生物化學(xué)1緒論學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1生物化學(xué)生物化學(xué)(shn w hu xu)1緒論緒論第一頁(yè)，共76頁(yè)。10脂類代謝；脂類代謝；11含氮小分子的代謝；含氮小分子的代謝；12物質(zhì)代謝的聯(lián)系與調(diào)節(jié)；物質(zhì)代謝的聯(lián)系與調(diào)節(jié)；13DNA的物質(zhì)合成的物質(zhì)合成-復(fù)制；復(fù)制；14RNA的物質(zhì)合成的物質(zhì)合成-轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄15蛋白質(zhì)的生物合成蛋白質(zhì)的生物合成-翻譯翻譯16基因的表達(dá)調(diào)節(jié)；基因的表達(dá)調(diào)節(jié)；17核酸核酸(h sun)技術(shù)技術(shù)第1頁(yè)/共76頁(yè)第二頁(yè)，共76頁(yè)。第2頁(yè)/共76頁(yè)第三頁(yè)，共76頁(yè)。本章主要內(nèi)容：本章主要內(nèi)容： 生物化學(xué)的意義生物化學(xué)的意義生物化學(xué)的概述生物化學(xué)的概述 生物化學(xué)研究的內(nèi)容生物化學(xué)研究的內(nèi)容 生物化學(xué)的發(fā)展生

2、物化學(xué)的發(fā)展(fzhn)(fzhn)歷史歷史與現(xiàn)狀與現(xiàn)狀 與動(dòng)物生產(chǎn)和動(dòng)物健康的關(guān)與動(dòng)物生產(chǎn)和動(dòng)物健康的關(guān)系系 第3頁(yè)/共76頁(yè)第四頁(yè)，共76頁(yè)。(a) microscopiccomplexity(b) energy comsumption,food chain(c) reproduction第4頁(yè)/共76頁(yè)第五頁(yè)，共76頁(yè)。捕蠅草可以在捕蠅草可以在0.5秒的時(shí)間內(nèi)捕獲昆蟲，秒的時(shí)間內(nèi)捕獲昆蟲， 并分泌并分泌(fnm)消化消化酶消化昆蟲以獲得營(yíng)養(yǎng)。酶消化昆蟲以獲得營(yíng)養(yǎng)。第5頁(yè)/共76頁(yè)第六頁(yè)，共76頁(yè)。含羞草羽狀的葉片含羞草羽狀的葉片(ypin)，輕觸和搖動(dòng)可使葉片，輕觸和搖動(dòng)可使葉片(ypi

3、n)很快合攏和下垂。很快合攏和下垂。第6頁(yè)/共76頁(yè)第七頁(yè)，共76頁(yè)。Garden of Eden (diversity and unity)第7頁(yè)/共76頁(yè)第八頁(yè)，共76頁(yè)。第8頁(yè)/共76頁(yè)第九頁(yè)，共76頁(yè)。制藥工業(yè)： 鏈激酶、尿激酶、氨基酸、 核甘酸（所謂基因營(yíng)養(yǎng)物）、SOD、 MT、 紫杉醇等。生物制品： 疫苗皮革工業(yè)： 角質(zhì)酶脫毛 生物化學(xué)(shn w hu xu)不但為這些生產(chǎn)過(guò)程建立了科學(xué)基礎(chǔ)并為其技術(shù)改造創(chuàng)造了條件。第9頁(yè)/共76頁(yè)第十頁(yè)，共76頁(yè)。第10頁(yè)/共76頁(yè)第十一頁(yè)，共76頁(yè)。第11頁(yè)/共76頁(yè)第十二頁(yè)，共76頁(yè)。第12頁(yè)/共76頁(yè)第十三頁(yè)，共76頁(yè)。第13頁(yè)/共76頁(yè)

4、第十四頁(yè)，共76頁(yè)。第14頁(yè)/共76頁(yè)第十五頁(yè)，共76頁(yè)。第15頁(yè)/共76頁(yè)第十六頁(yè)，共76頁(yè)。A tobacco plant expressing the gene for firefly luciferase. Light was produced after the plant was watered with a solution containing luciferin, the substrate for the light-producing luciferase enzyme (see Box 132). Dont expect glow-in-the-dark ornamen

5、tal plants at your local plant nursery anytime soon. The light is actually quite weak; this photograph required a 24-hour exposure. The real pointthat this technology allows the introduction of new traits into plantsis neverthelesselegantly made.煙草煙草(ynco)表達(dá)表達(dá)螢火蟲熒光素基因螢火蟲熒光素基因第16頁(yè)/共76頁(yè)第十七頁(yè)，共76頁(yè)。表達(dá)表達(dá)(

6、biod)抗蟲基抗蟲基因的西紅柿因的西紅柿第17頁(yè)/共76頁(yè)第十八頁(yè)，共76頁(yè)。Glyphosate-resistant soybean plants. The photographs show two areas of a soybean field in Wisconsin. (a)Without glyphosate treatment, this part of the field is overrun with weeds. (b) Glyphosateresistant soybean plants thrive in the glyphosate-treated section

7、of the field. Glyphosate breaks down rapidly in the environment. Agricultural use of engineered plants such as these proceeds only after considerable deliberation, balancing the extraordinary promise of the technology with the need to select new traits with care. Both science and society as a whole

8、have a stake in ensuring that the use of the resultant plants has no adverse impact on the environment or on human health.轉(zhuǎn)草甘膦基因(jyn)大豆第18頁(yè)/共76頁(yè)第十九頁(yè)，共76頁(yè)。Cloning in mice. The gene for human growth hormone was introduced into the genome of the mouse on the right. Expressionof the gene resulted in the

9、 unusually large size of this mouse.表達(dá)表達(dá)(biod)人生人生長(zhǎng)激素的老鼠長(zhǎng)激素的老鼠第19頁(yè)/共76頁(yè)第二十頁(yè)，共76頁(yè)。第20頁(yè)/共76頁(yè)第二十一頁(yè)，共76頁(yè)。第21頁(yè)/共76頁(yè)第二十二頁(yè)，共76頁(yè)。第22頁(yè)/共76頁(yè)第二十三頁(yè)，共76頁(yè)。為孩子為孩子生父生父第23頁(yè)/共76頁(yè)第二十四頁(yè)，共76頁(yè)。用化學(xué)、物理用化學(xué)、物理(wl)的理論和方法研究生物的理論和方法研究生物體的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)、功能和生命活動(dòng)過(guò)程體的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)、功能和生命活動(dòng)過(guò)程中物質(zhì)及能量變化規(guī)律的學(xué)科。中物質(zhì)及能量變化規(guī)律的學(xué)科。生物體，包括生物體，包括(boku)病毒、微病毒、微生

10、物、動(dòng)植物和人體。生物、動(dòng)植物和人體。生物體的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和功能。生物體的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和功能。研究物質(zhì)代謝、能量轉(zhuǎn)換和代謝調(diào)控研究物質(zhì)代謝、能量轉(zhuǎn)換和代謝調(diào)控研究遺傳信息的傳遞和表達(dá)研究遺傳信息的傳遞和表達(dá)生物生物化學(xué)化學(xué) 概概 念念對(duì)對(duì)象象內(nèi)內(nèi)容容第24頁(yè)/共76頁(yè)第二十五頁(yè)，共76頁(yè)。1.1.生物化學(xué)生物化學(xué)(shn(shn w hu w hu xu)xu)概述概述1.1 1.1 生物化學(xué)的定義：生物化學(xué)的定義： 生物化學(xué)（生物化學(xué)（biochemistrybiochemistry）：）： 是從分子水平上是從分子水平上闡明生命闡明生命(shngmng)(shngmng)有機(jī)

11、體化學(xué)本質(zhì)的一門學(xué)有機(jī)體化學(xué)本質(zhì)的一門學(xué)科?？啤?.2 1.2 生物化學(xué)的分類：生物化學(xué)的分類： 根據(jù)研究對(duì)象分為：動(dòng)物生物化學(xué)、植物生根據(jù)研究對(duì)象分為：動(dòng)物生物化學(xué)、植物生物化學(xué)、微生物生物化學(xué)、人體生物化學(xué)、基因生物化學(xué)、微生物生物化學(xué)、人體生物化學(xué)、基因生物化學(xué)、微生物生物化學(xué)、衰老生物化學(xué)、病理生物化學(xué)、微生物生物化學(xué)、衰老生物化學(xué)、病理生物化學(xué)物化學(xué) 、食品生物化學(xué)、臨床生物化學(xué)、運(yùn)動(dòng)生、食品生物化學(xué)、臨床生物化學(xué)、運(yùn)動(dòng)生物化學(xué)等。物化學(xué)等。 根據(jù)研究目的分為：醫(yī)學(xué)生化、農(nóng)業(yè)生化、根據(jù)研究目的分為：醫(yī)學(xué)生化、農(nóng)業(yè)生化、工業(yè)生化、環(huán)境生化和營(yíng)養(yǎng)生化等。工業(yè)生化、環(huán)境生化和營(yíng)養(yǎng)生化等。

12、第25頁(yè)/共76頁(yè)第二十六頁(yè)，共76頁(yè)?；瘜W(xué)組成化學(xué)組成物質(zhì)代謝物質(zhì)代謝能量代謝能量代謝功能功能結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)生物體生物體核苷酸核苷酸氨基酸氨基酸脂肪酸脂肪酸葡萄糖葡萄糖運(yùn)輸運(yùn)輸儲(chǔ)存儲(chǔ)存保護(hù)保護(hù)(boh)供能供能分泌分泌運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)C、H、O、N等等合成合成(hchng)代謝代謝分解代謝分解代謝合成代謝合成代謝分解代謝分解代謝第26頁(yè)/共76頁(yè)第二十七頁(yè)，共76頁(yè)。2.2.生物化學(xué)研究生物化學(xué)研究(ynji)(ynji)內(nèi)容內(nèi)容2.1 2.1 關(guān)于生命關(guān)于生命(shngmng)(shngmng)有機(jī)體的化學(xué)組成、有機(jī)體的化學(xué)組成、生物分子，特別是生物大分子（生物分子，特別是生物大分子（biologica

13、l biological macromoleculemacromolecule）的結(jié)構(gòu)、相互關(guān)系及其功能。）的結(jié)構(gòu)、相互關(guān)系及其功能。 生物大分子是由小分子單體聚合而成的多聚體。如生物大分子是由小分子單體聚合而成的多聚體。如氨基酸氨基酸蛋白質(zhì)、核苷酸蛋白質(zhì)、核苷酸核酸、葡萄糖核酸、葡萄糖淀粉等。生淀粉等。生物大分子執(zhí)行著各種各樣的生物學(xué)功能，如生物催化、物大分子執(zhí)行著各種各樣的生物學(xué)功能，如生物催化、物質(zhì)運(yùn)輸、代謝調(diào)節(jié)、貯存、傳遞與表達(dá)遺傳信息等。物質(zhì)運(yùn)輸、代謝調(diào)節(jié)、貯存、傳遞與表達(dá)遺傳信息等。 它們復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)是其功能的化學(xué)它們復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)是其功能的化學(xué)(huxu)基礎(chǔ)?；A(chǔ)。第27頁(yè)/

14、共76頁(yè)第二十八頁(yè)，共76頁(yè)。第28頁(yè)/共76頁(yè)第二十九頁(yè)，共76頁(yè)。第29頁(yè)/共76頁(yè)第三十頁(yè)，共76頁(yè)。糖類糖類(tn li)核酸核酸(h sun)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)脂類脂類大分子大分子第30頁(yè)/共76頁(yè)第三十一頁(yè)，共76頁(yè)。蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)核酸核酸(h sun)糖類糖類(tn li)脂類脂類DNARNA肌肉肌肉酶酶細(xì)胞壁細(xì)胞壁葡聚糖葡聚糖細(xì)胞膜細(xì)胞膜 遺傳信息傳遞 蛋白質(zhì)合成 細(xì)胞構(gòu)造 生理功能 細(xì)胞構(gòu)造 能量 細(xì)胞構(gòu)造第31頁(yè)/共76頁(yè)第三十二頁(yè)，共76頁(yè)。第32頁(yè)/共76頁(yè)第三十三頁(yè)，共76頁(yè)。N2CO2H2O 單單 體體生物大分生物大分 子子細(xì)胞細(xì)胞器器細(xì)胞細(xì)胞細(xì)細(xì)胞胞第33頁(yè)/共76頁(yè)第三

15、十四頁(yè)，共76頁(yè)。第34頁(yè)/共76頁(yè)第三十五頁(yè)，共76頁(yè)。第35頁(yè)/共76頁(yè)第三十六頁(yè)，共76頁(yè)。第36頁(yè)/共76頁(yè)第三十七頁(yè)，共76頁(yè)。第37頁(yè)/共76頁(yè)第三十八頁(yè)，共76頁(yè)。生命物質(zhì)(wzh)是少數(shù)幾類有機(jī)物組成的生命(shngmng)物質(zhì)從分子水平上來(lái)說(shuō)結(jié)構(gòu)復(fù)雜生物大分子以簡(jiǎn)單小分子為結(jié)構(gòu)單元在所有的生物體系中，結(jié)構(gòu)單元相同非共價(jià)鍵在生物學(xué)中占有重要地位第38頁(yè)/共76頁(yè)第三十九頁(yè)，共76頁(yè)。第39頁(yè)/共76頁(yè)第四十頁(yè)，共76頁(yè)。第40頁(yè)/共76頁(yè)第四十一頁(yè)，共76頁(yè)。第41頁(yè)/共76頁(yè)第四十二頁(yè)，共76頁(yè)。植物(zhw)病毒動(dòng)物(dngw)病毒噬菌體第42頁(yè)/共76頁(yè)第四十三頁(yè)，共76

16、頁(yè)。第43頁(yè)/共76頁(yè)第四十四頁(yè)，共76頁(yè)。2.2 2.2 細(xì)胞中的物質(zhì)代謝細(xì)胞中的物質(zhì)代謝(dixi)(dixi)與能量代謝與能量代謝(dixi)(dixi)，或稱中間代謝，或稱中間代謝(dixi)(dixi)(intermediary metabolism),(intermediary metabolism),即細(xì)胞中進(jìn)行的化學(xué)過(guò)程即細(xì)胞中進(jìn)行的化學(xué)過(guò)程 合成代謝（合成代謝（anabolism）：）： 將小分子的前體（將小分子的前體（precursor）經(jīng)過(guò)特定的代謝途徑構(gòu)建成較大的分子，并且消耗能量。經(jīng)過(guò)特定的代謝途徑構(gòu)建成較大的分子，并且消耗能量。分解代謝（分解代謝（catabolis

17、m）：）： 將較大的分子經(jīng)過(guò)特定的代謝將較大的分子經(jīng)過(guò)特定的代謝途徑，分解成小的分子并且釋放途徑，分解成小的分子并且釋放(shfng)出能量。出能量。物質(zhì)代謝與能量代謝相伴隨。在這個(gè)過(guò)程中，物質(zhì)代謝與能量代謝相伴隨。在這個(gè)過(guò)程中，ATP（三磷（三磷酸腺苷）酸腺苷） 是能量轉(zhuǎn)換和傳遞的中間體。是能量轉(zhuǎn)換和傳遞的中間體。 第44頁(yè)/共76頁(yè)第四十五頁(yè)，共76頁(yè)。2.3 2.3 組織組織(zzh)(zzh)和器官機(jī)能的生物化和器官機(jī)能的生物化學(xué)學(xué) 生命有機(jī)體是一個(gè)統(tǒng)一協(xié)調(diào)的整體。生命有機(jī)體是一個(gè)統(tǒng)一協(xié)調(diào)的整體。 任何組織器官的形態(tài)結(jié)構(gòu)、代謝方式都是以其化學(xué)組成和分子結(jié)構(gòu)為任何組織器官的形態(tài)結(jié)構(gòu)、代謝

18、方式都是以其化學(xué)組成和分子結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的?；A(chǔ)的。 在分子水平、細(xì)胞和組織水平以及整體水平上全面、系統(tǒng)地認(rèn)識(shí)動(dòng)物在分子水平、細(xì)胞和組織水平以及整體水平上全面、系統(tǒng)地認(rèn)識(shí)動(dòng)物組織器官的生理機(jī)能，認(rèn)識(shí)它們之間的聯(lián)系、認(rèn)識(shí)它們與環(huán)境互作的機(jī)組織器官的生理機(jī)能，認(rèn)識(shí)它們之間的聯(lián)系、認(rèn)識(shí)它們與環(huán)境互作的機(jī)制制(jzh)，也是動(dòng)物生物化學(xué)的研究目的之一。，也是動(dòng)物生物化學(xué)的研究目的之一。 第45頁(yè)/共76頁(yè)第四十六頁(yè)，共76頁(yè)。機(jī)能機(jī)能生化生化(shn hu)時(shí)期時(shí)期動(dòng)態(tài)生動(dòng)態(tài)生化化(shn hu)時(shí)時(shí)期期靜態(tài)生靜態(tài)生化時(shí)期化時(shí)期？1920年以前年以前1950年以前年以前19501950年以后年以后分析物質(zhì)

19、的組成、性質(zhì)及含量分析物質(zhì)的組成、性質(zhì)及含量物質(zhì)代謝途徑、動(dòng)態(tài)平衡、能量轉(zhuǎn)化物質(zhì)代謝途徑、動(dòng)態(tài)平衡、能量轉(zhuǎn)化生命的本質(zhì)和奧秘：分子生物學(xué)，分子遺傳學(xué)生命的本質(zhì)和奧秘：分子生物學(xué)，分子遺傳學(xué)基因組學(xué)、結(jié)構(gòu)基因組學(xué)、功能基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)基因組學(xué)、結(jié)構(gòu)基因組學(xué)、功能基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)現(xiàn)在。將來(lái)?，F(xiàn)在。將來(lái)。第46頁(yè)/共76頁(yè)第四十七頁(yè)，共76頁(yè)。1897年年1902年年1926年年1935年年1944年年BuchnerBuchner發(fā)現(xiàn)酵母發(fā)現(xiàn)酵母(jiom)(jiom)細(xì)胞質(zhì)能使糖發(fā)酵細(xì)胞質(zhì)能使糖發(fā)酵 Fischer肽鍵肽鍵(ti jin)理論理論Sumner得到脲酶結(jié)晶，證明酶是蛋白質(zhì)得到

20、脲酶結(jié)晶，證明酶是蛋白質(zhì)chneider將同位素應(yīng)用于代謝研究將同位素應(yīng)用于代謝研究 Avery等人證明遺傳信息在核酸上等人證明遺傳信息在核酸上第47頁(yè)/共76頁(yè)第四十八頁(yè)，共76頁(yè)。1951年年1953年年1958年年1970年年1972年年 Sunger胰島素氨基酸序列胰島素氨基酸序列(xli)測(cè)定測(cè)定Perutz等解明等解明(ji mn)肌紅蛋白的立體結(jié)構(gòu)肌紅蛋白的立體結(jié)構(gòu) 發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)DNA限制性內(nèi)切酶限制性內(nèi)切酶 DNA重組技術(shù)建立重組技術(shù)建立 Wadton-Click提出提出DNA雙雙螺旋模型螺旋模型第48頁(yè)/共76頁(yè)第四十九頁(yè)，共76頁(yè)。1978年年1990年年2003年年20世紀(jì)末

21、世紀(jì)末21世紀(jì)世紀(jì)(shj)初初 DNA雙脫氧雙脫氧(tu yng)測(cè)序發(fā)的成功測(cè)序發(fā)的成功 人類基因組計(jì)劃的實(shí)施人類基因組計(jì)劃的實(shí)施 人類基因組計(jì)劃完成人類基因組計(jì)劃完成后基因組時(shí)代后基因組時(shí)代功能基因組學(xué)，蛋白質(zhì)組學(xué)，結(jié)構(gòu)基因組學(xué)等功能基因組學(xué)，蛋白質(zhì)組學(xué)，結(jié)構(gòu)基因組學(xué)等第49頁(yè)/共76頁(yè)第五十頁(yè)，共76頁(yè)。3.3.生物化學(xué)的發(fā)展生物化學(xué)的發(fā)展(fzhn)(fzhn)歷史和現(xiàn)狀歷史和現(xiàn)狀3.1 3.1 歷史歷史(lsh)(lsh)回顧回顧 我國(guó)古代對(duì)于生物化學(xué)的發(fā)展有重要的貢獻(xiàn)。我國(guó)古代對(duì)于生物化學(xué)的發(fā)展有重要的貢獻(xiàn)。 科學(xué)發(fā)展的道路不是平坦的，人們對(duì)事物的認(rèn)識(shí)在正科學(xué)發(fā)展的道路不是平坦的

22、，人們對(duì)事物的認(rèn)識(shí)在正確與錯(cuò)誤確與錯(cuò)誤(cuw)，真理與謬誤的斗爭(zhēng)中前進(jìn)，生物化學(xué)，真理與謬誤的斗爭(zhēng)中前進(jìn)，生物化學(xué)的發(fā)展也不例外。的發(fā)展也不例外。 Friedrich Wohler，Eduard 和和 Hans Buchner 弟兄以弟兄以及及 J. Sumner 等與等與“ 生機(jī)論（生機(jī)論（vitalism）” 的謬論進(jìn)行了長(zhǎng)的謬論進(jìn)行了長(zhǎng)期的爭(zhēng)論，期的爭(zhēng)論， “生機(jī)論生機(jī)論”最后以失敗告終。最后以失敗告終。第50頁(yè)/共76頁(yè)第五十一頁(yè)，共76頁(yè)。 科學(xué)的發(fā)展也不是單槍匹馬的，多學(xué)科的互相交叉與滲透科學(xué)的發(fā)展也不是單槍匹馬的，多學(xué)科的互相交叉與滲透、研究技術(shù)和實(shí)驗(yàn)手段的進(jìn)步推動(dòng)和加速了科學(xué)

23、進(jìn)步的步伐。、研究技術(shù)和實(shí)驗(yàn)手段的進(jìn)步推動(dòng)和加速了科學(xué)進(jìn)步的步伐。 化學(xué)、物理學(xué)、細(xì)胞學(xué)、遺傳學(xué)、微生物學(xué)以及電子顯微化學(xué)、物理學(xué)、細(xì)胞學(xué)、遺傳學(xué)、微生物學(xué)以及電子顯微鏡、超離心（鏡、超離心（ultra-centrifugation）、色譜（）、色譜（chromatography）、同位素示蹤（、同位素示蹤（isotope tracing）、）、X-射線射線(shxin)衍射（衍射（X-ray reflection）、質(zhì)譜（）、質(zhì)譜（mass chromatography）以及核磁共振（）以及核磁共振（nuclear magnetic resonance）等技術(shù)都為現(xiàn)代生物化學(xué)的發(fā)展作）等技術(shù)

24、都為現(xiàn)代生物化學(xué)的發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)。出了重要貢獻(xiàn)。 第51頁(yè)/共76頁(yè)第五十二頁(yè)，共76頁(yè)。悼念悼念(donin)克里克克里克第52頁(yè)/共76頁(yè)第五十三頁(yè)，共76頁(yè)。 生物化學(xué)與分子生物學(xué)都以從分子水平生物化學(xué)與分子生物學(xué)都以從分子水平(shupng)上認(rèn)識(shí)生命、詮釋生命為目標(biāo)。廣義地說(shuō)，兩者沒(méi)有上認(rèn)識(shí)生命、詮釋生命為目標(biāo)。廣義地說(shuō)，兩者沒(méi)有截然的區(qū)別。只是前者注重生命有機(jī)體的化學(xué)過(guò)程，截然的區(qū)別。只是前者注重生命有機(jī)體的化學(xué)過(guò)程，后者更強(qiáng)調(diào)生物分子的結(jié)構(gòu)與功能，尤其是在遺傳分后者更強(qiáng)調(diào)生物分子的結(jié)構(gòu)與功能，尤其是在遺傳分子核酸方面。子核酸方面。第53頁(yè)/共76頁(yè)第五十四頁(yè)，共76頁(yè)。3.2

25、 3.2 生物化學(xué)的前景生物化學(xué)的前景(qinjng)(qinjng)和現(xiàn)狀和現(xiàn)狀 生物大分子的結(jié)構(gòu)、功能與相互作用生物大分子的結(jié)構(gòu)、功能與相互作用 基因組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)基因組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué) 基因表達(dá)的調(diào)節(jié)基因表達(dá)的調(diào)節(jié)(tioji) (tioji) 細(xì)胞信號(hào)的傳導(dǎo)細(xì)胞信號(hào)的傳導(dǎo) 生物工程學(xué)生物工程學(xué) 分子生物學(xué)的迅速發(fā)展從根本上改變分子生物學(xué)的迅速發(fā)展從根本上改變(gibin)了生命科學(xué)的了生命科學(xué)的面貌，也極大地豐富和擴(kuò)展了生物化學(xué)的內(nèi)涵。一方面，經(jīng)典的面貌，也極大地豐富和擴(kuò)展了生物化學(xué)的內(nèi)涵。一方面，經(jīng)典的生物化學(xué)原理不斷得到驗(yàn)證，另一方面，人們對(duì)生命有機(jī)體中化生物化學(xué)原理不斷得到驗(yàn)證，

26、另一方面，人們對(duì)生命有機(jī)體中化學(xué)過(guò)程的認(rèn)識(shí)不斷更新和深化，現(xiàn)代生物化學(xué)的發(fā)展已經(jīng)從各個(gè)學(xué)過(guò)程的認(rèn)識(shí)不斷更新和深化，現(xiàn)代生物化學(xué)的發(fā)展已經(jīng)從各個(gè)方面融入了生命科學(xué)發(fā)展的主流當(dāng)中。目前，有關(guān)生物化學(xué)的研方面融入了生命科學(xué)發(fā)展的主流當(dāng)中。目前，有關(guān)生物化學(xué)的研究主要集中在以下幾個(gè)方面：究主要集中在以下幾個(gè)方面： 第54頁(yè)/共76頁(yè)第五十五頁(yè)，共76頁(yè)。 生物大分子的結(jié)構(gòu)(jigu)、功能與相互作用 大分子之間的相互作用；大分子結(jié)構(gòu)模體（大分子之間的相互作用；大分子結(jié)構(gòu)模體（motif）和結(jié)構(gòu)域的獨(dú)特作）和結(jié)構(gòu)域的獨(dú)特作用；生物大分子三維構(gòu)象和構(gòu)象運(yùn)動(dòng)進(jìn)行描述用；生物大分子三維構(gòu)象和構(gòu)象運(yùn)動(dòng)進(jìn)行描述(

27、mio sh) ；蛋白質(zhì)空間構(gòu)象；蛋白質(zhì)空間構(gòu)象的正確折疊和的正確折疊和“分子伴侶分子伴侶”（molecular chaperone）的作用；磷酸化、?；┑淖饔?；磷酸化、酰基化等化學(xué)修飾作用對(duì)于蛋白質(zhì)和酶在快速、高效傳遞代謝信息和調(diào)節(jié)基因表達(dá)等化學(xué)修飾作用對(duì)于蛋白質(zhì)和酶在快速、高效傳遞代謝信息和調(diào)節(jié)基因表達(dá)中的機(jī)制；核酸與蛋白質(zhì)的相互作用與基因表達(dá)的調(diào)節(jié)；催化核酸等。中的機(jī)制；核酸與蛋白質(zhì)的相互作用與基因表達(dá)的調(diào)節(jié)；催化核酸等。 信息爆炸導(dǎo)致了結(jié)構(gòu)生物學(xué)（信息爆炸導(dǎo)致了結(jié)構(gòu)生物學(xué)（structural biology）的誕生。）的誕生。 第55頁(yè)/共76頁(yè)第五十六頁(yè)，共76頁(yè)。蛋白質(zhì)和核酸

28、蛋白質(zhì)和核酸(h sun)大分子之間的相互作用大分子之間的相互作用第56頁(yè)/共76頁(yè)第五十七頁(yè)，共76頁(yè)。v 基因組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)基因組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué) “人類基因組計(jì)劃人類基因組計(jì)劃”（human genome project，HGP）歷經(jīng)）歷經(jīng)10個(gè)個(gè)年頭，在進(jìn)入本世紀(jì)后不久宣布完成，人類基因組的解讀為疾病的年頭，在進(jìn)入本世紀(jì)后不久宣布完成，人類基因組的解讀為疾病的診斷、防治和新藥的研究開(kāi)發(fā)提供了有力的武器。科學(xué)家已繪制出診斷、防治和新藥的研究開(kāi)發(fā)提供了有力的武器。科學(xué)家已繪制出40余種生物的基因組圖譜，基因組的研究將進(jìn)入功能基因組階段，余種生物的基因組圖譜，基因組的研究將進(jìn)入功能基因組階段

29、，即確定基因結(jié)構(gòu)與功能的應(yīng)用階段。即確定基因結(jié)構(gòu)與功能的應(yīng)用階段。 蛋白質(zhì)組學(xué)（蛋白質(zhì)組學(xué)（proteomics）作為后基因組時(shí)代生命科學(xué)新的）作為后基因組時(shí)代生命科學(xué)新的研究領(lǐng)域正在崛起。它將一系列精細(xì)的技術(shù)，主要有研究領(lǐng)域正在崛起。它將一系列精細(xì)的技術(shù)，主要有2D-凝膠電泳凝膠電泳、計(jì)算機(jī)圖象分析、質(zhì)譜、氨基酸測(cè)序和生物信息學(xué)結(jié)合、計(jì)算機(jī)圖象分析、質(zhì)譜、氨基酸測(cè)序和生物信息學(xué)結(jié)合(jih)起起來(lái)，高通量地、綜合地定量和鑒定蛋白質(zhì)。建立蛋白組的生物信息來(lái)，高通量地、綜合地定量和鑒定蛋白質(zhì)。建立蛋白組的生物信息數(shù)據(jù)庫(kù)，將為重大病癥的發(fā)生提供新的預(yù)警和診斷標(biāo)志，并為新藥數(shù)據(jù)庫(kù)，將為重大病癥的發(fā)生

30、提供新的預(yù)警和診斷標(biāo)志，并為新藥的開(kāi)發(fā)提供新的思路。的開(kāi)發(fā)提供新的思路。第57頁(yè)/共76頁(yè)第五十八頁(yè)，共76頁(yè)。大腸桿菌大腸桿菌(d chn n jn)中的蛋白質(zhì)組中的蛋白質(zhì)組第58頁(yè)/共76頁(yè)第五十九頁(yè)，共76頁(yè)。 基因表達(dá)(biod)的調(diào)節(jié) 1960年，年，F(xiàn).Jacob和和J.Monod發(fā)現(xiàn)細(xì)菌利用乳糖時(shí)，相關(guān)酶的基因發(fā)現(xiàn)細(xì)菌利用乳糖時(shí)，相關(guān)酶的基因表達(dá)時(shí)序受到嚴(yán)格的控制，于是提出了原核生物基因調(diào)節(jié)操縱子表達(dá)時(shí)序受到嚴(yán)格的控制，于是提出了原核生物基因調(diào)節(jié)操縱子（operon）模型，開(kāi)辟了對(duì)基因表達(dá)調(diào)節(jié)研究的新領(lǐng)域。）模型，開(kāi)辟了對(duì)基因表達(dá)調(diào)節(jié)研究的新領(lǐng)域。 真核基因表達(dá)的調(diào)控產(chǎn)要涉及核小

31、體的重構(gòu)、組蛋白的乙?；?、真核基因表達(dá)的調(diào)控產(chǎn)要涉及核小體的重構(gòu)、組蛋白的乙?；?、DNA的甲基化等化學(xué)修飾和的甲基化等化學(xué)修飾和DNA超螺旋的拓?fù)洚悩?gòu)化；基因的的調(diào)節(jié)超螺旋的拓?fù)洚悩?gòu)化；基因的的調(diào)節(jié)也在轉(zhuǎn)錄后的加工、翻譯和新生多肽鏈的化學(xué)修飾等各個(gè)層次上進(jìn)行也在轉(zhuǎn)錄后的加工、翻譯和新生多肽鏈的化學(xué)修飾等各個(gè)層次上進(jìn)行(jnxng)。 這一領(lǐng)域的研究將最終揭開(kāi)生命的進(jìn)化、胚胎的分化、個(gè)體的生這一領(lǐng)域的研究將最終揭開(kāi)生命的進(jìn)化、胚胎的分化、個(gè)體的生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖、衰老、疾病和死亡之謎。長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖、衰老、疾病和死亡之謎。 第59頁(yè)/共76頁(yè)第六十頁(yè)，共76頁(yè)。 細(xì)胞信號(hào)的傳導(dǎo)(chundo) 第

32、二信使學(xué)說(shuō)第二信使學(xué)說(shuō) cAMP、cGMP、IP3、DG、Ca2+等等 G蛋白偶聯(lián)系統(tǒng)蛋白偶聯(lián)系統(tǒng) G蛋白、蛋白、PKA、PKG、PKC和和TPK信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)等統(tǒng)等小分子小分子(fnz)氣體物質(zhì)氣體物質(zhì) NO、CO 第60頁(yè)/共76頁(yè)第六十一頁(yè)，共76頁(yè)。生物生物(shngw)(shngw)工程學(xué)工程學(xué) 到到70年代，重組年代，重組DNA技術(shù)（技術(shù)（Recombinant DNA technology）誕生，人類可以按照自己的意愿改造遺傳基因）誕生，人類可以按照自己的意愿改造遺傳基因和操縱遺傳過(guò)程。這個(gè)技術(shù)的規(guī)模化和工業(yè)化，就是基因和操縱遺傳過(guò)程。這個(gè)技術(shù)的規(guī)?；凸I(yè)化，就是基因工

33、程，也稱遺傳工程（工程，也稱遺傳工程（Genetic engineering）。）。 以基因工程技術(shù)為核心，與現(xiàn)代發(fā)酵工程、細(xì)胞工程、以基因工程技術(shù)為核心，與現(xiàn)代發(fā)酵工程、細(xì)胞工程、胚胎工程、酶工程、蛋白質(zhì)工程等集合而成的生物胚胎工程、酶工程、蛋白質(zhì)工程等集合而成的生物(shngw)工程學(xué)（工程學(xué)（Biotechnology），已經(jīng)和正在展現(xiàn)出其），已經(jīng)和正在展現(xiàn)出其推動(dòng)生產(chǎn)力發(fā)展的巨大潛力。推動(dòng)生產(chǎn)力發(fā)展的巨大潛力。 第61頁(yè)/共76頁(yè)第六十二頁(yè)，共76頁(yè)。遺傳工程遺傳工程(ychun gngchng)的工的工廠廠第62頁(yè)/共76頁(yè)第六十三頁(yè)，共76頁(yè)。4.4.與動(dòng)物生產(chǎn)和健康與動(dòng)物生產(chǎn)和健

34、康(jinkng)(jinkng)的關(guān)系的關(guān)系生物化學(xué)是生物科學(xué)，如農(nóng)學(xué)、醫(yī)學(xué)、畜牧、獸醫(yī)、水產(chǎn)等的基礎(chǔ)學(xué)生物化學(xué)是生物科學(xué)，如農(nóng)學(xué)、醫(yī)學(xué)、畜牧、獸醫(yī)、水產(chǎn)等的基礎(chǔ)學(xué)科之一?？浦弧，F(xiàn)代生物化學(xué)的理論和實(shí)驗(yàn)方法已經(jīng)作為通用的現(xiàn)代生物化學(xué)的理論和實(shí)驗(yàn)方法已經(jīng)作為通用的“語(yǔ)言語(yǔ)言”與有力的與有力的“工具工具”被廣泛用于生命科學(xué)的表述和研究之中。被廣泛用于生命科學(xué)的表述和研究之中。與動(dòng)物生理學(xué)、動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)、動(dòng)物遺傳學(xué)、動(dòng)物繁殖學(xué)、藥理學(xué)、動(dòng)與動(dòng)物生理學(xué)、動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)、動(dòng)物遺傳學(xué)、動(dòng)物繁殖學(xué)、藥理學(xué)、動(dòng)物病理學(xué)、微生物學(xué)、免疫學(xué)、動(dòng)物疾病診斷學(xué)等學(xué)科有著不可分割物病理學(xué)、微生物學(xué)、免疫學(xué)、動(dòng)物疾病診斷學(xué)

35、等學(xué)科有著不可分割的聯(lián)系，因此學(xué)習(xí)和掌握生物化學(xué)的知識(shí)對(duì)于從事的聯(lián)系，因此學(xué)習(xí)和掌握生物化學(xué)的知識(shí)對(duì)于從事(cngsh)動(dòng)物生產(chǎn)動(dòng)物生產(chǎn)和動(dòng)物健康事業(yè)十分重要。和動(dòng)物健康事業(yè)十分重要。第63頁(yè)/共76頁(yè)第六十四頁(yè)，共76頁(yè)。v 闡明動(dòng)物新陳代謝活動(dòng)的規(guī)律v 生理學(xué)、營(yíng)養(yǎng)學(xué)v 培養(yǎng)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的畜禽品種(pnzhng) v 遺傳育種v 藥物的作用機(jī)理研究和新藥的研發(fā)v 藥理學(xué)、毒理學(xué)v 疾病的發(fā)生和發(fā)展機(jī)理 v 病理學(xué)、免疫學(xué)、微生物學(xué)v 動(dòng)物疫病的診療與防治 v 臨床病理與臨床診斷學(xué)第64頁(yè)/共76頁(yè)第六十五頁(yè)，共76頁(yè)。數(shù)學(xué)數(shù)學(xué)(shxu)化學(xué)化學(xué)(huxu)生物生物化學(xué)化學(xué)生物學(xué)生物學(xué)Titl

36、e in here信息信息科學(xué)科學(xué)Title in here物理學(xué)物理學(xué)Title in here分子生分子生物學(xué)物學(xué)1. .生物化學(xué)與分子生物學(xué)是生物化學(xué)與分子生物學(xué)是生物學(xué)的最深層次；生物學(xué)的最深層次；2.2.生物化學(xué)與分子生物學(xué)是化生物化學(xué)與分子生物學(xué)是化學(xué)的最高層次；學(xué)的最高層次；3.3.生物化學(xué)與分子生物學(xué)為農(nóng)學(xué)生物化學(xué)與分子生物學(xué)為農(nóng)學(xué)、醫(yī)學(xué)和食品科學(xué)提供理論依據(jù)、醫(yī)學(xué)和食品科學(xué)提供理論依據(jù)和研究手段；和研究手段；4.4.物理學(xué)、信息科學(xué)和數(shù)物理學(xué)、信息科學(xué)和數(shù)學(xué)為生物化學(xué)與分子生物學(xué)為生物化學(xué)與分子生物學(xué)提供研究手段。學(xué)提供研究手段。第65頁(yè)/共76頁(yè)第六十六頁(yè)，共76頁(yè)。教學(xué)教

37、學(xué)(jio xu)(jio xu)安安排與要求排與要求（1 1）教材）教材 動(dòng)物生物化學(xué)（第四版）動(dòng)物生物化學(xué)（第四版）（2 2）學(xué)時(shí)：）學(xué)時(shí)：5454學(xué)時(shí)理論，學(xué)時(shí)理論，2626學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)（3 3）課外自習(xí)）課外自習(xí)(zx)(zx)（4 4）輔導(dǎo)與答疑）輔導(dǎo)與答疑（5 5）考試方式：閉卷考試）考試方式：閉卷考試第66頁(yè)/共76頁(yè)第六十七頁(yè)，共76頁(yè)。記憶記憶(jy)理解理解(lji)聯(lián)系聯(lián)系注重學(xué)習(xí)科學(xué)的思維方法注重學(xué)習(xí)科學(xué)的思維方法和科學(xué)技能和科學(xué)技能注重與數(shù)理化特別是化學(xué)注重與數(shù)理化特別是化學(xué)的聯(lián)系的聯(lián)系注重與生物功能的聯(lián)系注重與生物功能的聯(lián)系結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)性質(zhì)性質(zhì)功能功能注重實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能

38、力的注重實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力的培養(yǎng)培養(yǎng)興趣是最好的老師興趣是最好的老師實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)第67頁(yè)/共76頁(yè)第六十八頁(yè)，共76頁(yè)。鄒思湘：動(dòng)鄒思湘：動(dòng)物物(dngw)生生物化學(xué)物化學(xué)王鏡巖：生物王鏡巖：生物化學(xué)化學(xué)(shn w hu xu)第三版第三版 鄭集：鄭集：生物化生物化學(xué)第三學(xué)第三版版CellNatureScience 第68頁(yè)/共76頁(yè)第六十九頁(yè)，共76頁(yè)。參考書參考書王鏡巖，朱圣庚，徐長(zhǎng)法王鏡巖，朱圣庚，徐長(zhǎng)法. 生物化學(xué)（第三版）生物化學(xué)（第三版）. 北京：高等教育出版北京：高等教育出版社，社，20022. 汪玉松，鄒思湘，張玉靜汪玉松，鄒思湘，張玉靜. 現(xiàn)代現(xiàn)代(xindi)動(dòng)物生物化學(xué)（第三版）

39、動(dòng)物生物化學(xué)（第三版）. 北北京：京： 高等教育出版社，高等教育出版社，20054. DL Nelson，MM Cox. Lehninger Principles of Biochemistry（3rdedition）. 2000，Worth Publisher5. Berg JM, Tymoczko JL, Stryer L. Biochemistry (4th edition ), 2002 , Freeman第69頁(yè)/共76頁(yè)第七十頁(yè)，共76頁(yè)。 課外閱讀書籍課外閱讀書籍1.1.王鏡巖等王鏡巖等, ,生物化學(xué)，高等教育出版社，生物化學(xué)，高等教育出版社，2002,2002,第第3 3版；版；2.2.周海夢(mèng)等，周海夢(mèng)等，LehningerLehninger生物化學(xué)原理生物化學(xué)原理(yunl) (yunl) (第第3 3版中版中譯本譯本),2005,),2005,高等教育出版社；高等教育出版社；3.3.鄭集等鄭集等, ,普通生物化學(xué)，高等教育出版社，普通生物化學(xué)，高等教育出版社，19981998年第年第3 3版；版；4.Garrett,and Grisham,Biochemistry(4.Garrett,and Grisham,Biochemistry(影印版影印版), ), 2002,2002,高等教育出版社；高等教育出版社；