生物化学 第二章 生命的化学特征PPT课件
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第2章生命的化学特征
水有自由水和结合水，前者流动性 大，含量可变，后者主要存在在胶体中， 相对稳定。
水最重要的性质：极性和内聚性。
55
(1) 水分子结构和及其相互作用
水是偶极分子 水分子是极性分子，既是氢键的受 体，又是氢键的供体。
(2) 水的物理性质
56
（3）水的溶媒性质
水是众多反应物的优良的溶剂，使 其自由扩散或发生相互作用。
28
原核细胞
真核细胞
29
原核细胞和真核细胞的比较
大小 细胞核
细胞质 细胞壁
代表
原核细胞
真核细胞
较小
较大
无成形的细胞核，核 有成形的真正的细
物质集中在核区。无 胞核。有核膜，有 核膜，无核仁。DNA 核仁。DNA与蛋白 不与蛋白质结合。 质形成染色体。
核糖体。
有各种细胞器。
有。
植物细胞、真菌 有， 动物细胞无。
14
(3) 酶作为代谢反应催化剂
一个细胞内有数百种不同的酶促反 应，通常以2-20个反应步骤连接成专一 的反应序列，称之为代谢途径（metabolic pathway）。
15
16
(4)生物都需要能量供应
太阳是地球上生物能量的最终来源
17
糖 脂肪 蛋白质
O2
CO2和H2O
ADP+Pi
能量
ATP 热能
α
P OCH 2
-O
-O
-O
O
H
H
H
N CH
N
H
ATP ADP AMP
HO
OH
（A-P~P~P）
42
③ K、Na、Ca、Mg等离子
Na＋、K＋：渗透压的平衡，神经肌肉正 常兴奋性，糖原合成和蛋白质代谢。
水最重要的性质：极性和内聚性。
55
(1) 水分子结构和及其相互作用
水是偶极分子 水分子是极性分子，既是氢键的受 体，又是氢键的供体。
(2) 水的物理性质
56
（3）水的溶媒性质
水是众多反应物的优良的溶剂，使 其自由扩散或发生相互作用。
28
原核细胞
真核细胞
29
原核细胞和真核细胞的比较
大小 细胞核
细胞质 细胞壁
代表
原核细胞
真核细胞
较小
较大
无成形的细胞核，核 有成形的真正的细
物质集中在核区。无 胞核。有核膜，有 核膜，无核仁。DNA 核仁。DNA与蛋白 不与蛋白质结合。 质形成染色体。
核糖体。
有各种细胞器。
有。
植物细胞、真菌 有， 动物细胞无。
14
(3) 酶作为代谢反应催化剂
一个细胞内有数百种不同的酶促反 应，通常以2-20个反应步骤连接成专一 的反应序列，称之为代谢途径（metabolic pathway）。
15
16
(4)生物都需要能量供应
太阳是地球上生物能量的最终来源
17
糖 脂肪 蛋白质
O2
CO2和H2O
ADP+Pi
能量
ATP 热能
α
P OCH 2
-O
-O
-O
O
H
H
H
N CH
N
H
ATP ADP AMP
HO
OH
（A-P~P~P）
42
③ K、Na、Ca、Mg等离子
Na＋、K＋：渗透压的平衡，神经肌肉正 常兴奋性，糖原合成和蛋白质代谢。
关于生命的ppt课件
遗传与变异是生命的基本特征之一， 它们共同作用使生物能够适应不断变 化的环境。
变异是指生物体的基因信息在传递过 程中产生的改变，它为生物进化提供 了原材料。
03
生命的多样性
生物分类
01
02
03
生物分类概述
生物分类是按照生物的形 态、结构、遗传、生态等 特点，将生物划分为不同 的类群。
生物分类系统
03
多细胞生物出现后，逐 渐演变出植物、动物和 真菌等生物类群。
04
人类的出现是生命演变 历程中的一部分，我们 的祖先经历了漫长的进 化过程。
02
生命的特征
自我复制
自我复制是生命的基本特征之一，它确保生命的延续。通过自我复制，生物能够繁 育后代，将遗传信息传递给下一代。
自我复制的过程需要能量和物质的投入，以及一系列复杂的生物化学反应的参与。
关于生命的PPT课件
汇报人：XXX
202X-XX-XX
目录
• 生命的起源 • 生命的特征 • 生命的多样性 • 生命的珍贵与意义 • 生命的未来
01
生命的起源
地球的形成
地球的形成约在45亿 年前，由宇宙尘埃和 蔼体聚集而成。
地球的磁场和大气层 形成，为生命的存在 提供了必要的条件。
地球形成后，经历了 多次陨石撞击和火山 喷发，逐渐稳定下来 。
在自我复制过程中，遗传信息得到传递并保持稳定，同时遗传信息指点了生物体的 构建。
适应环境
适应环境是生命为了生存而采 取的多种多样的形态和行为。
生物通过进化和自然选择不断 适应环境变化，以获得更好的 生存机会。
适应环境的特征在不同物种之 间存在差异，这导致了生物多 样性的产生。
遗传与变异
生物化学-PowerPoint演示文稿
❖
作业标准记得牢，驾轻就熟除烦恼。2 020年1 2月17 日星期 四9时46 分59秒 09:46:5 917 December 2020
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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59秒 上午9 时46分0 9:46:59 20.12.1 7
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一马当先，全员举绩，梅开二度，业 绩保底 。20.12. 1720.1 2.1709:4609:46 :5909:4 6:59De c-20
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安全放在第一位，防微杜渐。20.12.17 20.12.1 709:46:5909:4 6:59De cember 17, 2020
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加强自身建设，增强个人的休养。202 0年12 月17日 上午9时 46分20 .12.172 0.12.17
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精益求精，追求卓越，因为相信而伟 大。202 0年12 月17日 星期四 上午9时 46分59 秒09:4 6:5920. 12.17
Meyerhof提出的糖酵解途径。
（三）分子生物学阶段
近的技研•••从 D生111术工究2999N物10777业成和9多A0825化革了新双年年年3命最材学年来螺DD发浪受料，的NNW旋现潮青都AA特研a了结双重以睐倍别ts究D构脱来的组加o是Nn进，学重氧技模进和A各术视入入测术限型C国领，8序的分制为0r政域分i年法建性c子标府之子k代的立内提生对一生志世成；切出生。物物，界功酶物酶学的学新；； 工•阶1程9段9、0。遗年传人工类程基、因细组胞工计程划、的生实物施工；程
22•种氨种嘌基单呤酸糖（是腺脂组嘌肪成呤酸所和、有鸟甘蛋嘌油白呤和质）胆分和碱 3子种的嘧单啶体（，胞也嘧参啶与、许尿多嘧其啶他、结胸 腺D构-嘧葡物啶萄•质它）糖和们分是活是别植性脂参物物肪加光质和核合的类苷作组脂酸成质的。的组组 成用。的核主成苷要成酸产分是物。D，类N也脂A是和质多R中N磷A脂分是子 的糖前化体合组，物建也的生是主物核要膜苷单双酸体层类分脂辅质酶的和基 高子能。磷D本-酸核物化糖质合是。物核A苷T酸P等的三磷酸核 苷组酸成的成前分体。。
生物化学完整版课件
05
脂类代谢与血浆脂蛋白
甘油三酯分解代谢途径解析
脂肪动员
在脂肪细胞中，甘油三酯在激素敏感性脂肪酶的作用下分解为甘油和脂肪酸。
甘油的代谢
甘油经血液转运至肝脏，在甘油激酶的作用下磷酸化为3-磷酸甘油，再经脱氢、磷酸化等 反应生成磷酸二羟丙酮，进入糖代谢途径。
脂肪酸的代谢
脂肪酸在细胞内活化为脂酰CoA，进入线粒体进行β-氧化，生成乙酰CoA。乙酰CoA可进 入三羧酸循环彻底氧化分解为CO2和H2O，释放大量能量。
生物化学在医学领域重要性
疾病诊断
生物化学方法可用于检测生物 体内各种生物分子的含量和结 构变化，为疾病的诊断提供依
据。
药物研发
生物化学研究有助于揭示药物 与生物体内靶标分子的相互作 用机制，为药物设计和优化提 供理论指导。
疾病预防和治疗
通过调节生物体内的生物化学 反应和代谢途径，可以预防和 治疗一些疾病，如糖尿病、高 血脂等。
06
生物氧化与能量转换
线粒体呼吸链组成和功能介绍
组成
线粒体呼吸链由多种酶和辅酶组成，包括NADH脱氢酶、琥珀酸脱氢酶、辅酶Q、细胞色素c还原酶 等。
功能
线粒体呼吸链的主要功能是将还原当量从NADH或FADH2传递给O2，同时产生ATP。在这个过程中 ，电子通过一系列酶和辅酶的传递，最终与O2结合生成水。
VS
意义
氧化磷酸化偶联机制对于维持细胞能量平 衡具有重要意义。它确保了细胞在需要能 量时能够快速、有效地利用储存的能量， 同时避免了能量的浪费和细胞的损伤。此 外，这种机制还使得细胞能够根据不同的 生理需求调整ATP的生成和利用速率，从 而适应不同的环境条件。
THANKS
感谢观看
ATP生成、利用和储存机制探讨
生物化学PPT课件
Year
机 能
Proteins were thought to carry genetic information
动 态 静Miescher discovered DNA 态 Interweaving of the historical traditions of biochemistry, cell biology, and genetics.
光 学 异 构
手性碳原子引起。 1个手性碳原子上 相连的各原子或基团 的空间排布有两种， 互为镜像，称为对映
体。
对映异构体化学性质几乎完全相同，但使 偏振光的平面旋转相反地方向，但角度相 同。
具有n个手性碳原子的分子，有2n个立体异构体
构 象 异 构
• 由于C–C单键的旋转，使分子中其余原子或基团 的空间取向发生改变，从而产生种种可能的有差 别的立体形象，这种现象称为构象异构。
三、生物化学与相关学科的关系
生物化学与许多学科有着密切联系和交叉 1、利用化学、物理学的原理和技术 研究生物分子的结构、性质。 2、许多生物化学理论（代谢途径和 调控机制）是用微生物作为材料证实 有机化学 的。 生物物理学 3、生理学, 是在生物体的组织和整 生 体水平研究生命进程，涉及生物体内 微生物学 物 有机物的代谢，这也是生物化学的核 心之一。 生理学 化 4、细胞生物学, 研究生物细胞结构、 学 功能，包括细胞内生物分子的作用。 细胞生物学 5、遗传学，研究核酸、蛋白质的生 遗传学 物合成及调控，这也是生物化学必须 讨论的重要课题。
四、生物分子概述
• 碳架是生物分子结构的基础 • 生物分子有复杂的异构现象 • 生物分子中的作用力
• 自然界所有的生物体都由三类物质组成： 水、无机离子、生物分子 • 生物分子泛指生物体特有的各类分子，它 们都是有机物。生物分子是生物体和生命 现象的物质基础。
《生物化学》 PPT课件
2、生物分子是分级的 (1)代谢物和大分子 无机物分子 →（同化）转变成代谢物（氨基酸、糖、核苷 酸、脂肪酸和甘油）→（通过共价）键构成大分子(蛋白质、多 糖、DNA和RNA以及脂类) →（大分子间的相互作用导致）超分 子复合物（酶复合物、核糖体、染色体和细胞骨架系统）（图1 －2） (2)细胞器 细胞器是生物分子等级中较高层次的一级。细胞器仅在真核 生物细胞中发现。 (3)膜 膜是细胞和细胞器的边界（但将膜归为超分子装配体或者归 为细胞器都不太适合，虽然它们具有两者共有的性质）。 (4)细胞是生命的基本单位 细胞是生命的单位，是唯一能展现生命特征（生长、代谢、 刺激应答和复制）的最小实体。细胞可分为两种类型，即真核生 物细胞和原核生物细胞。真核生物细胞具有复杂的内部结构。
一、生命系统的独特性质 ●生物最显著的性质是它们具有复杂的结构和高度的组织形 式。 ●生命系统能活跃地进行能量转换，生物高度组织化的结构 和生命活动的维持依赖于从环境捕获能量的能力。被生物利 用的能量形式是特殊的生物分子。ATP和NADPH是其中最 重要的富含能量的生物分子，代表着生物在化学上可利用的 能量的贮存形式。 ●生命系统具有显著的自我复制能力。生物能一代一代地繁 衍与它们自身相同的后代。 二、生命分子 生命物质的元素组成明显不同于地球外壳元素的元素组 成。H、O、C和N构成了人体原子总量的99%以上，其中大 多数H和O以H2O形式出现。
Section 2
水
在生物化学中，水存在的意义是显而易见的：①几乎 所有生物分子随环境中水的物理和化学性质而呈现它们的 形态。②大多数生物化学反应的介质是水,代谢反应的反应 物和产物在细胞范围内和细胞间运输都依赖于水。③水本 身活跃地参与支撑许多化学反应，水的离子化组分(H＋和 OH－)往往作为真正的反应物参与反应。事实上，生物分子 的许多功能基团的反应性取决于环境介质中的H＋和OH－的 相对浓度。④水的氧化产生的分子氧(O2)是通过光合作用完 成的。⑤水的离子化产物(H＋和OH－)是蛋白质、核酸以及 膜的结构与功能的关键决定者。⑥在膜的内外两侧的氢离 子浓度的差异代表了能量转化的生物学机制所必需的能化 状态。
生命与生物化学 ppt课件
内容 生命与生物化学 糖 脂 蛋白质 酶 核酸 抗生素 维生素 激素 生物膜与跨膜运送 生物氧化基础
学时 2 4 2 4 4 1 1 1 1 1 3
章 十二 十三 十四 十五 十六 十七 十八 十九 二十 合计
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内容 糖代谢 光合作用 脂代谢 蛋白质氨基酸代谢 DNA复制 RNA合成 蛋白质的合成 基因工程基础 细胞代谢调控基础
ppt课件
31
生物化学
生命与生物化学
ppt课件
32
生物化学
生命与生物化学
＊ “外来学说” 的证据
彗星撞击创世说：40亿年前，软撞击带来水，持续5亿年；
发现太空糖：2.6万光年银河系的气尘云团，脱氢乙二醇（糖），太空
有生命？
郧石中的生命：1965，澳，陨石，左手螺旋AA，与地球一致。60多种
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绪论
15
研究生化性质 生命物质的制备、分离和提纯原理和方法 生命构物质（及代谢中间产物）的检测方法 生命物质在细胞代谢过程中的生化反应历程 代谢调控模式
ppt课件
16
研究生生物化学
4、教学计划
章 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 十一
生命与生物化学
1、为世间， 生为何物？
ppt课件
21
生物化学
生命与生物化学
（1）对生命的描述
19世纪，恩格斯：生命是蛋白体的存在方式，这个存在 方式的基本因素在于和它周围的外部自然界的不断地新陈代 谢，而且这种新陈代谢一停止，生命就随之停止，结果便是 蛋白质的分解。 恩格斯的生命定义在一定程度上揭示了生命的物质基础， 即具有新陈代谢功能的蛋白体。100年来，这个定义一直指 导人们认识生命的思想武器。
生物化学生命课件
生物大分子具有如下特征：
（1）由结构比较简单的小分 子结构单元分子所组成.
最重要的结构单元分子主要有以下几类:
构成蛋白质的结构单元分子
20种基本氨基 酸
疏水性氨基酸
特殊氨基酸
极 性 氨 基 酸
构成核酸的结构单元分子
构成脂的结构单元分子
甘 油、 脂 肪 酸 和 胆 碱
构成糖的结构单元分子
外膜包围着内膜，内膜部分曲 折伸入基质使内外膜之间形成 孔穴。
内膜为半透膜，只有部分小分 子物质可以通过。外膜通透性 较大，分子量小于一万的分子 都可以通过。
线粒体功能
线粒体含有多种酶系。 主要是呼吸链电子传递酶系、糖类分解氧
化酶系、脂酸的氧化酶系、氧化磷酸化酶 系、核酸合成酶系和蛋白质合成酶系等。 线粒体是进行生物代谢和能量转换最重要 的场所。
1．原核细胞
原核细胞是 一类进化程 度低，结构 最简单的一 类细胞。属 于原核细胞 的有细菌 (Bacteria) 和蓝藻 (bluegreen algae)等。
原核细胞的结构
原核细胞的特点
原核细胞的外层是细胞壁和细胞膜（质膜）， 内部为细胞质。细胞质的结构非常简单，没有 明显的细胞器（由封闭的生物膜包裹的固体质 粒），只有原始的细胞核（无核膜和核仁）和 其它一些核糖核蛋白体等。
有的细胞直径只有0.1米微米，要用高倍显微 镜才能看到，如原始的细菌。大多数细胞的直 径是10-100微米，用低倍显微镜就能看到。
细胞的大小，即使在同一生物体的相同组织中 也不一样。同一个细胞，处在不同发育阶段， 它的大小也是会改变的。
细胞的大小
细胞的大小
细胞的形状
细胞的形状多种多样，有球体、多面体、纺锤 体和柱状体等。由于细胞内在的结构和自身表 面张力，以及外部的机械压力，各种细胞总是 保持自己的一定形状。
（1）由结构比较简单的小分 子结构单元分子所组成.
最重要的结构单元分子主要有以下几类:
构成蛋白质的结构单元分子
20种基本氨基 酸
疏水性氨基酸
特殊氨基酸
极 性 氨 基 酸
构成核酸的结构单元分子
构成脂的结构单元分子
甘 油、 脂 肪 酸 和 胆 碱
构成糖的结构单元分子
外膜包围着内膜，内膜部分曲 折伸入基质使内外膜之间形成 孔穴。
内膜为半透膜，只有部分小分 子物质可以通过。外膜通透性 较大，分子量小于一万的分子 都可以通过。
线粒体功能
线粒体含有多种酶系。 主要是呼吸链电子传递酶系、糖类分解氧
化酶系、脂酸的氧化酶系、氧化磷酸化酶 系、核酸合成酶系和蛋白质合成酶系等。 线粒体是进行生物代谢和能量转换最重要 的场所。
1．原核细胞
原核细胞是 一类进化程 度低，结构 最简单的一 类细胞。属 于原核细胞 的有细菌 (Bacteria) 和蓝藻 (bluegreen algae)等。
原核细胞的结构
原核细胞的特点
原核细胞的外层是细胞壁和细胞膜（质膜）， 内部为细胞质。细胞质的结构非常简单，没有 明显的细胞器（由封闭的生物膜包裹的固体质 粒），只有原始的细胞核（无核膜和核仁）和 其它一些核糖核蛋白体等。
有的细胞直径只有0.1米微米，要用高倍显微 镜才能看到，如原始的细菌。大多数细胞的直 径是10-100微米，用低倍显微镜就能看到。
细胞的大小，即使在同一生物体的相同组织中 也不一样。同一个细胞，处在不同发育阶段， 它的大小也是会改变的。
细胞的大小
细胞的大小
细胞的形状
细胞的形状多种多样，有球体、多面体、纺锤 体和柱状体等。由于细胞内在的结构和自身表 面张力，以及外部的机械压力，各种细胞总是 保持自己的一定形状。
《生物化学》PPT课件
8
Endocrine
imbalance整s理:课H件ormonal
8
deficiencies,excesses.
常见的体检验单里的部分内容
肝功十项
ALT(u/L)
20
AST(u/L)
22
TBL(umol/L)
14.4
DBL(umol/L)
5.6
BIL(L)
8.8
总蛋白TP(g/L)
80
清蛋白ALB(g/L) 50
3 Biologic agents生物因子:Viruses病毒,bacteria细菌,fungi真菌,
higher forms of parasites寄生虫.
4 Oxygen lack: Loss of blood supply,depletion of the oxygen-
carrying capacity of the blood, poisoning of the oxidative enzymes酶
分子、基因水平——形成分子生物学——基因技术（基因工程、 克隆技术、基因诊断、 基因治疗
整理课件
4
• 生化研究的主要内容：
•
1. 研究生物体的物质组成及生物分子
的结构与功能；
•
2. 物质代谢、能量变化及其调节；
•
3. 基因表达及其调控。
整理课件
5
二、生物化学与医学、药学的关系
• Medical Biochemistry is that branch of medicine concerned with the biochemistry and metabolism of human health and disease.
【医学ppt课件】生物化学(Biochemistry)
2003年版； 3. Hames B et al., Instant notes in biochemistry(影印版)，
1999年版。
10
物质代谢变化与生理机能的关系——机能生物化学。
5
（三） 基因表达及其调控
转录
翻译
DNA
RNA
Pr
基因： 携带一定遗传信息的特定DNA片断以及相关的 调控序列；
（四） 专题生化
肝胆生化、水盐代谢和酸碱平衡等。
6
四. 生 物 化 学 与 医 药 学 的 关 系
与医学关系 2. 与药学关系 3. 与其他学科关系
【医学ppt课件】生物化学 (Biochemistry)
第一章 绪 论 （introduction)
2
一. 生物化学
主要是运用化学的理论和方法，从分子水平研究生 物体的化学组成及其在生命活动过程中化学变化规律 的一门学科，从而揭示生命现象的化学本质。
又称生命的化学(chemistry of life)。
3
二. 研 究 对 象
（主要针对组成生物体的六大营养素）： 糖、脂、蛋白质、核酸、水和无机盐等
4
三. 主要内容
（一）生物体的物质组成及其结构和功能
蛋白质、核酸和多糖 —— 生物大分子 / 生物信息分子 物质的组成、结构与化学性质等 —— 静态生物化学；
（二） 物质代谢及其代谢调节
物质在体内的代谢变化规律、能量代谢及其代谢调节是生 物化学的中心内容——动态生物化学；
7
五. 学 习 生 化 的 目 的
1. 了解生物体内物质的化学变化过程； 2. 从分子水平阐明疾病发生、发展的机制； 3. 更科学、有效地诊断与防治疾病，并帮助阐明中医
药的作用机理； 4. 指导新药的研制、提高对重大疾病的防治水平； 5. 为其他医药学基础课及临床医学打下扎实的基础。
1999年版。
10
物质代谢变化与生理机能的关系——机能生物化学。
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（三） 基因表达及其调控
转录
翻译
DNA
RNA
Pr
基因： 携带一定遗传信息的特定DNA片断以及相关的 调控序列；
（四） 专题生化
肝胆生化、水盐代谢和酸碱平衡等。
6
四. 生 物 化 学 与 医 药 学 的 关 系
与医学关系 2. 与药学关系 3. 与其他学科关系
【医学ppt课件】生物化学 (Biochemistry)
第一章 绪 论 （introduction)
2
一. 生物化学
主要是运用化学的理论和方法，从分子水平研究生 物体的化学组成及其在生命活动过程中化学变化规律 的一门学科，从而揭示生命现象的化学本质。
又称生命的化学(chemistry of life)。
3
二. 研 究 对 象
（主要针对组成生物体的六大营养素）： 糖、脂、蛋白质、核酸、水和无机盐等
4
三. 主要内容
（一）生物体的物质组成及其结构和功能
蛋白质、核酸和多糖 —— 生物大分子 / 生物信息分子 物质的组成、结构与化学性质等 —— 静态生物化学；
（二） 物质代谢及其代谢调节
物质在体内的代谢变化规律、能量代谢及其代谢调节是生 物化学的中心内容——动态生物化学；
7
五. 学 习 生 化 的 目 的
1. 了解生物体内物质的化学变化过程； 2. 从分子水平阐明疾病发生、发展的机制； 3. 更科学、有效地诊断与防治疾病，并帮助阐明中医
药的作用机理； 4. 指导新药的研制、提高对重大疾病的防治水平； 5. 为其他医药学基础课及临床医学打下扎实的基础。
生物化学绪论-ppt课件
绪论
物 质 代 谢 总 图
绪论
二、生物化学发展简史
1、准备和酝酿阶段（4000多年前）。 公元前22世纪 夏禹时代 酿酒 公元前12世纪 商周时代 制酱、制醋 公元前4世纪 葛洪 海藻治疗瘿病 唐代孙思邈 米糠熬粥治疗脚气病、猪肝治疗雀目 明代李时珍 《本草纲目》
绪论
2、描述的或有机生物化学发展时期（1770～1903，静态生 物化学阶段）大约从十八世纪中叶到二十世纪初，主要 完成了各种生物体化学组成的分析研究，发现了生物体 主要由糖、脂、蛋白质和核酸四大类有机物质组成。
小结
掌握生物化学的概念及研究内容
这堂课学到 了什么呢？
绪论
熟悉生物化学的发展历程及发展前景
了解生物化学与其它学科的关系
绪论
参考书
张邦建：生物化学。高等教育出版社出版。2009 沈同、王镜岩主编，生物化学。高等教育出版社出
版 童坦君: 生物化学。北京: 北京大学医学出版
社.2019。 周爱儒:生物化学(第5、6版)。北京:人民卫生出版
氨基酸 多肽类药物 蛋白质药物 多糖类药物 酶和辅酶 核酸类药物 脂类药物
抗生素 维生素 氨基酸 核苷酸 酶和辅酶 酶抑制剂
血液制品 基因工程药物
基因药物 诊断试剂 菌疫苗
中药
化学药物
生物药物
绪论
四、生物化学的应用与发展前景 农业：养殖用的多肽激素、生物杀虫剂、生物固氮 国防：生物武器-生化危机 医学领域：疾病的研究、诊断治疗 工业：食品工业（添加剂）、发酵工业（维生素、 氨基酸、酶制剂-）、生物制药工业
绪论
生物化学是一门重要的科学！
所有疾病都和生物化学有关系！ • 生物大分子结构改变 • 生物大分子数量改变 • 参与代谢的酶改变 • 代谢过程改变
生物化学生命的定义PPT课件
功能生物化学（20世纪中叶以后）
Sidney Altman
(1939-)
1978年和1981年奥尔特曼与切赫分别发 现了核糖核酸(RNA)自身具有的生物催化 作用,这项研究不仅为探索RNA的复制能力 提供了线索，而且说明了最早的生命物质 是同时具有生物催化功能和遗传功能的 RNA，打破了蛋白质是生物起源的定论。
Thomas R. Cech (1947-)
发现RNA的生物催化作用而获奖. The Nobel Prize in Chemistry 1989
功能生物化学（20世纪中叶以后）
建立了“聚合酶链反 应”(PCR)方法，是分子生 物学里程碑式的发明，由此 获得1993年诺贝尔化学奖。
穆利斯(1945～)
脂类代谢
6
蛋白质的酶促降解及氨基酸代谢 4
第八章 核酸的酶促降解及核苷酸代谢 2
第九章 核酸的生物合成
6
遗传信息的存
储传递和表达 第十章 蛋白质的生物合成
6
第十一章 代谢途径的相互联系和代谢调控 6
生物化学的发展
1 静态生物化学时期（二十世纪二十年代以前） 2 动态生物化学时期（二十世纪前半叶） 3 机能生物化学及分子生物学时期（二十世纪五 十年代以后）
生物化学的概念
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。
生物化学的研究内容
1.生物体物质的化学组成、结构、性质和功能 2. 生物体内的物质代谢、能量转换和代谢调 3.生物体的信息代谢 4.运用生物化学原理和方法，为农业、工业、医药
Eduard Buchner(毕希纳) 德国生物化学家
生物化学第二章(共64张PPT)
❖
糖脂主要分布在细胞膜外侧的单分子层中。
❖
动物细胞膜所含的糖脂主要是脑苷脂。
1. 组成
（2）膜蛋白质
生物膜中含有多种不同的蛋白质，通常称为
膜蛋白。
❖ 根据它们在膜上的定位情况，可以分为外周
蛋白和内在蛋白。
❖ 膜蛋白具有重要的生物功能，是生物膜实施
功能的基本场所。
❖
1. 组成
外周蛋白 (peripheral protein)
有更大的实际应用价值；可用于膜结构特性、理化性质等方面的研究。
2．双层类脂膜
❖
❖
❖
这类膜是指具有双分子厚度，能有效分隔水溶液的超
薄类脂膜。双层类脂膜的厚度小于10 nm，具有两个
界面，不透光。
双层类脂膜的制备方法是：将一块聚四氟乙烯薄板中间
开一个直径1.5mm的小孔，将此板浸入水中，再将溶解
有双亲分子的溶液从孔的下端加入，最初形成一个厚的
1. 组成
（1）脂质
（磷脂、胆固醇、糖脂）
生物膜
（2）蛋白质
（3）糖类
（1）脂质
❖
①磷脂
Glycerophospholipids
主要是磷酸甘油二脂
。甘油中第1，2位碳
原子与脂肪酸酯基（主
要是含16碳的软脂酸
和18碳的油酸）相连
，第3位碳原子则与磷
酸酯基相连。不同的磷
脂，其磷酸酯基组成也
不相同。
1
2
3
1. 组成
卵磷脂的结构
1. 组成
②胆固醇Sterols
❖
❖
胆固醇是一种类脂化合物,
在生物膜中含量较多。
胆固醇以中性脂的形式分布在
双层脂膜内，对生物膜中脂类
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第2章 生命的化学特征
Chemical Properties of Life
1
本章主要内容
组成生命有机体的元素 生物分子 生命有机体中的化学键 生物化学反应的能量来源 水在生命化学过程中的作用
2
1.生命中的元素
生命与非生命物质在化学组成上有很大的差异，然而组成生命物质的 元素都是存在于非生命界的元素。
P=O
350
三键**
346
C≡C
338
297
258
220
212
*指键断裂所需要的能量 **生物分子中很少见
键能* （kJ/mol）
708 612 608 500 813
4
硫和磷
可以形成相对比较弱的化学键，在化学基团和能量转移中有重要作用，如巯基 -SH用于携带和转移脂酰基，磷酰基用于贮存和转移化学能
血红蛋白的空间结构 6
核酸,蛋白质和多糖是主要的生物大分子
7
2.2 类脂 类脂（如磷脂）是富含碳氢元素的一族生物小分子，其在水溶液中
溶解性较差、兼具亲水和亲脂特性。细胞的膜结构就是大量磷脂分子 的聚合体。
2.3 有机小分子
细胞中还存在许多具有独特功能的有机小分子物质,也是合成较大 分子的前体。 如： 核苷酸、氨基酸、葡萄糖
氢、氧、碳和氮 硫和磷 钾、钠、氯、钙与镁 其他微量元素
元素周期表中各种元素在生命机体中的丰度 3
类型
单键 O-H H-H P-O C-H C-O C-C S-H C-N C-S N-O S-S
表 2-1 生物分子中的共价键与键能
键能（kJ/mol）
类型
பைடு நூலகம்双键
458
C=O
433
C=N
416
C=C
413
12
能量偶联反应
在生命有机体中一个放能的反应可以与一个耗能的反应偶联 以推动原本不能进行的反应。
葡萄糖 + 磷酸 ATP
葡萄糖-6-磷酸 （耗能，ΔG>0，为 14 kJ/mol） ADP + Pi （放能，ΔG<0，为 -31 kJ/mol）
葡萄糖 + ATP
葡萄糖-6-磷酸 + ADP （放能，ΔG<0，为 -17 kJ/mol）
疏水力（hydrophobic interaction）
非极性分子或基团在水相环境中相互吸引、聚集的作用力
离子键（ionic bonds）
正、负电荷之间的静电引力
9
4 种非共价作用力的示意图
范德瓦尔接触距离 10
4.生物能量学
生物能量学（bioenergetics）：研究生命有机体传递和消耗能量的过 程，阐明能量的转换和交流的基本规律。
5
2.生物分子
2.1 生物大分子 参与生命有机体活动的许多分子是非常巨大的，我们把生物机体中这些 巨大的分子称为生物大分子（biological macromolecules）。
生物大分子通过组成它们的单体之间的 非共价相互作用，形成特定的空间结构， 从而具有了不同的生物学功能。
生物大分子是表现生命特征的基本物质。
钾、钠、氯、钙、镁
维持细胞渗透压、细胞容积、离子平衡、细胞膜电位 钠、钾离子 神经肌肉正常兴奋性，糖原合成和蛋白质代谢 镁离子是300多种酶的辅因子 钙离子是骨骼的主要成分，参与广泛的细胞生理活动，如物质的转运与分泌，血液凝 固，是细胞信号传导的第二信使等
其他的微量元素
主要有铁与铜 化学价可变（Cu2+/ Cu+ ， Fe3+/ Fe2+），在生物氧化过程中作为电子递 体，是许多酶的辅因子。还有Zn 2+，Mn 2+ ，Mo 2+ 和I 等也有重要生理功能。
脂肪酸、胆碱、甘油等
8
3.生命有机体中的化学键
在生物大分子之间主要存在的非共价的相互作用力包括氢键、离子键、 范德瓦尔力、疏水力。
氢键（hydrogen bonds）
由两个原子来分享一个氢原子，具有高度定向性，一个是氢供体， 另一个是氢受体
范德瓦尔力（Van der Waals bonds）
一定距离内的原子之间通过偶极发生的相互作用，本质上也是静电引力
体内能量的产生、转移和利用
11
自由能（free energy）
能量总是从能态较高的物体流向能态较低的物体。这些过程都是自发的。 凡是自发的过程，都有能量的释放，而且其中一部分可以用来带动非自发的过程。 自发过程中能用于做功的能量称为自由能.
体系可做功的能量（自由能）= 体系总能量 – 不被利用做功的能量 表示为:
由葡萄糖激酶催化的反应
13
学习总结
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
结束语
当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的， 所以不要放弃，坚持就是正确的。
G = H – S∙T
H表示体系的总能量（焓值）；S∙T表示不能被利用做功的能量，S为熵值，T 为绝对温度，那么体系可做功的能量等于H – S∙T，称为自由能，用G表示.
自由能G是一个状态函数。在等温等压条件下，体系从一种状态转变为另一种状 态时，自由能的改变为：
ΔG = ΔH – ΔS ∙ T
在自发过程中，自由能的改变为负值, 表示释放的自由能可以用来做功。而 在非自发过程中，其变化是正值，表示这种改变要从外界输入能量才能实现。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End 演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
Chemical Properties of Life
1
本章主要内容
组成生命有机体的元素 生物分子 生命有机体中的化学键 生物化学反应的能量来源 水在生命化学过程中的作用
2
1.生命中的元素
生命与非生命物质在化学组成上有很大的差异，然而组成生命物质的 元素都是存在于非生命界的元素。
P=O
350
三键**
346
C≡C
338
297
258
220
212
*指键断裂所需要的能量 **生物分子中很少见
键能* （kJ/mol）
708 612 608 500 813
4
硫和磷
可以形成相对比较弱的化学键，在化学基团和能量转移中有重要作用，如巯基 -SH用于携带和转移脂酰基，磷酰基用于贮存和转移化学能
血红蛋白的空间结构 6
核酸,蛋白质和多糖是主要的生物大分子
7
2.2 类脂 类脂（如磷脂）是富含碳氢元素的一族生物小分子，其在水溶液中
溶解性较差、兼具亲水和亲脂特性。细胞的膜结构就是大量磷脂分子 的聚合体。
2.3 有机小分子
细胞中还存在许多具有独特功能的有机小分子物质,也是合成较大 分子的前体。 如： 核苷酸、氨基酸、葡萄糖
氢、氧、碳和氮 硫和磷 钾、钠、氯、钙与镁 其他微量元素
元素周期表中各种元素在生命机体中的丰度 3
类型
单键 O-H H-H P-O C-H C-O C-C S-H C-N C-S N-O S-S
表 2-1 生物分子中的共价键与键能
键能（kJ/mol）
类型
பைடு நூலகம்双键
458
C=O
433
C=N
416
C=C
413
12
能量偶联反应
在生命有机体中一个放能的反应可以与一个耗能的反应偶联 以推动原本不能进行的反应。
葡萄糖 + 磷酸 ATP
葡萄糖-6-磷酸 （耗能，ΔG>0，为 14 kJ/mol） ADP + Pi （放能，ΔG<0，为 -31 kJ/mol）
葡萄糖 + ATP
葡萄糖-6-磷酸 + ADP （放能，ΔG<0，为 -17 kJ/mol）
疏水力（hydrophobic interaction）
非极性分子或基团在水相环境中相互吸引、聚集的作用力
离子键（ionic bonds）
正、负电荷之间的静电引力
9
4 种非共价作用力的示意图
范德瓦尔接触距离 10
4.生物能量学
生物能量学（bioenergetics）：研究生命有机体传递和消耗能量的过 程，阐明能量的转换和交流的基本规律。
5
2.生物分子
2.1 生物大分子 参与生命有机体活动的许多分子是非常巨大的，我们把生物机体中这些 巨大的分子称为生物大分子（biological macromolecules）。
生物大分子通过组成它们的单体之间的 非共价相互作用，形成特定的空间结构， 从而具有了不同的生物学功能。
生物大分子是表现生命特征的基本物质。
钾、钠、氯、钙、镁
维持细胞渗透压、细胞容积、离子平衡、细胞膜电位 钠、钾离子 神经肌肉正常兴奋性，糖原合成和蛋白质代谢 镁离子是300多种酶的辅因子 钙离子是骨骼的主要成分，参与广泛的细胞生理活动，如物质的转运与分泌，血液凝 固，是细胞信号传导的第二信使等
其他的微量元素
主要有铁与铜 化学价可变（Cu2+/ Cu+ ， Fe3+/ Fe2+），在生物氧化过程中作为电子递 体，是许多酶的辅因子。还有Zn 2+，Mn 2+ ，Mo 2+ 和I 等也有重要生理功能。
脂肪酸、胆碱、甘油等
8
3.生命有机体中的化学键
在生物大分子之间主要存在的非共价的相互作用力包括氢键、离子键、 范德瓦尔力、疏水力。
氢键（hydrogen bonds）
由两个原子来分享一个氢原子，具有高度定向性，一个是氢供体， 另一个是氢受体
范德瓦尔力（Van der Waals bonds）
一定距离内的原子之间通过偶极发生的相互作用，本质上也是静电引力
体内能量的产生、转移和利用
11
自由能（free energy）
能量总是从能态较高的物体流向能态较低的物体。这些过程都是自发的。 凡是自发的过程，都有能量的释放，而且其中一部分可以用来带动非自发的过程。 自发过程中能用于做功的能量称为自由能.
体系可做功的能量（自由能）= 体系总能量 – 不被利用做功的能量 表示为:
由葡萄糖激酶催化的反应
13
学习总结
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
结束语
当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的， 所以不要放弃，坚持就是正确的。
G = H – S∙T
H表示体系的总能量（焓值）；S∙T表示不能被利用做功的能量，S为熵值，T 为绝对温度，那么体系可做功的能量等于H – S∙T，称为自由能，用G表示.
自由能G是一个状态函数。在等温等压条件下，体系从一种状态转变为另一种状 态时，自由能的改变为：
ΔG = ΔH – ΔS ∙ T
在自发过程中，自由能的改变为负值, 表示释放的自由能可以用来做功。而 在非自发过程中，其变化是正值，表示这种改变要从外界输入能量才能实现。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End 演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日