動(dòng)物生物化學(xué)

動(dòng)物生物化學(xué)第一頁，共二十六頁，2022年，8月28日第1章緒論第二頁，共二十六頁，2022年，8月28日本章主要內(nèi)容：生物化學(xué)的概述生物化學(xué)研究的內(nèi)容生物化學(xué)的發(fā)展歷史與現(xiàn)狀與動(dòng)物生產(chǎn)和動(dòng)物健康的關(guān)系

第三頁，共二十六頁，2022年，8月28日1.生物化學(xué)概述1.1生物化學(xué)的定義：

生物化學(xué)（biochemistry）：是從分子水平上闡明生命有機(jī)體化學(xué)本質(zhì)的一門學(xué)科。1.2生物化學(xué)的分類：

①根據(jù)研究對(duì)象分為：動(dòng)物生物化學(xué)、植物生物化學(xué)、微生物生物化學(xué)等。②根據(jù)研究目的分為：醫(yī)學(xué)生化、農(nóng)業(yè)生化、工業(yè)生化、環(huán)境生化和營養(yǎng)生化等。第四頁，共二十六頁，2022年，8月28日2.生物化學(xué)研究內(nèi)容2.1關(guān)于生命有機(jī)體的化學(xué)組成、生物分子，特別是生物大分子（biologicalmacromolecule）的結(jié)構(gòu)、相互關(guān)系及其功能。

生物大分子是由小分子單體聚合而成的多聚體。如氨基酸—蛋白質(zhì)、核苷酸—核酸、葡萄糖—淀粉等。生物大分子執(zhí)行著各種各樣的生物學(xué)功能，如生物催化、物質(zhì)運(yùn)輸、代謝調(diào)節(jié)、貯存、傳遞與表達(dá)遺傳信息等。

它們復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)是其功能的化學(xué)基礎(chǔ)。第五頁，共二十六頁，2022年，8月28日N2CO2H2O單體生物大分子超分子復(fù)合體細(xì)胞和細(xì)胞器細(xì)胞第六頁，共二十六頁，2022年，8月28日2.2細(xì)胞中的物質(zhì)代謝與能量代謝，或稱中間代謝（intermediarymetabolism），也就是細(xì)胞中進(jìn)行的化學(xué)過程合成代謝（anabolism）：將小分子的前體（precursor）經(jīng)過特定的代謝途徑構(gòu)建成較大的分子，并且消耗能量。分解代謝（catabolism）：將較大的分子經(jīng)過特定的代謝途徑，分解成小的分子并且釋放出能量。物質(zhì)代謝與能量代謝相伴隨。在這個(gè)過程中，ATP（三磷酸腺苷）是能量轉(zhuǎn)換和傳遞的中間體。

第七頁，共二十六頁，2022年，8月28日2.3組織和器官機(jī)能的生物化學(xué)

生命有機(jī)體是一個(gè)統(tǒng)一協(xié)調(diào)的整體。任何組織器官的形態(tài)結(jié)構(gòu)、代謝方式都是以其化學(xué)組成和分子結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的。

在分子水平、細(xì)胞和組織水平以及整體水平上全面、系統(tǒng)地認(rèn)識(shí)動(dòng)物組織器官的生理機(jī)能，認(rèn)識(shí)它們之間的聯(lián)系、認(rèn)識(shí)它們與環(huán)境互作的機(jī)制，也是動(dòng)物生物化學(xué)的研究目的之一。

第八頁，共二十六頁，2022年，8月28日3.生物化學(xué)的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀3.1歷史回顧

我國古代對(duì)于生物化學(xué)的發(fā)展有重要的貢獻(xiàn)?？茖W(xué)發(fā)展的道路不是平坦的，人們對(duì)事物的認(rèn)識(shí)在正確與錯(cuò)誤，真理與謬誤的斗爭中前進(jìn)，生物化學(xué)的發(fā)展也不例外。

FriedrichWohler，Eduard和HansBuchner弟兄以及J.Sumner等與“生機(jī)論（vitalism）”的謬論進(jìn)行了長期的爭論，“生機(jī)論”最后以失敗告終。第九頁，共二十六頁，2022年，8月28日科學(xué)的發(fā)展也不是單槍匹馬的，多學(xué)科的互相交叉與滲透、研究技術(shù)和實(shí)驗(yàn)手段的進(jìn)步推動(dòng)和加速了科學(xué)進(jìn)步的步伐?；瘜W(xué)、物理學(xué)、細(xì)胞學(xué)、遺傳學(xué)、微生物學(xué)以及電子顯微鏡、超離心（ultra-centrifugation）、色譜（chromatography）、同位素示蹤（isotopetracing）、X-射線衍射（X-rayreflection）、質(zhì)譜（masschromatography）以及核磁共振（nuclearmagneticresonance）等技術(shù)都為現(xiàn)代生物化學(xué)的發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)。

第十頁，共二十六頁，2022年，8月28日

1953年Watson和Crick描繪出了DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，這在生命科學(xué)發(fā)展歷史上是一個(gè)具有里程碑意義的重大事件。

生命科學(xué)從此進(jìn)入了分子生物學(xué)新時(shí)代。悼念克里克第十一頁，共二十六頁，2022年，8月28日生物化學(xué)與分子生物學(xué)都以從分子水平上認(rèn)識(shí)生命、詮釋生命為目標(biāo)。廣義地說，兩者沒有截然的區(qū)別。只是前者注重生命有機(jī)體的化學(xué)過程，后者更強(qiáng)調(diào)生物分子的結(jié)構(gòu)與功能，尤其是在遺傳分子核酸方面。第十二頁，共二十六頁，2022年，8月28日3.2生物化學(xué)的前景和現(xiàn)狀

目前，有關(guān)生物化學(xué)的研究主要集中在以下幾個(gè)方面：生物大分子的結(jié)構(gòu)、功能與相互作用基因組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)基因表達(dá)的調(diào)節(jié)細(xì)胞信號(hào)的傳導(dǎo)生物工程學(xué)分子生物學(xué)的迅速發(fā)展從根本上改變了生命科學(xué)的面貌，也極大地豐富和擴(kuò)展了生物化學(xué)的內(nèi)涵。一方面，經(jīng)典的生物化學(xué)原理不斷得到驗(yàn)證，另一方面，人們對(duì)生命有機(jī)體中化學(xué)過程的認(rèn)識(shí)不斷更新和深化，現(xiàn)代生物化學(xué)的發(fā)展已經(jīng)從各個(gè)方面融入了生命科學(xué)發(fā)展的主流當(dāng)中。第十三頁，共二十六頁，2022年，8月28日生物大分子的結(jié)構(gòu)、功能與相互作用大分子之間的相互作用；大分子結(jié)構(gòu)模體（motif）和結(jié)構(gòu)域的獨(dú)特作用；生物大分子三維構(gòu)象和構(gòu)象運(yùn)動(dòng)進(jìn)行描述；蛋白質(zhì)空間構(gòu)象的正確折疊和“分子伴侶”（molecularchaperone）的作用；磷酸化、?；然瘜W(xué)修飾作用對(duì)于蛋白質(zhì)和酶在快速、高效傳遞代謝信息和調(diào)節(jié)基因表達(dá)中的機(jī)制；核酸與蛋白質(zhì)的相互作用與基因表達(dá)的調(diào)節(jié)；催化核酸等。

信息爆炸導(dǎo)致了結(jié)構(gòu)生物學(xué)（structuralbiology）的誕生。

第十四頁，共二十六頁，2022年，8月28日蛋白質(zhì)和核酸大分子之間的相互作用第十五頁，共二十六頁，2022年，8月28日基因組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)

“人類基因組計(jì)劃”（humangenomeproject，HGP）歷經(jīng)10個(gè)年頭，在進(jìn)入本世紀(jì)后不久宣布完成，人類基因組的解讀為疾病的診斷、防治和新藥的研究開發(fā)提供了有力的武器?？茖W(xué)家已繪制出40余種生物的基因組圖譜，基因組的研究將進(jìn)入功能基因組（functionalgenomics）階段，即確定基因結(jié)構(gòu)與功能的應(yīng)用階段。

蛋白質(zhì)組學(xué)（proteomics）作為后基因組時(shí)代生命科學(xué)新的研究領(lǐng)域正在崛起。它將一系列精細(xì)的技術(shù)，主要有2D-凝膠電泳、計(jì)算機(jī)圖象分析、質(zhì)譜、氨基酸測序和生物信息學(xué)結(jié)合起來，高通量地、綜合地定量和鑒定蛋白質(zhì)。建立蛋白組的生物信息數(shù)據(jù)庫，將為重大病癥的發(fā)生提供新的預(yù)警和診斷標(biāo)志，并為新藥的開發(fā)提供新的思路。第十六頁，共二十六頁，2022年，8月28日大腸桿菌中的蛋白質(zhì)組第十七頁，共二十六頁，2022年，8月28日

基因表達(dá)的調(diào)節(jié)1960年，F(xiàn).Jacob和J.Monod發(fā)現(xiàn)細(xì)菌利用乳糖時(shí)，相關(guān)酶的基因表達(dá)時(shí)序受到嚴(yán)格的控制，于是提出了原核生物基因調(diào)節(jié)操縱子（operon）模型，開辟了對(duì)基因表達(dá)調(diào)節(jié)研究的新領(lǐng)域。真核基因表達(dá)的調(diào)控產(chǎn)要涉及核小體的重構(gòu)、組蛋白的乙酰化、DNA的甲基化等化學(xué)修飾和DNA超螺旋的拓?fù)洚悩?gòu)化；基因的的調(diào)節(jié)也在轉(zhuǎn)錄后的加工、翻譯和新生多肽鏈的化學(xué)修飾等各個(gè)層次上進(jìn)行。這一領(lǐng)域的研究將最終揭開生命的進(jìn)化、胚胎的分化、個(gè)體的生長、發(fā)育、繁殖、衰老、疾病和死亡之謎。

第十八頁，共二十六頁，2022年，8月28日

細(xì)胞信號(hào)的傳導(dǎo)第二信使學(xué)說cAMP、cGMP、IP3、DG、Ca2+等G蛋白偶聯(lián)系統(tǒng)G蛋白、PKA、PKG、PKC和TPK信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)等小分子氣體物質(zhì)NO、CO第十九頁，共二十六頁，2022年，8月28日生物工程學(xué)

到70年代，重組DNA技術(shù)（RecombinantDNAtechnology）誕生，人類可以按照自己的意愿改造遺傳基因和操縱遺傳過程。這個(gè)技術(shù)的規(guī)?；凸I(yè)化，就是基因工程，也稱遺傳工程（Geneticengineering）。以基因工程技術(shù)為核心，與現(xiàn)代發(fā)酵工程、細(xì)胞工程、胚胎工程、酶工程、蛋白質(zhì)工程等集合而成的生物工程學(xué)（Biotechnology），已經(jīng)和正在展現(xiàn)出其推動(dòng)生產(chǎn)力發(fā)展的巨大潛力。

第二十頁，共二十六頁，2022年，8月28日遺傳工程的工廠第二十一頁，共二十六頁，2022年，8月28日4.與動(dòng)物生產(chǎn)和健康的關(guān)系生物化學(xué)是生物科學(xué)，如農(nóng)學(xué)、醫(yī)學(xué)、畜牧、獸醫(yī)、水產(chǎn)等的基礎(chǔ)學(xué)科之一?，F(xiàn)代生物化學(xué)的理論和實(shí)驗(yàn)方法已經(jīng)作為通用的“語言”與有力的“工具”被廣泛用于生命科學(xué)的表述和研究之中。它與動(dòng)物生理學(xué)、動(dòng)物營養(yǎng)學(xué)、動(dòng)物遺傳學(xué)、動(dòng)物繁殖學(xué)、藥理學(xué)、動(dòng)物病理學(xué)、微生物學(xué)、免疫學(xué)、動(dòng)物疾病診斷學(xué)等學(xué)科有著不可分割的聯(lián)系，因此學(xué)習(xí)和掌握生物化學(xué)的知識(shí)對(duì)于從事動(dòng)物生產(chǎn)和動(dòng)物健康事業(yè)十分重要。第二十二頁，共二十六頁，2022年，8月28日

闡明動(dòng)物新陳代謝活動(dòng)的規(guī)律

生理學(xué)、營養(yǎng)學(xué)

培養(yǎng)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的畜禽品種

遺傳育種藥物的作用機(jī)理研究和新藥的研發(fā)藥理學(xué)、毒理學(xué)疾病的發(fā)生和發(fā)展機(jī)理病理學(xué)、免疫學(xué)、微生物學(xué)

動(dòng)物疫病的診療與防治臨床病理與臨床診斷學(xué)第二十三頁，共二十六頁，2022年，8月28日教學(xué)安排與要求（1）教材《動(dòng)物生物化學(xué)》（第四版）（2）學(xué)時(shí)：54小時(shí)（3）課外自習(xí)（4）輔導(dǎo)與答疑（5）考試方式第二十四頁，共二十六頁，2022年，8月28日參考書1.王鏡巖，朱圣庚，徐長法.生物化學(xué)（第三版）.北京：高等教育出版社，20022.汪玉松，鄒思湘，張玉靜.現(xiàn)代動(dòng)物生物化學(xué)（第三版）.北京：高等教育出版社，20054.DLNe