学重大发展年代表
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• • • • 1828: F. Wöhler –弗里德里希· 维勒,人工合成了尿素，打破了有机 化合物的“生命力”学说而闻名。 1836: J. Berzelius –贝齐里乌斯确立了发酵的酶的催化理论。 1838: G.J. Mulder –首先发现并分离出蛋白质 1861,63: L. Pasteur –证明发酵过程与微生物活动有关； 并通过实 验证明，微生物也不能自然发生。 1876: W. Kühne –发现了第一种蛋白酶——消化酶胰蛋白酶（胰蛋 白酶原） 1894: E. Fischer –糖化酶的特点建立了钥匙-锁理论。 1897: E. Buchner –阐明了发酵的化学本质。即发酵是由酶引起的 一类化学反应。 1926: J. Sumner –首次从刀豆中获得脲酶结晶。