生物化学教案-上册

生物化学教案院系：食品与生物工程学院

专业：生物工程09级

教师：_________ 冯戲 _________

时间：2010-2011 年第一学期

所用教材：王镜岩、朱圣庚主编高等教育出版社出版

绪论

主要内容：生物化学的涵义、学科的形成和发展、本课程的内容组成、为什么要学

习生化、学习生化注意的几个问题

目的：了解生物化学的含义及生物化学的发展史，掌握生物化学组成的30种分子。一、生物化学的含义

生物化学是关于生命的化学本质的科学。它是以研究生物体的化学组成，生物物质的结构和功能，生命过程中物质变化和能量变化的规律，以及一切生命现象的生物化学原理为基本内容的科学。

二、学科的形成和发展

1、史前（19 世纪以前）积累了许多与生化有关的实践经验。

我们的祖先早在公元前22 世纪就用谷物酿酒；公元前12 世纪就会制酱；公元7 世纪孙思邈就用车前子、杏仁等中草药治疗脚气，用猪肝治疗夜盲症；18 世纪70 年代，Scheele 从动植物材料中分离出甘油及柠檬酸、苹果酸、乳酸、尿酸等有机物；18 世纪80年代，Lavoisier证明了呼吸就是氧化作用，他还证明了酒精发酵本质上是一系列的化

学过程。

2、19 世纪，人们对生命现象展开了比较广泛的研究，对生命的化学本质的认识有了很大的提高，为生物化学学科的形成奠定了基础。

1810 年Gay-lussac 推导出了酒精发酵的反应式；19 世纪50 年代Pasteur 证明了酒精发酵是微生物引起的，排除了发酵自生论。1877 年，Hoppe-Seyler 首次提出

“ biochemie ”（生物化学）这一名词，并创办了《生理化学》杂志；1897年B u chner 兄弟利用酵

母汁液发酵蔗糖产生酒精的研究，是生化发展早期的一个里程碑。

3、上世纪30 年代到80 年代，生物化学进入快速发展的时期。

脂肪酸氧化降解途径、糖酵解途径、三羧酸循环途径的基本化学过程都是在30 年代提出的；1955 年，Sanger 首次完成了牛胰岛素分子的一级结构分析；1965 年，我国生物化学家率先完成了结晶牛胰岛素分子的人工合成；1965 年，Monod 提出了蛋白质

变构学说。

4 、近20 多年来，酶工程、遗传工程、细胞工程都得到了快速发展。其中组技术已成

DNA 重

为当代最突出的科学成就之一。

三、本课程的内容组成

1、生物体的化学组成：30 种前提物质称为生物化学的字母表

20 种氨基酸；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、尿嘧啶和胸腺嘧啶）;2种草糖，D-葡萄糖和D-核糖；脂肪酸、甘油和胆碱。

由以上单位分子或它们的衍生物为基本单位组成的糖类、脂类、蛋白质、核酸以及对代谢起催化作用的酶、维生素和激素，通常被生物化学中的四大基本物质和三大活性物质。

2、代谢的研究

代谢是生物体与外界的物质和能量交换过程，是活细胞进行的复杂的系列酶促反应过程，包括同化作用和异化作用。

六类化学反应：氧化还原反应、基团转移反应、水解反应、裂解反应、异构反应和合成反应。

3、遗传的分子基础及代谢调节

生物性状之所以能代代相传，是靠核酸和蛋白质作为物质基础。DNA 是遗传信息的载体，通过DNA 分子的半保留复制，将遗传信息传递给子代，再通过蛋白质的生物合成将生物的遗传性状表达出来。

4、生化实验

生化是一门实验学科，生化理论本身就是通过实验研究发展起来的。新技术的应用往往成为生化理论发展的关键。

1940 年，瑞典的Svedberg 发明了超速离心技术；1937 年Tiselins 发明了电泳技术；上世纪40 年代英国化学家发明了纸上层析，Sanger 对胰岛素的序列分析主要是依靠纸上层析技术完成的；

（1 ）分配色谱法的创立——快捷、经济的分析技术由Martin.Synge 创立。

（2 ）Tisellius 用电泳方法分离血清中化学构造相似的蛋白质成分。吸附层析法分离蛋白质及其他物质。

（3 ）Svedberg 第一台超离心机，测定了高度复杂的蛋白质。

（4 ）荧光分析法，同位素示踪，电子显微镜的应用，生物化学的分离、纯化、鉴定的方法向微量、快速、精确、简便、自动化的方向发展。

生化实验是生化课程内容的重要组成部分。

四、为什么要学习生化生物化学既是由多学科共同孕育形成并发展起来的边缘学科，又是生物及医、农各学科必不可少的基础学科；既是在理论和技术方面都有很大影响的带头学科，又是涉及面很广的应用学科。无论就其在自然科学中的地位来看，还是从其在国民经济建设中的作用来看，都是一门十分重要的学科。

使同学们了解生物化学发展的历史，掌握生命活动中重要组成成分—糖、脂、蛋白质、酶、核酸的结构和性质，了解维生素、抗生素、激素和生物膜组成、种类、性质和功能，对于生物体内分子水平上所发生各种代谢反应有较深入的认识，熟悉其中重要的生物化学反应过程，同时对生物体内的各种反应的规

律有一个基本的认识，从而为学习其他的高等生物学课程打下良好的基础。

五、学习生化应注意的几个问题

1、建立起以生物功能为轴线的思维体系

生物化学的理论体系是以生物功能为轴线建立起来的，不同于无机化学以元素周期为基础的理论体系；也不同于有机化学以官能基团为基础的理论体系。从静态化学到动态化学都贯穿着生物功能这根轴线。而且，分子结构和生物功能的关系更是生化讨论的内容。

2、注意学习技巧

3、要充分利用实验课的机会来提高分析问题、解决问题和动手的能力。

第一章蛋白质

重点：氨基酸的分类、氨基酸的酸碱化学、氨基酸的化学反应、氨基酸混合物的分析分离；肽、肽单位和肽平面、蛋白质一级结构的测定、稳定蛋白质三维结构的作用力、二级结构：多肽链折叠的规则方式、超二级结构和结构域、球状蛋白质与三级结构、亚基缔合和四级结构；蛋白质的胶体性质与蛋白质的沉淀、蛋白质的分离纯化方法。

难点：肽、肽单位和肽平面、多肽链折叠的规则方式、超二级结构和结构域、蛋白质