01 生物化学绪论.ppt

第1页：绪论 封面

绪论是本课件的开篇章，以下按页展开本章的主要内容。

第2页：绪论概念生物化学的研究内容生物化学的

绪论概念生物化学的研究内容生物化学的发展历史生物化学与其他学科的关系生物化学的应用生物化学的学习方法主要参考书目

第3页：一、生物化学的基本概念生物化学是研究生物

iochemistry)

研究生物分子和生命的化学反应的科学,是利用化学的理论和方法在分子水平上解释生命现象的科学

简言之,生物化学

研究生命的化学

第4页：二、生物化学的研究内容

二、生物化学的研究内容——三个方面(一)生物分子的结构与功能(二)物质代谢及调节(三)遗传信息传递及调控——着眼于弄清生物机体的物质组成,维持生命活动的各种化学变化及其联系。

第5页：活的有机体的化学统一性图活的有机体的

活的有机体的化学统一性图活的有机体的部分特征(左上)脊椎动物肌肉组织的染色电镜照片,可见明显的微观复杂性和组织性;

(右上)草原隼捕食小鸟以获取营养;

(下)生物以近乎完美的精确度进行复制。

第6页：用统一的化学术语解释生命的多种形式图

用统一的化学术语解释生命的多种形式图多样的生物享有共同的化学特征:相同的基本结构单位——细胞,相同类型的大分子——DNA、RNA、蛋白质,利用相同的途径合成细胞组分、共享相同的遗传密码、衍生相同的祖先。

第7页：生物分子的结构与功能

(一)生物分子的结构与功能自然界所有的生命机体都由水、无机离子和生物分子三类物质组成

第8页：复杂性组成物质多

复杂性组成物质多;

分子大;

空间结构复杂。规律性元素→构件小分子→聚合物(生物大分子);结构与功能相适应。

第9页：生命体的元素组成地球上存在的天然元素

N四种元素

组成生命体最基本的元素,约占生物体总质量的99%以上

Mg也

组成生命体的基本元素

第10页：生物分子两大类是生物体和生命现象的结

2.生物分子两大类

生物体和生命现象的结构和功能的基础,是生物化学研究的基本对象

第11页：除了各种无机物和水之外

• 除了各种无机物和水之外,大多数生物的化学组成是以下30种有机小分子前体物质。(有人将它们称为生物化学的字母表)(1)20种基本氨基酸;(2)5种芳香族碱基:2种嘌呤和3种嘧啶;(3)2种单糖:葡萄糖和核糖;(
• 4)脂肪酸,甘油和胆碱。以上前体组成了糖类、蛋白质、核酸和脂类四大类生物体的基本物质(简称四大物质)。

第12页：构成蛋白质的结构单元分子

构成蛋白质的结构单元分子——20种基本氨基酸除此之外,氨基酸也参与许多其他结构物质和活性物质的组成。

第13页：构成核酸的结构单元分子

构成核酸的结构单元分子

第14页：构成脂的结构单元分子脂肪酸

构成脂的结构单元分子脂肪酸、甘油和胆碱

第15页：构成多糖的结构单元分子

构成多糖的结构单元分子

第16页：生物分子结构与功能的关系

生物分子结构与功能的关系

• 分子结构是功能的基础, 功能则是结构的体现。
• 生物大分子的功能还通过分子之间的相互识别和相互作用而实现。

第17页：生物超分子生物超分子,又称为复合物

生物超分子生物超分子,又

复合物,是生物分子相互作用和识别的一种特殊的中间过程,是许多生命现象的必须阶段

激素之间形成的复合物,都

生物超分子形成的例子

第18页：

第19页：

第20页：

第21页：(二)物质代谢及调节

(二)物质代谢及调节复杂性多步化学反应构成代谢途径;

多条代谢途径相互交织成网;

物质代谢和能量代谢相互交织;调节控制有条不紊。规律性反应类型不多;反应机理符合有机化学理论;调节控制与生物学功能相适应。

第22页：新陈代谢既包含着生物体的物质改变

完善而绝妙的调节机制,

由一些分子及其有关化学反应组成的,调节机制的任何环节失调,就会表现为病态,因此调节机制也是生物化学研究的重要内容

第23页：复杂性合成过程复杂

复杂性合成过程复杂;

调节控制复杂;

与生命现象的关系复杂。规律性遗传密码已经破译;基因表达的基本过程已经清楚;生物大分子结构与功能的关系逐渐明晰;研究方法日新月异。(三)遗传信息传递及其调控

第24页：生物性状之

性状之所以能够代代相传,

以核酸与蛋白质为物质基础的

第25页：基因工程、蛋白质工程

等高科技工程可造福人类,

现今生物化学及相关应用生命科学研究的热点

第26页：三、生物化学的发展历史

上世纪20年代以后,特别

50年代以后,进入飞跃发展时期

第27页：生物化学重大发展年代表

生物化学重大发展年代表：下表按年份列出学科发展进程中的标志性成就。

第28页：生物化学的发展可分为四个时期

生物化学的发展可分为四个时期:

• 1.生物化学发生前期——生物化学发生前的准备时期。
• 2.静态生物化学时期(1770-1903)——描述的或有机生物化学发展时期:更多地依附于有机化学,大量工作是围绕着生命的存在方式——蛋白体进行的。1903年,有人首先使用“biochemistry”一词,标志着生物化学的诞生。

第29页：动态生物化学时期

• 动态生物化学时期(1903-1950)——或生理生化发展时期:开始探索生理功能的化学过程,从而派生出了生理生物化学。主要成就:(
• 1)分离制备出多种结晶酶,在酶的蛋白质的化学本质的确立上有了新的突破。酶促动力学发展起来。(
• 2)细胞氧化受到广泛的注意,发现了脱氢酶、细胞色素,弄清了呼吸酶的化学本质。脱氢与ATP形成偶联,从而基本上阐明了细胞氧化的全过程。

第30页：有关维生素分离、制备、生理功能的研

(

• 3)有关维生素分离、制备、生理功能的研究有了良好的开端。(
• 4)对酵解、发酵过程作了大量探索工作,提出了发酵途径的完整的化学概念。脂肪酸β-氧化作用机理、排尿素动物肝尿素形成机理及三羧酸循环等也都得到了较完整、清晰的阐明,生理生物化学得到了全面、深入的发展。我国科学工作者创立了血滤液制备与血糖测定等方法,提出了蛋白质变性等学说,对生物化学发展做出了多方面的贡献。

第31页：机能生物化学及分子生物学时期

4. 机能生物化学及分子生物学时期(1950年以后)——得益于各种现代化技术和设备,如电镜技术、层析和电泳技术、超离心技术、x-射线衍射分析技术等的发明和发展。

这期间,生物化学的发展集中反映在蛋白质、酶和核酸等生物大分子研究上。

同时,开始应用生物化学方法改变遗传性状,创立了遗传工程学。

第32页：1953年,美国科学家沃森和英国科学

A分子双螺旋结构模型,这

20世纪生物科学最伟大的成就

第33页：我国科学工作者作出了优异成绩

我国科学工作者作出了优异成绩:1931年,吴宪提出蛋白质变性学说1965年,人工合成具有全部活性的结晶牛胰岛素1981年,人工合成了具有生物活性的酵母丙氨酸转移核糖核酸

第34页：四、生物化学与其他学科的关系

生物化学与其他学科的关系

• 1.与化学、物理学和数学的关系
• 化学,特别是有机化学和物理化学,是学习生物化学不可缺少的基础课程。
• 物理学技术在现代生物化学的研究中扮演着越来越重要的角色。
• 数学及计算机技术在生物学或生物化学研究中的地位日渐重要。

第35页：与生物学其他学科的关系近50年来

构与功能的研究进展,尤其

20世纪70年代DNA重组技术的进步,生物化学进入到一个崭新的发展时期

第36页：生物化学与分子生物学是生物学的最深层

生物化学与分子生物学

生物学的最深层次;生物化学与分子生物学是化学的最高层次

因此说,生物化学

生物学各学科中最基础的学科,也是最前沿的学科

第37页：五、生物化学的应用与前景生物化学的应用

生物化学的应用与前景(一)生物化学的应用 生化知识的应用用于医疗保健和工农业生产——利用发酵法成功地生产出维生素C和许多氨基酸。

——制定合理的动物饲养和作物栽培措施——设计各种农药和除草剂——农产品、畜产品、水产品的贮藏、保鲜、加工等

第38页：生化技术的应用生化分析已经成为现代工

践中常规的检测手段,特别

酶法分析,专一性强、精度高,有广阔的应用前景

第39页：生化产品的广泛应用

3、生化产品的广泛应用——酶制剂的应用★蛋白酶制剂被用作助消化和溶血栓的药物、皮革脱毛和洗涤剂的添加剂★淀粉酶和葡萄糖异构酶用以生产高果糖糖浆★纤维素酶用作饲料添加剂★某些固定化酶被用来治疗相应的酶缺陷疾病★一些酶制剂已在工农业产品的加工和改造、工艺流程的革新和三废治理中得到应用——疫苗、血液制品、激素、维生素、氨基酸、核苷酸、抗菌素和抗代谢药物等,广泛用于医疗实践——许多食品添加剂、营养补剂和某些饲料添加剂也是生化制品。

第40页：生物化学前景

(二)生物化学前景从生物大分子和生物膜的结构、性质和功能的关系来阐明生命过程的一些基本问题,如生物进化,遗传变异,细胞增殖、分化、转化,个体发育,衰老等。

定向设计组建具有特定性状的新物种、新品系,结合发酵和生化工程的原理和技术,生产出新的生物产品。

新型珍贵药物。基因诊断;基因治疗。

第41页：二十一世纪生命科学的世纪人口与粮食健

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

第42页：分子生物学理论的突破生物技术的有效应

分子生物学理论的突破生物技术的有效应用新旧技术的有机结合人口与粮食能源与资源健康与疾病更加主动更为有效利用生物技术改造生物创造生物新兴产业推动工,农,医的发展

第43页：六、生物化学的学习方法课程特点

六、生物化学的学习方法课程特点:内容多复杂而繁琐按生物分子的功能分类(不同于化学的结构和官能团分类)理论性强、概念多且前后交错

第44页：积极培养学习的兴趣

验技能;注重与数理化特别

化学知识的联系;注重与生物学功能的联系

第45页：几个生物网站

几个生物网站

• 1.生物引擎:www.bio-engine.com
• 2.医网琴声:www.dnathink.org
• 3.中国生物论坛:www.biooo.com4.21世纪生物论坛:www.bio21st.com
• 5.基因潮:www.genetide.com
• 6.生物技术专业网
• 7.生物软件网

第46页：使用教材生物化学原理杨荣武主编高等教

使用教材生物化学原理杨荣武主编高等教育出版社2006

第47页：主要参考书目

主要参考书目

（本页以图示为主，源文件提取到的文字较少，建议对照原图说明）

第48页：生物化学王镜岩, 朱圣庚

1.生物化学(第三版)王镜岩, 朱圣庚, 徐长法主编高等教育出版社2002

第49页：生物化学简明教程罗纪盛等合编高等教出

2.生物化学简明教程(第三版)罗纪盛等合编高等教出版社出版1999

第50页：Lehninger生物化学原理 周海

3.Lehninger生物化学原理(第3版)(中文版) 周海梦/昌增益等译高等教育出版社2005

第51页：

第52页：

第53页：生物化学原理张楚富主编高等教育出版社

6. 生物化学原理张楚富主编高等教育出版社2003

第54页：生物化学王希成编著清华大学出版社20

7. 生物化学王希成编著清华大学出版社2001

第55页：