01.生物化学 第一章 绪论

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第一章 生物化学绪论

第一章 生物化学绪论
信息代谢)。
生物化学的发展
生物化学作为一门独立的自然科学,只有
近200年的历史。但是其发展非常迅速,
目前已成为自然科学领域发展最快、最
引人注目的学科之一。
我国古代劳动人民的贡献
▪ 制饴、酿酒、制醋、制酱技术;掌握生
产豆腐的工艺(贾思勰的《齐民要术》;
《齐民要术》是我国
▪ 最早的一部完整的古农书。

从此生物体内糖类、脂类及氨基酸等均被详尽的研究。

Ernst Felix Hoppe-Seyler:德国医生,1877年提出
“Biochemie”即英文的““Biochemistry”.(Miescher是他的学
近代生物化学的发展
❖奠基时期(19世纪—20世纪):
动态生物化学阶段:科学家对生物物质代谢、平衡等进行了广泛
生 物 化学
biochemistry
总学时:90学时
时间:2016-2017年
使用教材:

《生物化学》主
编王镜岩等,高等教育
出版社出版,2002年,第
三版
课程内容









1、第一章 绪论
2、第二章 氨基酸和蛋白质
3、第三章 酶
4、第四章 维生素与辅酶
5、第五章 核酸
6、第六章 激素
7 、第七章 糖代谢
深入的研究,基本阐明了酶的化学本质以及与能量代谢有关的
物质代谢途径。
Summer:美国科学家,1926年得到脲酶的结晶,证明了酶的化学
本质是蛋白质。
Embden:德国生物化学家,在糖代谢、脂代谢及肝脏合成氨基酸
方面做出了巨大贡献,与他人一起证明了糖酵解途径。

生物化学第01章_绪论

生物化学第01章_绪论

The Nobel Prize in Chemistry 1962
Hb (1937-1960)
Perutz et al. (1960) Nature 185:416
Mb (1947- 1960)
Kendrew et al. (1960) Nature 185:422
Max Ferdinand Perutz 1/2 of the prize United Kingdom
(二)现代生物化学不断取得新进展 光合作用机理 酶作用机理 生物固氮机理 核酸、蛋白质三维空间结构 基因克隆 基因表达 基因调控
最新生物学研究成果激动人心 新概念 新知识 新技术
Noji 1997, Nature 386:299 (旋转马达)
DNA Helicase Gelles Lab Nature 2001 409:370
弱键虽然作用力小,但数量之大, 在维持生物大分子结构和生物分子 相互作用中起重要作用。
A0089901.mo
思考题 生命体的基本特征是什么? 生命物质的特征是什么? 生物化学反应主要类型。 讨论水的性质与生命体的关系。
填空题
中国科学家在 岛素。
年 用 法合成牛胰
中国科学家在1983年人工合成

其他 25.6
美国 29.5
巴西 1.2
俄罗斯 1.6
中国 2.1
印度 2.4
澳大利亚 2.5
意大利 3.6
德国 6.2
加拿大 3.7
日本 9.6 英国 7.3
“中国人离诺贝尔奖仅一步之遥”
原创性 分析问题、解决问题的能力 基础知识
(五)学好生化,勇攀高峰 !
二、生命物质特征及生物化学反应类型
生物化学 Biochemistry

第一章 生物化学绪论

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。

《生物化学教学课件》第一章绪论

《生物化学教学课件》第一章绪论

生物化学与工程学
工程学原理和方法在生物化学领域的 应用,如生物反应工程、生物分离工 程等,将促进生物化学的产业化发展。
生物化学的挑战与机遇
80%
环境保护与可持续发展
随着全球环境问题日益严重,生 物化学在环境保护和可持续发展 方面将面临重大挑战和机遇。
100%
人类健康与疾病治疗
随着人口老龄化和疾病谱的变化 ,生物化学在人类健康和疾病治 疗方面将发挥更加重要的作用。
《生物化学教学课件》第一章 绪论

CONTENCT

• 引言 • 生物化学的概述 • 生物化学的基本概念 • 生物化学的研究方法 • 生物化学的未来发展
01
引言
课程背景
生物化学是生命科学领域的重要学科,是医学、农学、生物学等 学科的基础。
随着生命科学技术的快速发展,生物化学知识在解决人类面临的 健康、环境、能源等问题中发挥着越来越重要的作用。
能量转化与代谢是生物体内物质和能量转化的过程,是维持生命 活动所必需的。生物体通过摄取食物获得能量,经过一系列生化 反应将能量转化为可利用的形式,并储存起来以供日后使用。例 如,葡萄糖在细胞内经过糖解和三羧酸循环等过程,最终转化为 ATP,这是一种存在于生物体内的能量货币。
总结词
遗传信息的传递与表达是生物遗传和变异的根本原 因,涉及到基因的复制、转录和翻译等过程。
理论模拟法可以预测在特定条件下生物化学过程的可 能结果,并解释其机制。
理论模拟法可以弥补实验研究的不足,特别是在处理 大规模、复杂和抽象的问题时。
系统生物学方法
系统生物学方法是一种跨学科的研究方法,旨在从整体和全局的角度研究生物系统 的结构和功能。
系统生物学方法强调对生物系统的整体性、动态性和复杂性进行研究,而不仅仅是 孤立地研究单个分子或细胞。

生物化学-第一章-绪论幻灯片

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。

生物化学

生物化学

生物化学重点第一章绪论一、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、生物学及物理学之间的一门边缘学科。

二、生物化学的发展:1.叙述生物化学阶段:是生物化学发展的萌芽阶段,其主要的工作是分析和研究生物体的组成成分以及生物体的分泌物和排泄物。

2.动态生物化学阶段:是生物化学蓬勃发展的时期。

就在这一时期,人们基本上弄清了生物体内各种主要化学物质的代谢途径。

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、脂类以及水、无机盐等组成,此外还含有一些低分子物质。

2.物质代谢:物质代谢的基本过程主要包括三大步骤:消化、吸收→中间代谢→排泄。

其中,中间代谢过程是在细胞内进行的,最为复杂的化学变化过程,它包括合成代谢,分解代谢,物质互变,代谢调控,能量代谢几方面的内容。

3.细胞信号转导:细胞内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,调控细胞的代谢、生理活动及生长分化。

4.生物分子的结构与功能:通过对生物大分子结构的理解,揭示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内容。

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)是蛋白质分子的基本组成单位。

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-)。

生物化学:第一章 绪论(1周1-3节)

生物化学:第一章 绪论(1周1-3节)
生物化学 Biochemistry
第一章 绪 论(Introduction) 主要内容
一.生物化学的概念 二.生物化学的发展 三.生物化学与其他学科的关系 四.生物体的元素组成 五.生物分子(重点) 六.生物分子的相互作用(重点) 七.生物体系中的水(重点)
一、生物化学的概念
定义:是研究生命的分子和化学反应的科学,是运 用化学的原理和语言在分子水平上解释生命现象的 一门学科。
A hereditary disease(遗传性疾病) GAG GTG of DNA for -subunit of
hemoglobin, as a result Glu Val Sickle red blood cells is hard, sticky, they clog
the flow and break apart. This can cause pain, damage and a low blood count, or anemia.
.
生物化学在药物研究方面的应用实例
3'-Azido-2', 3'-Dideoxythymidine (AZT)
胸腺嘧啶
3’-叠氮-2’,3’-二脱氧胸腺嘧啶
the first drug approved in USA for the treatment of HIV infections. It acts as an inhibitor of viral reverse transcriptase in making DNA from the viral RNA
三、生物化学与其他学科的关系
化学
生物化学 现代生物学
相互渗透 相互促进 共同发展
(1) 生命科学中的化学问题是化学的重要研究内容 之一

第一章 生物化学绪论

第一章 生物化学绪论
从广义的角度可将分子生物学视为生物化 学的重要组成部分。
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

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。

生物化学重点

生物化学重点

生物化学重点第一章绪论1.生物化学的定义生物化学是研究生命体化学组成及化学变化规律的一门科学。

2.生物体的化学组成生物体的化学组成有水分、盐类、碳氢化合物等。

其中的碳氢化合物包括糖类、脂类、蛋白质、核酸及维生素,激素等。

3.生物化学发展经历了哪些阶段生物化学发展经历的三个阶段:1)叙述生物化学阶段,2)动态生物化学阶段,3)机能生物化学阶段。

4.我国现代生化学家最突出的贡献我国近代生物化学主要研究成果:人工合成蛋白质方面1965年,人工合成具有生物活性的蛋白质:结晶牛胰岛素。

1972年,用X光衍射法测定了猪胰岛素分子的空间结构。

1979年12月27日,人工合成酵母丙氨酸转运核糖核酸半分子。

1981年,人工合成酵母丙氨酸转运核糖核酸全分子。

第二章蛋白质构建分子—氨基酸*1.二十种蛋白质标准氨基酸【R 基决定了蛋白质的性质】七种氨基酸(Arg,Lys,His,Asp,Glu,CysandTyr)易形成离子化的侧链*2.蛋白质中的氨基酸都是L-型。

(Gly甘氨酸除外)氨基酸侧链含有.3.20种氨基酸按照酸碱性的分类。

中性氨基酸:包括8种非极性氨基酸和7种非解离的极性氨基酸,共15种。

酸性氨基酸:即天冬氨酸和谷氨酸。

解离后,分子带负电荷。

碱性氨基酸:即赖氨酸、精氨酸和组氨酸。

解离后,分子携带正电荷。

4. 氨基酸的等电点及其实际意义(用途)*等电点:当调节氨基酸溶液的pH值,使氨基酸的氨基与羧基的解离度完全相等时,则氨基酸所带净电荷为0,在电场中既不向阴极移动也不向阳极移动,此时氨基酸所处溶液的pH值称该氨基酸的等电点,即pI值。

意义:由于在等电点时,氨基酸的溶解度最小,易沉淀。

利用这一性质,可以分离制备某些氨基酸。

利用各种氨基酸的等电点不同,可通过电泳法、离子交换法等方法进行混合氨基酸的分离和制备。

实验证明在等电点时,氨基酸主要以两性离子形式存在,但也有少量的而且数量相等的正、负离子形式,还有极少量的中性分子。

生物化学第一章绪论

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

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。

生物化学第三版课后习题答案

生物化学第三版课后习题答案

生物化学第三版课后习题答案生物化学第三版课后习题答案生物化学是研究生物体内化学反应的科学,它研究了生物体内各种生物大分子的结构、性质和功能,以及生物体内化学反应的机制和调控。

生物化学的课后习题对于学生的学习和理解非常重要,通过解答习题,可以帮助学生巩固所学知识,提高问题解决能力。

下面是生物化学第三版课后习题的答案。

第一章:绪论1. 生物化学的研究对象是什么?答:生物化学的研究对象是生物体内的化学物质,包括蛋白质、核酸、碳水化合物、脂类等。

2. 生物化学的研究方法有哪些?答:生物化学的研究方法包括分离纯化、鉴定结构、测定性质、研究功能、探索机制等。

第二章:氨基酸和蛋白质1. 什么是氨基酸?答:氨基酸是构成蛋白质的基本单位,它由氨基、羧基和侧链组成。

2. 氨基酸的分类有哪些?答:氨基酸可以根据侧链的性质分为非极性氨基酸、极性氨基酸和带电氨基酸。

第三章:核酸1. 核酸的组成单位是什么?答:核酸的组成单位是核苷酸,它由糖、碱基和磷酸组成。

2. 核酸的功能有哪些?答:核酸的功能包括存储遗传信息、传递遗传信息和参与蛋白质合成等。

第四章:碳水化合物1. 碳水化合物的分类有哪些?答:碳水化合物可以根据分子中含有的糖单位数目分为单糖、双糖和多糖。

2. 碳水化合物的功能有哪些?答:碳水化合物的功能包括提供能量、构建细胞壁和参与细胞信号传导等。

第五章:脂类1. 脂类的分类有哪些?答:脂类可以根据分子中含有的酯键数目和酸基的性质分为简单脂类、复合脂类和衍生脂类。

2. 脂类的功能有哪些?答:脂类的功能包括提供能量、构建细胞膜和参与信号传导等。

第六章:酶1. 酶的特点是什么?答:酶是生物体内的催化剂,具有高效、高选择性和高度专一性的特点。

2. 酶的分类有哪些?答:酶可以根据催化反应类型分为氧化还原酶、转移酶、水解酶和合成酶等。

通过解答以上习题,可以帮助学生巩固对生物化学知识的理解和掌握。

同时,习题的答案也为学生提供了参考,帮助他们更好地完成学习任务。

生物化学:1 绪论

生物化学:1 绪论

通常将研究生物大分子(核酸、蛋白 质等)结构、功能及基因结构、表达与调 控的内容称为分子生物学
从分子水平研究遗传学,并运用这些 规律去改造自然,称基因工程
分子生物学的重要事件
• 50年代:蛋白质α-螺旋结构的发现;53年 Watson和Crick提出了DNA双螺旋结构模 型 —分子生物学的里程碑;分子遗传学中心 法则的提出;遗传密码的破译等
探讨生物体的物质组成以及分子结构、性质 和功能 (第2章~第5章)
• 物质代谢及其调节:
物质代谢的规律、能量转化及其调节控制 (第6章~第11章)
• 基因信息传递及其调控:(分子生物学)
DNA复制、RNA转录、蛋白质翻译等
• 70年代:建立了DNA重组技术—基因工程; 基因诊断和基因治疗的发展
• 80年代:发现了核酶(ribozyme);PCR技 术的发明等
• 90年代:开始了人类基因组计划,约2.6× 109碱基、10万个基因
近年来与生物化学有关的诺贝尔奖
2004年:泛素调节的蛋白质降解-----一种蛋白 质“死亡”的重要机理。 (诺贝尔化学奖)
生物化学的发展简史
• 起始阶段:18世纪~20世纪初 研究了脂类、 糖类及氨基酸;发现了核酸;酵母发酵中的 “可溶性催化剂”----酶的概念等
• 快速发展阶段:20世纪初~下叶 必需氨基酸、 维生素的发现;酶的蛋白质本质揭示;多种激 素的发现;主要物质代谢途径的确定等
• 分子生物学的崛起阶段: 20世纪下叶~今
2006年:真核生物体内的细胞如何利用基因 内存储的信息生产蛋白质,为人类的多种疾病 如癌症、心脏病等的治疗提供了依据。(诺贝尔 化学奖)
2006年:核糖核酸(RNA)的干扰机制,有 望在未来帮助科学家开发出治疗疾病的新疗法。 (诺贝尔医学奖)

《生物化学》绪论 第1章 蛋白质化学

《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 第一章 绪论

生物化学 第一章 绪论
请做好 上课准备
思考:
所上课程的名字? 你对生物化学的理解是什么?
平时生活中有没有感觉到生物化学的 存在?
生物化学同营养与食品卫生有关系吗? 生物化学到底是什么呢?
我们通过这门课要达到怎化学:
研究活细胞和生物体中存在的各样化学分子 及它们所参与的一系列化学反应的科学。
加强自身建设,增强个人的休养。2020年12月17日 上午9时 46分20.12.1720.12.17
精益求精,追求卓越,因为相信而伟 大。2020年12月17日 星期四 上午9时 46分15秒09:46:1520.12.17
让自己更加强大,更加专业,这才能 让自己 更好。2020年12月上 午9时46分20.12.1709:46December 17, 2020
树立质量法制观念、提高全员质量意 识。20.12.1720.12.17Thursday, December 17, 2020
人生得意须尽欢,莫使金樽空对月。09:46:1509:46:1509:4612/17/2020 9:46:15 AM
安全象只弓,不拉它就松,要想保安 全,常 把弓弦 绷。20.12.1709:46:1509:46Dec-2017-Dec-20
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15秒 上午9时46分09:46:1520.12.17
一马当先,全员举绩,梅开二度,业 绩保底 。20.12.1720.12.1709:4609:46:1509:46:15Dec-20
牢记安全之责,善谋安全之策,力务 安全之 实。2020年12月17日 星期四9时46分 15秒T hursday, December 17, 2020
相信命运,让自己成长,慢慢的长大 。2020年12月17日星 期四9时 46分15秒Thur sday, December 17, 2020

生物化学:第一章 绪论

生物化学:第一章 绪论

② 蛋白质研究
Sanger F.开展蛋白 质序列测序,测定胰 岛素结构序列,获 1958年诺贝尔化学奖
• 美国化学家鲍林(Pauling)指出镰刀型 细胞贫血是一种分子病
• 确认氢键在蛋白质的结构以及大分子间 的相互作用中的重要性;
• 鲍林认为某些蛋白质具有类似于螺旋 的结构。
• 1954年获诺贝尔奖
• 霍普金斯(Hopkins F.G.)——创立了普通 生物化学学派。
• 1929年他和荷兰的艾克曼(Eijkman C.)因 发现维生素而获得诺贝尔生理和医学奖。 后来又发现了色氨酸和谷胱甘肽。
霍普金斯
艾克曼
• 英籍德裔克雷布斯( Krebs H.A.) 发现三羧酸循环,与李普曼 ( Lipmann F. A.)共获1953年诺贝 尔生理或医学奖
b.电泳法:在糖、蛋白质、核酸等物质的分析分离方面 取得广泛应用
c.离心法:在蛋白质、核酸的分离、分子量测定中有不 可替代作用
d.另外还有荧光分析法,同位素示踪和电镜等 近年来新兴的生化仪器层出不穷,如:基因扩增仪,基 因合成仪,基因序列分析仪、超过滤系统、高效层析系 统、多肽序列分析、2-D电泳、生物芯片、生物传感器、 质谱等
⑵ 主要成就
① 生物化学研究方法的改进 a.分配色谱方法的建立: 马 丁 ( Martin A.J. ) 与 辛 格 (Synge L.M.)发明了可用于核苷酸、氨基酸、 糖、生物碱等多种混合物分离的色谱 方法,获1952年化学奖 这种方法已在化学、医学和生物学中 得到了广泛的应用并取得了重要进展
生物化学任务
构成生物体的基本物质结构Βιβλιοθήκη 性质在生命活动中不断变化规律
生物体是有哪些物质组成的? 糖 脂 蛋白质 核酸 维生素等 它们的结构和性质如何?
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(二)生物分子的结构与功能 二 生物分子的结构与功能
结构是功能的基础,而功能是结构的体现。 结构是功能的基础,而功能是结构的体现。生物 大分子的功能可通过分子之间的相互识别和作用来 实现,如蛋白质、核酸自身之间、 实现,如蛋白质、核酸自身之间、蛋白质与核酸之 间的相互作用在基因表达调节中起着决定性作用。 间的相互作用在基因表达调节中起着决定性作用。 目前这一领域的研究是生物化学的热点之一。 目前这一领域的研究是生物化学的热点之一。
第一章 绪 论
(Introduction)
生物化学 研究生物体的化学组成和生命过 程中化学变化规律的科学,称为生物化学。 程中化学变化规律的科学,称为生物化学。 分子生物学 通常将生物大分子的结构、功 通常将生物大分子的结构、 能及其代谢调控等的研究,称为分子生物学。 能及其代谢调控等的研究,称为分子生物学。 从广义的角度可将分子生物学视为生物化 学的重要组成部分。 学的重要组成部分。
(一)古代生物化学的发展
1. 公元前21世纪我国人民已能用曲(麯 )造酒, 公元前21世纪我国人民已能用曲( 世纪我国人民已能用曲 造酒, 称曲为酒母,即酶。 称曲为酒母,即酶。 2. 公元前12世纪前,我们的祖先已能利用豆、 公元前12世纪前 我们的祖先已能利用豆、 世纪前, 麦等为原料,制成酱、饴和醋, 谷、麦等为原料,制成酱、饴和醋,饴是淀粉酶 催化淀粉水解的产物, 催化淀粉水解的产物,这足已表明是酶学的萌芽 时期。 时期。
二、生物化学研究内容
植物生化、动物生化、微生物生化、医学生化* 植物生化、动物生化、微生物生化、医学生化 %~67% 水:55%~ % %~ %~18% (一)人体的物质组成 蛋白质:15%~ % 一 人体的物质组成 蛋白质: %~ 脂类: %~15% 脂类:10 %~ % (占体重 占体重) 占体重 糖类: %~ %~2% 糖类:1%~ % 无机盐: %~ %~4% 无机盐:3%~ %
(一)发病机制的阐明
1. 糖类代谢紊乱导致的糖尿病。 糖类代谢紊乱导致的糖尿病。 2. 脂类代谢紊乱导致的动脉粥样硬化。 脂类代谢紊乱导致的动脉粥样硬化。 3. 氨代谢异常与肝性脑病。 氨代谢异常与肝性脑病。 4. 胆色素代谢异常与黄疸。 胆色素代谢异常与黄疸。 5. 维生素缺乏与夜盲症和佝偻病。 维生素缺乏与夜盲症和佝偻病。 6. 基因突变导致肿瘤和分子病。 基因突变导致肿瘤和分子病。 7. 遗传性酶缺乏导致白化病、痛风等。 遗传性酶缺乏导致白化病、痛风等。 8. 蛋白质空间构象改变导致疯牛病。 蛋白质空间构象改变导致疯牛病。
2. 20世纪50年代初期发现了蛋白质α螺旋的二级 20世纪 年代初期发现了蛋白质α 世纪50年代初期发现了蛋白质 结构形式,完成了胰岛素的氨基酸全序列分析等。 结构形式,完成了胰岛素的氨基酸全序列分析等。 1953年 1953年J.D.Watson和F.H.Crick 提出的 Watson和 DNA双螺旋结构模型 DNA双螺旋结构模型,为揭示遗传信息传递规律奠 双螺旋结构模型, 定了基础。 定了基础。 1965年我国生物化学工作者采用人工合成方法, 1965年我国生物化学工作者采用人工合成方法, 首次合成具有生物活性的蛋白质——结晶牛胰岛素 结晶牛胰岛素, 首次合成具有生物活性的蛋白质——结晶牛胰岛素, 同时还采用 X线衍射方法成功地测定猪胰岛素分子 的空间结构,分辨率达0.18nm。 的空间结构,分辨率达0.18nm。 Nirenberg等人经过 年多的努力于1966年 Nirenberg等人经过5年多的努力于1966年终于 等人经过5 破译了mRNA分子中的遗传密码 分子中的遗传密码, 破译了mRNA分子中的遗传密码,书写了最为激动 人心的篇章。 人心的篇章。
(三)现代生物化学的发展 三 现代生物化学的发展
1. 20世纪初期 德国化学家E. Fischer在发现缬氨酸、 20世纪初期 德国化学家E. Fischer在发现缬氨酸 在发现缬氨酸、 脯氨酸和羟脯氨酸之后,又用化学方法合成了18个 脯氨酸和羟脯氨酸之后,又用化学方法合成了18个 氨基酸的多肽。 氨基酸的多肽。 我国生物化学家吴宪等在血液分析方面, 我国生物化学家吴宪等在血液分析方面,创立 了血滤液的制备及血糖的测定等方法, 了血滤液的制备及血糖的测定等方法,并在蛋白质 的研究中,提出了蛋白质变性的学说。 的研究中,提出了蛋白质变性的学说。 在营养学方面,发现了必需氨基酸、必需脂肪酸 营养学方面,发现了必需氨基酸、 方面 及多种维生素; 内分泌学方面 发现了多种激素; 方面, 及多种维生素;在内分泌学方面,发现了多种激素; 酶学方面 酶结晶获得成功。 方面, 在酶学方面,酶结晶获得成功。 物质代谢方面 确定了主要代谢途径, 方面, 在物质代谢方面,确定了主要代谢途径,包括糖 代谢及三羧酸循环、脂肪酸β氧化、尿素合成等。 代谢及三羧酸循环、脂肪酸β氧化、尿素合成等。
3. 20世纪70年代重组DNA技术的建立,不仅促 20世纪 年代重组DNA技术的建立 世纪70年代重组 技术的建立, 进了对基因表达调控机制的研究, 进了对基因表达调控机制的研究,而且使人们主动 改造生物体成为可能。由此, 改造生物体成为可能。由此,相继获得了多种基因 工程产品,大大推动了医药工业和农业的发展。 工程产品,大大推动了医药工业和农业的发展。 转基因动植物和基因剔除的成功是重组DNA 转基因动植物和基因剔除的成功是重组DNA 技术发展的结果。 技术发展的结果。基因诊断与基因治疗也是重组 DNA技术在医学领域中应用的重要方面 DNA技术在医学领域中应用的重要方面。 技术在医学领域中应用的重要方面。 1981年 1981年我国生物化学工作者首次成功的合成 了酵母丙氨酰tRNA。 了酵母丙氨酰tRNA。 核酶(ribozyme)的发现补充了对生物催化剂本 核酶(ribozyme)的发现补充了对生物催化剂本 质的认识。 质的认识。 聚合酶链反应(PCR)技术的发明 技术的发明, 聚合酶链反应(PCR)技术的发明,使体外高效 扩增DNA成为可能 成为可能。 扩增DNA成为可能。
(三) 物质代谢及其调节 三
1. 生物体的基本特征是新陈代谢,人的一生中 与外界环境进行交换的水大约为60000 kg、糖类 与外界环境进行交换的水大约为 、 10000 kg、蛋白质 、蛋白质1600 kg、脂类 、脂类1000 kg,其总量 , 约高达人体重量的1300余倍。 余倍。 约高达人体重量的 余倍 2. 各种物质代谢途径之间存在着密切而复杂的 关系,按照一定规律有条不紊地进行,需要神经、 关系,按照一定规律有条不紊地进行,需要神经、 激素等整体性精确的调节来完成。 激素等整体性精确的调节来完成。 3. 物质代谢中的绝大部分化学反应由酶催化, 物质代谢中的绝大部分化学反应由酶催化, 酶结构和含量的变化起着重要调节作用。 酶结构和含量的变化起着重要调节作用。 4. 细胞信息传递参与多种物质代谢的调节,其 细胞信息传递参与多种物质代谢的调节, 机制及网络也是近代生物化学研究的重要课题。 机制及网络也是近代生物化学研究的重要课题。
(四) 基因信息传递及调控 四
转录
DNA RNA 翻译
蛋白质复制 逆转录来自复制1.基因信息传递涉及到遗传、变异、生长、分化等 基因信息传递涉及到遗传、变异、生长、 基因信息传递涉及到遗传 生命过程,与遗传性疾病、恶性肿瘤、 生命过程,与遗传性疾病、恶性肿瘤、代谢异常性疾 免疫缺陷性疾病、心血管病等的发病机制有关。 病、免疫缺陷性疾病、心血管病等的发病机制有关。 2.随着基因工程技术的发展,许多基因工程产品将 随着基因工程技术的发展, 随着基因工程技术的发展 应用于疾病的诊断和治疗。进一步研究基因信息传递 应用于疾病的诊断和治疗。 过程的机制及基因表达调控的规律(DNA重组、转基因、 过程的机制及基因表达调控的规律 重组、转基因、 重组 基因剔除、基因克隆、 基因剔除、基因克隆、人类基因组计划及功能基因组 将大大推动这一领域的研究进程。 计划)将大大推动这一领域的研究进程 计划 将大大推动这一领域的研究进程。
(二) 疾病的诊断、治疗和预防 疾病的诊断、
1. 体液中无机盐类、有机化合物和酶类等的检 体液中无机盐类、 测诊断。 测诊断。 2. PCR技术和基因诊断检测技术的临床应用、 PCR技术和基因诊断检测技术的临床应用 技术和基因诊断检测技术的临床应用、 法医学鉴定和流行病学调查 和流行病学调查。 法医学鉴定和流行病学调查。 3. 遗传病基因疗法、传染病基因疗法、肿瘤基 遗传病基因疗法、传染病基因疗法、 因疗法和其他疾病基因疗法的完善和应用。 因疗法和其他疾病基因疗法的完善和应用。 4. 基因工程药物(如胰岛素)的研究开发应用。 基因工程药物(如胰岛素)的研究开发应用。 生物化学的发展必将对临床、预防、护理、 生物化学的发展必将对临床、预防、护理、影 检验和药学等领域产生重大影响。 像、检验和药学等领域产生重大影响。只有扎实地 掌握生物化学的基本理论和基本技能, 掌握生物化学的基本理论和基本技能,才能有望成 为合格的医务工作者。 为合格的医务工作者。
3. 汉代淮南王刘安制作豆腐,说明当时在提取豆 汉代淮南王刘安制作豆腐 淮南王刘安制作豆腐, 类蛋白质方面已经应用了近代生物化学及胶体化学 的方法。 的方法。 4. 公元 世纪孙思邈用猪肝治疗雀目的记载,实 公元7世纪孙思邈用猪肝治疗雀目的记载, 世纪孙思邈用猪肝治疗雀目的记载 际上是用富含维生素A的猪肝治疗夜盲症 的猪肝治疗夜盲症。 际上是用富含维生素 的猪肝治疗夜盲症。 5. 北宋沈括记载的“秋石阴炼法”,实际上就是 北宋沈括记载的 秋石阴炼法” 沈括记载的“ 采用皂角汁沉淀等方法从尿中提取性激素制剂。 采用皂角汁沉淀等方法从尿中提取性激素制剂。 6. 明末宋应星记载的用石灰澄清法将甘蔗制糖的 明末宋应星记载的用石灰澄清法将甘蔗制糖的 工艺,被近代公认为最经济的方法。 工艺,被近代公认为最经济的方法。
三、生物化学与医学
生物化学既是重要的医学基础学科, 生物化学既是重要的医学基础学科,又与医学 的发展密切相关相互促进。 的发展密切相关相互促进。各种疾病发病机制的阐 诊断手段、治疗方案、预防措施等的实施, 明,诊断手段、治疗方案、预防措施等的实施,都 无一不依据生物化学的理论和技术。 无一不依据生物化学的理论和技术。
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