生物化学教学课件：绪论

生物化学

Biochemistry

绪论生物化学的定义生物化学的发展简史生物化学研究的主要内容生物化学的应用如何学习生物化学Introduction2Introduction3原子分子

基本生物分子

生物大分子超分子复合物细胞器细胞组织器官生物生物个体生物界的组成Introduction4

生物化学与其它学科的关系化学生物学生物化学生理学遗传学细胞生物学生态动物学植物学微生物物学分子生物学⋯⋯第一节

生物化学的定义生物化学是生命的化学

是应用化学的理论和方法研究微生物、植物、动物及人体等的化学组成、生命物质各组分的结构和性质、及它们在生命过程中的变化规律的一门科学。

是从分子水平探讨生命的奥秘，从而阐述生命的本身

是应用化学的理论和方法来研究生命现象，阐明生命现象的化学本质。

第二节

生物化学发展简史生物化学的产生18世纪下半叶，法国化学家拉瓦锡(Lavoisier)研究燃烧现象和呼吸作用－现代生物化学的开端

推翻了燃素说，指出呼吸是不发光的燃烧，其本质是氧化作用。1877年，德国医生霍佩-赛勒（Hopps-Seyler）首次提出生物化学Biochemie（Biochemistry,Biologicalchemistry）

一、叙述生物化学阶段从十八世纪中叶到二十世纪初

主要完成了各种生物体化学组成的分析研究，发现了生物体主要由糖、脂、蛋白质和核酸四大类有机物质组成。研究成果主要集中在以上物质及酶、维生素、激素等方面。Introduction8埃米尔.费歇尔（Emil.Fischer）普鲁士化学家研究糖和嘌呤类物质获1902年诺贝尔化学奖霍普金斯（Hopkins）英国剑桥大学发现维生素，获1929年诺贝尔生理学或医学奖中国生化学家吴宪1919-1922年与美国哈佛医学院的OttoFolin首次采用比色法测定血糖1936年提出蛋白质变性理论；二、动态生物化学阶段从二十世纪初到二十世纪五十年代

对各种化学物质的代谢途径有一定的了解。确定糖酵解、三羧酸循环、脂肪分解途径等

1932年：英国科学家Krebs建立了尿素合成的鸟氨酸循环；

1937年，Krebs又提出了各种化学物质的中心环节——三羧酸循环的基本代谢途径；

1940年，德国科学家Embden和Meyerhof提出了糖酵解代谢途径（EMP途径）。Introduction10

三、分子生物学阶段从1953年至今

1953年：Watson和Crick提出DNA的双螺旋结构模型为标志，生物化学的发展进入分子生物学阶段。

这一阶段的主要研究工作就是探讨各种生物大分子的结构与其功能之间的关系。

Introduction13时间人物贡献1865Mendel遗传定律1941Beagle&TatumOnegene,oneenzyme1944Avery,MacLeod&McCartyDNA

geneticmaterial1946Lederberg&TatumBacterialrecombination1953Watson&CrickDoublehelix1969BelllaboratoriesUNIX1977SangerSangersequencing1982GenBankOnlinedatabase1990AltshulBlast1995Venter&CeleraCorpShotgunsequencing2001人类基因组计划Humangenome2005Roche/illumine/SOLIDNGS高通量测序1997年，Wilmut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——多莉（Dolly）第三节

生物化学研究的主要内容一、生物分子的结构与功能1.组成高等生物体主要由蛋白质、核酸、糖类、脂类以及水、无机盐等组成，此外还含有一些低分子物质，如维生素、激素、氨基酸、多肽、核苷酸及一些分解产物。

Introduction212.生物分子的结构与功能了解构成细胞及亚细胞的生物分子的结构和功能。

如：蛋白质空间结构的研究、形成空间结构的密码、空间结构与其功能的关系。

Introduction22二、物质代谢（新陈代谢）及其调节

生物体与其外环境之间的物质交换过程就称为物质代谢或新陈代谢。

物质代谢的基本过程主要包括三大步骤：消化、吸收→中间代谢→排泄。其中，中间代谢过程是在细胞内进行的，最为复杂的化学变化过程，它包括合成代谢，分解代谢，物质互变，代谢调控，能量代谢几方面的内容。

Introduction23三、基因信息传递及其调控

基因信息传递涉及到遗传、变异、生长、分化等诸多生命过程，也与遗传病、恶性肿瘤、心血管病等多种疾病的发病机制有关。DNA重组、转基因、基因剔除、新基因克隆、人类基因组计划

后人类基因组计划：功能基因组学、代谢组学、转录组学…Introduction24生物化学的研究内容

生物分子：组成生物体基本物质（糖、蛋白质、核酸、脂等）的结构、性质和功能。物质代谢及调控：物质代谢和转变、能量的释放和储存、代谢过程的调节控制。遗传信息：遗传信息的储存、传递和表达。四、目前研究的重点和热点1、生物大分子的结构与功能蛋白质：空间结构的研究、形成空间结构的密码、空间结构与功能的关系

核酸：后基因组计划等一系列营养组学:（Nutritionomics）2、机体自身调控的分子机理

各种物质代谢的调节控制

生物信息的传递及其对物质代谢的调控作用

遗传基因信息的传递及其控制将对揭示遗传变异、分化与繁殖、机体的高度统一性和协调性的本质方面起决定作用。3、生化新技术的建立与发展

蛋白质的分离纯化

微量与超微量生命物质的检测与分析

酶的分子改造与模拟

大规模测序技术

各种生物信息数据库的建立

第四节

生物化学的应用工业方面：食品工业、化妆品工业、发酵工业、

制革工业、国防工业、环保工业等。农业方面：优质、高产品种培育、优良品种鉴定、生物肥料、生物农药等。医药业：

疾病诊治、生化制药、基因治疗等。

目前已能用基因工程的方法生产许多产品如乙型肝炎疫苗、SOD（超氧化物歧化酶）、人生长激素、各种干扰素、各种白细胞介素等等。

红曲黄酒SOD生化指标、疾病筛查司法鉴定药物设计⋯⋯Introduction3031福建红曲黄酒国家自然基金3项省自然基金1项省科技厅重点1项企业委托课题4项利用DGGE快速筛选和鉴定福建黄酒生产用曲中的特色优势微生物，优化传统酿造工艺；通过基因工程和细胞融合技术培育新菌株，构建纯菌种发酵或可控的现代化福建黄酒发酵新工艺；明确福建黄酒的功能因子（红曲色素、抗氧化物质等），提升福建黄酒的品质，为传统产品赋予现代竞争力，对保护我省的特色酒类和振兴福建黄酒产业有重要作用。32TAT-SOD：从胞外到胞内

TAT:蛋白转导域

TAT-SOD融合蛋白

-E.coli表达-跨膜递送+SOD活性

清除胞内自由基：令人欣喜的作用-治疗AIDS概念证实临床实验结果显著-抗缺氧、抗辐射、抗缺血再灌注损伤-炎症，止痛-护肤TAT-SOD二聚体晶体构造甲胎蛋白AFP可查原发性肝细胞癌、生殖腺胚胎性肿瘤。癌胚抗原CEA明显升高时，常见有结肠癌、胃癌、肺癌、胆管癌；存在肝癌、乳腺癌、卵巢癌、胰腺癌时也有升高。茶是否通过调节肠道菌群起到抗肥胖功效？饮茶减肥机理肠道菌群—RDA分析128KeyOTUs对FAT与TP响应FAT：饲料脂肪TP：茶水茶多酚影响受影响OTU所归属的菌属（经Mann-Whitney验证）饮茶+Lachnospiraceaeuncultured,RoseburiaBT+Helicobacter高脂-S24-7norank饮茶+表示对饮茶正向响应的OTUBT+表示对饮红茶正向响应的OTU高脂-表示对高脂肪含量负向响应的OTU第五节

如何学习生物化学Introduction37绪论糖脂类蛋白质酶核酸维生素激素生物能学和生物氧化糖代谢脂代谢氨基酸代谢核酸代谢物质代谢的调节控制基因工程概论Seminar教材和参考书教材生物化学教程，张洪渊

主编，四川大学出版社，第三版，2000年生物化学实验指导，倪莉

张雯

陈菁等编，2011年参考书生物化学，王镜岩

等编著，高等教育出版社，第三版，2002年生物化学，沈同

等编著，高等教育出版社，第二版哈珀生物化学，默里R.K.等著，宋惠萍等译，北京：科学出版社，2003InstantNotesinBiochemistry,生物化学，B.D.Hames,N.M.HooperandJ.D.Houghton,科学出版社，1999生物化学与临床医学，任邦哲

主编，湖南科学技术出版社，1993Introduction38分数评定Introduction39百分数（%）平时（小测、小讨论、出席率等）20期末考80奖励生物化学的学习方法教材和参考书课前预习、课后复习课堂笔记理解记忆多做习题、联系实际利用网络资源生物化学实验独立设课

要求重视实验，提高动