第一章生物化學(xué)導(dǎo)論

2023/2/31生物化學(xué)主講教師：何平Biochemistry2023/2/32課時(shí)安排

56時(shí)＝理論課35＋實(shí)驗(yàn)課21聯(lián)系方法辦公室：生命科學(xué)學(xué)院大樓33013533737520,647520

phe@2023/2/33第一章生物化學(xué)導(dǎo)論2023/2/34一、生物化學(xué)的概念生命體非生命體第一節(jié)生物化學(xué)的概念和研究內(nèi)容有一定界限，沒絕對界限,互相轉(zhuǎn)化新陳代謝，自我復(fù)制2023/2/35化學(xué)有機(jī)化學(xué)物理化學(xué)無機(jī)化學(xué)分析化學(xué)高分子化學(xué)動物學(xué)生物學(xué)植物學(xué)微生物學(xué)2023/2/36化學(xué)生物學(xué)生物化學(xué)生物化學(xué)（Biochemistry）：研究生命現(xiàn)象的化學(xué)本質(zhì)的科學(xué)。2023/2/37二、生物化學(xué)的研究內(nèi)容1、研究生物體物質(zhì)的種類生物體都是由C、H、O、N、P、S等主要元素及其它一些為數(shù)不多的元素組成。生物體內(nèi)有機(jī)物質(zhì)主要有蛋白質(zhì)、核酸、糖、維生素、脂肪、有機(jī)酸、激素等。蛋白質(zhì)、核酸、糖稱為生物大分子（biomacromolecule）2023/2/382023/2/392、研究組成生物體物質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)構(gòu)型和構(gòu)象功能2023/2/310構(gòu)型與構(gòu)象構(gòu)型（configuration）：立體異構(gòu)體分子中取代原子或基團(tuán)在空間的取向。如幾何異構(gòu)和光學(xué)異構(gòu)體。兩種構(gòu)型之間如果沒有共價(jià)鍵的斷裂則不能互變。2023/2/311構(gòu)象（conformation）取代基團(tuán)當(dāng)單鍵旋轉(zhuǎn)時(shí)形成不同的立體結(jié)構(gòu)，這種空間位置的改變不涉及共價(jià)鍵的斷裂。例如乙烷分子中C—C單鍵旋轉(zhuǎn)時(shí)，它們所連接的氫原子相對空間位置隨之改變，產(chǎn)生無數(shù)種構(gòu)象，其中交叉型構(gòu)象最穩(wěn)定，重疊型構(gòu)象最不穩(wěn)定2023/2/3122023/2/3133、研究生物體物質(zhì)在體內(nèi)進(jìn)行物質(zhì)代謝和能量代謝的過程和原理

物質(zhì)代謝（substancemetabolism）：由一種物質(zhì)變成另一種物質(zhì)的過程。

能量代謝（energymetabolism）：能量的釋放和利用過程。2023/2/3142023/2/3152023/2/3164、研究生物體物質(zhì)與復(fù)雜的生命現(xiàn)象之間的關(guān)系新陳代謝同化（assimilation）異化（dissimilation）自我復(fù)制（replication）2023/2/317這些還不是生物化學(xué)的最終目標(biāo)，它的目的還在于：在地球的早期歷史階段，某些無生命的有機(jī)物如何組織起來成為第一個(gè)“活”的機(jī)構(gòu)——原始細(xì)胞？原始細(xì)胞怎樣通過進(jìn)化繁衍為我們今天這樣多種多樣、五花八門的生物種類？如何從分子水平描述由簡單的細(xì)胞間聯(lián)系水平開始，上升到整合機(jī)能、到記憶、到行為以致于到思維。2023/2/3181780sAntoineLavoisier(French)：認(rèn)為動物的呼吸有如蠟燭燃燒，都需要O2。成為生物化學(xué)中生物氧化和能量代謝的發(fā)展基礎(chǔ)。1810s-1830s從動物和植物中分離出一種重要物質(zhì)，由C,H,O,andN等組成。1838年正式使用“蛋白質(zhì)”一詞，意思是“重要的物質(zhì)”。

第二節(jié)生物化學(xué)發(fā)展簡史2023/2/3191850s-1890s糖類、脂類、核酸被人們認(rèn)識。1870s，“biochemistry”一詞形成。1890sBuchner(German)：酵母提取液可使蔗糖發(fā)酵成酒精！酶從活細(xì)胞中提取出來后仍具有功能！推翻了“活力論”。1920s-1930sJamesSumner：酶是蛋白質(zhì)。2023/2/3201940s-1950sAveryandHershey：DNA是遺傳信息的載體。1950sFranklin,WatsonandCrick：DNA是雙螺旋結(jié)構(gòu)。1960sNirenberg：遺傳密碼的破譯。1980sCech：RNA具有催化活性（核酶）。2023/2/321第三節(jié)

生物化學(xué)與人們的生產(chǎn)和生活的關(guān)系

生物化學(xué)在工業(yè)上的應(yīng)用十分廣泛。食品工業(yè)、發(fā)酵工業(yè)、抗菌素制造工業(yè)、制藥工業(yè)、生物制品工業(yè)、化工工業(yè)、皮革工業(yè)以至石油開采和照相業(yè)都與生物化學(xué)有密切關(guān)系。生物化學(xué)研究不但為這些生產(chǎn)過程建立科學(xué)基礎(chǔ)，并為它們的技術(shù)革命、技術(shù)改造創(chuàng)造條件。2023/2/322生物化學(xué)在農(nóng)業(yè)上有很大實(shí)用意義。如可采用以基因工程為主的現(xiàn)代生物技術(shù)，改良和創(chuàng)造出動植物新品種，以滿足農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)的需要。我們研究動植物的新陳代謝，便有可能調(diào)控動植物的生長發(fā)育，了解體內(nèi)各種物質(zhì)代謝規(guī)律，在一定條件下，便可獲得優(yōu)質(zhì)的動、植物產(chǎn)品。2023/2/323同時(shí)研究各種器官的新陳代謝以及外界條件對它們代謝的影響，對產(chǎn)品的合理加工、貯藏以至運(yùn)輸都有十分重要意義。研究家畜、家禽的營養(yǎng)對提高肉類、蛋類產(chǎn)量都有實(shí)際意義。2023/2/324在醫(yī)學(xué)上，人們根據(jù)發(fā)病機(jī)理以及病原體與人體在代謝和調(diào)控上的差異，設(shè)計(jì)和篩選出各種高效低毒的藥物。若沒有生化知識難以確診疾病和給以適當(dāng)治療，臨床上的生化診斷于今天已成為一種不可缺少的診斷方法。在臨床治療上的酶療法，特別是某些固定化酶用于治療各種疾病已十分普遍。2023/2/325各種疫苗、激素、血液制品、維生素、氨基酸、核苷酸、抗菌素和抗代謝藥物等已廣泛用于醫(yī)藥實(shí)踐。近年來新興的基因療法乃是當(dāng)今醫(yī)學(xué)上的熱點(diǎn)，人們期待著它的推廣應(yīng)用，為疾病患者帶來福音。2023/2/326生物化學(xué)乃是預(yù)防醫(yī)學(xué)的重要基礎(chǔ)，增進(jìn)人體健康是預(yù)防疾病的一種積極因素，如何供給人體以適當(dāng)營養(yǎng)，增進(jìn)人體健康，是生物化學(xué)的一個(gè)重要內(nèi)容。按照生長發(fā)育的需要配制合理的飲食，喚隹以預(yù)防而且可以治療疾病，