生物化学20140226

1、生物化学生物化学 主讲教师：董平轩主讲教师：董平轩 leaf- v使用教材使用教材： v生物化学生物化学 主编主编 姚文兵等，人民卫生出版社姚文兵等，人民卫生出版社 出版出版,2012年年 v参考书目参考书目： v生物化学生物化学 主编主编 吴梧桐吴梧桐 人卫出版社人卫出版社 v生物化学生物化学 主编主编 沈同沈同 王镜岩王镜岩 高等教育出版社出版高等教育出版社出版 第一章第一章 生命生命 生命的根本特性是什么？千百年来，人们以许多不同生命的根本特性是什么？千百年来，人们以许多不同 的观点阐述自己对此的看法。的观点阐述自己对此的看法。 l19世纪下半叶，恩格斯对生命下了一个定义：世纪下半叶，恩

2、格斯对生命下了一个定义：“生命生命 是蛋白体的存在方式，这个存在方式的基本因素在于是蛋白体的存在方式，这个存在方式的基本因素在于 和它周围的外部自然界的不断地新陈代谢，而且这种和它周围的外部自然界的不断地新陈代谢，而且这种 新陈代谢一停止，生命就随之停止，结果便是蛋白质新陈代谢一停止，生命就随之停止，结果便是蛋白质 的分解。的分解。”恩格斯的生命定义在一定程度上揭示了生恩格斯的生命定义在一定程度上揭示了生 命的物质基础，即具有新陈代谢功能的蛋白体。命的物质基础，即具有新陈代谢功能的蛋白体。100 年来，这个定义一直指导人们认识生命的思想武器。年来，这个定义一直指导人们认识生命的思想武器。 l（

3、1 1）生理学定义）生理学定义 例如把生命定义为具有进食、代谢、例如把生命定义为具有进食、代谢、 排泄、呼吸、运动、生长、生殖和反应性等功能的系排泄、呼吸、运动、生长、生殖和反应性等功能的系 统。但某些细菌却不呼吸。统。但某些细菌却不呼吸。 l（2 2）新陈代谢定义）新陈代谢定义 生命系统具有界面，与外界经常生命系统具有界面，与外界经常 交换物质但不改变其自身性质。交换物质但不改变其自身性质。 l（3 3）生物化学定义）生物化学定义 生命系统包含储藏遗传信息的核生命系统包含储藏遗传信息的核 酸和调节代谢的酶蛋白。但是已知某种病毒样生物却酸和调节代谢的酶蛋白。但是已知某种病毒样生物却 无核酸。无

4、核酸。 l（4 4）遗传学定义）遗传学定义 通过基因复制、突变和自然选择而通过基因复制、突变和自然选择而 进化的系统。进化的系统。 l（5 5）热力学定义）热力学定义 生命是个开放系统，它通过能量流生命是个开放系统，它通过能量流 动和物质循环而不断增加内部秩序。动和物质循环而不断增加内部秩序。 v自然界自然界 所有的所有的 生命物生命物 体都由体都由 三类物三类物 质组成质组成 水、无水、无 机离子机离子 和生物和生物 分子分子 组成生命体的物质是极其复杂的。但在地球上存在的组成生命体的物质是极其复杂的。但在地球上存在的 9292种天然元素中，只有种天然元素中，只有2828种元素在生物体内被发

5、现种元素在生物体内被发现 第一类元素：包括第一类元素：包括C C、H H、O O和和N N四种元素四种元素，是组成生命是组成生命 体最基本的元素。这四种元素约占了生物体总质量的体最基本的元素。这四种元素约占了生物体总质量的 99%99%以上。以上。 第二类元素：包括第二类元素：包括S S、P P、ClCl、CaCa、K K、NaNa和和MgMg。这类这类 元素也是组成生命体的基本元素。元素也是组成生命体的基本元素。 第三类元素：包括第三类元素：包括FeFe、CuCu、CoCo、MnMn和和ZnZn。是生物体内是生物体内 存在的主要少量元素。存在的主要少量元素。 第四类元素：包括第四类元素：包括

6、AlAl、AsAs、B B、BrBr、CrCr、F F、GaGa、I I、 MoMo、SeSe、SiSi等等。 v生物分子是生物体和生命现象的结构基生物分子是生物体和生命现象的结构基 础和功能基础，是生物化学研究的基本础和功能基础，是生物化学研究的基本 对象。对象。 v生物分子的主要类型包括：生物分子的主要类型包括： v糖、脂、核酸和蛋白质等生物大分子糖、脂、核酸和蛋白质等生物大分子 v维生素、辅酶、激素、核苷酸和氨基酸维生素、辅酶、激素、核苷酸和氨基酸 等。等。 l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，分子量一

7、般都很大， 所以又称为生物大分子。所以又称为生物大分子。 l生物大分子具有如下特征：生物大分子具有如下特征： 构成蛋白质的氨基酸都是 L型 构成多糖的葡萄糖都是 D型 l生物化学主要是应用化学的理论生物化学主要是应用化学的理论 和方法来研究生命现象，阐明生和方法来研究生命现象，阐明生 命现象的化学本质。命现象的化学本质。 l生物化学的基本内容包括：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发现和阐明构成生命物体的分子 基础基础生物分子的化学组成、结生物分子的化学组成、结 构和性质构和性质； l生物分子在生物机体中的生物分子在生物机体中的相互作相互作 用及其变化规律（新陈代谢用及其

8、变化规律（新陈代谢与信与信 息传递及息传递及调控调控）。 l化学生物学研究一般都是从对生物体的生理或病理过化学生物学研究一般都是从对生物体的生理或病理过 程具有调控作用的小分子生物活性物质开始，研究其程具有调控作用的小分子生物活性物质开始，研究其 结构；结构； l发现其在发现其在生物体中的靶分子生物体中的靶分子，研究这些物质与生物体，研究这些物质与生物体 靶分子的相互作用，进一步采用化学方法改造其结构，靶分子的相互作用，进一步采用化学方法改造其结构， 创制具有某种特异性质的新颖生物活性物质，探讨其创制具有某种特异性质的新颖生物活性物质，探讨其 结构与活性关系和作用机制；结构与活性关系和作用机制

9、； l阐明生理或病理过程的发生、发展与调控机制，揭示阐明生理或病理过程的发生、发展与调控机制，揭示 生命过程的秘密，并进一步从中发展出新的诊断与治生命过程的秘密，并进一步从中发展出新的诊断与治 疗方法或药物。疗方法或药物。 l它结合传统的天然产物化学、生物有机化学、生物无它结合传统的天然产物化学、生物有机化学、生物无 机化学、生物化学、药物化学、晶体化学、波谱学和机化学、生物化学、药物化学、晶体化学、波谱学和 计算机化学等学科的部分研究方法，从而大大拓宽了计算机化学等学科的部分研究方法，从而大大拓宽了 研究领域。研究领域。 第一章 【熟悉【熟悉】 1. 糖的概念、生理功能。糖的概念、生理功能。 2. 自然界重要多糖的化学结构和生理功能。自然界重要多糖的化学结构和生理功能。 糖定义为多羟基醛、酮及其缩聚物和某些衍生物。有单糖定义为多羟基醛、酮及其缩聚物和某些衍生物。有单 糖、寡糖、多糖和复合糖类糖、寡糖、多糖和复合糖类。 O O O O OH OH O