生物化学1-绪论(修改)

寻找新的替代品！！！！ 生物能源
很多不起眼的生物，很可能 就是药物、材料等的宝贵资 源。 图为墨西哥荒原中的仙人掌
类植物。
一个 20 米直径 的水池年产 4 吨藻类， 加工后可得相当于 3000 升柴油的燃料。
一英亩三角大戟 可生产相当于 50 吨石 油的燃料。
图为生长在淡水和海水中的一种硅藻
• D .其他 • 如DNA指纹技术 • 控制生命过程为人类的健康与工农业生产服务。
(用之不慎后患无穷)
大型化学工业公司向生命科学工业转轨。 1998年4月，杜邦公司宣布改组成三个实业单位，由生命科学领头。 1998年5月，该公司又宣布放弃能源公司Conaco，
传统的农业和食品部门也出现了向生物技术和制药合并的趋势。 Genzyme Transgenics 公司培养出的基因工程羊能以
研究内容 = 化学组成 + 化学变化
化学组成：构成生物体的基本物质—
糖、脂、蛋白质、核酸 及起调节作用的化学物质— 酶、维生素、激素 的结构、性质、功能
化学变化：
• 构成生物体的基本物质在体内的合成与分解（物质 代谢）；
• 能量的产生与利用（能量代谢）； • 遗传信息的传递与表达。
研究内容
1．研究组成生物体的基本物质（糖类、脂类、 蛋白质、核酸）以及对体内的化学反应起催化和 调节作用的生物活性物质(酶、维生素、激素)的 结构、性质和功能。 2．研究糖类、脂类、蛋白质和核酸在生命活 动过程中进行的化学变化，也就是新陈代谢， 以及代谢过程中能量的转换和代谢调节。
徐琴 xuqin@yzu.edu.cn
1. 生命科学在20世纪取得了飞速的发展 2. 当前自然科学的带头学科正开始从物
理科学向生命科学转移。 3. 社会的可持续发展需要生命科学作为
21世纪的带头学科
人口膨胀 粮食短缺 疾病危害 环境污染 能源危机 资源匮乏 物种灭绝
在人满为患的日本
健康
有机化学
无机化学
物理化学
分析化学
高分子化学
生物化学 动物学
植
生物学 物
学 微生物学
化学
生物学
生物化学与普通化学的区别
结构
化学反应
普通化学 结构简单
条件多样
常温常压酶催化
生物化学
结构极为复杂 多样
反应自我调节 能量转化、传递反应 自身复制的特殊反
应
极为细致准确
特殊处
特殊的生物功 能
二、生物化学的主要研究内容
（一）十八世纪
法 化学家 Lavoisier 动物体的发热由于机体内物质 的氧化，氧是氧化的要素，热分散在体内形成体温。
Lavois有有ie机r机和物L物ap+lacOe2 （法 数学C家O2天+ 文H2学O +家Q） 研究动
物的呼吸作用
初步奠定了分解代谢与呼吸化学的基础
（一）十九世纪
1928年 德国 Wöhler NH4CNO 氰酸铵，
OMP ？（Osteoblasts Milk Protein）
其生化指标包括分子量与 IGF-1完全一样，ＩＧＦ－ １学名是类胰岛素样生长因 子，是一种激素类蛋白，是 国际Baidu Nhomakorabea认的致癌物质。
主要成分：松果体素（褪黑素） 它是人脑和动物脑中的松果腺自然分泌 的一种激素。当这种激素在体内含量下 降时，表现为睡眠不佳，适时补充褪黑 素可起到改善睡眠的作用
环境
这是最早一份 关于环境对生物种 群影响的研究
工业化前英国乡村有很多白色蛾子停在布满 淡色苔藓的树皮上，不易被鸟发现；
工业化后，黑色蛾子逐渐取而代之，因为黑 烟污染了环境，黑色蛾子更易藏身。
工人正在向被石油污染的海滩喷洒营养液，促使 吃石油的细菌长起来。
一、生物化学的重要性
生物化学的最终目的是控制生命过程为人类的健 康与工农业生产服务。
3．研究遗传信息的传递和表达。
三、生物化学的起源与发展
20世纪初，生物化学成为一门独立的学科。
1903年德国Neuberg（纽伯格）提出了“Biochemistry”。
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）
化学生物学是利用化学的理论、研究方法和手段来
探索生物、医学问题的科学。这种理解与生物化学
和分子生物学的含义有较大的重叠，它强调的是化
学与生物学的交叉与融合。
❖ 生物有机化学 ❖ 生物无机化学 ❖ 生物物理化学 ❖ 生物分析化学 ❖ 生物高分子化学
•相互作用、组装和过程 •生物催化剂和生物转化 •组合化学 •生物模拟 •分析技术 •生物大分子
19世纪中期 C6H12O6
2C2H5OH+2CO2
法国微生物学家 Pasteur
德国化学家 Liebig
德国有机化学家 Fischer : 生化之父，首先提出酶的专一性及 酶的“锁-钥”学说以及酶的作用机理。
（二）二十世纪的前五十年
20世纪的前30年：生理学、化学。 营养学的真正的黄金时代。
CO(NH2)2
尿素，
无机化合物 推翻了“生机论”
有机化合物
德国化学家 Liebig：进一步阐明了发热观点，将食物分为 糖、脂类、蛋白质，奠定了营养学的基础；他也首先对代 谢下了定义。
德国化学家 Hoppe-Seyler：第一次提出“生理化学”； 第一次分离和结晶了血红蛋白；第一次制得纯卵磷脂。
Hoppe-Seyler’s z. physiol.chem.
较高的产量生产抗凝血酶III，一群羊的酶产量相当于 投资1.15亿美元工厂的产量
能源、采矿和环境工业也已在分子水平上向基因组研究汇合
生物化学的涵义
• 生物化学 = 生物 + 化学 ？
一、生物化学的涵义
生物化学是研究生命现象的一门学科，它主要用化 学的理论和方法研究生物体的化学组成以及生命活动过 程中的一切化学变化，从而揭示生命的奥秘。
• A.战胜生理疾病 • 疾病的诊断与病理分析、新药物的开发设计、
各类保健品开发、基因疗法、器官克隆等 • B. 农业丰产 • 转基因技术进行育种、生物病虫害防止、利用
代谢调控技术保证产品储存等、高级动植物品 种的克隆技术
• C.生物工程技术与产品 • 生物化学中酶、代谢调控等手段被广泛用于食
品加工、酿造、新材料、新能源的开发与研制 等工业领域，同时应用生化技术进行工业污染 的治理也以其成本低、效率高、无毒害等优势 越来越得到大家的重视。