生物化学6499716882

生物化学主讲：赵玉宏湖北民族学院生物科学与技术学院二十一世纪——生命科学世纪生物化学于生命科学,就象ABC于英语。《生物化学》是一门充满活力和极具吸引力的学科因为它是阐明生命的某些核心过程的基础人口与粮食健康与疾病环境与生态能源与资源二十一世纪生命科学的世纪分子生物学理论的突破生物技术的有效应用新旧技术的有机结合人口与粮食能源与资源健康与疾病更加主动更为有效利用生物技术改造生物创造生物新兴产业推动工，农，医的发展《化学》是研究物质的组成、结构、性质及其变化规律的科学。《生物学》是生命科学，它研究生物的形态、结构、生理、分类、遗传和变异、进化等方面，目的在于阐明生命活动的规律。《生物化学》是一门把化学与生物学联系在一起的新课程。第一章蛋白质第二章核酸第三章酶第四章生物膜第五章糖化学及糖代谢第六章生物氧化第七章脂类化学及脂类代谢第八章蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢第九章核酸的酶促降解和核苷酸代谢第十章核酸的生物合成第十一章蛋白质的生物合成第十二章物质代谢的相互联系和调节控制绪论一、生物化学的概念、研究对象和内容二、生物化学的发展简史三、生物化学与其他学科之间的关系四、学习要求教学目的和要求：了解生物化学的学习内容和学习方法，生物化学产生与发展的几个重要阶段及其代表性成果，生物化学在人类生产、生活中的重要性及其与其它学科的密切关系。学习重点：生物化学的涵义；生物化学发展的重要阶段。一、生物化学的概念、研究对象和内容１、什么是生物化学？生物化学biochmistry生物的化学biologicalchmistry生命的化学chmistryoflife生理的化学physiologicalchmistry1848年：生物化学是研究生命物质的组成及其变化的科学。1963年：生物化学是研究生物组织中所发生的化学事件的科学。1983年：生物化学是运用化学理论和技术来研究生命现象的一门科学。1988年：生物化学是研究生命的分子基础的科学。1992年：生化学家郑集先生指出：生物化学发展到今日，“已公认系在分子水平上研究生命现象的学科”。生物化学是用化学的理论和方法，从分子水平研究生物体内的化学组成及其生命活动中的化学变化规律，从而阐明生命现象的一门学科。即研究生命现象的化学本质的科学。分子生物学（Molecularbiology）分子生物学（广义）：从分子水平上研究生命现象的科学，从DNA结构去理解与DNA有关的生命现象。分子生物学（狭义）：从DNA分子的碱基配对结构去认识DNA的复制和遗传信息的传递等。２、研究对象生物体内的化学现象和化学变化３、研究内容（1）静态生化的内容（2）动态生化的内容（3）机能生化的内容（4）工程生化的内容生物大分子的结构、性质、功能新陈代谢物质代谢能量代谢同化作用异化作用光能—化学能氧化分解放能酶及代谢过程调节细胞（生物膜系统）生长发育信息传递遗传信息第一信使激素、电信号、Ca2+磷酸肌醇光敏色素环腺苷酸cAMP第二信使MaddoxJ.(maineditorof“Nature”)Ismolecularbiologyyetascience?Nature1992(335):201现在有那么一群叫做分子生物学家的人，他们的文章无视整体的植物与动物，也很少言及生理学。对于这些人来说，实验资料大部分来自所谓凝胶…..二、生物化学的发展简史（一）生物化学的由来1877年是生物化学的诞生年，因在德国的Strausbury大学建立了第一个生理化学实验室并创办了生化专业杂志------《生理化学杂志》TheZeitschriftfurPhysiologischeChemie.1903年Carl.Neuberg最早提出“生物化学”一词。（二）生物化学发展三个阶段1、静态生物化学时期（二十世纪二十年代前）Scheele（舍勒）德国药剂师，从动植物材料中分离出了乳酸、柠檬酸等有机物质。Lavoisier（拉瓦锡）法国化学家，1783年发表了“动物热”理论，认为动物的呼吸是体内缓慢而不发光的燃烧。说明呼吸过程和化学氧化是相同的。四大分子物质的化学结构、生理功能的认识。F.miescher于1869年发现核酸。Pasteur（巴斯德）法国微生物学家于1857发现乳酸发酵，1860发现乙醇发酵。1776年Priestly发现光合作用。但以上奠基工作有赖于结构有机化学的发展1828年，wohler成功在实验室合成了尿素，否定了当时流行的生物体内物质转化过程不符合非生物界的物理和化学规律的所谓“生机论”1840年，德国的Liebig（李比希）在《有机化学在农业和生理学中的应用》中描述了自然界存在的物质循环，阐明了动物、植物及微生物在物质、能量方面相互依赖和循环的关系，为农业化学奠定了基础。19世纪末至20世纪初的三大发现：酶、激素、维生素酶：1878年（Kunhe）提出Enzyme一词，1897年（Buchner）分离提纯，并证实了酶的作用。1926年（Summer）制成了纯酶结晶，证明了酶的蛋白质本质。维生素：1911年（Funk）结晶出复合维生素B，定名为Vitamine（生命中的胺）。后来发现并非胺类物质，故改为Vitamin。激素：1902年，Abel分离出肾上腺素并制成结晶，1905年，Starling定名为Hormone，1926年，Went从燕麦胚芽鞘中分离出植物激素-----生长素。描述生物化学时期，以分析生物体的化学组成、性质、含量等为主。2、动态生物化学时期（二十世纪前半叶）在二十世纪30年代以后，实验技术的提高：电子显微镜、层析、电泳、超速离心、Ｘ射线衍射等。主要代谢过程的发现：EMP、TCA、HMP、氧化磷酸化、光合磷酸化、酶促动力学等。生物化学中的关键技术电泳（1923）生物大分子的分离、分析超离心（1925）蛋白质、细胞亚器官的分离；分子量的确定同位素标记（1934）物质代谢途径、生物大分子结构测定层析（1944）生物大分子的分离纯化X-光衍射、NMR：生物大分子结构测定生物化学的关键技术３、机能生物化学时期（二十世纪50年代以后）1951年，L.Pauling和R.B.Coery应用Ｘ光衍射晶体学研究了氨基酸和多肽的精细空间结构，提出了α螺旋和β折叠理论。1945－1953年，Sanger完成了第一个蛋白质即胰岛素的全系列分析。1963年，三组科学家几乎同时独立合成了胰岛素。1958—1965年，我国成功合成了牛胰岛素。1953年，watson和crick提出了ＤＮＡ双螺旋结构，进入了分子水平。70年代以后，进入了生物技术和工程生化时期：四大主体是基因工程、细胞工程、蛋白质（酶）工程、发酵工程。我国的生化发展简况20世纪40年代，上海协和医院的吴宪教授在蛋白质变性理论、血液生化检验、免疫化学、素食营养、内分泌等研究方面做出贡献。1965年人工合成了具有生物活性蛋白质----牛胰岛素；1982年合成了酵母丙氨酸tRNA分子；1972年Ｘ衍射猪胰岛素结构。参与人类基因组计划HGP，水稻gene组分析。三、生物化学与其他学科之间的关系1、以化学、数学为基础；2、生物化学是生物科学的重要分支，并与生物学科各领域相互渗透；3、生物化学是农业科学的基础；4、生物化学与食品科学关系密切；5、医学、能源、环保。生命科学中的未知领域生命的起源；地外生命的探索；遗传物质的进化；发育生物学；癌症；病毒；自身免疫；脑科学（记忆，推理etc.）；生物行为的分子基础与规律；环境生态etc.；参考书：1、《生物化学》王镜岩、朱圣庚、徐长法主编2003.5.高等教育出版社2、《生物化学》张曼夫主编2005.7.中国农业大学出版社3、《生物化学原理》张楚富2003.9.高等教育出版社4、《生物化学解题指导与测验》张楚富2004.6.高等教育出版社5、《生物化学》沈同、王镜岩主编1991高等教育出版社6、《基础生物化学》沈黎明主编1998中国林业出版社7、《基础生物化学》阎隆飞、李明启主编1985中国农业出版社8、《生物化学简明教程》聂剑初吴国利主编1988高等教育出版社9、《生物化学学习指南》王延枝、李如亮主编武汉大学出版社10、《生物化学题解》王殿鸿主编辽宁科学技术出版社11、《生物化学题解》张来群、谢丽涛主编1998科学出版社12、《生命的化学》双月刊主办：中国生物化学与分子生物学会学习要求：认真听课，勤做笔记和习题，复习有机化学知识，加强实验学习。关闭通讯工具，准备一个作业本学时：64其中讲授64实验单独开设成绩评定：理论考试70%，平时30%。生物工程教研室赵玉宏Thanks!