山东大学生物化学课件绪论

1、讲课教师 季明杰生物化学上册 生物化学是关于生命的科学。生物化学是关于生命的科学。 生物化学是以生物体为对象，以化学的观生物化学是以生物体为对象，以化学的观点，研究生命本质的化学，它是用化学，点，研究生命本质的化学，它是用化学，物理学和生物学的方法研究生命物质的化物理学和生物学的方法研究生命物质的化学性质和功能的科学。学性质和功能的科学。 生物化学的定义生命的特点1、结构复杂、形态多样生命的特点2、能够从环境中获取能量生命的特点3、能够自主的繁衍后代生命形态的多样性生命形式如此多样（复杂），以致于长期以来，人们都以唯象的方式记录所研究的内容，因为没有找到统一的万有定律。她所用的方法主要是归纳的

2、方法，所以一直被科学界公认为一门纯实验科学。生物化学的范围1、生物体是由哪些物质组成的？它们的结构和性质如何？（静态生物化学）2、这些物质在体内发生什么变化？是如何变化的？变化过程中能量是怎样转变的？即这些物质在生物体内怎样进行物质代谢和能量代谢的？(动态生物化学)3、物质结构、代谢和生物功能与复杂生命现象的关系。（功能生物化学）生物化学重大发展年代表 1828: F. Whler 弗里德里希弗里德里希维勒维勒,人工合成了尿素，打破了有机化人工合成了尿素，打破了有机化合物的合物的“生命力生命力”学说而闻名。学说而闻名。 1836: J. Berzelius 贝齐里乌斯确立了发酵的酶的催化理论。

3、贝齐里乌斯确立了发酵的酶的催化理论。 1838: G.J. Mulder 首先发现并分离出蛋白质首先发现并分离出蛋白质 1861,63: L. Pasteur 证明发酵过程与微生物活动有关；证明发酵过程与微生物活动有关； 并通过实并通过实验证明，微生物也不能自然发生。验证明，微生物也不能自然发生。 1876: W. Khne 发现了第一种蛋白酶发现了第一种蛋白酶消化酶胰蛋白酶（胰蛋消化酶胰蛋白酶（胰蛋白酶原）白酶原） 1894: E. Fischer 糖化酶的特点建立了钥匙糖化酶的特点建立了钥匙-锁理论。锁理论。 1897: E. Buchner 阐明了发酵的化学本质。即发酵是由酶引起的一阐明

4、了发酵的化学本质。即发酵是由酶引起的一类化学反应。类化学反应。 1926: J. Sumner 首次从刀豆中获得脲酶结晶。首次从刀豆中获得脲酶结晶。 1935-37: Szent-Gyrgyi A., H. Krebs 三羧酸循环三羧酸循环 1941: F. Lipmann 证实证实ATP是细胞内所有生物化学能是细胞内所有生物化学能量的运储者量的运储者. 1944: O. Avery 证明了基因的物质基础是证明了基因的物质基础是DNA. 1952: L. Pauling 螺旋结构提出。螺旋结构提出。 1953: J. Watson, F. Crick DNA 1953: F. Sanger 用

5、用1945年至年至1955年的十年时间，完成年的十年时间，完成了牛胰岛素的氨基酸组成了牛胰岛素的氨基酸组成 结构的分析，这是第一个蛋白结构的分析，这是第一个蛋白质组成结构质组成结构 1958,60: J. Kendrew & M. Perutz 肌红蛋白和血红蛋肌红蛋白和血红蛋白的溶液结构分别被白的溶液结构分别被John Kendrew和和Max. Perutz解析解析出。出。生物化学重大发展年代表 1961: M. Nirenberg & H.G. Khorana, S. Ochoa, S. Brenner 破译了全部遗传密码破译了全部遗传密码 1961: J. Monod & F. Jac

6、ob 提出了大肠杆菌乳提出了大肠杆菌乳糖操纵子模型，又丰富了基因糖操纵子模型，又丰富了基因 概念的内容。概念的内容。 1973: 斯坦福大学的斯坦福大学的S. Cohen & H. Boyer成功成功地进行了第一项基因克隆实验，从而揭开地进行了第一项基因克隆实验，从而揭开 了基因了基因工程的序幕工程的序幕 1995: J. Craig Venter 文特尔利用基因测序技文特尔利用基因测序技术，确定了支原菌的大部分基因。术，确定了支原菌的大部分基因。 2000: HGP (F. Collins) & Celera (Venter) 人人类基因组破译。类基因组破译。生物化学重大发展年代表 电泳（电

7、泳（19231923） 生物大分子的分离、分析生物大分子的分离、分析 超离心（超离心（19251925） 蛋白质、细胞亚器官的蛋白质、细胞亚器官的 分离；分子量的确定分离；分子量的确定 同位素标记（同位素标记（19341934） 物质代谢途径、生物质代谢途径、生物大分子结构测定物大分子结构测定 层析（层析（19441944） 生物大分子的分离纯化生物大分子的分离纯化 X-X-光衍射、光衍射、核磁：核磁：生物大分子结构测定生物大分子结构测定生物化学中的关键技术 生物化学与分子生物学是生物学的最深层次； 生物化学与分子生物学是化学的最高层次； 生物化学与分子生物学为农学、医学和食品科学提供理论依据

8、和研究手段； 物理学、信息科学和数学为生物化学与分子生物学提供研究手段。生物化学与其它学科的关系生命分子（生物物质）的特点一堆散乱字母 无法组成有意义的文章 (文法)一堆凌乱砖块 不能组成一间房屋 (建筑)串起一堆核苷酸 不能成為一個有用的基因串起一堆氨基酸 不能成为一個有用的蛋白质生命分子是有规则序列Juang RH (2004) BCbasics核 酸遗传信息传递蛋白质合成DNARNA蛋白质细胞构造生理功能肌肉酶糖 类细胞构造能量细胞壁葡聚糖细胞內的三种大分子分子Juang RH (2004) BCbasicsNelson & Cox (2000) Lehninger Principles

9、 of Biochemistry (3e) p.5, 70(1) 大分子由单位小分子聚合成(2) 单位小分子的序列有其意义细胞內大分子的特性(3) 每一层次组合都有新的功能(4) 越后來的组合其复杂性越高A AT TC CGG包括动物、植物、微生物之所有生物，以及病毒等，都是使用這四种遗传密码单位；这是天地万物合一，以及众生皆平等的最佳說明。ACDEFGHIKLMNPQRSTVWY氨基酸也是一样Juang RH (2004) BCbasics必须注意：生物分子的单元是具有不对称性的，即选择性。必须注意：生物分子的单元是具有不对称性的，即选择性。1、生命物质是少数几类有机物组成的。、生命物质是少数几类有机物组成的。2、生命物质从分子水平上来说结构复杂。、生命物质从分子水平上来说结构复杂。3、生物大分子是由简单的小分子为结构单元。、生物大分子是由简单的小分子为结构单元。 4、在所有的生物体系中，结构单元是相同的。、在所有的生物体系中，结构单元是相同的。5、非共价键在生物学中点有重要地位。、非共价键在生物学中点有重要地位。生命物质的化学特征生物化学的发展新趋势 超越生物种间，属间或更远的亲缘关系的屏障而进行远缘杂交，定向改造和建立新的生物品种或新的生物机