1、生物化学 生命的化学 生命的化学本质！绪论-分子与生命生物化学一.生命的基本特征 新陈代谢自我繁殖二、生物化学学科的建立和发展15世纪下半叶现代科学萌芽现代生物科学始于18世纪下半叶：法国化学家拉瓦锡（1743-17941743-1794）燃烧、呼吸；瑞典化学家舍勒（1742-1742-17861786）有机酸德国化学家维勒（1800-18821800-1882）“尿素”合成德国化学家李比希（1803-18731803-1873）“新陈代谢”法国科学家L.巴斯德（1822-18951822-1895）发酵的本质 1903年 提出“生物化学”20世纪生物化学快速发展：英国科学家霍普金斯（1861
2、-19471861-1947）维生素德国科学家瓦尔堡（1883-19701883-1970）细胞呼吸、酶1939年A.布泰南特(德国)从事性激素的研究 L.鲁齐卡(瑞士)从事萜烯、聚甲烯结构研究1946年J.B.萨姆纳(美国)首次提纯尿酶结晶 J.H.诺思罗普，W.M.斯坦利(美国)分离提纯酶和病毒蛋白质20世纪生物化学快速发展：英国科学家霍普金斯（1861-19471861-1947）维生素德国科学家瓦尔堡（1883-19701883-1970）细胞呼吸、酶1939年A.布泰南特(德国)从事性激素的研究 L.鲁齐卡(瑞士)从事萜烯、聚甲烯结构研究1946年J.B.萨姆纳(美国)首次提纯尿酶
3、结晶 J.H.诺思罗普，W.M.斯坦利(美国)分离提纯酶和病毒蛋白质至此生物化学从化学和生理学中脱胎成为一门独立的学科。1943年，埃尔温薛定谔:一个关于生命有机体在空间和时间范围内发生的事件的本质，如何用物理学和化学来解释？今天的物理学和化学在解释这些事件时所显现的无能，绝不应该成为怀疑它们原则上可以用这些学科来诠释的理由。生命是什么？奥地利物理学家：埃尔温薛定谔（1887-1961）分子生物学时期 20 世纪50年代以后 营养物质的代谢途径营养物质的代谢途径阐明核酸结构与功能阐明核酸结构与功能确立遗传信息的中心法则，破译遗传密码确立遗传信息的中心法则，破译遗传密码分子生物学技术的发明，如电
4、泳技术、核酸重组技术、分子生物学技术的发明，如电泳技术、核酸重组技术、PCRPCR、DNADNA测序等测序等人类基因组计划人类基因组计划 Watson和Crick于1953年提出DNA双螺旋结构模型,是进入分子生物学时期的标志二、生物化学学科的建立和发展（一）生物化学发展简史（二）现 代 生 物 化 学 不 断 取 得新进展（三）我 国 科 学 家 在 生 物 化 学领域中的贡献 30年代吴宪教授：蛋白变性理论、血液生化1 9 6 5 生 化 所 与 有 机 化 学 所 人 工 合 成有功能的蛋白质牛胰岛素1 9 7 3 X 射 线 分 析 出 猪 胰 岛 素 空 间结构1 9 8 1 酵 母
5、 丙 氨 酸 转 运 核 糖 核 酸 的人工全合成 (tRNAtRNAAlaAla )2002 水稻基因组 三.生命的物质组成 元素组成元素组成OCHN三.生命的物质组成 元素组成元素组成OCHN 元素周期表元素周期表三.生命的物质组成 元素组成元素组成 化学组成化学组成OCHH2O蛋白质蛋白质核酸核酸糖糖N生物化学就是研究由这些元素组成的成千上万个不同生物分子如何相互作用以表现出生命体的特征四.生物化学的研究内容生物化学是生命的化学，研究生命的化学组成和生命过程中的化学变化及其规律，用化学术语解释生命的本质四.生物化学的研究内容四.生物化学的研究内容、生物体的化学组成、分子结构及功能、生物体
6、的化学组成、分子结构及功能生物体细胞生物大分子有机小分子无机物生物大分子生物大分子主要指蛋白质、核酸、多糖及复合脂主要指蛋白质、核酸、多糖及复合脂类等。类等。生物分子的大小 名 称 相对分子质量（Mr）小分子前体：小分子前体：O2、H2O、NH3、N2等等 18 44代谢中间物：代谢中间物：丙酮酸、柠檬酸等丙酮酸、柠檬酸等 50 250构件分子：构件分子：氨基酸、核苷酸、单糖等氨基酸、核苷酸、单糖等 100 500生物大分子：生物大分子：蛋白质、核酸、多糖等蛋白质、核酸、多糖等 103 109超分子复合体：超分子复合体：多酶复合体、病毒颗粒等多酶复合体、病毒颗粒等 106 1010细胞器：细胞
7、器：线粒体、叶绿体等线粒体、叶绿体等四.生物化学的研究内容结构与功能的关系Relationship of structure and function 生命的基本特征是生命的基本特征是新陈代谢新陈代谢，即生物体与外环境进行物，即生物体与外环境进行物质交换以维持内环境的稳定质交换以维持内环境的稳定体内各种体内各种物质的代谢物质的代谢处于一种动态平衡，彼此互相协处于一种动态平衡，彼此互相协调，又受到内外环境各种因素的影响调，又受到内外环境各种因素的影响四.生物化学的研究内容 2 2、物质代谢及其调控、物质代谢及其调控四.生物化学的研究内容3 3、遗传信息的贮存、传递与表达、遗传信息的贮存、传递与表
8、达个体遗传信息以基因（个体遗传信息以基因（genegene）为单位贮存于）为单位贮存于DNADNA分分子中子中遗传信息随生物体繁衍而代代相传遗传信息随生物体繁衍而代代相传遗传信息表达从而实现生命活动遗传信息表达从而实现生命活动 一.生命的基本特征 二.生物化学学科的建立和发展 三.生命的物质组成 四.生物化学的研究内容1.生物体的化学组成、分子结构及功能2.物质代谢及其调控3.遗传信息的贮存、传递与表达五、生物化学与其它学科的关系：生物化学与医学1、生物化学技术是基础医学研究的重要手段生物化学技术是基础医学研究的重要手段.2、生物化学理论与技术加快了临床医学的发展生物化学理论与技术加快了临床医
9、学的发展.六、生物化学的学习方法：大学学习的目的？学会如何学习！掌握专业知识？发现问题、思考问题、解决问题的能力终身学习能力的培养创新？思维方式意识 物质 意识认 识生命前人探究生命的思路？目前已被揭示的生命本 质的特点及规律？自己的感悟：启示与思 考 创新与发展！共性 自然界的一统性自然界的一统性/同一性同一性个性 生物的多样性 研究理念：敬畏生命 探究生命 共享生命三个关键切入点:六、生物化学的学习方法具体：1、生命物质的特征2、生物分子、生物大分子、构件单元3、生命的介质水三个关键切入点（1）水是生命物质的溶剂（2）水环境非常适合生命体（3）水作为底物或产物参与生物化学反应 水 的 重
10、要 作 用 水分子(H H2 2O O)的特点极性分子 氢 键水分子(H H2 2O O)的特点(1)水是极性分子；(2)水具有较高的熔点、沸点和比热 相邻水分子间可通过氢键形成比 较强的吸引力 高的内聚力三个关键切入点:六、生物化学的学习方法关注四个特点:关注四个特点：以生物体以生物体功能功能为研究主体的学科为研究主体的学科生物体内的各种化学反应均在生物体内的各种化学反应均在温和温和的条件下进行的条件下进行生物体内的各种化学反应历程往往以生物体内的各种化学反应历程往往以多步骤的循环多步骤的循环式式方式进行方式进行生物体的新陈代谢受到生物体的新陈代谢受到严格的调控严格的调控 静态部分结构 动态
11、部分功能 结构 功能生物化学的研究内容教学体系:静态部分结构 动态部分功能 第第 一一 章章 蛋白质化学蛋白质化学 第第 二二 章章 核酸化学核酸化学 第第 三三 章章 酶学酶学第第 四四 章章 糖类代谢糖类代谢第第 五五 章章 脂类代谢脂类代谢第第 六六 章章 生物氧化生物氧化第七第七/八章八章 氨基酸氨基酸/核苷酸代谢核苷酸代谢 第十第十/十一章十一章 DNA/RNADNA/RNA的生物合成的生物合成 第十二章第十二章 蛋白质的生物合成蛋白质的生物合成 第十三章第十三章 基因表达调控基因表达调控大分子代谢调控信息传递考核：考核：40%平时成绩 60%考试成绩参考书 生物化学原理 Lehin
12、ger主编 生物化学（上、下）杰弗里 佐贝 主编 生物化学（第三版：上、下或单行本）沈同（王镜岩 等）主编推荐习题集：推荐习题集：1 1 魏宝生主编魏宝生主编生物化学笔记生物化学笔记2 2 张来群主编张来群主编生物化学习题集生物化学习题集2 2 陈钧辉等主编陈钧辉等主编生物化学习题集生物化学习题集3 3 郭静成等主编郭静成等主编基础生物化学习题集基础生物化学习题集注：注：图书馆或市面上任一一本一册在手即可图书馆或市面上任一一本一册在手即可绪论-分子与生命生命的分子逻辑生物化学 蛋白质？1943年，埃尔温薛定谔:一个关于生命有机体在空间和时间范围内发生的事件的本质，如何用物理学和化学来解释？今天
13、的物理学和化学在解释这些事件时所显现的无能，绝不应该成为怀疑它们原则上可以用这些学科来诠释的理由。生命是什么？四.生物化学的研究内容、生物体的化学组成、分子结构及功能、生物体的化学组成、分子结构及功能生物体细胞生物大分子有机小分子无机物生物大分子生物大分子主要指蛋白质、核酸、多糖及复合脂主要指蛋白质、核酸、多糖及复合脂类等。类等。生物分子的大小 名 称 相对分子质量（Mr）小分子前体：小分子前体：O2、H2O、NH3、N2等等 18 44代谢中间物：代谢中间物：丙酮酸、柠檬酸等丙酮酸、柠檬酸等 50 250构件分子：构件分子：氨基酸、核苷酸、单糖等氨基酸、核苷酸、单糖等 100 500生物大分子：生物大分子：蛋白质、核酸、多糖等蛋白质、核酸、多糖等 103 109超分子复合体：超分子复合体：多酶复合体、病毒颗粒等多酶复合体、病毒颗粒等 106 1010细胞器：细胞器：线粒体、叶绿体等线粒体、叶绿体等六、生物化学的学习方法：创新？思维方式意识 物质 意识认 识生命 研究理念：敬畏生命 探究生命 共享生命三个关键切入点:六、生物化学的学习方法具体：
