生物化学0ppt课件

生 物 化 学 主讲：杨基峰 湖南文理学院化学化工系 生物化学 第一章 蛋白质 第二章 酶 第三章 核酸化学 第四章 糖代谢 第五章 生物氧化 第六章 脂类代谢 第七章 蛋白质降解及氨基酸代谢 第八章 核苷降解和核苷酸代谢 第九章 核酸的生物合成 第十章 蛋白质的生物合成 二十一世纪二十一世纪 生命科学世纪生命科学世纪 绪绪 论论 l 概述 l 生物化学的发展及其与其它学科的关系 l 课程特点及学习与安排 我们所处在的地球充满着无数的生物，从最 简单的病毒、类病毒到菌藻树草，从鱼虫鸟 兽到最复杂的人类，处处都可以发现它们的 踪迹，觉察到生命的活动。地球上的生物形 形色色，千姿百态。不同的生物，其形态、 生理特征和对环境的适应能力各不相同，都 经历着生长、发育、衰老、死亡的变化，都 具有繁殖后代的能力。 生生 命命 的的 起起 源源 l 一、概述一、概述 1.概念 l 生物化学 （ Biochemistry、 Biological chemistry chemistry of life physiological chemistry） l 是研究生物体的化学组成和生命过程中的化学变 化规律的科学。 l 分子生物学 Molecular biology 研究生物大分子 (核酸 /蛋白 )结构功能及其之间的关系 ,对 生物化学过程的调节控制结构与功能 (复制、转录、翻译 遗传信息 )之间的关系生物化学与分子生物学生物化学与分子生物学 （ Biochemistry & Molecular Biology） 2. 研究内容及范围 l 研究生命现象的化学本质 l 研究手段：无机化学、有机化学、物理化学 、分析化学及物理的理论和方法 l 生物化学的基本内容包括： l 发现和阐明构成生命物体的 分子基础 生物分子的化学 组成 、结构和性质； l 生物分子的结构、功能与生 命现象的关系； l 生物分子在生物机体中的相 互作用及其变化规律。 l 新陈代谢 l 遗传的分子基础及代谢调控 l 实验研究 /技术方法 遗传的分子基础及代谢调控 l 是一种信息代谢的方式 信息的贮存信息的贮存 遗传遗传 信息的发布（表达）信息的发布（表达） 变异变异控制 机能生化主要内容机能生化主要内容 （心脏收缩肌肉运动、血液流动、神经传导视力） 生命运动是自然界最复杂的物质运动（复杂性）生命运动是自然界最复杂的物质运动（复杂性） 实验研究 /技术方法 l 生物化学是以实验技术为前提的生物化学是以实验技术为前提的 l 技术方法的新进展推动生物化学的深入研技术方法的新进展推动生物化学的深入研 究究 3.生物化学的分类 l 根据对象根据对象 人、动物、植物、微生物 l 根据生物的进化程度根据生物的进化程度 ， 可以分为两大类： 原核生物 (Prokaryote） 和真核原核 (Eukaryote)。 l 根据应用目的 l 医学（药学）生化、 二、生物化学的发展史及其与 其它学科的关系 l 1903年年 ,Neuberg 首先使用首先使用 “ 生物化学生物化学 ” 一一 词词 l 1944年年 ,麦克劳德麦克劳德 (Macleod)和麦卡蒂和麦卡蒂 (Mc Carty)(美美 )证明证明 DNA是遗传物质是遗传物质 . l 1953年年 ,Watson和和 Crick 提出提出 DNA双螺旋结双螺旋结 构模型构模型 l 1955年年 ,Sanger (英英 )确定牛胰岛素的一级确定牛胰岛素的一级 结构结构 l 1965年年 ,首次人工合成结晶牛胰岛素首次人工合成结晶牛胰岛素 -中中 国国 l 1973年年 ,基因重组技术建立基因重组技术建立 .(美美 ) l 2000年年 ,人类基因组人类基因组 计划完成计划完成 Francis Crick (35y) James Watson (23y) 丹麦 哥本哈根 剑桥大学 Cavendish Lab. 返回返回 Genomics 1990. 10. 1 人类基因组计划 Human Genomic Project 2000完成 作物基因组计划作物基因组计划 家畜基因组计划家畜基因组计划 微生物基因组计划微生物基因组计划 返回返回 l 生命科学的基础 医药：人体本身 农业：动植物育种 工业：大规模培养生产（改造生物、利 用生物） 生物技术 诊断试剂 治疗药物 植物品种 畜用制品 食品加工 环境工程 废物处理 生物塑料 民用制品 再生能源 生物化学生物化学 1900年 Mendel遗传理论的确认与证实 绿色革命 1940s-1970s 抗生素 生物遗传理论 (孟德尔、摩尔根 ) 农业生产的发展 基因的证实 医学，药学 的发展 矿质营养理论 （李比希） 有机合成理论 （缪勒） 杂优利用 化肥施用 农药使用 人类对生命现象的认识 中心法则的补充 基因的克隆 生物个体 的克隆 1928 Flemming 人口与粮食 健康与疾病 环境与生态 能源与资源 二十一世纪 生命科学的世纪 分子生物学理论的突破 生物技术的有效应用 新旧技术的有机结合 人口与粮食 能源与资源 健康与疾病 更加主动 更为有效 利用生物技术 改造生物 创造生物 新兴产业 推动工，农， 医 的 发 展 课程特点及学习与安排 l 内容多 l 复杂而繁琐 按生物分子的功能分类（不同于化学的结 构和官能团分类） l 理论性强、概念多 且前后交错 随时消化温故知新 及时总结归纳比较分类 理解的基础上必要的记忆 生物体的化学组成 v自然界 所有的 生命物 体都由 三类物 质组成 水、无 机离子 和生物 分子 生命体的元素组成 组成生命体的物质是极其复杂的。但在地球 上存在的 92种天然元素中，只有 28种元素在 生物体内被发现 第一类元素：包括 C、 H、 O和 N四种元素 ， 是 组成 生命体最基本的元素。这四种元素约占 了生物体总质量的 99%以上。 第二类元素：包括 S、 P、 Cl、 Ca、 K、 Na和 Mg。 这类元素也是组成生命体的基本元素。 第三类元素：包括 Fe、 Cu、 Co、 Mn和 Zn。 是 生物体内存在的主要少量元素。 第四类元素：包括 Al、 As、 B、 Br、 Cr、 F、 Ga、 I、 Mo、 Se、 Si等 。 生物分子 v 生物大分子 糖 G6（葡萄糖） F（果糖） 脂 FA（脂肪酸）甘油 核酸 5种含氮碱基（ A、 G、 T、 C、 U ） 蛋白质 20种氨基酸 v 有机小分子 维生素、辅酶、激素、有机酸、色素等。 生物复杂多样，但在分子水平