生物化学丙绪论绪论.docx

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1、 绪论1.1、生物化学的概念 p1生物化学就是研究生命的化学。即用化学的原理和方法来研究生命现象的本质的科学。如糖类物质在体内的消化体外：葡萄糖 H2O + CO2 + 686kcal 一步反应体内：葡萄糖 H2O + CO2 + 686kcal 19步反应1.2、生物化学的研究范畴及与其它学科的关系 p2-31、研究对象一切生物机体。包括病毒、微生物、植物、动物和人体。2、研究内容、构成生物机体的物质基础-有机生物化学（静态生化）、生命物质在生物机体中的运动规律-代谢生物化学（动态生化）、生命物质的结构、功能、变化与生命现象间的关系-功能生化3、与其它学科的关系是各门生物科学的基础，特别是生

2、理学、遗传学、细胞学和微生物学的基础。与化学、物理学和数学也关系密切。1.3、生物化学的发展历史和前景纵观生物化学的发展历史，可大致分为三阶段：、20世纪前：静态生化研究阶段。、20世纪初20世纪中叶：动态生化的发展时期 、20世纪后叶现在：功能生物化学发展时期各阶段生化发展大事记：20世纪前：静态生化研究阶段1806；Vauguelin和Robiquet首次分离出第一个氨基酸:天冬酰胺 1850-1855；Claude Bernard从肝脏分离出糖原1864；Erust Felix Hoppe-Seyler第一次结晶出一个蛋白质:血红蛋白 1869；Friedrich Miescher发现D

3、NA 1877；Willy Khe提出使用“enzyme”这个词,并将“酶”和“细菌”两者区别开来. 1886；C.A.MacMunn发现细胞色素 1893；Wilhelm Ostwald证明了酶是催化剂 20世纪初20世纪中叶：动态生化的发展时期。1905； Knoop指出脂肪酸的-氧化作用1913；Miechaelis和Menten发展了酶作用的动力学理论 1922； McCollum证明缺乏维生素D会引起软骨病1927 D.基林；年又提出生物氧化过程电子传递的初步设想 1931；Engelhardt发现磷酸化作用与呼吸作用的偶联 1933；Embden和Meyerhof证明糖酵解及发酵化

4、学历程中的关键性中间物 1933；德国生化学家H.A.克雷布斯同助手K.亨斯莱特发现尿素合成的鸟氨酸循环. 1935；德国生化学家G.G.埃姆布登,O.迈尔霍夫和J.K.帕尔纳斯等完成阐明糖原酵解过程的全部12个步骤 20世纪后叶现在：功能生物化学发展时期。1953；美国生物学家沃森、英国生物物理学家克里克首先建立了DNA的双螺旋结构模型，并提出了DNA的复制机制。 1958；Crick提出分子遗传的中心法则 1961； Jacob和Monod提出了操纵子学说1961； B. D.Hall和S. Spiegelman建立DNA-RNA分子杂交法 1966；确定了组成蛋白质的20种氨基酸的全部遗

5、传密码. 1973；美国遗传学家S.N.科恩首次将外源DNA片段克隆到了大肠杆菌中1980-1981；T.Taniguchi用基因克隆技术制造出人类成纤维细胞干扰素 1983；L.Herera-Estrella等利用Ti质粒作载体转化植物细胞 2003；人类基因组计划宣布,人类基因组序列图绘制成功 2006；安德鲁法厄等，发现了“RNA干扰双链RNA引发的沉默现象”2007；马里奥卡佩奇等，发现了“利用胚胎干细胞引入特异性基因修饰的原理” 2008；哈拉尔德楚尔豪森，发现了“导致子宫颈癌的人乳头状瘤病毒” 弗朗索瓦丝巴尔-西诺西等，“发现人类免疫缺陷病毒（即艾滋病病毒）”2009；伊丽莎白布莱

6、克本等， “发现端粒和端粒酶如何保护染色体” 2010；罗伯特杰弗里爱德华兹，“试管婴儿方面的研究” 2011；布鲁斯巴特勒等，发现了“先天免疫机制激活” 拉尔夫 斯坦曼等，“发现树突细胞和其在获得性免疫中的作用” 2012；约翰格登爵士等，“发现成熟细胞可被重写成多功能细胞”2013；詹姆斯E罗斯曼等，“发现了细胞囊泡交通的运行与调节机制” 2014；约翰奥基夫等，发现“大脑中的GPS”组成大脑定位系统的细胞 2015；屠呦呦，发现抗疟新药青蒿素；威廉 C坎贝尔和大村智，发现治疗河盲症和象皮病的新药阿维菌素1.4、生命系统的基本特征 p2-81、细胞是生命的基本单位 细胞是生物体结构和功能的

7、基本单位。2、细胞的化学组成 p3-4由核酸、蛋白质、糖、脂质及许多小分子化合物所组成的，统称为生物分子。习惯上生物分子常指生物机体内的有机化合物。3、细胞的分子组织层次 p3-4细胞 细胞器官（真核） 超大分子组装体生物大分子基本结构单位代谢中间物 环境小分子（前体）元素核 、线粒体、叶绿体、高尔基体核糖体、生物膜、染色质、多酶复合体蛋白质、核酸、多糖、脂氨基酸、核苷酸、单糖、脂肪酸丙酮酸、柠檬素、苹果酸、草酰乙酸H2O、CO2、NH3、N2C、H、O、N、P、S细胞的分子组织层次1.5、生物分子的结构特点 p2-81、生物大分子多为聚合物 生物大分子 基本结构单位（单体） 蛋白质 氨基酸

8、核酸 核苷酸 多糖 单糖 脂质 甘油、脂肪酸2、生物分子的性能主要决定于分子中的官能团 3、生物分子间常通过可以水解的酯健、酰胺键、酸苷键、苷键等连接起来生物分子中常见的官能团和化学键见图：酰胺键基苷键酸酐磷酸二酯键酯键磷脂键硫酯键基咪唑基巯基咪唑基胍基4、生物分子常具有特定的形状构型：分子中的原子或基团在空间的不同排列而形成的立体异构体。稳定，破坏需断开共价键。构象：由单键的转动形成，不稳定，破坏勿需断开共价键。生物小分子的特殊形状： 组成蛋白质的氨基酸 均为L-构型 组成多糖的单糖 均为D-构型延胡索酸 为反丁烯二酸生物大分子的特殊形状: 许多酶（蛋白质）与底物（反应物）的结合部位象一个口

9、袋 核酸的特殊形状 一些生物大分子的特殊形状血红蛋白肌红蛋白免疫球蛋白5、生物大分子的形状通过弱键（非共价键）维持。1.6、生物分子中的强键和弱键 p54-55，p151、生物分子中的强键共价键，键能高，几十几百kj/mol，比较稳定，不易被破坏。 常见的有肽键、二硫键等。2、生物分子中的弱键（次级键） 键能低，约5kcal/mol，不稳定，易被破坏而断裂。、氢键约5kcal/mol。、疏水相互作用（疏水力）生物分子中的疏水基团（非极性部分）由于避开水而形成的一种聚集在一起的作用力。 2kcal/mol。如高级脂肪酸盐分子高级脂肪酸盐非极性尾部极性头部注：疏水力是一种范德华力以外的作用力。、范

10、德华力存在于分子或原子间的一种短距离（35）吸引力。约1kcal/mol。、静电引力（离子键；盐键）异种电荷之间的吸引力。空气中为一强作用力，水介质中为一弱键，约5kcal/mol。、配位键生物分子中的金属离子与分子中其余部分间相结合的化学键。配位键在空气中为一强键，在水中为一弱键。1.7、水与生命活动的关系 p10-181、水在生命活动中的重要性2、水的结构和特性、水的结构、水的解离和解离常数、 pH值的计算、缓冲作用弱酸及其共轭碱（或弱碱及其共轭酸）的溶液所显示出的抗衡pH值发生改变的能力。机体中的天然缓冲对：最重要的是H2PO4- HPO42-缓冲对，HCO3-_H2CO3缓冲对，它们的

11、pK 7，接近生理pH 。其中前者主要维持细胞内pH的恒定，而后者则对细胞外液（如血液和细胞间液） pH的稳定具重要作用。 此外，蛋白质缓冲对对机体中pH的稳定也有重要作用。其次，一些有机磷酸酯也具有缓冲能力。生物化学中的一些常见缓冲剂Tris绪论思考题：1、什么是生物化学？生物化学的研究对象是什么？2、生物分子的种类有哪些？生物分子有何结构特点？3、生物分子中的弱键有哪些？生化参考书1、生物化学，上、下册，王镜岩等编，高等教育出版社 2、生物化学教程，王镜岩等编，高等教育出版社 3、生物化学，余瑞元等编，北京大学出版社 4、生物化学，王希成等编，清华大学出版社 5、生物化学原理，杨荣武等编，

12、高等教育出版社 6、生物化学，杨荣武等编，科学出版社 7、生物化学，贾弘禔等编，人民卫生出版社 8、现代生物化学，黄熙泰、于自然等编，化学工业出版社 9、普通生物化学，郑集等编，高等教育出版社 10、生物化学原理，张楚富等编，高等教育出版社 11、生物化学教程，张洪渊等编，四川大学出版社 12、生物化学， Lubert Stryer著，北京大学出版社 13、Lehninger Principles of Biochemistry, D.L.Nelson et al, Worth Publishers 14、Biochemistry, C.K.Mathews et al, An Imprint of Addison Wesley Longman15、 Herpers Biochemistry,R.K.Murray et al,McGraw-Hill 相关网站1、 2、 丁香园医学，药学，生命科学专业知识检索与交流论坛） 3、 4、 5、 一个十分有用的生化学习动画互动网站） 6、 http:/ en.wikipedia.org/（维基百科） 7、 http:/ 8、 （小木虫-各高校，研究机构的硕博交流论坛）