生物化学课件----生化第一章导论刘
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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。
生物化学导论PowerPoint演示文稿
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•六、水的离子化和pH
• 水是一种中性分子，只是具有很弱的离子化倾向。人们通
常用下面的式子表达水的离子化：
•
H2O ←→ H＋ ＋ OH—
•实际上，自由的H＋是不存在的，而是与水分子结合，以水合
氢离子（H3O＋）的形式存在。质子可与一簇水分子结合形成 具有H5O2＋、H7O3＋等等分子式的结构。为了简便，可以把这 些离子形式合并以H＋代表。水合氢离子的质子可以很快地一
•2、液态水的结构 • 由于液态水的每个分子约10－12秒重新定位一次，因此很少有实 验技术能探测这些水分子的瞬间排列。在液态水中，分子间的这些 氢键已变形。结果使连接分子的氢键网是无规则的和可变的；而且， 这样的氢键网是不断地被打断和重新形成，因而液态水是由快速波 动的三维网状的氢键结合的H2O分子构成(图1－6a)。
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。
• •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
• 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 • 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.
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
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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 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。
化学生物学-第1章导论精品PPT课件
生物化学的基本内容包括： 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； 生物分子在生物机体中的相 互作用及其变化规律。
3、分子生物学的概念
分子生物学是从分子水平研究生命本质为目的的一 门新兴边缘学科，它以核酸和蛋白质等生物大分子 的结构及其在遗传信息和细胞信息传递中的作用为 研究对象，包括对遗传、生殖、生产和发育等生命 基本特征的分子机理的阐明，从而为利用和改造生 物奠定基础和提供新的手段。
2000年,人类基因组计划完成
化学生物学
❖ 生物有机化学 ❖ 生物无机化学 ❖ 生物物理化学 ❖ 生物分析化学 ❖ 生物高分子化学
三、化学生物学研究的中心任务
1、化学生物学研究一般都是从对生物体的生理或病理 过程具有调控作用的小分子生物活性物质开始，研究其 结构；发现其在生物体中的靶分子，研究这些物质与生 物体靶分子的相互作用，
二、化学生物学的起源ຫໍສະໝຸດ 有机化学无机化学化学
物理化学
分析化学
高分子化学
动物学
生物学
微生物学
化学生物学
化学
植物学
生物化学
生物学
分子生物学
现代生物化学可以说从德国的谢利研究各种动植物组织以及法 国的著名化学家拉瓦锡研究燃烧和呼吸叙述起，那是１８世纪 的下半叶，相当于清乾隆年间，距今２００多年的历史。人们 将这短短的历史划分为三个时期。 静态生物化学时期（1920年以前） 研究内容以分析生物体内物质的化学组成、性质和含量为主。 动态生物化学时期（1950年以前） 这是一个飞速发展的辉煌时期， 随着同位素示踪技术、色谱技术等物理学手段的广泛应用，生 物化学从单纯的组成分析深入到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 ，都基本搞清。
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； 生物分子在生物机体中的相 互作用及其变化规律。
3、分子生物学的概念
分子生物学是从分子水平研究生命本质为目的的一 门新兴边缘学科，它以核酸和蛋白质等生物大分子 的结构及其在遗传信息和细胞信息传递中的作用为 研究对象，包括对遗传、生殖、生产和发育等生命 基本特征的分子机理的阐明，从而为利用和改造生 物奠定基础和提供新的手段。
2000年,人类基因组计划完成
化学生物学
❖ 生物有机化学 ❖ 生物无机化学 ❖ 生物物理化学 ❖ 生物分析化学 ❖ 生物高分子化学
三、化学生物学研究的中心任务
1、化学生物学研究一般都是从对生物体的生理或病理 过程具有调控作用的小分子生物活性物质开始，研究其 结构；发现其在生物体中的靶分子，研究这些物质与生 物体靶分子的相互作用，
二、化学生物学的起源ຫໍສະໝຸດ 有机化学无机化学化学
物理化学
分析化学
高分子化学
动物学
生物学
微生物学
化学生物学
化学
植物学
生物化学
生物学
分子生物学
现代生物化学可以说从德国的谢利研究各种动植物组织以及法 国的著名化学家拉瓦锡研究燃烧和呼吸叙述起，那是１８世纪 的下半叶，相当于清乾隆年间，距今２００多年的历史。人们 将这短短的历史划分为三个时期。 静态生物化学时期（1920年以前） 研究内容以分析生物体内物质的化学组成、性质和含量为主。 动态生物化学时期（1950年以前） 这是一个飞速发展的辉煌时期， 随着同位素示踪技术、色谱技术等物理学手段的广泛应用，生 物化学从单纯的组成分析深入到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 ，都基本搞清。
生物化学课件----生化第一章导论刘
社,1999
二十一世纪——生命科学世纪
谢谢观赏
生物化学在1920年以后开始进入高速发展期。
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
因此,生物的本质是信息。
DNA上的信息最终以蛋 白质的形式得以表现，就 象计算机硬盘上的 “0/1” 数据最终通过应用软件变 成一幅图一样。而计算机 本身就相当于一个细胞。
物种是基因信息的具体表现
基因是永垂不朽的，但它们呢 必须结成帮派来共存，生命则是 这群基因信息的具体表现。在某 种意义上，生命是基因一代一代 往下传的生存机器，人也不过是 基因往下传的工作站而已。
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,2001年完成,进入
后基因组时代
Hale Waihona Puke James Watson (23y)
细胞是生命体的基本单位
细胞核 核膜
核仁
溶酶体 线粒体
细胞质 细胞膜 核糖体
核糖体
中心体 高尔基体
膜造就细胞, 膜蛋白是内外交流的大门
膜蛋白 (受体蛋白) 是 药物作用的主要位点
从单细胞生物演化 出多细胞生物，地球 大约化了三十亿年的 时间。足以说明社会 的形成是一个多么复 杂的事件。
二十一世纪——生命科学世纪
谢谢观赏
生物化学在1920年以后开始进入高速发展期。
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
因此,生物的本质是信息。
DNA上的信息最终以蛋 白质的形式得以表现，就 象计算机硬盘上的 “0/1” 数据最终通过应用软件变 成一幅图一样。而计算机 本身就相当于一个细胞。
物种是基因信息的具体表现
基因是永垂不朽的，但它们呢 必须结成帮派来共存，生命则是 这群基因信息的具体表现。在某 种意义上，生命是基因一代一代 往下传的生存机器，人也不过是 基因往下传的工作站而已。
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,2001年完成,进入
后基因组时代
Hale Waihona Puke James Watson (23y)
细胞是生命体的基本单位
细胞核 核膜
核仁
溶酶体 线粒体
细胞质 细胞膜 核糖体
核糖体
中心体 高尔基体
膜造就细胞, 膜蛋白是内外交流的大门
膜蛋白 (受体蛋白) 是 药物作用的主要位点
从单细胞生物演化 出多细胞生物，地球 大约化了三十亿年的 时间。足以说明社会 的形成是一个多么复 杂的事件。
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
《生物化学导论绪论》PPT课件
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。
《生物化学导论绪论》PPT课件
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--绪论ppt课件
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。
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
14
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
14
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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生物结构的多层次性 决定了生物科技 高度复杂和多样
生态学
学科结构
生物统计
最前沿的学科 进化生物学
经典生物学
动物学
细胞学
植物学
免疫学
微生物学 遗传学
生物信息
生物化学
生命科学最前沿的两个学科
发育生物学：研究基因信息是 如何进行抽提和表现的，即研究 钢琴如何演奏出动听的乐曲。
进化生物学：研究物种演化规 律的，即从大时间尺度来看基因 组合群的变化史，新基因又如何 诞生并影响物种间竞争。
生物化学
平顶山工学院生物工程系
目录
生命大分子
第一章 导论 第二章 糖类 第三章 脂质 第四章 氨基酸 第五章 蛋白质的共价结构 第六章 蛋白质的三维结构 第七章 蛋白质的结构与功能 第八章 蛋白质的分离、纯化和表征
目录（续前）
第九章 酶通论 第十章 酶促反应动力学 第十一章 酶的反应机制和酶的调节 第十二章 核酸通论 第十三章 核酸的结构 第十四章 核酸的物理化学性质 第十五章 核酸的研究方法 第十六章 生物膜的组成与结构
生物科学史上两座 最大的里程碑
细胞结构的发现
Schwann /Schleiden
DNA是基因载体的发现
Morgan, Watson/Crick
生命体中两种关键大分子
蛋白质
DNA
DNA分子的真面貌
蛋白质是由氨基酸串联起来的 项链，再揉作一团。
地球上所有生物使用的建筑 原料（氨基酸, 核苷酸, 葡萄糖, 脂肪等）是完全一样, 就象所有 的大楼都由砖头、砂和水泥为主 建起来一样。为什么地球上的生 物千姿万态呢？ 那是因为DNA 上的信息不一样。
请不要忘记科学只不过是人们生活 的一部分。
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
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
从基因突变、蛋白质 构象变化到细胞功能与 形态的变化，最后导致 病变，是一个多层次的 问题，需要花大力气才 能够研究明白。
千里之途，始于足下
先学好生物化学
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。
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。
因此,生物的本质是信息。
DNA上的信息最终以蛋 白质的形式得以表现，就 象计算机硬盘上的 “0/1” 数据最终通过应用软件变 成一幅图一样。而计算机 本身就相当于一个细胞。
物种是基因信息的具体表现
基因是永垂不朽的，但它们呢 必须结成帮派来共存，生命则是 这群基因信息的具体表现。在某 种意义上，生命是基因一代一代 往下传的生存机器，人也不过是 基因往下传的工作站而已。
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。
化学发展史II
化学发展史Ⅱ 中国的炼金术传到西方
细胞是生命体的基本单位
细胞核 核膜
核仁
溶酶体 线粒体
细胞质 细胞膜 核糖体
核糖体
中心体 高尔基体
膜造就细胞, 膜蛋白是内外交流的大门
膜蛋白 (受体蛋白) 是 药物作用的主要位点
从单细胞生物演化 出多细胞生物，地球 大约化了三十亿年的 时间。足以说明社会 的形成是一个多么复 杂的事件。
器官由亿为计数单位的细胞组成
刚出生时，人脑细胞 数 2000-10000亿
成人人体细胞总数 2-5 x 10 12
人体一生细胞总数 约 10 15
由于多细胞生物都 有生长发育的过程， 因此遗传信息和后天 环境对个体生物的生 存状况同等重要。
人 人体生物学结构 人类社会学结构
细胞 组织 器官 人体
家庭 企业、学校 系统 城市、国家
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。
希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。
科学的内涵
科学的内涵
理论
解释
归纳、演绎
现象、数据
方法/技术
思维
观察/实验
大脑
Paradigm
Harold Varmusห้องสมุดไป่ตู้说
(1989年诺贝尔生理和医学奖获得者)
科学研究是一项艰苦的工作，如 果你不喜欢它，请选择其他领域；
只研究你感兴趣的和你认为重要 的问题；
尊敬你的科学老前辈，但不要完 全相信他们所说、所写的一切；