生物化学( 第二版) 教学课件 作者 张洪渊万海清 主编 张庭芳李青山 审定 第1章 绪论.pptVIP

尚辅网 尚辅网 绪论 第一节概述 一、生物化学的涵义 二、生物化学的研究内容 一、生物化学的涵义 生物化学是一门以生物体为对象、研究生命化学本质的科学。它应用物理学、化学、生物学的理论和方法去研究生物体内各种物质的化学本质及其化学变化规律，通过对这些规律的了解，认识和阐明生命现象的本质，并将这些知识应用于工业、农业、医学实践中，为人类的物质文明和精神文明建设服务。 一、生物化学的涵义 由于生物化学从不同角度进行研究，因而又产生许多分支。因研究对象的不同，可分为动物生化、植物生化和微生物生化，如研究对象涉及整个生物界（包括动植物、微生物和人体），则称为普通生物化学；按生物化学应用领域的不同，分为工业生化、农业生化、医学生化、食品生化等；还有按照生命科学研究领域的不同，随着在分子水平研究领域的拓展，又出现一些新的分支。如从分子水平探讨机体与免疫的关系，称为免疫生物化学；以生物不同进化阶段的化学特征为研究对象，称为进化生物化学或比较生物化学；以细胞和组织器官分化的分子基础为研究内容，称为分化生物化学等。 二、生物化学的研究内容 首先，生物化学要研究构成生物机体各种物质（称为生命物质）的组成、结构、性质及生物学功能。这些物质包括糖、脂、蛋白质、核酸、酶、维生素、激素、抗生素等。这部分内容称为静态生物化学（或有机生物化学）。其次，研究生物体内各种物质的化学变化、与外界进行物质和能量交换的规律，即物质代谢与能量代谢，称为动态生物化学。再次，研究重要生命物质的结构与功能的关系以及环境对机体代谢的影响，从分子水平来阐明生命现象的机制和规律。这部分称为功能生物化学（或机能生物化学）。 第二节生物化学与其他生命科学的关系 一、生物化学是分子水平的生物学 二、生物化学是现代生物学科的基础和前沿 一、生物化学是分子水平的生物学 从生物学的发展历史看，人们对生物体（生命现象）的认识，是从宏观到微观，从形态结构到生理功能。首先是观察生物体的形态，继而用解剖的方法观察其组织结构，从器官、组织到细胞，由于这些不同层次的观察和研究，曾产生了一系列生物学的分支，如分类学、解剖学、组织学、细胞学等。20 世纪40 年代开始，从对细胞的研究深人到对组成细胞物质的分子结构进行研究。虽然生物化学的起源可以追溯到一个多世纪以前，但生物化学的真正蓬勃发展，却始于20 世纪40 年代末、50 年代初，由于当时构成生物体的基础物质― 蛋白质和核酸的分子结构得到初步探明，而促进了生物化学的迅猛发展。 一、生物化学是分子水平的生物学 生物化学的成就，又带动和促进了生命科学向分子水平发展，生物学的各分支学科，又衍生出若干分子水平的新学科，如分子分类学、分子遗传学、分子免疫学、分子生理学、分子病理学、分子细胞生物学，后来又独立产生一门崭新的生命学科― 分子生物学，从而使人们对生命的本质和生物进化的认识向前大大迈进了一步。以遗传学为例，如果分子遗传学从Oswald Avery 对肺炎链球菌的转化实验算起到20 世纪90 年代的50 余年的成就，与经典遗传学从1865 年Gregor Mendel 发表“植物杂交实验”从而建立了遗传学上的几个基本定律以来的100 多年所取得成就相比，不知多了多少倍。一个新品种的产生，用经典遗传学的方法选育，需要几年甚至几十年，而应用现代分子遗传学方法可以在几天甚至几小时内产生一个新品种。可见，生命科学深入到分子水平，使人们无论对生命的认识，还是在实践中应用的深度和广度，都达到了前所未有的水平。 二、生物化学是现代生物学科的基础和前沿 生物化学既是现代各门生物学科的基础，又是其发展的前沿。说它是基础，是由于生物科学发展到分子水平，必须借助于生物化学的理论和方法来探讨各种生命现象，包括生长、繁殖、遗传、变异、生理、病理、生命起源和进化等，因此它是各学科的共同语言；说它是前沿，是因为各生物学科的进一步发展欲取得较大的进展或突破，在很大的程度上有赖于生物化学研究的进展和所取得的成就。事实上，没有生物化学上对生物大分子（核酸和蛋白质）结构与功能的阐明，没有遗传密码以及信息传递途径的发现，就没有今天的分子生物学和分子遗传学。没有生物化学对限制性核酸内切酶的发现及纯化，也就没有今天的生物工程。由此可见，生物化学与各门生物学科的关系是非常密切的，在生物学科中占有重要的地位。 第三节生物化学与现代工业 一、生物化学对现代化工、轻工、食品、医药工业的渗透 二、酶工程与自动化 一、生物化学对现代化工、轻工、食品、医药工业的渗透 生物化学的发展，不仅在对生命现象及生物进化等理论问题上成就卓著，而且随着生物化学技术和设备的进步，也应用于工业、农业、医学实践，在现代工业、现代农业和现代医学中起着越来越重要的作用。由于许多酶已被分离纯化，并且正逐步应用于皮