生物化学第一章绪论

1、生物化学参考书：参考书： 沈同沈同生物化学生物化学上、下上、下 王镜岩王镜岩生物化学生物化学 郑集郑集普通生物化学普通生物化学 Lehninger Principle of Biochemistry Davis J. 等等Elementary Biochemistry, An Introduction to the Chemistry of Living Cells Donald Voet 等等Biochemistry第一章第一章 绪论绪论第一节第一节 生物化学研究内容及进展生物化学研究内容及进展第二节第二节 生命的物质基础生命的物质基础 第一节生物化学研究内容及进展第一节生物化学研究内容及进

2、展 一、定义一、定义 二、研究内容二、研究内容 三、研究意义三、研究意义 四、生物化学与其它相关学科的关系四、生物化学与其它相关学科的关系 五、发展概况五、发展概况 六、生物化学研究现状和将来六、生物化学研究现状和将来一、定义一、定义（生物（生物3)3)一、定义一、定义（生物（生物4)4)一、定义一、定义（生物（生物5)5)一、定义一、定义（生物（生物6)6)一、定义一、定义（生物（生物7)7)一、定义一、定义（生物（生物8)8)一、定义一、定义（生物（生物9)9)“进入分子原子领域看不见了进入分子原子领域看不见了”提问：如何研究呢？提问：如何研究呢？化学、物理学的研究方法与手段化学、物理学的

3、研究方法与手段分离（有时需分解更小分子）、纯分离（有时需分解更小分子）、纯化、化学物理分析（分子量、元素组化、化学物理分析（分子量、元素组成）成）一、定义一、定义（生物（生物10)10)一、定义一、定义（生物（生物11)11)不管是低等生物，还是复杂的高等动植物不管是低等生物，还是复杂的高等动植物都具有许多完全相同或类同的生物分子，并都具有许多完全相同或类同的生物分子，并经历着一系列共同的生命过程。经历着一系列共同的生命过程。生命体的有机部分基本上是由三大类大分生命体的有机部分基本上是由三大类大分子子蛋白质、糖类、核酸蛋白质、糖类、核酸及脂类、维生素、激素等少量小分子组成及脂类、维生素、激素等

4、少量小分子组成一、定义一、定义（生物（生物12)12)生物化学就是研究这些化学分子（主要是生物化学就是研究这些化学分子（主要是生物大分子）的结构、性质、生物功能及在生物大分子）的结构、性质、生物功能及在细胞内转化规律的科学细胞内转化规律的科学（P1）定义：生物化学是一门以生物体为对象，研究生命化学本质的科学。一、定义一、定义生物化学就是生命的化学。生物化学就是生命的化学。任务：是以生物体为研究对象，利用物理任务：是以生物体为研究对象，利用物理的、化学的或生物学的原理和方法了解生物的、化学的或生物学的原理和方法了解生物体的物质组成、结构以及物质和能量在体内体的物质组成、结构以及物质和能量在体内的

5、化学变化；同时研究这些化学变化与生物的化学变化；同时研究这些化学变化与生物的生理机能和外界环境的关系，从而从分子的生理机能和外界环境的关系，从而从分子水平探讨和揭示生命的奥秘。水平探讨和揭示生命的奥秘。二、研究内容二、研究内容 1 1生物体的物质组成、结构、性质和功能。生物体的物质组成、结构、性质和功能。- -静态生物化学静态生物化学 （即由哪些物质组成的？它们的结构、性质如何？在生物体内（即由哪些物质组成的？它们的结构、性质如何？在生物体内起何作用？起何作用？ ） 2 2生物体内各种物质的化学变化及与外界进生物体内各种物质的化学变化及与外界进行物质和能量交换的规律。行物质和能量交换的规律。-

6、动态生物化学动态生物化学（即即这些物质在体内发生什么变化？其变化过程如何？变化过程这些物质在体内发生什么变化？其变化过程如何？变化过程中能量是怎样转变的？）中能量是怎样转变的？） 3 3重要生命物质的结构与功能的关系，以重要生命物质的结构与功能的关系，以及环境对机体代谢的影响，从分子水平来阐明及环境对机体代谢的影响，从分子水平来阐明生命现象的机制和规律。生命现象的机制和规律。-功能生物化学功能生物化学（即这些物质的结构，代谢和生物功能与复杂的生命现象如（即这些物质的结构，代谢和生物功能与复杂的生命现象如生长、生殖、遗传、运动等之间有什么关系？遗传信息传递生长、生殖、遗传、运动等之间有什么关系？

7、遗传信息传递的的）三、研究意义三、研究意义1 11 1工业上：如食品工业（调味品的生工业上：如食品工业（调味品的生产）、医药工业产）、医药工业2 2农业上：控制植物发育以及植物新品种的农业上：控制植物发育以及植物新品种的培育等培育等3 3医学上：临床诊断医学上：临床诊断, ,治疗治疗4 4生命奥秘的研究及生命现象的探索：从分生命奥秘的研究及生命现象的探索：从分子水平解析生命体中各种奇妙的现象，如人子水平解析生命体中各种奇妙的现象，如人类基因组计划，克隆等。类基因组计划，克隆等。n从转基因食品的发展阶段来看，转基因食品的发展可以分从转基因食品的发展阶段来看，转基因食品的发展可以分为三个阶段为三个

8、阶段: : 第一代转基因食品，是以增加农作物抗性和耐贮第一代转基因食品，是以增加农作物抗性和耐贮性的转基因植物源食品。性的转基因植物源食品。 这一代的转基因食品研究起始于这一代的转基因食品研究起始于2020世纪世纪7070年代末年代末8080年代年代初，是以转入抗除草剂基因、抗虫基因增加农作物的抗逆性初，是以转入抗除草剂基因、抗虫基因增加农作物的抗逆性以及延迟成熟基因等为主要特点。以及延迟成熟基因等为主要特点。 转基因抗虫水稻转基因抗虫水稻转黄瓜抗青枯病基因的甜椒转黄瓜抗青枯病基因的甜椒乳汁中含有人生长激素的转基因牛乳汁中含有人生长激素的转基因牛( (阿根廷阿根廷) )生化药物生化药物基因工程

9、基因工程药物等药物等发病机制发病机制疾病预防疾病预防疾病的疾病的诊断治疗诊断治疗与其他学科与其他学科交叉联系交叉联系l生物化学与医药生生物物化化学学三、研究意义三、研究意义1 1三、研究意义三、研究意义2 2CloneClone克隆，人工操作的细胞无性繁殖过程克隆，人工操作的细胞无性繁殖过程三、研究意义三、研究意义3 3多莉多莉（1997.7.23）四、与其它相关学科的关系四、与其它相关学科的关系2 2化学化学有机化学有机化学物理化学物理化学无机化学无机化学分析化学分析化学高分子化学高分子化学生物化学生物化学生物化学生物化学与化学领与化学领域关系密域关系密切切生物学生物学动物学动物学植物学植物

10、学微生物学微生物学化化学学生生物物学学生物化学生物化学四、与其它相关学科的关系四、与其它相关学科的关系3 3生理学生理学遗传学遗传学生态生态栽培、育种栽培、育种生物化学与生生物化学与生物学科各领域物学科各领域有着密不可分有着密不可分的关系的关系细胞生物学细胞生物学分子生物学分子生物学 1770-1774年，英国年，英国J.Priestly发现了氧气，并指出动物消发现了氧气，并指出动物消耗氧而植物产生氧耗氧而植物产生氧 1770-1786年，瑞典人年，瑞典人C.W.Scheele分离了甘油、柠檬酸、分离了甘油、柠檬酸、苹果酸、乳酸、尿酸等苹果酸、乳酸、尿酸等 1779-1796年，荷兰人年，荷兰

11、人J.Ingenbousz证明在光照条件下绿证明在光照条件下绿色植物吸收色植物吸收CO2 并放出并放出O2 五、发展概况五、发展概况1 1（1 1）静态生物化学：）静态生物化学：萌芽时期萌芽时期(20(20世纪之前世纪之前) )，生物化学学科开始形成。生物化学学科开始形成。用用有机化学的方法有机化学的方法研究生物有机体的化学组成与性质研究生物有机体的化学组成与性质五、发展概况五、发展概况1 1 1828年， Wohler （维勒）（维勒）: :德国化学家，首次用无机化合物德国化学家，首次用无机化合物合成了有机化合物合成了有机化合物“尿素尿素” SchwannSchwann（施旺）（施旺）: :

12、德国动物学家和生理学家，提出了细胞学德国动物学家和生理学家，提出了细胞学说说 Hoppe-SeylerHoppe-Seyler（霍佩赛勒）（霍佩赛勒）: :德国医生，德国医生，18771877年提出年提出“BiochemieBiochemie”即英文的即英文的“Biochemistry”.Biochemistry”.生物化学生物化学作为一门作为一门新兴学科诞生新兴学科诞生 1897年，年， Buchner证实不含细胞的酵母提取液也能使糖发证实不含细胞的酵母提取液也能使糖发酵酵（2 2）动态生物化学：）动态生物化学：从从20世纪初到世纪初到20世纪世纪40年代，随着分析鉴定技术的进步，年代，随着

13、分析鉴定技术的进步，尤其是放射性同位素技术的应用，生物化学进入动态生物尤其是放射性同位素技术的应用，生物化学进入动态生物化学的时期。化学的时期。利用离体器官、组织切片、组织匀浆及精制的纯利用离体器官、组织切片、组织匀浆及精制的纯酶等方法，进一步研究生物体内各种组成物质的酶等方法，进一步研究生物体内各种组成物质的代谢变化，以及生物活性物质（酶、维生素和激代谢变化，以及生物活性物质（酶、维生素和激素等）在代谢变化中的作用素等）在代谢变化中的作用。 研究生物有机体的化学变化过程研究生物有机体的化学变化过程对生物物质代谢进行了广泛深入的研究，基本阐明对生物物质代谢进行了广泛深入的研究，基本阐明了酶的化

14、学本质以及与能量代谢有关的物质代谢途径了酶的化学本质以及与能量代谢有关的物质代谢途径BuchnerBuchner兄弟、兄弟、EduardEduard和和Hans:Hans:提出了酶的概念提出了酶的概念Mendel:Mendel:提出了遗传学理论提出了遗传学理论艾贝尔艾贝尔:1902:1902年分离得到肾上腺素，得到胰岛素结晶年分离得到肾上腺素，得到胰岛素结晶霍普金斯霍普金斯: :建立了英国剑桥生物化学中心，建立了英国剑桥生物化学中心，19121912年前年前后发现维生素后发现维生素v1912-1933，生物氧化得到了卓有成效的研究，生物氧化得到了卓有成效的研究v30年代，陆续得到了胃蛋白酶、胰

15、蛋白酶、胰凝乳年代，陆续得到了胃蛋白酶、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶，从而进一步证明酶是蛋白质蛋白酶，从而进一步证明酶是蛋白质v1926年，美国化学家年，美国化学家J. B. Sumner首次得到脲酶结晶首次得到脲酶结晶v30年代，英国生化学家年代，英国生化学家A.Krebs提出尿素循环和三羧提出尿素循环和三羧酸循环酸循环v40年代，能量代谢的提出为生物能学的发展奠定了年代，能量代谢的提出为生物能学的发展奠定了基础基础v此外，糖酵解途径、光合碳代谢途径得到证明，发此外，糖酵解途径、光合碳代谢途径得到证明，发现了维生素和激素、血红素、叶绿素等现了维生素和激素、血红素、叶绿素等（3 3）机能生物化学：）

16、机能生物化学：大发展时期大发展时期(20(20世纪中叶世纪中叶) )，研究生物有机体内的，研究生物有机体内的化学变化与整体，生理机能的协调关系，从而对化学变化与整体，生理机能的协调关系，从而对一定的生理机能给以化学解释。一定的生理机能给以化学解释。糖酵解、三羧酸循环、脂代谢、氧化磷酸化等生糖酵解、三羧酸循环、脂代谢、氧化磷酸化等生化反应过程均被阐述化反应过程均被阐述4. 4. 分子生物学时代：分子生物学时代：20世纪中叶以后，特别是世纪中叶以后，特别是近二、三十年，对生命近二、三十年，对生命有机大分子的结构、性质、功能和相互作用的基有机大分子的结构、性质、功能和相互作用的基本规律进行了深入了解

17、，使人们可能在分子水平本规律进行了深入了解，使人们可能在分子水平上认识生命的本质。上认识生命的本质。v1950年，年，Pauling提出蛋白质二级结构的提出蛋白质二级结构的a-螺旋螺旋v1953年，年，Watson & Crick提出了提出了DNA的双螺旋结的双螺旋结构模型构模型v1958年，年，Crick提出提出“中心法则中心法则”v1953及及1975年，年，Sanger分别研究出蛋白质序列和分别研究出蛋白质序列和核酸序列的测定方法核酸序列的测定方法v1961年，年，Jacob & Monod 提出了操纵子学说提出了操纵子学说v 1965年，年， Holly 排出酵母排出酵

18、母tRNAAla 的一级结构的一级结构v 1966年，年，Nirenberg & Khorana 破译了遗传密码破译了遗传密码v 1970年，年，Temin和和Baltimore几乎同时发现逆向转录酶，证几乎同时发现逆向转录酶，证实了实了Temin 1964年提出的年提出的“前病毒假说前病毒假说”，阐明在劳氏肉，阐明在劳氏肉瘤病毒（瘤病毒（RSV）感染以后，首先产生含）感染以后，首先产生含RNA病毒基因组全部病毒基因组全部遗传信息的遗传信息的DNA前病毒，而子代病毒的前病毒，而子代病毒的RNA则是以前病毒则是以前病毒的的DNA为模板进行合成。为模板进行合成。 v 1972年年1973年

19、，年， Berg等成功地进行了等成功地进行了DNA体外重组；体外重组； Cohen创建了分子克隆技术，在体外构建成具有生物学功能创建了分子克隆技术，在体外构建成具有生物学功能的细菌质粒，开创了基因工程新纪元。在此同时，的细菌质粒，开创了基因工程新纪元。在此同时，Boyer等等在在E.coli中成功表达了人工合成的生长激素释放抑制因子基中成功表达了人工合成的生长激素释放抑制因子基因因v 1975年，年，Southern发明了凝胶电泳分离发明了凝胶电泳分离DNA片段的印片段的印迹法；迹法；v 1979年，年，Solomon和和Bodmer最先提出至少最先提出至少200个限制个限制性片段长度多态性（

20、性片段长度多态性（RELP）可作为连接人的整个基因）可作为连接人的整个基因组图谱之基础组图谱之基础; v 1985年，年，Saiki等发明了聚合酶链式反应（等发明了聚合酶链式反应（PCR）；）；Smith等报导了等报导了DNA测序中应用荧光标记取代同位素标测序中应用荧光标记取代同位素标记的方法。记的方法。v 1985年年5月，美国月，美国Santa Cruz加州大学校长加州大学校长R. Sinsheimer提出人类基因组研究计划，提出人类基因组研究计划，1986年年8月美国月美国科学院生命科学委员会确定由科学院生命科学委员会确定由Bruce Alberts负责的负责的15人小组起草确定这个提议

21、的报告，联邦政府人小组起草确定这个提议的报告，联邦政府1987年正年正式开始起动这一计划式开始起动这一计划;v 1994年，日本科学家在年，日本科学家在Nature Genetics上发表了上发表了水稻基因组遗传图，水稻基因组遗传图，Wilson等用等用3年时间完成了线虫年时间完成了线虫（C.elegans）3号染色体连续的号染色体连续的2.2 Mb的测定，预示的测定，预示着百万碱基规模的着百万碱基规模的DNA序列测定时代的到来序列测定时代的到来;v 1997年，年，Wilmut等首次不经过受精，用成年母羊体细等首次不经过受精，用成年母羊体细胞的遗传物质，成功地获得克隆羊胞的遗传物质，成功地获

22、得克隆羊多莉（多莉（Dolly）v 1998年，年，Renard等用体细胞操作获得克隆牛等用体细胞操作获得克隆牛Marguerife，再次证明从体细胞可克隆出遗传上完全，再次证明从体细胞可克隆出遗传上完全相同的哺乳动物；相同的哺乳动物；Gene Bank公布最新人的公布最新人的“基因图谱基因图谱98”，代表了，代表了30181条基因定位的信息；条基因定位的信息；Venter对人类对人类基因组计划提出新的战略基因组计划提出新的战略全基因组随机测序，毛细全基因组随机测序，毛细血管电泳测序仪启动血管电泳测序仪启动; v 1999年，年，Gnter Blobel发现了细胞中蛋白质有其内在发现了细胞中蛋

23、白质有其内在的运输和定位信号，并具体显示了这种信号发送过程中的运输和定位信号，并具体显示了这种信号发送过程中的分子状态，为此荣获该年度诺贝尔奖的分子状态，为此荣获该年度诺贝尔奖;v 2001年，年，Hartwell发现和研究细胞周期分裂基因；发现和研究细胞周期分裂基因；Nurse和和Hunt 分别发现调节细胞周期的关键分子周期分别发现调节细胞周期的关键分子周期蛋白依赖性激酶（蛋白依赖性激酶（cyclin-dependent kinases, CDKs）及调节及调节CDKs功能的因子周期蛋白功能的因子周期蛋白;v 2003年，年，Peter Agre 和和Roderck Mackinnon发现真

24、发现真核细胞膜水通道蛋白并描述特征；阐述了钾离子通道结核细胞膜水通道蛋白并描述特征；阐述了钾离子通道结构及功能机制。两者均解决了前四次诺贝尔奖获得者所构及功能机制。两者均解决了前四次诺贝尔奖获得者所遗留尚未清楚的问题。遗留尚未清楚的问题。 从以上所述的生物化学的发展中，可以看出从以上所述的生物化学的发展中，可以看出2020世纪世纪5050年代以来是以核酸的研究为核心，带动着分子生物学年代以来是以核酸的研究为核心，带动着分子生物学向纵深发展，如向纵深发展，如5050年代的双螺旋结构，年代的双螺旋结构，6060年代的操纵子年代的操纵子学说，学说，7070年代的年代的DNADNA重组，重组，8080

25、年代的年代的PCRPCR技术，技术，9090年代的年代的DNADNA测序都具有里程碑的意义，将生命科学带向一个由测序都具有里程碑的意义，将生命科学带向一个由宏观到微观再到宏观，由分析到综合的时代；现代生物宏观到微观再到宏观，由分析到综合的时代；现代生物化学正在进一步发展，其基本理论和实验方法均已渗透化学正在进一步发展，其基本理论和实验方法均已渗透到科学各个领域，无论在哪个方面都在不断取得重大进到科学各个领域，无论在哪个方面都在不断取得重大进展展. . 生生物物化化学学发展进程中的里程碑（重大事件、重发展进程中的里程碑（重大事件、重要人物）要人物）1. 1. 法国的著名化学家拉瓦锡法国的著名化学

26、家拉瓦锡（Attoine-Laurent Attoine-Laurent LavoisierLavoisier，1743174317941794年）他发现磷燃烧后成为磷年）他发现磷燃烧后成为磷酸，硫燃烧后成为硫酸，磷酸和硫酸都分别比磷和硫酸，硫燃烧后成为硫酸，磷酸和硫酸都分别比磷和硫为重，这表明燃烧并不是失去了为重，这表明燃烧并不是失去了“燃素燃素”（phlogistonphlogiston），而是跟氧结合的过程。拉瓦锡通过），而是跟氧结合的过程。拉瓦锡通过燃烧试验和呼吸试验，彻底推翻了燃素说（燃烧试验和呼吸试验，彻底推翻了燃素说（The The phlogiston Theoryphlogi

27、ston Theory）。）。2. 2. 德国化学家李比希德国化学家李比希( (Justus von LiegidJustus von Liegid，1803180318731873年年) ) 在在18421842年撰写了年撰写了有机化学在生理学与病理有机化学在生理学与病理学上的应用学上的应用专著，首次提出了新陈代谢专著，首次提出了新陈代谢(stoffwechsel)(stoffwechsel)这个学术名词。这个学术名词。3. 3. 法国化学家维勒法国化学家维勒(F.Wohlen(F.Wohlen，180018001882)1882)用人用人工无机物（氰酸铵）合成了哺乳动物的代谢产物工无机物（

28、氰酸铵）合成了哺乳动物的代谢产物尿素，说明了生命的产物和无机化合物一样，都可尿素，说明了生命的产物和无机化合物一样，都可以离开以离开“生命力生命力”在体外合成。在体外合成。4. 19044. 1904年克努普年克努普(F.Knoop)(F.Knoop)提出了脂肪酸体内氧化提出了脂肪酸体内氧化的的“氧化学说氧化学说”。英国化学家桑格尔英国化学家桑格尔(F.Sanger)(F.Sanger)在在19451945年至年至19551955年的年的十年时间，完成了牛胰岛素的氨基酸组成结构的分十年时间，完成了牛胰岛素的氨基酸组成结构的分析，这是第一个蛋白质组成结构的分析。析，这是第一个蛋白质组成结构的分析

29、。5. H.A.5. H.A.克雷布斯克雷布斯（19001900- -19811981）德裔英）德裔英国生物化学家，国生物化学家，19301930年年发现了哺乳动物体内尿发现了哺乳动物体内尿素合成的途径。素合成的途径。19371937年年又提出了三羧酸循环理又提出了三羧酸循环理论，并解释了机体内所论，并解释了机体内所需能量的产生过程和糖、需能量的产生过程和糖、脂肪、脂肪、 蛋白质的相互蛋白质的相互联系及相互转变机理。联系及相互转变机理。于于19531953年获诺贝尔奖。年获诺贝尔奖。 6 6. .李普曼李普曼(1899(18991986)1986)： 德裔美国生物化学家。德裔美国生物化学家。1

30、9451945年发现并分离出辅酶年发现并分离出辅酶A A，证明其对生理代谢的重要证明其对生理代谢的重要性，于性，于19531953年获诺贝尔奖。年获诺贝尔奖。辅酶辅酶A A可用于治疗某些由于可用于治疗某些由于代谢失调引起的疾病。代谢失调引起的疾病。 7. 19537. 1953年沃森年沃森（J.D.WatsonJ.D.Watson）和克）和克里克（里克（F.H.C.CrickF.H.C.Crick）提出了提出了DNADNA双螺旋三维双螺旋三维结构模型。这一模型结构模型。这一模型的建立，揭开了生物的建立，揭开了生物遗传信息传递的秘密，遗传信息传递的秘密，从遗传物质结构变化从遗传物质结构变化的角度

31、解释了遗传性的角度解释了遗传性状突变的原因，并标状突变的原因，并标志着遗传学完成志着遗传学完成 了由了由“经典经典”向向“分子分子”时代的过渡。时代的过渡。 8. 8. 19651965年年9 9月月1717日，人工日，人工合成胰岛素在中国首次发合成胰岛素在中国首次发现。现。这也是世界上第一个这也是世界上第一个蛋白质的全合成。这是我蛋白质的全合成。这是我国科技人员在奋力攀登世国科技人员在奋力攀登世界科学高峰，为祖国在基界科学高峰，为祖国在基础研究方面争得的一项世础研究方面争得的一项世界冠军。这一成果促进了界冠军。这一成果促进了生命科学的发展，开辟了生命科学的发展，开辟了人工合成蛋白质的时代。人

32、工合成蛋白质的时代。 9. F.Sanger9. F.Sanger 1978 1978年年提出了末端终止法测提出了末端终止法测定核苷酸顺序定核苷酸顺序 10. 10. 塞克塞克（T.R.CechT.R.Cech） 19821982年等在四膜虫年等在四膜虫中发现了具有催化中发现了具有催化活性的活性的RNARNARibozyem Ribozyem 11. 11. 英国英国I.WilmutI.Wilmut等等19971997年运用羊的体细年运用羊的体细胞（乳腺细胞）克隆胞（乳腺细胞）克隆出了羊出了羊克隆羊多莉。克隆羊多莉。13. 13. 人类基因组计划的实施。人类基因组计划的实施。由美、英、日、德、

33、法、中六国参与的国际人类基由美、英、日、德、法、中六国参与的国际人类基因组计划是人类文明史上最伟大的科学创举之一。因组计划是人类文明史上最伟大的科学创举之一。其核心内容是测定人基因组的全部其核心内容是测定人基因组的全部DNADNA序列，从而序列，从而获得人类全面认识自我最重要的生物学信息。于获得人类全面认识自我最重要的生物学信息。于19991999年年9 9月月1 1日中国正式加入该计划，承担了日中国正式加入该计划，承担了1%1%人类人类基因组基因组( (约三千万个碱基约三千万个碱基) )的测序任务。的测序任务。20032003年年4 4月月1414日，中、美、日、德、法、英等日，中、美、日、

34、德、法、英等6 6国科学家宣布国科学家宣布人类基因组序列图绘制成功，人类基因组计划的所人类基因组序列图绘制成功，人类基因组计划的所有目标全部实现。已完成的序列图覆盖人类基因组有目标全部实现。已完成的序列图覆盖人类基因组所含基因区域的所含基因区域的9999，精确率达到，精确率达到99.9999.99，这一，这一进度比原计划提前两年多。进度比原计划提前两年多。20012001年，人类在干细胞研究方面取得重大突破；年，人类在干细胞研究方面取得重大突破；20052005年，人类年，人类X X染色体基因测序完成染色体基因测序完成我国科学家在生物化学方面的研究：我国科学家在生物化学方面的研究：（1 1）

35、1919-19421919-1942，吴宪提出了蛋白质变性学，吴宪提出了蛋白质变性学说说（2 2）19651965年年9 9月月1616日日, ,王得宝、钮经义、王应王得宝、钮经义、王应睐、曹天钦等，结晶牛胰岛素睐、曹天钦等，结晶牛胰岛素（3 3）19731973年，测定了猪胰岛素的空间结构年，测定了猪胰岛素的空间结构（4 4）19811981年，酵母丙氨酸转移核糖核酸合成年，酵母丙氨酸转移核糖核酸合成（5 5）20002000年，人类基因组草图的年，人类基因组草图的1 1由我国由我国完成完成此外，我国在酶的作用机理、血红蛋白变异、此外，我国在酶的作用机理、血红蛋白变异、生物膜结构功能等方面都

36、做出了国际水平的研生物膜结构功能等方面都做出了国际水平的研究成果究成果近代生物化学的发展 植物生化植物生化 动物生化动物生化 微生物生化微生物生化 病理生化病理生化 医学生化医学生化 生物化学分支生物化学分支 食品生化食品生化 细胞工程细胞工程 基因工程基因工程 发酵工程发酵工程 蛋白质工程蛋白质工程 酶工程酶工程六、生物化学研究现状和将来六、生物化学研究现状和将来1 1我国距国际水平差距还很大我国距国际水平差距还很大 生物化学还在发展之中生物化学还在发展之中大分子结构与功能的关系大分子结构与功能的关系生物膜的结构与功能生物膜的结构与功能机体自身调控的分子机理机体自身调控的分子机理生物技术的创

37、性与发明生物技术的创性与发明2121世纪是生物科学与技术高速发展的时代。它的世纪是生物科学与技术高速发展的时代。它的发展使人类活动和生活方式发生了深刻变化，同时给发展使人类活动和生活方式发生了深刻变化，同时给农业、轻工业、医药行业等带来了重大的革新，而这农业、轻工业、医药行业等带来了重大的革新，而这些变化都离不开生物化学学科的发展。现代生物化学些变化都离不开生物化学学科的发展。现代生物化学主要是在分子水平上研究生物体内各种物质分子的化主要是在分子水平上研究生物体内各种物质分子的化学本质及其在生命活动过程中的化学变化规律。人类学本质及其在生命活动过程中的化学变化规律。人类要了解各种生物的生长、生

38、殖、生理、遗传、衰老、要了解各种生物的生长、生殖、生理、遗传、衰老、抗性、疾病、生命起源和演化等现象，都需要用生物抗性、疾病、生命起源和演化等现象，都需要用生物化学的原理和方法进行探讨。化学的原理和方法进行探讨。 第二节第二节 生命的物质基础生命的物质基础 一、生物体的化学组成一、生物体的化学组成 二、生命的物质基础二、生命的物质基础 一、生物体的化学组成一、生物体的化学组成1 1( (目录目录) )1 1无机物质无机物质 水、无机盐水、无机盐 2 2有机物质有机物质 糖类、脂类、蛋白质、核酸、糖类、脂类、蛋白质、核酸、维生素、激素等维生素、激素等一、生物体的化学组成一、生物体的化学组成2 2( (水水1)1)（1 1）含量）含量 占体重的占体重的60-70% 60-70% （2 2）存在形式）存在形式 自由水：指流动性大，可进出于血液、自由水：指流动性大，可进出于血液、组织细胞内外的部分，含量可因各种生理条组织细胞内外的部分，含量可因各种生理条件的改变而改变。件的改变而改变。 结合水：指与蛋白质、多糖、脂类、结合水：指与蛋白质、多糖、脂类、无机离子等紧密结合的水，其活动性显著降无机离子等紧密结合的水，其活动性显著降低，溶解能力也降低低，溶解能力也降低水水一、生物体的化学组成一、生物体的化学组成2 2( (水水2)2)（3 3）生理作用）生理作用 是良好的溶剂是良好的溶剂运输