生物化学绪论

1、 e-mail: lsls163. 理论成绩平时理论成绩平时(考勤考勤 、作业等、作业等)30 期期末考试末考试70实验课共做实验课共做6-76-7个实验个实验实验成绩实验成绩平时操作平时操作50实验报告实验报告50 v使用教材使用教材：v生物化学生物化学 主编主编 古练权等，高等教古练权等，高等教育出版社出版育出版社出版, 2005年年v参考书目参考书目：v生物化学生物化学( (全美经典学习指导系列全美经典学习指导系列) ) p.w.p.w.库彻等库彻等 科学出版社科学出版社2002 2002 v生物化学生物化学 主编主编 王镜岩王镜岩 等等 高等教育出版高等教育出版社出版社出版v基础生物化

2、学基础生物化学 中国农业大学中国农业大学社出版社出版 第一章绪论l生物化学主要是应用化学的理论生物化学主要是应用化学的理论和方法来研究生命的分子基础或和方法来研究生命的分子基础或生命现象。生命现象。l化学与生物的结合或利用化学原化学与生物的结合或利用化学原理理解生物学问题理理解生物学问题第一节第一节 生物化学的概念生物化学的概念1877年德国的霍佩赛勒建成一门独立学科，即生物化学。年德国的霍佩赛勒建成一门独立学科，即生物化学。生物化学的发展大体可分三个阶段：生物化学的发展大体可分三个阶段：一、静态生物化学阶段一、静态生物化学阶段（19世纪末到世纪末到20世纪世纪30年代）年代）主要研究生命体的

3、物质组成及分离鉴定，如酶、维生素、血红素等的主要研究生命体的物质组成及分离鉴定，如酶、维生素、血红素等的发现。发现。1911 funk 提取出治疗提取出治疗“脚气病脚气病”的复合维生素的复合维生素b，提出，提出“vitamine”，意即生命胺。后相继发现许多维生素并非胺类，又将意即生命胺。后相继发现许多维生素并非胺类，又将“vitamine”改为改为“vitamin”。 1926 sumne制得了脲酶结晶，并证明它的化学本质是蛋白质，确立制得了脲酶结晶，并证明它的化学本质是蛋白质，确立了酶是蛋白质这一概念。了酶是蛋白质这一概念。 1929 德国德国 fischer hans发现了血红素是血红蛋

4、白的一部分，不属于氨发现了血红素是血红蛋白的一部分，不属于氨基酸获基酸获1930年诺贝尔化学奖年诺贝尔化学奖 吴宪吴宪 1931 蛋白质变性蛋白质变性二、动态生物化学阶段二、动态生物化学阶段（20世纪世纪3050年代年代)主要研究生物体内物质的变化，即代谢途径，所以称动态主要研究生物体内物质的变化，即代谢途径，所以称动态生化阶段，如确定了糖酵解、三羧酸循环以及脂肪分解生化阶段，如确定了糖酵解、三羧酸循环以及脂肪分解等重要的分解代谢途径。等重要的分解代谢途径。 1932 英国英国 krebs证明了尿素合成反应，提出鸟氨酸循环。证明了尿素合成反应，提出鸟氨酸循环。1937年年又提出化学物质的中心环

5、节又提出化学物质的中心环节-三羧酸循环的基本代谢途径。三羧酸循环的基本代谢途径。1940 德国德国embden和和meyerhof提出了糖酵解代谢途径。提出了糖酵解代谢途径。1949 e.kennedy等证明等证明f.knoop提出的脂肪酸提出的脂肪酸-氧化过程是在线粒氧化过程是在线粒体中进行的，并指出氧化的产物是乙酰体中进行的，并指出氧化的产物是乙酰coa。 三、现代生物化学阶段三、现代生物化学阶段（20世纪世纪50年代至今）年代至今）以提出以提出dna的双螺旋结构模型为标志，主要研究各种生的双螺旋结构模型为标志，主要研究各种生物大分子的结构与其功能之间的关系，在此阶段与物理物大分子的结构与

6、其功能之间的关系，在此阶段与物理学、微生物学、遗传学、细胞学等其他学科的渗透产生学、微生物学、遗传学、细胞学等其他学科的渗透产生了分子生物学，并成为生物化学的主体。了分子生物学，并成为生物化学的主体。发展中代表事件：见文本发展中代表事件：见文本 博物学、生理学等博物学、生理学等组织生物学组织生物学细胞生物学细胞生物学生物化学、分子生物学生物化学、分子生物学介观生物学、超分子生物学、纳米生物学等介观生物学、超分子生物学、纳米生物学等生物学生物学动物学动物学植物学植物学微生物学微生物学化学化学生物学生物学生物化学生物化学分子生物学，1953化学生物学，1995生物分子结构生物分子结构, 性质性质,

7、 功能功能, 代谢及其相互作用代谢及其相互作用生物能量代谢生物能量代谢生化反应调控生化反应调控细胞或组织生长细胞或组织生长, 分化和再生分化和再生遗传信息如何表达传递遗传信息如何表达传递进化的分子基础进化的分子基础生命多样性生命多样性利用生化知识造福人类利用生化知识造福人类生命体的组成：水（生命体的组成：水（2/3）、生物分子（）、生物分子（1/3）、）、无机离子无机离子生命体元素组成：四类，生命体元素组成：四类，28种。种。1. 生物分子主要由较轻元素组成。生物分子主要由较轻元素组成。 h， o， n， c 占占99水6 6%水6 6%生物分子3 3 %生物分子3 3 %无机离子1 %无机离

8、子1 %2. c 由于其多样的成键能力成为生命系统中的重要由于其多样的成键能力成为生命系统中的重要元素之一。元素之一。3. 多数有机生物分子具有立体专一性。多数有机生物分子具有立体专一性。4. 生物分子间的相互作用具有立体专一性。生物分子间的相互作用具有立体专一性。5. 生物分子间的化学反应是共价键的形成和断裂。生物分子间的化学反应是共价键的形成和断裂。6. 自由能的变化决定生化反应能否自然发生自由能的变化决定生化反应能否自然发生7. 生物分子间化学反应速度决定于活化能，与自由生物分子间化学反应速度决定于活化能，与自由能变化无关能变化无关8. 生物分子间可逆的相互作用主要有四种：生物分子间可逆

9、的相互作用主要有四种： 氢键，氢键， 离子键，离子键， 范德华力，范德华力， 疏水相互作用。疏水相互作用。9. 细胞的所有结构和功能适应于水的物理和化学性细胞的所有结构和功能适应于水的物理和化学性质。质。l氢键氢键 （821 kcal/mol ) l正负离子之间的静电引力正负离子之间的静电引力l范德华力范德华力4 kcal/moll疏水键疏水键l离域键间的离域键间的 -电子重叠作用力电子重叠作用力l课程特点：课程特点： l不是研究原子、电子，而是研究具有空间构不是研究原子、电子，而是研究具有空间构象的大分子；象的大分子；l不是研究单分子行为，而是研究大分子相互不是研究单分子行为，而是研究大分子相互作用和精密调节；作用和精密调节；l不是研究独立反应事件，而是研究代谢途径不是研究独立反应事件，而是研究代谢途径和代谢网络；和代谢网络；l不是研究非生命体，而是研究能自我复制和不是研究非生命体，而是研究能自我复制和遗传的生命体；遗传的生命体；l不是静止不变的理论，而是处于快速发展中。不是静止不变的理论，而是处于快速发展中。 l进化过程