生物化学与细胞

1、请做好请做好上课准备上课准备生生 物物 化化 学学主讲老师汪琨浙江工业大学生物技术系88320741653693）汪汪 琨琨进入神奇的生物化学世界！进入神奇的生物化学世界！生环楼生环楼508理论课64学时实验课32学时内内 容容学时分配学时分配绪论绪论 0.5第第1章章 生物化学与细胞生物化学与细胞 0.5第第2章章 氨基酸和肽氨基酸和肽3.5第第3章章 蛋白质的三维结构蛋白质的三维结构 4第第4章章 蛋白质研究技术蛋白质研究技术2第第5章章 酶酶 6第第6章章 维生素与辅酶维生素与辅酶 2第第7章章 糖糖4第第8章章 脂和生物膜脂和生物膜2第第9章章 核酸核酸4期中

2、考试期中考试2第第10章章 DNA的复制的复制4第第11章章 RNA的合成的合成4第第12章章 蛋白质的合成蛋白质的合成2第第13章章 核酸研究技术核酸研究技术3第第14章章 代谢导论代谢导论 1第第15章章 糖酵解糖酵解2第第16章章 柠檬酸循环柠檬酸循环 2第第17章章 糖原代谢、糖异生和乙醛酸循环糖原代谢、糖异生和乙醛酸循环2第第18章章 电子传递和氧化磷酸化电子传递和氧化磷酸化 4第第19章章 光合作用光合作用 自学自学第第20章章 脂代谢脂代谢 4第第21章章 氨基酸代谢氨基酸代谢4第第22章章 核苷酸代谢核苷酸代谢2第第23章章 激素与代谢调控激素与代谢调控2期末考试期末考试教教

3、材材v生物化学 主编 王希成等，清华大学出版社出版，2010年第三版参考书目参考书目v生物化学教程 主编 张洪渊 四川大学出版社v生物化学 主编 沈同 王镜岩 高等教育出版社v生物化学导论 主编 Trudy Mckee，James R.Mckee （影印版）科学出版社v辅导答疑地点：生物调控团队生环楼508v电话：88320741（Lab）http:/ 生物通生物通http:/www.bio- 生物引擎生物引擎http:/www.bio- 生物桥生物桥http:/www.bio- 生物软件网生物软件网http:/ 生物谷生物谷http:/ 中国色谱网中国色谱网http:/ = （60% + 2

4、0% 60% + 20% + 10%10% + 10% + 10% ） 期末考试成绩占总评期末考试成绩占总评60%60%； 期中考试成绩占总评期中考试成绩占总评20%20% 小论文成绩占总评小论文成绩占总评10% 10% 平时成绩占总评平时成绩占总评10%10%（提问（提问 + + 表现表现 + + 作业）作业） 历届情况历届情况 补考补考 重修重修 总评总评90以上以上 考研平均成绩考研平均成绩 生工生工98级级 25% 15% 14% 82分（百分制）分（百分制） 生工生工99级级 22% 12% 15% 117（150分制）分制） 生工生工00级级 21% 8% 13% 药剂药剂08级级

5、 17% 12% 3%内容分布：内容分布：的生物化学从教材上通常分为上下两册。的生物化学从教材上通常分为上下两册。上册：生物分子包括糖、脂、蛋白质、核酸、酶等的结构、性质、功能，很少涉及其变化，上册：生物分子包括糖、脂、蛋白质、核酸、酶等的结构、性质、功能，很少涉及其变化，称为静态生化，如称为静态生化，如DNADNA结构。结构。 下册：生物分子的来龙去脉，即合成与下册：生物分子的来龙去脉，即合成与 分解，叫动态生化，如分解，叫动态生化，如DNADNA的复制的复制。 一、课程的重要性一、课程的重要性1 1、生物化学的特点、生物化学的特点内容分布：内容分布：现在现在的生物化学教材只有的生物化学教材

6、只有1 1册。册。上半册：生物分子包括糖、脂、蛋白质、核酸等的结构、性质、功能，甚少涉及其变化，称上半册：生物分子包括糖、脂、蛋白质、核酸等的结构、性质、功能，甚少涉及其变化，称静态生化，如，如DNADNA结构。结构。 下半册：这些生物分子的来龙去脉，下半册：这些生物分子的来龙去脉， 即合成与分解，叫即合成与分解，叫动态生化， 如如DNADNA的复制的复制。 特点：特点：概念性、描述性的内容居多，概念性、描述性的内容居多，少有推导性或计算性的内容，少有推导性或计算性的内容，不同于理科而更近似于文科，不同于理科而更近似于文科，记忆的东西多，记忆的东西多，女生常常比男生学得好，女生常常比男生学得好

7、，巧妙记忆巧妙记忆成为学好生化的一个重要方法。成为学好生化的一个重要方法。国际形势国际形势美国的著名大学美国的著名大学（哈佛、麻省、斯坦佛、普林斯顿等）（哈佛、麻省、斯坦佛、普林斯顿等）文理皆必修生化。文理皆必修生化。2. 2. 国内外形势国内外形势人类基因组计划人类基因组计划(human genome project, HGP) (human genome project, HGP) ：2020世纪的三个计划：世纪的三个计划：曼哈顿原子弹计划（曼哈顿原子弹计划（1942-19451942-1945） 、阿波罗登月计划（阿波罗登月计划（1961-19721961-1972） 、人类基因组计划（

8、人类基因组计划（1990-20001990-2000）：预防治疗遗传疾病、破解人类遗传密码具有里程碑式的意义 ，人类，人类2323对对染色体（染色体（2323对对DNADNA分子）测序，分子）测序，2 2万多基因，大肠杆菌万多基因，大肠杆菌0.80.8万个基因，基因改造（治病）等。万个基因，基因改造（治病）等。诺贝尔奖（诺贝尔奖（20082008年达年达168168万美元，最高荣誉）分布：万美元，最高荣誉）分布：化学，医学生理学领域独占鳌头，化学，医学生理学领域独占鳌头，例如，蛋白质的螺旋和折迭（化学）、例如，蛋白质的螺旋和折迭（化学）、G G蛋白、蛋白、 第二信使学说的三代科学家三次获奖；第

9、二信使学说的三代科学家三次获奖； 光合作用机制；光合作用机制； 核酸领域（复制、转录、逆转录、核酸领域（复制、转录、逆转录、RNARNA 复制等中心法则中的内容）。复制等中心法则中的内容）。 国内形势国内形势 喜忧参半喜忧参半悲者悲者，生物学越来越不受中学重视；生物学越来越不受中学重视； 生化还是一门非常专业的学科未普及；生化还是一门非常专业的学科未普及； 目前生化专业是重点大学的热门，但目标是出国（众多同学）；目前生化专业是重点大学的热门，但目标是出国（众多同学）； 我国的生化工业远远落后于日本和欧美列强，给毕业生就业带来了困难。我国的生化工业远远落后于日本和欧美列强，给毕业生就业带来了困难

10、。喜者，喜者，许多勇者看到了生化的光辉前景，许多勇者看到了生化的光辉前景， 抢滩这块宝地，生化工业在艰难的条件下起步抢滩这块宝地，生化工业在艰难的条件下起步 并有蓬勃发展之势。并有蓬勃发展之势。现状现状发展方向发展方向 近代生物化学主要是在分子近代生物化学主要是在分子 水平上研究生物体化学本质水平上研究生物体化学本质 及其在生命活动过程中的化及其在生命活动过程中的化 学变化规律学变化规律 3 3、生物化学的现状及其发展、生物化学的现状及其发展生物化学的研究生物化学的研究范畴范畴（一）生物体的组成物质（一）生物体的组成物质复杂性复杂性 组成物质多；分子大；空间结构复杂。组成物质多；分子大；空间结

11、构复杂。规律性规律性 元素元素构件小分子构件小分子聚合物（生物大分子）；聚合物（生物大分子）； 结构与功能相适应。结构与功能相适应。（二）物质和能量代谢（二）物质和能量代谢复杂性复杂性多步化学反应构成代谢途径；多步化学反应构成代谢途径；多条代谢途径相互交织成网；多条代谢途径相互交织成网；物质代谢和能量代谢相互交物质代谢和能量代谢相互交织；织； 调节控制有条不紊。调节控制有条不紊。 规律性规律性反应类型不多；反应类型不多；反应机理符合有机化学理论；反应机理符合有机化学理论；调节控制与生物学功能相适调节控制与生物学功能相适应。应。 （三）信息分子的生物合成（三）信息分子的生物合成复杂性复杂性合成过

12、程复杂；合成过程复杂；调节控制复杂；调节控制复杂；与生命现象的关系复杂。与生命现象的关系复杂。规律性规律性遗传密码已经破译；遗传密码已经破译； 基基因表达的基本过程已经清楚；因表达的基本过程已经清楚；生物大分子结构与功能的关生物大分子结构与功能的关系逐渐明晰；系逐渐明晰；研究方法日新月异。研究方法日新月异。生物化学是各门生物科学的生物化学是各门生物科学的基础基础，特别是，特别是等各科的基础，在分子生物学中占有特别重要的位置。等各科的基础，在分子生物学中占有特别重要的位置。 生物化学又是生物化学又是（包括农、林、牧、渔等）、某些（包括农、林、牧、渔等）、某些（如制药、酿造、皮（如制药、酿造、皮革

13、、食品等）和革、食品等）和等科目的等科目的基础基础，与人类健康，工、农业生产都有密切关系。，与人类健康，工、农业生产都有密切关系。 公共营养师公共营养师/国家执业药师国家执业药师/ 4 4、生物化学在生物科学中的地位及其在工农业、生物化学在生物科学中的地位及其在工农业生产中的作用生产中的作用 1897年年 Buchner 发现酵母细胞质能使糖发酵发现酵母细胞质能使糖发酵1902年年 Fischer 肽键理论肽键理论1926年年 Sumner结晶得到了脲酶结晶得到了脲酶,证明酶就是蛋白质证明酶就是蛋白质1935年年 Schneider将同位素应用于代谢的研究将同位素应用于代谢的研究 1944年年

14、 Avery等人证明遗传信息在核酸上等人证明遗传信息在核酸上 1953年年 Sanger的胰岛素氨基酸序列测定的胰岛素氨基酸序列测定 Waston-Click提出提出DNA 双螺旋模型双螺旋模型 1958年年 Perutz等解明肌红蛋白的立体结构等解明肌红蛋白的立体结构 1970年年 发现了发现了DNA限制性内切酶限制性内切酶 1972年年 DNA重组技术的建立重组技术的建立 1978年年 DNA双脱氧测序法的成功双脱氧测序法的成功 1990年年 人类基因组计划的实施人类基因组计划的实施,2003年完成，进入后基因组时代年完成，进入后基因组时代5 5、生物化学重大发展年代表、生物化学重大发展年

15、代表发展中的生物化学发展中的生物化学现代生物化学现代生物化学思维宛如一座大厦，概念是这座大厦的一砖一瓦。由概念和概念构成判断，由判断和判断构成推理，由推理和推理构成论证。有了许许多多论证组成了一个人的思想体系，构建了思维的大厦。 一组比较数据一组比较数据北京大学北京大学 140节生化课节生化课 （80节理论，节理论，60节实验）节实验）浙江大学浙江大学 138节生化课节生化课 （90节理论，节理论，48节实验）节实验）四川大学四川大学 160节生化课节生化课 （100节理论，节理论，60节实验）节实验）清华大学清华大学 64节理论课节理论课浙江工业大学浙江工业大学 96节生化课（节生化课（64

16、节理论，节理论，32节实验）节实验） 80节生化课（节生化课（48节理论，节理论，32节实验）节实验） 32节生化课节生化课 二、国内外生化课比较二、国内外生化课比较生物化学是生环、药学院最重要的课程！生物化学是生环、药学院最重要的课程！ （课时多（课时多, ,以及考研跑不掉！）以及考研跑不掉！）教学组人多势众！教学组人多势众！为使生化课变得兴趣盎然而不是枯燥无味，全力以赴，完为使生化课变得兴趣盎然而不是枯燥无味，全力以赴，完成大纲规定的内容，并注意理论和实践、经典与前沿的融成大纲规定的内容，并注意理论和实践、经典与前沿的融合。合。三、教师备课三、教师备课学习未动，兴趣先行！自我学习，自我培养

17、！浏览式的预习（基本困难）浏览式的预习（基本困难）认真的听课（省时省力）认真的听课（省时省力）课后整理笔记（归纳总结）课后整理笔记（归纳总结）择重记忆（注意方法）择重记忆（注意方法）持久战（学会自我激励）持久战（学会自我激励）四、学生学习四、学生学习窍门：饥饿法；吃一点糖（原因，脑血糖）；窍门：饥饿法；吃一点糖（原因，脑血糖）； 站立听课（肾上腺，恐怖电影）。站立听课（肾上腺，恐怖电影）。 发现问题发现问题 分析问题分析问题 化简问题化简问题 解决问题解决问题思维宛如一座大厦，概念是这座大厦的一砖一瓦。由概念和概念构成判断，由判断和判断构成推理，由推理和推理构成论证。有了许许多多论证组成了一个

18、人的思想体系，构建了思维的大厦。第一章 生物化学与细胞Chapter1Chapter1 一、生物分子一、生物分子u（一）蛋白质u（二）多糖u（三）核酸u（四）脂 二二、生物化学反应生物化学反应u（一）核酸的分类u（二）核酸的分布 三三、细胞、细胞（重点、难点）（重点、难点）u（一）细胞的分子组织层次u（二）原核细胞u（三）真核细胞u1. 细胞核u2. 线粒体u3. 内质网u4. 叶绿体u5. 其他细胞器和细胞组成l生物化学生物化学 定义： 研究生命中的分子和化学反应的学科， 简言之，用化学的原理和语言在分子水平上解释生命现象的一门学科。 生物化学的基本原理对所有生物体都是通用的复杂的生命都由简

19、单的元素组成复杂的生命都由简单的元素组成 糖,脂类由C, H, O组成由C, H, O, N, S组成由C, H, O, N, S, P组成蛋白质核酸磷脂规律规律原子C, H, O, N S, P小分子氨基酸，核苷酸氨基酸，核苷酸单糖，脂肪酸，单糖，脂肪酸，生物大分子蛋白质，核酸蛋白质，核酸糖类，脂类糖类，脂类细胞动植物细胞动植物细胞单细胞单细胞 1.1 1.1 生物分子生物分子 1.2 1.2 生物化学反应生物化学反应 1.3 1.3 细胞细胞 1.1 1.1 生物分子生物分子生物大分子生物大分子构件分子（单体）构件分子（单体）蛋白质蛋白质氨基酸氨基酸核酸核酸核苷酸核苷酸脂肪脂肪脂肪酸等脂肪

20、酸等糖类糖类各类单糖各类单糖生物大分子生物大分子构件分子（单体）构件分子（单体）残基残基常见反应官能团常见反应官能团 P2图图1.1常见的有机化合物常见的有机化合物 P3图图1.2图图1.2 组氨酸、肾上腺素和乙酰辅酶组氨酸、肾上腺素和乙酰辅酶A中的官能团中的官能团常见化学键常见化学键1.2 1.2 生物化学反应生物化学反应1.3 1.3 细胞细胞 溶酶体lysosome 过氧化物酶体peroxisome 等元素前体代谢物构件分子生物大分子超大分子组装体细胞器（真核细胞）细胞C, H, O, N, P, SH2O, CO2, NH3丙酮酸、柠檬酸、苹果酸氨基酸、核苷酸、单糖、脂肪酸蛋白质、核酸、多糖、脂核糖体、膜、染色质、微管细胞核、线粒体、叶绿体细胞细胞的分的分子组子组织层织层次次名词解释名词解释 构件分子 残基 代谢物 细胞器思考题思考题 1.1.哪种细胞器能够产生巨大的能量？ 2.2.如果一位科学家声明在细菌中发现了线粒体，这是否合理？ 3.3.植物细胞壁和微生物细胞壁组成有什么区别？ 4.4.假设在直径为1m1m的球菌内的葡萄糖浓度为1mmo/L1mmo/L，计算细胞中含有多少个葡萄糖分