第一章-生物化学导论(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
实用文档
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
实用文档
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
实用文档
真核细胞的结构
实用文档
植物细胞的结构
实用文档
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、生物学与物理学之间的一门边缘学科。
二、生物化学的开展：1．表达生物化学阶段：是生物化学开展的萌芽阶段，其主要的工作是分析和研究生物体的组成成分以与生物体的分泌物和排泄物。
2．动态生物化学阶段：是生物化学蓬勃开展的时期。
就在这一时期，人们根本上弄清了生物体各种主要化学物质的代途径。
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、脂类以与水、无机盐等组成，此外还含有一些低分子物质。
2．物质代：物质代的根本过程主要包括三大步骤：消化、吸收→中间代→排泄。
其中，中间代过程是在细胞进展的，最为复杂的化学变化过程，它包括合成代，分解代，物质互变，代调控，能量代几方面的容。
3．细胞信号转导：细胞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、生理活动与生长分化。
4．生物分子的结构与功能：通过对生物大分子结构的理解，提醒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)是蛋白质分子的根本组成单位。
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-)。
第一章 生物化学绪论
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
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
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。
生物化学第一章绪论
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
《生物化学教案》
《生物化学教案》word版第一章：生物化学导论1.1 生物化学的概念与发展历程1.2 生物化学的研究内容与方法1.3 生物化学在生物学和医学中的应用1.4 生物化学实验安全与伦理第二章：蛋白质化学2.1 蛋白质的基本组成与结构2.2 蛋白质的生物合成与降解2.3 蛋白质的理化性质与分析方法2.4 蛋白质的功能与疾病关联第三章：核酸化学3.1 核酸的基本组成与结构3.2 核酸的生物合成与降解3.3 核酸的理化性质与分析方法3.4 核酸的功能与疾病关联第四章：碳水化合物化学4.1 碳水化合物的分类与结构4.2 碳水化合物的生物合成与降解4.3 碳水化合物的生理功能与疾病关联4.4 碳水化合物的分析方法与应用第五章：脂质化学5.1 脂质的分类与结构5.2 脂质的生物合成与降解5.3 脂质的生理功能与疾病关联5.4 脂质的分析方法与应用第六章：酶化学6.1 酶的基本概念与特性6.2 酶的分类与命名6.3 酶的作用机制6.4 酶的活性调控与应用第七章：生物代谢化学7.1 糖代谢7.2 脂肪代谢7.3 氨基酸代谢7.4 氧化磷酸化与能量代谢第八章：信号传导8.1 信号分子的种类与作用8.2 受体与信号传导途径8.3 细胞内信号转导机制8.4 信号传导在生理与疾病中的作用第九章：遗传密码与基因工程9.1 遗传密码的发现与解析9.2 基因的结构与表达调控9.3 基因工程技术与应用9.4 基因编辑技术的发展与挑战第十章：生物化学实验技术10.1 生物化学实验基本技能10.2 生物化学实验器材与操作10.3 生物化学实验数据处理与分析10.4 生物化学实验案例解析重点和难点解析一、生物化学导论中的生物化学的发展历程与研究方法。
二、蛋白质化学中的蛋白质的结构与功能。
三、核酸化学中的核酸的结构与功能。
四、碳水化合物化学中的碳水化合物的生理功能与疾病关联。
五、脂质化学中的脂质的生理功能与疾病关联。
六、酶化学中的酶的作用机制。
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》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）
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。
生物化学绪论ppt课件(完整版)
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。
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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?
环境
机体
同化作用 assimilation
生物小分子 合成代谢
大分子
新 陈 代 谢
吸能反应
能
物
量
质
代
代
放能反应
谢
谢
异化作用 dissimilation
生物大分子
不开，核酸的研究成为现代分子生 物学研究的主要内容。
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，现代生物科学的奠基石。
第一章-生物化学导论(绪论)
❖ 使用教材：
❖
基础生物化学
❖
黄卓列 朱利泉 主编
❖
中国农业出版社
参考书目
❖ 参考书目： ❖ 基础生物化学 第二版 主编 吴显荣
中国农业出版社 ❖ 生物化学 主编 沈同 王镜岩
高等教育出版社出版 电子教案： ❖ 实验及答疑地点：实验大楼六楼东侧生化教
研室 电话：68250794
主讲教师： 胡奎 电话： 68250794 (o) 68250857(h) email: hukui@
课程学时安排（54）
第一章 生物化学导论
2
第二章蛋白质化学
7
第三章核酸的结构与功能
7
生命大分子 第四章 酶
7
第五章 维生素与辅酶5
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第六章 糖类化合物代谢
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第七章 生物氧化和氧化磷酸化
动物生化（zoic ~）、植物生化（botanic ~）、微 生物生化（microbial ~）、普通生化（general ~） 进化生化（Evolutional~）或比较生化 （Comparative ~） 生理化学（physiological~） 医学生化（medicinal~）、农业生化 （agricultural~）、工业生化（industrial~）、 Cellular~ 细胞生物化学、Functional ~ 机能生化, 功 能生化、Marine ~ 海洋生物化学、Molecular ~ 分 子生物化学、Radiation ~ 辐射生物化学。
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生物代谢能量的产 第八章 脂类代谢
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生和储藏及大分子 前体的生物合成
第九章 蛋白质的酶促降解及氨基酸代谢
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第十章 核酸的酶促降解及核苷酸代谢
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第十一章 核酸的生物合成
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第十二章 蛋白质的生物合成
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遗传信息的存 第十三章 代谢调控
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储传递和表达
第十四章 DNA重组技术的基本原理
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第一章 生物化学导论（绪论）
体内
分解代谢 环境
小分子
动态生物化学时期（二十世纪前半叶）
3、这些物质的结构、代谢和生物功能及复杂 的生命现象（如生长、生殖、遗传、运动等） 之间有什么关系？
复杂的生命现象是如何有条不紊进行？ ❖ 是受到怎么样 的精确调控的？ ❖ 物质代谢是如何相互联系的?
机能生物化学及分子生物学时期（二十世纪五十
Chemical processes associated with living things.
Biochemistry may be defined as the study of the molecular basis of life. 生物化学是运用化学原理和方法，研究生物 体的物质组成和遵循化学规律所发生的一系 列化学变化，进而深入揭示生命现象本质的 一门科学，有生命的化学之称
生物分子 / Biological Molecules
生物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：
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。
年代以后）
分子生物学概念及研究内容
广义: 研究蛋白质及核酸等生物大分子结构、构象和功能，也就 是从分子水平阐明生命现象的规律和本质的科学。
狭义: 偏重于核酸(或基因)的分子生物学，主要研究基因或 DNA的复制、转录、表达和调节控制等过程，也涉及这些过程中 有关的蛋白质和酶的结构与功能的研究。
生命的奥秘是什么？
3 所有的独立的生命体都有蛋白质的合成系统：
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
4 所有的的生命体都有能量的获得方式（系统）
类病毒---病毒---枝原体、衣原体---立克次氏体— 细菌 原核生物---酵母 真核生物—苔蘚
原生动物---植物 动物
哪些可以称为独立的生命体？
研究领域的细化
Return
1903年提出Biochemistry，生物化学才成为一门独立的学科， 在此之前，分别由有机化学和生理学分别研究。
生物化学的研究范围大致可包括下列几 个方面： 1、生物体是由哪些物质组成的？它们的 结构和性质如何？
静态生物化学时期（二十世纪二十年代以前）
生物体的化学组成
自然界 所有的 生命物 体都由 三类物 质组成 水、无 机离子 和生物 分子
主要内容:介绍生物化学的概念、研
究内容、学科发展历史和前景及其与其它科 学的关系。对本课程的内容、进度和要求作 具体安排。
Biochemistry 生物化学－－－生命的化学
－－－一门边缘学科
化学
生
物 化
生物学
学
What is Biochemistry
Biochemistry Seeks to Explain Life in Chemical Terms
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。
生命的物质组成 多酶复合体
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种生物高分子
的 实
分子层构成 膜在生物体中的重要作用
体
膜的研究 膜生化
！
2 所有的的生命体都有一个遗传信息系统：
生物体能不断地繁殖下一代，使生命得以延续，遗传物质 必须稳定并能复制和传递； 生物的某些性状会发生变异；没有变异，生物就不可能 进化。遗传物质必须允许发生变化。
DNA （和 RNA） 担当了地球生命体 的遗传物质，这和它的理化性质分
生命的特征
新
具有复制的能力
陈
具有催化的能力
代
谢
具有突变的能力
由核酸和蛋白质等物质组成的多分子体系，
它具有不断自我更新、繁殖后代以及对外界 产生反应的能力。
生命的基本单位：细胞 生命体必要的要素： 1 所有的独立的生命体都有一个界面与外界分隔；
在地球的生命体中这个界面就是生物膜
生
命
是
物
质
原核生物的简单质膜和真核生物的内膜系统都是由脂质双