生物化学开场.ppt
生物化学,一、生物化学的定义,生物化学是生命的化学。它是利用化学的理论和方法研究生物体的化学组成和性质，以及这些物质在生命活动中的化学变化和能量转换的一门科学。,关于生命的化学,关于生命化学本质的科学,英语中有Biochemistry 和Biological chemistry 两个术语,二、生物化学的发展史,1903年提出Biochemistry，生物化学才成为一门独立的学科，在此之前，分别由有机化学和生理学分别研究。,生物化学发展的阶段：,静态生化,动态生化,机能生化,（一）静态生物化学阶段,大约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类、脂类、蛋白质和核酸四大类有机物质组成。,（二）动态生物化学阶段,大约从二十世纪初到二十世纪五十年代，此阶段主要是对各种化学物质的代谢途径有了一定的了解。,其中主要有：1.英国科学家Krebs 1932年发现了尿素合成的鸟氨酸循环；1937年发现的三羧酸循环；2.1940年德国科学家Embden 和 Meyerhof提出的糖酵解途径。,从1953年Watson和 Crick提出的DNA双螺旋结构模型为标志，生物化学的研究进入分子生物学阶段。,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；2001年完成,进入后基因组时代。,近20多年来，特别是进入80年代世界新的工业革命浪潮以来，各国政府对生物技术和新材料都倍加重视，分子生物学研究成了最受青睐的学术领域之一。酶工程、遗传工程、细胞工程、生物工程都得到了迅速发展。其中，DNA重组技术已成为当代最突出的科学成就之一。,（三）分子生物学阶段,三、生物化学的内容,本课程属于普通生化的范畴，其内容以介绍生物界普遍存在的化学物质和共同遵循的基本代谢规律为主，适当结合专业实际。,课程内容主要由四部分组成：,1.生物体的化学组成,2.代谢的研究,3.遗传的分子基础及代谢调节,4.应用,1.生物体的化学组成（静态生化）,生物机体的化学组成非常复杂，从无机物到有机物，从小分子到各种生物大分子，应有尽有。除了各种无机盐和水之外，大多数生物物质是由下面30种小分子前体物质构成的。有人将这30种前体物质称为生物化学的字母表。,20种氨基酸,5种芳香族碱基,2种单糖,脂肪酸、甘油和胆碱,氨基酸是组成所有蛋白质分子的单体，也参与许多其他结构物质和活性物质的组成。,2种嘌呤（腺嘌呤和鸟嘌呤）和3种嘧啶（胞嘧啶、尿嘧啶、胸腺嘧啶）分别参加核苷酸的组成。核苷酸是DNA和RNA分子的前体，也是核苷酸类辅酶和高能磷酸化合物ATP等三磷酸核苷酸的前体。,D-葡萄糖是植物光合作用的主要产物，也是多糖化合物的主要单体分子。D-核糖是核苷酸的组成成分。,它们是脂肪和类脂质的组成成分。类脂质中磷脂是组建生物膜双层脂质的基本物质。,2.代谢的研究（动态生化）,新陈代谢是生命的基本特征。代谢是生物体与外界的物质交换过程，是活细胞进行的复杂的系列酶促反应过程，包括同化作用和异化作用。,同化作用,是生物体利用外来营养物质转化为自身有机物质的过程。,异化作用,是生物机体中原有的有机物质分解并转化为环境中物质的过程。,同化和异化作用过程的化学反应可分为氧化还原反应、基团转移反应、水解反应、裂解反应、异构反应和合成反应。动态生化以代谢途径为中心，研究物质在细胞内的变化规律及其伴随发生的能量变化。,3.遗传的分子基础及代谢调节,生物性状之所以能代代相传，是靠核酸和蛋白质作为物质基础。DNA是遗传信息的载体，通过DNA分子半保留复制，将遗传信息传递给子代细胞，再通过蛋白质生物合成，将生物的遗传性状表达出来。,生物体内的化学变化，就反应性质的复杂性和产品的多样性，生产、组织调控的严密性来说，是任何现代化大工厂所不能比拟的。从60年代以来，现代生化研究正在逐渐揭示生物体代谢调节机制的秘密。所取得的成果已经对微生物育种和食品、发酵、环境等方面产生着巨大的影响。,以生物化学为基石的生物技术在生命科学领域显示无限广阔的发展前景：1.在农业方面的应用2.在医药业中的应用3.在环保方面 的应用4.在食品业中的应用5.在其它领域中的应用,四、学习生物化学应注意的几个问题,（1）建立起以生物功能为轴线的思维体系。,因为生物化学的理论体系是以生物功能为轴线建立起来的，不同于无机化学以元素周期系为基础的理论体系；也不同于有机化学以官能团为基础的理论体系。从静态生化到动态生化都贯穿着生物功能这根轴线。,静态生化中有些生化物质的概念就与有机化学的不同。关于分子结构与生物功能的关系更是生化重点讨论的内容。例如，维生素类化合物有30多种，它们的化学结构相差很大，可分别属于有机化学的醇、酸、酚、酮、醛、胺、苷等化合物。因为它们在体内部有调节代谢、维持生命的作用，故同归为一类，叫做维生素。,生物化学中的脂类化合物，是泛指生物合成并能被生物体利用的所有溶于有机溶剂的化合物。其成员复杂，远远超出了有机化学中酯类的范围，却又不能包括有机化学中所有的酯类化合物。,酶是蛋白质，却又从蛋白质化学中独立出来，以突出研究其结构、功能和作用机理。,各种物质在细胞中的代谢变化，都有其特定的生物功能。学习研究反应过程和代谢变化规律，要理解正常代谢与生命现象的关系，还应该尽可能结合专业实际。,（2）注意学习技巧,生化内容无论怎样编排，前后内容都是互相联系，互相依存。前面的内容常常需要学到后面才能深入理解，学习后面的内容又离不开前面的知识。因此，学习方法上需要前挂后联，温故知新。根据经验，随学随消化，则越学越容易，否则，越学困难越大。经常复习，总结归纳，是很重要的方法。复习时要由纲到目，先粗后细，否则，会觉得内容多，零乱无序，没有系统。,参考资料,1.生物化学（第三版），王镜岩等，高等教育出版社；2.生物化学教程，四川大学出版社；3.生物化学，魏述众，中国轻工业出版社；4.基础生物化学，徐凤彩，华南理工大学出版社。,思考题：,什么是生物化学？怎样学好生物化学？,
