動物生物化學

動物生物化學第一頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日第1章緒論第二頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日本章主要內容：生物化學的概述生物化學研究的內容生物化學的發(fā)展歷史與現(xiàn)狀與動物生產(chǎn)和動物健康的關系

第三頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日1.生物化學概述1.1生物化學的定義：

生物化學（biochemistry）：是從分子水平上闡明生命有機體化學本質的一門學科。1.2生物化學的分類：

①根據(jù)研究對象分為：動物生物化學、植物生物化學、微生物生物化學等。②根據(jù)研究目的分為：醫(yī)學生化、農業(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，編輯于2023年，星期日2.生物化學研究內容2.1關于生命有機體的化學組成、生物分子，特別是生物大分子（biologicalmacromolecule）的結構、相互關系及其功能。

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、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功能，如生物催化、物質運輸、代謝調節(jié)、貯存、傳遞與表達遺傳信息等。

它們復雜的空間結構是其功能的化學基礎。第五頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日N2CO2H2O單體生物大分子超分子復合體細胞和細胞器細胞第六頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日2.2細胞中的物質代謝與能量代謝，或稱中間代謝（intermediarymetabolism），也就是細胞中進行的化學過程合成代謝（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。物質代謝與能量代謝相伴隨。在這個過程中，ATP（三磷酸腺苷）是能量轉換和傳遞的中間體。

第七頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日2.3組織和器官機能的生物化學

生命有機體是一個統(tǒng)一協(xié)調的整體。任何組織器官的形態(tài)結構、代謝方式都是以其化學組成和分子結構為基礎的。

在分子水平、細胞和組織水平以及整體水平上全面、系統(tǒng)地認識動物組織器官的生理機能，認識它們之間的聯(lián)系、認識它們與環(huán)境互作的機制，也是動物生物化學的研究目的之一。

第八頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日3.生物化學的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀3.1歷史回顧

我國古代對于生物化學的發(fā)展有重要的貢獻。科學發(fā)展的道路不是平坦的，人們對事物的認識在正確與錯誤，真理與謬誤的斗爭中前進，生物化學的發(fā)展也不例外。

FriedrichWohler，Eduard和HansBuchner弟兄以及J.Sumner等與“生機論（vitalism）”的謬論進行了長期的爭論，“生機論”最后以失敗告終。第九頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日科學的發(fā)展也不是單槍匹馬的，多學科的互相交叉與滲透、研究技術和實驗手段的進步推動和加速了科學進步的步伐?；瘜W、物理學、細胞學、遺傳學、微生物學以及電子顯微鏡、超離心（ultra-centrifugation）、色譜（chromatography）、同位素示蹤（isotopetracing）、X-射線衍射（X-rayreflection）、質譜（masschromatography）以及核磁共振（nuclearmagneticresonance）等技術都為現(xiàn)代生物化學的發(fā)展作出了重要貢獻。

第十頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日

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

生命科學從此進入了分子生物學新時代。悼念克里克第十一頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日生物化學與分子生物學都以從分子水平上認識生命、詮釋生命為目標。廣義地說，兩者沒有截然的區(qū)別。只是前者注重生命有機體的化學過程，后者更強調生物分子的結構與功能，尤其是在遺傳分子核酸方面。第十二頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日3.2生物化學的前景和現(xiàn)狀

目前，有關生物化學的研究主要集中在以下幾個方面：生物大分子的結構、功能與相互作用基因組學和蛋白質組學基因表達的調節(jié)細胞信號的傳導生物工程學分子生物學的迅速發(fā)展從根本上改變了生命科學的面貌，也極大地豐富和擴展了生物化學的內涵。一方面，經(jīng)典的生物化學原理不斷得到驗證，另一方面，人們對生命有機體中化學過程的認識不斷更新和深化，現(xiàn)代生物化學的發(fā)展已經(jīng)從各個方面融入了生命科學發(fā)展的主流當中。第十三頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日生物大分子的結構、功能與相互作用大分子之間的相互作用；大分子結構模體（motif）和結構域的獨特作用；生物大分子三維構象和構象運動進行描述；蛋白質空間構象的正確折疊和“分子伴侶”（molecularchaperone）的作用；磷酸化、?；然瘜W修飾作用對于蛋白質和酶在快速、高效傳遞代謝信息和調節(jié)基因表達中的機制；核酸與蛋白質的相互作用與基因表達的調節(jié)；催化核酸等。

信息爆炸導致了結構生物學（structuralbiology）的誕生。

第十四頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日蛋白質和核酸大分子之間的相互作用第十五頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日基因組學和蛋白質組學

“人類基因組計劃”（humangenomeproject，HGP）歷經(jīng)10個年頭，在進入本世紀后不久宣布完成，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家已繪制出40余種生物的基因組圖譜，基因組的研究將進入功能基因組（functionalgenomics）階段，即確定基因結構與功能的應用階段。

蛋白質組學（proteomics）作為后基因組時代生命科學新的研究領域正在崛起。它將一系列精細的技術，主要有2D-凝膠電泳、計算機圖象分析、質譜、氨基酸測序和生物信息學結合起來，高通量地、綜合地定量和鑒定蛋白質。建立蛋白組的生物信息數(shù)據(jù)庫，將為重大病癥的發(fā)生提供新的預警和診斷標志，并為新藥的開發(fā)提供新的思路。第十六頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日大腸桿菌中的蛋白質組第十七頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日

基因表達的調節(jié)1960年，F(xiàn).Jacob和J.Monod發(fā)現(xiàn)細菌利用乳糖時，相關酶的基因表達時序受到嚴格的控制，于是提出了原核生物基因調節(jié)操縱子（operon）模型，開辟了對基因表達調節(jié)研究的新領域。真核基因表達的調控產(chǎn)要涉及核小體的重構、組蛋白的乙?；?、DNA的甲基化等化學修飾和DNA超螺旋的拓撲異構化；基因的的調節(jié)也在轉錄后的加工、翻譯和新生多肽鏈的化學修飾等各個層次上進行。這一領域的研究將最終揭開生命的進化、胚胎的分化、個體的生長、發(fā)育、繁殖、衰老、疾病和死亡之謎。

第十八頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日

細胞信號的傳導第二信使學說cAMP、cGMP、IP3、DG、Ca2+等G蛋白偶聯(lián)系統(tǒng)G蛋白、PKA、PKG、PKC和TPK信號轉導系統(tǒng)等小分子氣體物質NO、CO第十九頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日生物工程學

到70年代，重組DNA技術（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。這個技術的規(guī)?；凸I(yè)化，就是基因工程，也稱遺傳工程（Geneticengineering）。以基因工程技術為核心，與現(xiàn)代發(fā)酵工程、細胞工程、胚胎工程、酶工程、蛋白質工程等集合而成的生物工程學（Biotechnology），已經(jīng)和正在展現(xiàn)出其推動生產(chǎn)力發(fā)展的巨大潛力。

第二十頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日遺傳工程的工廠第二十一頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日4.與動物生產(chǎn)和健康的關系生物化學是生物科學，如農學、醫(yī)學、畜牧、獸醫(yī)、水產(chǎn)等的基礎學科之一?，F(xiàn)代生物化學的理論和實驗方法已經(jīng)作為通用的“語言”與有力的“工具”被廣泛用于生命科學的表述和研究之中。它與動物生理學、動物營養(yǎng)學、動物遺傳學、動物繁殖學、藥理學、動物病理學、微生物學、免疫學、動物疾病診斷學等學科有著不可分割的聯(lián)系，因此學習和掌握生物化學的知識對于從事動物生產(chǎn)和動物健康事業(yè)十分重要。第二十二頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日

闡明動物新陳代謝活動的規(guī)律

生理學、營養(yǎng)學

培養(yǎng)優(yōu)質高產(chǎn)的畜禽品種

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

動物疫病的診療與防治臨床病理與臨床診斷學第二十三頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日教學安排與要求（1）教材《動物生物化學》（第四版）（2）學時：54小時（3）課外自習（4）輔導與答疑（5）考試方式第二十四頁，共二十六頁，編輯于2023年，星期日參考書1.王鏡巖，朱圣庚，徐長法.生物化學（第三版）.北京：高等教育出版社，20022.汪玉松，鄒思湘，張玉靜.現(xiàn)代動物生物化學（第三版）.北京：高等教育出版社，20054.DLNel