生物化学课件----生化第一章导论刘

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
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
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。
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。
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
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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。
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。
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
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 Varmus 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；
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。
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。
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