第一章生物化學導論

2023/2/31生物化學主講教師：何平Biochemistry2023/2/32課時安排

56時＝理論課35＋實驗課21聯系方法辦公室：生命科學學院大樓33013533737520,647520

phe@2023/2/33第一章生物化學導論2023/2/34一、生物化學的概念生命體非生命體第一節(jié)生物化學的概念和研究內容有一定界限，沒絕對界限,互相轉化新陳代謝，自我復制2023/2/35化學有機化學物理化學無機化學分析化學高分子化學動物學生物學植物學微生物學2023/2/36化學生物學生物化學生物化學（Biochemistry）：研究生命現象的化學本質的科學。2023/2/37二、生物化學的研究內容1、研究生物體物質的種類生物體都是由C、H、O、N、P、S等主要元素及其它一些為數不多的元素組成。生物體內有機物質主要有蛋白質、核酸、糖、維生素、脂肪、有機酸、激素等。蛋白質、核酸、糖稱為生物大分子（biomacromolecule）2023/2/382023/2/392、研究組成生物體物質的結構及其化學性質和物理性質構型和構象功能2023/2/310構型與構象構型（configuration）：立體異構體分子中取代原子或基團在空間的取向。如幾何異構和光學異構體。兩種構型之間如果沒有共價鍵的斷裂則不能互變。2023/2/311構象（conformation）取代基團當單鍵旋轉時形成不同的立體結構，這種空間位置的改變不涉及共價鍵的斷裂。例如乙烷分子中C—C單鍵旋轉時，它們所連接的氫原子相對空間位置隨之改變，產生無數種構象，其中交叉型構象最穩(wěn)定，重疊型構象最不穩(wěn)定2023/2/3122023/2/3133、研究生物體物質在體內進行物質代謝和能量代謝的過程和原理

物質代謝（substancemetabolism）：由一種物質變成另一種物質的過程。

能量代謝（energymetabolism）：能量的釋放和利用過程。2023/2/3142023/2/3152023/2/3164、研究生物體物質與復雜的生命現象之間的關系新陳代謝同化（assimilation）異化（dissimilation）自我復制（replication）2023/2/317這些還不是生物化學的最終目標，它的目的還在于：在地球的早期歷史階段，某些無生命的有機物如何組織起來成為第一個“活”的機構——原始細胞？原始細胞怎樣通過進化繁衍為我們今天這樣多種多樣、五花八門的生物種類？如何從分子水平描述由簡單的細胞間聯系水平開始，上升到整合機能、到記憶、到行為以致于到思維。2023/2/3181780sAntoineLavoisier(French)：認為動物的呼吸有如蠟燭燃燒，都需要O2。成為生物化學中生物氧化和能量代謝的發(fā)展基礎。1810s-1830s從動物和植物中分離出一種重要物質，由C,H,O,andN等組成。1838年正式使用“蛋白質”一詞，意思是“重要的物質”。

第二節(jié)生物化學發(fā)展簡史2023/2/3191850s-1890s糖類、脂類、核酸被人們認識。1870s，“biochemistry”一詞形成。1890sBuchner(German)：酵母提取液可使蔗糖發(fā)酵成酒精！酶從活細胞中提取出來后仍具有功能！推翻了“活力論”。1920s-1930sJamesSumner：酶是蛋白質。2023/2/3201940s-1950sAveryandHershey：DNA是遺傳信息的載體。1950sFranklin,WatsonandCrick：DNA是雙螺旋結構。1960sNirenberg：遺傳密碼的破譯。1980sCech：RNA具有催化活性（核酶）。2023/2/321第三節(jié)

生物化學與人們的生產和生活的關系

生物化學在工業(yè)上的應用十分廣泛。食品工業(yè)、發(fā)酵工業(yè)、抗菌素制造工業(yè)、制藥工業(yè)、生物制品工業(yè)、化工工業(yè)、皮革工業(yè)以至石油開采和照相業(yè)都與生物化學有密切關系。生物化學研究不但為這些生產過程建立科學基礎，并為它們的技術革命、技術改造創(chuàng)造條件。2023/2/322生物化學在農業(yè)上有很大實用意義。如可采用以基因工程為主的現代生物技術，改良和創(chuàng)造出動植物新品種，以滿足農牧業(yè)生產的需要。我們研究動植物的新陳代謝，便有可能調控動植物的生長發(fā)育，了解體內各種物質代謝規(guī)律，在一定條件下，便可獲得優(yōu)質的動、植物產品。2023/2/323同時研究各種器官的新陳代謝以及外界條件對它們代謝的影響，對產品的合理加工、貯藏以至運輸都有十分重要意義。研究家畜、家禽的營養(yǎng)對提高肉類、蛋類產量都有實際意義。2023/2/324在醫(yī)學上，人們根據發(fā)病機理以及病原體與人體在代謝和調控上的差異，設計和篩選出各種高效低毒的藥物。若沒有生化知識難以確診疾病和給以適當治療，臨床上的生化診斷于今天已成為一種不可缺少的診斷方法。在臨床治療上的酶療法，特別是某些固定化酶用于治療各種疾病已十分普遍。2023/2/325各種疫苗、激素、血液制品、維生素、氨基酸、核苷酸、抗菌素和抗代謝藥物等已廣泛用于醫(yī)藥實踐。近年來新興的基因療法乃是當今醫(yī)學上的熱點，人們期待著它的推廣應用，為疾病患者帶來福音。2023/2/326生物化學乃是預防醫(yī)學的重要基礎，增進人體健康是預防疾病的一種積極因素，如何供給人體以適當營養(yǎng)，增進人體健康，是生物化學的一個重要內容。按照生長發(fā)育的需要配制合理的飲食，喚隹以預防而且可以治療疾病，