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1-生物化学导论

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《生物化学》教案(完整)

《生物化学》教案(完整)

《生物化学》教案(一)第一章：生物化学导论1.1 生物化学的概念与发展历程1.2 生物化学的研究内容与方法1.3 生物化学在生命科学中的重要性1.4 生物化学实验安全与实验室规范《生物化学》教案(二)第二章：蛋白质化学2.1 蛋白质的基本结构与功能2.2 蛋白质的组成单位——氨基酸2.3 蛋白质的合成与降解2.4 蛋白质的结构与性质分析方法《生物化学》教案(三)第三章：核酸化学3.1 核酸的基本组成与功能3.2 核酸的分类与结构特点3.3 核酸的生物合成过程3.4 核酸酶与核酸分析方法《生物化学》教案(四)第四章：酶学4.1 酶的基本概念与特性4.2 酶的分类与命名4.3 酶的作用机制与动力学4.4 酶的调节与应用《生物化学》教案(五)第五章：碳水化合物与脂质化学5.1 碳水化合物的分类与功能5.2 脂质的分类与功能5.3 糖脂与糖蛋白的结构与功能5.4 碳水化合物与脂质的代谢途径《生物化学》教案(六)第六章：代谢途径与能量转化6.1 概述生物氧化与代谢途径6.2 糖酵解途径6.3 三羧酸循环（TCA循环）6.4 氧化磷酸化与电子传递链《生物化学》教案(七)第七章：生物大分子的结构与功能7.1 蛋白质的结构层次与功能多样性7.2 核酸的结构与功能7.3 碳水化合物的结构与功能7.4 脂质的结构与功能《生物化学》教案(八)第八章：生物膜与信号传导8.1 生物膜的组成与结构8.2 膜蛋白的结构与功能8.3 信号传导途径与细胞内通信8.4 生物膜与信号传导在生理与疾病中的作用《生物化学》教案(九)第九章：遗传信息的传递与调控9.1 DNA复制与损伤修复9.2 转录与翻译过程9.3 遗传密码与氨基酸序列9.4 基因表达调控与细胞分化《生物化学》教案(十)第十章：生物化学实验技术10.1 光谱分析技术与色谱法10.2 电泳技术与质谱法10.3 生物化学实验基本操作与技巧10.4 实验数据处理与分析方法重点解析重点解析：1. 生物化学的概念与发展历程、研究内容与方法、在生命科学中的重要性。

生物化学--绪论 ppt课件

生物化学--绪论 ppt课件

2008年化学诺贝尔奖得主
马里奥· 卡佩基
马丁· 埃文斯
3 名科学家获诺贝尔生理学或医学奖。

成果:发现了端粒和端粒酶保护染色体的机理 。
人类端粒DNA结 构
2010年?
24
2010年诺贝尔医学或生理学奖

1998年7月20日，罗伯特·爱德华兹与两名试管婴儿索菲和 杰克·埃梅瑞在伦敦庆祝他们的两岁生日。
阿弗拉姆-赫尔什科 （以色列）
伊尔温-罗斯 （美国）
2004~化学奖 获奖原因：发现了蛋白质降解过程的机理 。
19
J. Robin Warren 和 Barry J. Marshall
（澳大利亚）
2005年诺贝尔生理学或医学奖
——幽门螺杆菌的发现
20
安德鲁•菲尔 （美国）
克雷格•梅洛 （美国）
2006年度诺贝尔生理学或医学奖 他们发现了RNA干扰现象
21

马里奥-卡佩奇 马丁-埃文斯 奥 利弗-史密斯 2007年,三位科学家“在涉及胚胎干细胞和哺乳动物DNA重 组方面有着一系列突破性发现”，为“基因靶向”技术的发 展奠定了基础。
22
2008年，诺贝尔医学奖公布 德法科学家“平分”奖金。 成果:楚尔豪森发现人乳头瘤病毒引发子宫颈癌，将获得 总共140万奖金中的一半。而两名法国人西诺斯和蒙塔尼 耶因发现人类免疫缺陷病毒（HIV）将分享剩下的70万美 元。
26
“人类基因组测序和作图”计划
1985年，美国科学家率先提出“人类基因组
测序和作图”计划（简称 HGP ）。国际合作始于 1990年。 该计划的核心就是测定人类基因组的全部 DNA 序列，从整体上破译人类遗传信息，以使人

1-绪论(生物化学)

1-绪论(生物化学)
万能方法：理解＋记忆
参考书
Berg JM, Tymoczko JL, Stryer L, Clarke ND： Biochemistry (5th ed). WH Freeman & Co. New York, 2002
Nelson DL, Cox MM：Lehninger Principles of Biochemistry，Worth Publishers，New York， 2000
詹姆斯·沃森（James D. Watson）
Hamilton O. Smith
Daniel Nathans
Werner Arber
1969-1972, Arber(瑞士),Smith(美)与Nathans(美)在核酸限制酶的
分离与应用方面做出突出贡献,1978年共获诺贝尔奖。
1972 Berg（美）在基因工程 基础研究方面作出了杰出成果， 获1980年诺贝尔奖。 1973 Cohen等（美）用核酸 Paul Berg 限制性内切酶EcoR1，首次基 因重组成功。
Murray RK, Granner DK, Mayes PA, Rodwell VW: Harper’s Biochemistry. (25th ed).北京:科学出版 社.2000
➢ 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。
生物分子
生物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
生物大分子的一级结构：构成生物分子的结 构单元分子按不同的排列组合，形成数量庞 大，结构复杂的线性分子或环状分子。通常 将只涉及结构单元的排列顺序的结构类型称 为一级结构。

生物化学专业课程科目

生物化学专业课程科目

生物化学专业课程科目
1. 生物化学导论，这门课程通常介绍了生物化学的基本概念，包括生物大分子（蛋白质、核酸、多糖和脂质）的结构和功能，生物化学反应和代谢途径等内容。

2. 生物有机化学，这门课程侧重于生物分子的有机化学特性，包括蛋白质、核酸和酶的结构与功能、生物大分子的合成和分解等内容。

3. 生物物理化学，这门课程涉及生物分子的物理化学性质，如蛋白质的结构与功能、生物膜的性质和传递过程等。

4. 生物化学实验，这门课程通常包括实验室操作和技术，学生将学习如何处理生物样本、进行蛋白质纯化、测定酶活性等实验技术。

5. 生物化学方法学，这门课程介绍了生物化学研究中常用的方法和技术，如质谱分析、核磁共振、光谱学等。

6. 生物化学分子生物学，这门课程涵盖了生物分子的生物学功
能和调控机制，包括基因表达调控、蛋白质合成与修饰等内容。

7. 生物化学代谢途径，这门课程重点介绍了生物体内各种代谢
途径，如糖代谢、脂肪代谢、核酸代谢等。

以上列举的课程科目只是生物化学专业中的一部分，实际上还
有许多其他相关的课程，如生物化学工程、生物信息学、生物化学
毒理学等。

这些课程科目共同构成了生物化学专业的全面知识体系，为学生提供了丰富的学术素养和实践技能。

120909 第1章 生物化学导论

120909 第1章 生物化学导论
§1.1
6
一、生物分子
★
生命物质的元素组成明显不同于地球外壳元 素的元素组成。
C 、 H 、 O和N构成人体原子总量的99 %以 上，通过共用电子对形成共价键，大多数H和 O以H2O形式出现。
§1.1
7
（一）生物分子都是含碳的化合物
• 碳与碳形成共价键的能力
• 被键合碳原子周围的四个共价键的的四面 体性质
细胞是生命的单位，是唯一能展现生命特征( 生长、代谢、刺激应答和复制)的最小实体。 细胞可分为真核生物细胞和原核生物细胞。 真核生物细胞具有复杂的内部结构。
§1.1
13
三、生物大分子含有生命的信息
• • • • • 生物大分子及其构件具有方向性 蛋白质和核酸是生物信息分子 生物具有特征性的三维构象 非共价作用力维持生物大分子的结构 结构的互补性决定生物分子的相互作用并 影响生命的状态 • 生命的活动限制在一个窄小的环境范围内
第二节 水是生命的载体
§1.2
★
（一）水分子的结构 两个氢原子与氧原子共价结合，非直线形式。存 在带正电荷区域和带负电荷区域。是极性分子。 水分子之间可以形成氢键。
15
第二节 水
（二）水对于生命体的意义 • 赋形 • 反应物 • 溶剂 • 解离，产生H+ 和 OH• 能量转化
§1.2
16
第二节 水
HA H 2O H 3O A HA H A
§1.2




24
溶液的pH值
Henderson-Haselbalch(亨德森-哈塞巴赫)方程：
A pH pK lg HA
当某种酸[HA]和它的共轭碱[A-]的浓度相等时，溶 液的pH在数值上相当于酸的pK值。方程对于计算 含有已知浓度的弱酸和它的共轭碱的溶液的pH来 说是非常有用的。

化生导论第一章 蛋白质2

化生导论第一章 蛋白质2
-碳原子的二面角：多肽链中C-N和C-C之间都是单键，可以自由旋转，其
中C-N旋转角度由表示。 C-C间旋转角度由表示，它们被称为-碳原子的二 面角。
17
几个基本概念
肽单位的三个显著特征：肽平面、 -碳原子的二面角、反式结构。 一级结构的最小单位是氨基酸残基，高级结构的最小单位是肽单位。
四肽的结构
鹅膏鹅覃膏碱覃碱的的化化学结学构结构
22
Met-脑啡肽 Leu-脑啡肽
牛催产素（九肽）
短杆菌肽S(环十肽)
23
谷胱甘肽
-谷氨酰半胱氨酰甘氨酸，简写为GSH，是广泛存在于动物和植物细胞中 的一种三肽，在生物体内发生的氧化还原反应中起重要作用。它有两种存 在形式，即还原型和氧化型：
氧化型
还原型
24
四、多肽的应用
目前对肽类物质的应用主要在以下3个方面： ①肽类试剂：纯度非常高，主要应用在科学试验和生化检测上，价格十分昂贵
25
四、多肽的应用
②肽类药物：目前已生产出近百种肽类药物，涉及到大部分疾病的临床治疗。
26
四、多肽的应用
③功能食品：具有一定功能的肽类食品，目前是国际上保健品行业研究､开发 的热门。日本､美国､欧洲已捷足先登，推出具有各种各样功能 的食品及添加剂，形成了一个具有极大商业前景的产业。
第二节 多肽
1
肽(peptide)是由氨基酸通过肽键缩合而形成的化合物。
肽键(peptide bond)：是由一个氨基酸的-羧基与另 一个氨基酸的-氨基脱水缩合而形成的化学键。
2
O
NH2-CH-C +
H OH
甘氨酸
O NH-CH-C
H H OH
甘氨酸
-HOH

化学生物学-第1章导论精品PPT课件

化学生物学-第1章导论精品PPT课件
生物化学的基本内容包括： 发现和阐明构成生命物体的
分子基础生物分子的化学 组成、结构和性质； 生物分子的结构、功能与生 命现象的关系； 生物分子在生物机体中的相 互作用及其变化规律。
3、分子生物学的概念
分子生物学是从分子水平研究生命本质为目的的一 门新兴边缘学科，它以核酸和蛋白质等生物大分子 的结构及其在遗传信息和细胞信息传递中的作用为 研究对象，包括对遗传、生殖、生产和发育等生命 基本特征的分子机理的阐明，从而为利用和改造生 物奠定基础和提供新的手段。
2000年,人类基因组计划完成
化学生物学
❖ 生物有机化学 ❖ 生物无机化学 ❖ 生物物理化学 ❖ 生物分析化学 ❖ 生物高分子化学
三、化学生物学研究的中心任务
1、化学生物学研究一般都是从对生物体的生理或病理 过程具有调控作用的小分子生物活性物质开始，研究其 结构；发现其在生物体中的靶分子，研究这些物质与生 物体靶分子的相互作用，
二、化学生物学的起源ຫໍສະໝຸດ 有机化学无机化学化学
物理化学
分析化学
高分子化学
动物学
生物学
微生物学
化学生物学
化学
植物学
生物化学
生物学
分子生物学
现代生物化学可以说从德国的谢利研究各种动植物组织以及法 国的著名化学家拉瓦锡研究燃烧和呼吸叙述起，那是１８世纪 的下半叶，相当于清乾隆年间，距今２００多年的历史。人们 将这短短的历史划分为三个时期。 静态生物化学时期（1920年以前） 研究内容以分析生物体内物质的化学组成、性质和含量为主。 动态生物化学时期（1950年以前） 这是一个飞速发展的辉煌时期， 随着同位素示踪技术、色谱技术等物理学手段的广泛应用，生 物化学从单纯的组成分析深入到物质代谢途径及动态平衡、能 量转化，光合作用、生物氧化、糖的分解和合成代谢、蛋白质 合成、核酸的遗传功能、酶、维生素、激素、抗生素等的代谢 ，都基本搞清。

生物化学导论

生物化学导论

生物化学导论生物化学是一门研究生物体内化学成分和化学过程的学科，它深入探究了生命的本质和运行机制。

本文将从生物分子的组成、细胞的结构与功能、能量转换以及遗传信息的传递等方面介绍生物化学的基本概念和原理。

一、生物分子的组成生物体内的化学成分主要由有机分子和无机分子组成。

有机分子包括碳水化合物、脂质、蛋白质和核酸，它们是构成生物体的基础。

碳水化合物主要用于能量储存与供应；脂质在细胞膜的构建、保护和信号传递中起着关键作用；蛋白质是生物体内的工作马，承担着许多生物反应的催化和调控功能；核酸则是生物体内遗传信息的存储和传递。

二、细胞的结构与功能生物体的基本单位是细胞，细胞内部有许多器官和结构，它们各司其职，共同完成生命的各项功能。

其中，细胞膜是细胞的外围结构，起到了筛选物质的作用；细胞核则是遗传信息的储存和管理中心；细胞质包含了各种细胞器，如内质网、高尔基体和线粒体等，它们协同工作，完成细胞内的代谢与调节。

三、能量转换生物体内的能量转换主要通过细胞呼吸和光合作用来实现。

细胞呼吸是指有机物被氧化释放能量的过程，其产物为二氧化碳和水，产生的能量被储存为ATP分子，供细胞进行各种生理功能的进行；光合作用是指光能转化为化学能的过程，植物通过光合作用合成有机物，并释放出氧气。

四、遗传信息的传递生物体的遗传信息传递主要通过DNA和RNA来实现。

DNA是遗传物质的重要组成部分，它包含了细胞内所有生物信息。

RNA具有多种类型，其中mRNA负责将DNA信息转化为蛋白质的编码序列，rRNA和tRNA参与到蛋白质的合成过程中。

生物化学是现代生物学的重要基石，它为我们深入了解生命的起源、发展和运行机制提供了重要的理论和实验依据。

通过对生物分子的组成、细胞的结构与功能、能量转换以及遗传信息的传递等方面的研究，我们能更好地理解生物体的复杂性，并为生物医学、生物工程等领域的发展提供有力支撑。

通过以上内容的介绍，相信读者对生物化学的基本概念和原理有了更加清晰的认识。

中国农业大学_806生物化学_《生物化学》笔记

中国农业大学_806生物化学_《生物化学》笔记

2. 水作为底物或产物参与生物化学反应 3. 水环境非常适合生命体 （二）水是极性分子 水的特殊性质: 水具有比较高的沸点和蒸发热。 此性质源于相邻水分子间比较强的吸引力－高的内聚力。 （三）水是很好的溶剂 水溶解盐，是通过水化（hydration）和电荷屏蔽作用（charge screening）实现的。 水的介电常数高。 F=Q1Q2/r2 F：离子间作用力 Q：所带电荷你 : 介电常数 r: 电荷基团间距 电常数是表示溶剂中偶极数量的一种物理特性参数。 在极性大的环境中离子间的作用力小。 四）非极性物质不溶于水 双亲性物质迫使水结构发生变化 非极性分子排开水的力量即疏水力 （五）弱键对生物分子结构与功能很重要 非共价键（ Noncovalent Interaction） ： 氢键 (hydrogen bonds) 离子键 (charge-charge interactions) 范德华力 (van der Waals force) (hydrophobic interaction) 疏水键 范德华力（van der vaals interaction） ：近距离接触的任意两个原子之间的弱吸引力。 弱键虽然作用力小， 但数量之大， 在维持生物大分子结构和生物分子相互作用中起重要作用。 思考题 生命体的基本特征是什么？ 生命物质的特征是什么？ 讨论水的性质与生命体的关系。 中国科学家在 年 用 法合成牛胰岛素。 中国科学家在 1983 年人工合成 。 中国科学家在 2002 年完成了 全序列分析。 生物大分子的三维结构主要靠 键维持，包括 、 、 和 。 带电生物大分子或电解质在水中的溶解是通过 作用和 作用实现 的。 第二章 蛋白质 I：蛋白质的组成 问题与讨论 • 蛋白质平均含氮量？ • 蛋白质有哪些种类（组成、溶解度、辅基、形状、功能）？ • 蛋白质的水解产物是什么？ • 球蛋白/球状蛋白质 区别？

生物化学绪论ppt课件(完整版)

生物化学绪论ppt课件(完整版)
作是最早的一部生物化学著作。 1864 Ernst Hoppe-Seyler分离血红蛋白并制成结晶。 1865 Johann Gregor Mendel提出“遗传因子”概念。 1868 Friedrick Miescher发现“核素”（核酸早期命名）。 1877 Ernst Hoppe-Seyler创立《生理化学杂志》。
1953 James D. Watson和Francis H. Crick提出 DNA双螺旋结构模型。
Maurice H.F.Wilkins和Rosalind Franklin发现 DNA螺旋结构。
Frederick Sanger完成胰岛素序列分析。
生化发展大事记
1955 Arthur Kornberg发现E. coli DNA聚合酶。 Mahlon Hoagland证明氨基酸参与蛋白质合成前需要 被活化。
➢ “燃烧”学说（Justus Von Liebig，19世纪20年 代） —动物通过呼吸获取空气中的O2，氧化分解摄 取的食物，产生水和CO2，并且释放热量，保持体 温，维持活力。
➢ 物质代谢概念的产生 —比希将食物分为糖、脂和蛋白质三大类主要
成分，并提出物质，生物化学是一门边缘学科，也是 生命科学领域重要的领头学科。
一、概念：
是研究生物体内化学分子与化学反应的 科学，它在分子水平上探讨生命的本质， 即研究生物体的分子结构与功能、物质 代谢与调节、及其遗传信息传递的分子 基础和调控作用的科学。
生化的初级阶段：生物体内的物质，如糖类、
脂类、蛋白质和核酸等等，它们的组成、结构、 性质、功能等
第一章 绪 论
Introduction to Biochemistry
生物：有生命现象 的物体 —— 新陈 代谢，遗传与繁殖

《生物化学导论绪论》PPT课件

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绿色发展
利用生物化学技术实现资源 的循环利用和废弃物的生物 降解，促进绿色发展和可持 续发展。
谢谢聆听
发展历程
从19世纪末到20世纪初的经典生物化 学时期，到20世纪中后期的现代生物 化学时期，再到21世纪的基因组学和 蛋白质组学时代。
生物化学研究内容及意义
研究内容
包括生物大分子的结构与功能、生物小分子代谢、基因表达调控、信号传导、 细胞周期与凋亡等。
研究意义
揭示生命现象的本质和规律，为医学、农业、工业等领域提供理论支持和实践 指导。
基因表达调控的意义
基因表达调控对于生物体的生长发育 、代谢、免疫应答等生命活动具有重 要意义，是维持生物体内环境稳定和 适应外部环境变化的关键。
基因表达调控可分为转录水平调控、 转录后水平调控、翻译水平调控和翻 译后水平调控等多个层次。
基因表达异常与疾病发生关系
基因表达异常的定义
基因表达异常是指基因表达的水平和模式与正常生理状态 相比发生显著改变的现象。
研究蛋白质表达、功能及相互作用，应用 于疾病诊断、药物研发等。
细胞培养技术
生物芯片技术
利用体外条件培养细胞，用于研究细胞生 长、分化、代谢等过程，以及药物筛选、 毒性测试等。
将生物分子固定在芯片上，实现高通量、快 速、准确的生物检测和分析，应用于基因组 学、蛋白质组学等领域。
生物化学在医学领域应用举例
05 细胞信号传导与受体介导作用
细胞信号传导途径和机制
细胞信号传导途径
包括细胞外信号分子与受体结合、信号转导分子激活、细胞内信号传递和效应分 子产生等步骤。
信号传导机制
涉及多种信号分子的识别和结合，如激素、神经递质、生长因子等，通过激活或 抑制相应的受体和信号转导通路，调节细胞生理功能。

化学生物学导论绪论

化学生物学导论绪论
• 阐明遗传、生殖、生长和发育等生命基本特征的 分子机理，从而为利用和改造生物奠定理论基础 和提供新的手段。
• 阐明携带遗传信息的核酸和在遗传信息传递及细 胞内、细胞间通讯过程中发挥着重要作用的蛋白 质等生物大分子的结构。
化学生物学》本科专业
• 我国从2003年开始设置《化学生物学》本科专 业，代码为070303W，首先批准的是厦门大学， 2004年开始招生，随后几年先后批准了天津师 范大学、三峡大学、四川师范大学、四川理工 学院、四川农业大学、湖北大学、衡阳师范学 院、华中科技大学、中南民族大学、华南理工 大学以及清华大学（化学-生物基础科学班）， 一般招生（30-40）人/年。
已能合成自然界发现的任何复杂的天然化合物设计合成新颖化合物具备了研究复杂分子和分子体系的能力化学生物学?化学生物学融合了传统的天然产物化学?生物有机化学?生物无机化学?生物化学?药物化学?晶体化学?波谱学和信息化学等学科的特点和研究方法从更深层面去研究生命现象和生命过程??化学与生物学的融合带来化学生物学学科的形成和快速发展这已是不争的事实??与此同时化学家也将学习更多的生物学知识去熟悉和应用基因表达和蛋白质工程等重要生物技术为研究复杂的超分子体系提供机会从而促进化学学科本身的发展
• 有迹象表明，化学生物学将成为未来50年或更 长一些时间内的重要前沿学科方向之一。
1、化学与生物学的第一次融合
• 在19世纪初，人工尿素的合成揭示了生物体 的反应同样是遵循物理和化学的规律，化学 的理论和方法才开始被全面引进生物学的研 究之中，从而诞生了用化学研究生命的边缘 科学-可以称为是生命的化学的生物化学。
• 化学家开始尝试用外源性活性小分子-天然化合物， 或以天然化合物为模板设计合成而研制的天然化合 物类的新颖分子为探针，去探讨生物体中的分子间 相互作用和细胞发育与分化的调控作用及其所包括 的分子机制。

《生物化学导论绪论》PPT课件

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DNA的双螺旋结构
1953年，Watson 和 Crick 提出的DNA双 螺旋结构。
细胞中的DNA分子几乎 都是由两条多聚脱氧 核苷酸链构成的。
DNA的二级结构就是指 两条多核苷酸链反向 平行盘绕所生成的双 螺旋结构。
划时代的里程碑，现代生物完科整学版课的件p奠pt 基石。
21
3 所有的独立的生命体都有蛋白质的合成系统：
生物分子的主要类型包括：
Saccharide(糖)、lipids(脂)、Nucleic Acids(核酸)、protein(蛋白质)
维生素、辅酶、激素、核苷酸和氨基酸等。
生物分子中最重要的是糖、脂、核酸和蛋白 质四类物质，分子量一般都很大，所以又称 为生物大分子。
完整版课件ppt
11
生命的物质组成 多酶复合体
Biochemistry Seeks to Explain Life in Chemical Terms
Chemical processes associated with living things.
Biochemistry may be defined as the study of the molecular basis of life.
蛋白质是生物体生物功能的执行者。没有蛋白质也就没有生命
氨基酸 含N碱 核糖
肽 核苷
蛋白质 核苷酸
染色体 生物膜
细胞器
葡萄糖 多聚糖
多糖
细胞
组织
脂肪酸
器官
甘油
磷脂酸
脂类
生物体
胆碱 4种生物大分子
动物植物微生物
基本生物分子
4完种整版课生件pp物t 高分子
12
2、这些物质在生物体内发生什么变化？是怎样变化的？变化 过程中能量是怎样转变 的？也就是说这些物质在生物体内是 怎样进行物质和能量代谢的?

生物化学导论ppt课件

生物化学导论ppt课件
1922 Archibal构d V. 和功能的基本单位）、新陈代谢（新陈代谢是
Dynamic Biochemistry
生物体进行一切生命活动的基础）、生长和发育、 “Chemistry of Life”
Microbiology, which has shown that single-celled organisms and viruses are ideally suited for the elucidation of many metabolic pathways and regulatory mechanisms.
Physiology, which investigates life processes at the tissue and organism levels.
性质及化学变化的规律。 1969 Max Delbrück, Alfred D.
Black, Gertrude B.
植物生物化学
普通生物化学
生物化学是研究生物体的化学及其化学变化规律的科学， 它是生物学和化学相互渗透、相互交叉而产生的一门边缘 学科。
讲师：赵丹丹
14
二、生物化学的研究内容
深入了解组成生物体的物质以及生物体所产生的物质的化 学组成、结构、性质和功能，对这些生物大分子进行深入 细微的结构分析。
研究这些物质在体内的化学变化，即新陈代谢过程。即这 些物质在酶的催化下合成或分解的过程，即物质的运转和 能量转移过程。在此基础上阐明各种生命现象如生长、生 殖、运动、适应、遗传、变异的分子活动规律，并应用这 些规律为工业，农业和生物学、医学实践服务。
生物的基本特征：结构严整（细胞是生物体的结 1952 Selman A.
1958 George Beadle, Edward Tatum (genes act by regulating definite chemical events), Joshua Lederberg (genetic recombination and the organization of the genetic material of bacteria).
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Байду номын сангаас 如何学？
1、把前行课程的基础知识融合到生化学习中去；
2、把握每一章的基本内容，分析它们之间的关 系是什么？
3、学习如何分析章节与章节之间的关系，使学 到的知识融合成为一个整体；
4、学习如何提出问题和解答问题，而这些问题 又是如何把相关的书本知识串联起来，用于解答 科学问题的；
5、学习如何从实验结果出发，运用所学的知识 进行科学的分析与归纳，从而得出科学结论。
是由非共价的相互作用力介导的，而这种力是很 弱的。
弱的作用力把生物的生存限制在一个窄小范 围的环境条件中，这就要求有适当的温度、离子 强度以及酸-碱度等才有功能上的活性。极端条 件将破坏维持大分子复杂结构所必需的弱的作用 力。这些复杂大分子的有序结构的丧失(也就是 变性)伴随着功能的消失。
六、生命为什么选择水？ 水是生命所必需的。生物之所以选择水，
生物化学课件
张楚富 武汉大学生命科学学院
本课件使用时应注意的事项：
1、本课件以《生物化学原理》(张楚富主编, 高 等教育出版社出版, 2003, 9)为蓝本，根据综 合性大学理科教学大纲要求制作而成。
2、本课件共分21章, 打开每章文件夹即可使用。 3、文中的图例及题例点击即可显出。 4、如有图例太小，可点击该章文件夹所附相应
2、生物分子是分级的 ▲代谢物和大分子（图1-2） ▲细胞器：(图) ▲膜(图) ▲细胞是生命的基本单位（图）
四、生物分子为什么是有活性的？
1、生物大分子和它们的构件具有方向性 （图1－3）。
2、生物大分子是信息分子
生物大分子和它的组成元件具有感应， 只要构件单位具有多样性以及它们的次序不是 过分重复，它们的线性序列就应含有潜在的特 定信息(图)。
2000, 2006
5. R. H.Garrett ,et al., principles of Biochemistry, 2002 6. 张楚富：《生物化学解题指导与测验》 高等教育出 版社，2004
Chapter 1 生物化学导论
本章应了解的主要内容： 1、生物化学研究的内容是什么？ 2、生命是什么； 3、生命是怎样构成的； 4、生物大分子为什么是有活性的； 5、生命存在的条件； 6、生命为什选择水。
5、结构互补性决定生物分子的相互作用 结构互补性是生物分子间识别的手段。如
果一种分子的结构与另一种分子的结构是互 补的，例如某种酶与它的专一性底物分子， 那么这两种分子之间的相互作用就能准确地 实现。结构互补性的原理是生物分子识别的 基本要素（图）.
五、生命存在的条件 生物分子的识别（即生命的活动或相互作用）
2、水在生物化学中的重要性
在生物化学中，水存在的意义是：
是因为它的普遍存在以及它具有许多特有的 性质。水起着生命的介质和连续统一体的作 用。一般说来，生物体重量的70–90%是水。 实际上，正常的代谢活动只有当细胞含有 65%以上的水时才能进行。
1、水的特殊结构与氢键的产生 单个水分子的两个氢原子共价地与氧原
子结合，呈现一种非线性排列（图1-4）。 水分子的这种“弯曲”结构对于它的性质是 极为重要的。在这种弯曲构型中，具有电负 性的氧原子和两个氢原子形成偶极，从而使 分子呈现不同的极，而且这种结构非常适合 氢键的形成(图1-4’)。
一、生物化学研究的内容:
生物化学是研究生命分子和生命化学反应的 科学，是运用化学的原理在分子水平上解释生命 的科学。它的主要研究范围包括这样几个方面： ●生物分子的化学结构和三维构象； ●生物分 子的相互作用； ●生物分子的合成与降解； ● 能量的保存与利用； ●生物分子的组装和协调； ●遗传信息的贮存、传递和表达。
3、生物大分子具有特征性的三维结构 任何一种分子结构都是独特的，并具有可
区别的特有性质。生物大分子，尤其是蛋白质 ，分子结构已经达到了其复杂性的极点(图)。
4、非共价作用力维持生物大分子的结构 共价键把原子结合在一起形成分子，非共价
作用力是分子内或分子间的原子之间的吸引， 是维持生物大分子特有结构的主要作用力。非 共价作用力是弱的作用力，包括氢键、离子键( 图)、范德华力和疏水相互作用。
生物化学的发展离不开研究生物分子及其反 应的方法和技术。这些方法和技术的建立涉及化 学、物理学以及生物学的原理；要学会科学的分 析所获得的实验数据，从而得出正确的结论。
二、生命是什么？
●生命是由分子以适当的数目和方式构成 的。
●它们能生长、运动，能完成难以置信的 代谢反应，能对环境的刺激作出应答以及能准 确地进行自我复制，繁衍后代。
●生命系统能是一个开放的系统，能活跃 地与环境进行物质交换和能量交换。
●尽管生物存在着多样性，生物的结构和 维持生命所必需的机制极其复杂，但是生命的 活动最终是可以用化学的原理来解释的。
三、生命是怎样构成的？
1、生物分子是含碳的化合物（图1-1）。 碳的共价键有两个特别值得注意的性质：
一是碳与自身形成共价键的能力，另一个是 被键合碳原子周围的四个共价键的四面体性 质。这两种性质对于碳所形成的线性、分支 以及环状的化合物的多样性是极为重要的。 这种多样性可因N、O和H原子的参与而进一 步扩大。
教学有书：
张楚富：《生物化学原理》高等教育出版社，2003 参考书: 1. D.Voet et al, Fundamentals of Biochemistry,1999 2. R.H.Garrett ,et al.,Biochemistry, 1999 3. H.R.Horton, et al., Principles of Biochemistry, 2002 4.D.L.Nelson,M.M.Cox, Lehninger Principles of Biochemistry,
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生物化学
生命科学是自然科学领域中最神圣、最神秘 的科学。
了解生命即是了解你自己。 生物化学即生命的化学，是运用化学的原理
解释生命的科学，是认识生命、了解生命的 基础。
生物化学
学什么？
●学习基础知识和基本原理 ●学习科学思维 ●学习对知识的综合与分析 ●学习运用所学的知识科学地解答问题