《生物化学》绪论

绪论

掌握生物化学研究的主要内容。

了解生物化学的发展简史。

掌握医学专业学生学习生物化学的目的；

熟悉生物化学在疾病诊断和治疗中的应用。第一节生物化学概述生物化学简介生物化学在生命科学中的地位生物化学研究的主要内容一、生物化学简介

生物化学（biochemistry）是研究生物体中化学进程的一门学科，即运用化学的理论和方法，研究生物的化学组成、结构及生命过程中的各种化学变化，从分子水平探讨生命现象的本质。生物化学作为一门基础学科，是学习其他专业学科的必修课程。二、生物化学在生命科学中的地位生物化学为生命科学提供了一种可以精确描述生命过程的化学语言，从而使生物学从描述性科学成为精确的定量科学，使生物学能利用生物体内的化学反应阐述生命过程的各种现象。

例如胆汁酸的肝肠循环，为阐述某些疾病的机理提供了理论基础：胆汁酸的肠肝循环三、生物化学研究的主要内容生物化学研究的对象是整个生物界所有生物细胞内发生的各种化学过程，不局限于某种生物、某类细胞、某个器官或者组织，具有普遍性和代表性。医药卫生类专业的学生学习的生物化学侧重于研究人体内发生的各种化学变化。

研究的内容主要包括生物大分子的结构与功能、基因信息的传递与调控、物质代谢与调节、重要器官及体液的生化等。医药卫生类专业学生学习的生物化学侧重研究哪一块内容？？生物大分子的结构与功能

生物大分子是构成生命的基础物质，不但有生物功能，而且分子量较大，结构也比较复杂。

在生物大分子中除主要的蛋白质与核酸外，还有糖、脂类和它们相互结合的产物，如糖蛋白、脂蛋白等。

生物大分子的复杂结构决定了它们的特殊性质，它们在体内的运动和变化体现着重要的生命功能，如进行新陈代谢供给维持生命需要的能量与物质、传递遗传信息、控制胚胎分化、促进生长发育、产生免疫功能等。DNARNA蛋白质

生物大分子种类繁多、结构复杂、功能各异的特征决定了它们在生物体中的重要作用，我们要想揭开多彩生命的面纱，一探生命现象的本质，就必须对生物大分子基本结构单位的种类、排列方式、空间结构及结构功能关系进行研究。结论：基因信息的传递与调控

生物体在繁殖的过程中，决定生物特性的基因信息是代代相传的。现已证明，除一部分病毒的遗传物质是RNA外，其余的病毒及全部具典型细胞结构的生物的遗传物质都是DNA。

经研究发现，基因信息的传递与表达调控是通过“中心法则”实现的。基因信息传递的过程需要某些蛋白质参与调控，

以确保传递过程的正确性和准确性。物质代谢与调控

物质在体内的消化、吸收、运转、分解等与生理有关的化学过程称为物质代谢。

物质代谢是新陈代谢的核心，其实质是由酶催化的一系列化学反应来实现生物体与外界环境的物质交换过程。

物质代谢的两个方面1合成代谢分解代谢合成代谢

又称同化作用或生物合成，是从小的前体或构件分子（如氨基酸和核苷酸），合成较大的分子（如蛋白质和核酸）的过程。分解代谢是指机体将来自环境或细胞自身储存的有机营养物质分子（如糖类、脂类、蛋白质等），通过一步步反应降解成较小的、简单的终产物（如二氧化碳、乳酸、氨等）的过程，又称异化作用。

物质代谢的三大阶段2消化吸收中间代谢排泄食物在消化道内经过酶的催化进行水解称为消化；各种营养物质的消化产物、水、维生素和无机盐，经肠黏膜细胞进入小肠绒毛的毛细血管和淋巴管的过程称为吸收。食物经消化吸收后，由血液及淋巴液运送到各组织中参加代谢，在许多相互配合的各种酶类催化下，进行分解和合成代谢，进行细胞内外物质交换和能量转变。物质经过中间代谢过程产生多种终产物，这些终产物再经肾、肠、肝及肺等器官随尿、粪便、胆汁及呼气等排出体外。

食物的营养成分，除水、无机盐、维生素和单糖等小分子物质可被机体直接吸收之外，多糖、蛋白质、脂类及核酸等都须经消化，分解成比较简单的水溶性物质，才能被吸收到体内。整个物质代谢的过程中，中间代谢是核心，也是生物化学研究的主要内容之一。

物质代谢的调控3正常情况下，人体内的物质代谢按照一定的规律有条不紊地进行着。机体正是靠这种有条不紊的状态维持其正常功能，那么，这种稳定的状态是靠什么来保证的呢？？？

生物体的整体，或其器官组织和细胞，都必须有适宜的环境，方能使生命所需的物质代谢正常进行。一旦外环境有所改变，体内的内环境也必定有所反应，随之物质代谢就会有相应的调节控制，使代谢途径正确无误，速度适宜，营养物质的供应和代谢产物的应用及消除得当，才能维持生命的正常继续。由于物质代谢发生紊乱可能会导致疾病的发生，对体内发生的物质代谢调控的研究便显得尤为重要。重要器官及体液的生化

组成机体的各种器官在体内行使不同的功能，以促使机体的正常运转。各器官内发生的生化反应与对应器官的功能密切相关。

肝脏

是人体内最重要的生化器官，具有非常复杂的生理、生化功能。肝的组织解剖特点及其所含的丰富的酶，使肝有可能参与几乎所有的物质代谢。

血液

是体液的重要组成成分，在维持机体的新陈代谢、血浆晶体渗透压、酸碱平衡及神经兴奋性等方面发挥着重要作用。从整体代谢的角度来讲，肝、血液、酸碱平衡等的代谢过程也是生物化学研究的主要内容。第二节生物化学发展简史启蒙时期的生物化学生物化学学科的确立与发展现代生物化学的发展一、启蒙时期的生物化学

17世纪以前，人类虽然已经积累了许多生物化学的相关知识，但由于当时封建社会宗教势力的束缚，大多数人将酿酒、制醋等的生产方法和某些医学技术的发展归功于神明、上帝。

直到17世纪到18世纪，欧洲爆发了资产阶级民主革命，

生产力得到了一定的解放，经济开始复苏，才推动了科学发

展的进程。这一阶段生物化学的发展处于启蒙时期。1828年，弗里德里希·维勒首次使用无机化合物氰酸铵与硫酸铵人工合成有机化合物尿素；1833年，安塞姆·佩恩发现第一个酶——淀粉酶；1842年，李比希首次提出新陈代谢和生理化学的概念；1865年，孟德尔利用豌豆杂交实验发现了遗传定律，即现在的分离定律与自由组合定律；1869年，弗雷德里希·米歇尔发现遗传物质核素（即现在所知的核酸）；1877年，霍佩·赛勒首次提出名词“Biochemie”，即英语中的“Biochemistry”；1896年，爱德华·毕希纳发现无细胞发酵。研究成果

这个时期生物化学的发展可以归纳概括为以下几个方面：①对糖类、脂类及氨基酸的性质进行了较为系统的研究；②发现了核酸；③从血液中分离出了血红蛋白；④发现了酵母发酵过程中存在“可溶性催化剂”，奠定了酶学的基础等。二、生物化学学科的确立与发展

20世纪初期和中期，西方科学家对酶、维生素和激素的研究作出了重大贡献。这些研究成果标志着生物化学发展的新纪元。1912年，霍普金斯等发现食物辅助因子——维生素；1926年，奥图·瓦伯格发现呼吸作用关键酶——细胞色素氧化酶；1937年，汉斯·阿道夫·克雷布斯阐明三羧酸循环；1940年，恩布登·埃姆顿、奥托·迈尔霍夫和杰克布·帕纳斯阐明糖酵解的作用机理；1944年，奥斯瓦尔德·埃弗里、麦克林恩·麦克劳德、科林·麦卡蒂三人通过著名的肺炎球菌实验证明DNA是细胞遗传信息的基本物质。研究成果

发现了必需氨基酸、维生素和激素等物质，并能够将其分离与合成；

认识了酶的化学本质是蛋白质，并成功制备了酶晶体；由于化学分析及同位素示踪技术的发展与应用，对生物体内主要物质的代谢途径已基本确定，如糖代谢、脂肪酸的β氧化、尿素的合成途径及三羧酸循环等。这个时期生物化学的发展：三、现代生物化学的发展

20世纪中叶以来，生物化学进入了崭新的分子生物学时期，研究的重心转移到了蛋白质和核酸这两种生物大分子上。1953年，詹姆斯•沃森和佛朗西斯•克里克等提出了DNA双螺旋结构模型，为揭示遗传信息传递的规律奠定了分子基础；1958年，佛朗西斯•克里克提出了遗传信息传递的中心法则；1985年，美国科学家首次提出“人类基因组计划”；1997年，伊恩•维尔穆特成功获得体细胞克隆羊——多莉；2003年，美、中、日、德、法、英6国科学家宣布人类基因组图绘制成功。研究成果第三节生物化学与医学生物化学在疾病诊断和治疗中的应用医学专业学生学习生物化学的目的一、生物化学在疾病诊断和治疗中的应用

生物化学作为医学的基础，为疾病预防、诊断和治疗提供了理论基础。1

现已证实，人或动物的病理状态，常常是由于细胞中的化学成分发生变化而引起的功能紊乱。

例如，血液中的脂质物质含量增高，可能引起各种心血管疾病；血红蛋白一级结构的改变可导致溶血。

用药物或者医学技术来调节这些物质的异常状态，便可对某些疾病进行治疗。

生物化学作为医学的基础，为疾病预防、诊断和治疗提供了理论基础。2例如，肝癌患者的甲胎蛋