动物生物化学-绪论课件

动物生物化学吴健动科楼C303

课程内容及学时安排1.生物化学导论（2）

2.蛋白质（6）3.酶（4）4.糖（2）5.脂类与生物膜（4）6.核酸（4）7.糖代谢（7）8.生物能学与生物氧化（4）9.脂类代谢（5）10.氨基酸与核苷酸代谢（4）

11.光合作用12.分子生物学简介（2）13.复制—DNA的生物合成（4）14.转录—RNA的生物合成（4）15.翻译—蛋白质的生物合成（4）考核方式：

期末考试：60％期中考试：20％平时作业及考勤：20％

生物化学概述生物化学研究内容生物化学发展简史与动物生产和动物健康的关系生命的化学特征本章主要内容重点与难点：生物化学的定义、研究内容和简史生命的基本化学特征生命化学的逻辑1.生物化学的概念：传统定义：运用化学、物理学和生物学的现代理论和技术，研究生物体的物质组成与结构、物质代谢与能量转变，以及这些变化与生理机能之间关系的一门科学。现代定义：在分子水平上研究生物体的化学本质及生命活动过程中化学变化规律的科学。生命的化学一生物化学概述研究生命有机体的化学组成、生物分子，特别是生物大分子的结构、相互关系及其功能。研究生物体内物质代谢（新陈代谢）、能量转变及其调控机理。研究生物体遗传的物质基础，基因信息传递、表达及其调控规律。二生物化学研究内容NH3CO2H2O单体生物大分子细胞器细胞细胞生命物质的结构包括：构成生命的元素、生物小分子、生物大分子、亚细胞、细胞、组织、器官、生命有机体等８个层次。生物体内新陈代谢

合成代谢（同化作用）分解代谢（异化作用）小分子合成大分子

需要能量释放能量大分子分解成小分子能量代谢物质代谢物质代谢和能量代谢1.生物化学的萌芽

生物化学产生前时期，最早可追溯到离现在4000多年前（经验观察阶段）：

公元前22世纪夏禹时代酿酒公元前12世纪商周时代制酱、制醋公元4世纪葛洪海藻治疗瘿病（地方性甲状腺肿）唐代孙思邈米糠熬粥治疗脚气病猪肝治疗夜盲症明代李时珍《本草纲目》2.生物化学的发展第一阶段：静态生物化学阶段第三阶段：分子水平研究阶段第二阶段：动态生物化学阶段大约从十九世纪到二十世纪初，主要完成了各种生物体化学组成的分析研究，发现了生物体主要由糖、脂、蛋白质和核酸四大类有机物质组成。静态生物化学阶段生物科学的活力论：生命过程由一种神秘的超物质的生命力所支配。1777年：Lavoisier呼吸和燃烧实验首先对此提出了挑战动态生物化学阶段从二十世纪初到二十世纪中叶。此阶段以物质和能量代谢为主要研究内容，研究生物组成物质的代谢变化、生物活性物质在代谢中的作用，以及代谢过程中的能量变化。弄清了生物体内各种主要化学物质的代谢途径。

德国化学家李比希（J.Liebig,1803-1873）19世纪末，首次提出了新陈代谢一词。Krebs等1937发现尿素合成的鸟氨酸循环，提出了各种化学物质的中心环节发现三羧酸循环，1953年获得诺贝尔奖。Krebs，英国生物学家1944年Avery等人首次证明DNA是遗传物质1945年Sanger完成牛胰岛素序列分析1950年Chargaff发现碱基互补配对法则A=TG=C1953年Watson和Crick提出DNA的双螺旋结构1958年遗传中心法则（Crick)1960年Jacob和Monod创立操纵子学说1966年

遗传密码破译1982年Palmiter转基因技术1990年人类基因组计划开始实施代表性的成就：

1953年Watson和Crick描绘出了DNA的双螺旋结构模型，这在生命科学发展历史上是一个具有里程碑意义的重大事件。生命科学从此进入了分子生物学新时代。获1962年诺贝尔生理医学奖

FrancisHCrick英国

JamesD.Watson美国注重生命有机体的化学过程强调生物分子的结构与功能，尤其是在遗传分子核酸方面畜產系鄭登貴教授转基因抗虫烟草转基因荧光鱼抗老化转基因兰花转基因羊我国生物化学的开拓者-吴宪教授1931第一个提出了蛋白质变性理论。64年后(1995)国际一流丛书《AdvancesinProteinChemistry》重新刊登了吴宪教授前关于蛋白质变性的论文，是国际科学界的一件极为罕见的大事。五生命的化学特征1.生物体的化学组成所有生命体都有3中物质组成：水、无机盐离子、生物大分子所有生物含有多种不同种类的生物分子所有生物都是一个复杂和高度组织化的分子系统

所有生物要求酶作为代谢反应催化剂所有生物都需要能量供应所有生物的遗传信息都编码在基因中2.生命的基本化学特征3.生命化学的逻辑（1）生物体内的化学反应遵循普通物理化学规律（2）结构与功能的高度统一（3）细胞是生命的基本单位（4）生命在分子水平表现出相似性（5）蛋白质与核酸在生命系统中的中心地位4.生物分子的特征主要的生物分子由轻元素组成生物大分子是含碳的化合物生物大分子由单体组成非共价键在生物分子结构中的重要性C、H、O、N四种元素是组成生命体最基本的元素，占生物体总质量的99%以上；S、P、Cl、Ca、K、Na和Mg是组成生命体的主要元素。Fe、Cu、Co、Mn和Zn是生物体内存在的主要少量元素，另外还有Al、As、B、Br、Cr、F、Ga、I、Mo、Se、Si等。组成生命体的元素：适宜性和可获得性生物体干重的90%以上由生物大分子构成，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对象。生物大分子由相对简单的单体（构件分子）通过聚合形成的高分子量的聚合物。是表现生命特征的基本物质。最主要的是蛋白质、核酸、多糖和脂类四类物质。组成生命体的生物大分子:生物大分子是由其构件分子（单体）聚合形成的多聚物。构件分子包括：20种氨基酸、2种糖、脂肪酸、甘油、胆碱、

5种碱基（腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶、尿嘧啶）生物分子中的化学键:在生物大分子之间主要存在的非共价相互作用力包括氢键、离子键、范德华力、疏水作用力。

氢键（hydrogenbonds）

由两个原子来分享一个氢原子，具有高度定向性，一个是氢供体，另一个是氢受体离子键（ionicbonds）

正、负电荷之间的静电引力

范德华力（VanderWaalsbonds）一定距离内（0.3~0.4nm）的一类原子之间通过偶极发生的相互作用，本质上也是静电引力，分子距离处于范德华半径时吸引力最大疏水作用力（hydrophobicinteraction）

非极性分子或基团在水相环境中相互吸引、聚集的作用力4种非共价作用力的示意图

5.水—生命的溶剂水是生命有机体中含量最多的物质，一般占体重的70%以上；水有自由水和结合水，前者流动性大，含量可变，后者主要存在在胶体中，相对稳定；水分子是极性分子，既是氢键的受体，又是氢键的供体。水分子的极性和形成氢键的能力使其具有高度反应性，直接参与许多的代谢反应，没有水就没有生命。

学习生物化学的五个基本原则：1.学会抽象思维2.理解与记忆并重，更着重对生化内容的理解3.加强各章内容的前后联系与综合思考4.在全面复习的基础上要抓住各章基本要求与重点、难点5.生物化学与分子生物学内容的有机结合参考书目《生物化学》龙良启主编科学出版社《动物生物化学》（第四版）邹思湘主编中国农业出版社《动物生物化学》（第三版）周顺伍主编中国农业出版社王镜岩,徐长法等《生物化学》第三版，高等教育出版社动物生物化学精要.题解.测试刘维全主编化学工业出版社

生物的多样性物种特征细胞生命属性生物功能需要生物分子多样性及其结构复杂性所有生物含有多种不同种类的生物分子分子经济学原则酶作为代谢反应催化剂酶是催化细胞内大多数代谢反应的蛋白质。酶催化的反应类型包含有生物分子的化学变化和伴随的能量转移。一个细胞内有数百种不同的酶促反应，通常它们以2～20个反应步骤连接成专一的反应序列，称之为代谢途径（metabolicpathways）。

细胞是生物生命的结构与功能单位。活细胞是由无生命的分子组成的，这些分子经过装配、组织化、分子间相互作用而赋予细胞以活的生命形式。细胞是生物体进行各种生化反应、物质与能量代谢、遗传等生理活动的场所。（3）细胞是生命的基本单位元素（C、H、O、N、P、S）生物大分子(核酸、蛋白质、多糖、脂类等)超分子复合物(核糖体、染色体、膜、微管等)前体（水、氨气、二氧化碳等）细