生化第一章緒論課件

1、主講 黃德娟手機:E-mail:shenghuaxuexi 東華理工大學生物系生物化學BIOCHEMISTRY黃德娟制作教學要求： 熟悉生物化學的概念、主要研究內容和發(fā)展簡史；明確生物化學專業(yè)課地位（學位課程）及重要性；了解生物化學與工農業(yè)生產的關系，以及在我國的發(fā)展及應用；了解生物化學的學習方法。黃德娟制作 我們所處的地球充滿著無數(shù)的生物，從最簡單的病毒、類病毒到菌藻樹草，從魚蟲鳥獸到最復雜的人類，處處都可以發(fā)現(xiàn)它們的蹤跡，覺察到生命的活動。 地球上的生物形形色色，千姿百態(tài)。不同的生物，其形態(tài)、生理特征和對環(huán)境的適應能力各不相同，但都經(jīng)歷著生長、發(fā)育、衰老、死亡的規(guī)

2、律性變化，都具有繁衍后代的能力。黃德娟制作這些我們有天文學、地理學、動物學、植物學、人類學一般知識就夠了但是如果還要進一步縮微看世界 就需要生理學、細胞學知識了黃德娟制作進入分子原子領域“看不見了”？怎么辦呢？采用化學、物理學的研究方法與手段 -分離、純化、理化分析（分子量、元素組成）黃德娟制作1 緒 論1.1 生物化學的任務和研究對象1.2 什么是生命1.3 發(fā)展中的生物化學1.4 如何學好生物化學黃德娟制作1.1 生物化學的任務和研究對象 生物化學（biochemistry）：簡言之“生命的化學”。它是利用化學的理論和方法在分子水平上研究生命現(xiàn)象的一門科學。生物化學的任務生物化學的研究內容

3、生物化學的分類Biological Chemistry黃德娟制作1.1.2生物化學的研究內容生物分子結構和功能 （靜態(tài)生化） ；生命過程中的物質的各種變化 （動態(tài)生化）；從分子水平研究揭示生命本質 （分子生物學）。黃德娟制作 生命過程中的物質的各種變化 （動態(tài)生化）復雜性多步化學反應構成代謝途徑；多條代謝途徑相互交織成網(wǎng)；物質代謝和能量代謝相互交織；規(guī)律性反應類型不多；反應機理符合有機化學理論；調節(jié)控制有條不紊； 黃德娟制作1.1.3 生物化學的分類A、按不同的生物為研究對象分為： 動物生物化學 植物生物化學 微生物生物化學 昆蟲生物化學 . B、按不同的組織為研究對象分為： 肌肉生物化學 神

4、經(jīng)生物化學 免疫生物化學 運動生物化學 C、以不同的物質為研究對象 蛋白質化學 核酸化學 酶學 糖生物學 營養(yǎng)學 D、按學科分 無機生物化學 有機生物化學 農業(yè)生物化學 藥學生物化學 醫(yī)學生物化學 . 黃德娟制作肉眼看不到的微生物郁郁蔥蔥的熱帶雨林郁千奇百怪的動物世界神秘莫測的水生動物什么是生命黃德娟制作1.2 什么是生命“生命是蛋白體的存在方式，這個存在方式的基本因素在于和它周圍的外部自然界的不斷地新陳代謝，而且這種新陳代謝一停止，生命就隨之停止，結果便是蛋白質的分解?！秉S德娟制作1.2.1 生物體的化學組成自然界所有的生命物體都由三類物質組成水、無機離子和生物分子。黃德娟制作1.2.2 生

5、命物質的化學組成第一類元素：C、H、O、N第二類元素：S、P、Cl、Ca、K、Na 、Mg第三類元素：Fe、Cu、Co、Mn和Zn第四類元素：Al、As、I、B、Br、Cr、F、Ga、 Mo、Se、Si等生命體最基本的元素，占99%少量元素微量元素基本元素黃德娟制作生物大分子的特征糖、脂、核酸和蛋白質四類生物大分子分子量都很大 。生物大分子具有如下特征： （1）由結構比較簡單的小分子結構單元分子所組成. （2）結構非常復雜 （3）生物分子的手性黃德娟制作1.2.4 生物化學與生物學科之間的關系黃德娟制作1.3 發(fā)展中的生物化學生命是發(fā)展的。我們對生命化學的認識也在不斷發(fā)展之中。生物化學是一門比

6、較年輕的科學。 1903年開始引用“生物化學（biochemistry）*”這個名稱而成為一門獨立的學科。黃德娟制作1.3.1 我國古代對生物化學的貢獻我國古人通過實踐，很早就在酶、營養(yǎng)及醫(yī)藥等方面有許多發(fā)明創(chuàng)造，獲得了很多關于生物化學的知識和經(jīng)驗。 醬油、米酒 維生素 夜盲癥、佝僂病等黃德娟制作 敘述生物化學階段（18世紀中葉20世紀初） （靜態(tài)生物化學階段）有文字記載 1783年意大利修道院斯帕蘭扎尼（Spallanzani） 通過喂養(yǎng)鷹，認識到酶的存在，奠定了現(xiàn)代生物化學的基礎 。 1828年生化學家韋勒（Wohler）利用非生物的 HOCN+NH3 H2NCONH2（尿素） 從而證明生

7、物體內存在的物質是化學實體 。名詞術語*的提出者 1838年伯齊利厄斯（Berzehils）提出protein（蛋白質） 1877年德國醫(yī)生霍佩-賽勒（Ernst Felix Hoppe-Seyler, 1825-1895）首次提出“Biochemie”這個名詞，譯為英語名詞為Biochemistry或Biological Chemistry漢譯為“生物化學”。 同年，Kuhne提出Enzyme（酶）一詞。 1889年Altmann首先提出nucleic acid “核酸”這個名稱。黃德娟制作小結 敘述生物化學階段是生化發(fā)展的萌芽階段。 主要完成了各種生物體化學組成的研究，發(fā)現(xiàn)了生物體主要由糖

8、、脂、蛋白質和核酸四大類有機物組成。黃德娟制作有機化學的發(fā)展(了解) 有機化學的發(fā)展, 是從尿素的合成開始的。 1828年 Wohler (德) 從無機鹽合成了尿素 1831年 Liebig (德) 有機物元素分析定量法的發(fā)明 1840年 有機基團 (group) 的概念的形成 1848年 Pasteur (法) 酒石酸的光學異構體的發(fā)現(xiàn) 1858年 Kekule (德) C原子的四價理論 1865年 Kekule (德) Benzen環(huán)結構的發(fā)現(xiàn) 1869年 元素周期表的確立 1874年 vant Hoff (荷) C4的正四面體結構 1884年 Fischer (德) 糖的化學結構研究的開

9、始黃德娟制作小結 動態(tài)生物化學階段是生物化學蓬勃發(fā)展的時期。 人們基本上弄清了生物體內各種主要化學物質的代謝途徑。黃德娟制作 分子生物學階段（1953年至今） （機能生化階段）1953 Watson & Crick 提出DNA雙螺旋結構模型1953 Sanger（英國） 確定了牛胰島素的結構1957 Crick 提出了中心法則1958 Perutz 闡明了肌紅蛋白的立體結構1961 Monad和Jacob 提出了操縱子模型1967 Nirenberg 破譯了遺傳密碼1970年 Temin 發(fā)現(xiàn)了DNA限制性內切酶1972年 Berg DNA重組技術的建立1980 Sanger 設計出“多肽順序

10、自動分析儀”1985 Mullis 發(fā)明了“多聚酶鏈式反應技術（PCR）”1990 HGP計劃的實施，2003年完成現(xiàn)在 人類基因組計劃進入 后基因組時代生物化學重大發(fā)展年代表1978 Sanger DNA雙脫氧測序法的成功黃德娟制作小結 分子生物學階段主要研究工作就是探討各種生物大分子的結構與其功能之間的關系。黃德娟制作1.3.3 我國對生物化學發(fā)展做出的重大貢獻年，人工合成結晶牛胰島素 這是世界上公認的第一個具有全部生物活性的蛋白質。年，人工合成酵母丙氨酰轉移核糖核酸 這是我國首先人工合成的具有生物活性的一種核糖核酸。黃德娟制作我國近代最杰出的一位生化學家 王應睞 生物化學家。福建金門人。

11、1929年畢業(yè)于南京金陵大學化學系。1941年獲英國劍橋大學哲學博士學位。 1965年和1981年分別擔任兩個協(xié)作組組長，成功地組織了在世界上首次完成具有生物活力的人工合成牛胰島素和酵母丙氨酸轉移核糖核酸兩項重大基礎性工作。（1907.11.132001.5.5）黃德娟制作 基因組學 (genomics) 蛋白質組學(Proteomics) 糖原組學(GLYCOMICS) 生物信息學（Bioinformatics） 化學生物學 分子生物學 生物化學與分子生物學的研究熱點黃德娟制作生物化學中的關鍵技術電泳（1923） 生物大分子的分離、分析超離心（1925） 蛋白質、細胞亞器官的分 分子量的確定

12、同位素標記（1934）物質代謝途徑、生物大分 子結構測定層析（1944 ） 生物大分子的分離純化X-光衍射、NMR 生物大分子結構測定黃德娟制作1.4 如何學好生物化學生物化學內容分布的特點教學計劃學習方法推薦課外閱讀書籍成績評定標準黃德娟制作 生物化學的內容分布及特點 內容分布：靜態(tài)生化：生物分子的結構，功能，性質（上冊）動態(tài)生化：生物分子的來龍去脈，即合成與分解（下冊） 特點：概念性描述性的內容居多，記憶的東西較多，巧妙的記憶成為學好生化的一個重要方法。 黃德娟制作黃德娟制作教學計劃安排九十學時介紹完全冊黃德娟制作生化上冊教學計劃（44學時）： 緒論：2學時糖類：4學時脂類（生物膜） ：4

13、學時氨基酸、蛋白質：12學時酶：8學時核酸：8學時維生素的結構與功能：2學時激素：4學時黃德娟制作生化下冊教學計劃（46學時）：代謝總論 ：1學時生物能學 ：2學時生物氧化-電子傳遞和氧化磷酸化 ：4學時糖代謝 ：8學時脂類代謝 ：7學時蛋白質降解和氨基酸的代謝 ：3學時核酸的降解和核苷酸代謝 ：3學時DNA的復制與修復 ：6學時RNA的生物合成和加工 ：4學時蛋白質的生物合成 : 4學時細胞代謝與基因表達調控 ： 4學時黃德娟制作學習方法積極培養(yǎng)學習的興趣；上課認真聽講，記筆記，發(fā)言，并課后復習；注重閱讀，記憶與理解相互促進；注重學習科學思維的方法和實驗技能；注重與數(shù)理化特別是化學知識的聯(lián)系

14、；注重與生物學功能的聯(lián)系。黃德娟制作課外閱讀資料 王鏡巖生物化學 王希成生物化學 鄭集普通生物化學 羅紀盛等 生物化學簡明教程 聶劍初 生物化學簡明教程 Robert F.Weaver: Molecular biology (影印版) Lehninger ：Principles of Biochemistry Stryer：Biochemistry Garrett,and Grisham: Biochemistry (影印版) http:/swhx/main.asp黃德娟制作成績評定標準平時成績：占30% 紀律：8分（平時遲到一次扣2分，曠課一次 扣5分）。 遲到累計超過2次沒有紀律分，超過3

15、次沒有平時成績； 曠課累計超過2次沒有平時分，超過3次不允許參加考試。 作業(yè)：10分 提問：2分（上不封頂） 期中考試：10分期末考試：占70%1、列舉三位在生化史上有影響的生化學家的名字和生平事跡。2、列舉三種以上國內外有關生物化學研究方向的重要期刊雜志。3、列舉并簡介我國近年來在生物化學方面取得的幾項重大成就。課后作業(yè)：課外作業(yè)題：1、生物化學（biochemistry）的主要研究技術有哪些？2、登錄東華理工生物化學教學網(wǎng)站并注冊。本章要點回顧：生物化學的概念生命大分子生物化學的幾個發(fā)展階段學習生物化學的方法黃德娟制作課堂練習題1、根據(jù)人體生物化學的研究資料，人體含水量約占體重的。 A、5567 B、80以上 C、2030 D、不超過40 2、人體內的蛋白質估計不下于種。 A、5000種左右 B、100萬余種