王鏡巖生物化學課件001緒論

緒論

我們所處在的地球充滿著無數(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，都經(jīng)歷著生長、發(fā)育、衰老、死亡的變化，都具有繁殖后代的能力。

應用化學的理論和方法研究微生物、植物、動物及人體等的化學組成、生命物質(zhì)各組分的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)及它們在生命過程中的變化規(guī)律的一門科學。生命的化學生物化學就是生物化學的基本內(nèi)容

闡明構(gòu)成生命物體的分子基礎(chǔ)

生物分子的化學組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。

研究生物分子的結(jié)構(gòu)、功能與生命現(xiàn)象的關(guān)系。

發(fā)現(xiàn)生物分子在生物機體中的相互作用及其變化規(guī)律（物質(zhì)代謝、能量代謝、信息代謝）。生物化學的概念及其研究內(nèi)容生物化學就是研究生物體的物質(zhì)組成和生命過程中的化學變化的一門科學?；蛘哒f生物化學就是研究生命現(xiàn)象中的物質(zhì)基礎(chǔ)和化學變化的一門科學。更簡單地說生物化學就是研究生命現(xiàn)象的化學本質(zhì)。生物化學就是生命的化學。

生物學經(jīng)歷了三個發(fā)展階段：

描述生物學階段（19世紀中葉以前）從傳統(tǒng)生物學到現(xiàn)代生命科學

——生命科學能夠迎接21世紀的挑戰(zhàn)

實驗生物學階段（19世紀中到20世紀中）創(chuàng)造生物學階段（20世紀中葉以后）分子生物學和基因工程的發(fā)展使人們有可能“創(chuàng)造”新的物種。華生和克里克在討論DNA雙螺旋模型從實驗生物學到創(chuàng)造生物學各學科的交叉、滲透是科學發(fā)展的趨勢之一人文科學

物理學計算機科學

天文學

數(shù)學

化學生物學

農(nóng)學

醫(yī)學

工程學

心理學

生物物理學

生物化學

生物數(shù)學

宇宙生物學

人工智能學

植物生理學

育種學

昆蟲學

植物病理學

人體及動物生理學

藥理學

病理學

生物工程學

生物材料

生物傳感器

生物能源

生物信息學在生物學和其他學科交叉的邊緣學科中,生物化學在過去的幾十年中發(fā)展特別快。研究生物體的化學組成和研究生命過程中的化學變化，所得到的豐碩成果，構(gòu)成分子生物學和生物技術(shù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)?！渡锘瘜W》的地位生物體的化學組成

自然界所有的生命物體都由三類物質(zhì)組成水、無機離子和生物分子。生命體的元素組成第一類元素：包括C、H、O和N四種元素，是組成生命體最基本的元素。這四種元素約占了生物體總質(zhì)量的99%以上。第二類元素：包括S、P、Cl、Ca、K、Na和Mg。這類元素也是組成生命體的基本元素。第三類元素：包括Fe、Cu、Co、Mn和Zn。是生物體內(nèi)存在的主要少量元素。第四類元素：包括Al、As、B、Br、Cr、F、Ga、I、Mo、Se、Si等。

組成生命體的物質(zhì)是極其復雜的。但在地球上存在的92種天然元素中，只有以下元素在生物體內(nèi)被發(fā)現(xiàn)：參與生物體組成的元素總共約二、三十種常量元素————在人體中含量較大微量元素————在人體中含量很少微量元素常量元素大分子化合物

核酸蛋白質(zhì)多糖脂類組成生物體的化合物小分子化合物

核苷酸氨基酸可溶糖脂肪酸低分子活性物質(zhì)（維生素激素）色素有機酸水無機鹽30種基本生物分子生物大分子生物超分子細胞器20種氨基酸蛋白質(zhì)膜結(jié)構(gòu)成分細胞核5種含氮堿（嘌呤嘧啶）核酸核蛋白（染色體核糖體）線粒體2種單糖（核糖葡萄糖）多糖糖蛋白內(nèi)質(zhì)網(wǎng)1種脂肪酸（棕櫚酸）

1種多元醇（甘油）1種胺（膽胺）脂蛋白脂類微粒體液泡收縮系統(tǒng)葉綠體溶酶體高爾基體酶系統(tǒng)細胞新陳代謝途徑及其調(diào)節(jié)控制和信息代謝新陳代謝合成代謝（同化）分解代謝（異化）生物小分子生物大分子需要能量能量代謝物質(zhì)代謝釋放能量生物大分子生物小分子信息代謝生命的定義

生命的根本特性是什么？千百年來，人們以許多不同的觀點闡述自己對此的看法。恩格斯給生命下的定義：

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(jié)果便是蛋白質(zhì)的分解。生命是一個很難下定義的概念

生命是個開放系統(tǒng)，它通過能量流動和物質(zhì)循環(huán)而不斷增加內(nèi)部質(zhì)量。生理學定義

把生命定義為具有進食、代謝、排泄、呼吸、運動、生長、生殖等功能的系統(tǒng)。但某些細菌卻不呼吸。新陳代謝定義

生命系統(tǒng)具有界面，與外界經(jīng)常交換物質(zhì)但不改變其自身性質(zhì)。生物化學定義

生命系統(tǒng)包含儲藏遺傳信息的核酸和調(diào)節(jié)代謝的酶蛋白。但是已知某種病毒生物卻無核酸(阮病毒)。遺傳學定義通過基因復制、突變和自然選擇而進化的系統(tǒng)。熱力學定義具有突變的能力具有復制的能力具有催化的能力生命的起源生命體系的誕生-丙氨酸0.76丁二酸0.27天冬氨酸0.024谷氨酸0.051二乙酸亞氨0.37甲酸4.0乙酸0.51丙酸0.66脲素0.034甲烷、氨、水和氫氣混合物在電火花過程中產(chǎn)生的化合物及其產(chǎn)量甘氨酸2.1乙醇酸1.9N-甲基甘氨酸0.25丙氨酸1.7乳酸1.6N-甲基丙氨酸0.07-氨