生物化学课件：1 绪论

1、生物化学BIOCHEMISTRY,诺维信可使清洁燃料的梦想变为现实,成功的饲料用酶。如植酸酶可减少向环境中排放磷,纺织精炼用酶,洗涤剂酶,酶增强牙膏的洁净能力,使用酶生产没有反式脂肪酸的食用油和奶油,提高啤酒质量,酶替代面包中的乳化剂,用于面条的酶将成为一个有趣的应用领域,烘焙工业用酶,用酶处理皮革可减少化学品的使用,促进草皮生长的产品,生命体中两种关键大分子,DNA,蛋白质,DNA分子的真面貌,蛋白质是由氨基酸串联起来的项链，再揉作一团。,路易斯巴斯德 法国微生物学家、化学家。,尤斯图斯冯 李比希 德国化学家,爱德华比希纳 德国化学家,什么是生物化学？,生物化学的研究对象, 是生命体内的各类

2、物质的结构, 功能和作用过程与机理。 英语中有Biochemistry 和Biological chemistry 两个术语。 生物化学有三个源头： 有机化学: 氨基酸、蛋白质、糖、脂质、核酸 医学生理学：维生素、激素、辅酶 发酵工业： 酶学、物质代谢,生物化学的概念 1877年Hoppe Seyler首次提出Biochemie”,英文为“Biochemistry”，汉译为“生物化学”。 生物化学主要研究生物物质的化学组成、结构、理化性质、生物功能及其在生命活动中化学变化规律及与生理功能的关系，从而揭示生命现象的本质。,生物化学的发展史,静态生物化学时期（1920年之前） 以分析生物体内物质的

3、化学组成、性质和含量为主 动态生物化学时期（1950年以前） 物质代谢途径及动态平衡、能量转化、光合作用、生物氧化、糖的分解和合成代谢、蛋白质合成、核酸的遗传功能、酶、维生素、激素、抗生素等的代谢。 机能生物化学时期（1950年以后） 生命的本质和奥秘：运动、神经、内分泌、生长、发育、繁殖等的分子机理。,生物化学重大发展年代表,1897年Buchner发现酵母细胞能使糖发酵 1902年Fischer肽键理论 1926年Sumner结晶得到脲酶，证明酶是蛋白质。 1935年Schneider将同位素应用于代谢的研究 1944年Avery等人证明遗传信息在核酸上 1953年Sanger的胰岛素氨基

4、酸序列测定 1951年Waston-Crick提出DNA双螺旋模型 1970年发现了DNA限制性内切酶 1972年DNA重组技术的建立 1978年DNA双脱氧测序法的成功 1990年人类基因组计划的实施，2003年完成，进入后基因组时代,生物化学中的关键技术,电泳（1923） 生物大分子的分离、分析 超离心（1925）蛋白质、细胞亚器官的 分离；分子量的确定 同位素标记（1934）物质代谢途径、生物大分子结构测定 层析（1944 ） 生物大分子的分离纯化 X-光衍射、NMR生物大分子结构测定,21世纪生物科技将全方位地改变世界,IT只改变人的生活模式,而生物科技则改变人本身,将改变物种演化的规

5、律,近年来世界生物科技大事记,与阿波罗计划相比的征服癌症计划 “脑的十年” 人类基因组计划 （鼠、水稻、拟南芥、果蝇、酵母、原虫、细菌、病毒等几十种） Dolly羊和Tracy羊 后基因组研究/蛋白组研究,Nature 409:824-958 (2001),The Human Genome 人的基因组,生命科学归根结底就是信息学,人类基因组DNA的数据模样,CTTCTCGTTC AGGCAGTACG CCTCTTTTCT TTTCCAGACC TGAGGGAGGC GGAAATGGTG TGAGGTTCCC GGGGAAAAGC CAAATAGGCG ATCGCGGGAG TGCTTTATTT

6、 GAAGATCAGG CTATCACTGC GGTCAATAGA TTTCACAATG TGATGGCTGG ACAGCCTGAG GAACTCTCGA ACCCGAATGG AAACAACCAG ATATTTATGA ATCAGCGCGG CTCACATGGC GTTGTGCTGG CAAATGCAGG TTCATCCTCT GTCTCTATCA ATACGGCAAC AAAATTGCCT GATGGCAGGT ATGACAATAA AGCTGGAGCG GGTTCATTTC AAGTGAACGA TGGTAAACTG ACAGGCACGA TCAATGCCAG GTCTGTAGCT GT

7、GCTTTATC CTGATGATAT TGCAAAAGCG CCTCATGTTT TCCTTGAGAA TTACAAAACA GGTGTAACAC ATTCTTTCAA TGATCAACTG ACGATTACCT TGCGTGCAGA TGCGAATACA ACAAAAGCCG TTTATCAAAT CAATAATGGA CCAGACGACA GGCGTTTAAG GATGGAGATC AATTCACAAT CGGAAAAGGA GATCCAATTT GGCAAAACAT ACACCATCAT GTTAAAAGGA ACGAACAGTG ATGGTGTAAC GAGGACCGAG AAATA

8、CAGTT TTGTTAAAAG AGATCCAGCG TCGGCCAAAA CCATCGGCTA TCAAAATCCG AATCATTGGA GCCAGGTAAA TGCTTATATC TATAAACATG ATGGGAGCCG AGTAATTGAA TGCTCGGGCG,2001 Venter（美）等报道完成了人类基因组草图测序。,人类DNA30亿个碱基对的序列,基因数目为3-5万,人类基因组研究推动医药发展,治疗医学: 新治疗技术、新药物技术将进入鼎盛时期 诊断医学: 生物芯片技术使得诊断变得异常快速和方便,指导用药的个性化 预防/保健医学: 基因信息让我们知道自己容易得什么病，该如何预

9、防 老年医学: 干细胞工程、基因调控内分泌等技术有望让人返老还童,一、 地球上的生命体（organism）中化学物质的种类、结构、功能，和新陈代谢的规律。 二、生物化学的研究方法。,生物化学能告诉你什么,生物化学能告诉你什么,绪论 生物化学的扩展：,生物学领域 动物生物化学 植物生物化学 微生物生物化学,其他学科领域 无机生物化学 有机生物化学 物理生物化学 生理生物化学 临床生物化学 农业生物化学 食品生物化学,绪论,1、静态生物化学时期（1920年以前） 研究内容以分析生物体内物质的化学组成、性质和含量为主。 2、动态生物化学时期（1950年以前） 物质代谢途径及动态平衡、能量转化，光合作

10、用、生物氧化、 糖的分解和合成代谢、蛋白质合成、核酸的遗传功能、酶、维生 素、激素、抗生素等的代谢 3 机能生物化学时期（1950年以后） 生命的本质和奥秘：运动、神经、内分泌、生长、发育、繁殖等 的分子机理,结构生物化学,代谢生物化学,DNA复制和修复、RNA转录、蛋白质生物合成、基因表达调控、基因工程、基因组学,分子生物学,生物化学的内容,研究生物体内各种化合物的结构、化学性质和功能（主要有糖类、脂类、蛋白质、核酸、酶、维生素和激素）,研究构成生物体的基本物质在生命活动中进行的化学变化，即新陈代谢及代谢过程中能量的转换和调节,自然界所有的生命物体都由三大类物质组成水、无机离子和生物分子,遗

11、传信息的存储和传递者核酸 遗传信息的表达者蛋白质 生命过程的催化剂酶 生命过程的碳源和能源糖类 生命体的重要构件和储能物质脂类 维持生命的重要小分子物质维生素,生物体的元素组成 第一类元素：包括C、H、O和N四种元素，是组成生命体最基本的元素。这四种元素约占了生物体总质量的99%以上。 第二类元素：包括S、P、Cl、Ca、K、Na和Mg。也是组成生命体的基本元素。 第三类元素：包括Fe、Cu、Co、Mn和Zn。是生物体内存在的主要少量元素。 第四类元素：包括Al、As、B、Br、Cr、F、Ga、I、Mo、Se、Si等。属于生物体内存在的微量元素。,教材： 生物化学，王希成编著，清华大学出版社，

12、2015年 主要参考书： 生物化学原理第二版（高等教育出版社杨荣武主编） 生物化学学习指南与习题解析 （高等教育出版社杨荣武主编） LehningerPrinciples of Biochemistry, /vc/802276 / www.web- ,一些推荐的免费网络资源,参考资料： Nature ： Science： Cell： Biochemistry： pubs.acs

13、.org/journal/bichaw 中国科学 科学通报 Annu. Rev. Biochem. 与生物化学相关的书籍、刊物和网站,,细胞内的代谢途径和代谢网络,Biochemistry Biochemistry.mp3,Biochemistry Biochemistry I wish that I were wiser I feel Im in way over my head I need a new advisor My courses really shouldnt be Such metabolic misery Biochemist

14、ry Biochemistry I wish that I were wiser Biochemistry Biochemistry Reactions make me shiver Theyre in my heart and in my lungs Theyre even in my liver,I promise I would not complain If I could store them in my brain Biochemistry Biochemistry I wish that I were wiser Biochemistry Biochemistry Im truly in a panic The mechanisms murder me I should have learned organic For all I have to memorize I ought to win the Nobel Prize. Biochemistry Biochemistry I wish that I were wiser,Biochemistry (cont.),评分标准,考勤（10%） 作业（ 20%） 课程论文（20%） 期末考试（50%）,某些规则或建议,课堂上关闭手机或者将其调到静音状态！