生物化学 -第一章生物化学概述.ppt

Biochemistry

Chapter1

生物化学概述1、什么是生命科学研究生物体生长、发育、遗传、运动等生命现象客观规律的科学。2、什么是生物化学简单地说，生物化学就是生命的化学。主要是运用化学的理论和方法结合生物技术，研究生命有机体的物质组成、结构与功能，解析生命过程中化学变化规律的一门科学。英语中有Biochemistry和Biologicalchemistry两个术语。3、研究任务：从分子水平来探讨生命现象的本质；4、研究对象：所有生命有机体，包括动物、植物、微生物和人体等；一、生物化学涵义5、研究内容：生命机体物质组成及其结构和性质；物质组成：有机物（protein、nucleicacid、carbohydrate、lipid），无机物（water、mineral）；protein,nucleicacid等被称为生物大分子（Biomolecule)，组成Biomolecule的基本单位如aminoacid、nucleotid等被称为构件分子（buildingblockmolecule)；研究组成生物体物质的结构及其性质；研究生物体物质在体内进行物质代谢和能量代谢的过程和原理；研究生物体物质与复杂的生命现象之间的关系。6、生物分子的结构特点生物大分子是信息分子，具有特征性的结构；非共价力（离子键、氢键、范德华力、疏水相互作用）维持生物大分子的结构。生物分子的“分级”：前体物（各种无机小分子）?代谢物(细胞能量转化和合成各种大分子的构件时的中间物?构件单位（氨基酸，单糖，核苷酸，脂肪酸，甘油）?生物大分子?超分子复合物?细胞器?细胞；7、生物分子在体内的变化新陈代谢：包括同化作用，小分子合成生物大分子，吸收能量；异化作用，生物大分子分解为小分子；代谢包括物质代谢、能量代谢、信息代谢。细胞是生命的基本单位：细胞内大部分反应是由酶催化进行的，具有高度的自控能力。在一个小小的细胞内，几乎有近2000种酶，在同一时刻催化着不同的反应，这些反应互不干扰，各自有条不紊的进行，互相紧密配合，无论是合成还是分解都是恰到好处。且这种代谢还受到生物时钟系统的调控，控制着生物的生长、发育、衰老和死亡。8、生命现象的物质基础生物化学揭示了生命现象的物质基础。DNA是主要的遗传物质基础；Protein是遗传信息的表达者；Enzyme是生命运动（各种生化反应）的催化剂；Carbohydrat是生命的能源；水是生命的介质（由水分子的结构特点、物理性质、溶剂特性决定）二、生物化学的学科地位和作用如果说数学是理工科的语言，那么生物化学就是生命科学的语言，是生物学各个学科的基础；与有机化学、生理学、物理学、化学、化工等学科关系密切；同时也是医学、农学、食品、生物工程、生物医学工程等学科的基础；与分子生物学共同构成了21世纪领先科学。1、生物化学的学科地位2、生物化学的应用工业上：食品、制药、制革、生物冶炼、国防工业等；农业上：光合作用、营养测定、生物固氮、病虫防治、食品安全、环境污染等；医学上：临床诊断、病理研究、防病治病、组织工程等；制药：微生物制药、基因药物、生化药物生物工程：基因工程、蛋白质工程、酶工程、细胞工程和发酵工程等，用以解决当今世界上的能源、人口、粮食和生态环境等重大难题。三、生化发展概况1、生化发展的三个阶段静态生化：研究生物体的物质组成和结构；动态生化：研究组成物质的动态变化（代谢）；机能生化：研究组成物质结构与功能的关系（生物物理学）生物化学有三个源头：有机化学:氨基酸、蛋白质、糖、脂质、核酸医学生理学：维生素、激素、辅酶发酵工业：酶学、物质代谢2、生化简史近代生化的研究是从18世纪后期开始的．18世纪到20世纪中期主要研究静态生化与动态生化．20世纪50年代（1953年）WatsonandCrick提出DNA双螺旋结构模型，是生物化学发展一个转折点，开辟了分子生物学的新纪元．近50多年来，生物化学有了迅猛的发展，真可谓日新月异．蛋白质的人工合成、基因工程、人类基因组计划及蛋白质组计划等，将对人类带来革命性的影响。生物化学重大发展年代表1897年Buchner发现酵母细胞质能使糖发酵1902年Fischer肽键理论1926年Sumner结晶得到了脲酶,证明酶就是蛋白质1935年Schneider将同位素应用于代谢的研究1944年Avery等人证明遗传信息在核酸上1953年Sanger的胰岛素氨基酸序列测定Waston-C