生物化學(xué)課件：緒論 講稿

1、緒論開場：我們開始上課，各位同學(xué)，大家好，很高興認(rèn)識各位，本學(xué)期由我擔(dān)任你們的生化理論課和實驗課的老師。簡單的自我介紹下，我叫戴琛，我是中國藥科大學(xué)畢業(yè)，以前所學(xué)專業(yè)主要與藥品質(zhì)控和安全使用相關(guān)，在座各位是食品質(zhì)量安全專業(yè)，我們一個是用藥安全，一個是食物安全，10年前我也坐在課堂上學(xué)習(xí)生化，今天我們能聚在一起也是緣分。生化很重要，主要體現(xiàn)在兩點，從遠(yuǎn)的來說，生化是生物相關(guān)專業(yè)包括（農(nóng)，林，醫(yī)，藥等等）的必修基礎(chǔ)課，也就是說，你們大四有考研打算的同學(xué)，如果想報考生命科學(xué)相關(guān)的專業(yè)，比如想考個北大生科院，或者考江南大學(xué)食品專業(yè)，基本上生化是必考科目，與其到時候花錢上考研輔導(dǎo)班，還不如現(xiàn)在好好學(xué)好。

2、就近的來說，每個學(xué)校都會流傳有四大名補的傳說，補是補考的補。生化往往都是榜上有名。所以生化是公認(rèn)比較難學(xué)的。每年生化期末考試，掛科的同學(xué)都不少，所以大家一定要端正態(tài)度第一， 生化重在理解，它不是一個純粹死記硬背的科目，平時上課不來或者來了就趴在桌子上去找周公解夢，期末考試前問學(xué)霸同學(xué)借個筆記熬個通宵是肯定要補考的；第二， 其次，生化也有大量需要記憶的內(nèi)容，這就要求，同學(xué)們一定要做課后練習(xí)，給你們的習(xí)題一定要自己親自做，及時復(fù)習(xí)。大家都聽過艾賓浩斯記憶曲線，剛剛記憶完畢，記憶量100%，20分鐘之后，剩下 58%，1小時后剩下44%，睡一覺起來剩下33%，1周之后，我們下次上課的時候就只記得25

3、%。第三， 要想學(xué)得輕松，老師上課一講就通，考試當(dāng)學(xué)霸，那就要做到課前預(yù)習(xí)，以后我會提前把要上課的內(nèi)容的提綱告訴大家。以上我所講得三點換算成期末考試成績分別就是60分，75分，90分，我們是有期中考試的，中間的中，最后成績包含平時成績，期中成績，和期末考試成績，平時成績一是出勤率，所以點名是必要，二是課堂隨機提問。講了這么多，最終目的都是希望大家能把生化學(xué)好，不僅僅為了個考試成績，生化很多知識是和生活息息相關(guān)，比如你學(xué)了生化出來，到時候別人問你，轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品到底是個什么東西你總要能說出個道道來吧。這是我的聯(lián)系方式，有不懂的問題可以找我，請假的話要有書面假條或者提前發(fā)短信給我，點名再說請假不算數(shù)

4、的。我們第一堂課是緒論，緒論的目的主要是讓大家對生化有個概念性的認(rèn)識，生化研究的是什么，生化作為一門學(xué)科它的一個發(fā)展歷史我們需要了解，生化在生產(chǎn)生活中有什么應(yīng)用，最新的生化進展有哪些，提起大家對學(xué)習(xí)生化的興趣。一、 生物化學(xué)概述生化的概念很好理解 1、概念生物化學(xué)就是生命的化學(xué)，是研究生物體的化學(xué)組成和生命過程中的化學(xué)變化的科學(xué)。這里包含兩層含義?；瘜W(xué)組成，前者包括生物體內(nèi)的各種化學(xué)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能，生物的生命過程指的是什么，就是新陳代謝。后者指生物體內(nèi)的新陳代謝及其調(diào)控?？梢哉f，生物化學(xué)研究的是生命現(xiàn)象的化學(xué)本質(zhì)，一切與生命有關(guān)的化學(xué)現(xiàn)象都是生物化學(xué)的研究對象。生物化學(xué)是生命的化學(xué)，是研究微

5、生物、植物、動物及人類等的化學(xué)組成和生命過程中的化學(xué)變化的一門科學(xué)。近代生物化學(xué)主要是在分子水平上研究生物體的化學(xué)本質(zhì)及其在生命活動中的化學(xué)變化規(guī)律。 2、包含的研究內(nèi)容靜態(tài)生物化學(xué)：研究生物體的基本物質(zhì)，包括哪些，我們?nèi)梭w內(nèi)（糖類、脂類、蛋白質(zhì)、這是3大營養(yǎng)物質(zhì)，比如我們有些時候很餓，當(dāng)時又來不及去吃飯，候身邊有個巧克力，吃個巧克力補充能量，巧克力為什么能補充能量，它的主要成分有哪些，是不是就是糖，脂，和蛋白質(zhì)。核酸，DNA，我們的遺傳信息，我們?yōu)槭裁撮L得象我們的爸媽，再問大家一個問題，同卵雙胞胎是不是一樣？指紋是不是一樣？解釋這個現(xiàn)象，表型=基因型+環(huán)境因素，表觀遺傳，）及對體內(nèi)的生物化學(xué)

6、反應(yīng)起催化和調(diào)節(jié)作用的酶、維生素（維生素B2）和激素（看見心儀男女生臉紅hormone,荷爾蒙，腎上腺素）的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和功能。動態(tài)生物化學(xué)：研究構(gòu)成生物體的基本物質(zhì)在生命活動中進行的化學(xué)變化，也就是新陳代謝及在代謝過程中能量的轉(zhuǎn)換和調(diào)節(jié)規(guī)律。吃下去的糖怎么變成能量，呼吸作用，我們吸進去的氧氣怎么變成CO2，我們的基因如何翻譯成蛋白質(zhì)等。3、研究對象人類、動物、植物、微生物等進化、比較、生理、醫(yī)學(xué)、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等二、生物化學(xué)的發(fā)展簡史生物化學(xué)是隨著人們對生命現(xiàn)象的研究逐漸發(fā)展的。十八世紀(jì)，化學(xué)家拉瓦錫通過對燃燒和呼吸的研究，發(fā)現(xiàn)了生物氧化作用，舍勒發(fā)現(xiàn)了檸檬酸、蘋果酸等代謝中間物。這可以看作生物化

7、學(xué)的萌芽。進入十九世紀(jì)后，自然科學(xué)，特別是物理學(xué)、化學(xué)和生物學(xué)的發(fā)展，促進了生物化學(xué)的發(fā)展。此時生物化學(xué)被稱為生理化學(xué)，其研究中心在德國。李比希是生理化學(xué)的奠基人，并于1842年提出“新陳代謝”一詞。1877年，德國醫(yī)生霍佩-賽勒首次提出“生物化學(xué)”一詞，并使之成為一門獨立的科學(xué)。十九世紀(jì)的研究主要是對生物體內(nèi)各種化學(xué)組分的分離提純。得到了蛋白質(zhì)、核酸等物質(zhì)。20世紀(jì)后，生物化學(xué)得到了突飛猛進的發(fā)展，其研究成果之多使人們應(yīng)接不暇，以至把月刊和季刊改為周刊出版。這種局面的出現(xiàn)與實驗技術(shù)的進步和相關(guān)學(xué)科的幫助是分不開的。層析、電泳和超速離心機的應(yīng)用使分離提純快速而精確；結(jié)構(gòu)化學(xué)和X-射線晶體學(xué)在生

8、物大分子的結(jié)構(gòu)研究中發(fā)揮了巨大的作用；熒光分析和同位素示蹤顯示了代謝過程和酶促反應(yīng)機制；電鏡和計算機也極大地促進了生物化學(xué)的發(fā)展。1926年分離出脲酶結(jié)晶，1953年發(fā)現(xiàn)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)和測定胰島素一級結(jié)構(gòu)，是生物化學(xué)的重要發(fā)現(xiàn)。第一階段 18世紀(jì)70年代以后，隨著近代化學(xué)和生理學(xué)的發(fā)展，生物化學(xué)開始逐步形成。1770-1774年，英國J.Priestly發(fā)現(xiàn)了氧氣，并指出動物消耗氧而植物產(chǎn)生氧；1770-1786年，瑞典人C.W.Scheele分離了甘油、檸檬酸、蘋果酸、乳酸、尿酸等；1779-1796年，荷蘭人J.Ingenbousz證明在光照條件下綠色植物吸收CO2 并放出O2。1877

9、年，Hoppe-Seyler首先使用“Biochemistry”，生物化學(xué)作為一門新興學(xué)科誕生。這個階段，生物化學(xué)的主要工作是從分離和鑒定了各種氨基酸、羧酸、糖類，發(fā)現(xiàn)了核酸，開始進行酶學(xué)研究。第二階段從20世紀(jì)初到20世紀(jì)40年代，隨著分析鑒定技術(shù)的進步，尤其是放放射性同位素技術(shù)的應(yīng)用，生物化學(xué)進入了動態(tài)生物化學(xué)的發(fā)展時期，基本上闡明了酶的化學(xué)本質(zhì)以及能量代謝有關(guān)的物質(zhì)代謝途徑。1926年，美國化學(xué)家J B Sumner首次得到脲酶結(jié)晶，J.Northrop植被出胃蛋白酶等結(jié)晶；1912-1933生物氧化得到了卓有成效的研究；英生化學(xué)家A.Krebs證明了尿素循環(huán)核三羧酸循環(huán)；此外，糖酵解途

10、徑、光合碳代謝途徑得到證明，發(fā)現(xiàn)了維生素和激素、血紅素核葉綠素等。第三階段借助于各種理化技術(shù)的進步， 1950年以來，對蛋白質(zhì)、酶、核酸等生物大分子進行化學(xué)組成、序列、空間結(jié)構(gòu)及其生物學(xué)功能的研究，并發(fā)展到人工合成，創(chuàng)立了基因工程。1953年Watson&Crick提出了DNA的雙螺旋模型；1958年Crick提出“中心法則”；1953及1975年Sanger分別研究出了蛋白質(zhì)序列核核酸序列的測定方法；1961年Jacob&Monod提出了操縱子學(xué)說；1966年Nirenberg&Khorana破譯了遺傳密碼；70年代后Berg等成功地進行了DNA體外重組；Cohen建

11、立了分子克??；Boyer等在大腸桿菌中成功表達了人工合成的生長激素釋放抑制因子基因。三、生物化學(xué)和其它學(xué)科的關(guān)系生物化學(xué)的研究成果表明不同的生命形式之間有著相同的化學(xué)本質(zhì)。比如，所有的生命體內(nèi)的蛋白質(zhì)都是由完全相同的20種氨基酸構(gòu)成的，而在核酸中編碼每一個氨基酸的密碼也是完全相同的。這就象全世界的人都使用同一種語言一樣，表明它們來自共同的祖先?，F(xiàn)在，所有的生命科學(xué)家已經(jīng)達成共識，只有從分子水平上研究生命，把生命過程當(dāng)做化學(xué)反應(yīng)來研究，才能發(fā)現(xiàn)生命的本質(zhì)規(guī)律。因此，生物化學(xué)的理論和方法，已經(jīng)被所有生命科學(xué)采用；生物化學(xué)的知識，也成為生命科學(xué)的基礎(chǔ)。同時，其它學(xué)科的發(fā)展也提供了生物化學(xué)研究的素材和

12、知識，促進了生物化學(xué)的發(fā)展。本世紀(jì)初，生命科學(xué)分科很細(xì)，個學(xué)科之間界限分明，都有各自的理論、方法和研究領(lǐng)域。而現(xiàn)在，大家有了共同語言，出現(xiàn)了許多交叉學(xué)科，如分子生理學(xué)、分子免疫學(xué)、分子藥理學(xué)等等，都以分子為研究對象；一些老的學(xué)科，如動物、植物等，也都會用到生化知識。在醫(yī)學(xué)上，生化可協(xié)助腫瘤、糖尿病等代謝疾病的診斷和治療，大腦的功能和一些疾病的化學(xué)基礎(chǔ)已有初步結(jié)果，腦細(xì)胞的再生也因一些生長因子的發(fā)現(xiàn)而成為可能，神經(jīng)生物學(xué)的研究也到了分子水平。生物工程的成果將大大促進醫(yī)藥、食品、畜牧、農(nóng)業(yè)等的發(fā)展。而其他學(xué)科的發(fā)展也必將促進生物化學(xué)的發(fā)展。生物化學(xué)是生理學(xué)、微生物學(xué)、遺傳學(xué)、細(xì)胞學(xué)等各科的基礎(chǔ)，在

13、分子生物學(xué)中占有特別重要的位置，為生物工程的產(chǎn)生奠定了基礎(chǔ)。生物化學(xué)是醫(yī)學(xué)、農(nóng)學(xué)、某些輕工業(yè)（如制藥、釀造、皮革、食品等）和營養(yǎng)衛(wèi)生學(xué)等科目的基礎(chǔ)，與人類健康，工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)密切相關(guān)。著名生物化學(xué)家吳憲（1893-1959），堪稱中國生物化學(xué)的奠基者。他在血液分析、蛋白質(zhì)變性、食物營養(yǎng)和免疫化學(xué)等四個領(lǐng)域都作出了重要貢獻，并培養(yǎng)了許多生化學(xué)家。1965年合成結(jié)晶牛胰島素，1983年合成酵母丙氨酸t(yī)RNA，是中國生物化學(xué)研究的重要成就。四、生物化學(xué)的應(yīng)用和發(fā)展前景 生化知識的應(yīng)用：醫(yī)學(xué)上設(shè)計藥物 工業(yè)上發(fā)酵（維生素C、氨基酸） 農(nóng)業(yè)上合理喂養(yǎng) 生化技術(shù)的應(yīng)用：生化分析檢測產(chǎn)品質(zhì)量、臨床診斷 生化分

14、離、純化和生化合成技術(shù)生化產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用：酶制劑、疫苗、激素、抗生素、食品添加劑等等五、怎樣學(xué)習(xí)生化生物化學(xué)分為動態(tài)（代謝）和靜態(tài)（結(jié)構(gòu)）兩大部分，兩部分之間是互相聯(lián)系的。結(jié)構(gòu)是代謝的基礎(chǔ)，而在學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)時，往往也涉及一些代謝的知識。學(xué)完代謝之后，如果再復(fù)習(xí)一下結(jié)構(gòu)的知識，會有更深刻的理解。生物化學(xué)是生物與化學(xué)的交叉學(xué)科，學(xué)習(xí)時會需要化學(xué)，特別是有機化學(xué)的知識。但生化與有機有許多不同，比如對手性化合物的命名，有機采用RS系統(tǒng)，生化則采用DL系統(tǒng)；又如生化中高能磷酸鍵的定義，也與有機不同。學(xué)習(xí)時要注意生化的特點。生化的這些特點，有其產(chǎn)生的歷史原因，即這些概念提出較早，一直沿用下來；另一方面，這些做法在生化中確實比較方便，如DL系統(tǒng)，就是命名生物分子時提出的，對于生物分子的命名既準(zhǔn)確