中国农业大学生物学院生物化学第01章绪论1.pptx
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生物化学课件(第一部分：1-3章)
生物化学与医学的关系
总结词
生物化学与医学密切相关，它是医学领域的基础学科之一，对于疾病诊断、治疗和预防 具有重要意义。
详细描述
生物化学在医学领域的应用广泛，如药物研发、病理诊断、疾病治疗等。通过研究生物 体内的化学反应和物质变化，可以深入了解疾病的发病机制，为疾病的诊断和治疗提供 理论支持。同时，生物化学的研究成果也可以为新药研发提供思路和方法。因此，掌握
脂肪肝
脂肪在肝脏中过度积累可导致脂 肪肝，严重时可发展为肝硬化。
肥胖症
脂肪代谢异常可导致肥胖症，增 加糖尿病、心血管疾病等患病风
险。
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氨基酸的结构与分类
氨基酸的结构
氨基酸是构成蛋白质的基本单位 ，具有一个羧基(-COOH)、一个 氨基(-NH2)和一个侧链基团(R)。
氨基酸的分类
根据侧链基团的不同，氨基酸可 以分为20种不同的类型，如甘氨 酸、丙氨酸、缬氨酸等。
蛋白质的结构与功能
蛋白质的结构
蛋白质是由多个氨基酸通过肽键连接 而成的线性分子，具有一级、二级、 三级和四级结构。
生物化学知识对于医学生和医学工作者来说至关重要。
02
第二章：有机化学基础
有机化合物的分类与命名
脂肪族化合物
由碳、氢和氧组成的化 合物，如烷烃、烯烃和
醇等。
芳香族化合物
杂环化合物
碳水化合物
具有芳香环结构的化合 物，如苯、苯酚和苯胺
等。
具有杂环结构的化合物， 如嘧啶、嘌呤和喹啉等。
由碳、氢和氧组成的化 合物，如单糖、双糖和
低血糖
低血糖症是由于血糖水平过低引起 的症状，可能导致头晕、心悸、乏 力等不适，严重时可导致昏迷。
生物化学绪论 ppt课件
生物化学绪论
生物化学
一、生物化学的定义 生物化学(biochemistry) 是研究生物体内的化 学分子和化学反应的基础生命科学,从分子水平探讨 生命现象的本质，即生命的化学。 二、生物化学与分子生物学发展简史
二、生物化学与分子生物学发展简史
叙述生物化学阶段：18世纪中叶—19世纪末
动态生物化学阶段：20世纪初开始
1994年 生理学或医学奖 lfred G．Gilman（美国）Martin ROdbell（美国），发现 G蛋白及其在细 胞内信号转导中的作用 1993年 生理学或医学奖 Richard J．ROberts（美国）PhilliP A．SharP（美国），发现断裂基因化 学奖 Kary n．Mullis（美国），发明 PCR方法 Michael Smith（加拿大），建立 DNA合成用于定点诱变研究 1992年 生理学或医学奖 Edmond H．Fischer（美国）Edwin G．Krebs（美国），发现可逆蛋白质 磷酸化是一种生物调节机制 1989年 生理学或医学奖 Harold E．Varmus（美国）J．Michael Bishop（美国），发现反转录病毒 癌基因的细胞起源 化学奖 Sidney Altman（美国）Thorn R．Cech（美国），发现 RNA的催化性质 1988年 生理学或医学奖 James W．Black（英国）ertrude B．Elion（美国）Gong H．Hitchings（ 美国），发现“代谢”有关药物处理的重要原则
1964年 生理学或医学奖 Konard Bloch（美国）Feoder Lgnen（德国），发现胆固醇和脂肪酸代 谢的机制和调节 化学奖 Derothy Crowfoot Hodgkin（英国），用 X射线技术测定重要生化物质 的结构 1962年 生理学或医学奖 Francis H．C． Crick（英国）James D．Watson（美国）Maurice H． F． Wilkins（英国），发现核酸的分子结构（DNA双螺旋）及其对于活 性物质中信息转移的重要性 化学奖 Max F．Perutz（英国）JOhn C．Kendrew（英国），关于球状蛋白质 （血红蛋白、肌红蛋白）结构的研究 1959年 生理学或医学奖 Severo Ochoa（美国）Arthur KOrnbefg（美国），发现 RNA和 DNA生 物合成机制
生物化学
一、生物化学的定义 生物化学(biochemistry) 是研究生物体内的化 学分子和化学反应的基础生命科学,从分子水平探讨 生命现象的本质，即生命的化学。 二、生物化学与分子生物学发展简史
二、生物化学与分子生物学发展简史
叙述生物化学阶段：18世纪中叶—19世纪末
动态生物化学阶段：20世纪初开始
1994年 生理学或医学奖 lfred G．Gilman（美国）Martin ROdbell（美国），发现 G蛋白及其在细 胞内信号转导中的作用 1993年 生理学或医学奖 Richard J．ROberts（美国）PhilliP A．SharP（美国），发现断裂基因化 学奖 Kary n．Mullis（美国），发明 PCR方法 Michael Smith（加拿大），建立 DNA合成用于定点诱变研究 1992年 生理学或医学奖 Edmond H．Fischer（美国）Edwin G．Krebs（美国），发现可逆蛋白质 磷酸化是一种生物调节机制 1989年 生理学或医学奖 Harold E．Varmus（美国）J．Michael Bishop（美国），发现反转录病毒 癌基因的细胞起源 化学奖 Sidney Altman（美国）Thorn R．Cech（美国），发现 RNA的催化性质 1988年 生理学或医学奖 James W．Black（英国）ertrude B．Elion（美国）Gong H．Hitchings（ 美国），发现“代谢”有关药物处理的重要原则
1964年 生理学或医学奖 Konard Bloch（美国）Feoder Lgnen（德国），发现胆固醇和脂肪酸代 谢的机制和调节 化学奖 Derothy Crowfoot Hodgkin（英国），用 X射线技术测定重要生化物质 的结构 1962年 生理学或医学奖 Francis H．C． Crick（英国）James D．Watson（美国）Maurice H． F． Wilkins（英国），发现核酸的分子结构（DNA双螺旋）及其对于活 性物质中信息转移的重要性 化学奖 Max F．Perutz（英国）JOhn C．Kendrew（英国），关于球状蛋白质 （血红蛋白、肌红蛋白）结构的研究 1959年 生理学或医学奖 Severo Ochoa（美国）Arthur KOrnbefg（美国），发现 RNA和 DNA生 物合成机制
第一章 生物化学绪论ppt课件
2、《周礼》记载有用“曲”制酱记载用“曲”来治肠胃病。
3、公元前4世纪
《庄子》中记载以碘治瘿病（甲状腺肿），用猪肝治夜盲症 （雀目）。
4、唐朝《食疗本草素问》提出饮食治疗的思想；明朝李时珍《本 草纲目》中记载了药用植物1800多种。
以上这些事实都是我国古代劳动人民对生物化学的发展做出 了一定的贡献。由于历代封建王朝，遵经崇儒，斥科学为异端， 所以近代生物化学的贡献主要欧洲各国。
（3）生物化学在医用卫生工业上的应用
生物化学是医学的重要基础课。在临床上要测定许多生化
指标，如血糖测定、 肝功化验、尿蛋白沉淀等等都离不
开生化。
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十、参考书
北大 生物化学 第三版 （2002） 王镜岩主编 川大 生物化学（2001） 张洪渊主编
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化学”这个名词，（英文为Biochemistry
或 Biological Chemistry现译为“生物化
学”，简称“生化”。
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2、生物化学发展与起源
生物化学在18世纪开始萌芽，19世纪 初步发展，20世纪初才成为独立的学科。
首先，起源于法国，由法国传之于德 国，由德国而传到美国和英国。在20世纪 后，再由上述国家流传于其他各国。大约 在两世纪中的时间中，经过很多杰出生化 学者的辛勤研究，现己成为独立完整的生 物化学学科。
甘 油、 脂 肪 酸 和 胆 碱
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24
五、生物化学研究的范畴
学动 物
学植
生物学
物
微生物学
生物化学-第一章-绪论幻灯片
第1章 绪 论
本章主要内容：
生物化学的概述 生物化学研究的内容 生物化学的发展历史与现状 与动物生产和动物健康的关系
1.生物化学概述
1.1 生物化学的定义：
生物化学（biochemistry）： 是从分子水平上阐明生命有机体 化学本质的一门学科。
1.2 生物化学的分类：
①根据研究对象分为：动物生物化学、植物生物化学、 微生物生物化学等。
以基因工程技术为核心，与现代发酵工程、细胞工程、胚胎工程 、酶工程、蛋白质工程等集合而成的生物工程学（Biotechnology）， 已经和正在展现出其推动生产力发展的巨大潜力。
遗传工程的工厂
4.与动物生产和健康的关系
生物化学是生物科学，如农学、医学、畜牧、兽医、水产等的基 础学科之一。现代生物化学的理论和实验方法已经作为通用的“语言 ”与有力的“工具”被广泛用于生命科学的表述和研究之中。它与动 物生理学、动物营养学、动物遗传学、动物繁殖学、药理学、动物病 理学、微生物学、免疫学、动物疾病诊断学等学科有着不可分割的联 系，因此学习和掌握生物化学的知识对于从事动物生产和动物健康事 业十分重要。
在分子水平、细胞和组织水平以及整体水平上全面、系统地 认识动物组织器官的生理机能，认识它们之间的联系、认识它们 与环境互作的机制，也是动物生物化学的研究目的之一。
3.生物化学的发展历史和现状
3.1 历史回顾
我国古代对于生物化学的发展有重要的贡献。 科学发展的道路不是平坦的，人们对事物的认识在正确与错误， 真理与谬误的斗争中前进，生物化学的发展也不例外。
大肠杆菌中的蛋白质组
❖ 基因表达的调节
1960年，F.Jacob和J.Monod发现细菌利用乳糖时，相关酶的基因 表达时序受到严格的控制，于是提出了原核生物基因调节操纵子（ operon）模型，开辟了对基因表达调节研究的新领域。
本章主要内容：
生物化学的概述 生物化学研究的内容 生物化学的发展历史与现状 与动物生产和动物健康的关系
1.生物化学概述
1.1 生物化学的定义：
生物化学（biochemistry）： 是从分子水平上阐明生命有机体 化学本质的一门学科。
1.2 生物化学的分类：
①根据研究对象分为：动物生物化学、植物生物化学、 微生物生物化学等。
以基因工程技术为核心，与现代发酵工程、细胞工程、胚胎工程 、酶工程、蛋白质工程等集合而成的生物工程学（Biotechnology）， 已经和正在展现出其推动生产力发展的巨大潜力。
遗传工程的工厂
4.与动物生产和健康的关系
生物化学是生物科学，如农学、医学、畜牧、兽医、水产等的基 础学科之一。现代生物化学的理论和实验方法已经作为通用的“语言 ”与有力的“工具”被广泛用于生命科学的表述和研究之中。它与动 物生理学、动物营养学、动物遗传学、动物繁殖学、药理学、动物病 理学、微生物学、免疫学、动物疾病诊断学等学科有着不可分割的联 系，因此学习和掌握生物化学的知识对于从事动物生产和动物健康事 业十分重要。
在分子水平、细胞和组织水平以及整体水平上全面、系统地 认识动物组织器官的生理机能，认识它们之间的联系、认识它们 与环境互作的机制，也是动物生物化学的研究目的之一。
3.生物化学的发展历史和现状
3.1 历史回顾
我国古代对于生物化学的发展有重要的贡献。 科学发展的道路不是平坦的，人们对事物的认识在正确与错误， 真理与谬误的斗争中前进，生物化学的发展也不例外。
大肠杆菌中的蛋白质组
❖ 基因表达的调节
1960年，F.Jacob和J.Monod发现细菌利用乳糖时，相关酶的基因 表达时序受到严格的控制，于是提出了原核生物基因调节操纵子（ operon）模型，开辟了对基因表达调节研究的新领域。
生物化学01绪论 ppt课件_
5 如何学习生物化学？
✓掌握基本概念，抓住重点； ✓重点掌握化学本质、结构特点与功能； ✓分析、比较、归纳 ； ✓学以致用，理论联系实际，重视实验课程； ✓课堂学习和课外阅读相结合； ✓结合每章习题，及时复习巩固所学知识。
6 教材及参考书
• 蛋白质和核酸是生命的最基本物质。
• 构成蛋白质的氨基酸有20多种（还有一些氨基核酸有两个基本特征和功能：一是核酸的自我复制， 二是核酸能指导、参与合成生物所特有的蛋白质。
3.1 新陈代谢
• 新陈代谢：生物体从环境摄取营养物转变为自身 物质，同时将自身原有组成转变为废物排出到环 境中的不断更新的过程。
4 学习食品生物化学的目的
• 充分理解食品的物质组成、各类营养物质的结构、 理化性质、对人体的营养作用以及其在人体内的代 谢过程和规律。
• 从分子水平理解人类的物质需要及食品各成分对人 类的影响及重要意义。
• 为从事食品科学与工程的研究和生产奠定科学思维 及实验技能。
• 食品资源的高效利用、食品加工技术水平的不断提 升、食品生物技术的应用拓展都需要生物化学的原 理与技术。
……
• 1953年，J. D. Watson和F. H. Crick提出了DNA双螺旋三 维结构模型，为阐明遗传信 息贮存、传递、表达，揭开 生命的奥秘奠定了基础。
• 1958年，Crick提出中心 法则。
• 1965年，中国成功地人工合成了牛胰岛素。这是 世界上第一个人工合成的蛋白质。
…… • 1985年，Mullis等发明了聚合酶链式反应
• 新陈代谢包括同化和异化两个基本过程。
• 同化作用：生物体不断地从外界摄取氧、水、蛋 白质、糖、脂类、无机盐和其他营养物质，通过 一系列化学反应，将这些转化为自身物质。
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。
生物化学 第一章 绪论
请做好 上课准备
思考：
所上课程的名字？ 你对生物化学的理解是什么？
平时生活中有没有感觉到生物化学的 存在？
生物化学同营养与食品卫生有关系吗？ 生物化学到底是什么呢？
我们通过这门课要达到怎化学：
研究活细胞和生物体中存在的各样化学分子 及它们所参与的一系列化学反应的科学。
加强自身建设，增强个人的休养。2020年12月17日 上午9时 46分20.12.1720.12.17
精益求精，追求卓越，因为相信而伟 大。2020年12月17日 星期四 上午9时 46分15秒09:46:1520.12.17
让自己更加强大，更加专业，这才能 让自己 更好。2020年12月上 午9时46分20.12.1709:46December 17, 2020
树立质量法制观念、提高全员质量意 识。20.12.1720.12.17Thursday, December 17, 2020
人生得意须尽欢，莫使金樽空对月。09:46:1509:46:1509:4612/17/2020 9:46:15 AM
安全象只弓，不拉它就松，要想保安 全，常 把弓弦 绷。20.12.1709:46:1509:46Dec-2017-Dec-20
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15秒 上午9时46分09:46:1520.12.17
一马当先，全员举绩，梅开二度，业 绩保底 。20.12.1720.12.1709:4609:46:1509:46:15Dec-20
牢记安全之责，善谋安全之策，力务 安全之 实。2020年12月17日 星期四9时46分 15秒T hursday, December 17, 2020
相信命运，让自己成长，慢慢的长大 。2020年12月17日星 期四9时 46分15秒Thur sday, December 17, 2020
思考：
所上课程的名字？ 你对生物化学的理解是什么？
平时生活中有没有感觉到生物化学的 存在？
生物化学同营养与食品卫生有关系吗？ 生物化学到底是什么呢？
我们通过这门课要达到怎化学：
研究活细胞和生物体中存在的各样化学分子 及它们所参与的一系列化学反应的科学。
加强自身建设，增强个人的休养。2020年12月17日 上午9时 46分20.12.1720.12.17
精益求精，追求卓越，因为相信而伟 大。2020年12月17日 星期四 上午9时 46分15秒09:46:1520.12.17
让自己更加强大，更加专业，这才能 让自己 更好。2020年12月上 午9时46分20.12.1709:46December 17, 2020
树立质量法制观念、提高全员质量意 识。20.12.1720.12.17Thursday, December 17, 2020
人生得意须尽欢，莫使金樽空对月。09:46:1509:46:1509:4612/17/2020 9:46:15 AM
安全象只弓，不拉它就松，要想保安 全，常 把弓弦 绷。20.12.1709:46:1509:46Dec-2017-Dec-20
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15秒 上午9时46分09:46:1520.12.17
一马当先，全员举绩，梅开二度，业 绩保底 。20.12.1720.12.1709:4609:46:1509:46:15Dec-20
牢记安全之责，善谋安全之策，力务 安全之 实。2020年12月17日 星期四9时46分 15秒T hursday, December 17, 2020
相信命运，让自己成长，慢慢的长大 。2020年12月17日星 期四9时 46分15秒Thur sday, December 17, 2020
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。
中国农业大学_806生物化学_《生物化学》笔记
2. 水作为底物或产物参与生物化学反应 3. 水环境非常适合生命体 （二）水是极性分子 水的特殊性质: 水具有比较高的沸点和蒸发热。 此性质源于相邻水分子间比较强的吸引力－高的内聚力。 （三）水是很好的溶剂 水溶解盐，是通过水化（hydration）和电荷屏蔽作用（charge screening）实现的。 水的介电常数高。 F=Q1Q2/r2 F：离子间作用力 Q：所带电荷你 : 介电常数 r: 电荷基团间距 电常数是表示溶剂中偶极数量的一种物理特性参数。 在极性大的环境中离子间的作用力小。 四）非极性物质不溶于水 双亲性物质迫使水结构发生变化 非极性分子排开水的力量即疏水力 （五）弱键对生物分子结构与功能很重要 非共价键（ Noncovalent Interaction） ： 氢键 (hydrogen bonds) 离子键 (charge-charge interactions) 范德华力 (van der Waals force) (hydrophobic interaction) 疏水键 范德华力（van der vaals interaction） ：近距离接触的任意两个原子之间的弱吸引力。 弱键虽然作用力小， 但数量之大， 在维持生物大分子结构和生物分子相互作用中起重要作用。 思考题 生命体的基本特征是什么？ 生命物质的特征是什么？ 讨论水的性质与生命体的关系。 中国科学家在 年 用 法合成牛胰岛素。 中国科学家在 1983 年人工合成 。 中国科学家在 2002 年完成了 全序列分析。 生物大分子的三维结构主要靠 键维持，包括 、 、 和 。 带电生物大分子或电解质在水中的溶解是通过 作用和 作用实现 的。 第二章 蛋白质 I：蛋白质的组成 问题与讨论 • 蛋白质平均含氮量？ • 蛋白质有哪些种类（组成、溶解度、辅基、形状、功能）？ • 蛋白质的水解产物是什么？ • 球蛋白/球状蛋白质 区别？
生物化学：第一章 绪论
② 蛋白质研究
Sanger F.开展蛋白 质序列测序，测定胰 岛素结构序列，获 1958年诺贝尔化学奖
• 美国化学家鲍林（Pauling）指出镰刀型 细胞贫血是一种分子病
• 确认氢键在蛋白质的结构以及大分子间 的相互作用中的重要性；
• 鲍林认为某些蛋白质具有类似于螺旋 的结构。
• 1954年获诺贝尔奖
• 霍普金斯(Hopkins F.G.)——创立了普通 生物化学学派。
• 1929年他和荷兰的艾克曼(Eijkman C.)因 发现维生素而获得诺贝尔生理和医学奖。 后来又发现了色氨酸和谷胱甘肽。
霍普金斯
艾克曼
• 英籍德裔克雷布斯（ Krebs H.A.) 发现三羧酸循环，与李普曼 （ Lipmann F. A.)共获1953年诺贝 尔生理或医学奖
b.电泳法：在糖、蛋白质、核酸等物质的分析分离方面 取得广泛应用
c.离心法：在蛋白质、核酸的分离、分子量测定中有不 可替代作用
d.另外还有荧光分析法，同位素示踪和电镜等 近年来新兴的生化仪器层出不穷，如:基因扩增仪，基 因合成仪，基因序列分析仪、超过滤系统、高效层析系 统、多肽序列分析、2-D电泳、生物芯片、生物传感器、 质谱等
⑵ 主要成就
① 生物化学研究方法的改进 a.分配色谱方法的建立： 马 丁 （ Martin A.J. ） 与 辛 格 (Synge L.M.)发明了可用于核苷酸、氨基酸、 糖、生物碱等多种混合物分离的色谱 方法,获1952年化学奖 这种方法已在化学、医学和生物学中 得到了广泛的应用并取得了重要进展
生物化学任务
构成生物体的基本物质结构Βιβλιοθήκη 性质在生命活动中不断变化规律
生物体是有哪些物质组成的？ 糖 脂 蛋白质 核酸 维生素等 它们的结构和性质如何？
中国农业大学生物化学本科课件 第一章 绪论
新
吸能反应
能
物
陈 代 谢
量
质
代
代
放能反应
谢
谢
异化作用 dissimilation
生物大分子
分解代谢
小分子
体内
环境
• 19世纪下半叶，恩格斯对生命下了一个定 义：“生命是蛋白体的存在方式，这个存 在方式的基本因素在于和它周围的外部自 然界的不断地新陈代谢，而且这种新陈代 谢一停止，生命就随之停止，结果便是蛋 白质的分解。”恩格斯的生命定义在一定 程度上揭示了生命的物质基础，即具有新 陈代谢功能的蛋白体。100年来，这个定义 一直指导人们认识生命的思想武器。
• (一) 叙述生物化学阶段(1920年以前）
研究生物体内各种化合物的结构、化学性质和功能， 主要有糖类、脂类、蛋白质、核酸、酶、维生素及 激素。
这个阶段，生物化学的主要工作是对糖类、 脂类及氨基酸的性质进行了系统的研究；发现了 核酸；证实了相邻氨基酸的肽键的形成；开始进 行酶学研究。
1770-1774年，英国J.Priestly发现了氧气，并指出动物消耗氧而 植物产生氧。
2006年，Watson访问中国农业大学
1955年 ，Sanger完成牛 胰岛素氨基酸组成分析。
1958年，Crick提出“中 心法则”。
1966年，Nirenberg & Khorana 破译了遗传密 码。
Frederick Sanger
• 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。
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什么是生物化学？
生物化学是生命的化学。 研究生命体的化学组成与化学变化。 用化学术语解释生命的本质。
生命体共有特征
新陈代谢 遗传、进化、变异 生长、发育、繁殖 生物化学组成的同一性 相对稳定的内环境 严整的结构 对环境的感应性和适应性
生命--
是物质运动的高级形式，它建立在物理、 化学规律之上，但又不能完全归结为物理、 化学规律。生命是以蛋白质和核酸为主的高 度有序的多分子体系，是能进行新陈代谢和 自我繁殖的开放系统。
（二）现代生物化学不断取得新进展 光合作用机理 酶作用机理 生物固氮机理 核酸、蛋白质三维空间结构 基因克隆 基因表达 基因调控
最新生物学研究成果激动人心 新概念 新知识 新技术
Noji 1997, Nature 386:299 (旋转马达)
DNA Helicase Gelles Lab Nature 2001 409:370
人类基因组 后基因组 功能基因组 蛋白质组
pseudogene T-DNA mutant RNAi MALDI-TOF-MS
（三）生物化学与其它学科的关系
生物化学是生物学科的专业基础课！
生物化学的现代进展为分子生物学奠定了基础， 对发育生物学 、 分子进化、细胞生物学、遗 传学产生了重要影响 促使许多边缘学科诞生：量子生物学、结构 生物学、生物信息学、生物系统学
其他 25.6
美国 29.5
巴西 1.2
俄罗斯 1.6
中国 2.1
印度 2.4
澳大利亚 2.5
意大利 3.6
德国 6.2
加拿大 3.7
日本 9.6 英国 7.3
“中国人离诺贝尔奖仅一步之遥”
The Nobel Prize in Chemistry 1962
Hb
(1937-1960)
Perutz et al. (1960) Nature 185:416
Mb
(1947- 1960)
Kendrew et al. (1960) Nature 185:422
Max Ferdinand Perutz 1/2 of the prize United Kingdom
二十世纪初 德、美、英、法生物化学发展 生物化学领域三大发现：
酶、维生素、激素
生物化学作为一个独立学科出现！
二十世纪中叶生物化学快速发展
原因： 1. 生物化学研究方法的改进 2. 跨学科的合作研究
美国生物学家Watson , 英国物理学家Crick： 1953 DNA 双螺旋（1962获诺贝尔奖） 英国化学家 Sanger : 牛胰岛素结构（1958） 英国物理学家 Kendrew: 解析肌红蛋白结构（1962） 美国生物化学家 Nirenberg：破遗遗传密码（1969） 美国生物化学家 Holly： 解析 tRNA结构（1969） 法国生物学家 Jocob, Monod：遗传信息流（1965） 英国化学家 Sanger : DNA测序（1983）
21世纪生命科学的特点（1） 生命科学是21世纪自然科学的前沿学科
美国2000年对不同学科投入
生命科学
49％
物质科学
11.36%
环境科学
8.06%
数学与计算机科学 5.77%
心理科学
4.57%
21世纪生命科学的特点（2） 生物学与多学科发生交叉
21世纪生命科学的特点（3） 分析与综合相结合
生物化学 Biochemistry
刘国琴
参考书介绍
1. 王镜岩 朱圣庚 徐长法 (2002) 生物化学 2. 张曼夫（2002）生物化学 中国农业大学出版社 3. Albert L. Lehninger (1993)
Principles of Biochemistry 4. Lubert Stryer (1998) Biochemistry
大分子相互作用
（四）我国科学家在生物化学领域中的贡献
1965 生化所与有机化学所人工合成有功能的 蛋白质－牛胰岛素
1973 X－射线分析出猪胰岛素空间结构 1983 酵母丙氨酸转移核糖核酸的人工全合 成(tRNAAla)
2002 水稻基因组测序
我国生物学研究相对滞后
（1992-2001年SCI论文占2.15%，生物论文占0.89%）
生物化学 I （50学时）教学内容 第一章 生物化学导论 第二章 糖类 第三章 蛋白质I：蛋白质的组成 第四章 蛋白质II：蛋白质的结构与功能 第五章 蛋白质III：蛋白质的性质、分离与鉴定
第六章 酶 第七章 核酸化学 第八章 维生素与辅酶、辅基 第九章 脂类与生物膜 第十章 生物能学与生物氧化
第一章 生物化学导论 一、生物化学学科的建立和发展 二、生命物质特征及生物化学反应类型 三、水—生命的溶剂
一、生物化学学科的建立和发展
（一）生物化学发展简史
十八世纪下半叶法国化学家Lavoisier（1783） 发现生物氧化过程 十九世纪生物化学进展缓慢（德国领先）
J.von Liebig (1803-1873) 新陈代谢 （1842） Hoppe-Seyler (1825-1895) Biochemie（1877）
The Nobel Prize in Physiology and Medicine 1962
Francis Harry Compton Crick
James Dewey Watson
Maurice Hugh Frederickiscoveries concerning the molecular structure of nucleic acids and its significance for information transfer in living material"
MRC Laboratory of Molecular Biology Cambridge, United Kingdom b. 1914 d. 2002
John Cowdery Kendrew 1/2 of the prize United Kingdom
MRC Laboratory of Molecular Biology Cambridge, United Kingdom b. 1917 d. 1997