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(生化)1绪论

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第一章 绪论生物化学

第一章 绪论生物化学

静态生物化学
动态生物化学
糖类化学 脂类化学 蛋白质化学 核酸化学 酶学 代谢与能量 糖类代谢
静态生物化学
动态生物化学
脂类代谢
蛋白质代谢 核酸代谢 代谢调节
蛋白质的降解 氨基酸代谢 蛋白质的生物合成
核酸的降解 核苷酸代谢 核酸的生物合成
绿色植物的光合作用
O2
CO2+H2O
光合作用：在多种酶的催化下，绿色植物吸收太阳的 光能，把CO2和H2O合成有机物，同时释放氧气的过程。
（1）遗传的化学本质
“种瓜得瓜，种豆得豆”
（2）酶作用的化学本质
（3）能量转化的化学本质
一辆汽车怎样行使开动？ 一个正常人靠什么生存下去？ 植物靠什么来生存？
生物化学的内容
研究生物体内各种化合物的结构、 化学性质和功能（主要有糖类、 脂类、蛋白质、核酸、酶、维生 素和激素） 研究构成生物体的基本物质在生 命活动中进行的化学变化，即新 陈代谢及代谢过程中能量的转换 和调节
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生物化学
Click to edit Master text styles Second level Third level
Biochemistry
主讲教师：谷 娜
Fourth level Fifth level
第一章 绪论
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成绩评定 平时成绩20%（课堂出勤+回答问题+作业） 期末考试成绩80%（闭卷）
六、使用教材及参考书
使用教材：
生物化学（第二版） 古练权，高等教育出版社出版，2011年
教材的特点 1）针对化学专业的生物化学，容易，需要 补充 2）从化学的角度出发

中职生物化学第1章绪论、第3章蛋白质化学

中职生物化学第1章绪论、第3章蛋白质化学

H H H OH
肽键
甘氨酰甘氨酸
N末端
C末端
牛核糖核酸酶
• 3.生物活性肽 如缩宫素、生长 素、谷胱甘肽（GSH）等
H2O2 2H2O
2GSH
GSH过氧 化物酶
GSSG
ห้องสมุดไป่ตู้
NADP+
GSH还原酶
NADPH+H+
㈡蛋白质的一级结构 蛋白质多肽链中氨基酸的排列顺
序称为蛋白质的一级结构。也是 蛋白质的基本结构
β-转角
β-折迭
α-螺旋
无规卷曲
㈡蛋白质分子的三级结构 (具有生物学功能)
C 端
N端
㈢蛋白质分子的四级结构
• 有些蛋白质分子含有二条或多条多 肽链，每一条多肽链都有完整的三 级结构，称为蛋白质的亚基
• 蛋白质分子中各亚基的空间排布及 亚基接触部位的布局和相互作用， 称为蛋白质的四级结构
血 红 蛋 白
分子生物学时代称为功能生物化学 50年代提出DNA双螺旋结构模型 60年代确定了遗传信息传递的中心
法则，我国首先人工合成了牛胰岛 素 70年代建立了重组DNA技术 80年代发现了核酶 现代开始实施人类基因计划
二、生物化学与健康的关系 古代应用实例：
脚气病→槟榔（VitB1）
雀目（夜盲症）→猪肝(VitA)
的 四 级 结 构
亚基单独存在没有活性，聚合一 起形成四级结构，才具有生物活 性
如过氧化氢酶由四个相同亚基构 成
如血红蛋白含2个α-亚基和2个 β-亚基
蛋白质的空间结构决定其特定 的生物学功能
• 疯牛病中的蛋白质构象改变 • 疯牛病是由朊病毒蛋白引起的一
组人和动物神经退行性病变 • 正常的PrP富含α-螺旋，称为

生化笔记

生化笔记

分享生物化学笔记，大家下载了慢慢看生物化学重点第一章绪论一、生物化学的的概念：生物化学（biochemistry)是利用化学的原理与方法去探讨生命的一门科学，它是介于化学、生物学及物理学之间的一门边缘学科。

二、生物化学的发展：1．叙述生物化学阶段：是生物化学发展的萌芽阶段，其主要的工作是分析和研究生物体的组成成分以及生物体的分泌物和排泄物。

2．动态生物化学阶段：是生物化学蓬勃发展的时期。

就在这一时期，人们基本上弄清了生物体内各种主要化学物质的代谢途径。

3．分子生物学阶段：这一阶段的主要研究工作就是探讨各种生物大分子的结构与其功能之间的关系。

三、生物化学研究的主要方面：1．生物体的物质组成：高等生物体主要由蛋白质、核酸、糖类、脂类以及水、无机盐等组成，此外还含有一些低分子物质。

2．物质代谢：物质代谢的基本过程主要包括三大步骤：消化、吸收→中间代谢→排泄。

其中，中间代谢过程是在细胞内进行的，最为复杂的化学变化过程，它包括合成代谢，分解代谢，物质互变，代谢调控，能量代谢几方面的内容。

3．细胞信号转导：细胞内存在多条信号转导途径，而这些途径之间通过一定的方式方式相互交织在一起，从而构成了非常复杂的信号转导网络，调控细胞的代谢、生理活动及生长分化。

4．生物分子的结构与功能：通过对生物大分子结构的理解，揭示结构与功能之间的关系。

5．遗传与繁殖：对生物体遗传与繁殖的分子机制的研究，也是现代生物化学与分子生物学研究的一个重要内容。

第二章蛋白质的结构与功能一、氨基酸：1．结构特点：氨基酸(amino acid)是蛋白质分子的基本组成单位。

构成天然蛋白质分子的氨基酸约有20种，除脯氨酸为α-亚氨基酸、甘氨酸不含手性碳原子外，其余氨基酸均为L-α-氨基酸。

2．分类：根据氨基酸的R基团的极性大小可将氨基酸分为四类：①非极性中性氨基酸(8种)；②极性中性氨基酸(7种)；③酸性氨基酸(Glu谷氨酸和Asp天冬氨酸)；④碱性氨基酸(Lys赖氨酸、Arg精氨酸和His组氨酸二、肽键与肽链：肽键(peptide bond)是指由一分子氨基酸的α-羧基与另一分子氨基酸的α-氨基经脱水而形成的共价键(-CO-NH-)。

生物化学第一章 绪论

生物化学第一章 绪论

第一节、生物化学发展简史
点滴积累
1. 生物化学概念 研究生物体的化学组成、分子结 构以及生命活动过程中化学变化的基础生命科学。 2. 叙述生化阶段 为生物化学发展的初期阶段。该阶 段主要探究、鉴定生物体化学组成。 3. 动态生化阶段 主要研究糖、脂类、蛋白质和核 酸的新陈代谢及代谢过程中的能量转换和代谢调控。 4. 分子生物学阶段 主要探究各种生物大分子的结 构与其功能之间的关系。研究和阐明生长、分化、遗传、 变异、衰老和死亡等基本生命活动的规律。
分子生物学 通常将生物大分子的结构、 功能及其代谢调控等的研究，称为分子生物学。
从广义的角度可将分子生物学视为生物化 学的重要组成部分。
第一章
绪
论
●生物化学是医学和医学类专业必修的专业基 础课程。
●生物化学则为医学各个学科从分子水平探讨 正常或疾病状态时人体的结构与功能、疾病的 预防、诊断与治疗提供理论依据和技术。
第三节 生物化学与药学的关系
由生物化学、分子生物学、微生物学相结合而快速发展起
来的现代生物技术已有可能生产人体内几乎所有痕量、稀有 的多肽和蛋白质， 这些技术包括基因工程、酶工程、细胞工 程和发酵工程。生物技术制药从1982年重组人胰岛素上市至 今新批准用于治疗的生物技术药物已超百种，我国亦有包括 胰岛素、白细胞介素、干扰素、促红细胞生成素、粒细胞集 落刺激因子、胸苷激酶基因工程细胞制剂，乙肝疫苗共20多 种生物技术药物批准上市。 因此生物化学基本理论、方法和技术是药学专业学生 必备的理论知识和实践技能。
第三节 生物化学与药学的关系
微生物发酵是制药工业生产微生物药品的重要手段。其
理论基础是微生物学和生物化学。
利用酶转化法，尤其是应用固定化酶生物反应器改进制 药工艺，已在有机酸、氨基酸、核苷酸、抗生素、维生素和 甾体激素等领域取得显著成效。 如利用青霉素酰化酶转化法生产半合成青霉素和头孢霉 素；利用β-酪氨酸酶制造多巴。另外在GSH、FDP、L-卡泥 汀、L-麻黄碱中间体等产品的生产也已获得成功。

生物化学1.绪论PPT课件

生物化学1.绪论PPT课件

1.3 研究新陈代谢规律及其调控是开发微生物发酵工业 的基础
氨基酸、酶（含遗传工程酶）、抗生素、植物生长激 素、维生素C等也可通过微生物发酵手段进行生产。发酵 产物的提炼和分离及下游加工技术也必须依赖于生物化学 理论和技术。此外，研究微生物新陈代谢过程及其调节控 制对于选育高产优质的菌株﹑筛选最佳发酵理化因子及提 高发酵效率具有指导意义。
蛋白质
该法则是生物体传递并表达遗传信息的基础。
生物体内的代谢网络非常复杂，而生物体的各种反 应却能有条不紊的进行，这是受到精密的调节机制调控 的，其中包括细胞或酶水平的调节以及激素和神经系统 的调节。
2）和 3）这部分内容反映生物体内物质能量转化的动态 过程，被称为动态生化。
2. 生物化学与药学科学
生物化学是一门重要的医药学基础课程，也 是现在发展最快的学科之一，它从分子水平阐明 生命现象本质，是学习、认识疾病，认识药物治 病原理不可缺少的基础。同时，生物化学基础研 究及其技术的发展与现代药学科学的发展具有越 来越来密切的联系，呈现了巨大的应用潜力。
生化往往是阐明机理，选择合理工艺途径， 提高产品质量，探索新工艺，研制新产品的理论 基础。
1.2 生物化学理论和方法促进生物药物研究与开发
生化药物是一类采用生化方法化学合成从生物体分离、纯 化所得并用于预防、治疗和诊断疾病的生化基本物质。这些 药物的特点是来自生物体，基本生化成份即氨基酸、肽、蛋 白质、酶与辅酶、多糖（粘多糖类）脂质、核酸及其降解产 物。这些物质成分均具有生物活性或生理功能，毒副作用极 小，药效高而被服用者接受。生化药物在制药行业和医药上 占有重要地位。如氨基酸、核苷酸（所谓基因营养物）、 SOD、 紫杉醇等已经应用于临床治疗。
生物化学(Biochemistry)

生化 绪论

生化 绪论

绪论
一. 生物化学的涵义-基本概念
3. 生命活动的过程是由成千上万个生物化学反应组成， 生命活动的过程是由成千上万个生物化学反应组成， 但这些反应并非杂乱无章，而是以网络状的途径形式存在。 但这些反应并非杂乱无章，而是以网络状的途径形式存在。 例如在生物体内合成乙醇反应。如果从一个反应来看， 例如在生物体内合成乙醇反应。如果从一个反应来看，精 确和调控这些反应（或途径）是保持正常生命活动的基础； 确和调控这些反应（或途径）是保持正常生命活动的基础；
1950年，Pauling提出蛋白质二级结构的a-螺旋 1950 Pauling a1953年，Watson & Crick提出了DNA的双螺旋模型 1958年，Crick提出“中心法则” 1953及1975年，Sanger分别研究出蛋白质序列和核酸序列 的测定方法 1961年，Jacob & Monod 提出了操纵子学说
绪论
一. 生物化学的涵义-基本概念
要理解生物化学的真正涵义首先要了解生物化学研 究的内容以及相关知识体系是什么。我们已经知道， 究的内容以及相关知识体系是什么。我们已经知道，与 无机化学比较，生物化学主要研究生物体内的化学组成 无机化学比较， 及其变化规律，它是生命的化学。这一基本特性一直相 及其变化规律，它是生命的化学。 伴着的生物化学学科的诞生、成长和发展。 伴着的生物化学学科的诞生、成长和发展。经过一个多 世纪的不断地研究和探索， 世纪的不断地研究和探索，生物化学家已经建立起来一 些基本原理，一方面已经帮助人们去理解生命的奥秘， 些基本原理，一方面已经帮助人们去理解生命的奥秘， 另一方面使我们对这门学科也有了较为深刻的理解， 另一方面使我们对这门学科也有了较为深刻的理解，这 些原理包括： 些原理包括：

生化工程绪论


过滤设备
生物工程发展史

天然细胞
3、现代生物工程


基因工程 蛋白质工程 代谢工程 细胞工程

工程细胞


分离工程

酶
生化反应器

分离工程

代谢工程 细胞工程 发酵工程

酶工程 生物活性物质
（1）基因工程：
1973,Cohen等 DNA体外重组以及E. coli转化
转基因工程菌株的培养、 质粒稳定性，环境 安全性 基因工程药物的提取：蛋白纯化，复性 低压层析系统（轴相分离） HPLC （径向分离） 膜分离技术
生化工程定义

生化工程：运用化学工程的原理与方法， 将生物技术的实验室成果进行工业开发， 使之成为生物反应过程的一门学科。
生化工程是为生物技术服务的化学工程。
（3）连续发酵
二十世纪40年 代末提出概 念 1950，Monod; Novick and Szilark各自 独立提出恒 化器概念
生化反应器
生化工程
第一章 绪论





生化工程的概念 学科的诞生 学科的发展 和生物工程其他学科的关系 研究内容 教学计划和授课内容 学习方法，参考书和网站
生物工程发展史

1、原始阶段
传统发酵技术： 酒、酱制品、 腐乳、食醋、 干酪等
生物工程发展史
2、近代 （1）纯培养发酵 列文虎克 ，巴斯德 ，赫克 面包酵母发酵生产 补料液体通风发酵 丙酮丁醇发酵 培养基灭菌技术
Diagrams
of various important enzyme reactor types.
（4）代谢工程

生物化学第一章绪论

1953及 1975年， Sanger分别研究出蛋白质序列和 核酸序列的测定方法 1961年，Jacob & Monod 提出了操纵子学说
1965年， Holly 排出酵母tRNAAla 的一级结构 1966年，Nirenberg & Khorana 破译了遗传密码 1970 年， Temin和 Baltimore 几乎同时发现逆向转录酶，证 实了 Temin 1964 年提出的“前病毒假说”，阐明在劳氏肉 瘤病毒（RSV）感染以后，首先产生含RNA病毒基因组全部 遗传信息的 DNA 前病毒，而子代病毒的 RNA 则是以前病毒 的DNA为模板进行合成。 1972 年～1973年， Berg 等成功地进行了 DNA 体外重组； Cohen创建了分子克隆技术，在体外构建成具有生物学功能 的细菌质粒，开创了基因工程新纪元。在此同时，Boyer等 在 E.coli 中成功表达了人工合成的生长激素释放抑制因子基 因
后发现维生素
1926年，美国化学家J. B. Sumner首次得到脲酶结晶 1912-1933，生物氧化得到了卓有成效的研究
30 年代，陆续得到了胃蛋白酶、胰蛋白酶、胰凝乳 蛋白酶，从而进一步证明酶是蛋白质
30年代，英国生化学家A.Krebs提出尿素循环和三羧 酸循环 40年代，能量代谢的提出为生物能学的发展奠定了 基础 此外，糖酵解途径、光合碳代谢途径得到证明，发 现了维生素和激素、血红素、叶绿素等
第一代转基因食品，是以增加农作物抗性和耐贮 性的转基因植物源食品。
这一代的转基因食品研究起始于20世纪70年代末80年代 初，是以转入抗除草剂基因、抗虫基因增加农作物的抗逆性 以及延迟成熟基因等为主要特点。
转基因抗虫水稻
转黄瓜抗青枯病基因的甜椒

生物化学-第一章绪论


脂肪酸、甘油和胆碱
•它们是脂肪和类脂质的组 成成分。类脂质中磷脂是 组建生物膜双层脂质的基 本物质。
2.物质代谢及调控
生代谢物是体生的物基体与本外特界征的新物陈质交代换谢过。程，
是活细胞进行的复杂的系列酶促反应过 程。
第一阶段：消化吸收
第二阶段：中间代谢过程
合成代谢、分解代谢、
第三阶段：排泄阶物段质互变、代谢调控和
SOD
对后续课程的作用
病理学 本课程为炎症、肿瘤、肝性脑病、酸碱 平衡学习提供分子基础。
药理学
酶类、溶栓类、肿瘤化疗类、抗病毒类、部 分降压类、糖尿病治疗类、降脂类药物的学 习均需生物化学知识。
专业课
内、外、妇、儿等专业课程发病机理、诊断 、治疗的学习必需有生物化学知识。
❖ 对象：一切生物有机体。 ❖ 医学生物化学以人体为研究对象，利用微生物
及动物实验研究获得大量有关生物分子的知识， 也可通过临床医疗实践积累人体生物化学的资 料。 ❖ 应用：其理论和技术广泛应用于临床实践和研 究。又与其他医学基础课程联系广泛。
二、生物化学的研究内容
生化的研究范围涉及整个生物界， 其内容以介绍生物界普遍存在的化 学物质和共同遵循的基本代谢规律 为主，适当结合专业实际。 课程内容主要由四部分组成：
20种氨基酸
2种单糖
•氨基酸是组成所有蛋白质分 子的单体，也参与许多其他结 构物质和活性物质的组成。
D-葡萄糖是植物光合作用的主要 产物，也是多糖化合物的主要单 体分子。D-核糖是核苷酸的组成 成分。
5种芳香族碱基
2种嘌呤（腺嘌呤和鸟嘌呤）和 3种嘧啶（胞嘧啶、尿嘧啶、胸 腺嘧啶）分别参加核苷酸的组 成。核苷酸是DNA和RNA分子 的前体，也是核苷酸类辅酶和 高能磷酸化合物ATP等三磷酸核 苷酸的前体。

生化实验 绪论及蛋白质沉淀变性反应

8、室内严禁吸烟！煤气、水管用完即关。
Long hair should be tied back to avoid burns. In addition, avoid wearing loose articles of clothing such as ties or dangling jewelry that may come into contact with laboratory surfaces.
• 实验成绩的评定：
– 实验报告 – 平时操作、表现
姓名，班级，学号， 课室，实验时间、 实验教师
22
实验内容及安排 ( 72学时 )
1、绪论、蛋白质沉淀、变性反应
9月26-27
2、蛋白质浓度测定—考马斯亮蓝法
10月10-11
3、 阳离子交换树脂层析分离氨基酸
10月17-18
4、血清蛋白醋酸纤维素薄膜电泳
10月24-25
5、聚丙烯酰胺凝胶电泳分离血清蛋白
10月31-11月1
6、影响酶促反应速度因素—最适pH、激活剂（抑制剂）
11月7-8
7、脂肪酶活性的测定
11月14-15
实验器皿、收拾台面，方可离开。 5、注意节约试剂，防止损坏仪器。使用贵重仪器时，严格遵
守操作规程，发现故障，立即报告教师，不得擅自检修。
3
生物化学实验室规则（2）
6、乙醇、丙酮、乙醚等易燃品不能直接加热，远离火源操作及 放置。
7、所有废液、废弃物等，均收集在指定容器内，不得倒在水 槽内或到处乱仍。强酸和强碱不能直接倒在水槽中，应先稀 释，然后倒入水槽，再用大量自来水冲洗水槽及下水道。
100
苯
80
－11
－
乙醇
78
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1.4 参考书目
1,生物化学（第三版） 1,生物化学（第三版） 生物化学 王镜岩、朱圣庚等. 北京: 王镜岩、朱圣庚等. 北京:高等教育出版社 2, Biochemistry (第三版) (第三版 第三版) Reginald H. Garrtt , Charles M. Grisham 高等教育出版社
3, Biochemistry: An introduction Biochemistry: Trudy Mcke (影印版) 科学出版社 影印版) 2006
生物化学
BIOCHEMISTRY
讲 授：罗刚跃
Luogy@
华南师范大学生命科学学院
课 程 内 容 及 时 间 安 排
第一章 绪论（2节） 绪论（ 蛋白质（ 第二章 蛋白质（8节） 核酸（ 第三章 核酸（8节） 第四章 酶（6节） 维生素和辅酶（ 第五章 维生素和辅酶（2节） 新陈代谢总论与生物氧化（ 第六章 新陈代谢总论与生物氧化（5节） 糖代谢（ 第七章 糖代谢（8节） 质代谢（ 第 章 质代谢（6节） 第 章 蛋白质 和 酸代谢 节 2节 第 章 核 酸代谢 2节 6节 第 一章 核酸 DNA和RNA 生物 和 6节 5节 第 二章 蛋白质 生物 5节 6 节 第 三章 代谢 2节 2节
2010 碳原子及构建复杂分子
3，与其他学科的联系 ，
生物化学是生物各学科的基础和核心， 生物化学是生物各学科的基础和核心， 是一门很重要的生命科学的专业基础课。 是一门很重要的生命科学的专业基础课。
1.3 课程特点及学习方法
内容多 复杂而繁琐 需要比较好的化学基础 具备清晰的思路， 具备清晰的思路，听讲是必要的 随时消化／ 随时消化／温故知新 及时总结归纳／ 及时总结归纳／比较分类 理解的基础上必要的记忆
1877年 Hoppe-Seyler首先使用 Biochemie”一词 1877年,Hoppe-Seyler首先使用“Biochemie”一词 首先使用“ 1926年 Sumner首次得到脲酶的结晶 1926年，Sumner首次得到脲酶的结晶。 首次得到脲酶的结晶。 1935年和 1935年和1937年，糖酵解和三羧酸循环途径的解析。 年和1937年 糖酵解和三羧酸循环途径的解析。 1944年 Avery证明 1944年,Avery证明DNA是遗传物质。 证明DNA是遗传物质 是遗传物质。 1953年 Watson和Crick提出 1953年,Watson和Crick提出DNA双螺旋结构模型。 提出DNA双螺旋结构模型 双螺旋结构模型。 1953年 1953年,Sanger (英)确定牛胰岛素的一级结构。 确定牛胰岛素的一级结构。 1965年 首次人工合成结晶牛胰岛素---中国。 1965年,首次人工合成结晶牛胰岛素---中国。 ---中国 1966年 破译生命密码。 1966年，破译生命密码。 1973年 基因重组技术建立。 1973年,基因重组技术建立。 2000年 人类基因组计划完成 2000年,人类基因组计划完成。 计划完成。
1，概念 ， 生物化学： 生物化学：
(Biochemistry、Biological Chemistry) 是运用化学的原理和方法，从分子水平 是运用化学的原理和方法， 化学的原理和方法 上研究生命现象的化学本质 化学本质( 上研究生命现象的化学本质(生物体分子 的化学组成和化学变化)的科学。 的化学组成和化学变化)的科学。
第一章
绪ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
论
1965年 1965年9月我国科学家合成的结晶牛胰岛素
1.1 生物化学研究的内容
Level 4: The cell Level 1: Level 3: Level 2: Supramolecular Macromolecules Monomeric units complexes Nucleotides DNA Chromosome Protein Plasma membrane Cellulose Cell wall saccharide Amino acids
2. 研究内容
——阐明构成生命物体的分子基础 ——阐明构成生命物体的分子基础生物 阐明构成生命物体的分子基础 化学结构， 性质和 分子的化学结构 及其性质 功能； 分子的化学结构，及其性质和功能； ——生物分子在生物机体中的变化及其相互作用 ——生物分子在生物机体中的变化及其相互作用 的规律。 新陈代谢（物质代谢、 的规律。即新陈代谢（物质代谢、能量代谢和代 谢调控）； 谢调控）； 遗传信息的贮存、 ——遗传信息的贮存 传递和表达的 ——遗传信息的贮存、传递和表达的分子基础及 其方式； 其方式； ——实验研究 技术方法。 实验研究/ ——实验研究/技术方法。
2，近年来与生物化学相关联的诺贝尔奖 ，
年份 2006 2007 2008 2009 2011 化学奖 DNA的复制过程 的复制过程
固体表面化学过程
生理学及医学奖 RNA的干扰机制 的干扰机制 基因靶向技术 人乳头状瘤病毒疫苗 端粒酶的作用机制 试管婴儿技术 ？
绿色荧光蛋白的研究 核糖体功能以及机制 ？
3. 生物化学的分类
根据对象
动物、植物、 人、动物、植物、微生物等
根据生物的进化程度
原核生物( 原核生物(Prokaryote） 和真核原核 ） (Eukaryote)等。 )
根据应用目的
医学（药学）生化、食品生化等。 医学（药学）生化、食品生化等。
1.2 生物化学的发展简史
1，最主要的重大历史事件 最主要的重大历史事件