川农考研课件生化

生物化学

四川农业大学生物化学课程组

第一章绪论

主要内容:介绍生物化学(biochemistry)的概念、研究内容、学科发展历史和前景及生物化学与其它科学的关系。对本课程的内容、进度和要求作具体安排。生物体所具有的独特性质

1、具有高度的化学复杂性和精细的微观组织；

2、有着从环境中吸收、转化和使用能量的系统；

3、具有精确的自我复制和自组装能力；

4、能感受到环境改变并有做出反应的能力；

5、内部的化学成分及它们之间有规律的相互作用各具有独特的功能；

6、衍生自相同的进化祖先，使用相同的遗传密码，拥有共同的基本结构单位和相同类型的生物大分子。

7、构成生物体的分子无论是独立存在时，或是存在生于物体内发生各种变化时,都服从所有用于描述无生命物质行为的物理和化学定律。

生物化学就是要研究由成千上万不同的无生命的生物分子怎样产生有显著特征的活的有机体，揭示为什么这些构成活机体的无生命分子的组合和相互作用，就能维持和繁衍这么多活生生的生命。生物化学的任务是什么？

生物化学的任务是在分子水平描述所有生物体共同的结构、工作机制和化学过程，了解支配所有不同生命形式的基本原理，即所谓生命的分子逻辑（themolecularlogicoflife），它的最终目标是揭示生命现象的本质。生物化学的最终目标是揭示生命现象本质生物化学是怎样发展的？两个历史的突破：证实了酶作为生物催化剂的作用证实核酸作为遗传信息载体的作用两座历史的丰碑：1953年Watson和Crick推导出DNA的双螺旋结构世纪之交人类及一些模式生物基因组的框架图、序列图绘制成功第一次突破：证实酶作为生物催化剂的作用

人们逐渐认识到酶是一切生命活动的基础，是机体内一切化学变化的激发促进者，并结合体内体外实验，揭示了体内一些主要物质的化学变化途径。1833年，Payen和Persoz用麦芽提取物使淀粉转化成糖；1878年，Kuhne将细胞中有催化活性的物质定义为酶(enzyme);1897年，Buchner用酵母无细胞提取液使葡萄糖发酵产生乙醇和CO2，证实了酶的催化作用，开启了在体外分析生物体内化学反应的道路；1926年，Sumner首次从刀豆中得到脲酶结晶，并证明其本质为蛋白质。第二次突破：证实DNA是遗传信息载体IIIS型细胞（有毒）IIR型细胞（无毒）破碎细胞DNAase降解后的DNAIIR型细胞接受IIIS型DNA只有IIR型大多数仍为IIR型少数IIR型细胞被转化产生IIIS型荚膜S(光滑型)SRRR(粗糙型)+DNA1944年：Averry肺炎球菌转化实验1952年

Hershey-Chase用病毒T2

感染大肠杆菌实验细菌细胞蛋白衣壳DNA放射性蛋白衣壳32P实验35S实验非放射性细胞放射性细胞非放射性蛋白衣壳放射性DNA注射DNA剪切搅拌使衣壳离开细菌细胞离心作用使细胞与衣壳分离非放射性DNA

这些重要的早期试验和其他许多重要的证据准确无误地证实了DNA是遗传信息的载体以后，研究者就可以从分子水平研究遗传信息的的传递。随着生物技术和实验手段的不断更新，人们可以从生物的整体水平逐步进入到细胞、细胞器乃至分子水平。

20世纪中期，许多重要的代谢途径被阐明，生物化学成为一门独立的学科，并成为生物科学的中心和前沿领域。第一个里程碑：1953年

证实DNA双螺旋结构JamesWatsonFrancisCrickDNA双螺旋结构模型DNA的X射线衍射图谱DNA的半保留复制（Meselson&Stahl,1958）1958年:Crick

揭示遗传信息传递的中心法则

蛋白质翻译转录反转录复制复制DNARNA

中心法则总结了生物体内遗传信息的流动规律，揭示遗传的分子基础，不仅使人们对细胞的生长、发育、遗传、变异等生命现象有了更深刻的认识，而且以这方面的理论和技术为基础发展了基因工程，给人类的生产和生活带来了深刻的革命。第二个里程碑：人类基因组计划(HGP)

前基因组计划：获得四张图谱（遗传图、物理图、转录图、序列图），这四张图组成为人类不同层次的、分子水平的“第二张解剖图”，成为人类认识自我的新的知识源泉。并催生了一门新的学科—生物信息学。

后基因组计划：对基因组DNA的信息进行解读，即基因组功能信息的提取、鉴定和开发利用，以及与此相关的数据资料和技术手段的储存和使用，开展功能基因组学、蛋白质组学的研究。人类基因组计划(HGP)的精神和意义

HGP代表了一种进步文化，它对社会高度负责任，创立了“全球共有，国际合作，即时公布，免费共享”的科学精神，给人类带来极大物质利益的同时，也给人类带来社会文化高度文明的精神享受。

HGP改变了生物化学与分子生物学乃至整个生物科学的面貌，使生物学研究从个别到整体(如基因→基因组，单条代谢途径→代谢网络)，而且一改过去生物学研究只能从实验到理论的模式，进入到从理论到实践的新模式，大大缩短了理论研究到实践应用的距离，给生物学研究以无穷无尽的空间。人类基因组的四大图谱

遗传图谱物理图谱转录图谱序列图谱完整的基因组家系研究筛选大片段克隆确定基因先后染色体定位部分已测序的生物Arabidopsisthaliana(mustardplant)2,500DrosophiaMelanogaster(fruitfly)13,061SaccharomycesCervisiae(baker’syeast)6,034CaenorhaboditisElegans(roundworn)19,099生物化学研究些什么？理论研究：研究生命的化学组成研究生命的新陈代谢研究生命体的自我复制应用研究：

运用生物化学原理和方法，为农业、工业、医药卫生、环境保护等服务：

选育优良品种，提高生产量

疾病的诊断治疗及药物开发环境监测与净化开拓富有经济价值的生物资源（酶制剂、药品、食品添加剂、杀虫剂……）生物化学与其他学科有什么关系？生物化学的发展来自于其他许多学科有机化学、生物物理学、微生物学、生理学、细胞生物学、遗传学、医学、营养学等的成就；生物化学的形成和发展又反过来推动其他学科的发展，使从分子水平来探讨生命以及与生命相关的理论问题和实践问题成为可能。

生物化学发展越来越迅速，涉及的领域越来越广，它的成就有力地推动了其他生物学科的研究，不同程度地促进了其他生物学科的进步，生物化学已经成为生物学领域的带头学科之一。如何学习生物化学？在理解的基础上掌握生物化学基本原理、重要代谢过程的特点以及重要生物分子的基本分子结构和符号学习利用生物化学基本原理解释生命现象及相关问题学习和掌握生物化学研究的基本方法和技能，为解决实际问题打好基础

生物化学是一个趣味的、生动的学科，当你进入这个领域，你就踏上了探索生命本质之旅。你将发现化学如何使生命成为可能，又如何使生命变得更美好！课程学时安排第一章绪论1生命大分子的结构和功能第二章蛋白质化学

8第三章酶学

6第四章核酸化学

5第五章维生素和辅酶

2第六章生物膜2*第七章激素化学(自学，读书报告)

课程学时安排（续前）第八章代谢引论及生物能学简介

2第九章糖类代谢

6第十章生物氧化和氧化磷酸化

4第十一章脂类代谢

4第十二章蛋白质的酶促降解及氨基酸代谢

3第十三章核酸的酶促降解及核苷酸代谢

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生物代谢能量的产生和储藏及大分子前体的生物合成课程学时安排（续前）第十四章DNA的复制和修复

5第十五章RNA代谢

3第十六章蛋白质的生物合成

4第十七章重组DNA技术和蛋白质工程

4第十八章物质代谢的联系及其调节

4遗传信息的存储传递和表达教材参考书1、赵武玲，陈惠，高玲．基础生物化学．中国农业大学出版社，2008.2、王镜岩，朱圣庚，徐长法．生物化学，第三版．高等教育出版社，2002．

黄熙泰，于自然，李翠凤．现代生物化学，第二版．化学工业出版社，2005.生物化学实验安排(上半学期)周次实验项目实验室醋酸纤维薄膜电泳分离血清蛋白507双缩脲法测定蛋白质含量503不连续聚丙烯酰胺凝胶电泳分离预染血清脂蛋白507植物DNA的分离纯化和鉴定