1、h1生生 物物 化化 学学h2h3第一章第一章 绪论绪论v概述概述v发展简史发展简史v当代生物化学研究的主要内容当代生物化学研究的主要内容v与医学的关系与医学的关系v本书的主要内容本书的主要内容h4v生物化学定义生物化学定义 生物化学是生命的化学，是生物化学是生命的化学，是研究活细胞和生物体内的各研究活细胞和生物体内的各种化学分子及其化学反应的种化学分子及其化学反应的一门科学。一门科学。生物化学生物化学的概念的概念生命的化生命的化学，化学学，化学的生命的生命v任务任务v目的目的h5人为的划分为三个阶段人为的划分为三个阶段v初期叙述生物化学阶段初期叙述生物化学阶段v蓬勃发展期动态生物化学阶段蓬勃
2、发展期动态生物化学阶段v分子生物学时期分子生物学时期生物化学生物化学发展简介发展简介h6叙述生物化学阶段叙述生物化学阶段 这一时期主要研究生物体的化学组成，这一时期主要研究生物体的化学组成，客观描述组成生物体的物质含量、分布、客观描述组成生物体的物质含量、分布、结构、性质与功能。结构、性质与功能。这个时期的生物化学这个时期的生物化学更多地依附于有机化学，大量工作是围绕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着生命的存在方式“蛋白质蛋白质”进行的。进行的。19031903年，有人首先使用年，有人首先使用“biochemistry”biochemistry”这个单词这个单词,它反映了作
3、为独立学科的生物化它反映了作为独立学科的生物化学的诞生。学的诞生。h7 1777-1789 Lavoisier（法）研究（法）研究“生物体内生物体内的燃烧的燃烧”，指出此类，指出此类“燃烧燃烧”耗氧并排出二耗氧并排出二氧化碳。后人称他是氧化碳。后人称他是生物化学之父。生物化学之父。h8 1830-1842 Liebig（德）（德）将食物分为糖、脂、蛋将食物分为糖、脂、蛋白质类，提出白质类，提出“代谢代谢”一一词，证明动物体温形成词，证明动物体温形成是食物在体内是食物在体内“燃烧燃烧”的的缘故。最先写出两本缘故。最先写出两本生生物化学物化学相关专著。相关专著。h9生物化学的创始人埃米尔生物化学的
4、创始人埃米尔费舍尔（费舍尔（Emil Fischer）18901902 Fischer（德）首次证明了蛋白（德）首次证明了蛋白质是多肽；发现酶的专质是多肽；发现酶的专一性，提出并验证了酶一性，提出并验证了酶催化作用的催化作用的“锁锁-匙匙”学学说；合成了糖及嘌呤。说；合成了糖及嘌呤。1902年获诺贝尔化学奖。年获诺贝尔化学奖。h10动态生物化学阶段动态生物化学阶段 这一时期发现了必需氨基酸、脂肪酸、这一时期发现了必需氨基酸、脂肪酸、及多种维生素、激素，并基本确定主要的及多种维生素、激素，并基本确定主要的物质代谢途径（脂酸物质代谢途径（脂酸氧化、糖酵解、氧化、糖酵解、鸟氨酸循环、三羧酸循环等）。
5、鸟氨酸循环、三羧酸循环等）。h11汉斯汉斯克雷布斯（克雷布斯（Hans A.Krebs）1932年年Krebs（德）提出（德）提出 鸟氨酸循环，鸟氨酸循环，1937年年 发现三羧酸循环，发现三羧酸循环，1953年获诺贝尔生理年获诺贝尔生理/医学医学奖。奖。h12李纳斯李纳斯鲍林（鲍林（Linus Pauling）1949 Pauling（美）指出（美）指出镰刀形红细胞性贫血是镰刀形红细胞性贫血是一种分子病，并于一种分子病，并于1951年提出蛋白质存在二级年提出蛋白质存在二级结构。结构。1954年获诺贝年获诺贝尔化学奖尔化学奖h13分子生物学阶段分子生物学阶段 19501950年以后年以后,由于
6、各种现代化技术和设由于各种现代化技术和设备的发明和发展，生物化学进入了分子的备的发明和发展，生物化学进入了分子的或综合的生物化学发展时期。这期间，生或综合的生物化学发展时期。这期间，生物化学的进展，更集中、更突出地反映在物化学的进展，更集中、更突出地反映在蛋白质、酶和核酸等生物大分子研究上，蛋白质、酶和核酸等生物大分子研究上，使生命起源研究进入了新的发展时期。同使生命起源研究进入了新的发展时期。同时，开始应用生物化学方法改变遗传特性，时，开始应用生物化学方法改变遗传特性，创立了遗传工程学。创立了遗传工程学。h141953年年 Watson（美）与（美）与 Crick（英）提出（英）提出DNA分
7、子的双分子的双螺旋结构模型，螺旋结构模型，1962年共获诺贝尔奖。年共获诺贝尔奖。弗朗西斯弗朗西斯克里克（克里克（Francis H.Crick）詹姆斯詹姆斯沃森（沃森（James D.Watson）h15DNA双螺旋结构发现的意义双螺旋结构发现的意义v确立了核酸作为信息分子的结构基础确立了核酸作为信息分子的结构基础v提出了碱基互补配对是核酸复制、遗传信息传递提出了碱基互补配对是核酸复制、遗传信息传递的基本方式的基本方式v确定了核酸是遗传的物质基础，为认识核酸与蛋确定了核酸是遗传的物质基础，为认识核酸与蛋白质的关系，及其在生命活动中的作用奠定了重白质的关系，及其在生命活动中的作用奠定了重要的基
8、础要的基础h161969-1972,Arber(瑞士瑞士),Smith(美美)与与Nathans(美美)在核酸限制在核酸限制酶的分离与应用方面做出突出贡献酶的分离与应用方面做出突出贡献,1978年共获诺贝尔奖。年共获诺贝尔奖。1972 Berg（美）在基因工（美）在基因工程基础研究方面作出了杰出程基础研究方面作出了杰出成果，获成果，获1980年诺贝尔奖。年诺贝尔奖。1973 Cohen等（美）用核等（美）用核酸限制性内切酶酸限制性内切酶EcoR1，首，首次基因重组成功。次基因重组成功。Hamilton O.Smith Daniel Nathans Werner Arber Paul BergH
9、erbert Boyer Stanley Cohen h172001 Venter（美）等报道完成了人类基因组草图测序。（美）等报道完成了人类基因组草图测序。h18我国近代生物化学的开拓者吴宪吴宪他在临床生物化学、气体与他在临床生物化学、气体与电解质的平衡、蛋白质化学、电解质的平衡、蛋白质化学、免疫化学、营养学以及氨基免疫化学、营养学以及氨基酸代谢等方面都有重大发现，酸代谢等方面都有重大发现，独自完成了血糖定量分析的独自完成了血糖定量分析的改进方法改进方法，提出了提出了“关于蛋关于蛋白质变性的第一个合理学说白质变性的第一个合理学说”h191940 我国生物化学家刘我国生物化学家刘思职发现抗体、
10、抗原反思职发现抗体、抗原反应存在定量关系。应存在定量关系。刘思职刘思职h20内容内容v生物大分子的结构与功能：蛋白质、核酸化学、生物大分子的结构与功能：蛋白质、核酸化学、酶、维生素与微量元素酶、维生素与微量元素v物质代谢：糖、脂、氨基酸、核苷酸代谢，生物物质代谢：糖、脂、氨基酸、核苷酸代谢，生物氧化、代谢调节氧化、代谢调节v遗传信息的传递规律：遗传信息的传递规律：DNA复制、复制、RNA转录、蛋转录、蛋白质生物合成、基因表达调控、基因工程、基因白质生物合成、基因表达调控、基因工程、基因组学组学v器官生化（重要组织器官的代谢特点）器官生化（重要组织器官的代谢特点）:肝胆、血肝胆、血液、结缔组织骨
11、牙、感觉系统化学、神经系统化液、结缔组织骨牙、感觉系统化学、神经系统化学学v专题：细胞信息传递、细胞生长调控与肿瘤、生专题：细胞信息传递、细胞生长调控与肿瘤、生物信息学物信息学h211.生物分子的结构与功能生物分子的结构与功能 无机物无机物:人类正常结构和功能所必需人类正常结构和功能所必需 有机小分子有机小分子:参与物质代谢和能量代谢参与物质代谢和能量代谢 生物大分子生物大分子:种类繁多种类繁多,结构复杂结构复杂,功能各异功能各异h22生物大分子基本特征生物大分子基本特征v生物分子中最重要的是糖、酯、核酸和生物分子中最重要的是糖、酯、核酸和蛋白质四类物质，分子量一般都很大，蛋白质四类物质，分子
12、量一般都很大，所以又称为生物大分子。所以又称为生物大分子。v生物信息大分子具有如下特征：生物信息大分子具有如下特征：（1 1）由基本结构单元组成）由基本结构单元组成.（2 2）顺序排列。）顺序排列。（3 3）结构复杂：线性信息，三维信息）结构复杂：线性信息，三维信息h23构成蛋白质的结构单元分子构成蛋白质的结构单元分子v2020种基本氨基酸种基本氨基酸h24构成核酸的结构单元分子构成核酸的结构单元分子h25构成脂的结构单元分子构成脂的结构单元分子 甘甘油、油、脂脂肪肪酸酸和和胆胆碱碱h26构成糖的结构单元分子构成糖的结构单元分子v单糖单糖h27具有非常复杂的结构具有非常复杂的结构v生物大分子的
13、结构可分为两种类型：生物大分子的结构可分为两种类型：v生物大分子的一级结构：构成生物分子的结构生物大分子的一级结构：构成生物分子的结构单元分子按不同的排列组合，形成数量庞大，单元分子按不同的排列组合，形成数量庞大，结构复杂的线性分子或环状分子。通常将只涉结构复杂的线性分子或环状分子。通常将只涉及结构单元的排列顺序的结构类型称为一级结及结构单元的排列顺序的结构类型称为一级结构。构。h28生物大分子的立体结构生物大分子的立体结构v生物大分子在线性或环生物大分子在线性或环状结构基础上，通过分状结构基础上，通过分子内或分子之间的基团子内或分子之间的基团（包括极性、非极性和（包括极性、非极性和带电荷基团
14、）相互作用，带电荷基团）相互作用，可以进一步形成非常复可以进一步形成非常复杂的立体结构。例如盘杂的立体结构。例如盘绕成螺旋形，折叠成片绕成螺旋形，折叠成片层状。有的以线状存在，层状。有的以线状存在，而有的则形成球状等。而有的则形成球状等。h292、物质代谢及其调节、物质代谢及其调节新陈代谢分为三个阶段：新陈代谢分为三个阶段：第一阶段：消化吸收第一阶段：消化吸收第二阶段：中间代谢过程第二阶段：中间代谢过程包括合成代谢、分解代谢、物质互变、代包括合成代谢、分解代谢、物质互变、代谢调控能量代谢，这是生物化学重点把握谢调控能量代谢，这是生物化学重点把握的内容。的内容。第三阶段：排泄阶段第三阶段：排泄阶段h303、基因信息的传递及其调控、基因信息的传递及其调控包括包括DNA的复制、的复制、RNA的转录、蛋白的转录、蛋白质的合成、基因表达的调控等。质的合成、基因表达的调控等。h31生物化学与医学生物化学与医学v生物化学与分子生物学的理论和技术已渗入基生物化学与分子生物学的理论和技术已渗入基础医学和临床医学的各个领域。础医学和临床医学的各个领域。1 1、一大群交叉学科或分支学科正在形成、一大群交叉学科或分支学科正在形成2 2、生化的理论和技术在疾病治疗方面的帮助、生化的理论和技术在疾病治疗方面的帮助
