《生物化学》课件-项目1 生物化学概论与化学基础

生物化学的概念什么是生物化学？一、生物化学的概念一、生物化学的概念生物化学研究生物体的化学组成和生命过程中化学变化规律的科学生学BIOCHEMISTRY物化生物体的化学组成、结构、功能及之间的关系（糖、蛋白质、脂肪、核酸、维生素等）静态生化糖、蛋白质、脂肪、核酸、维生素等物质在体内的代谢过程（变化或反应）（糖代谢、脂代谢、氨基酸代谢、核酸代谢、蛋白质的生物合成、代谢的相互关系和调控）动态生化二、生物化学的地位与作用生物化学是生物学各分支学科的基础，是领头学科生物化学在生产实践中的应用医学：预防，治疗，诊断工学：制药，酿造，食品农学：育种，病虫害防治，生物农药设计等三、生物化学知识体系糖类脂类维生素激素核酸氨基酸核苷酸乙酰CoA三羧酸循环酶蛋白质代谢调节辅助因子基因表达四、学习生物化学的重要性生物化学是一门重要的基础医学学科为其它科目的学习打好基础丰富知识，提高生活质量提高自身能力，扩大就业升学机会五、如何学好生物化学掌握生物化学的基本概念和原理，这可以通过课堂学习、教材阅读和实验操作等方式获得。

学会运用生物化学的知识解决实际问题，这可以通过案例分析、课题研究和实际问题解决等方式实现。注意理论与实践的结合，这可以通过实验操作、模拟实验和实地实习等方式实现。小结生物化学的概念0102040503生物化学的地位与作用12生物化学知识体系3学习生物化学的重要性4如何学好生物化学5什么是生物化学？如何学好这门课程？思考题生物化学研究内容食物中可以获得糖、脂肪、蛋白质三大营养物质食物在体内的代谢过程可以分几个阶段？生物化学主要研究哪些内容呢？一、人体的物质组成研究对象：人体植物生化、动物生化、微生物生化、医学生化*水：55％～67％无机盐：3％～4％蛋白质：15％～18％脂类：10％～15％糖类：1％～2％无机物有机物二、生物分子的结构与功能结构是功能的基础，而功能是结构的体现生物大分子的结构与功能关系依然是当前生物化学研究的重点结构功能决定三、物质代谢及其调节酶调节神经、激素等

整体性精确调节生物体的基本特征新陈代谢第一阶段：消化吸收第二阶段：中间代谢过程第三阶段：排泄阶段物质代谢四、基因信息传递及其调控DNA复制RNA复制转录逆转录蛋白质翻译小结人体的物质组成

生物化学研究内容生物分子的结构与功能物质代谢及其调节基因信息传递及其调控人体的物质组成有哪些？思考题生物化学发展简史1903年才由德国科学家C.A.Neuberg提出“Biochemistry”而成为一门独立的学科生物化学什么时候成为一门独立学科的？静态生物化学时期动态生物化学时期分子生物学时期一、近代生物化学发展历程静态生物化学时期（18世纪中叶至19世纪末）1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类脂类、蛋白质、核酸四大类有机物质组成FriedrichMiescher(1844.8.13－1895.8.26）弗雷德里希·米歇尔1869年发现核酸一、近代生物化学发展历程静态生物化学时期（18世纪中叶至19世纪末）2法国化学家A.L.Lavoisier的实验证明，有机体的呼吸和蜡烛的燃烧同样都是碳氢化合物的氧化。这一发现被视为生物氧化研究的开端。Lavoisier，Antoine-Laurent拉瓦锡（1743～1794）TheNobelPrizeinChemistry1946(1887~1955）美国生物化学家JBSumner(萨姆纳)一、近代生物化学发展历程动态生物化学时期（20世纪初期到50年代）1在酶学方面，酶结晶获得成功在营养学方面，发现必需氨基酸、必需脂肪酸及多种维生素在内分泌学方面，发现多种激素1926年首次得到脲酶结晶一、近代生物化学发展历程动态生物化学时期（20世纪初期到50年代）2在物质代谢方面，确定了主要代谢途径，包括糖代谢及三羧酸循环、脂肪酸β氧化、尿素合成等J．D．WatsonF．H．Crick一、近代生物化学发展历程分子生物学时期（20世纪50年代至今）11953年J．D．Watson和F．H．Crick提出的DNA双螺旋结构模型，为揭示遗传信息传递规律奠定了基础一、近代生物化学发展历程分子生物学时期（20世纪50年代至今）220世纪70年代重组DNA技术的建立，不仅促进了对基因表达调控机制的研究，而且使主动改造生物体成为可能。转基因动植物和基因剔除的成功是重组DNA技术发展的结果3聚合酶链反应(PCR)技术的发明，使体外高效扩增DNA成为可能一、近代生物化学发展历程分子生物学时期（20世纪50年代至今）420世纪90年代开始实施的人类基因组计划(humangenomeproject，HGP)，旨在确定人类基因组的全部序列5进入21世纪后，将进一步深入研究各种基因的功能与调节。近年来蛋白质组学RNA组学等的研究迅速兴起，极大地推动医学的发展二、生物化学在我国的发展公元前21世纪我国人民已能用曲造酒，用豆、谷、麦等为原料，制成酱饴和醋，制作豆腐01卤水豆腐石膏豆腐二、生物化学在我国的发展公元7世纪孙思邈用猪肝治疗雀目02我国生物化学家吴宪创立了血滤液的制备及血糖的测定等方法，提出了蛋白质变性的学说03中国的生物化学之父吴宪二、生物化学在我国的发展1965年我国生物化学工作者首次合成具有生物活性的蛋白质——结晶牛胰岛素04近几年，我国生化工作者在人类基因组、蛋白质工程、新基因克隆与功能研究和生物工程药物的研究领域都取得了丰硕成果，已达到国际领先水平05小结分子生物化学时期静态生物化学时期动态生物化学时期

近代生物化学发展历程生物化学在我国的发展生物化学是一门既古老又年轻的学科我国科学家在生物化学发展历程中做了那些贡献？思考题生物化学与医学关系黄疸胆色素代谢异常与黄疸JAUNDICE思考题能否用生物化学的知识解释为什么会出现黄疸？生物化学既是重要的医学基础学科，又与医学的发展密切相关相互促进。各种疾病发病机制的阐明，诊断手段、治疗方案、预防措施等的实施，都无一不依据生物化学的理论和技术一、发病机制的阐明糖类代谢紊乱导致的糖尿病一、发病机制的阐明脂类代谢紊乱导致的动脉粥样硬化一、发病机制的阐明氨（NH3）肝性脑病氨代谢异常与肝性脑病一、发病机制的阐明正常人视野夜盲症视野维生素缺乏与夜盲症和佝偻病一、发病机制的阐明遗传性酶缺乏导致白化病等一、发病机制的阐明蛋白质空间构象改变导致疯牛病二、疾病的诊断、治疗和预防检测诊断基因疗法及基因工程药物研发应用预防治疗疾病二、疾病的诊断、治疗和预防利用生物化学的理论基础和技术能了解疾病的本质、提高对健康的认识、明确药物作用机制以及开展健康指导小结发病机制的阐明

生物化学与医学关系疾病的诊断、治疗和预防要想成为优秀的医护工作者为什么必须要学好生物化学知识？思考题有机化合物概念及特点生命在于运动运动需要能量在生活中，我们需要空气、水、各种食物食物的主要成分是什么?它们分别具有什么特点?一、有机化合物和有机化学的概念概念CONCEPT通常将含有碳元素的化合物称为有机化合物，简称有机物有机化合物研究有机物的组成结构、性质、应用及其变化规律的科学有机化学二、有机化合物的特点可燃性绝大数有机化合物都可以燃烧如棉花、汽油、木材、酒精等。大多数无机化合物，如酸、碱、盐氧化物等都不能燃烧二、有机化合物的特点熔点低在室温下，绝大多数无机化合物都是高熔点的固体，而有机化合物通常为气体、液体或低熔点的固体分子质量58.5熔点801℃沸点1465℃氯化钠58.08-94.8℃56.5℃丙酮二、有机化合物的特点难溶于水“相似相溶”原理

H20:强极性物质无机化合物:极性很小或无极性应用中草药中的有效成分一般为有机物通常用乙醇、丙酮、乙酸乙醋乙醚氯仿等有机溶剂来提取二、有机化合物的特点反应速度慢无机反应是离子型反应，一般反应速度都很快有机反应大部分是分子间的反应，反应过程中包括共价键旧键的断裂和新键的形成，所以反应速度比较慢二、有机化合物的特点副反应多，产物复杂有机化合物的分子大多是由多个原子结合而成的复杂分子，常常可以在不同部位同时发生反应，得到多种产物。除了生成主要产物以外，还常常有副产物生成二、有机化合物的特点同分异构现象普遍存在同分异构现象是指具有相同分子式，但结构不同，从而性质各异的现象同分异构现象是造成有机化合物数目繁多的主要原因之一分子式C2H6OC2H6O结构式甲醚乙醇三、临床应用有机化学为临床提供了丰富的药物治疗手段。通过有机化学合成的药物可以治疗各种疾病,如感冒、发热、感染、炎症等有机化学也为药物的给药方式提供了多样性选择，如口服静脉注射、贴皮、吸入等不同的给药途径,以满足不同患者需要。小结有机化合物概念有机化学概念

有机化合物和有机化学的概念有机化合物的特点可燃性熔点低难溶于水反应速度慢副反应多，产物复杂同分异构现象普遍存在有机化合物与无机化合物有哪些区别？思考题有机化合物分类据统计

到目前为止，有机物已经超过了三千万种而无机物只有十几万种，每年新合成的化合物中90%以上是有机物有机化合物种类繁多，如何进行分类呢？一、有机化合物的分类按组成元素分类1有机化合物的分类方法有三种按碳架结构来分类2按官能团来分类3一、有机化合物的分类1按组成元素分类烃类物质只含碳氢两种元素的:如烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃烃的衍生物烃分子中的氢原子被其他原子或原子团所取代而生成的一系列化合物；或含有碳氢及其以外的其他元素的化合物,如醇、醛、羧酸、酯、卤代烃一、有机化合物的分类2按碳架结构分类分类CLASSIFICATION链状化合物（又称脂肪族）环状化合物脂环族化合物芳香族化合物杂环化合物一、有机化合物的分类3按官能团分类化合物类别烯烃官能团或特征结构名称碳碳双键化合物举例H2C=CH2名称乙烯炔烃碳碳三键乙炔卤代烃卤素氯乙烷—X(F、Cl、Br、I)CH3CH2CI醇醇羟基乙醇–OHC2H5OH酚酚羟基苯酚–OHC6H5OH醚醚键乙醚C2H5OC2H5醛醛基乙醛CH3CHOCCOCOH一、有机化合物的分类化合物类别酮官能团或特征结构名称羰基化合物举例CH3COCH5名称丙酮羧酸羧酸乙酸脂酯键乙酸乙酯酰胺酰胺键乙酰苯胺C6H5NHCOCH3CH3COOH—COOH二、临床应用酚羟基酰胺键扑热息痛（对乙酰氨基酚）二、临床应用医用消毒酒精即乙醇，是有机化合物属于醇类物质，挥发性强。通过凝固菌体蛋白来杀死细菌小结按组成元素分类按碳架结构分类

有机化合物的分类按官能团分类有机化合物有几种分类方法？分别是什么？思考题溶液的浓度化验报告单检测指标的单位常用什么表示？溶液一种或几种物质分散到另一种物质里，形成的均一、稳定的混合物溶质被溶解的物质量少的非水物质溶剂能溶解其他物质的物质量多的水液溶一定量的溶液里所含溶质的量，称为溶液的浓度溶质含量越多，浓度越大在临床上常用溶液的浓度表示方法主要有：

百分浓度和摩尔浓度一、百分浓度质量百分浓度体积百分浓度百分浓度指的是在100份溶液中溶质所占的份数一、百分浓度0.9%氯化钠注射液质量百分浓度指的是溶质的质量与溶液的体积之比临床常用的单位是g·L-1（克/升）、g%（克/100毫升）及mg%（毫克/100毫升）等由固体溶质制成的溶液常用质量百分浓度表示质量百分浓度5%葡萄糖注射液一、百分浓度根据药物浓度及体积，可以换算出药物的实际用量例：计算150ml10%水合氯醛溶液中水合氯醛的含量10%×150=15（g）答：150ml10%水合氯醛溶液中水合氯醛的含量是15g一、百分浓度75%消毒酒精体积百分浓度指的是在相同的温度和压力下

溶质的体积与溶液的体积之比适用于溶质为液体，常用的单位是ml·L-1（毫升/升）、ml%（毫升/100毫升）等当溶质为液体时，常采用体积百分浓度表示体积百分浓度二、摩尔浓度（物质的量浓度）摩尔浓度1升溶液中含溶质的摩尔数（物质的量）称摩尔浓度（物质的量浓度）。单位：mol/L及mmol/L例如1升浓硫酸中含18.4摩尔硫酸，则摩尔浓度为18.4mol/L摩尔浓度单位较大，临床上常用毫摩尔浓度表示物质的量

特别是化验报告中表示血液中各种物质的量，一般用毫摩尔/升（mmol/L）表示1摩尔/升（mol/L）=1000毫摩尔/升（mmol/L）二、摩尔浓度（物质的量浓度）血Ca2+参考值2.25~2.75mmol/L血糖浓度正常参考值为3.89~6.11mmol/L（葡萄糖氧化酶法）例如：正常人空腹二、摩尔浓度（物质的量浓度）人体的物质含量也用微摩尔浓度表示，1mmol/L相当于1000μmol/L例如：正常成人血尿酸含量：男性208～428μmol/L（尿酸酶法）；女性155～357μmol/L血清总胆红素3.4～17.1μmol/L三、临床应用临床上静脉输液的常见溶液用5%－10%葡萄糖溶液，用来供给水分和热量5%碳酸氢钠，11.2%乳酸钠溶液，可纠正酸中毒，调节酸碱平衡小结

百分浓度

摩尔浓度溶液浓度表示方法g/100mlml/100mlmol/Lmmol/L质量百分浓度和摩尔浓度该如何换算呢？思考题溶液的渗透压0.9%氯化钠注射液的作用是什么？0.9%氯化钠注射液（生理盐水）一、渗透压概念将溶液和水置于U型管中，在U型管中间安置一个半透膜，以隔开水和溶液，可以见到水通过半透膜往溶液一端跑，假设在溶液端施加压强，而此压强可刚好阻止水的渗透，则称此压强为渗透压渗透压压强二、渗透压定律实验证明，在一定温度下，溶液的渗透压与它的浓度成正比；在一定浓度下，溶液渗透压与绝对温度成正比。1886年，荷兰化学家范特荷甫提出了稀溶液的渗透压定律Π=cRT式中Π——溶液的渗透压，单位为kPac——溶液的摩尔浓度，单位为mol/LT——绝对温度，单位为K（K=273.15+t℃）R——气体常数，即8.31kPa·L·K-1·mol-1二、渗透压定律对于电解质溶液，在计算渗透压时应考虑电解质的电离，因此渗透压公式引进了校正系数Π=icRT对强电解质