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第一章 生物化学绪论

第一章 生物化学绪论

生物化学不仅是一门对生命科学有着指导性的基础
理论学科,也是一门对国民经济有着重要意义之一的应用
学科,主要表现在以下几个方面:
(1)生物化学在工业上的应用
生物化学是食品发酵工业理论基础。
例如:食品工业制酱、酿酒、制醋;纺织工业上棉布浆化; 制革业上的毛皮毛脱脂;
(2)生物化学在农业上应用
生物化学也是农业的基础课。农作物的代谢都离不开生物 化学,以及农作物病虫防治等等。
Biochemistry 或 Biological Chemistry
现译为“生物化学”,简称“生化”。 实用文档
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
生物化学
BIOCHEMISTRY
主讲:生物与制药工程学院 申 宁 实用文档
第一章 绪 论
生命与生物化学
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一 、生命的定义
具有复制的能力 具有催化的能力 具有突变的能力
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地球充满着生物,从最简单的病毒到菌 藻树草,从鱼虫鸟兽到最复杂的人类, 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。
真核细胞中含有被核膜包着的核
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真核细胞的结构
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植物细胞的结构
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原核生物:地球上数量最多、分 布最广。代谢系多样性能适应各种 环境。 真核生物:一般为原核细胞的上千 倍~上万倍,有核,其构造与机能 均比原核生物复杂。

《生物化学教学课件》第一章绪论

《生物化学教学课件》第一章绪论

生物化学与工程学
工程学原理和方法在生物化学领域的 应用,如生物反应工程、生物分离工 程等,将促进生物化学的产业化发展。
生物化学的挑战与机遇
80%
环境保护与可持续发展
随着全球环境问题日益严重,生 物化学在环境保护和可持续发展 方面将面临重大挑战和机遇。
100%
人类健康与疾病治疗
随着人口老龄化和疾病谱的变化 ,生物化学在人类健康和疾病治 疗方面将发挥更加重要的作用。
《生物化学教学课件》第一章 绪论

CONTENCT

• 引言 • 生物化学的概述 • 生物化学的基本概念 • 生物化学的研究方法 • 生物化学的未来发展
01
引言
课程背景
生物化学是生命科学领域的重要学科,是医学、农学、生物学等 学科的基础。
随着生命科学技术的快速发展,生物化学知识在解决人类面临的 健康、环境、能源等问题中发挥着越来越重要的作用。
能量转化与代谢是生物体内物质和能量转化的过程,是维持生命 活动所必需的。生物体通过摄取食物获得能量,经过一系列生化 反应将能量转化为可利用的形式,并储存起来以供日后使用。例 如,葡萄糖在细胞内经过糖解和三羧酸循环等过程,最终转化为 ATP,这是一种存在于生物体内的能量货币。
总结词
遗传信息的传递与表达是生物遗传和变异的根本原 因,涉及到基因的复制、转录和翻译等过程。
理论模拟法可以预测在特定条件下生物化学过程的可 能结果,并解释其机制。
理论模拟法可以弥补实验研究的不足,特别是在处理 大规模、复杂和抽象的问题时。
系统生物学方法
系统生物学方法是一种跨学科的研究方法,旨在从整体和全局的角度研究生物系统 的结构和功能。
系统生物学方法强调对生物系统的整体性、动态性和复杂性进行研究,而不仅仅是 孤立地研究单个分子或细胞。

生物化学-第一章-绪论幻灯片

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。

第一章 生物化学绪论

第一章 生物化学绪论
从广义的角度可将分子生物学视为生物化 学的重要组成部分。
第一节、生物化学发展简史
生物化学是在近代化学和生理学的基础上逐渐发展 起来的,故最初称为“生理化学”。直到 1903年才由 德国科学家C.A. Neuberg 提出“Biochemistry” 而成 为一门独立的学科。 纵观生物化学的发展史,可大致分为三个阶段,即 叙述生物化学、动态生物化学和分子生物学阶段。
第三节 生物化学与药学的关系
由生物化学、分子生物学、微生物学相结合而快速发展起
来的现代生物技术已有可能生产人体内几乎所有痕量、稀有 的多肽和蛋白质, 这些技术包括基因工程、酶工程、细胞工 程和发酵工程。生物技术制药从1982年重组人胰岛素上市至 今新批准用于治疗的生物技术药物已超百种,我国亦有包括 胰岛素、白细胞介素、干扰素、促红细胞生成素、粒细胞集 落刺激因子、胸苷激酶基因工程细胞制剂,乙肝疫苗共20多 种生物技术药物批准上市。 因此生物化学基本理论、方法和技术是药学专业学生 必备的理论知识和实践技能。
第一节、生物化学发展简史
20世纪70年代Berg成功地进行了DNA 体外重组, 标志现代基因工程的诞生。20世纪80年代后,分子 生物学和基因工程得以飞速发展,推动了医药工业 和农业的发展。20世纪末启动人类基因组计划,经 近10年努力,终于在2001年2月由人类基因组计划 和Cerela共同公布了人类基因组草图。这是人类认 识生命本质的又一重大突破。将为人类的健康和疾 病的研究带来根本性的变革。
第二节
生物化学研究的主要内容
二、物质代谢、能量代谢及代谢调节
组成生物体的物质不断地进行着复杂而有规律的化学 变化,即新陈代谢。新陈代谢是生命的基本特征之一。生 物经新陈代谢不断与外界环境进行物质交换,以维持生物 体的繁殖、生长、发育、修补和自我更新。 物质代谢 新陈代谢 能量代谢

生物化学

生物化学

第一章.生物化学绪论1.生命的生物化学定义:生命系统包含储藏遗传信息的核酸和调节代谢的酶蛋白。

但是已知某种病毒生物却无核酸(朊病毒)。

2.生命(生物体)的基本特征:(1)细胞是生物的基本组成单位(病毒除外)。

( 2 ) 新陈代谢、生长和运动是生命的基本功能。

( 3 )生命通过繁殖而延续,DNA是生物遗传的基本物质。

(4)生物具有个体发育和系统进化的历史。

( 5 )生物对外界可产生应激反应和自我调节,对环境有适应性。

3.化学是在原子、分子水平上,研究物质的组成,结构、性质和变化规律的一门基础自然科学。

生物化学就是生命的化学。

4.生物化学:运用化学的原理和方法,研究生物体的物质组成和生命过程中的化学变化,进而深入揭示生命活动的化学本质的一门科学。

5.生命体的元素组成: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。

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。

偶然存在的元素。

6.生命分子是碳的化合物:生命有机体的化学是围绕着碳骨架组织起来的。

生物分子中共价连接的碳原子可以形成线状的、分支的或环状的结构。

7.生物(生命)分子是生物体和生命现象的结构基础和功能基础,是生物化学研究的基本对象。

生物分子的主要类型包括:多糖、聚脂、核酸和蛋白质等生物大分子。

维生素、辅酶、激素、核苷酸和氨基酸等小分子。

8 .生物大分子的结构与功能:研究生物分子的结构和功能之间的关系,代表了现代生物化学与分子生物学发展的方向。

9.生物化学的内容:静态生物化学:研究生物有机体的化学组成、结构、性质和功能。

动态生物化学:研究生命现象的物质代谢、能量代谢与代谢调节。

生物化学第一章绪论

生物化学第一章绪论

引言概述:生物化学是研究生物体内化学结构、组织和生命活动的科学,它承接了有机化学、生物学和物理学等多个学科的基础知识,并运用这些知识来解析生物体内的复杂化学反应。

本文将围绕生物化学第一章的绪论部分展开叙述,重点介绍生命的起源、生物大分子、生命的能量转化、生物膜和细胞器等方面的内容。

正文内容:一、生命的起源1.生命的化学基础:讲述有机分子在地球早期的环境下的合成过程,以及如何形成简单有机分子的实验模拟研究。

2.生命的起源理论:介绍了地球早期环境和过渡环境中生命起源的几种理论,如原生生命体说、RNA世界假说等,并对比分析它们的优缺点。

3.生命的进化:阐述了生命的起源与进化之间的关系,以及自然选择和基因突变在生命进化中的作用。

二、生物大分子1.蛋白质:描述蛋白质的组成、结构和功能,包括氨基酸的基本性质和反应、蛋白质的一级、二级、三级和四级结构以及蛋白质的功能多样性。

2.核酸:介绍DNA和RNA的结构和功能,包括核苷酸的组成、碱基配对的规则、DNA的双螺旋结构和复制等重要过程。

3.多糖:讲述多糖的种类和结构,包括淀粉、糖原和纤维素等,以及它们在生物体内的生理功能和代谢途径。

三、生命的能量转化1.糖代谢:详细阐述糖的有氧和无氧代谢途径,包括糖解、糖酵解、异源糖母嗣和糖异生等过程,以及这些过程的调控机制。

2.脂肪代谢:解析脂肪在生物体内的合成和降解途径,包括脂肪酸的合成、三酰甘油的降解和胆固醇的合成等重要过程。

3.氨基酸代谢:探讨氨基酸的合成和降解途径,以及转氨酶和脱氨酶在这些过程中的作用。

四、生物膜1.生物膜的结构:介绍生物膜的组成和结构,包括磷脂双分子层的构成、蛋白质和其他分子在生物膜中的分布以及生物膜的流动性等特点。

2.生物膜的功能:阐述生物膜在细胞内外界物质交换、信号传导和细胞间相互作用等方面的重要功能,并介绍生物膜的选择性通透性。

3.膜蛋白:探讨膜蛋白的结构和功能,包括通道蛋白、离子泵和受体蛋白,以及它们在维持细胞内外环境平衡和信号转导中的作用。

生物化学01基础生物化学绪论

生物化学01基础生物化学绪论

现代时期
生物化学的交叉融合,产 生了许多新的学科领域, 如生物化学工程、生物信 息学等。
生物化学的研究内容与意义
研究内容
生物化学主要研究生物体内的化 学组成、代谢反应、能量转化等 ,以及这些过程与生命活动的关 系。
意义
生物化学的研究对于理解生命的 本质、疾病的诊断和治疗、新药 的研发等方面都具有重要的意义 。
生物代谢与能量转换
总结词
生物体内发生的化学反应
详细描述
生物代谢是生物体内发生的化学反应,这些反应能够将外界的物质转化为细胞可利用的形式,同时释放能量。能 量转换是代谢过程中的重要环节,能够将化学能转化为细胞可利用的能量形式。
03
生物化学实验技术
实验基本操作与注意事项
实验器材使用
正确使用实验器材,如烧杯、试管、 滴管等,确保实验安全和准确性。
生物化学与其他学科的关系
与生物学关系
生物化学是生物学的一个 重要分支,与生物学其他 分支如细胞生物学、遗传 学等密切相关。
与医学关系
生物化学是医学的基础学 科之一,医学中许多疾病 的诊断和治疗都需要借助 生物化学的知识和技术。
与物理学关系
生物化学中许多现象和过 程都需要借助物理学的理 论和实验方法进行研究。
合成生物学
绿色化学
挑战与机遇
随着基因组学和蛋白质组学 等领域的快速发展,生物技 术将成为未来生物化学研究 的重要方向。
合成生物学旨在设计和构建 人工生命系统,以解决能源 、环境、医疗等领域的问题 。
绿色化学旨在开发高效、环 保的化学合成方法和技术, 减少对环境的污染。
随着生物化学技术的不断发 展,面临的挑战也日益增多 ,如伦理、法律和社会问题 等。同时,生物化学的发展 也为人类带来了巨大的机遇 ,如新药开发、新能源利用 和环境保护等领域。

生物化学-第一章绪论

生物化学-第一章绪论

脂肪酸、甘油和胆碱
•它们是脂肪和类脂质的组 成成分。类脂质中磷脂是 组建生物膜双层脂质的基 本物质。
2.物质代谢及调控
生代谢物是体生的物基体与本外特界征的新物陈质交代换谢过。程,
是活细胞进行的复杂的系列酶促反应过 程。
第一阶段:消化吸收
第二阶段:中间代谢过程
合成代谢、分解代谢、
第三阶段:排泄阶物段质互变、代谢调控和
SOD
对后续课程的作用
病理学 本课程为炎症、肿瘤、肝性脑病、酸碱 平衡学习提供分子基础。
药理学
酶类、溶栓类、肿瘤化疗类、抗病毒类、部 分降压类、糖尿病治疗类、降脂类药物的学 习均需生物化学知识。
专业课
内、外、妇、儿等专业课程发病机理、诊断 、治疗的学习必需有生物化学知识。
❖ 对象:一切生物有机体。 ❖ 医学生物化学以人体为研究对象,利用微生物
及动物实验研究获得大量有关生物分子的知识, 也可通过临床医疗实践积累人体生物化学的资 料。 ❖ 应用:其理论和技术广泛应用于临床实践和研 究。又与其他医学基础课程联系广泛。
二、生物化学的研究内容
生化的研究范围涉及整个生物界, 其内容以介绍生物界普遍存在的化 学物质和共同遵循的基本代谢规律 为主,适当结合专业实际。 课程内容主要由四部分组成:
20种氨基酸
2种单糖
•氨基酸是组成所有蛋白质分 子的单体,也参与许多其他结 构物质和活性物质的组成。
D-葡萄糖是植物光合作用的主要 产物,也是多糖化合物的主要单 体分子。D-核糖是核苷酸的组成 成分。
5种芳香族碱基
2种嘌呤(腺嘌呤和鸟嘌呤)和 3种嘧啶(胞嘧啶、尿嘧啶、胸 腺嘧啶)分别参加核苷酸的组 成。核苷酸是DNA和RNA分子 的前体,也是核苷酸类辅酶和 高能磷酸化合物ATP等三磷酸核 苷酸的前体。

生物化学:1 绪论

生物化学:1 绪论

通常将研究生物大分子(核酸、蛋白 质等)结构、功能及基因结构、表达与调 控的内容称为分子生物学
从分子水平研究遗传学,并运用这些 规律去改造自然,称基因工程
分子生物学的重要事件
• 50年代:蛋白质α-螺旋结构的发现;53年 Watson和Crick提出了DNA双螺旋结构模 型 —分子生物学的里程碑;分子遗传学中心 法则的提出;遗传密码的破译等
探讨生物体的物质组成以及分子结构、性质 和功能 (第2章~第5章)
• 物质代谢及其调节:
物质代谢的规律、能量转化及其调节控制 (第6章~第11章)
• 基因信息传递及其调控:(分子生物学)
DNA复制、RNA转录、蛋白质翻译等
• 70年代:建立了DNA重组技术—基因工程; 基因诊断和基因治疗的发展
• 80年代:发现了核酶(ribozyme);PCR技 术的发明等
• 90年代:开始了人类基因组计划,约2.6× 109碱基、10万个基因
近年来与生物化学有关的诺贝尔奖
2004年:泛素调节的蛋白质降解-----一种蛋白 质“死亡”的重要机理。 (诺贝尔化学奖)
生物化学的发展简史
• 起始阶段:18世纪~20世纪初 研究了脂类、 糖类及氨基酸;发现了核酸;酵母发酵中的 “可溶性催化剂”----酶的概念等
• 快速发展阶段:20世纪初~下叶 必需氨基酸、 维生素的发现;酶的蛋白质本质揭示;多种激 素的发现;主要物质代谢途径的确定等
• 分子生物学的崛起阶段: 20世纪下叶~今
2006年:真核生物体内的细胞如何利用基因 内存储的信息生产蛋白质,为人类的多种疾病 如癌症、心脏病等的治疗提供了依据。(诺贝尔 化学奖)
2006年:核糖核酸(RNA)的干扰机制,有 望在未来帮助科学家开发出治疗疾病的新疗法。 (诺贝尔医学奖)

《生物化学》绪论 第1章 蛋白质化学

《生物化学》绪论  第1章 蛋白质化学

定的蛋白质肽键断裂,各自得到一系列大小不同 的肽段。
⑷分离提纯所得的肽,并测定它们的序列。
⑸从有重叠结构的各个肽的序列中推断出蛋白质
中全部氨基酸排列顺序。
一级结构确定的原则
蛋白质一级结构测定的战略原则是将大化小,逐
段分析,先后采用不同方法制成两套肽片断,并 对照两段肽段,找出重叠片断,排出肽的前后位 臵,最后确定蛋白质的完整序列。
α-螺旋结构
每个氨基酸残基的-NH
-与间隔三个氨基酸残 基的=C=0形成氢键。每 个 肽 键 的 =C=0 与 - NH -都参加氢键形成,因 此 保 持 了 α- 螺 旋 的 最 大 稳定性。
绝大多数蛋白质以右手
右手α螺旋
α- 螺 旋 形 式 存 在 。 1978 年发现蛋白质结构中也 有 左 手 α- 螺 旋 结 构 。
第一章 蛋白质化学
第一章 蛋白质化学
蛋白质是由不同的 α-氨基酸按一定
的序列通过酰胺键(蛋白质化学中专 称为肽键)缩合而成的,具有较稳定 的构像并具有一定生物功能的生物大 分子。
1.1 蛋白质的生物学意义
蛋白质是一切生物体的细胞和组织的主要组成成
分,也是生物体形态结构的物质基础,使生命活 动所依赖的物质基础。 蛋白质分子巨大、结构复杂,使得蛋白质的理论 研究及其应用受到限制。近年来在重组DNA技术 基础上发展起来的蛋白质工程为解决这方面的问 题提供了最大的可能性。蛋白质工程可改变蛋白 质的生物活性,改变蛋白质的稳定性,改变受体 蛋白质的特性。通过蛋白质工程可深入地研究蛋 白质的结构与功能的相互关系。
1.2 蛋白质的元素组成
经元素分析,蛋白质一般含碳50%~55%,氢
6%~8% , 氧 20%~23% , 氮 15%~18% , 硫 0%~4%。 有的蛋白质还含有微量的磷、铁、锌、铜、钼、 碘等元素。 氮含量在各种蛋白质中比较接近,平均为16%。 因此,一般可由测定生物样品中的氮,粗略的 计算出蛋白质的含量。(1g的氮≈ 6.25 g的蛋 白质)

1-绪论(生物化学)

1-绪论(生物化学)
1972年,Berg 等完成了世界上首次 DNA体外重组实验,1973年,Cohen 等 成功进行了另一个体外重组实验, 从而 诞生了一门崭新的技术——基因工程。
20世纪80年代
1981 年,Cech在四膜虫中发现有催化功能的RNA (核酶,Ribozyme)。
20世纪90年代
“人类基因组计划”1990年10月启动,耗资30亿 美元,被誉为是生命科学领域的阿波罗登月计划。
生物化学内容
静态生化
糖类 脂类 蛋白质 酶 核酸 激素 维生素
糖代谢 脂代谢 生物氧化 氨基酸代谢 核苷酸代谢 DNA复制 转录 翻译
神经传导 肌肉收缩

功能生化
分子生物学
动态生化
生物化学的研究内容
•静态生物化学
构成生物体的生物分子的化学组成、结构、理化性质、 生物功能及结构与功能的关系。
生物化学的基本内容包括:
生物化学的 概念
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;
生命的化 学,化学
的生命
生物分子在生物机体中的相互作用及 其变化规律。
内容:
生物大分子的结构与功能:蛋白质、核酸化学、酶、维 生素与微量元素
刘思职
1940 我国生物化学家刘思 职发现抗体、抗原反应存在 定量关系。
人类基因组计划中国协调人杨焕明
◆ 生物化学的重要成就
20世纪50年代1953年 Watson和Crick提出了 DNA双螺旋结构模型 ——分子生物学的里程碑。
1958年Watson 和Crick提出分子遗传的 中心法则。
20世纪70年代
蛋白质变性的理论是我国科学家吴宪创立的。

(完整版)生物化学笔记(完整版)

(完整版)生物化学笔记(完整版)

第一章绪论一、生物化学的的概念:生物化学(biochemistry)是利用化学的原理与方法去探讨生命的一门科学,它是介于化学、生物学及物理学之间的一门边缘学科。

二、生物化学的发展:1.叙述生物化学阶段:是生物化学发展的萌芽阶段,其主要的工作是分析和研究生物体的组成成分以及生物体的分泌物和排泄物。

2.动态生物化学阶段:是生物化学蓬勃发展的时期。

就在这一时期,人们基本上弄清了生物体内各种主要化学物质的代谢途径。

3.分子生物学阶段:这一阶段的主要研究工作就是探讨各种生物大分子的结构与其功能之间的关系。

三、生物化学研究的主要方面:1.生物体的物质组成:高等生物体主要由蛋白质、核酸、糖类、脂类以及水、无机盐等组成,此外还含有一些低分子物质。

2.物质代谢:物质代谢的基本过程主要包括三大步骤:消化、吸收→中间代谢→排泄。

其中,中间代谢过程是在细胞内进行的,最为复杂的化学变化过程,它包括合成代谢,分解代谢,物质互变,代谢调控,能量代谢几方面的内容。

3.细胞信号转导:细胞内存在多条信号转导途径,而这些途径之间通过一定的方式方式相互交织在一起,从而构成了非常复杂的信号转导网络,调控细胞的代谢、生理活动及生长分化。

4.生物分子的结构与功能:通过对生物大分子结构的理解,揭示结构与功能之间的关系。

5.遗传与繁殖:对生物体遗传与繁殖的分子机制的研究,也是现代生物化学与分子生物学研究的一个重要内容。

第二章蛋白质的结构与功能一、氨基酸:1.结构特点:氨基酸(amino acid)是蛋白质分子的基本组成单位。

构成天然蛋白质分子的氨基酸约有20种,除脯氨酸为α-亚氨基酸、甘氨酸不含手性碳原子外,其余氨基酸均为L-α-氨基酸。

2.分类:根据氨基酸的R基团的极性大小可将氨基酸分为四类:①非极性中性氨基酸(8种);②极性中性氨基酸(7种);③酸性氨基酸(Glu和Asp);④碱性氨基酸(Lys、Arg和His)。

二、肽键与肽链:肽键(peptide bond)是指由一分子氨基酸的α-羧基与另一分子氨基酸的α-氨基经脱水而形成的共价键(-CO -NH-)。

生物化学:第一章 绪论

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?

生物化学--绪论ppt课件

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我国的现代生物化学研究起步较晚,由留美、 德、法、英等学者开始主要有吴宪教授,王英睐,曹 天钦,邹承鲁等教授。
1965年上海有机化学研究所汪猷、北京大学邢其 毅教授用化学法人工合成了具有生物活性的结晶牛胰 岛素。
小结:不同学科的合作与交流是推动 生物化学前进的基本因素。多学科合作, 有机化学基础,分离与分析技术的发展, 研究方法与仪器设备的结合,是生化发 展的主要动力。
英国剑桥生物化学中心:论文发表较多,获得资助,成立实验室, 购进新仪器设备,扩大研究队伍,获得 成果。
霍普金斯Sir Frederick Gowwland Hopkins, 1861-1947, 发现维生 素,色氨酸,谷胱甘肽等。成立学派。 德国在生理化学及有机化学方面有突出贡献的科学家有:
Emil Fischer 1852-1919,普鲁士化学家研究糖 嘌呤类物质,合成了 苯肼,确定了糖的分子结构,也从事蛋白质、酶的研究。
十九世纪德国的生物化学、有机化学 等领域领先于世界各国,美国等落后于 德国,德国生物化学较强的大学有: Leipzigs大学和Heidelbergs大学。
二十世纪:德、美、英、法等国相继成立生物化学 研究中心,在蛋白质、酶、维生素、激素及代谢、氧化 取得较大进展,各国政府及投资家重视生物化学的研究, 条件改善。
发酵工业:新陈代谢,酒精,氨基酸,抗菌素,酶等 基因工程、蛋白质工程及酶工程:具有治疗作用的各种
干扰素,重组产品如水蛭素,t-PA, endostatin等。 农业:产品品质改良,生物农药,生物肥料,农产品加
工与贮藏,如棉花基因改良,抗旱抗盐耐碱植物, 植物育苗与脱毒,转基因食品等。
人类基因组计划的成功实施:
生物化学的发展前景
借助于现代科技成果,高速发展生化理 论与技术,促进生物学理论技术及生物 工程学的发展。
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• 1905年 哈登和杨发现酶和辅酶; • 1926年 萨姆纳(sumner)首次从刀豆中获得脲酶结晶; • 1955年 桑格尔(Sanger)完成牛胰岛素氨基酸组成分析; • 1932年,英国科学家克雷布斯(Krebs)发现尿素合成的鸟氨酸循环; • 1937年,Krebs提出三羧酸循环的基本代谢途径; • 1940年,德国科学家埃姆登(Embden)和梅耶霍夫(Meyerhof)提
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第二节 生物化学的研究内容
一、研究生物体内物质的化学组成、结构、性质与功能。
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二、研究生物体物质代谢与能量转变之间的关系。 三、研究生物体遗传的物质基础,基因信息传递、
表达及其调控规律。
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生物化学的分类
根据研究对象不同:动物生化、植物生化、微生 物生化和病毒生化等。
根据研究目不同:农业生化、 工业生化、医用生化、药物 生化等。
动态生物化学(20世纪初-中叶)
G.Embden,O.Meyerhof和 J.K.Parnas阐明了糖酵解,又称 这途径为Embden-MeyerhofParnas途径,简称EMP途径
Otto Meyerhof迈耶霍夫(1884-1951) The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1922
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静态生物化学(20世纪之前)
1897年发现引起发酵的物质 是酶,从而把酵母细胞的生命 活力与酶的化学作用联系起来, 建立了酶化学。
Eduard Buchner(毕希纳) 德国生物化学家(1860-1917)
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发现无细胞发酵现象
The Nobel Prize in Chemistry 1907
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二、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。
• 1828年 维勒在实验室将无机氰酸钠合成为有机尿素; • 1842年 李比希首次提出新陈代谢的概念; • 1849年 巴斯德开始发酵的研究; • 1877年 霍佩.赛勒首次提出“Biochemie”; • 1897年 布赫纳兄弟--蔗糖酵母发酵实验等。
出了糖酵解代谢途径等。
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四、分子的或综合生物化学发展时期(1950~至今,机能生物化学)这 一阶段的主要研究工作就是探讨各种生物大分子的结构与其功能之间 的关系。如生命的本质和奥秘:运动、神经、内分泌、生长、发育、 繁殖等的分子机理等。
• 1868年 米歇尔(Miescher)发现核蛋白; • 1928年 格里菲斯(Griffith)肺炎双球菌转化实验; • 1944年 艾弗里(Avery)等人首次证明DNA是遗传物质; • 1950年 查伽夫(Chargaff)证明A=T G=C; • 1953年,沃森(Watson)和克里克(Crick)提出DNA的双螺旋结构
生物化学 (Biochemistry)
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生物化学教材
生物化学(第一版),王允祥、李峰等,华中科技大学 版社。
普通生物化学(第四版),郑集,陈均辉,高等教育出 版社。
生物化学( 上下册)( 第三版) 王镜岩、 朱圣庚、 徐长法,高等教育出版社。
Molecular Biology, Robert F.Weaver, 科学出版社, 2002,影印版。
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动态生物化学(20世纪初-中叶)
1997年Wilmut 克隆技术
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生物化学发展简史
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静态生物化学(20世纪之前)
1877提出生 物化学这个
名词
霍佩-赛勒(1825-1895) FelixHoppe-Seyler德国
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分离出 nuclein(脱氧 核糖核蛋白)
弗雷德里希·米歇尔(1853-1927) Friedrich Miescher
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三、动态的或生理生物化学发展时期(1903~1950,动态生物化学阶段) 大约从二十世纪初到二十世纪五十年代。此阶段对各种化学物质的代 谢途径有了一定的了解。物质代谢途径及动态平衡、能量转化,光合 作用、生物氧化、糖的分解和合成代谢、蛋白质合成、核酸的遗传功 能、酶、维生素、激素、抗生素等的代谢。
模型,生物化学的发展进入分子生物学阶段;
• 1966年 遗传密码破译;
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1955年,英国生物化学家桑格尔(Sanger)确定牛胰岛素结构(1958奖); 1971年 遗传中心法则(Crick); 1960年 贾克柏(Jacob)和莫诺(Monod)创立操纵子学说; 1980年,桑格尔和吉尔伯特(Gilbet)设计出测定DNA序列的方法(1980奖); 1982年 切赫(Cech)发现核酶; 1982年 Palmiter 转基因技术; 1984年,化学奖,梅里菲尔德(Bruce Merrifield)(美国),建立和发展蛋白
质化学合成方法;
1990年 人类基因组计划; 1993年 1.Rechard J.Roberts(美)等,发现断裂基因;
2.Karg B. Mallis(美)发明PCR方法; 3.Michaet Smith(加拿大)建立DNA合成用与定点诱变研究 1994年 Alfred G. Giillman(美)等,发现G蛋白及基因在细胞内信号转导的作 用。
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第三节 生物化学发展简史
一、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6世纪 瘿病(地方性甲状腺肿) • 公元四世纪 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》
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第一章 绪 论
第一节、生物化学的基本含义 第二节、生物化学的研究内容 第三节、生物化学的发展简史 第四节、生含义
传统定义:利用化学的理论和方法研究生物体的化 学组成和生命过程中的化学变化规律的科学,即生 命的化学。
现代定义:是在分子水平上研究生物体的化学本质 及生命活动过程中化学变化规律的科学。
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