第一章生物化学导论

2023/2/31生物化学主讲教师：何平Biochemistry2023/2/32课时安排

56时＝理论课35＋实验课21联系方法办公室：生命科学学院大楼33013533737520,647520

phe@2023/2/33第一章生物化学导论2023/2/34一、生物化学的概念生命体非生命体第一节生物化学的概念和研究内容有一定界限，没绝对界限,互相转化新陈代谢，自我复制2023/2/35化学有机化学物理化学无机化学分析化学高分子化学动物学生物学植物学微生物学2023/2/36化学生物学生物化学生物化学（Biochemistry）：研究生命现象的化学本质的科学。2023/2/37二、生物化学的研究内容1、研究生物体物质的种类生物体都是由C、H、O、N、P、S等主要元素及其它一些为数不多的元素组成。生物体内有机物质主要有蛋白质、核酸、糖、维生素、脂肪、有机酸、激素等。蛋白质、核酸、糖称为生物大分子（biomacromolecule）2023/2/382023/2/392、研究组成生物体物质的结构及其化学性质和物理性质构型和构象功能2023/2/310构型与构象构型（configuration）：立体异构体分子中取代原子或基团在空间的取向。如几何异构和光学异构体。两种构型之间如果没有共价键的断裂则不能互变。2023/2/311构象（conformation）取代基团当单键旋转时形成不同的立体结构，这种空间位置的改变不涉及共价键的断裂。例如乙烷分子中C—C单键旋转时，它们所连接的氢原子相对空间位置随之改变，产生无数种构象，其中交叉型构象最稳定，重叠型构象最不稳定2023/2/3122023/2/3133、研究生物体物质在体内进行物质代谢和能量代谢的过程和原理

物质代谢（substancemetabolism）：由一种物质变成另一种物质的过程。

能量代谢（energymetabolism）：能量的释放和利用过程。2023/2/3142023/2/3152023/2/3164、研究生物体物质与复杂的生命现象之间的关系新陈代谢同化（assimilation）异化（dissimilation）自我复制（replication）2023/2/317这些还不是生物化学的最终目标，它的目的还在于：在地球的早期历史阶段，某些无生命的有机物如何组织起来成为第一个“活”的机构——原始细胞？原始细胞怎样通过进化繁衍为我们今天这样多种多样、五花八门的生物种类？如何从分子水平描述由简单的细胞间联系水平开始，上升到整合机能、到记忆、到行为以致于到思维。2023/2/3181780sAntoineLavoisier(French)：认为动物的呼吸有如蜡烛燃烧，都需要O2。成为生物化学中生物氧化和能量代谢的发展基础。1810s-1830s从动物和植物中分离出一种重要物质，由C,H,O,andN等组成。1838年正式使用“蛋白质”一词，意思是“重要的物质”。

第二节生物化学发展简史2023/2/3191850s-1890s糖类、脂类、核酸被人们认识。1870s，“biochemistry”一词形成。1890sBuchner(German)：酵母提取液可使蔗糖发酵成酒精！酶从活细胞中提取出来后仍具有功能！推翻了“活力论”。1920s-1930sJamesSumner：酶是蛋白质。2023/2/3201940s-1950sAveryandHershey：DNA是遗传信息的载体。1950sFranklin,WatsonandCrick：DNA是双螺旋结构。1960sNirenberg：遗传密码的破译。1980sCech：RNA具有催化活性（核酶）。2023/2/321第三节

生物化学与人们的生产和生活的关系

生物化学在工业上的应用十分广泛。食品工业、发酵工业、抗菌素制造工业、制药工业、生物制品工业、化工工业、皮革工业以至石油开采和照相业都与生物化学有密切关系。生物化学研究不但为这些生产过程建立科学基础，并为它们的技术革命、技术改造创造条件。2023/2/322生物化学在农业上有很大实用意义。如可采用以基因工程为主的现代生物技术，改良和创造出动植物新品种，以满足农牧业生产的需要。我们研究动植物的新陈代谢，便有可能调控动植物的生长发育，了解体内各种物质代谢规律，在一定条件下，便可获得优质的动、植物产品。2023/2/323同时研究各种器官的新陈代谢以及外界条件对它们代谢的影响，对产品的合理加工、贮藏以至运输都有十分重要意义。研究家畜、家禽的营养对提高肉类、蛋类产量都有实际意义。2023/2/324在医学上，人们根据发病机理以及病原体与人体在代谢和调控上的差异，设计和筛选出各种高效低毒的药物。若没有生化知识难以确诊疾病和给以适当治疗，临床上的生化诊断于今天已成为一种不可缺少的诊断方法。在临床治疗上的酶疗法，特别是某些固定化酶用于治疗各种疾病已十分普遍。2023/2/325各种疫苗、激素、血液制品、维生素、氨基酸、核苷酸、抗菌素和抗代谢药物等已广泛用于医药实践。近年来新兴的基因疗法乃是当今医学上的热点，人们期待着它的推广应用，为疾病患者带来福音。2023/2/326生物化学乃是预防医学的重要基础，增进人体健康是预防疾病的一种积极因素，如何供给人体以适当营养，增进人体健康，是生物化学的一个重要内容。按照生长发育的需要配制合理的饮食，唤隹以预防而且可以治疗疾病，