動(dòng)物生物化學(xué)-緒論課件

動(dòng)物生物化學(xué)吳健動(dòng)科樓C303

課程內(nèi)容及學(xué)時(shí)安排1.生物化學(xué)導(dǎo)論（2）

2.蛋白質(zhì)（6）3.酶（4）4.糖（2）5.脂類與生物膜（4）6.核酸（4）7.糖代謝（7）8.生物能學(xué)與生物氧化（4）9.脂類代謝（5）10.氨基酸與核苷酸代謝（4）

11.光合作用12.分子生物學(xué)簡(jiǎn)介（2）13.復(fù)制—DNA的生物合成（4）14.轉(zhuǎn)錄—RNA的生物合成（4）15.翻譯—蛋白質(zhì)的生物合成（4）考核方式：

期末考試：60％期中考試：20％平時(shí)作業(yè)及考勤：20％

生物化學(xué)概述生物化學(xué)研究?jī)?nèi)容生物化學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史與動(dòng)物生產(chǎn)和動(dòng)物健康的關(guān)系生命的化學(xué)特征本章主要內(nèi)容重點(diǎn)與難點(diǎn)：生物化學(xué)的定義、研究?jī)?nèi)容和簡(jiǎn)史生命的基本化學(xué)特征生命化學(xué)的邏輯1.生物化學(xué)的概念：傳統(tǒng)定義：運(yùn)用化學(xué)、物理學(xué)和生物學(xué)的現(xiàn)代理論和技術(shù)，研究生物體的物質(zhì)組成與結(jié)構(gòu)、物質(zhì)代謝與能量轉(zhuǎn)變，以及這些變化與生理機(jī)能之間關(guān)系的一門科學(xué)?，F(xiàn)代定義：在分子水平上研究生物體的化學(xué)本質(zhì)及生命活動(dòng)過程中化學(xué)變化規(guī)律的科學(xué)。生命的化學(xué)一生物化學(xué)概述研究生命有機(jī)體的化學(xué)組成、生物分子，特別是生物大分子的結(jié)構(gòu)、相互關(guān)系及其功能。研究生物體內(nèi)物質(zhì)代謝（新陳代謝）、能量轉(zhuǎn)變及其調(diào)控機(jī)理。研究生物體遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)，基因信息傳遞、表達(dá)及其調(diào)控規(guī)律。二生物化學(xué)研究?jī)?nèi)容NH3CO2H2O單體生物大分子細(xì)胞器細(xì)胞細(xì)胞生命物質(zhì)的結(jié)構(gòu)包括：構(gòu)成生命的元素、生物小分子、生物大分子、亞細(xì)胞、細(xì)胞、組織、器官、生命有機(jī)體等８?jìng)€(gè)層次。生物體內(nèi)新陳代謝

合成代謝（同化作用）分解代謝（異化作用）小分子合成大分子

需要能量釋放能量大分子分解成小分子能量代謝物質(zhì)代謝物質(zhì)代謝和能量代謝1.生物化學(xué)的萌芽

生物化學(xué)產(chǎn)生前時(shí)期，最早可追溯到離現(xiàn)在4000多年前（經(jīng)驗(yàn)觀察階段）：

公元前22世紀(jì)夏禹時(shí)代釀酒公元前12世紀(jì)商周時(shí)代制醬、制醋公元4世紀(jì)葛洪海藻治療癭?。ǖ胤叫约谞钕倌[）唐代孫思邈米糠熬粥治療腳氣病豬肝治療夜盲癥明代李時(shí)珍《本草綱目》2.生物化學(xué)的發(fā)展第一階段：靜態(tài)生物化學(xué)階段第三階段：分子水平研究階段第二階段：動(dòng)態(tài)生物化學(xué)階段大約從十九世紀(jì)到二十世紀(jì)初，主要完成了各種生物體化學(xué)組成的分析研究，發(fā)現(xiàn)了生物體主要由糖、脂、蛋白質(zhì)和核酸四大類有機(jī)物質(zhì)組成。靜態(tài)生物化學(xué)階段生物科學(xué)的活力論：生命過程由一種神秘的超物質(zhì)的生命力所支配。1777年：Lavoisier呼吸和燃燒實(shí)驗(yàn)首先對(duì)此提出了挑戰(zhàn)動(dòng)態(tài)生物化學(xué)階段從二十世紀(jì)初到二十世紀(jì)中葉。此階段以物質(zhì)和能量代謝為主要研究?jī)?nèi)容，研究生物組成物質(zhì)的代謝變化、生物活性物質(zhì)在代謝中的作用，以及代謝過程中的能量變化。弄清了生物體內(nèi)各種主要化學(xué)物質(zhì)的代謝途徑。

德國(guó)化學(xué)家李比希（J.Liebig,1803-1873）19世紀(jì)末，首次提出了新陳代謝一詞。Krebs等1937發(fā)現(xiàn)尿素合成的鳥氨酸循環(huán)，提出了各種化學(xué)物質(zhì)的中心環(huán)節(jié)發(fā)現(xiàn)三羧酸循環(huán)，1953年獲得諾貝爾獎(jiǎng)。Krebs，英國(guó)生物學(xué)家1944年Avery等人首次證明DNA是遺傳物質(zhì)1945年Sanger完成牛胰島素序列分析1950年Chargaff發(fā)現(xiàn)堿基互補(bǔ)配對(duì)法則A=TG=C1953年Watson和Crick提出DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)1958年遺傳中心法則（Crick)1960年Jacob和Monod創(chuàng)立操縱子學(xué)說1966年

遺傳密碼破譯1982年P(guān)almiter轉(zhuǎn)基因技術(shù)1990年人類基因組計(jì)劃開始實(shí)施代表性的成就：

1953年Watson和Crick描繪出了DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，這在生命科學(xué)發(fā)展歷史上是一個(gè)具有里程碑意義的重大事件。生命科學(xué)從此進(jìn)入了分子生物學(xué)新時(shí)代。獲1962年諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)

FrancisHCrick英國(guó)

JamesD.Watson美國(guó)注重生命有機(jī)體的化學(xué)過程強(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畜產(chǎn)系鄭登貴教授轉(zhuǎn)基因抗蟲煙草轉(zhuǎn)基因熒光魚抗老化轉(zhuǎn)基因蘭花轉(zhuǎn)基因羊我國(guó)生物化學(xué)的開拓者-吳憲教授1931第一個(gè)提出了蛋白質(zhì)變性理論。64年后(1995)國(guó)際一流叢書《AdvancesinProteinChemistry》重新刊登了吳憲教授前關(guān)于蛋白質(zhì)變性的論文，是國(guó)際科學(xué)界的一件極為罕見的大事。五生命的化學(xué)特征1.生物體的化學(xué)組成所有生命體都有3中物質(zhì)組成：水、無機(jī)鹽離子、生物大分子所有生物含有多種不同種類的生物分子所有生物都是一個(gè)復(fù)雜和高度組織化的分子系統(tǒng)

所有生物要求酶作為代謝反應(yīng)催化劑所有生物都需要能量供應(yīng)所有生物的遺傳信息都編碼在基因中2.生命的基本化學(xué)特征3.生命化學(xué)的邏輯（1）生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)遵循普通物理化學(xué)規(guī)律（2）結(jié)構(gòu)與功能的高度統(tǒng)一（3）細(xì)胞是生命的基本單位（4）生命在分子水平表現(xiàn)出相似性（5）蛋白質(zhì)與核酸在生命系統(tǒng)中的中心地位4.生物分子的特征主要的生物分子由輕元素組成生物大分子是含碳的化合物生物大分子由單體組成非共價(jià)鍵在生物分子結(jié)構(gòu)中的重要性C、H、O、N四種元素是組成生命體最基本的元素，占生物體總質(zhì)量的99%以上；S、P、Cl、Ca、K、Na和Mg是組成生命體的主要元素。Fe、Cu、Co、Mn和Zn是生物體內(nèi)存在的主要少量元素，另外還有Al、As、B、Br、Cr、F、Ga、I、Mo、Se、Si等。組成生命體的元素：適宜性和可獲得性生物體干重的90%以上由生物大分子構(gòu)成，生物分子是生物體和生命現(xiàn)象的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)和功能基礎(chǔ)，是生物化學(xué)研究的基本對(duì)象。生物大分子由相對(duì)簡(jiǎn)單的單體（構(gòu)件分子）通過聚合形成的高分子量的聚合物。是表現(xiàn)生命特征的基本物質(zhì)。最主要的是蛋白質(zhì)、核酸、多糖和脂類四類物質(zhì)。組成生命體的生物大分子:生物大分子是由其構(gòu)件分子（單體）聚合形成的多聚物。構(gòu)件分子包括：20種氨基酸、2種糖、脂肪酸、甘油、膽堿、

5種堿基（腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶、尿嘧啶）生物分子中的化學(xué)鍵:在生物大分子之間主要存在的非共價(jià)相互作用力包括氫鍵、離子鍵、范德華力、疏水作用力。

氫鍵（hydrogenbonds）

由兩個(gè)原子來分享一個(gè)氫原子，具有高度定向性，一個(gè)是氫供體，另一個(gè)是氫受體離子鍵（ionicbonds）

正、負(fù)電荷之間的靜電引力

范德華力（VanderWaalsbonds）一定距離內(nèi)（0.3~0.4nm）的一類原子之間通過偶極發(fā)生的相互作用，本質(zhì)上也是靜電引力，分子距離處于范德華半徑時(shí)吸引力最大疏水作用力（hydrophobicinteraction）

非極性分子或基團(tuán)在水相環(huán)境中相互吸引、聚集的作用力4種非共價(jià)作用力的示意圖

5.水—生命的溶劑水是生命有機(jī)體中含量最多的物質(zhì)，一般占體重的70%以上；水有自由水和結(jié)合水，前者流動(dòng)性大，含量可變，后者主要存在在膠體中，相對(duì)穩(wěn)定；水分子是極性分子，既是氫鍵的受體，又是氫鍵的供體。水分子的極性和形成氫鍵的能力使其具有高度反應(yīng)性，直接參與許多的代謝反應(yīng)，沒有水就沒有生命。

學(xué)習(xí)生物化學(xué)的五個(gè)基本原則：1.學(xué)會(huì)抽象思維2.理解與記憶并重，更著重對(duì)生化內(nèi)容的理解3.加強(qiáng)各章內(nèi)容的前后聯(lián)系與綜合思考4.在全面復(fù)習(xí)的基礎(chǔ)上要抓住各章基本要求與重點(diǎn)、難點(diǎn)5.生物化學(xué)與分子生物學(xué)內(nèi)容的有機(jī)結(jié)合參考書目《生物化學(xué)》龍良啟主編科學(xué)出版社《動(dòng)物生物化學(xué)》（第四版）鄒思湘主編中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社《動(dòng)物生物化學(xué)》（第三版）周順伍主編中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社王鏡巖,徐長(zhǎng)法等《生物化學(xué)》第三版，高等教育出版社動(dòng)物生物化學(xué)精要.題解.測(cè)試劉維全主編化學(xué)工業(yè)出版社

生物的多樣性物種特征細(xì)胞生命屬性生物功能需要生物分子多樣性及其結(jié)構(gòu)復(fù)雜性所有生物含有多種不同種類的生物分子分子經(jīng)濟(jì)學(xué)原則酶作為代謝反應(yīng)催化劑酶是催化細(xì)胞內(nèi)大多數(shù)代謝反應(yīng)的蛋白質(zhì)。酶催化的反應(yīng)類型包含有生物分子的化學(xué)變化和伴隨的能量轉(zhuǎn)移。一個(gè)細(xì)胞內(nèi)有數(shù)百種不同的酶促反應(yīng)，通常它們以2～20個(gè)反應(yīng)步驟連接成專一的反應(yīng)序列，稱之為代謝途徑（metabolicpathways）。

細(xì)胞是生物生命的結(jié)構(gòu)與功能單位?；罴?xì)胞是由無生命的分子組成的，這些分子經(jīng)過裝配、組織化、分子間相互作用而賦予細(xì)胞以活的生命形式。細(xì)胞是生物體進(jìn)行各種生化反應(yīng)、物質(zhì)與能量代謝、遺傳等生理活動(dòng)的場(chǎng)所。（3）細(xì)胞是生命的基本單位元素（C、H、O、N、P、S）生物大分子(核酸、蛋白質(zhì)、多糖、脂類等)超分子復(fù)合物(核糖體、染色體、膜、微管等)前體（水、氨氣、二氧化碳等）細(xì)