生物化学课件 第一章 绪论(PC201502010916-Administrator-2015-09-21-18,36,13)

第一章绪论

讲授提纲一、课程概述（掌握）生物化学是生命的科学许多重要的生物分子是聚合物二、生物化学发展简史（了解）三、讲授提纲与学习方法及参考书（了解）

一、课程概述一）生物化学是研究生命的化学本质(化学组成、化学变化）的科学，它力求从分子水平上回答“生命是什么”这一永恒的难题。换句话说，它是利用化学的原理在分子水平上去解释生物学的科学。生物化学关注的主要问题1、生物分子的结构与功能2、物质和能量代谢及其调节3、信息代谢及其调控（基因信息传递）①探讨生物体的物质组成、分子结构、性质和功能②

物质代谢的途径、能量的转化以及上述过程的调节控制③

DNA—RNA—蛋白质及其调控生物分子无机小分子（H2O、CO2、Ca2+、Mg2+等）有机小分子（尿素、丙酮酸、柠檬酸、aa，单糖等）生物大分子（核酸、蛋白质、聚糖等）超分子（核糖体、藻胆体、酶复合体等）二）许多重要的生物分子是聚合物

从某种意义上说，生物化学是生物聚合物的化学，这些聚合物是由许多小分子彼此连接形成的。除水之外，细胞内最丰富的化合物是生物聚合物，丰富程度的高低依次为：蛋白质、核酸、多糖和脂。形成聚合物的每个构件分子称为单体，由单体形成聚合物需要连续多步的缩合反应，整合到聚合物的单体称为残基。

蛋白质是AA的聚合物

所有的蛋白质都是由20种(?)基本（标准）AA构成的，α-氨基酸一个aa的羧基可以与另一个aa的氨基缩合形成肽，aa之间是通过称之为肽键的酰胺键共价连接的，而蛋白质是aa通过肽键共价连接的聚合物。(蛋白质是如何工作的?)

多糖是单糖的聚合物糖主要是由碳、氢和氧组成的。糖包括单糖、多糖和其他的糖衍生物。所有的单糖都含有几个羟基，因此也称为聚醇。最常见的单糖是五碳糖或六碳糖。糖源淀粉纤维素植物cellwall贮存多糖葡萄糖多糖是单糖通过形成糖苷键缩合形成的糖源淀粉纤维素植物cellwall贮存多糖葡萄糖多糖是单糖通过形成糖苷键缩合形成的直链淀粉支链淀粉糖原

核酸是核苷酸的聚合物

核苷酸由一分子磷酸，一分子核糖（或脱氧核糖）一分子含氮的杂环碱基构成。而核苷酸之间通过磷酸二酯键共价连接，共价连接的核苷酸一般称为核苷酸残基。遗传信息是如何表达和传递的？

脂是形式多样的分子

什么是脂？脂是一类定义为不溶于H2O的有机分子化合物。结构多样脂肪酸：R-COOH，R代表碳氢链尾巴类固醇：由四环组成的稠环结构脂类维生素：由长的烃链或稠环组成萜类：指所有异戊二烯化合物某些脂是贮能分子（减肥药?）结构成分（生物膜）参与cell内和cell之间的通讯（eg、动物中固醇类激素可以调节许多代谢过程，前列腺素可以调节血压、体温和平滑肌的收缩）功能多样三）许多化学元素是生命需要的

生物分子，大多数复杂的生物分子其实只是由少数几种元素组成的，C、H、O、N、P、S，占97％，在不同的有机物中，这6种元素变化很大。碳是细胞的固体材料中最常见的元素。碳原子之间可以成键，也可与H、O、S等其他元素的原子成键。碳原子形成的共价键数目可以达到4个，可以生成多种多样的化合物（反应官能团）。二、生物化学是20世纪的科学生物化学作为一门蓬勃向上的科学出现只是近一百年的事，发展只有50多年。12月10日诺贝尔逝世纪念日，诺贝尔奖。除3个奖项外，其他所有该领域摘取的诺贝尔奖都在1950年后产生。推动生物化学跃发展要归功于生物化学领域内的两个重要突破：酶的催化作用和核酸遗传信息的阐明。

酶的催化作用（1）19世纪末20世纪初，人们将酶的作用理解为生物反应催化剂普鲁士化学家Fischer提出，酶和底物（反应物质）结合形成酶一底物复合物，这就是所谓的锁一钥理论。（2）1892年，Buchner用实验证明，酵母cell的提取液能催化葡萄糖→酒精和CO2。实际上，生命中的所有反应都是由酶催化的。

核酸作为信息分子的生物学作用被阐明。

1944年，PswaldAveryetc。有毒的带有荚膜的肺炎双球菌→DNA→混合无毒的，无荚膜的肺炎双球菌→有毒、有荚膜→DNA是遗传的物质。

1953，Watson和Crick提出了DNA双螺旋结构模型→公认为20世纪最伟大的科学发现之一(合作)。三、生物化学的发展（3个阶段）静态生物化学时期（20世纪20年代以前）

动态生物化学时期（20世纪前半时）→代谢机能生物化学及分子生物学时期（20世纪50年代后）生物化学发展简史

Fischer（1852-1919）：蛋白质的AA组成，单糖结构提出（诺贝尔1902）

Summer，酶的化学本质是蛋白质，19261951，蛋白质二级结构提出（Paulingandlovey）19541937，三羧酸循环（SitHangAdolfkrebs,1953）

1953，胰岛素AA序列确定（Sanger,1958）

1953，DNA双螺旋结构提出（Watson

＆

Crick）

1963，X-Ray衍射技术获得肌红蛋白及血红蛋白三级结构（Kendrew

＆Perutz）

70年代，DNA重组技术——基因工程。

80年代，核酶（ribozyme），PCR技术

90年代，人类基因组计划

2000年代，后组时代生物化学发展简史重要学术中心李比西（JustusvonLiebig

1803-1873,德国，农业化学）英国剑桥分子生物研究中心（前身是卡文迪许实验室），12位诺贝尔奖得主中国生物化学奠基人，吴宪（1893-1959）四、生物化学的学习是一个渐近过程生物化学于生命科学，就像ABC于英语，《生物化学》重要性，英国生物化学家，两次获诺贝尔奖的第一人，桑格，他认为生物化学是真正了解生命事物的途径，同时也是更加科学地解决众多医学问题的基础。应用理论：诺贝尔奖（90多万美元，最高荣誉）化学奖34次、生理或医学30多次实际：生物化学分为动物生化、运动生化等，生化工业，医学诊断—生化指标

考研：生物类生物化学的学习→循序渐近要求：随时消化，总结，分类。课程特点：内容多，复杂繁琐，前后联系例如：生物分子的结构。例如：代谢首先要了解和熟悉→碳代谢的中心代谢途径→糖酵解和柠檬酸循环，这一途径是糖、Pr和脂等生物分子代谢的必经之路。化学结构是生物化学的词汇

五、本课程考察方法（？）平时：满分100分，包括出勤10分、上课听讲20分、回答问题20分、平时作业20分、小论文30分（一定要有自己的观点），占20%；考试：满分100分，占80%；最终成绩：卷面成绩×0.8+平时成绩×0.2。1、论文的基本要求1）写论文时必须遵守：论文必须独立完成，论文应有自己的分析和观点，不能是文献资料的拼凑

2）论文的字数：一般在1000-2000字范围以内（最多不超过5000字）

3）论文的组成：论文由题目、姓名、单位、摘要、关键词、正文（包括引言、具体讨论、结论）、参考文献几部分组成。2、论文题目：

自选：论文的选题要求，论文的题目应围绕《生物化学》教材内容来选，题目的切入点可以是灵活的。如：对某一反应的酶进行探讨；若干易混淆的概念进行分析对比；对某些规律进行剖析；对教材中的某一观点提出质疑；对某一结论进行拓展；对某些数据进行分析；介绍生物