生物化学 绪论

生物化学 教程张洪渊TEL : (0813 ) 7102167生物化学生物化学 教程教程 原理原理主编： 张洪渊主讲：李光辉绪论第一章 糖类的化学第二章 脂质化学第三章 蛋白质化学第四章 核酸化学第六章 维生素和辅酶第七章 生物氧化第八章 糖代谢第九章 脂代谢第五章 酶化学生物化学生物化学 教程教程第十章 蛋氨代谢第十一章 核酸代谢第十二章 蛋白质的生物合成第十三章 代谢调控第十五章 基因工程第十四章 细胞信号与转导绪论第一章 糖类的化学 2 . 3第二章 脂质化学 2 . 4 第三章 蛋白质化学 2 . 5第四章 核酸化学 2 . 6维生素、辅酶、激素 3 . 8、 9第七章 生物氧化 3 . 10第八章 糖代谢 3 . 11、 12第九章 脂代谢 3 . 13第五章 酶化学 3 . 7生物化学生物化学 原理原理第十章 蛋氨代谢 3 . 14第 11 章 核酸代谢 4. 16、 17第 12 章 蛋白质合成 4 . 18第 13 章 代谢调控 3.15, 4.191 . 1、 2 ； 4. 20 ；5 . 21 5 . 23 （未讲的，自看）绪论w 1 生物化学的涵义及其研究范围w 2 生物化学的发展简史w 3 生物化学与其他学科的关系w 4 生物化学的应用和发展前景w 5 学习生化的方法1.1 生物化学的涵义w 生物化学： 生命的化学。是研究生命 有机体 化学 组成 、化学 变化 规律、生命物质的 结构功能与生命现象 的关系，即 研究生命活动化学本质的科学 。（用 化学 的 理论及方法 ，来研究 生物 生命 的化学 组成 、化学 变化 规律、生命 现象 活动 化学本质的科学）1.2生物化学的研究范围w 1.2.1 构成生物机体的物质基础 (静态生化 )主要研究组成 生物机体 的 物质 的 化学 组成，结构和性质 ,以及它们在体内的分布。 在生物体内主要存在以下几类物质 :*糖类 及其衍生物*脂类 及其衍生物 *由 氨基酸组成的 蛋白质 和多肽*由含氮杂环化合物构成的 核 (苷 ) 酸 等*维生素 ,激素 及其他小分子1.2.2 生命物质在生物体内的运动规律(动态生化 )生命物质 在体内的化学 变化 ，以及各种生命物质在变化中的 相互关系 ，即：新陈代谢 :物质代谢： 分解、合成、转化能量代谢：储存、释放、转换信息代谢：代谢调控1.2.3 生命物质的结构、功能与生命现象的关系（功能或机能生化）生命大分子的 结构 （状态） 、 功能与 生命现象 （ 活动、过程 ） 的关系；2. 生物化学发展简史w 18世纪下半叶到 19世纪末 (静态生化研究阶段 )w 20世纪初到 20世纪 40年代 (动态生化研究阶段 )w 20世纪中叶至今是学科综合发展的黄金时期十九世纪末随着医学、发酵工业的发展而逐渐形成的一门独立的学科，与化学、有机化学的发展密切相关，涉及农业、工业、医药、国防等各个方面。早期的生物化学：十八世纪拉瓦锡 （ Attoine-Laurent Lavoisier, 1743 1794， 法国）研究燃烧和呼吸现 象，推翻 ”燃素学说 ”舍 勒 (Carl Wilhelm Scheele, 瑞典）与 Joseph Priestly于 1774年分离出氧，奠定了生命过程中的氧化基础 .十九世纪物理学、化学、生物学的发展促进了生物化学的极大发展，步入现代生物化学阶段：1804 道尔顿原子论1824 维勒 Whler 首次从异氰酸酯合成尿素1835 贝采利乌斯发现催化作用1845 柯尔柏合成醋酸（木炭，硫磺，氯气和水）1848 Helmholtz发现肌肉热能来源， Nernard 发现肝脏生糖功能1854 人工合成甘油及脂肪1858 凯库勒、勒贝尔提出有机化合物碳的四价概念1859 达尔文发表 “物种起源 ”1861 布特列洛夫用多聚甲醛与石灰水合成糖类化合物1865 凯库勒发现苯环结构1869 门捷列夫发现元素周期率1874 范荷夫、勒贝尔提出分子的立体概念十九世纪德国的生物化学、有机化学等领域领先于世界各国，美国等落后于德国，德国生物化学较强的大学有：Leipzigs大学和 Heidelbergs大学。二十世纪：德、美、英、法等国相继成立生物化学研究中心，在蛋白质、酶、维生素、激素及代谢、氧化取得较大进展，各国政府及投资家重视生物化学的研究，条件改善。英国剑桥生物化学中心 ：论文发表较多，获得资助，成立实验室，购进新仪器设备，扩大研究队伍，获得 成果。霍普金斯 Sir Frederick Gowwland Hopkins, 1861-1947, 发现维生素，色氨酸，谷胱甘肽等。成立学派。德国在生理化学及有机化学方面有突出贡献的科学家有：Emil Fischer 1852-1919,普鲁士化学家研究糖 嘌呤类物质，合成了苯肼，确定了糖的分子结构，也从事蛋白质、酶的研究。Hans Fischer 1881-1945, 德国生物化学家，确定血红素及叶绿素结构Otto Meyerhof, 1881-1951, 德国生物化学家，肌肉的糖原乳酸循环Adolf Windaus, 1876-1959, 德国有机化学家，研究维生素 D，胆固醇的转化，促进了治疗心脏疾病的药物研究。美国 ：多数为留德学者， 研究集中在 耶鲁大学 ， 哈佛大学 ，哥伦比亚大学 ，营养学，疾病的临床诊断等分析方法研究生物化学研究方法的改进： 如分配色谱，电泳，离心机，同位素示踪，荧光分析法，电子显微镜的应用，生物化学分离、纯化和鉴定方法向微量、快速、精确、简便和自动化方向发展。多学科合作研究： 物理、化学、遗传、仪器等专家的合作研究，如蛋白质 X-射线晶体衍射测定蛋白质结构， DNA测序等。我国的现代生物化学研究起步较晚，由留美、德、法、英等学者开始主要有吴宪教授，王英睐，曹天钦，邹承鲁等教授。1965年上海有机化学研究所汪猷、北京大学邢其毅教授用化学法人工合成了具有生物活性的结晶牛胰岛素。小结： 不同学科的合作与交流是推动生物化学前进的基本因素。多学科合作，有机化学基础，分离与分析技术的发展，研究方法与仪器设备的结合，是生化发展的主要动力。经典生物学化学 ,物理生物化学分子生物学生物工程基因工程酶工程蛋白质工程细胞工程发酵工程3 .生化与其他学科关系遗传学，微生物学4 生物化学的应用医学： 病理学，疾病诊断，生化指标如血脂心血管疾 病，血糖糖尿病，尿蛋白肾病等测定生化药物： 治疗作用，从动植物分离提取而来如激素，细胞色素 C， 多肽激素等发酵工业 ： 新陈代谢，酒精，氨基酸，抗菌素，酶等基因工程、蛋白质工程及酶工程： 具有治疗作用的各种 干扰素，重组产品如水蛭素， t-PA, endostatin等。农业： 产品品质改良，生物农药，生物肥料，农产品加 工与贮藏，如棉花基因改良，抗旱抗盐耐碱植物， 植物育苗与脱毒，转基因食品等。人类基因组计划的成功实施：w 通过对 人类基因组图谱 的初步分析，科学家们已初步确定了 几十种致病基因 ，而随着下一步对人体各种致病基因展开全面大搜索，以及对各种基因功能及基因之间相互作用了解的加深，科学家们将在分子水平上深入了解疾病的根本发病机理，将为各种疾病的诊断、防治和新药的开发提供有力武器。人类基因组计划的最大影响，将体现在与人们生活息息相关的医疗保健领域。 基因诊断、基因疗法和基因药物 等的开发，有可能成为未来医学发展的重要分支。人类基因组计划将为推动医学进步带来空前机遇。生物化学的发展前景w 借助于现代科技成果，高速发展生化理论与技术，促进生物学理论技术及生物工程学的发展。5 .学习生化的方法A. 教材作用 （ 借鉴、利用 学习生化科学的知识体系）a. 主要参考体系， 其他资料利用b. 合理取舍 ( 知识系统 时间、专业 )：讲课：重点（ 核心 ）与线条结合；学习：全面 理解 重点 掌握B. 学习方法：*知识体系的主