01-生物化学导论-PowerPoint演示文稿
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生物化学绪论ppt课件
生物化学绪论ppt课件目录•生物化学概述•生物大分子结构与功能•生物小分子代谢及调控机制•基因表达调控与疾病关系•细胞信号传导途径和受体介导作用•现代生物化学技术应用及发展前景PART01生物化学概述生物化学定义与特点生物化学定义研究生物体内化学过程及其分子机制的学科。
生物化学特点从分子水平揭示生命现象，涉及生物大分子的结构与功能、生物小分子代谢、基因表达调控等。
生物化学研究历史与现状研究历史从19世纪末开始，随着化学和生物学的发展，生物化学逐渐形成并发展壮大。
研究现状生物化学已成为生命科学领域的重要分支，涉及基因组学、蛋白质组学、代谢组学等多个研究方向。
生物化学方法可用于检测生物标志物，辅助疾病诊断。
疾病诊断药物研发疾病预防与治疗通过研究生物大分子与小分子相互作用，指导药物设计和优化。
揭示疾病发生的生物化学机制，为疾病预防和治疗提供新思路。
030201生物化学在医学领域重要性PART02生物大分子结构与功能氨基酸蛋白质的基本组成单位氨基酸序列蛋白质的一级结构二级、三级和四级结构蛋白质的高级结构催化、运输、免疫、调节等蛋白质的功能蛋白质结构与功能核酸的基本组成单位DNA的双螺旋结构RNA的种类与功能核酸的功能核苷酸mRNA、tRNA、rRNA等碱基配对、反向平行等遗传信息的储存、传递和表达01020304单糖的结构与性质双糖的结构与性质多糖的结构与性质糖类的功能葡萄糖、果糖等蔗糖、麦芽糖等淀粉、纤维素等提供能量、细胞识别、生物合成等PART03生物小分子代谢及调控机制糖代谢及调控机制糖的生理功能糖是生物体内主要的能源物质，通过糖酵解和三羧酸循环等过程提供能量。
此外，糖还参与细胞识别、信号传导等生物过程。
糖代谢途径生物体内的糖代谢主要包括糖异生、糖酵解、糖有氧氧化等过程。
其中，糖异生是非糖物质转变为葡萄糖的过程；糖酵解是葡萄糖在无氧条件下分解为乳酸的过程；糖有氧氧化是葡萄糖在有氧条件下彻底氧化为二氧化碳和水的过程。
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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29
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-PowerPoint演示文稿
❖
作业标准记得牢，驾轻就熟除烦恼。2 020年1 2月17 日星期 四9时46 分59秒 09:46:5 917 December 2020
❖
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59秒 上午9 时46分0 9:46:59 20.12.1 7
❖
一马当先，全员举绩，梅开二度，业 绩保底 。20.12. 1720.1 2.1709:4609:46 :5909:4 6:59De c-20
❖
安全放在第一位，防微杜渐。20.12.17 20.12.1 709:46:5909:4 6:59De cember 17, 2020
❖
加强自身建设，增强个人的休养。202 0年12 月17日 上午9时 46分20 .12.172 0.12.17
❖
精益求精，追求卓越，因为相信而伟 大。202 0年12 月17日 星期四 上午9时 46分59 秒09:4 6:5920. 12.17
Meyerhof提出的糖酵解途径。
（三）分子生物学阶段
近的技研•••从 D生111术工究2999N物10777业成和9多A0825化革了新双年年年3命最材学年来螺DD发浪受料，的NNW旋现潮青都AA特研a了结双重以睐倍别ts究D构脱来的组加o是Nn进，学重氧技模进和A各术视入入测术限型C国领，8序的分制为0r政域分i年法建性c子标府之子k代的立内提生对一生志世成；切出生。物物，界功酶物酶学的学新；； 工•阶1程9段9、0。遗年传人工类程基、因细组胞工计程划、的生实物施工；程
22•种氨种嘌基单呤酸糖（是腺脂组嘌肪成呤酸所和、有鸟甘蛋嘌油白呤和质）胆分和碱 3子种的嘧单啶体（，胞也嘧参啶与、许尿多嘧其啶他、结胸 腺D构-嘧葡物啶萄•质它）糖和们分是活是别植性脂参物物肪加光质和核合的类苷作组脂酸成质的。的组组 成用。的核主成苷要成酸产分是物。D，类N也脂A是和质多R中N磷A脂分是子 的糖前化体合组，物建也的生是主物核要膜苷单双酸体层类分脂辅质酶的和基 高子能。磷D本-酸核物化糖质合是。物核A苷T酸P等的三磷酸核 苷组酸成的成前分体。。
《生物化学导论》课件
《生物化学导论》PPT课 件
这份PPT课件旨在介绍生物化学的基本概念和核心理论，包括生物大分子的结 构和功能，生物分子的合成和降解，代谢途径和调控，酶学和代谢，以及蛋 白质和核酸的结构与功能。
课程简介
名称和背景
探索生物化学的奥秘，了解 生命的基本单位和化学反应。
目标和重要性
培养学生的科学思维和实验 技能，理解生物化学对医学 和生物技术的应用。
酶学和代谢
学习酶的功能和催化 机制，深入了解代谢 反应的动力学过程。
实验技术和应用
1
生物化学实验技术介绍
学习常用的生物化学实验技术，培养实验操作和数据处理能力。
2
生物化学在医学和生物技术中的应用
了解生物化学在医学诊断和生物技术开发中的应用，探索前沿科学发展。
学习成果和评估
课程学习目标
掌握生物化学的基本理论和实验技术，培养解决实际问题的能力。
教学方法和内容概述
通过理论讲解、实验演示和 案例分析，系统介绍生物化 学的基本理论和应用。
核心理论
生物大分子的 结构和功能
深入了解蛋白质、碳 水化合物和脂质等生 物大分子的结构和功 能。
生物分子的合 成和降解
探索生物分子的合成 和降解途径，了解 控
研究细胞中的代谢途 径和调控机制，揭示 生物体内能量转化的 奥秘。
评估方式和要求
通过课堂测试、实验报告和综合考核评估学生的学习成绩和综合能力。
参考资料
1 推荐教材和参考
1.《生物化学导论》（作者：王小明） 2.《生物化学实验教程》（作者：李大志） 3.《生物化学与分子生物学》（作者：张丽华）
这份PPT课件旨在介绍生物化学的基本概念和核心理论，包括生物大分子的结 构和功能，生物分子的合成和降解，代谢途径和调控，酶学和代谢，以及蛋 白质和核酸的结构与功能。
课程简介
名称和背景
探索生物化学的奥秘，了解 生命的基本单位和化学反应。
目标和重要性
培养学生的科学思维和实验 技能，理解生物化学对医学 和生物技术的应用。
酶学和代谢
学习酶的功能和催化 机制，深入了解代谢 反应的动力学过程。
实验技术和应用
1
生物化学实验技术介绍
学习常用的生物化学实验技术，培养实验操作和数据处理能力。
2
生物化学在医学和生物技术中的应用
了解生物化学在医学诊断和生物技术开发中的应用，探索前沿科学发展。
学习成果和评估
课程学习目标
掌握生物化学的基本理论和实验技术，培养解决实际问题的能力。
教学方法和内容概述
通过理论讲解、实验演示和 案例分析，系统介绍生物化 学的基本理论和应用。
核心理论
生物大分子的 结构和功能
深入了解蛋白质、碳 水化合物和脂质等生 物大分子的结构和功 能。
生物分子的合 成和降解
探索生物分子的合成 和降解途径，了解 控
研究细胞中的代谢途 径和调控机制，揭示 生物体内能量转化的 奥秘。
评估方式和要求
通过课堂测试、实验报告和综合考核评估学生的学习成绩和综合能力。
参考资料
1 推荐教材和参考
1.《生物化学导论》（作者：王小明） 2.《生物化学实验教程》（作者：李大志） 3.《生物化学与分子生物学》（作者：张丽华）
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--生物化学导论 PPT课件
的过程和原理
物质代谢（substance metabolism）：由一种物 质变成另一种物质的过程。 能量代谢（energy metabolism ）：能量的释放 和利用过程。
4、研究生物体物质与复杂的生命现象之间的 关系
新陈代谢
同化（assimilation）
异化（dissimilation）
Garden of Eden (diversity and unity)
有机化学
无机化学
化学
物理化学 高分子化学 分析化学
动 物 学
生物学
植 物 学
微生物学
化学
生 物 化 学
生物学
生物化学（Biochemistry）：研究生命现象的 化学本质的科学。
二、生物化学的研究内容
1、研究生物体物质的种类
一词，意思是“重要的物质”。
1850s-1890s 糖类、脂类、核酸被人们认识。1870s， “biochemistry” 一词形成。 1890s Buchner (German)：酵母提取液可使蔗糖发酵成 酒精！酶从活细胞中提取出来后仍具有功能！推翻了 “活力论” 。 1920s-1930s James Sumner： 酶是蛋白质。
生物化学排
60时＝理论课39＋实验课21 联系方法
办公室：15号楼501，85280191 ghzhu @
第一章 生物化学导论
第一节 生物化学的概念和研究内容
一、生物化学的概念
生命体 非生命体
有一定界限，没绝对界限
The origin of the universe
自我复制（replication）
第二节 生物化学发展简史
1780s Antoine Lavoisier (French)： 认为动物的呼吸有
《生物化学》全套PPT课件
04 糖代谢途径与调控机制
糖类概述及分类方法
糖类定义
多羟基醛、多羟基酮及其缩聚物和某些衍生物的 总称。
糖类分类
单糖、低聚糖、多糖。
糖类生物学作用
提供能量；物质代谢的碳骨架；细胞的组成成分。
糖无氧氧化过程剖析
糖无氧氧化定义
在无氧条件下，葡萄糖经分解代谢为乳酸或乙醇的过程。
糖无氧氧化过程
葡萄糖磷酸化；异构化；裂解；还原。
质谱法
利用蛋白质分子在电场或 磁场中的运动规律进行测 定。
cDNA测序法
通过测定编码蛋白质的 cDNA序列，间接推断蛋 白质序列。
蛋白质高级结构类型及特点
二级结构
主要依靠氢键维持的局部 空间结构，包括α-螺旋、 β-折叠等。
三级结构
整条肽链中全部氨基酸残 基的相对空间位置，包括 结构域、超二级结构等。
脂类分类方法
根据化学结构和性质，脂类可分为简单பைடு நூலகம்质（如脂肪酸、甘油酯等） 和复合脂质（如磷脂、糖脂等）。
脂类在生物体内的分布
不同生物体内的脂类分布有差异，如动物体内主要储存甘油三酯， 而植物体内则以脂肪酸为主。
甘油三酯分解代谢过程剖析
01
甘油三酯的分解代谢途径
甘油三酯在体内主要通过脂肪酶的催化作用分解为甘油和脂肪酸，进而
糖异生作用及其生理意义
糖异生定义
非糖物质转变为葡萄糖或糖原的 过程。
糖异生过程
乳酸、甘油、生糖氨基酸等转变为 葡萄糖或糖原。
糖异生生理意义
维持血糖恒定；补充或恢复肝糖原 储备；利用乳酸。
05 脂类代谢途径与调控机制
脂类概述及分类方法
脂类定义及主要功能
脂类是生物体内重要的有机化合物，包括脂肪、磷脂、固醇等， 主要功能是储存能量、构成生物膜、参与信号传导等。
生物化学01绪论 ppt课件.ppt
……
• 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
2.3 生化领域重大事件
• 1897年，Buchner发现了酵母细胞质能使糖分子发 酵。
• 1902年Fischer提出了肽键理论。
…... • 1937年，H. A本过程和理论，并 且解释了机体内所需能量的产生过程和糖、脂肪、 蛋白质的相互联系及相互转变机理。
（PCR）的特定核酸序列扩增技术。 • 1995年，Cuenoud等发明了具有酶活性的
DNA分子，并命名为脱氧核酶。 • 1997年，克隆羊的成功。 • 2003年4月14日，人类基因组测序完成。
3、生命的物质基础及新陈代谢
3.1 生命的物质基础(高度一致性)
• 生物体由有机和无机物质组成，他们都是不可或缺的 成分。
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
1、生物化学的定义（P1）
生物化学——以物理、化学及生物学的现代 技术研究生物体物质的组成和结构，物质 在生物体内发生的化学变化，以及这些物 质的结构和变化与生物的生理机能之间的 关系，进而在分子水平上深入揭示生命现 象本质的一门科学，即生命的化学。
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。
大学生物化学绪论ppt课件
个性化医疗
根据患者的基因和蛋白质 信息，制定个性化的治疗 方案，提高治疗效果。
未来发展趋势和前景展望
跨学科融合
生物化学将与计算机科学、数学、物 理学等学科更加紧密地结合，推动生
物医学领域的发展。
生物制药
利用生物化学技术生产重组蛋白药物 、抗体药物等，将成为未来药品研发
的重要方向。
精准医疗
随着基因测序技术的不断发展，未来 有望实现基于个体基因信息的精准医 疗。
生物经济
生物化学技术的发展将推动生物经济 的崛起，包括生物制造、生物农业、 生物能源等领域的发展。
THANKS
感谢观看
研究对象
生物大分子（蛋白质、核酸、多糖等）及其相互作用； 生物小分子（氨基酸、脂肪酸、维生素等）及其代谢； 生物体内能量转化与利用；生物膜与细胞信号传导等。
生物化学发展历史及现状
发展历史
从19世纪末到20世纪初，生物化学逐渐从生理学和有机化学中独立出来；20世纪中期以后，生 物化学在分子水平上取得了重大突破，如DNA双螺旋结构的发现、基因工程技术的建立等。
遗传信息的储存和传递、
催化等
糖类结构与功能
糖类的基本组成单位
单糖
糖类的分类
单糖、双糖、多糖等
糖类的结构特点
链状、环状、支链等
糖类的功能
能量储存和供应、细胞识别、 生物合成等
03
生物小分子代谢及调控机制
糖代谢及调控机制
糖酵解
将葡萄糖分解为丙酮酸， 产生ATP的过程。
糖异生
非糖物质转变为葡萄糖的 过程，主要在肝脏和肾脏 中进行。
大学生物化学绪论 ppt课件
目录
• 生物化学概述 • 生物大分子结构与功能 • 生物小分子代谢及调控机制 • 基因表达调控与疾病关系 • 细胞信号传导途径和受体介导作用 • 现代生物化学技象
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
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绿色发展
利用生物化学技术实现资源 的循环利用和废弃物的生物 降解，促进绿色发展和可持 续发展。
谢谢聆听
发展历程
从19世纪末到20世纪初的经典生物化 学时期，到20世纪中后期的现代生物 化学时期，再到21世纪的基因组学和 蛋白质组学时代。
生物化学研究内容及意义
研究内容
包括生物大分子的结构与功能、生物小分子代谢、基因表达调控、信号传导、 细胞周期与凋亡等。
研究意义
揭示生命现象的本质和规律，为医学、农业、工业等领域提供理论支持和实践 指导。
基因表达调控的意义
基因表达调控对于生物体的生长发育 、代谢、免疫应答等生命活动具有重 要意义，是维持生物体内环境稳定和 适应外部环境变化的关键。
基因表达调控可分为转录水平调控、 转录后水平调控、翻译水平调控和翻 译后水平调控等多个层次。
基因表达异常与疾病发生关系
基因表达异常的定义
基因表达异常是指基因表达的水平和模式与正常生理状态 相比发生显著改变的现象。
研究蛋白质表达、功能及相互作用，应用 于疾病诊断、药物研发等。
细胞培养技术
生物芯片技术
利用体外条件培养细胞，用于研究细胞生 长、分化、代谢等过程，以及药物筛选、 毒性测试等。
将生物分子固定在芯片上，实现高通量、快 速、准确的生物检测和分析，应用于基因组 学、蛋白质组学等领域。
生物化学在医学领域应用举例
05 细胞信号传导与受体介导作用
细胞信号传导途径和机制
细胞信号传导途径
包括细胞外信号分子与受体结合、信号转导分子激活、细胞内信号传递和效应分 子产生等步骤。
信号传导机制
涉及多种信号分子的识别和结合，如激素、神经递质、生长因子等，通过激活或 抑制相应的受体和信号转导通路，调节细胞生理功能。
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DNA的双螺旋结构
1953年，Watson 和 Crick 提出的DNA双 螺旋结构。
细胞中的DNA分子几乎 都是由两条多聚脱氧 核苷酸链构成的。
DNA的二级结构就是指 两条多核苷酸链反向 平行盘绕所生成的双 螺旋结构。
划时代的里程碑，现代生物完科整学版课的件p奠pt 基石。
21
3 所有的独立的生命体都有蛋白质的合成系统：
生物分子的主要类型包括：
Saccharide(糖)、lipids(脂)、Nucleic Acids(核酸)、protein(蛋白质)
维生素、辅酶、激素、核苷酸和氨基酸等。
生物分子中最重要的是糖、脂、核酸和蛋白 质四类物质，分子量一般都很大，所以又称 为生物大分子。
完整版课件ppt
11
生命的物质组成 多酶复合体
Biochemistry Seeks to Explain Life in Chemical Terms
Chemical processes associated with living things.
Biochemistry may be defined as the study of the molecular basis of life.
蛋白质是生物体生物功能的执行者。没有蛋白质也就没有生命
氨基酸 含N碱 核糖
肽 核苷
蛋白质 核苷酸
染色体 生物膜
细胞器
葡萄糖 多聚糖
多糖
细胞
组织
脂肪酸
器官
甘油
磷脂酸
脂类
生物体
胆碱 4种生物大分子
动物植物微生物
基本生物分子
4完种整版课生件pp物t 高分子
12
2、这些物质在生物体内发生什么变化？是怎样变化的？变化 过程中能量是怎样转变 的？也就是说这些物质在生物体内是 怎样进行物质和能量代谢的?
生物化学导论ppt课件
1922 Archibal构d V. 和功能的基本单位）、新陈代谢（新陈代谢是
Dynamic Biochemistry
生物体进行一切生命活动的基础）、生长和发育、 “Chemistry of Life”
Microbiology, which has shown that single-celled organisms and viruses are ideally suited for the elucidation of many metabolic pathways and regulatory mechanisms.
Physiology, which investigates life processes at the tissue and organism levels.
性质及化学变化的规律。 1969 Max Delbrück, Alfred D.
Black, Gertrude B.
植物生物化学
普通生物化学
生物化学是研究生物体的化学及其化学变化规律的科学， 它是生物学和化学相互渗透、相互交叉而产生的一门边缘 学科。
讲师：赵丹丹
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二、生物化学的研究内容
深入了解组成生物体的物质以及生物体所产生的物质的化 学组成、结构、性质和功能，对这些生物大分子进行深入 细微的结构分析。
研究这些物质在体内的化学变化，即新陈代谢过程。即这 些物质在酶的催化下合成或分解的过程，即物质的运转和 能量转移过程。在此基础上阐明各种生命现象如生长、生 殖、运动、适应、遗传、变异的分子活动规律，并应用这 些规律为工业，农业和生物学、医学实践服务。
生物的基本特征：结构严整（细胞是生物体的结 1952 Selman A.
1958 George Beadle, Edward Tatum (genes act by regulating definite chemical events), Joshua Lederberg (genetic recombination and the organization of the genetic material of bacteria).
Dynamic Biochemistry
生物体进行一切生命活动的基础）、生长和发育、 “Chemistry of Life”
Microbiology, which has shown that single-celled organisms and viruses are ideally suited for the elucidation of many metabolic pathways and regulatory mechanisms.
Physiology, which investigates life processes at the tissue and organism levels.
性质及化学变化的规律。 1969 Max Delbrück, Alfred D.
Black, Gertrude B.
植物生物化学
普通生物化学
生物化学是研究生物体的化学及其化学变化规律的科学， 它是生物学和化学相互渗透、相互交叉而产生的一门边缘 学科。
讲师：赵丹丹
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二、生物化学的研究内容
深入了解组成生物体的物质以及生物体所产生的物质的化 学组成、结构、性质和功能，对这些生物大分子进行深入 细微的结构分析。
研究这些物质在体内的化学变化，即新陈代谢过程。即这 些物质在酶的催化下合成或分解的过程，即物质的运转和 能量转移过程。在此基础上阐明各种生命现象如生长、生 殖、运动、适应、遗传、变异的分子活动规律，并应用这 些规律为工业，农业和生物学、医学实践服务。
生物的基本特征：结构严整（细胞是生物体的结 1952 Selman A.
1958 George Beadle, Edward Tatum (genes act by regulating definite chemical events), Joshua Lederberg (genetic recombination and the organization of the genetic material of bacteria).
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(3)膜 膜是细胞和细胞器的边虽然它们具有两者共有的性质）。
(4)细胞是生命的基本单位 细胞是生命的单位，是唯一能展现生命特征（生长、代谢、
刺激应答和复制）的最小实体。细胞可分为两种类型，即真核生 物细胞和原核生物细胞。真核生物细胞具有复杂的内部结构。
生物化学
Chapter 1 生物化学导论
生物化学是研究生命分子和生命化学反应的科学， 是运用化学的原理在分子水平上解释生物学的科学。 它的主要研究范围包括这样几个方面：生物分子的化 学结构和三维构象；生物分子的相互作用；生物分子 的合成与降解；能量的保存与利用；生物分子的组装 和协调；遗传信息的贮存、传递和表达。
二、生命分子 生命物质的元素组成明显不同于地球外壳元素的元素组
成。H、O、C和N构成了人体原子总量的99%以上，其中大 多数H和O以H2O形式出现。
H、O、C和N的什么样的性质使其结合成适合于生命 的化学？是它们通过共用电子对形成共价键的能力。此外， H、C、N和O是元素周期表中最轻的元素。由于共价键的强 度与所涉及原子的原子量是成反比的，因此，H、C、N和O 彼此间能形成最强的共价键。两种其他能形成共价键的元素 磷和硫也在生物分子中起着重要的作用。
Section 1 生命、细胞和生物分子 分子是无生命的, 然而分子却可以以适当的数目和 方式构成生命。生命系统因有其特殊性质而与非生命 系统不同。它们能生长、运动，能完成难以置信的代 谢化学反应，能对环境的刺激作出应答以及能准确地 进行自我复制。尽管生命存在着惊人的多样性、存在 着生物结构和维持生命必需的机制的复杂性，但是生 命的功能最终是可以用化学的原理来解释的。
由于生物大分子对它们的结构及其组成元件具有感应，因此，
只要构件单位的多样性或次序不是过分筒单或重复，它们的线性顺 序就应含有特定信息的潜在能力。蛋白质和核酸的构件单位是以非 显著重复方式排列的，它们的顺序是独特的。当把组成它们的构件 单位以字母排列时，可以组成有意义的词语，然而并非所有生物大 分子都含有信息。多糖往往由相同的单糖单位一次又一次地重复排 列构成。这类同聚多糖不可能含有什么信息。
一、生命系统的独特性质 ●生物最显著的性质是它们具有复杂的结构和高度的组织形 式。 ●生命系统能活跃地进行能量转换，生物高度组织化的结构 和生命活动的维持依赖于从环境捕获能量的能力。被生物利 用的能量形式是特殊的生物分子。ATP和NADPH是其中最 重要的富含能量的生物分子，代表着生物在化学上可利用的 能量的贮存形式。 ●生命系统具有显著的自我复制能力。生物能一代一代地繁 衍与它们自身相同的后代。
三、生物分子的特性反映它们对生命状态的适应 1、生物大分子和它们的构件具有方向性
生物大分子是由单位元件构筑而成的。蛋白质由氨基酸构成， 核酸由核苷酸构成，多糖由单糖构成。这些构件分子是有极性的， 即它们是不对称的。因此，从某种意义上说,它们是有“头”和有 “尾”的。当这些构件分子组成生物大分子时，它们头-尾连结。 于是，生物大分子聚合体也将是有头有尾的。因此，它们的结构应 该是有“感应”（sense）的或者说是有方向的（图1－3）。 2、生物大分子是信息分子
所述的弱的非共价键作用力介导的。
7、弱的作用力把生物限制在一个窄范围环境条件中 生物大分子仅在窄的环境条件下(例如温度、离子强度
以及酸-碱度等)才有功能上的活性。极端条件将破坏维持 大分子复杂结构所必需的弱的作用力。这些复杂大分子的 有序结构的丧失(也就是变性)伴随着功能的消失。
Section 2 水
结构互补性是生物分子间识别的手段。生命的复杂而高度
组织化的型式取决于生物分子彼此识别和相互作用的能力。如 果一种分子的结构与另一种分子的结构是互补的，例如某种酶 与它的专一性底物分子，那么这两种分子之间的相互作用就能 准确地实现。结构互补性的原理是生物分子识别的基本要素.
6、生物分子的的识别是由弱的相互作用力介导的 通过结构互补性所发生的生物分子识别事件是由前面
在生物化学中，水存在的意义是显而易见的：①几乎 所有生物分子随环境中水的物理和化学性质而呈现它们的 形态。②大多数生物化学反应的介质是水,代谢反应的反应 物和产物在细胞范围内和细胞间运输都依赖于水。③水本 身活跃地参与支撑许多化学反应，水的离子化组分(H＋和 OH－)往往作为真正的反应物参与反应。事实上，生物分子 的许多功能基团的反应性取决于环境介质中的H＋和OH－的 相对浓度。④水的氧化产生的分子氧(O2)是通过光合作用完 成的。⑤水的离子化产物(H＋和OH－)是蛋白质、核酸以及 膜的结构与功能的关键决定者。⑥在膜的内外两侧的氢离 子浓度的差异代表了能量转化的生物学机制所必需的能化 状态。
1、生物分子是含碳的化合物 所有生物分子都含有碳。碳的优势是由于它通过共用电
子对形成稳定的共价键方面的多面性。通常与碳以共价键相 结合的原子是碳本身以及H、O和N（图1—1）。
碳的共价键有两个特别值得注意的性质。一是碳与自身 形成共价键的能力，另一个是被键合碳原子周围的四个共价 键的四面体性质。这两种性质对于碳所形成的线性、分支以 及环状的化合物的惊人多样性是极为重要的。这种多样性可 因N、O和H原子的参与而进一步扩大。
3、生物大分子具有特征性的三维结构 任何一种分子结构都是独特的，并具有可区别的特有的性
质。生物大分子，尤其是蛋白质，分子结构已经达到了其复杂 性的极点。 4、非共价作用力维持生物大分子的结构
共价键把原子结合在一起形成分子，非共价作用力是分子
内或分子间的原子之间的吸引。非共价作用力是弱的作用力， 包括氢键、离子键、范德华力和疏水相互作用。这些作用力一 般介于4–30 kJ·mol-1范围。 5、结构互补性决定生物分子的相互作用
2、生物分子是分级的 (1)代谢物和大分子
无机物分子 →（同化）转变成代谢物（氨基酸、糖、核苷 酸、脂肪酸和甘油）→（通过共价）键构成大分子(蛋白质、多 糖、DNA和RNA以及脂类) →（大分子间的相互作用导致）超分 子复合物（酶复合物、核糖体、染色体和细胞骨架系统）（图1 －2） (2)细胞器
细胞器是生物分子等级中较高层次的一级。细胞器仅在真核 生物细胞中发现。
(4)细胞是生命的基本单位 细胞是生命的单位，是唯一能展现生命特征（生长、代谢、
刺激应答和复制）的最小实体。细胞可分为两种类型，即真核生 物细胞和原核生物细胞。真核生物细胞具有复杂的内部结构。
生物化学
Chapter 1 生物化学导论
生物化学是研究生命分子和生命化学反应的科学， 是运用化学的原理在分子水平上解释生物学的科学。 它的主要研究范围包括这样几个方面：生物分子的化 学结构和三维构象；生物分子的相互作用；生物分子 的合成与降解；能量的保存与利用；生物分子的组装 和协调；遗传信息的贮存、传递和表达。
二、生命分子 生命物质的元素组成明显不同于地球外壳元素的元素组
成。H、O、C和N构成了人体原子总量的99%以上，其中大 多数H和O以H2O形式出现。
H、O、C和N的什么样的性质使其结合成适合于生命 的化学？是它们通过共用电子对形成共价键的能力。此外， H、C、N和O是元素周期表中最轻的元素。由于共价键的强 度与所涉及原子的原子量是成反比的，因此，H、C、N和O 彼此间能形成最强的共价键。两种其他能形成共价键的元素 磷和硫也在生物分子中起着重要的作用。
Section 1 生命、细胞和生物分子 分子是无生命的, 然而分子却可以以适当的数目和 方式构成生命。生命系统因有其特殊性质而与非生命 系统不同。它们能生长、运动，能完成难以置信的代 谢化学反应，能对环境的刺激作出应答以及能准确地 进行自我复制。尽管生命存在着惊人的多样性、存在 着生物结构和维持生命必需的机制的复杂性，但是生 命的功能最终是可以用化学的原理来解释的。
由于生物大分子对它们的结构及其组成元件具有感应，因此，
只要构件单位的多样性或次序不是过分筒单或重复，它们的线性顺 序就应含有特定信息的潜在能力。蛋白质和核酸的构件单位是以非 显著重复方式排列的，它们的顺序是独特的。当把组成它们的构件 单位以字母排列时，可以组成有意义的词语，然而并非所有生物大 分子都含有信息。多糖往往由相同的单糖单位一次又一次地重复排 列构成。这类同聚多糖不可能含有什么信息。
一、生命系统的独特性质 ●生物最显著的性质是它们具有复杂的结构和高度的组织形 式。 ●生命系统能活跃地进行能量转换，生物高度组织化的结构 和生命活动的维持依赖于从环境捕获能量的能力。被生物利 用的能量形式是特殊的生物分子。ATP和NADPH是其中最 重要的富含能量的生物分子，代表着生物在化学上可利用的 能量的贮存形式。 ●生命系统具有显著的自我复制能力。生物能一代一代地繁 衍与它们自身相同的后代。
三、生物分子的特性反映它们对生命状态的适应 1、生物大分子和它们的构件具有方向性
生物大分子是由单位元件构筑而成的。蛋白质由氨基酸构成， 核酸由核苷酸构成，多糖由单糖构成。这些构件分子是有极性的， 即它们是不对称的。因此，从某种意义上说,它们是有“头”和有 “尾”的。当这些构件分子组成生物大分子时，它们头-尾连结。 于是，生物大分子聚合体也将是有头有尾的。因此，它们的结构应 该是有“感应”（sense）的或者说是有方向的（图1－3）。 2、生物大分子是信息分子
所述的弱的非共价键作用力介导的。
7、弱的作用力把生物限制在一个窄范围环境条件中 生物大分子仅在窄的环境条件下(例如温度、离子强度
以及酸-碱度等)才有功能上的活性。极端条件将破坏维持 大分子复杂结构所必需的弱的作用力。这些复杂大分子的 有序结构的丧失(也就是变性)伴随着功能的消失。
Section 2 水
结构互补性是生物分子间识别的手段。生命的复杂而高度
组织化的型式取决于生物分子彼此识别和相互作用的能力。如 果一种分子的结构与另一种分子的结构是互补的，例如某种酶 与它的专一性底物分子，那么这两种分子之间的相互作用就能 准确地实现。结构互补性的原理是生物分子识别的基本要素.
6、生物分子的的识别是由弱的相互作用力介导的 通过结构互补性所发生的生物分子识别事件是由前面
在生物化学中，水存在的意义是显而易见的：①几乎 所有生物分子随环境中水的物理和化学性质而呈现它们的 形态。②大多数生物化学反应的介质是水,代谢反应的反应 物和产物在细胞范围内和细胞间运输都依赖于水。③水本 身活跃地参与支撑许多化学反应，水的离子化组分(H＋和 OH－)往往作为真正的反应物参与反应。事实上，生物分子 的许多功能基团的反应性取决于环境介质中的H＋和OH－的 相对浓度。④水的氧化产生的分子氧(O2)是通过光合作用完 成的。⑤水的离子化产物(H＋和OH－)是蛋白质、核酸以及 膜的结构与功能的关键决定者。⑥在膜的内外两侧的氢离 子浓度的差异代表了能量转化的生物学机制所必需的能化 状态。
1、生物分子是含碳的化合物 所有生物分子都含有碳。碳的优势是由于它通过共用电
子对形成稳定的共价键方面的多面性。通常与碳以共价键相 结合的原子是碳本身以及H、O和N（图1—1）。
碳的共价键有两个特别值得注意的性质。一是碳与自身 形成共价键的能力，另一个是被键合碳原子周围的四个共价 键的四面体性质。这两种性质对于碳所形成的线性、分支以 及环状的化合物的惊人多样性是极为重要的。这种多样性可 因N、O和H原子的参与而进一步扩大。
3、生物大分子具有特征性的三维结构 任何一种分子结构都是独特的，并具有可区别的特有的性
质。生物大分子，尤其是蛋白质，分子结构已经达到了其复杂 性的极点。 4、非共价作用力维持生物大分子的结构
共价键把原子结合在一起形成分子，非共价作用力是分子
内或分子间的原子之间的吸引。非共价作用力是弱的作用力， 包括氢键、离子键、范德华力和疏水相互作用。这些作用力一 般介于4–30 kJ·mol-1范围。 5、结构互补性决定生物分子的相互作用
2、生物分子是分级的 (1)代谢物和大分子
无机物分子 →（同化）转变成代谢物（氨基酸、糖、核苷 酸、脂肪酸和甘油）→（通过共价）键构成大分子(蛋白质、多 糖、DNA和RNA以及脂类) →（大分子间的相互作用导致）超分 子复合物（酶复合物、核糖体、染色体和细胞骨架系统）（图1 －2） (2)细胞器
细胞器是生物分子等级中较高层次的一级。细胞器仅在真核 生物细胞中发现。