生物化学教程 张洪渊TEL (0813 ).ppt

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1、生物化学教程,张洪渊TEL:(0813)7102167,生物化学教程原理,主编：张洪渊,主讲：李光辉,绪论,第一章糖类的化学,第二章脂质化学,第三章蛋白质化学,第四章 核酸化学,第六章维生素和辅酶,第七章生物氧化,第八章糖代谢,第九章 脂代谢,第五章酶化学,生物化学教程,第十章蛋氨代谢,第十一章核酸代谢,第十二章蛋白质的生物合成,第十三章代谢调控,第十五章 基因工程,第十四章细胞信号与转导,绪论,1 生物化学的涵义及其研究范围2 生物化学的发展简史3 生物化学与其他学科的关系4 生物化学的应用和发展前景5 学习生化的方法,1.1 生物化学的涵义,生物化学：生命的化学。是研究生命有机体化学组成、

2、化学变化规律、生命物质的结构功能与生命现象的关系，即研究生命活动化学本质的科学。（用化学的理论及方法，来研究生物生命的化学组成、化学变化规律、生命现象活动化学本质的科学）,1.2生物化学的研究范围,1.2.1 构成生物机体的物质基础(静态生化)主要研究组成生物机体的物质的化学组成，结构和性质,以及它们在体内的分布。在生物体内主要存在以下几类物质:*糖类及其衍生物*脂类及其衍生物*由氨基酸组成的蛋白质和多肽*由含氮杂环化合物构成的核(苷)酸等*维生素,激素及其他小分子,1.2.2 生命物质在生物体内的运动规律(动态生化),生命物质在体内的化学变化，以及各种生命物质在变化中的相互关系，即：新陈代谢

3、:物质代谢：分解、合成、转化 能量代谢：储存、释放、转换 信息代谢：代谢调控,1.2.3 生命物质的结构、功能与生命现象的关系（功能或机能生化）,生命大分子的结构（状态）、功能与生命现象（活动、过程）的关系；,2.生物化学发展简史,18世纪下半叶到19世纪末(静态生化研究阶段)20世纪初到20世纪40年代(动态生化研究阶段)20世纪中叶至今是学科综合发展的黄金时期,十九世纪末随着医学、发酵工业的发展而逐渐形成的一门独立的学科，与化学、有机化学的发展密切相关，涉及农业、工业、医药、国防等各个方面。早期的生物化学：十八世纪 拉瓦锡（Attoine-Laurent Lavoisier,1743179

4、4，法国）研究燃烧和呼吸现 象，推翻”燃素学说”舍 勒(Carl Wilhelm Scheele,瑞典）与Joseph Priestly 于1774年分离出氧，奠定了生命过程中的氧化基础.,十九世纪物理学、化学、生物学的发展促进了生物化学的极大发展，步入现代生物化学阶段：,1804 道尔顿原子论1824 维勒Whler首次从异氰酸酯合成尿素1835 贝采利乌斯发现催化作用1845 柯尔柏合成醋酸（木炭，硫磺，氯气和水）1848 Helmholtz发现肌肉热能来源，Nernard 发现肝脏生糖功能1854 人工合成甘油及脂肪1858 凯库勒、勒贝尔提出有机化合物碳的四价概念1859 达尔文发表“

5、物种起源”1861 布特列洛夫用多聚甲醛与石灰水合成糖类化合物1865 凯库勒发现苯环结构1869 门捷列夫发现元素周期率1874 范荷夫、勒贝尔提出分子的立体概念,十九世纪德国的生物化学、有机化学等领域领先于世界各国，美国等落后于德国，德国生物化学较强的大学有：Leipzigs大学和Heidelbergs大学。,二十世纪：德、美、英、法等国相继成立生物化学研究中心，在蛋白质、酶、维生素、激素及代谢、氧化取得较大进展，各国政府及投资家重视生物化学的研究，条件改善。,英国剑桥生物化学中心：论文发表较多，获得资助，成立实验室，购进新仪器设备，扩大研究队伍，获得 成果。霍普金斯Sir Frederi

6、ck Gowwland Hopkins,1861-1947,发现维生素，色氨酸，谷胱甘肽等。成立学派。德国在生理化学及有机化学方面有突出贡献的科学家有：Emil Fischer 1852-1919,普鲁士化学家研究糖 嘌呤类物质，合成了苯肼，确定了糖的分子结构，也从事蛋白质、酶的研究。Hans Fischer 1881-1945,德国生物化学家，确定血红素及叶绿素结构Otto Meyerhof,1881-1951,德国生物化学家，肌肉的糖原乳酸循环,Adolf Windaus,1876-1959,德国有机化学家，研究维生素D，胆固醇的转化，促进了治疗心脏疾病的药物研究。美国：多数为留德学者，研

7、究集中在耶鲁大学，哈佛大学，哥伦比亚大学，营养学，疾病的临床诊断等分析方法研究生物化学研究方法的改进：如分配色谱，电泳，离心机，同位素示踪，荧光分析法，电子显微镜的应用，生物化学分离、纯化和鉴定方法向微量、快速、精确、简便和自动化方向发展。多学科合作研究：物理、化学、遗传、仪器等专家的合作研究，如蛋白质X-射线晶体衍射测定蛋白质结构，DNA测序等。,我国的现代生物化学研究起步较晚，由留美、德、法、英等学者开始主要有吴宪教授，王英睐，曹天钦，邹承鲁等教授。1965年上海有机化学研究所汪猷、北京大学邢其毅教授用化学法人工合成了具有生物活性的结晶牛胰岛素。小结：不同学科的合作与交流是推动生物化学前进

8、的基本因素。多学科合作，有机化学基础，分离与分析技术的发展，研究方法与仪器设备的结合，是生化发展的主要动力。,经典生物学,化学,物理,生物化学,分子生物学,生物工程,基因工程酶工程蛋白质工程细胞工程发酵工程,3.生化与其他学科关系,遗传学，微生物学,4 生物化学的应用,医学：病理学，疾病诊断，生化指标如血脂心血管疾 病，血糖糖尿病，尿蛋白肾病等测定生化药物：治疗作用，从动植物分离提取而来如激素，细胞色素C，多肽激素等发酵工业：新陈代谢，酒精，氨基酸，抗菌素，酶等基因工程、蛋白质工程及酶工程：具有治疗作用的各种 干扰素，重组产品如水蛭素，t-PA,endostatin等。农业：产品品质改良，生物

9、农药，生物肥料，农产品加 工与贮藏，如棉花基因改良，抗旱抗盐耐碱植物，植物育苗与脱毒，转基因食品等。,人类基因组计划的成功实施：,通过对人类基因组图谱的初步分析，科学家们已初步确定了几十种致病基因，而随着下一步对人体各种致病基因展开全面大搜索，以及对各种基因功能及基因之间相互作用了解的加深，科学家们将在分子水平上深入了解疾病的根本发病机理，将为各种疾病的诊断、防治和新药的开发提供有力武器。人类基因组计划的最大影响，将体现在与人们生活息息相关的医疗保健领域。基因诊断、基因疗法和基因药物等的开发，有可能成为未来医学发展的重要分支。人类基因组计划将为推动医学进步带来空前机遇。,生物化学的发展前景,借

10、助于现代科技成果，高速发展生化理论与技术，促进生物学理论技术及生物工程学的发展。,5.学习生化的方法,A.教材作用（借鉴、利用 学习生化科学的知识体系）a.主要参考体系，其他资料利用 b.合理取舍(知识系统 时间、专业)：讲课：重点（核心）与线条结合；学习：全面理解 重点掌握 B.学习方法：*知识体系的主干与枝叶，基础与重点*理解基础上的记忆*动静结合，宏观与微观结合*理论联系实际，做好实验*多做题练习（必作题：保存待查；参考题）,参考书目,生物化学 沈同.王镜岩主编(上下册)生物化学教程（13版）张洪渊生物化学原理 张洪渊生化实验技术生物化学与生物物理进展中国生物化学与分子生物学报生命的化学,