基础生物化学 绪论课件

1、课时安排：课程类型：专业必修课课程性质：专业基础课课时（学分）：72（4）其中理论课时40，实验32。前导课程：农业基础化学、有机化学。后续课程：植物生理学、 微生物学、 遗传学、课外综合实践、专业实训、毕业设计、顶岗实习。教材与参考书朱善元 主编，陆辉 副主编基础生物化学中国环境科学出版社，2007.3 参考书1、基础生物化学（第2版），郭蔼光.高等教育出版社，2009-07-012、基础生物化学， 朱新严,高玲，中国农业出版社，2011-08-01 绪论第一章 蛋白质化学 12第二章 核酸化学 4第三章 酶化学 8第四章 生物氧化 6第五章 糖类代谢 8 第六章 脂类代谢 8 第七章 蛋白

2、质的酶促降解和氨基酸代谢 8 第八章 核酸的酶促降解及核苷酸代谢 10第十章 物质代谢的调节 2 第九章 核酸与蛋白质的生物合成 4 生命大分子的结构和功能主要物质代谢及能量代谢遗传信息的存储传递和表达课程内容学时安排第一章 绪论 主要内容:介绍生物化学的概念、研究内容、学科发展历史和前景及生物化学与其它科学的关系。对本课程的内容、进度和要求作具体安排。主要内容一、生物化学是“什么”？二、学“什么”？三、为什么学？四、怎么学习？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，生命现象：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。生物包括： 微生物、动物、人 藻类、植物生

3、物化学研究的主要对象-生命生命的构成19世纪30年代，德国植物学家施莱登首先指出，所有植物体都是由细胞构成的。他的这个观点被德国动物学家施旺在动物组织和细胞研究中证实，所有动物也是由细胞构成的。施旺指出：“细胞是有机体，整个动物或植物体乃是细胞的集合体。它们依照一定的规律排列在动物体内。”在此基础上他们创立了细胞学说。生命的定义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。19世纪下半叶，恩格斯对生命下了一个定义：“生命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，而且这种新陈代谢一停止，生命就随之停止，结果便是蛋白质的分解。”

4、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。生命是一个很难下定义 （1）生理学定义 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统。但某些细菌却不呼吸。（2）新陈代谢定义 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。（3）生物化学定义 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无核酸。（4）遗传学定义 通过基因复制、突变和自然选择而进化的系统。（5）热力学定义 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。研究内容生物现象的共同基础和原则共同点：化学组成（1）生物分子

5、的化学组成、结构和性质；（2）生物分子的功能、变化规律（生长、生殖、代谢、运动等）与生命现象的关系。（3）生物分子在生物机体中的相互作用及变化规律；研究内容重要生命现象的化学本质（1）遗传的化学本质“种瓜得瓜，种豆得豆”（2）酶作用的化学本质（3）能量转化的化学本质一辆汽车怎样行使开动？一个正常人靠什么生存下去？植物靠什么来生存？ 生物化学的内容研究生物体内各种化合物的结构、化学性质和功能（主要有糖类、脂类、蛋白质、核酸、酶、维生素和激素）研究构成生物体的基本物质在生命活动中进行的化学变化，即新陈代谢及代谢过程中能量的转换和调节静态生物化学动态生物化学绿色植物的光合作用光合作用：在多种酶的催化

6、下，绿色植物吸收太阳的光能，把CO2和H2O合成有机物，同时释放氧气的过程。 CO2+H2OO2绿叶中的光合作用 1、加酶洗衣粉 : 利用酶催化原理，蛋白质水解酶可以洗去衣服上的血迹等蛋白类污迹。Ps:这个可不是插入广告哦！生活中的生物化学2、农药除害虫 ： 利用蛋白质变性原理除害虫。这是由于农药的物理和化学因素使害虫体内蛋白质分子的空间构象发生变化或破坏，导致其生物活性丧失活性和和一些理化性质的改变，将害虫致死.虽然现在大力提倡绿色蔬菜，但是农药也是必不可少的。农民们可是很需要它们的！3、食物的烹饪4. 杀菌生物化学的任务是：阐述构成生物体的基本物质（生物大分子-糖类、脂类、蛋白质、核酸）的

7、结构、性质及其在生命活动（如生长、生殖、代谢、运动等）过程中的变化规律（物质代谢和能量代谢）。二、生物化学与现代化学1、生物化学与化学的关系 生物化学是在有机化学（Organic chemistry)和生理学(Biophysiology)的基础上发展起来的.生物学动物学植物学微生物学化学生物学生物化学人类渴望了解生命的本质和怎样对它进行保护，由于出生、成长、繁衍、老化、突变和死亡等所有生命过程都是化学分子相互作用和变化的表现，因而人类要最终了解生命必须先了解其分子本性。化学主要是在分子与原子的水平上研究物质变化和反应的规律、结构和各种性质之间的相互关系，以及物质组成、结构和包括物理性质、生物活

8、性等在内的性质。化学家参与生命科学研究的主要武器：在理论上:分子的微观结构概念和键力、非键力相互作用，化学反应动力学与机理等；在实验上:分离、成分与分子结构分析，合成与模拟，反应速度与过程的测定等。 生命现象的化学机理生命过程包含许多化学反应，所以生命活动的过程，可以用也必须用化学过程来理解。 三、为什么学习生物化学1903年德国Carl Neuberg初次使用Biochemistry这一名词，生物化学才成为一门独立的学科，在此之前，分别由有机化学和生理学分别研究。（一）生物化学发展简史在化学及生物学发展的影响之下，生物化学在十八世纪开始萌芽，十九世纪初步发展，在二十世纪初期成为一门独立的学科

9、，最初称为生理化学。1、静态生物化学时期（1920年以前） 研究内容以分析生物体内物质的化学组成、性质和含量为主 2、动态生物化学时期（1950年以前） 物质代谢途径及动态平衡、能量转化，光合作用、生物氧化、糖的分解和合成代谢、蛋白质合成、核酸的遗传功能、酶、维生素、激素、抗生素等的代谢 3 机能生物化学时期（1950年以后） 生命的本质和奥秘：运动、神经、内分泌、生长、发育、繁殖等的分子机理 1937年，英国生物化学家克雷布斯（Krebs）发现三羧酸循环 获1953年诺贝尔生理学奖。 1953年，沃森克里克（WatsonCrick）确定DNA双螺旋结构，获1962年诺贝尔生理、医学奖。 19

10、55年，英国生物化学家桑格尔（Sanger）确定牛胰岛素结构，获1958年诺贝尔化学奖。 1980年，桑格尔和吉尔伯特（Gilbet）设计出测定DNA序列得方法，获1980年诺贝尔化学奖。主要成就1984年，化学奖，Bruce Merrifield（美国），建立和发展蛋白质化学合成方法。1997年, paul D.Boyer（美）等，说明ATP酶促成机制 化学奖1998年ROLert F.furchgott（美国）等，发现NO是心血管系统的信号分子 生理医学奖 吴宪教授在世界上首先提出蛋白质变性理论生物物理所的邹承鲁、梁栋才院士与上海生化所的王应莱、曹天钦等院士、北京大学化学系的邢其毅、有机化

11、学所的汪猷等教授1965年率先用化学方法合成了牛结晶胰岛素。这是世界上公认的第一个具有全部生物活性的蛋白质人工合成。我国在生化方面取得的重要成就（二）生化课的重要性1.国际形势. 著名大学（哈佛、麻省、斯坦佛等）文理皆必修生化。.人体基因工程计划：上个世纪的三个计划：曼哈顿、阿波罗、人体基因工程：人类23对染色体测序，几十万个基因，基因改造。.诺贝尔奖的分布：化学，医学生理学领域不说独占鳌头也是多抢多占，如蛋白质的螺旋和折迭（化学）、G蛋白、第二信使学说的三代科学家三次获奖，光合作用机制，更不要说核酸领域了（复制、转录、逆转录、RNA复制等中心法则中的内容）2.国内形势许多有识之士已经看到了生

12、化的光辉前景，纷纷抢占这块宝地，生化工业也在艰难的条件下起步并有蓬勃发展之势。 人口与粮食 健康与疾病 环境与生态 能源与资源人类面临最重大的问题和挑战四、怎样学生物化学？1、生化课程的特点：内容分布（静态生化、动态生化）特点：概念性描述性的内容居多，很少有推导性或计算性的内容，因此，它不同于理科而更近似于文科，记忆的东西多，巧妙记忆成为学好生化的一个重要方法。2、怎样学学习与安排内容多复杂而繁琐 按生物分子的功能分类（不同于化学的结构和官能团分类）理论性强、概念多且前后交错 兴趣是最好的老师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 通过学习生物化学课程不但要学到课程的全部内容，更重要的是要学到如何获取知识的方法 达到的目的成绩评定 平时成绩30%（课堂出勤+回答问题+作业+ 实验操作与表现） 期末考试成绩理论40% （闭卷） ，实验考试30%。 1、生活中，是生鸡蛋营养还是熟鸡蛋营