生物化学重点与精品课程序论
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生物化学--绪论 ppt课件
2008年化学诺贝尔奖得主
马里奥· 卡佩基
马丁· 埃文斯
3 名科学家获诺贝尔生理学或医学奖。
成果:发现了端粒和端粒酶保护染色体的机理 。
人类端粒DNA结 构
2010年?
24
2010年诺贝尔医学或生理学奖
1998年7月20日，罗伯特·爱德华兹与两名试管婴儿索菲和 杰克·埃梅瑞在伦敦庆祝他们的两岁生日。
阿弗拉姆-赫尔什科 （以色列）
伊尔温-罗斯 （美国）
2004~化学奖 获奖原因：发现了蛋白质降解过程的机理 。
19
J. Robin Warren 和 Barry J. Marshall
（澳大利亚）
2005年诺贝尔生理学或医学奖
——幽门螺杆菌的发现
20
安德鲁•菲尔 （美国）
克雷格•梅洛 （美国）
2006年度诺贝尔生理学或医学奖 他们发现了RNA干扰现象
21
马里奥-卡佩奇 马丁-埃文斯 奥 利弗-史密斯 2007年,三位科学家“在涉及胚胎干细胞和哺乳动物DNA重 组方面有着一系列突破性发现”，为“基因靶向”技术的发 展奠定了基础。
22
2008年，诺贝尔医学奖公布 德法科学家“平分”奖金。 成果:楚尔豪森发现人乳头瘤病毒引发子宫颈癌，将获得 总共140万奖金中的一半。而两名法国人西诺斯和蒙塔尼 耶因发现人类免疫缺陷病毒（HIV）将分享剩下的70万美 元。
26
“人类基因组测序和作图”计划
1985年，美国科学家率先提出“人类基因组
测序和作图”计划（简称 HGP ）。国际合作始于 1990年。 该计划的核心就是测定人类基因组的全部 DNA 序列，从整体上破译人类遗传信息，以使人
生物化学：第一章 绪论(1周1-3节)
生物化学 Biochemistry
第一章 绪 论（Introduction） 主要内容
一．生物化学的概念 二．生物化学的发展 三．生物化学与其他学科的关系 四．生物体的元素组成 五．生物分子（重点） 六．生物分子的相互作用（重点） 七．生物体系中的水（重点）
一、生物化学的概念
定义：是研究生命的分子和化学反应的科学，是运 用化学的原理和语言在分子水平上解释生命现象的 一门学科。
A hereditary disease（遗传性疾病） GAG GTG of DNA for -subunit of
hemoglobin, as a result Glu Val Sickle red blood cells is hard, sticky, they clog
the flow and break apart. This can cause pain, damage and a low blood count, or anemia.
.
生物化学在药物研究方面的应用实例
3'-Azido-2', 3'-Dideoxythymidine (AZT)
胸腺嘧啶
3’-叠氮-2’,3’-二脱氧胸腺嘧啶
the first drug approved in USA for the treatment of HIV infections. It acts as an inhibitor of viral reverse transcriptase in making DNA from the viral RNA
三、生物化学与其他学科的关系
化学
生物化学 现代生物学
相互渗透 相互促进 共同发展
(1) 生命科学中的化学问题是化学的重要研究内容 之一
第一章 绪 论（Introduction） 主要内容
一．生物化学的概念 二．生物化学的发展 三．生物化学与其他学科的关系 四．生物体的元素组成 五．生物分子（重点） 六．生物分子的相互作用（重点） 七．生物体系中的水（重点）
一、生物化学的概念
定义：是研究生命的分子和化学反应的科学，是运 用化学的原理和语言在分子水平上解释生命现象的 一门学科。
A hereditary disease（遗传性疾病） GAG GTG of DNA for -subunit of
hemoglobin, as a result Glu Val Sickle red blood cells is hard, sticky, they clog
the flow and break apart. This can cause pain, damage and a low blood count, or anemia.
.
生物化学在药物研究方面的应用实例
3'-Azido-2', 3'-Dideoxythymidine (AZT)
胸腺嘧啶
3’-叠氮-2’,3’-二脱氧胸腺嘧啶
the first drug approved in USA for the treatment of HIV infections. It acts as an inhibitor of viral reverse transcriptase in making DNA from the viral RNA
三、生物化学与其他学科的关系
化学
生物化学 现代生物学
相互渗透 相互促进 共同发展
(1) 生命科学中的化学问题是化学的重要研究内容 之一
生物化学与分子生物学：绪 论
3. 19世纪的主要贡献是对人体化学组成的认识和某些代谢过程 的发现。结晶了血红蛋白；提纯了麦芽糖酶；发现了细胞色 素；从无机物合成出尿素，从肝中分离出糖原并证明它可转 化为血糖等。19世纪末，酶独立催化作用的发现打开了通向 现代生物化学的大门。
活力论 （Vitalism）
活力论认为生命的本质是一种未知的或起源于神的灵魂 或活力(Vitality)。
李比希将食物分为糖、脂和蛋白质三大类主要成 分，并提出物质在生物体内可进行合成和分解两种化 学过程。物质代谢(metabolism)的概念就这样产生了。
1840年，李比希出版了《有机化学在农业 和生理学中的应用》(Organic Chemistry in Its Application to Agriculture and Physiology)，这 本著作可以看作是最早的一部生物化学著作。
（一）糖酵解又称恩伯登-麦耶霍夫途径
细胞是如何通过分解反应获得能量的？
由于同位素示踪技术的应用，在很多早期工作基础 上，终于在20世纪30年代末，科学家们详细描述了无氧 时葡萄糖的分解途径——(糖)酵解(glycolysis)的酶促反应 顺序。古斯塔夫·恩伯登(Gustav Embden)和奥托·麦耶霍 夫(Otto Meyerhof)(诺贝尔奖，1922)对葡萄糖酵解的分 子演绎过程贡献最大，因此酵解途径又称恩伯登-麦耶霍 夫途径(Embden-Meyerhof pathway)。
1955~1965年间，终于揭示了氨基酸是如 何以信使RNA (mRNA)为模板参入蛋白质的。
三、20世纪50年代生物化学发展进入分子 生物学时期
（一）α螺旋是蛋白质分子二级结构形式之一
1951年，Linus Pauling（诺贝尔奖，1954）和 Robert B. Corey采用X射线衍射（X-ray diffraction） 技术研究蛋白质结晶，发现了蛋白质分子的二级结构 形式α-螺旋（α-helix）。
活力论 （Vitalism）
活力论认为生命的本质是一种未知的或起源于神的灵魂 或活力(Vitality)。
李比希将食物分为糖、脂和蛋白质三大类主要成 分，并提出物质在生物体内可进行合成和分解两种化 学过程。物质代谢(metabolism)的概念就这样产生了。
1840年，李比希出版了《有机化学在农业 和生理学中的应用》(Organic Chemistry in Its Application to Agriculture and Physiology)，这 本著作可以看作是最早的一部生物化学著作。
（一）糖酵解又称恩伯登-麦耶霍夫途径
细胞是如何通过分解反应获得能量的？
由于同位素示踪技术的应用，在很多早期工作基础 上，终于在20世纪30年代末，科学家们详细描述了无氧 时葡萄糖的分解途径——(糖)酵解(glycolysis)的酶促反应 顺序。古斯塔夫·恩伯登(Gustav Embden)和奥托·麦耶霍 夫(Otto Meyerhof)(诺贝尔奖，1922)对葡萄糖酵解的分 子演绎过程贡献最大，因此酵解途径又称恩伯登-麦耶霍 夫途径(Embden-Meyerhof pathway)。
1955~1965年间，终于揭示了氨基酸是如 何以信使RNA (mRNA)为模板参入蛋白质的。
三、20世纪50年代生物化学发展进入分子 生物学时期
（一）α螺旋是蛋白质分子二级结构形式之一
1951年，Linus Pauling（诺贝尔奖，1954）和 Robert B. Corey采用X射线衍射（X-ray diffraction） 技术研究蛋白质结晶，发现了蛋白质分子的二级结构 形式α-螺旋（α-helix）。
生物化学第一章绪论
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
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
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
生物化学绪论(精品课程课件)
It is the combination of biology and chemistry or the application of chemical principles to understanding biology.
3. What are the questions for biochemists to
制药工业： 链激酶、 尿激酶、 氨基酸、 核甘酸（所谓基 因营养物）、SOD、 MT、 紫杉醇等。
生物制品： 疫苗、 Only one、
皮革工业： 角质酶脱毛
生物化学不但为这些生产过程建 立了科学基础并为其技术改造创 造了条件
3.与农业方面有密切联系
举例
作物病理研究
a.玉米大斑病（每年损失20-40%产量）
物理的、化学的和生物学的关系准备一种平衡理念）
3. To project a clear and repeated emphasis major themes, especially those relating to evolution, thermodynamics, regulation, and the relationship between structure and function.（计划一些清晰并反复强调的主题，特别是与进化、热力学、调节和结构与功能关系
(6) What is the carrier of genetic information and how is it expressed and transmitted (information pathway)? (preserved faithfully)
(7) How do cells and organisms grow, differentiate, and reproduce?
3. What are the questions for biochemists to
制药工业： 链激酶、 尿激酶、 氨基酸、 核甘酸（所谓基 因营养物）、SOD、 MT、 紫杉醇等。
生物制品： 疫苗、 Only one、
皮革工业： 角质酶脱毛
生物化学不但为这些生产过程建 立了科学基础并为其技术改造创 造了条件
3.与农业方面有密切联系
举例
作物病理研究
a.玉米大斑病（每年损失20-40%产量）
物理的、化学的和生物学的关系准备一种平衡理念）
3. To project a clear and repeated emphasis major themes, especially those relating to evolution, thermodynamics, regulation, and the relationship between structure and function.（计划一些清晰并反复强调的主题，特别是与进化、热力学、调节和结构与功能关系
(6) What is the carrier of genetic information and how is it expressed and transmitted (information pathway)? (preserved faithfully)
(7) How do cells and organisms grow, differentiate, and reproduce?
《生物化学》教案(完整)
基因转移与导入
通过生物化学方法将外源基因导入靶细胞，实现基因的转移和整 合，为基因治疗提供技术支持。
基因表达调控
应用生物化学手段对导入的外源基因进行表达调控，以确保其在 靶细胞中的安全、有效表达，达到治疗目的。
07 课程总结与复习 指导
课程重点回顾与总结
基因表达调控
生物小分子代谢
深入探讨了生物体内糖、脂、蛋 白质等小分子的代谢途径及其调 控机制。
蛋白质相互作用网络分析
相互作用数据库
收集并整理已知蛋白质相互作 用信息，构建相互作用数据库。
模块识别与功能注释
通过聚类分析等方法识别网络 中的功能模块，并对模块进行 功能注释和解析。
网络拓扑结构分析
利用图论等方法分析蛋白质相 互作用网络的拓扑结构特征， 如节点度、介数中心性等。
网络动态变化研究
利用时间序列数据或不同条件 下的蛋白质相互作用数据，研 究网络动态变化及其与生物过 程的关系。
02 生物大分子结构 与功能
蛋白质结构与功能
1 2
蛋白质的基本组成单位 氨基酸的种类、结构和性质
蛋白质的四级结构 一级、二级、三级和四级结构的定义、特点和相 互作用力
3
蛋白质的功能 酶、激素、抗体、转运蛋白等的功能和作用机制
核酸结构与功能
核酸的基本组成单位
核苷酸的结构和种类
DNA的双螺旋结构
碱基配对、磷酸二酯键、DNA的 超螺旋结构等
《生物化学》教案(完整)
contents
目录
• 课程介绍与教学目标 • 生物大分子结构与功能 • 生物小分子代谢与能量转换 • 基因表达调控与蛋白质组学 • 细胞信号传导与受体介导作用 • 生物化学技术在医学领域应用 • 课程总结与复习指导
《生物化学讲义总纲》PPT课件
2020/11/18
4
h
▪ 3.糖的种类： 单糖：定义 ：最简单的糖/不能水解为更简单的糖的糖类。醛糖、 酮糖 、 丙、丁、戊、己、庚糖及其两者的组合。重要单糖的举例：葡萄糖（己 醛糖）、果糖（己酮糖）、核糖和脱氧核糖（戊醛糖）
▪ 寡糖：定义：由2-6个单糖通过糖苷键形成的糖类/能水解为2-6个单糖的 糖类。举例：蔗糖（葡-果）、麦芽糖（葡-葡）、乳糖（葡-半）。
反应部位
主体、配体、糖苷键的键型（半缩醛羟基的构型-半缩醛 羟基的位置，另一羟基的位置，如：α-1,4 ）
全名：配体-糖苷键型-主体苷
2020/11/18
13
h
▪ <3>.糖的还原性 费林反应（Fehling）：费林试剂（碱性的铜络合物） 反应式 定 量法（Cu2O） 还原糖：能使Cu2+还原的糖类，醛糖和酮糖都是还原糖。
2020/11/18
22
h
§2.甘油脂 定义：高级脂肪酸与甘油，其中甘油三脂就是油脂。 一.脂肪酸：结合态、游离态（FFA） 1.性质 ▪ 偶数：16，18，20，22，24 ▪ 顺式 ▪ 双键的位置：9、12、15 ▪ 溶点与结构的关系：链长（长-高），饱和度（饱-高） 2.简单表达式： ▪ 简单结构式：波浪形，注意双键的构型 ▪ 简单表达式：链长：双键数△双键位置 ▪ 举例：油酸18：1△9
0.03％ 1％
36％
63％
+112.20
+18.70
2020/11/18
9
h
▪ 5.葡萄糖的构象：船式和椅式，用模型显示。 6.几种重要单糖的结构式（默认为D-型）：甘油醛 二羟丙 酮 核糖 脱氧核糖 葡萄糖 甘露糖 半乳糖 果糖链式和 环式都要，请大家自己在书上将其找到，作为家庭作业。
生物化学课件 绪 论(8版).doc
生物化学课件绪论（8版）2018/8/3 1 绪论论教材《生物化学与分子生物学》》第八版查锡良, 药立波主编2018/8/3 2 概念是研究生物体内化学分子与化学反应，从分子水平探讨生命现象的本质的科学。
蛋白质核酸糖类脂类维生素激素水水无机盐微量元素2018/8/3 3 生物化学生物化学研究采用的原理和方法：化学的原理和方法，也融入生物物理学、生理学、细胞生物学、遗传学、免疫学等的理论和技术。
分子生物学与生物化学的关系：研究核酸、蛋白质等生物大分子的结构、功能及基因结构、表达于条款的内容。
是生物化学的重要组成部分。
是生物化学发展的后期阶段。
重点研究生物大分子。
2018/8/3 4 生物化学特点生物化学是实验科学，生物化学的一切成果均建立在严谨的科学实验基础之上。
生物化学技术不是单纯的化学技术，而是融入了其它学科的知识与技术，作为自己的研究手段。
生物学、物理学、免疫学、微生物学、药理学等。
生物化学的发展已使人们能对其它各学科的认识深入到分子水平。
生理学、药理学、病理学、微生物学、免疫学、遗传学，以及临床生物化学。
其中的分子生物学已经成为生命科学与医学的共同语言，融合入生物化学与分子生物学的各项技术已成为生命科学与医学研究的通用技术。
2018/8/3 5 生物化学的任务静态生物化学动态生物化学机能生物化学基因表达研究生物体基本物质研究代谢及其规律研究代谢反应与生理机能的关系研究基因表达及调控规律化学组成、结构、理化性质、生物功能、结构与功能的关系。
生物化学的另一任务生物体具有多种生理机能，如肌肉收缩、神经冲动传导、腺体分泌、视觉和听觉等, 都是以物质代谢为基础的研究基因表达及调控规律2018/8/3 6 生物化学的发展简史分子生物学时期发展阶段初期阶段生物化学是在20世纪初才成为一门独立的新学科，目前已成为自然科学中发展最快、最引起人们重视的学科之一。
18世纪中叶至20世纪初期，主要是研究生物体的化学组成。
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
-
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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。
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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。
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-ppt课件
绪论
物 质 代 谢 总 图
绪论
二、生物化学发展简史
1、准备和酝酿阶段（4000多年前）。 公元前22世纪 夏禹时代 酿酒 公元前12世纪 商周时代 制酱、制醋 公元前4世纪 葛洪 海藻治疗瘿病 唐代孙思邈 米糠熬粥治疗脚气病、猪肝治疗雀目 明代李时珍 《本草纲目》
绪论
2、描述的或有机生物化学发展时期（1770～1903，静态生 物化学阶段）大约从十八世纪中叶到二十世纪初，主要 完成了各种生物体化学组成的分析研究，发现了生物体 主要由糖、脂、蛋白质和核酸四大类有机物质组成。
小结
掌握生物化学的概念及研究内容
这堂课学到 了什么呢？
绪论
熟悉生物化学的发展历程及发展前景
了解生物化学与其它学科的关系
绪论
参考书
张邦建：生物化学。高等教育出版社出版。2009 沈同、王镜岩主编，生物化学。高等教育出版社出
版 童坦君: 生物化学。北京: 北京大学医学出版
社.2019。 周爱儒:生物化学(第5、6版)。北京:人民卫生出版
氨基酸 多肽类药物 蛋白质药物 多糖类药物 酶和辅酶 核酸类药物 脂类药物
抗生素 维生素 氨基酸 核苷酸 酶和辅酶 酶抑制剂
血液制品 基因工程药物
基因药物 诊断试剂 菌疫苗
中药
化学药物
生物药物
绪论
四、生物化学的应用与发展前景 农业：养殖用的多肽激素、生物杀虫剂、生物固氮 国防：生物武器-生化危机 医学领域：疾病的研究、诊断治疗 工业：食品工业（添加剂）、发酵工业（维生素、 氨基酸、酶制剂-）、生物制药工业
绪论
生物化学是一门重要的科学！
所有疾病都和生物化学有关系！ • 生物大分子结构改变 • 生物大分子数量改变 • 参与代谢的酶改变 • 代谢过程改变
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生物化学重点与精品课 6
生物化学重点与精品课程序论
•什么是科学
• Science的词源: to know, to separate one thing from another, to distinguish,to split, to cleave。与中国的“科学”一词的原意 相差甚远 (科举之学, 日本人借用, 意 为百科之学, 后中国留学生又从日本带 回)。 中国有过辉煌的古代科学和技术, 但用现代的观点来看, 属经验性的和哲 学性的, 缺少现代科学的关键因素 ---分析思考·假说·实验证明 ---- 这一 方法论。中国人有掌握现代科学的良好 素质, 但中国没有现代科学的土壤。
汉语发音。炼金术在各个古代文明中都占
重要位置, 并不是中国特有, 一般而言都是 如何将铜, 铅, 锡这样的卑金属变成金、银 这样的贵金属的实用学问。在西方, 炼金术 从公元前几百年开始到17世纪为止, 延续了 2000年；在中国也生存了差不多同样长的 时间。
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生物化学重点与精品课程序论
•生物化学能告诉你什 么
生物化学能告诉你什么
一、 地球上的生命体（organism） 中化学物质的种类、结构、功 能，和新陈代谢的规律。
二、生物化学的研究方法。
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生物化学重点与精品课程序论
•生物化学不能回答的问 题
生物化学不能回答的问题
地球上最早的生命是如何出 现的？ 又是什么样子？ 它的物 质基础是什么？ DNA 和蛋白质 什么时候建立了“软件” 和 “硬件”的关系？宇宙中有没有 不同于地球生命的生命体？
生物化学在1920年以后开始进入高速发展期。
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生物化学重点与精品课程序论
•生物化学发展年代
生物化学重大发展年代表
1897年 Buchner 发现酵母细胞质能使糖发酵 1902年 Fischer 肽键理论 1926年 Sumner结晶得到了脲酶,证明酶就是蛋白质 1935年 Schneider将同位素应用于代谢的研究 1944年 Avery等人证明遗传信息在核酸上 1953年 Sanger的胰岛素氨基酸序列测定
•化学发展史 II
化学发展史Ⅱ
中国的炼金术传到西方
中国的炼金术除了从卑金属得到贵金属以外，还致
力于研制长生不老之药“ 金丹”。因此, 中国的炼金术 的化学成份比其他古代文明要浓。
中国的炼金术随丝绸之路传到了阿拉伯文化圈, 所以 有了alchemy这个行业。
西腊文明在欧州历史上曾一度失传, 幸好阿拉伯人继 承了其精华(7~14世纪), 11~13世纪十字军的侵略将散 落在阿拉伯文化中的希腊文化又带回了欧洲, 也顺便 将中国的炼金术带进入了西方文明。此后，西方的炼 金术活动朝着独自的方向发展，特别是对酸, 碱, 盐等 物质的化学性质有了相当的知识积累。
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生物化学重点与精品课程序论
•什么是生物化 学
What is 生物化学
生物化学的研究对象, 是生命体内的各 类物质的结构, 功能和作用过程与机理。 英语中有Biochemistry 和Biological chemistry 两个术语。生物化学有三个源头： 有机化学: 氨基酸、蛋白质、糖脂质、
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生物化学重点与精品课程序论
•科学的内 涵
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科学的内涵
•理
•解 论 •归 纳 、 演
释
绎
•现象、数据
•Paradigm
•方法/技术
•思 维
•观察/实验
•大脑
生物化学重点与精品课程序论
•读书三要 素
• 将来从事科学研究工作, 现在读 书三个要素需掌握：
书本知识 学科发展史 研究方法论
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生物化学重点与精品课程序论
•化学发展史
I
化学发展史I
Chemistry的词源
现代化学起源于炼金术(alchemy)。换言 之，炼金活动是化学的前史。“ chemistry” 一词也来自alchemy, 而alchemy = al (the) + chem, 其中的chem来自中国的“ 金” 的古
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生物化学重点与精品课程序论
•演化才是永恒的
演化（evolution）才自古亘生
• 宇宙在演化 • 星体在演化 • 物种在演化 • 社会、文化在演化 • 文明、科技在演化 • 我们每个人在“演化”
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生物化学重点与精品课程序论
3rew
演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
Lavoisier确立了物质不灭定理, 1777年确
立了燃烧理论。此后的化学反应的定比例法
则 (Joseph Louis Proust, 1799) 及化学
元素分析方法的发展, 为有机化学的出现奠
定了基础。
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生物化学重点与精品课程序论
•化学发展史V
化学发展史Ⅴ 有机化学的发展
简单的说, 有机化学就是H, C, N, O 的化学。 其发展是必然的, 因为人对生 命物质的兴趣要比对非生命物质更浓。 化学分析的手段发展后, 势必要用来研 究有机的物质。通过有机化学研究知道 的物质结构, 成为生物化学研究的起点。
Waston-Click提出DNA 双螺旋模型 1958年 Perutz等解明肌红蛋白的立体结构 1970年 发现了DNA限制性内切酶 1972年 DNA重组技术的建立 1978年 DNA双脱氧测序法的成功
… 1990年 人类基因组计划的实施
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生物化学重点与精品课程序论
•生物化学的关键技术
核酸 医学生理学：维生素、激素、辅酶 发酵工业： 酶学、物质代谢
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生物化学重点与精品课程序论
•生物化学的发 展
我们现在知道, 生命体内的主要物质是: 蛋白质 〔氨基酸〕，核酸，糖类和脂类。 还有一类所占 比例很小但功能很重要的小分子－维生素和激素。 在这些分子中, 对脂质的研究最早, 19世纪上半叶 对其结构就有了较深入的理解。对糖的结构的认识 多半要归功于Emil Fischer从1884年开始的研究工 作。而发酵工业的发展,使酶学和代谢学有了发展, 化学与医学、生理学的结合则导致了维生素,激素, 必需氨基酸和必需脂肪酸的发现。对核酸的认识起 步较晚, 在1870左右才注意到其存在, 19世纪末又 是Emil Fischer对嘌啉进行了较深入的研究, 成为 我们对核酸结构的理解的开幕。
有机化学的发展, 我们可以从尿素的 合成开始计数。
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生物化学重点与精品课程序论
•有机化学时间 表
有机化学发展时间表
1828年 Wohler (德) 从无机盐合成了尿素 1831年 Liebig (德) 有机物元素分析定量法的发明 1840年 有机基团 (group) 的概念的形成 1848年 Pasteur (法) 酒石酸的光学异构体的发 1858年 Kekule (德) C原子的四价理论 1865年 Kekule (德) Benzen环结构的发现 （1869年 元素周期表的确立 ) 1874年 van‘t Hoff (荷) C4的正四面体结构 1884年 Fischer (德) 糖的化学结构研究的开始
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2020/11/26
生物化学重点与精品课程序论
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、NMR：生物大分子结构测定
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生物化学重点与精品课程序论
•化学发展史 III
化学发展史Ⅲ
从炼金术到化学
17世纪兴起的文艺复兴活动使alchemy真正向现 代的chemistry过渡。 当时的化学家, 要么是贵族, 要么是业余爱好。在与英国的Newton同时期的贵 族Robert Boyle (1627-1691) 对气体和真空进行了研 究, 写了“ The Sceptical Chymist (1661)” 一书, 主 张决别带有神秘色彩的炼金术, 而以理性思考的态 度来研究化学。他发现了波以尔法则 PV=Const, 实际上就是现代物理化学的起点。1662英国设立了 Royal Society, 1666年 Paris Academia 分别设立, 为 科学研究和交流提供了土壤。这是化学与炼金术决 别的标志。
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•化学发展史IV
化学发展史Ⅳ
从气体元素到物质不灭定理
1764年CO2 (Black), 1766年H2 (Canvendish), 1772年O2 (Sheele), 1772年N2 (Ratherford) , 1774年Cl2 (Sheele), 空气 中含有不同成分的事实被揭示。1774年
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生物化学重点与精品课程序论
•宇宙在不停地演化
宇宙并非自古亘生
• 它一直在不停地演化，从Big Bang到原子的出现，恒星行星的出现 （星体演化），有机化合物的出现 （化学演化）， 原始生命的出现 （结构演化），高等生物的出现 （DNA和细胞的演化），智慧的出现 （组织演化），计算机的出现（信息 演化）。
生物化学重点与精品课程序论
•什么是科学
• Science的词源: to know, to separate one thing from another, to distinguish,to split, to cleave。与中国的“科学”一词的原意 相差甚远 (科举之学, 日本人借用, 意 为百科之学, 后中国留学生又从日本带 回)。 中国有过辉煌的古代科学和技术, 但用现代的观点来看, 属经验性的和哲 学性的, 缺少现代科学的关键因素 ---分析思考·假说·实验证明 ---- 这一 方法论。中国人有掌握现代科学的良好 素质, 但中国没有现代科学的土壤。
汉语发音。炼金术在各个古代文明中都占
重要位置, 并不是中国特有, 一般而言都是 如何将铜, 铅, 锡这样的卑金属变成金、银 这样的贵金属的实用学问。在西方, 炼金术 从公元前几百年开始到17世纪为止, 延续了 2000年；在中国也生存了差不多同样长的 时间。
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•生物化学能告诉你什 么
生物化学能告诉你什么
一、 地球上的生命体（organism） 中化学物质的种类、结构、功 能，和新陈代谢的规律。
二、生物化学的研究方法。
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•生物化学不能回答的问 题
生物化学不能回答的问题
地球上最早的生命是如何出 现的？ 又是什么样子？ 它的物 质基础是什么？ DNA 和蛋白质 什么时候建立了“软件” 和 “硬件”的关系？宇宙中有没有 不同于地球生命的生命体？
生物化学在1920年以后开始进入高速发展期。
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•生物化学发展年代
生物化学重大发展年代表
1897年 Buchner 发现酵母细胞质能使糖发酵 1902年 Fischer 肽键理论 1926年 Sumner结晶得到了脲酶,证明酶就是蛋白质 1935年 Schneider将同位素应用于代谢的研究 1944年 Avery等人证明遗传信息在核酸上 1953年 Sanger的胰岛素氨基酸序列测定
•化学发展史 II
化学发展史Ⅱ
中国的炼金术传到西方
中国的炼金术除了从卑金属得到贵金属以外，还致
力于研制长生不老之药“ 金丹”。因此, 中国的炼金术 的化学成份比其他古代文明要浓。
中国的炼金术随丝绸之路传到了阿拉伯文化圈, 所以 有了alchemy这个行业。
西腊文明在欧州历史上曾一度失传, 幸好阿拉伯人继 承了其精华(7~14世纪), 11~13世纪十字军的侵略将散 落在阿拉伯文化中的希腊文化又带回了欧洲, 也顺便 将中国的炼金术带进入了西方文明。此后，西方的炼 金术活动朝着独自的方向发展，特别是对酸, 碱, 盐等 物质的化学性质有了相当的知识积累。
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•什么是生物化 学
What is 生物化学
生物化学的研究对象, 是生命体内的各 类物质的结构, 功能和作用过程与机理。 英语中有Biochemistry 和Biological chemistry 两个术语。生物化学有三个源头： 有机化学: 氨基酸、蛋白质、糖脂质、
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•科学的内 涵
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科学的内涵
•理
•解 论 •归 纳 、 演
释
绎
•现象、数据
•Paradigm
•方法/技术
•思 维
•观察/实验
•大脑
生物化学重点与精品课程序论
•读书三要 素
• 将来从事科学研究工作, 现在读 书三个要素需掌握：
书本知识 学科发展史 研究方法论
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•化学发展史
I
化学发展史I
Chemistry的词源
现代化学起源于炼金术(alchemy)。换言 之，炼金活动是化学的前史。“ chemistry” 一词也来自alchemy, 而alchemy = al (the) + chem, 其中的chem来自中国的“ 金” 的古
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•演化才是永恒的
演化（evolution）才自古亘生
• 宇宙在演化 • 星体在演化 • 物种在演化 • 社会、文化在演化 • 文明、科技在演化 • 我们每个人在“演化”
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再见，see you again
Lavoisier确立了物质不灭定理, 1777年确
立了燃烧理论。此后的化学反应的定比例法
则 (Joseph Louis Proust, 1799) 及化学
元素分析方法的发展, 为有机化学的出现奠
定了基础。
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•化学发展史V
化学发展史Ⅴ 有机化学的发展
简单的说, 有机化学就是H, C, N, O 的化学。 其发展是必然的, 因为人对生 命物质的兴趣要比对非生命物质更浓。 化学分析的手段发展后, 势必要用来研 究有机的物质。通过有机化学研究知道 的物质结构, 成为生物化学研究的起点。
Waston-Click提出DNA 双螺旋模型 1958年 Perutz等解明肌红蛋白的立体结构 1970年 发现了DNA限制性内切酶 1972年 DNA重组技术的建立 1978年 DNA双脱氧测序法的成功
… 1990年 人类基因组计划的实施
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•生物化学的关键技术
核酸 医学生理学：维生素、激素、辅酶 发酵工业： 酶学、物质代谢
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生物化学重点与精品课程序论
•生物化学的发 展
我们现在知道, 生命体内的主要物质是: 蛋白质 〔氨基酸〕，核酸，糖类和脂类。 还有一类所占 比例很小但功能很重要的小分子－维生素和激素。 在这些分子中, 对脂质的研究最早, 19世纪上半叶 对其结构就有了较深入的理解。对糖的结构的认识 多半要归功于Emil Fischer从1884年开始的研究工 作。而发酵工业的发展,使酶学和代谢学有了发展, 化学与医学、生理学的结合则导致了维生素,激素, 必需氨基酸和必需脂肪酸的发现。对核酸的认识起 步较晚, 在1870左右才注意到其存在, 19世纪末又 是Emil Fischer对嘌啉进行了较深入的研究, 成为 我们对核酸结构的理解的开幕。
有机化学的发展, 我们可以从尿素的 合成开始计数。
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•有机化学时间 表
有机化学发展时间表
1828年 Wohler (德) 从无机盐合成了尿素 1831年 Liebig (德) 有机物元素分析定量法的发明 1840年 有机基团 (group) 的概念的形成 1848年 Pasteur (法) 酒石酸的光学异构体的发 1858年 Kekule (德) C原子的四价理论 1865年 Kekule (德) Benzen环结构的发现 （1869年 元素周期表的确立 ) 1874年 van‘t Hoff (荷) C4的正四面体结构 1884年 Fischer (德) 糖的化学结构研究的开始
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生物化学重点与精品课程序论
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、NMR：生物大分子结构测定
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•化学发展史 III
化学发展史Ⅲ
从炼金术到化学
17世纪兴起的文艺复兴活动使alchemy真正向现 代的chemistry过渡。 当时的化学家, 要么是贵族, 要么是业余爱好。在与英国的Newton同时期的贵 族Robert Boyle (1627-1691) 对气体和真空进行了研 究, 写了“ The Sceptical Chymist (1661)” 一书, 主 张决别带有神秘色彩的炼金术, 而以理性思考的态 度来研究化学。他发现了波以尔法则 PV=Const, 实际上就是现代物理化学的起点。1662英国设立了 Royal Society, 1666年 Paris Academia 分别设立, 为 科学研究和交流提供了土壤。这是化学与炼金术决 别的标志。
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生物化学重点与精品课程序论
•化学发展史IV
化学发展史Ⅳ
从气体元素到物质不灭定理
1764年CO2 (Black), 1766年H2 (Canvendish), 1772年O2 (Sheele), 1772年N2 (Ratherford) , 1774年Cl2 (Sheele), 空气 中含有不同成分的事实被揭示。1774年
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•宇宙在不停地演化
宇宙并非自古亘生
• 它一直在不停地演化，从Big Bang到原子的出现，恒星行星的出现 （星体演化），有机化合物的出现 （化学演化）， 原始生命的出现 （结构演化），高等生物的出现 （DNA和细胞的演化），智慧的出现 （组织演化），计算机的出现（信息 演化）。