生物化學緒論2003.09.01

1、生物化學主講人：潘登奎課程學時 理論授課 實驗 課堂提問+作業(yè)+到課成績考核 70% 20 % 10% 72學時108學時36學時緒 論一、生物化學的目的和任務 從化學角度來看生命現(xiàn)象的本質是什么？不妨打開或者破碎一個細胞，你看到的無非就是那些水(80%以上)、無機鹽，生物小分子、大分子等等。打開之前這些物質的組成、分布、結構、性質和功能以及它們的的代謝方式是很有規(guī)律的。正因為如此，才表現(xiàn)出特有的生長、發(fā)育、遺傳等現(xiàn)象。生物化學就是研究生命物質的組成、結構、功能、以及它們的代謝規(guī)律和調節(jié)方式。這也正是本學科的基本任務。生物體系能量、營養(yǎng)之源？C6H 12O6CO2+H2OO2食物消化營養(yǎng)吸收轉

2、運組織利用酶的催化中間代謝分解代謝組織呼吸合成代謝食物加工儲存C6H 12O6CO2+H2OO2ATP+H2OADP+PiADP+Pi ATP新陳代謝同化作用異化作用能量代謝物質代謝小分子合成大分子消耗能量合成代謝DNA、蛋白質、淀粉、脂肪合成、大分子解成小分子釋放能量分解代謝DNA、蛋白質、糖、脂肪分解、通過研究生物體的大、小分子組成、結構性質和生命物質的運動（變化）規(guī)律，在分子水平領略其生命現(xiàn)象的化學本質，成為本學科的基本任務。生物小分子生物大分子糖、脂肪酸、氨基酸、有機酸、生物堿、維生素、激素等蛋白質、核酸、多糖、脂類、酶DNA復制RNA轉錄反轉錄蛋白質翻譯遺傳信息的儲存、轉移遺傳信息的

3、表達糖、脂肪酸、氨基酸、有機酸、生物堿、維生素、激素等蛋白質、核酸、多糖、脂類、酶、載體等等生物大分子、小分子結構、性質新陳代謝化學原理方法沉淀方法、價鍵理論、動力學原理、成色反應.物理方法層析技術電泳技術離心技術光譜技術超微技術冰凍刻術衍射技術同位素示蹤方法等生物學方法無細胞提取液、生物合成等等生物大分子、小分子結構、性質新陳代謝 生物大分子、小分子結構、性質新陳代謝物理方法層析技術電泳技術離心技術光譜技術超微技術冰凍刻術衍射技術同位素示蹤方法等物理方法層析技術電泳技術離心技術光譜技術超微技術冰凍刻術衍射技術同位素示蹤方法等二、生物化學的發(fā)展 19世紀前及19世紀生物化學朦朧期、雛形期;進入

4、二十世紀，研究技術改進，學科相互滲透，促進了各方面的研究進展，許多學者由于突出的研究成果，因而紛紛榮登諾貝爾領獎臺。二十世紀為生物化學發(fā)展作出突出貢獻的科學家 Neuberg提出生物化學1905 Knoop脂肪酸-氧化1910 Kossel（德）蛋白質、核酸化學研究獲諾貝爾獎1926 Summer結晶出脲酶，證明是蛋白質1937 Krebs發(fā)現(xiàn)尿素循環(huán)1950 Pauling Corey提出-螺旋結構學說1953 Sanger Thompson胰島素完成A鏈、B鏈測序1953 Watson-Crick提出DNA雙螺旋模型結構模型1959 Uhoa Kornberg基因體外通過mRNA表達成蛋白

5、質1961 JacobMonod提出操縱子學說，假設了mRNA功能1965 中國人工合成牛胰島素1967 EdmanBegg建成多肽序列測定儀1975 Temin Baltimore逆轉錄酶合成DNA1977 Sanger提出雙脫氧末端終止法測定DNA三、生物化學與其它學科的關系生物化學植物生物化學動物生物化學微生物生化人體生物化學食品生物化學臨床生物化學有機生物化學分子生物學分子遺傳學分子育種學分子病理學分子藥物學分子生理學基因工程酶工程蛋白質工程生理學發(fā)展四、生物化學的應用和發(fā)展前景1、大分子結構與功能的關系蛋白質氨基酸組成、數(shù)目、排列次序決定分子 本身的三維結構以及功能和性質。DNA核苷

6、酸排列順序含有各種生物結構信息、形態(tài)性 狀、生理性狀，生長、發(fā)育等指令信息；人類基因組 計劃主要就是解開順序之迷。RNA核苷酸排列順序含有自剪切、自身折疊成三維結 構的功能信息； 包裹細胞原生質的一層膜叫細胞質膜，包裹細胞器的也有膜，如線粒體、葉綠體、細胞核、內質網、高爾基體、溶酶體等。構成生命活動本質的許多問題如物質轉運、能量轉換、細胞識別、神經傳導、免疫、激素和藥物的作用等都離不開生物膜的作用；此外，新陳代謝的調控，遺傳變異、生長發(fā)育、細胞癌變等也與膜息息相關。2、生物膜的結構與功能3、機體自身調控的分子機理4、生化技術的創(chuàng)新與發(fā)明1953年Sanger Thompson完成胰島素A、B鏈

7、的測序，隨后獲得諾貝爾化學獎。主要原因是為蛋白質的測序提供了技術方法。 1977針對DNA測序 Sanger又提出雙脫氧末端終止法，而獲得1979年諾貝爾化學獎。他又為人類對DNA一級結構的測定提供了很好的技術方法思路。雖然如此，DNA測序技術方法仍有待進一步改進。生物化學學習方法簡介：1.正確理解重要概念基礎上加強記憶。如蛋白質一級結 構、 空間結構內容、蛋白質變性、變構效應、核酶、 氧化磷酸 化、底物磷酸化等。并注意概念之間聯(lián)系、 特點區(qū)別，如 競爭性抑制作用與非競爭性抑制作用， 變構效應與變性作 用，一級結構與高級結構等； 靜態(tài)生物化學3.做好課堂筆記，及時完成作業(yè)，及時解決學習過程中的 小問題。認真做好實驗，完成實驗報告。2.牢記特殊蛋白質的在生物體內功主要能和結構特征。 例如血紅蛋白、胰島素、胰蛋白酶等。動態(tài)生物化學：1.注意動態(tài)部分與靜態(tài)部分的聯(lián)系，掌握新陳代謝中各條 代謝途徑生化歷程的特點、生物學意義，并能進行簡單 的分析計算。2.首先重點掌握糖代