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第一章．生物化学绪论1.生命的生物化学定义：生命系统包含储藏遗传信息的核酸和调节代谢的酶蛋白。
但是已知某种病毒生物却无核酸(朊病毒)。
2.生命（生物体）的基本特征：（1）细胞是生物的基本组成单位（病毒除外）。
( 2 ) 新陈代谢、生长和运动是生命的基本功能。
( 3 )生命通过繁殖而延续，DNA是生物遗传的基本物质。
（4）生物具有个体发育和系统进化的历史。
( 5 )生物对外界可产生应激反应和自我调节，对环境有适应性。
3.化学是在原子、分子水平上，研究物质的组成，结构、性质和变化规律的一门基础自然科学。
生物化学就是生命的化学。
4.生物化学：运用化学的原理和方法，研究生物体的物质组成和生命过程中的化学变化，进而深入揭示生命活动的化学本质的一门科学。
5.生命体的元素组成：在地球上存在的92种天然元素中，只有28种元素在生物体内被发现。
第一类元素：包括C、H、O和N四种元素，是组成生命体最基本的元素。
这四种元素约占了生物体总质量的99%以上。
第二类元素：包括S、P、Cl、Ca、K、Na和Mg。
这类元素也是组成生命体的基本元素。
第三类元素：包括Fe、Cu、Co、Mn和Zn。
是生物体内存在的主要少量元素。
第四类元素：包括Al、As、B、Br、Cr、F、Ga、I、Mo、Se、Si等。
偶然存在的元素。
6.生命分子是碳的化合物：生命有机体的化学是围绕着碳骨架组织起来的。
生物分子中共价连接的碳原子可以形成线状的、分支的或环状的结构。
7.生物（生命）分子是生物体和生命现象的结构基础和功能基础，是生物化学研究的基本对象。
生物分子的主要类型包括：多糖、聚脂、核酸和蛋白质等生物大分子。
维生素、辅酶、激素、核苷酸和氨基酸等小分子。
8 .生物大分子的结构与功能：研究生物分子的结构和功能之间的关系，代表了现代生物化学与分子生物学发展的方向。
9.生物化学的内容：静态生物化学：研究生物有机体的化学组成、结构、性质和功能。
动态生物化学：研究生命现象的物质代谢、能量代谢与代谢调节。
引言概述：生物化学是研究生物体内化学结构、组织和生命活动的科学，它承接了有机化学、生物学和物理学等多个学科的基础知识，并运用这些知识来解析生物体内的复杂化学反应。
本文将围绕生物化学第一章的绪论部分展开叙述，重点介绍生命的起源、生物大分子、生命的能量转化、生物膜和细胞器等方面的内容。
正文内容：一、生命的起源1.生命的化学基础：讲述有机分子在地球早期的环境下的合成过程，以及如何形成简单有机分子的实验模拟研究。
2.生命的起源理论：介绍了地球早期环境和过渡环境中生命起源的几种理论，如原生生命体说、RNA世界假说等，并对比分析它们的优缺点。
3.生命的进化：阐述了生命的起源与进化之间的关系，以及自然选择和基因突变在生命进化中的作用。
二、生物大分子1.蛋白质：描述蛋白质的组成、结构和功能，包括氨基酸的基本性质和反应、蛋白质的一级、二级、三级和四级结构以及蛋白质的功能多样性。
2.核酸：介绍DNA和RNA的结构和功能，包括核苷酸的组成、碱基配对的规则、DNA的双螺旋结构和复制等重要过程。
3.多糖：讲述多糖的种类和结构，包括淀粉、糖原和纤维素等，以及它们在生物体内的生理功能和代谢途径。
三、生命的能量转化1.糖代谢：详细阐述糖的有氧和无氧代谢途径，包括糖解、糖酵解、异源糖母嗣和糖异生等过程，以及这些过程的调控机制。
2.脂肪代谢：解析脂肪在生物体内的合成和降解途径，包括脂肪酸的合成、三酰甘油的降解和胆固醇的合成等重要过程。
3.氨基酸代谢：探讨氨基酸的合成和降解途径，以及转氨酶和脱氨酶在这些过程中的作用。
四、生物膜1.生物膜的结构：介绍生物膜的组成和结构，包括磷脂双分子层的构成、蛋白质和其他分子在生物膜中的分布以及生物膜的流动性等特点。
2.生物膜的功能：阐述生物膜在细胞内外界物质交换、信号传导和细胞间相互作用等方面的重要功能，并介绍生物膜的选择性通透性。
3.膜蛋白：探讨膜蛋白的结构和功能，包括通道蛋白、离子泵和受体蛋白，以及它们在维持细胞内外环境平衡和信号转导中的作用。
生物化学重点知识归纳第一章绪论1.生物化学的发展过程大致分为三阶段：叙述生物化学、动态生物化学和机能生物化学。
2.生物化学研究的内容大体分为三部分：①生物体的物质组成及生物分子的结构与功能②代谢及其调节③基因表达及其调控第二章糖类化学1.糖类通常根据能否水解以及水解产物情况分为单糖、寡糖和多糖。
2.单糖的分类：①按所含C原子的数目分为：丙糖、丁糖......②按所含羰基的特点分为：醛糖和酮糖。
3.葡萄糖既是生物体内最丰富的单糖，又是许多寡糖和多糖的组成成分。
4.甘油醛是最简单的单糖。
5.两种环式结构的葡萄糖：6.核糖和脱氧核糖的环式结构：（见下图）7.单糖的重要反应有成苷反应、成酯反应、氧化反应、还原反应和异构反应。
8.蔗糖是自然界分布最广的二糖。
9.多糖根据成分为：同多糖和杂多糖。
同多糖又称均多糖，重要的同多糖有淀粉、糖原、纤维素等；杂多糖以糖胺聚糖最为重要。
10.淀粉包括直链淀粉和支链淀粉。
糖原分为肝糖原和肌糖原。
11.糖胺聚糖包括透明质酸、硫酸软骨素和肝素。
第三章脂类化学1. 亚油酸、α亚麻酸和花生四烯酸是维持人和动物正常生命活动所必必需的脂肪酸，是必需脂肪酸。
2. 类花生酸是花生四烯酸的衍生物，包括前列腺素、血栓素和白三烯。
3. 脂肪又称甘油三酯。
下图是甘油三酯、甘油和脂肪酸的结构式：1. 皂化值：水解1克脂肪所消耗KOH的毫克数。
皂化值越大，表示脂肪中脂肪酸的平均分子量越小。
6.磷脂根据所含醇的不同分为甘油磷脂和鞘磷脂。
7.糖脂包括甘油糖脂和鞘糖脂。
8.类固醇是胆固醇及其衍生物，包括胆固醇、胆固醇脂、维生素D、胆汁酸和类固醇激素等。
9.胆汁酸有游离胆汁酸和结合胆汁酸两种形式。
10.类固醇激素包括肾上腺皮质激素（如醛固酮、皮质酮和皮质醇）和性激素（雄激素、雌激素和孕激素）。
11.肾上腺皮质激素具有升高血糖浓度和促进肾脏保钠排钾的作用。
其中皮质醇对血糖的调节作用较强，而对肾脏保钠排钾的作用很弱，所以称为糖皮质激素；醛固酮对水盐平衡的调节作用较强，所以称为盐皮质激素。
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第一章绪论
(Introduction)
生物化学研究生物体的化学组成和生命过程中化学变化规律的科学，称为生物化学。
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。
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一、生物化学发展简史
生物化学是既古老又年轻的一门学科。
在我国可追溯到公元前21世纪，而欧洲约为200年前。
直到 1903年才由德国科学家C.A. Neuberg 提出“Biochemistry”而成为一门独立的学科。
(一)古代生物化学的发展
1.公元前21世纪我国人民已能用曲(麯)造酒，称曲为酒母，即酶。
2.公元前12世纪前，我们的祖先已能利用豆、谷、麦等为原料，制成酱、饴和醋，饴是淀粉酶催化淀粉水解的产物，这足已表明是酶学的萌芽时期。
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3.汉代淮南王刘安制作豆腐，说明当时在提取豆类蛋白质方面已经应用了近代生物化学及胶体化学的方法。
4. 公元7世纪孙思邈用猪肝治疗雀目的记载，实际上是用富含维生素A的猪肝治疗夜盲症。
5. 北宋沈括记载的“秋石阴炼法”，实际上就是采用皂角汁沉淀等方法从尿中提取性激素制剂。
6. 明末宋应星记载的用石灰澄清法将甘蔗制糖的工艺，被近代公认为最经济的方法。
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(二)近代生物化学的发展
1.18世纪下半叶，德国药师K.S c h e e l e首次从动植物材料中，分离出乳酸、柠檬酸、酒石酸、苹果酸、尿酸和甘油等。
2.法国化学家A.L.L a v o i s i e r的实验证明，有机体的呼吸和蜡烛的燃烧同样都是碳氢化合物的氧化。
在氧化过程中，氧被消耗而水和二氧化碳被生成，同时放出热能。
这一发现被视为生物氧化研究的开端。
3.1868年瑞士青年医生F.M i e s c h e r发现了核素，后来定名为核酸，为后续的研究作出了重要贡献。
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(三)现代生物化学的发展
1.20世纪初期德国化学家E.F i s c h e r在发现缬氨酸、脯氨酸和羟脯氨酸之后，又用化学方法合成了18个氨基酸的多肽。
我国生物化学家吴宪等在血液分析方面，创立了血滤液的制备及血糖的测定等方法，并在蛋白质的研究中，提出了蛋白质变性的学说。
在营养学方面，发现了必需氨基酸、必需脂肪酸及多种维生素；在内分泌学方面，发现了多种激素；在酶学方面，酶结晶获得成功。
在物质代谢方面，确定了主要代谢途径，包括糖代谢及三羧酸循环、脂肪酸β氧
化、尿素合成等。
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2.20世纪50年代初期发现了蛋白质α螺旋的二级结构形式，完成了胰岛素的氨基酸全序列分析等。
1953年J．D．W a t s o n和F．H．C r i c k提出的D N A双螺旋结构模型，为揭示遗传信息传递规律奠定了基础。
1965年我国生物化学工作者采用人工合成方法，首次合成具有生物活性的蛋白质——结晶牛胰岛素，同时还采用X线衍射方法成功地测定猪胰岛素分子的空间结构，分辨率达0.18n m。
N i r e n b e r g等人经过5年多的努力于1966年终于破译了m R N A分子中的遗传密码，书写了最为激动人心的篇章。
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3.20世纪70年代重组D N A技术的建立，不仅促进了对基因表达调控机制的研究，而且使人们主动改造生物体成为可能。
由此，相继获得了多种基因工程产品，大大推动了医药工业和农业的发展。
转基因动植物和基因剔除的成功是重组D N A技术发展的结果。
基因诊断与基因治疗也是重组D N A技术在医学领域中应用的重要方面。
1981年我国生物化学工作者首次成功的合成了酵母丙氨酰t R N A。
核酶(r i b o z y m e)的发现补充了对生物催化剂本质的认识。
聚合酶链反应(P C R)技术的发明，使体外高效扩增D N A成为可能。
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4. 20世纪90年代开始实施的人类基因组计划(human genome project，HGP)是生命科学领域有史以来最庞大的全球性研究计划，旨在确定人类基因组的全部序列。
进入21世纪后，随着人类基因组草图的公布，将进一步深入研究各种基因的功能与调节。
近年来蛋白质组学、RNA组学等的研究迅速兴起，这些研究结果必将进一步加深人们对生命本质的认识，也将极大地推动医学的发展。
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二、生物化学研究内容
植物生化、动物生化、微生物生化、医学生化*
水：55％～67％
蛋白质：15％～18％
脂类：10 ％～15％
糖类：1％～2％
无机盐：3％～4％
(一)人体的物质组成 (占体重)
(二)生物分子的结构与功能
结构是功能的基础，而功能是结构的体现。
生物大分子的功能可通过分子之间的相互识别和作用来实现，如蛋白质、核酸自身之间、蛋白质与核酸之间的相互作用在基因表达调节中起着决定性作用。
目前这一领域的研究是生物化学的热点之一。
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(三) 物质代谢及其调节
1. 生物体的基本特征是新陈代谢，人的一生中与外界环境进行交换的水大约为60000 kg 、糖类10000 kg 、蛋白质1600 kg 、脂类1000 kg ，其总量约高达人体重量的1300余倍。
2. 各种物质代谢途径之间存在着密切而复杂的关系，按照一定规律有条不紊地进行，需要神经、激素等整体性精确的调节来完成。
3. 物质代谢中的绝大部分化学反应由酶催化，酶结构和含量的变化起着重要调节作用。
4. 细胞信息传递参与多种物质代谢的调节，其机制及网络也是近代生物化学研究的重要课题。
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(四) 基因信息传递及调控
1.基因信息传递涉及到遗传、变异、生长、分化等生命过程，与遗传性疾病、恶性肿瘤、代谢异常性疾病、免疫缺陷性疾病、心血管病等的发病机制有关。
2.随着基因工程技术的发展，许多基因工程产品将应用于疾病的诊断和治疗。
进一步研究基因信息传递过程的机制及基因表达调控的规律(DNA 重组、转基因、基因剔除、基因克隆、人类基因组计划及功能基因组计划)将大大推动这一领域的研究进程。
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三、生物化学与医学
生物化学既是重要的医学基础学科，又与医学的发展密切相关相互促进。
各种疾病发病机制的阐明，诊断手段、治疗方案、预防措施等的实施，都无一不依据生物化学的DNA 复制
RNA
复制 转录
逆转录 蛋白质 翻译
理论和技术。
(一)发病机制的阐明
1.糖类代谢紊乱导致的糖尿病。
2.脂类代谢紊乱导致的动脉粥样硬化。
3.氨代谢异常与肝性脑病。
4.胆色素代谢异常与黄疸。
5.维生素缺乏与夜盲症和佝偻病。
6.基因突变导致肿瘤和分子病。
7.遗传性酶缺乏导致白化病、痛风等。
8.蛋白质空间构象改变导致疯牛病。
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(二)疾病的诊断、治疗和预防
1.体液中无机盐类、有机化合物和酶类等的检测诊断。
2.P C R技术和基因诊断检测技术的临床应用、法医学鉴定和流行病学调查。
3.遗传病基因疗法、传染病基因疗法、肿瘤基因疗法和其他疾病基因疗法的完善和应用。
4.基因工程药物(如胰岛素)的研究开发应用。
生物化学的发展必将对临床、预防、护理、影像、检验和药学等领域产生重大影响。
只有扎实地掌握生物化学的基本理论和基本技能，才能有望成为合格的医务工作者。
