生物化学教学课件

1、生物化学绪论绪论本课程的含义及研究内容本课程的含义及研究内容生物化学的研究发展过程生物化学的研究发展过程本课程与其他学科的结合本课程与其他学科的结合本课程的特点、学习方法本课程的特点、学习方法生物化学的概念及其研究内容生物化学的概念及其研究内容 生物化学生物化学就是研究生物体的物质组成和生命过就是研究生物体的物质组成和生命过程中的化学变化的一门科学。程中的化学变化的一门科学。或者说或者说 生物化学生物化学就是研究生命现象中的物质基础和化就是研究生命现象中的物质基础和化学变化的一门科学。学变化的一门科学。更简单地说更简单地说 生物化学生物化学就是研究生命现象的化学本质就是研究生命现象的化学本质。

2、 生物化学生物化学就是生命的化学就是生命的化学。 第一部分:静态生化，介绍生物物质，例如蛋白质、酶、核酸、糖、脂等分子的化学组成、性质、结构和功能； 水和无机盐 第二部分:动态生化，物质代谢,涉及生物体的新陈代谢物质代谢和能量代谢，学习生命物质的化学变化规律和能量变化规律。人体能量来源？ 第三部分:信息生化，描述生物体中的遗传信息流，即DNA的复制，转录（RNA合成），翻译（蛋白质合成）和基因调控。生物化学研究发展过程生物化学研究发展过程 静态生物化学时期（静态生物化学时期（19201920年以前）年以前） 动态生物化学时期（动态生物化学时期（19201920年年19501950年）年） 分子

3、生物学的兴起（分子生物学的兴起（19501950年以后）年以后） 生物技术与生物工程的兴起生物技术与生物工程的兴起第一阶段第一阶段18世纪世纪70年代以后，随着近代化学和生理学的发年代以后，随着近代化学和生理学的发展，展， 生物化学学科开始形成生物化学学科开始形成v 1770-1774年，英国普里斯特列年，英国普里斯特列J.Priestly发现了氧气，并发现了氧气，并指出动物消耗氧而植物产生氧指出动物消耗氧而植物产生氧v 1770-1786年，瑞典人舍勒年，瑞典人舍勒C.W.Scheele分离了甘油、柠分离了甘油、柠檬酸、苹果酸、乳酸、尿酸等檬酸、苹果酸、乳酸、尿酸等v 1779-1796年，

4、荷兰人年，荷兰人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 v 1828年，年， 维勒维勒Wohler合成了有机物尿素合成了有机物尿素生物化学的发展v 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v 1903年，德国学者纽伯（年，德国学者纽伯（C.Neuberg）提出生物化学的名）提出生物化学的名称，生物化学作为一门新兴学科诞称，生物化学作为一门新兴学科诞这个阶段，生物化学的主要工作是分离和鉴这个阶段，生物化学的主要工作是分离和鉴定了各种氨基酸、羧酸、糖类，发现了核酸，开定

5、了各种氨基酸、羧酸、糖类，发现了核酸，开始进行酶学研究。始进行酶学研究。第二阶段第二阶段从从20世纪初到世纪初到20世纪世纪40年代，随着分析鉴定技术年代，随着分析鉴定技术的进步，尤其是放射性同位素技术的应用，生物的进步，尤其是放射性同位素技术的应用，生物化学进入化学进入动态生物化学动态生物化学的时期。的时期。v 1926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v 1912-1933，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v 30年代，陆续得到了胃蛋白酶、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶，年代，陆续得到了胃蛋白酶、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶，从

6、而进一步证明酶是蛋白质从而进一步证明酶是蛋白质v 30年代，英生化学家年代，英生化学家A.Krebs提出尿素循环和三羧酸循环提出尿素循环和三羧酸循环v 40年代，能量代谢的提出为生物能学的发展奠定了基础年代，能量代谢的提出为生物能学的发展奠定了基础v 此外，糖酵解途径、光合碳代谢途径得到证明，发现了维生此外，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、血红素和叶绿素等素和激素、血红素和叶绿素等这个阶段，基本上阐明了酶的化学本质以及这个阶段，基本上阐明了酶的化学本质以及能量代谢有关的物质代谢途径。能量代谢有关的物质代谢途径。2021/7/9119、 人的价值，在招收诱惑的一瞬间被决定

7、。2022-3-112022-3-11Friday, March 11, 202210、低头要有勇气，抬头要有低气。2022-3-112022-3-112022-3-113/11/2022 10:09:19 PM11、人总是珍惜为得到。2022-3-112022-3-112022-3-11Mar-2211-Mar-2212、人乱于心，不宽余请。2022-3-112022-3-112022-3-11Friday, March 11, 202213、生气是拿别人做错的事来惩罚自己。2022-3-112022-3-112022-3-112022-3-113/11/202214、抱最大的希望，作最大的

8、努力。2022年3月11日星期五2022-3-112022-3-112022-3-1115、一个人炫耀什么，说明他内心缺少什么。2022年3月2022-3-112022-3-112022-3-113/11/202216、业余生活要有意义，不要越轨。2022-3-112022-3-11March 11, 202217、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。2022-3-112022-3-112022-3-112022-3-11第三阶段第三阶段1950年以来，借助于各种理化技术，对蛋白质、年以来，借助于各种理化技术，对蛋白质、酶、核酸等生物大分子进行化学组成、序列、空酶、核酸等生物大分子进行化学组

9、成、序列、空间结构及其生物学功能的研究，并发展到人工合间结构及其生物学功能的研究，并发展到人工合成，创立了成，创立了基因工程基因工程。 v 1950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v 1953年，年，Watson & Crick提出了提出了DNA的双螺旋模型的双螺旋模型v 1958年，年，Crick提出提出“中心法则中心法则”v 1953及及1975年，年，Sanger分别研究出蛋白质序列和核酸序列分别研究出蛋白质序列和核酸序列的测定方法的测定方法v 1961年，年，Jacob & Monod 提出了操纵子学说提出了操纵子学说v 196

10、5年，年， Holly 排出酵母排出酵母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近代生物化学发展史上的重大事件近代生物化学发展史上的重大事件1944年，麦克劳德年，麦克劳德(Macleod)和麦卡蒂和麦卡蒂(Mc Carty)(美美)证明证明DNA是遗传物质是遗传物质1953年，沃森年，沃森克里克（克里克（WatsonCrick）确定）确定DNA双螺旋结构，获双螺旋结构，获1962年诺贝尔生理、医学奖。年诺贝尔生理、医学奖。1955年，英国生物化学家桑格尔（年，英国生物化学家桑格尔（Sanger）确）确

11、定牛胰岛素结构，获定牛胰岛素结构，获1958年诺贝尔化学奖。年诺贝尔化学奖。1965年，首次人工合成结晶牛胰岛素年，首次人工合成结晶牛胰岛素中国中国近代生物化学发展史上的重大事件近代生物化学发展史上的重大事件 1973年，基因重组技术建立年，基因重组技术建立.(美美) 1980年，桑格尔和吉尔伯特（年，桑格尔和吉尔伯特（Gilbet）设计出测定）设计出测定DNA序列得方法，获序列得方法，获1980年诺贝尔化学奖。年诺贝尔化学奖。 1984年，年，Bruce Merrifield（美国），建立和发展蛋白质化学合成方法，（美国），建立和发展蛋白质化学合成方法，诺贝尔化学奖诺贝尔化学奖 。 1993

12、年年 Rechard J.Roberts(美美)等，发现断裂基因等，发现断裂基因 化学奖化学奖 Karg B. Mallis(美美)发明发明PCR方法。方法。 Michaet Smith(加拿大加拿大)建立建立DNA合成用与定点诱变研究合成用与定点诱变研究 1994年，年，Alfred G. Giillman（美）等，发现（美）等，发现G蛋白及基因在细胞内信蛋白及基因在细胞内信号转导的作用。号转导的作用。近代生物化学发展史上的重大事件近代生物化学发展史上的重大事件 1996年年 Petr c. Doherty（美）等，发现（美）等，发现T细胞对病毒感染细胞的识别细胞对病毒感染细胞的识别和和MH

13、C(主要组织相容性复合体主要组织相容性复合体)限制。限制。 诺贝尔生理医学奖诺贝尔生理医学奖 1997年年 stanley B.prusiner(美美)发现一中新型的致病因子发现一中新型的致病因子感染性蛋白感染性蛋白颗粒颗粒“prion”（疯牛病）（疯牛病） 诺贝尔生理医学奖诺贝尔生理医学奖 paul D.Boyer（美）等，说明（美）等，说明ATP酶促成机制酶促成机制 诺贝尔化学奖诺贝尔化学奖 Jens c. skon(丹麦丹麦)发现输送离子的发现输送离子的Na+K+_ATP酶。酶。 1998年，年，ROLert F.furchgott（美国）等，发现（美国）等，发现NO是心血管系统的是心血

14、管系统的信号分子信号分子 诺贝尔生理医学奖诺贝尔生理医学奖 2000年，人类基因组计划完成年，人类基因组计划完成本课程与其他学科的关系 1、生物化学与化学的关系 19世纪以前，解决生化的问题主要由化学和生理学来完成。自20世纪初来，生物化学成为一门独立的科学。 构成生物体的各种分子的结构和性质遵从有机物结构和性质的一般规律 生物体内物质和能量的复杂变化规律遵从化学的普遍规律本课程与其他学科的关系 2、生物化学与生物科学的关系 生物化学的研究对象是生命体和生命过程 （1）生物化学与生理学的关系 在生理学的基础上发展起来的 。 目的之一:通过生物体内的变化,认识生物体的生理机能，找出其化学依据。生

15、物化学与其他学科的关系 （2）生物化学与微生物学的关系 应用生物化学的原理和技术，研究微生物的生理活动、病毒的本质、免疫的化学程序、抗体的生成机制等。 此外，生物化学与细胞生物学（细胞内物质），遗传学（基因组、DNA检测）、胚胎学（胎儿）、组织学、分类学（高级分类学）等等都有关。 生物化学与其他学科的关系 3. 生物化学与医学 的关系 （1）在分子水平上，探讨病因，作出论断，寻求防治，增进健康。 （2）肿瘤的治疗，不论是放射疗法，抑或是化学疗法，都是使肿瘤细胞中重要的生物分子，如DNA、RNA、蛋白质等分子，改变或破坏其结构，或抑制其生物合成。放射疗法主要是对DNA起作用。而抗肿瘤药物，如抗代

16、谢物、烷化剂、有丝分裂抑制剂及抗生素等，有的在DNA生物合成中起作用，有的在RNA生物合成中起作用，还有的在蛋白质生物合成中起作用。 （3）靶向治疗。生物化学与生物技术v基因工程基因工程v细胞工程细胞工程v酶工程酶工程v发酵工程等。发酵工程等。本课程的特点和学习方法 学科特点： 研究对象小（分子层面），与有机化学结合紧研究对象小（分子层面），与有机化学结合紧密，俗名多，需要记忆的内容多密，俗名多，需要记忆的内容多 掌握理论知识是为更好地掌握技术打基础掌握理论知识是为更好地掌握技术打基础 学习方法 认真听讲、做好笔记，当堂理解，即时消化，课下记忆，反复复习9、 人的价值，在招收诱惑的一瞬间被决定

17、。22.3.1122.3.11Friday, March 11, 202210、低头要有勇气，抬头要有低气。*3/11/2022 10:09:19 PM11、人总是珍惜为得到。22.3.11*Mar-2211-Mar-2212、人乱于心，不宽余请。*Friday, March 11, 202213、生气是拿别人做错的事来惩罚自己。22.3.1122.3.11*March 11, 202214、抱最大的希望，作最大的努力。2022年3月11日星期五*22.3.1115、一个人炫耀什么，说明他内心缺少什么。2022年3月*22.3.11*March 11, 202216、业余生活要有意义，不要越轨

18、。*3/11/202217、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。*22.3.11谢谢大家谢谢大家2021/7/9249、 人的价值，在招收诱惑的一瞬间被决定。2022-3-112022-3-11Friday, March 11, 202210、低头要有勇气，抬头要有低气。2022-3-112022-3-112022-3-113/11/2022 10:09:19 PM11、人总是珍惜为得到。2022-3-112022-3-112022-3-11Mar-2211-Mar-2212、人乱于心，不宽余请。2022-3-112022-3-112022-3-11Friday, March 11, 202213、生气是拿别人做错的事来惩