生物化学实验绪论 2 (1)
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兰州科技职业学院课程名称:生物化学授课教师:李妮 No: __4___第一章绪论生物化学: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。
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。
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。
(二)近代生物化学的发展1. 18世纪下半叶,德国药师K.Scheele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voisier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.Miescher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。
(三)现代生物化学的发展1. 20世纪初期德国化学家E. Fischer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。
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。
生物化学实验内容(二)引言概述:生物化学实验是生物学和化学相结合的实验,旨在探究生物体内化学过程和反应机制。
本文将介绍生物化学实验的内容,包括酶活性测定、蛋白质分离与纯化、核酸提取和分析、生物膜模型的构建以及基因克隆实验。
通过这些实验,我们可以深入了解生物体内的分子机制,为生物医学研究和药物开发提供重要的实验基础。
正文内容:1. 酶活性测定- 酶的选择和提取方法- 酶活性检测的原理和方法- 酶动力学参数的计算和分析- 酶的变性和抑制实验方法- 酶的催化机制和反应动力学的实验研究2. 蛋白质分离与纯化- 蛋白质提取和组织裂解方法- 蛋白质分离的凝胶电泳原理和方法- 蛋白质纯化的柱层析方法和技术- 蛋白质结构和功能研究的实验策略- 蛋白质鉴定和定量的质谱分析方法3. 核酸提取和分析- 核酸提取的方法和材料选择- 聚合酶链式反应(PCR)的实验原理和步骤- DNA测序和序列分析的实验技术- RNA的转录和翻译实验方法- 基因表达和调控的实验研究4. 生物膜模型的构建- 磷脂类生物膜的制备方法- 生物膜相关蛋白的定位方法- 生物膜的功能和透过性研究实验- 生物膜与药物相互作用的实验策略- 膜蛋白结构和功能分析的实验技术5. 基因克隆实验- DNA片段的扩增和限制性酶切- 载体构建和转化的实验步骤- 基因突变和基因敲除的实验方法- 基因表达和蛋白质产量的测定- 基因编辑和CRISPR-Cas9的应用总结:生物化学实验的内容涵盖了酶活性测定、蛋白质分离与纯化、核酸提取和分析、生物膜模型的构建以及基因克隆实验。
通过这些实验,我们可以深入了解生物体内的分子机制,为生物医学研究和药物开发提供重要的实验基础。
通过实验结果的进一步分析和研究,我们可以揭示生物体内的化学反应过程,并推动科学技术的进步。